DGJ08-69-2015上海市预应力混凝土结构设计规程.pdf

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标准编号:DGJ08-69-2015
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标准类别:建筑工业标准
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DGJ08-69-2015标准规范下载简介

DGJ08-69-2015上海市预应力混凝土结构设计规程.pdf

况,实验梁破坏形式主要为受弯破坏或弯剪破坏。经统计分析, 当假设样本服从正态分布时,应力增量超越100MPa的概率略大 于95%。因此,本规程中采用的应力增量为100MPa。对悬臂受 弯构件,现阶段尚无相应实验,因此在计算中不考虑体外力筋的 应力增量。

3体外预应力混凝土结构正常使用极限状态验算

模板施工方案(北京某工程参考)13.3体外预应力混凝土结构正常使用极限状态验算

13.3.1~13.3.2体外预应力混凝土构件跨高比不大,二次效应 可忽略时,构件刚度和裂缝可参考现行行业标准《无粘结预应力 混凝土结构技术规程》JGJ92计算;构件跨高比较大时,由于体外 素应力增量比体内预应力筋小,再加上由于二次效应的存在使体 外预应力作用减小,因此体外索对构件抗弯刚度和裂缝闭合的贡 献小于体内有粘结和无粘结预应力筋,参考现行行业标准《无粘 结预应力混凝土结构技术规程》JGJ92计算所得的刚度应适度折 减,裂缝宽度应适度增大。 国内研究者为实现无粘结与有粘结预应力混凝土受弯构件 刚度及裂缝宽度计算方法的协调,提出了受弯构件中无粘结筋等 效折减系数的概念,通过实验数据回归和理论推导得到无粘结筋 等效折减系数的建议取值(α1=0.23)。 本规程借鉴此做法,通过对体外预应力构件试验的体外索和 体内普通钢筋的应力增量之比进行拟合分析,提出体外索等效折 减系数为0.20,采用与有粘结预应力构件形式相统一的短期刚度 和裂缝宽度计算公式。 13.3.4转向块的个数和体外束的布置对体外预应力梁的短期 刚度影响很大,合理设置转向块并折线布置体外束可以提高梁的 短期刚度,降低二次效应的作用,减小梁的跨中挠度从而提高梁 的工作性能

刚度影响很大,合理设置转向块并折线布置体外束可以提高梁的 短期刚度,降低二次效应的作用,减小梁的跨中挠度从而提高梁 的工作性能 设置转向块、折线布置体外束可以提高体外预应力混凝土梁

的开裂弯矩并能有效地限制裂缝的开展和延伸,并能提高梁的延 性。另外,配置适量的普通钢筋不但可以有效地减小裂缝宽度, 而且还可以使裂缝分布更加趋向于均匀,从而提高体外预应力梁 的工作性能,因此建议在实际工程中在体外预应力梁内部配置适 量的普通钢筋。

13.4体外预应力结构加固

体外束除应用于体外预应力混凝土矩形、1形及箱形梁的设 计,在既有混凝土结构上,设置体外束是提高混凝土结构构件承 载力的有效方法,也可用于改善结构的使用性能,或两者兼顾 所以,体外束也适用于既有结构的维修和翻新改造,并充许布置 成各种形式。 尽管混凝土的徐变增长可延续数十年,但大部分在前1~2 年内出现。徐变实验表明,应力持续时间为5年的混凝土徐变值 是应力持续时间30年的92%。加载时混凝土龄期越长,起始徐 变和极限徐变越小。因此,可以认为5年以上的既有结构的混凝 土收缩和徐变已基本完成,即可近似取混凝土收缩徐变损失 15=0。对有特殊要求的结构,宜根据工程实际情况,选择适当的 徐变计算理论对其进行更为精确的分析。 混凝土梁加固用体外束锚固区和转向块的构造做法等是根 据国内的预应力加固工程实践经验编写的,根据工程具体情况: 可合理选用或另行设计。

3.5体外预应力混凝土结构体系与构造要求

13.5.1体外预应力体系的选用应综合考虑结构类型、环境条 件、有无索力调整和换索要求、有无防火要求等因素,选择技术可 靠且经济指标合理的体系。

13.5.2~13.5.4此处是对体外预应力筋、外套管、防腐材料的 般要求,各种不同体系均应满足相应的要求。 13.5.5体外预应力体系中锚固体系的失效就意味着预应力效 应的完全丧失。因此体外预应力锚固体系除应满足本规程第3.4 节的要求之外,还应注意防腐保护、防松装置等要求。

13.5.6锚固区和转向块的设计应符合传力可靠和变

原则,取体外束的破断荷载

原则,取体外束的破断荷载为标准荷载进行相应节点的验算

14预应力型钢混凝土及预应力钢

14.1.1为提高预应力型钢混凝土结构构件的承载力和刚度,预 应力型钢混凝土框架梁的型钢配置,宜采用充满型宽翼缘实腹型 钢。充满型实腹型钢,是指型钢上翼缘处于截面受压区,下翼缘 处于截面受拉区,即设计中应考虑在满足预应力型钢混凝土保护 层要求和便于施工的前提下,型钢的上翼缘和下翼缘尽量靠近混 凝土截面边缘。关于型钢混凝土构件的最小和最大型钢含钢率, 目前没有统一的认识,日本规范建议最大型钢含钢率定为8%,欧 洲组合结构统一规范建议最大型钢含钢率为13.3%~35.3%,我 国《型钢混凝土组合结构技术规程》JGJ138中建议的型钢含钢率 范围为2%~15%,较为合理的含钢率为5%~8%。 14.1.2本条规定了适用的范围:①常规跨度的简支梁或者连续 梁;②不直接承受动力荷载;③钢梁与混凝土板完全连接;④可布 置有粘结(混凝土体内)或无粘结(体外)预应力筋。 按本规程进行设计的组合梁,承载能力按照塑性分析方法进 行计算,钢梁受压板件的宽厚比应满足塑性设计的要求。 按本规程进行设计的预应力组合梁,预应力布置一般系指在 负弯矩区混凝土体内布置有粘结预应力筋或在体外连续布置无 粘结筋。

