预应力筋张拉控制应力σcon-钢筋混凝土结构

张拉控制应力σ_con是指张拉钢筋时预应力筋达到的最大应力值，也就是张拉设备（如千斤顶）所控制的张拉力除以预应力筋截面面积所得的应力值。σ_con值越高，张拉力就越大，对混凝土所建立的预压应力也越大，构件抗裂性能就越高。考虑到预应力筋强度的离散性、张拉操作中的超张拉（一般超张拉应力为1.05～1.10σ_con）等因素，如果将σ_con定得过高，张拉时可能使钢筋应力接近甚至进入钢材的屈服阶段，产生塑性变形，使回弹减小，降低了预压应力，反而达不到预期的预压应力效果；还考虑到张拉力由于施工和仪表量测的误差可能不够准确，焊接质量可能不好，σ_con过高，容易发生安全事故。另外，σ_con太高还会使开裂荷载与破坏荷载非常接近，使构件破坏时没有充分的预警。所以混凝土结构设计规范规定，在设计时张拉控制应力σ_con。应符合下列规定：

1）消除应力钢丝。钢绞线：σ_con≤0.75f_ptk。

2）中强度预应力钢丝σ_con≤0.70f_ptk。

3）预应力螺纹钢筋σ_con≤0.85f_pyk。

消除应力钢丝、钢绞线、中强度预应力钢丝的张拉控制应力不应小于0.4f_ptk；预应力螺纹钢筋的张拉应力控制值不宜小于0.5f_pyk。(www.xing528.com)

当符合下列情况之一时，上述张拉控制应力限值可相应提高0.05f_ptk或0.05f_pyk：

1）要求提高构件在施工阶段的抗裂性能而在使用阶段受压区内设置的预应力筋；

2）要求部分抵消由于应力松弛、摩擦、钢筋分批张拉以及预应力筋与张拉台座之间的温差等因素产生的预应力损失。

张拉控制制应力值的大小与施加预应力的方法有关，对同一钢种，先张法的预应力筋张拉控制应力σ_con较后张法大一些。这是由于在先张法中，张拉预应力筋达到控制应力时，构件混凝土尚未浇筑，而当从台座上放松预应力筋使混凝土受到预压时，预应力筋已随着混凝土的压缩而回缩，因此当混凝土受到预压应力时，预应力筋的预拉应力已经小于控制应力σ_con了。而对后张法来说，在张拉预应力筋的同时，混凝土即受到挤压，当预应力筋张拉达到控制应力时，混凝土的弹性压缩也已经完成，张拉设备千斤顶所指示的张拉控制应力为已扣除混凝土弹性压缩后的预应力筋应力。此后，随着混凝土的收缩、徐变的发生，预应力筋的应力还要逐渐降低，但对比先张法，预应力混凝土的收缩、徐变的损失值，后张法的不如先张法的大。所以，当控制应力σ_con相等时，后张法构件所建立的预应力值比先张法为大。