预应力损失值的组合计算方法

上述6 种预应力损失，它们有的只发生在先张法构件中，有的只发生于后张法构件中，有的两种构件均有，而且是分批产生的。为了便于分析计算，《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）规定：预应力构件在各阶段的预应力损失值宜按表8.5 的规定进行组合。

表8.5　各阶段预应力损失值的组合

注 1.先张法构件由于钢筋应力松弛引起的损失值σl4在第一批和第二批损失中所占的比例，如需区分，可根据实际情况确定。
2.先张法构件当采用折线形预应力钢筋时，由于转向装置处的摩擦，故在混凝土预压前 （第一批）的损失中计入σl2，其值按实际情况确定。

考虑到各项预应力的离散性，实际损失值有可能比按 《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）的计算值高，所以当求得的预应力总损失值σl小于下列数值时，则按下列数值取用。先张法构件应≥100N/mm2；后张法构件应≥80N/mm2。

【例8.1】 24m屋架预应力混凝土下弦拉杆，截面构造如图8.15 所示。采用后张法，一端施加预应力。孔道直径50mm，预埋波纹管成孔。每个孔道配置3 根φs15 普通松弛钢绞线 （Ap＝839.88mm2，fptk＝1570N/mm2），非预应力钢筋采用 HRB335 级钢筋 412 （As＝452mm2），采用XM 型锚具，张拉控制应力采用σcon＝0.65fptk，混凝土为C40 级。达到设计混凝土强度时，施加预应力f′cu＝40N/mm2。要求计算预应力损失。

图8.15

【解】 1.截面几何特征计算

扣除孔道的净换算截面面积：

2.预应力损失计算

张拉控制应力σcon＝0.65fptk＝0.65×1570＝1020.5N/mm2

（1）锚具变形及钢筋内缩损失σl1：

XM型锚具采用钢绞线内缩值a＝5mm，构件长l＝24m，故

（2）孔道摩擦损失σl2：

预埋波纹管成孔，k＝0.0015，直线配筋μθ＝0，故

第一批损失σl1＝σl1＋σl2＝40.625＋36.74＝77.365N/mm2

（3）预应力筋应力松弛损失σl4：

按表8.4，非超张拉，取φ＝1.0，故：

（4）混凝土收缩徐变损失σl5：

张拉终止后混凝土的预压应力为：

第二批损失为：

(www.xing528.com)

全部预应力损失为：

图8.16

【例8.2】 3.6m先张预应力混凝土圆孔板截面如图8.16 所示。预应力筋采用8φH5 的1570 级低松弛螺旋肋钢丝 （Ap＝157mm2），在4m长的钢模上张拉。混凝土为C40 级，达到75%强度时放张，张拉控制应力σcon＝0.75fptk。要求计算预应力损失。

【解】 1.截面几何特征计算

将圆孔板截面按截面面积、形心位置和惯性矩相等的条件换算为工形截面。即将圆孔换算成bk×hk的矩形孔：

求换算截面形心至截面下边缘距离y0：

2.预应力损失计算

张拉控制应力：σcon＝0.75fptk＝0.75×1570 ＝1177.5N/mm2

（1）锚具变形及钢筋内缩损失σl1：

螺杆锚具a＝1mm，构件长l＝4m

则

（2）钢模与构件一齐入窑蒸汽养护，温差损失σl3＝0。

（3）预应力筋应力松弛损失σl4：

低松弛预应力筋，且0.7fptk＜σcon＝0.75fptk＜0.8fptk。

（4）混凝土收缩徐变损失σl5：

放张产生第一批预应力损失后，预应力钢筋应力为σcon—σlⅠ。放张后预应力筋与构件共同变形，故应按照换算截面面积A0及惯性矩I0计算混凝土截面上预应力σpc。

预应力筋合力点处混凝土预压应力：

第二批损失σlΠ＝σl5＝89.94N/mm2。

综上，全部损失为σl＝σl1＋σlΠ＝92.46＋89.94＝182.4N/mm2。