14.1.2本条规定了适用的范围:①常规跨度的简支梁或者连续

按本规程进行设计的组合梁,承载能力按照塑性分析方法进 行计算,钢梁受压板件的宽厚比应满足塑性设计的要求。 按本规程进行设计的预应力组合梁,预应力布置一般系指在 负弯矩区混凝土体内布置有粘结预应力筋或在体外连续布置无 粘结筋

14.1.3在进行弹性阶段的内力和位移计算中,除了需要

截面弹性抗弯刚度外,在考虑构件的剪切变形、轴向变形时,还需 要截面剪切刚度和轴向刚度。计算中采用了钢筋混凝土的截面

刚度和型钢截面刚度叠加的方法。 14.1.4材料的力学性能指标,包括强度设计值等,均与现行的 国标一致。其中体外预应力强度设计值按本规程的条文。 14.1.51考虑剪滞效应简化计算的有效宽度,各规范相关规 定不尽相同。本规程按照国标的规范条文选用。在塑性阶段,这 样的规定也是偏于安全的。 有预应力作用时,一般认为对于轴向力有效宽度可按照全 宽,对于预弯矩可采用有效宽度。这样的取用也是偏安全的。 2对于连续组合梁,负弯矩混凝土板开裂后会形成变截面 的梁而导致挠度增加。通常的简化方法是在一定区段范围内(中 支点两侧各0.151,1为一个跨间的跨度)对刚度进行折减。折减 计算时,不计混凝土,计入钢筋及预应力筋。 当计算混凝土板的应力时,需要计入收缩的作用及徐变的影 响。即,收缩作用的效应(会增加中支点区域拉应力),徐变对重 力效应应力的影响(会减小中支点区域拉应力),徐变对预应力效 应的影响(会降中支点区域的低压应力储备)。 3混凝土徐变影响、收缩、梯度温度等作用会引起组合梁截 面的应力重分布,从而导致混凝土及钢梁中的应力变化,对于超 静定结构还会由此引起次效应。计算作用与徐变影响的效应时, 可采用混凝土模量折减的方法来进行截面换算,即按有效弹性模 量比将混凝土换算成钢的截面进行应力计算。 按照欧洲规范,可采用时随的有效弹性模量比来进行t时刻 的截面换算,有效弹性模量比的公式为

n=n(l十$(t,t))

式中:n有效弹性模量比, E E —按不同作用类型的徐变因子(调整徐变影响的程 2.88

置以剪跨区分段(以弯矩绝对值最大点、弯矩零点为界),按照完 全抗剪连接的要求计算连接件数量(一个剪跨区内的连接件承载 能力不小于被连接部件的承载力)。一个剪跨区段的连接件,考 虑连接件的变形,可均匀布置。

14.2承载能力极限状态计算

14.2.1预应力型钢混凝土受弯构件试验表明,受弯构件在外荷 载作用下,截面的混凝土、钢筋、型钢的应变保持平面,受压极限 变形接近于0.003,破坏形态以型钢上翼缘以上混凝土突然压碎摔、 型钢翼缘达到屈服为标志,其基本性能与钢筋混凝土受弯构件相 以,由此,建立了预应力型钢混凝土框架梁和转换梁的正截面受 弯承载力计算的基本假定。 14.2.2、14.2.3配置充满型实腹型钢的预应力型钢混凝土梁的 正截面受弯承载力计算,是把型钢翼缘也作为纵向受力钢筋的 部分,在平衡式中增加了型钢腹板受弯承载力项M和型钢腹板 轴向承载力项Naw。Maw、Naw的确定是通过对型钢腹板应力分布 积分,再做一定的简化得出的。根据平截面假定提出了判断适筋 梁的相对界限受压区高度5的计算公式。 对强约束的后张法预应力型钢混凝土梁,次弯矩M,、次轴力 N,均应参与弯矩设计值的组合计算,此时截面计算如图7所示,

图7预应力型钢混凝土构件正截面受弯承载力计算

对强约束的后张法预应力混凝土超静定结构,正截面受弯承 载力计算公式为

计及预应力次轴力的混凝土受压区高度可按下式确定:

14.2.4预应力型钢混凝土梁受剪承载力计算公式是参考现行 行业标准《型钢混凝土组合结构技术规程》JGJ138中,预应力型 钢混凝土梁受剪承载力计算公式并考虑预应力对抗剪的有力 作用

14.3.1~14.3.3预应力型钢混凝土梁的裂缝宽度计算公式是 基于把型钢翼缘作为纵向受力钢筋,且考虑部分型钢腹板的影 响,按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关裂 缝宽度计算公式的形式,建立了预应力型钢混凝土梁在短期效应 组合作用下并考虑长期效应组合影响的最大裂缝宽度计算公式。 所进行的2棉试验框架梁的梁端与跨中,短期荷载作用下的 裂缝宽度的计算值与试验值之比的平均值为1.08,均方差为 0.103。 与文献预应力型钢混凝土简支梁实验值对比,裂缝宽度计算 值与试验值比值的平均值为1.09,标准差为0.058,说明理论公 式具有较高的精度,可用于计算正常使用阶段预应力型钢混凝土 简支梁的最大裂缝宽度。 14.3.41组合梁的负弯矩区的混凝土板受力,接近轴心受拉

14.4.1~14.4.3试验表明,预应力型钢混凝土梁在加载过程中 截面平均应变符合平截面假定,且型钢与混凝土截面变形的平均 曲率相同,因此,截面抗弯刚度可以采用钢筋混凝土截面抗弯刚 度和型钢截面抗弯刚度叠加的原则来处理,

型钢在使用阶段采用弹性刚度:

长期荷载作用下,由于压区混凝土的徐变、钢筋与混凝土之 间的粘结滑移徐变,混凝土收缩等使梁截面刚度下降,根据现行 国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定,引进了 荷载长期效应组合对挠度的增大系数θ,规定了长期刚度的计算 公式。

15纤维增强复合材料预应力混凝土结构设计

15纤维增强复合材料预应力混凝土结构设计

15.1.1目前,关于预应力纤维增强复合材料混凝土结构的研究 乃不充分,其工程实践主要集中于桥梁结构。因此,规定本章仅 适用于纤维增强复合材料预应力混凝土梁和单向板受弯构件, 考虑到纤维增强复合材料具有脆性破坏的特点,本章适用范围限 定为单跨或支座负筋为钢筋的多跨连续受弯构件;暂不考虑基于 结构延性变形能力的混凝土框架抗震设计情况 纤维增强复合材料预应力混凝土构件指预应力筋采用纤维 增强复合材料筋、同时采用纤维增强复合材料筋或防腐钢筋作为 纵筋和箍筋的构件 试验表明,纤维增强复合塑料筋受压强度显著低于其受拉强 度,且并不可靠。因此,纤维增强复合塑料筋只应被设计为承受 拉力,不能被设计为承受压力。 15.1.2本条关于纤维增强复合材料预应力筋的张拉控制应力 的上限值是借鉴美国ACI44o委员会颁布的《PrestressingCon creteStructureswithFRPTendons》(ACI440.4R一O4)确定。张 拉控制应力的下限值是在与预应力筋相协调,并考虑不同类型纤 维增强复合材料筋的性能特点的基础上确定。 15.1.3热变形温度是指在负荷下,材料失去其物理机械强度而 发生形变的温度。纤维增强复合塑料预应力筋基体树脂的热变 形温度可采用材料供应商提供的数值。

15.1.4纤维增强复合材料预应力混凝土构件的疲劳性能受线

素的影响,相关研究尚不充分,且主要集中于纤维增强复合材料 筋的抗疲劳方面。因此,本条要求对需进行疲劳验算的纤维增强 复合材料预应力混凝土构件,应进行专项设计。

15.2.101v0i2和65的计算可采用与预应力钢混凝土结构相同的 方法,但应根据纤维增强复合材料筋与预应力钢筋的差异,重新 确定相关的计算参数,以反映纤维增强复合材料预应力混凝土结 构的受力特性。a的计算应以纤维增强复合材料预应力筋的弹 性模量值E替换计算公式中预应力筋的弹性模量值E。;并考虑 到目前不同厂商所提供的纤维增强复合材料预应力筋锚具缺之 统一标准,要求根据实测数据确定张拉端锚具变形和纤维增强复 合材料筋内缩值α。u1、Qi2计算中所涉及的孔道每米长度局部偏 差的摩擦系数K和纤维增强复合材料预应力筋与孔道壁之间的 摩擦系数从,也应根据实测数据确定。5的计算应考虑纤维增强 复合材料筋弹性模量与钢筋具有显著差异的影响,对本规程中的 相应公式进行修正。 因纤维增强复合材料的弹性模量显著低于钢材,纤维增强复 合材料预应力混凝土构件的预应力损失61、0i要小于预应力钢混 凝土构件的相应值。 15.2.3不同于与混凝土具有相近温度线膨胀系数的钢筋,纤维 增强复合材料筋的温度膨胀系数与混凝土存在显著差异,且可能 为负值。对于纤维增强复合材料预应力混凝土结构,本条要求考 虑因季节温差造成的预应力变化6z,并应根据△T是升温或降温 来确定纤维增强复合材料预应力筋考虑。8后的应力情况

增强复合材料筋的温度膨胀系数与混凝土存在显著差异,且可能 为负值。对于纤维增强复合材料预应力混凝土结构,本条要求考 虑因季节温差造成的预应力变化。7,并应根据AT是升温或降温 来确定纤维增强复合材料预应力筋考虑。8后的应力情况

15.3承载能力极限状态验算

前提下,纤维增强复合材料预应力混凝土受弯构件的截面应变分布仍可采用平截面假定。本条关于纤维增强复合材料筋预应力混凝土构件正截面受弯承载力计算的基本假定,是在本规程有关规定的基础上,考虑纤维增强复合材料筋特性提出的。15.3.2、15.3.3和之间的大小关系受到预应力大小的影响。当预应力较小而纤维增强复合材料筋的极限延伸率较高时,平衡相对受压区高度b小于受压区高度,纤维增强复合材料筋在钢筋屈服之后达到与其抗拉强度设计值ftd相应的极限拉应变:当预应力较大而纤维增强复合材料筋的极限延伸率又较低时,p.b大于,纤维增强复合材料筋达到极限拉应变发生在钢筋屈服之前。纤维增强复合材料预应力混凝土受弯构件应满足.b之,保证纤维增强复合材料筋达到极限拉应变时钢筋已屈服。15.3.5本条中纤维增强复合材料预应力混凝土构件的受弯承载力计算公式与本规程预应力混凝土构件受弯承载力计算的有关规定是协调的,其关键是确定在受弯承载力极限状态下纤维增强复合材料预应力筋的拉应力值。因纤维增强复合材料不存在屈服台阶,承载能力极限状态下纤维增强复合材料预应力混凝土受弯构件的破坏可分为受压破坏和受拉破坏两类形态,因此要求设计计算时加以区分。当混凝土受压区高度大于.bhof时,在纤维增强复合材料筋达到其抗拉强度设计值fd前,截面受压边缘混凝土首先达到极限压应变,该破坏形态即为受压破坏。在该极限状态下,纤维增强复合材料预应力筋的拉应力值未知,需根据平截面假定确定。当混凝土受压区高度小于等于p.bho.f时,承载能力极限状态下纤维增强复合材料预应力筋的拉应力于截面受压区混凝土失效前达到其抗拉强度设计值,该现象对应于受拉破坏情况。15.3.7不同于钢筋,除采用热塑性树脂作为基体材料的纤维增强复合塑料筋能够在加热和加压下改变其形状外,一般直线纤维一295一

增强复合塑料筋产品不能在施工现场进行弯折。纤维增强复合 塑料筋用作箍筋时,其弯折应在生产过程中完成,但应考虑因纤 维弯曲和应力集中而导致其弯折部分抗拉强度的下降。本条根 据美国ACI44o委员会颁布的《PrestressingConcreteStructures withFRPTendons》(ACI440.4R一O4)给出了纤维增强复合塑 料箍筋考虑弯曲影响的强度折减系数

15.4正常使用极限状态验算

15.4.1为避免纤维增强复合材料筋在设计服役期内发生徐变 断裂,其长期承受的拉应力应小于本规程第3.3.5条所规定纤维 增强复合材料筋的持久强度设计值。 15.4.3因纤维增强复合材料筋弹性模量与钢筋有较大差异,在 按照本规范第6章的有关规定进行纤维增强复合材料混凝土受 弯构件的裂缝宽度和变形验算时,应根据纤维增强复合材料筋与 钢筋的弹性模量比,将纤维增强复合材料筋的截面面积修正为等 效钢筋截面面积。

15.5.1孔道曲率半径应保证孔道内的纤维增强复合材料预应 力筋的强度不会因为筋的弯折而下降 15.5.2本条对纤维增强复合材料预应力混凝土结构中的普通 钢筋构造做了规定。

16缓粘结预应力混凝土结构设计

本章内容,在全国《预应力混凝土结构设计规范》中无相关 规定。

16.1.1缓粘结预应力技术是在有粘结和无粘结基础上产生的: 原来可以采用有粘结或无粘结预应力技术的混凝土结构,均可采 用缓粘结预应力技术。梁柱节点钢筋密集时,采用有粘结预应力 技术群锚布置会非常困难,由于缓粘结预应力钢绞线采用了单孔 锚固,锚具尺寸大大缩小,采用缓粘结预应力技术会很好解决这 一问题。 16.1.5预应力筋的长度会影响到预应力摩擦损失,当预应力筋 长度超过本条规定长度时,预应力摩擦损失过大,不能充分发挥 预应力筋的强度。如果开始设计时预应力筋长度没超过规定长 度,而由于施工措施不得不增加预应力筋长度时,应重新计算预 应力摩擦损失,调整预应力配筋。由于许多工程施工进度难以准 确预测,为了避免在低温下预应力张拉引起过大的预应力损失, 有条件的情况下两端均可采用张拉端形式,低温下可通过两端张 拉减小预应力损失,也可方便采用电加热法在低温下进行张拉。

6.3.1~16.3.4缓粘结预应力施工准备中最重要的是16.3.3 条,根据工程的施工进度确定缓粘结预应力钢绞线的生产时间以 及张拉适用期。温度高,缓粘结剂的固化速度加快,因此,缓粘结

缓粘结预应力钢绞线的张拉适用期和固化时间 16.3.5缓粘结预应力钢绞线的安装与无粘结预应力钢绞线的 安装基本相同,安装过程中应防止缓粘结预应力钢绞线外包护套 破损后缓粘结剂滴漏,缓粘结剂流出后会在护套内形成空隙,影 响粘结性能。实践证明,缓粘结剂的流涧性比无粘结预应力钢绞 线所用防腐油脂的流涧性好得多,如采取措施不当,缓粘结剂很 容易从下端口流出。根据工程经验,一般的胶带缠绕不能彻底阻 止粘合剂的滴露,采用热熔胶棒修补效果较好。

缓粘结预应力钢绞线的张拉适用期和固化时间。 16.3.5缓粘结预应力钢绞线的安装与无粘结预应力钢绞线的 安装基本相同,安装过程中应防止缓粘结预应力钢绞线外包护套 破损后缓粘结剂滴漏,缓粘结剂流出后会在护套内形成空隙,影 响粘结性能。实践证明,缓粘结剂的流涧性比无粘结预应力钢绞 线所用防腐油脂的流涧性好得多,如采取措施不当,缓粘结剂很 容易从下端口流出。根据工程经验,一般的胶带缠绕不能彻底阻 止粘合剂的滴露,采用热熔胶棒修补效果较好。 16.3.6缓粘结预应力技术特点是缓粘结剂在张拉适用期内具 有一定的粘性,固化后具有很高的强度。缓粘结剂的粘度与温度 具有直接关系,当温度高于20℃时,缓粘结剂的粘度较小,基本不 影响张拉时预应力损失,当温度低于20℃时粘度变大,摩擦损失 因缓粘结剂粘度增大而增大,如果按有粘结预应力和无粘结预应 力张拉方法,低温下会由于粘度而造成摩擦损失增大,试验和工 程实践表明,通过持荷超张拉可以基本消除由于缓粘结剂粘度对 摩擦损失的影响。因此,为了保证预应力筋有效预应力的建立, 确保达到原结构设计的有效预应力值,保证结构安全,要求在温 度等于或低于20℃时必须采用持荷超张拉方式。 16.3.7本规程第16.3.6条规定在等于或低于20℃进行预应力 张拉时应采用持荷超张拉方式,根据试验研究和现场测试,当缓 粘结剂初始粘度为100Pa·S时,采用表16.3.7所列的持荷时间 就能基本消除粘滞力影响。

16.3.6缓粘结预应力技术特点是

有一定的粘性,固化后具有很高的强度。缓粘结剂的粘度与温度 具有直接关系,当温度高于20℃时,缓粘结剂的粘度较小,基本不 影响张拉时预应力损失,当温度低于20℃时粘度变大,摩擦损失 因缓粘结剂粘度增大而增大,如果按有粘结预应力和无粘结预应 力张拉方法,低温下会由于粘度而造成摩擦损失增大,试验和工 程实践表明,通过持荷超张拉可以基本消除由于缓粘结剂粘度对 摩擦损失的影响。因此,为了保证预应力筋有效预应力的建立, 确保达到原结构设计的有效预应力值,保证结构安全,要求在温 度等于或低于20℃时必须采用持荷超张拉方式。

16.3.8冬季温度低于5℃时缓粘结剂粘度显著增大,张拉需要 持荷4min以上,影响张拉速度,如果工程中一定要张拉,可以通 过电加热措施对钢绞线加热到10℃以上进行张拉,该方法已经在 工程中使用

16.3.8冬季温度低于5℃时缓粘结剂粘度显著增大,张拉需要

17有粘结与无粘结混合配置

本章内容,在全国《预应力混凝土结构设计规范》中无相关 规定。 有粘结与无粘结混合配置预应力混凝土结构结合了有粘结 预应力混凝土和无粘结预应力混凝土两种结构的优势,弥补了各 自的缺陷,具有其独特的优点,具体体现在:预应力筋使用效率 高,便于预应力筋线型优化,预应力损失相对较小,局部承压较 小,结构变形恢复能力及节点性能良好,施工方便快捷,便于分批 张拉,施工周期较短等方面。该类结构特别适用于由正常使用极 限状态控制的大跨重载结构,亦可用于转换结构之中,其应用具 有良好的经济性和适用性。目前,该类结构形式在国内外一些重 大工程中已得到应用,如位于美国西雅图的OnePacificTower (1994年),该结构在其转换梁中采用了有粘结与无粘结混合配筋 的方式;位于中国上海的中国博览会会展综合体在其一级次梁中 应用了有粘结与无粘结混合配置预应力筋的布筋方式。因此,有 必要对其设计给出相关建议

17.1.2对有粘结与无粘结混合配置预应力混凝土结构的疲劳 性能,国内外均缺之乏深入的研究。因此,对直接承受动力荷载并 需进行疲劳验算的有粘结与无粘结混合配置预应力混凝土结构, 应结合工程实际进行专门试验,并在此基础上确定必须采取的技 术措施。已有的试验表明,对承受疲劳作用的无粘结预应力混凝

土受弯构件,应特别重视受拉区混凝土应力限制值的选择及锚具 的疲劳强度

的疲劳强度。 17.1.3研究表明:当混合配置预应力混凝土梁中无粘结预应力 筋占预应力筋总量的比例在30%以内时,混合配筋梁的力学性能 接近有粘结预应力混凝土梁,承载能力、变形能力、延性、耗能能 力、变形恢复能力均较好,具有较好的抗弯性能和抗震性能;当无 粘结筋的配筋比例在30%以内时,梁中的预应力配筋以有粘结预 应力筋为主,无粘结预应力筋为辅,在结构的生命周期内安全 性高。 17.1.7计算由混凝土收缩、徐变引起受拉区和受压区纵向预应 力筋的预应力损失值05、015时,考虑配筋率0对。15值的影响,仅计 人了有粘结预应力筋和普通钢筋的配筋率而未计入无粘结预应 力筋配筋率的影响,主要因为无粘结预应力筋与周围混凝土不发 生粘结,对抑制混凝土的收缩和徐变儿乎没有作用

17.2承载能力极限状态计算

17.2.2考虑到混合配置预应力混凝土梁中综合配筋特征值由 无粘结预应力筋配筋指标,有粘结预应力筋配筋指标和纵向普通 受拉钢筋配筋指标三项组成,即:$,=qu十qb十qs;而各项配筋指标 对无粘结预应力筋的极限应力增量的影响并不相同,将它们合成 综合配筋特征值来计算无粘结预应力筋的极限应力增量不能体 现各项配筋指标影响的差异,因此本规程中将综合配筋特征值折 开成三项,单独分析各项配筋指标对无粘结预应力筋的极限应力 增量的影响。

应力能阻滞斜裂缝的出现和开展、增加了混凝土剪压区高度,从 而提高了混凝土剪压区所承担的剪力。预应力混凝土梁受剪承 载力的提高主要与预加力的大小及其作用点的位置有关。预加

力对梁受剪承载力的提高作用应给予限制。 有粘结与无粘结混合配置预应力混凝土梁受剪承载力的计 算,可在非预应力梁计算公式的基础上,加上一项施加预应力所 提高的受剪承载力设计值V=0.05No,且当Npo>0.3fA。时只 取No=0.3fA。,以达到限制的目的。同时,它仅适用于预应 混凝土简支梁,且只有当N对梁产生的弯矩与外弯矩相反时才 能予以考虑。对于预应力混凝土连续梁,尚未作深入研究;此外, 对充许出现裂缝的预应力混凝土简支梁,考虑到构件达到承载力 时,预应力可能消失,在未有充分试验依据之前,暂不考虑预应力 的有利作用。 17.2.5除垂直于构件轴线的箍筋外,弯起钢筋也可以作为构件 的抗剪钢筋。公式(17.2.5)给出了箍筋和弯起钢筋并用时,斜截 面受剪承载力的计算公式。考虑到弯起钢筋与斜截面相交位置 的不定性,其应力可能达不到屈服强度,在公式(17.2.5)中引入 了弯起钢筋应力不均匀系数0.8。 17.4裂缝控制验算 17.4.1~17.4.2参考现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010中预应力混凝土受弯构件裂缝宽度的计算公式,建立了有 粘结与无粘结混合配置预应力混凝土梁在荷载效应标准组合下 并考虑长期作用影响下的最大裂缝觉度计算公式。

17.5.3参考现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010给 出了考虑荷载长期作用影响下的刚度公式。

18预应力筋的制作、张拉及压浆

18.1.1《建筑业企业资质管理规定和资质标准实施意见》中做 出如下说明:“对于原《建筑业企业资质等级标准》(建建L2001」82 号,以下简称原标准)中被取消的预应力工程等7个专业承包资 质,在相应专业工程承发包过程中,不再作资质要求。施工总承 包企业进行专业工程分包时,应将上述专业工程分包给具有一定 技术实力和管理能力且取得公司法人《营业执照》的企业。” 18.1.2后张预应力施工是一项专业性强、技术含量高、操作要 求严的特种作业,故应由预应力专业施工技术实力的单位承担。 预应力混凝土结构施工前,专业施工单位应根据设计图纸与现场 施工条件,编制预应力施工方案。当设计图纸深度达不到施工要 求时,预应力施工单位应予以深化和完善,并经设计单位审核后 实施。 18.1.3本条是考虑预应力混凝土梁、板的模板及其支撑在自重 作用下的下垂,适当起拱有 形状和尺寸的准确

18.1.3本条是考虑预应力混凝土梁、板的模板及其支撑在

18.2预应力筋的制作

18.2.1预应力筋的下料长度的计算与采用的锚固体系、张拉方 式等因素有关,详见有关参考文献。 18.2.2预应力钢材属于高碳钢,局部受高温后急冷或通电后会 使金属变脆易断,基本性能发生变化,技术指标达不到设计要求。

的间距,与预应力筋数量和波纹管自身刚度有关,对先穿束钢绞 线根数较多的波纹管支架间距取较小值。一般曲线预应力筋的 关键点如最高点、最低点和反弯点等应直接点焊钢筋支架,其余 点可按等距离布置支架。波纹管安装后应采用钢丝与支架钢筋 绑扎牢靠,必要时点焊压筋,形成井字形钢筋支架,防止波纹管上 浮。波纹管使用时应尽量避免反复弯曲,以防管壁开裂,同时应 防止电焊火花烧伤管壁。波纹管安装后检查管壁有无破损,接头 是否密封等,并及时用管片和胶带修补。 8,2,5对后张预应混凝结构中预留机道的灌耀浆机及泌水 管等的间距和位置作出要求,是为了保证灌浆质量。 18.2.6预应力筋束形的正确与否直接影响所建立预应力的效 果,并影响结构构件的承载力和止常使用性能,故对预应力筋束 形控制点的竖向位置允许偏差提出了具体要求

18.3.1本条规定了预应力张拉设备的校验和标定要求。张拉 设备(千斤顶、油泵及压力表等)应配套标定,以确定压力表读数 与千斤顶输出力之间的关系曲线。由于千斤顶主动工作和被动 工作时,压力表读数与于斤顶输出力之间的关系是不一样的,故 要求标定时千斤顶活塞的运行方向应与实际张拉工作状态一致。 18.3.2预应力筋张拉力是由锚固区传递给结构,因此张拉时实 体结构混凝土应达到设计要求的强度等级,满足锚固区局部受压 承载力的要求。 早龄期施加预应力的构件由于弹性模量较低,会产生较大的 T

18.3.1本条规定了预应力张拉设备的校验和标定要求。张拉 设备(千斤、油泵及压力表等)应配套标定,以确定压力表读数 与千斤顶输出力之间的关系曲线。由于千斤顶主动工作和被动 工作时,压力表读数与千斤顶输出力之间的关系是不一样的,故 要求标定时干斤顶活塞的运行 实际张拉工作状态一致

18.3.2预应力筋张拉力是由锚固区传递给结构,因此张拉时实 体结构混凝土应达到设计要求的强度等级,满足锚固区局部受压 承载力的要求。

18.3.2预应力筋张拉力是由锚固区传递给结构,因此张拉日

早龄期施加预应力的构件由于弹性模量较低,会产生较大的 玉缩变形和徐变,因此本规程规定预应力张拉条件为混凝土强度 和弹性模量两项指标双控。鉴于混凝土弹性模量的测试比较复 杂,而研究结果表明:强度等级C40及以上的混凝土5d弹性模量 均能达到其28d弹性模量的85%以上,因此可以通过对混凝土龄

期的控制替代对弹性模量的控制。本规程规定:张拉时预应力混 凝土楼板龄期不宜少于5d,预应力混凝土梁龄期不宜少于7d。 为减少混凝土的早期收缩,可在混凝土强度达到50%时,张 拉50%预加力;待混凝土强度达到100%时,张拉100%预加力。 18.3.3张拉前清理锚垫板端面的混凝土残渣和喇叭管内的杂 物,检查锚垫板后的混凝土密实性,是为了保证张拉和锚固质量 及防止出现断丝和滑丝现象。 18.3.4张拉端锚具安装对中可保证千斤顶安装对中;张拉力作 用线与预应力束中心线重合可以保证预应力筋轴向受拉,防止张 拉时预应力筋剪断。 18.3.5预应力筋的张拉控制应力的限值对消除应力钢丝、钢绞 线比原规程提高了0.05ftk。原因是预应力钢材的材质比较稳 定,一般不会引起预应力筋在张拉过程中拉断事故。 18.3.6预应力筋实际张拉时通常采用张拉力控制方法,但为了 确保张拉质量,还应对实际伸长值进行校核,相对充许偏差十6% 至一6%是基于工程实践提出的,有利于保证张拉质量。 18.3.7~18.3.8预应力筋张拉伸长值的计算公式系根据预应 力筋在弹性阶段的应力与应变成正比确定。为了简化张拉伸长 值的计算,预应力筋的平均张拉力取张拉端拉力与计算截面扣除 孔道摩擦损失后的拉力平均值,计算误差对一般工程是许可的。 对多曲线段或直线段与曲线段组成的应力筋,张拉伸长值分 段计算后叠加较为准确。 18.3.9预应力筋张拉实际伸长值是以测量数据为基数,增加初 拉力以下的推算伸长值,并扣除有关附加伸长值而得出。为了获

期的控制替代对弹性模量的控制。本规程规定:张拉时预应力混 凝土楼板龄期不宜少于5d,预应力混凝土梁龄期不宜少于7d。 为减少混凝土的早期收缩,可在混凝土强度达到50%时,张 拉50%预加力;待混凝土强度达到100%时,张拉100%预加力。 18.3.3张拉前清理锚垫板端面的混凝土残渣和喇叭管内的杂 物,检查锚垫板后的混凝土密实性,是为了保证张拉和锚固质量 及防止出现断丝和滑丝现象。

程研究成果表明,初值应力过低时,由于摩擦及其他情 况造成此时张拉力和伸长值仍处于波动阶段,由此推定 初拉力前预应力筋伸长值会造成较大误差。 2)初拉力以下的推算伸长值,系根据弹性范围内张拉力与 伸长值成正比确定。对无粘结预应力筋,由于其在孔道 内可活动,张拉力与摩擦力成正比,上述推算方法是适 用的。但是,对于有粘结预应力筋,张拉时首先要克服 较大的摩擦力才能伸长,如应采用上述方法推算初拉力 下的伸长值,必然偏大,尤其对超长筋更为明显。因此, 有粘结预应力筋初拉力应取低值,以减少推算伸长值 误差。 3)扣除有关附加伸长值,包括千斤顶体内的预应力筋伸长 值、张拉端工具锚和固定端工作锚楔紧引起的预应力筋 内缩值、构件弹性压缩值等。 3.10鉴于低松弛预应力筋性能好且能大量供应,普通松弛 力筋在工程中很少应用,因此本条是低松弛预应力筋的张拉 ,普通松弛预应力筋的张拉工艺不再列人。 是否需要超张拉取决于设计要求和施工工艺,但最终目的是 锚固后锚下应力达到设计要求。若张拉工艺增加了设计未 意的预应力损失,则应进行超张拉。 本条中可调节式锚具是指:张拉过程中,可以调节张拉控制 为锚具,如头锚、螺母锚具等;不可调节式锚具是指:张拉过 1,不能调节张拉控制力的锚具,如具有自锚性能的夹片式锚 等。 本条对张拉持荷时间进行了调整,对预应力长束来说,持荷 太短不利于调整预应力筋的松弛和均匀性。建筑工程多跨 于3跨)或长束(大于60m)预应力筋、桥梁工程预应力筋,张 持荷时间可取5min;建筑工程一般预应力筋,张拉时持荷时 T根据跨数和长度取2min~5min,跨数多、长度长时取大值

18.3.11预应力筋张拉后实际建立的预应力值对结构受力性能 影响很大,必须予以保证。对先张法施工,每工作班抽查预应力 筋总数的1%,且不少于3根;对后张法施工,在同一检验批内,抽 查预应力筋总数的3%,且不少于5束。 18.3.12由于预应力筋断裂或滑脱对结构构件的受力性能影响 极大,故施加预应力过程中,应采取措施加以避免。先张法预应 力构件中的预应力筋不充许出现断裂或滑脱,若在浇筑混凝土前 发生断裂或滑脱,相应的预应力筋应予以更换。后张法预应力结 构构件中断裂或滑脱的数量,不应超过本条的规定

影响很大,必须予以保证。对先张法施工,每工作班抽查预应力 筋总数的1%,且不少于3根;对后张法施工,在同一检验批内,抽 查预应力筋总数的3%,且不少于5束。 18.3.12由于预应力筋断裂或滑脱对结构构件的受力性能影响 极大,故施加预应力过程中,应采取措施加以避免。先张法预应 力构件中的预应力筋不充许出现断裂或滑脱,若在浇筑混凝土前 发生断裂或滑脱,相应的预应力筋应予以更换。后张法预应力结 构构件中断裂或滑脱的数量,不应超过本条的规定。 18.3.13预应力筋的张拉顺序应使混凝土不产生有害应力、构 件不扭转与侧弯、结构不变位,因此,对称张拉是一个基本原则 同时,还应考虑到尽量减少张拉设备的移动次数。 18.3.14直线预应力筋应采用一端张拉。曲线预应力筋锚固时 由于孔道反向摩擦的影响,张拉端锚固损失最大,沿构件长度逐 步减小至零。当锚固损失的影响长度1.≥L/2(L为构件长度) 时,张拉端锚固后预应力筋的应力等于或小于固定端的应力,应 采取一端张拉。当1≤L/2时,应采取两端张拉,但对简支构件或 采取超张拉措施满足固定端拉力后,也可改用一端张拉。 18.3.15一般情况下,对同一束预应力筋应采取整束张拉,使各 根预应力筋建立的应力比较均匀。在一些特殊情况下(如张拉于 斤顶吨位不足、张拉端局部受压承载力不够或张拉空间受到限制 等),对扁锚束、直线束或弯曲角度不大的单波曲线束,可采取单 根张拉方式

由于孔道反向摩擦的影响,张拉端锚固损失最大,沿构件长度逐 步减小至零。当锚固损失的影响长度1.≥L/2(L为构件长度) 时,张拉端锚固后预应力筋的应力等于或小于固定端的应力,应 采取一端张拉。当1≤L/2时,应采取两端张拉,但对简支构件或 采取超张拉措施满足固定端拉力后,也可改用一端张拉。 18.3.15一般情况下,对同一束预应力筋应采取整束张拉,使各 根预应力筋建立的应力比较均匀。在一些特殊情况下(如张拉于 斤顶吨位不足、张拉端局部受压承载力不够或张拉空间受到限制 等),对扁锚束、直线束或弯曲角度不大的单波曲线束,可采取单 根张拉方式。

根预应力筋建立的应力比较均匀。在一些特殊情况下(如张 下顶吨位不足、张拉端局部受压承载力不够或张拉空间受到阳 等),对扁锚束、直线束或弯曲角度不大的单波曲线束,可采 根张拉方式

18.4.1预应力筋张拉后处于高应力状态,对腐蚀非常敏感,所 以应尽早进行孔道灌浆。灌浆是对预应力筋的永久性保护措施, 故要求水泥浆饱满、密实。

18.4.3锚其夹片空隙会产生负压力,使水泥浆沿空隙产生回 流,因此必须进行封堵。 18.4.4灌浆材料是确保预应力孔道灌浆密实的关键,宜优先选 用强度高、泌水率小、流动性好、微膨胀或无收缩的灌浆材料。在 满足流动度和可灌性的条件下,成品灌浆料和专用压浆剂配制的 灌浆料具有水胶比低、泌水率小、微膨胀以及施工质量容易控制 等优点,但成本较高。 对于重大和重要工程、特种工程,建议采用专用成品灌浆料 或专用压浆剂配制的灌浆料,以降低浆体水胶比和泌水率,提高 灌浆质量和密实度。当采用水泥作为灌浆料时,宜选用品质优 良、强度等级不低于42.5MPa普通硅酸盐水泥配制的水泥浆,并 添加适量的外加剂。 本条大幅度提高了浆体性能指标要求,目的是降低浆体的泌 水率、提高灌浆的密实度,并保证浆体硬化后能提供与预应力筋 良好的粘结力

18.4.5灌浆顺序的安排应避免相互串孔冒浆现象,条文中规定

当灌浆不通畅而更换灌浆孔时,应及时将第一次灌入的水泥 浆排出,以免孔道内留有空气,影响灌浆质量

18.4.6当采用纯水泥浆灌浆时,为确保孔道密实,可采用下列 两种补浆方法: 1)二次压浆法:二次压浆的时间间隔一般宜为30min~ 45min,主要用于水平孔道; 2)重力补浆法:在孔道最高点处连续不断补充水泥浆,直 至浆体不下沉为止,主要用于曲线孔道。 18.4.8多台灌浆泵接力灌浆方法主要用于超长或超高的预应

力孔道灌浆,当泵压力不足时也可采用多台灌浆泵接力灌浆。接 力灌浆应遵循“从前置灌浆孔灌浆直至后置灌浆孔冒浆,后置灌 浆孔方可续灌”的原则,以免空气残留在孔道内

18.4.9室外温度低于十5℃时,孔道灌浆应采取抗冻保温措施, 防止浆体冻胀使混凝土沿孔道产生裂缝。当室外温度高于35℃ 时,水泥浆失水较快、可灌性降低,影响灌浆的密实性。 18.4.12真空辅助灌浆是在预应力筋孔道的一端采用真空泵抽 吸孔道中的空气,使孔道内形成负压0.1MPa的真空度,然后在 孔道的另一端采用灌浆泵进行灌浆。真空辅助灌浆用真空泵,可 选择气泵型真空泵或水循环型真空泵。真空辅助灌浆技术的优 点是: 1)在真空状态下,孔道内的空气、水分以及混在水泥浆中 的气泡被消除,增强了浆体的密实度; 2)孔道内在真空状态下,减少了由于孔道高低弯曲而使浆 体自身形成的压力差,便于浆体充盈整个孔道; 3)真空辅助灌浆的过程是一个连续且迅速的过程,缩短了 灌浆时间。 为达到全封闭的要求,可采用专用的灌浆封闭罩、增加封锚 细石混凝土厚度等猎施

18.5.1锚具外多余预应力筋宜采用机械切割。如机械切割有 利难,也可采用氧乙炔切割,但必须对锚具采取降温措施,使切割 时热影响波及锚具的部位得到有效控制,切割位置不宜距锚具 太近。 18.5.2封锚保护应遵照设计要求执行,并在施工技术方案中作 出具体规定。后张预应力筋的锚具通常布置在构件的端部,处于 室外侵蚀环境,且锚具又处于高应力状态,封锚保护十分重要 条文中提出了两部分内容:第一是锚具防腐蚀处理要求,第二是 锚具封闭处理要求,两者不可分割

附录A城市道路及公路桥梁的作用 效应组合及分项系数

附录A城市道路及公路桥梁的作用

附录A系根据《公路桥涵设计通用规范》JTGD60的作用分 类,作用效应组合及分项系数规定整理而成

附录B城市轨道交通及铁路桥梁的荷载效应组合

附录B系根据《铁路桥涵设计基本规范》TB10002.1的荷载 分类和组合规定整理而成

附录E张拉阶段预应力损失测定方法

DB1302/T 516-2020 水蚀经济林区水土流失综合治理技术规范.pdf附录E系根据《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规 程》JGJ85及新的数控张拉技术整理而成

E.1锚口摩阻损失测试方法

对于夹片式锚具,锚口摩擦损失和张拉工艺有密切的关系, 测量锚口摩阻损失时,主动端的张拉方式(自锚还是顶压锚固、限 位深度等)均需采用和工程实际相同的张拉方式进行加载。 试验时应保证锚具、数控千斤顶、预应力筋同轴平行。在台 座上试验时侧面不应设置有碍受拉或产生摩擦的接触点;在混凝 土试件上试验时,试件内预埋管道内径应比锚垫板尾部内径大 个等级,避免预应力筋和预理管道间产生摩擦。 试验时工作锚一定要安装夹片,保证测量结果和实际一致

东莞虎门钻孔桩施工方案试验时应保证锚具、数控张拉干斤顶、预应力筋同轴平行。 试验时工作锚不安装夹片。

本节提供了两种测量锚具回缩值的方法,在实际工作中可以 采用任何一种方法进行测量并取测量结果的平均值作为锚具的 回缩值。锚具的回缩值不是锚具产品的验收项目,因此没有给出

合格标准。一般情况下,锚具回缩值的加大造成长预应力筋锚固 后预加力的降低是有限的,设计中通常以现行国家标准《混凝土 结构设计规范》GB50010给定的回缩值进行计算;对于较短的预 应力筋,当锚具的实际回缩值比《混凝土结构设计规范》GB50010 给定的回缩值偏大时,会造成预应力筋预加力的显著降低,因此 对短预应力筋宜确认锚具的实际回缩值。公式(E.4.3)中30mm 为预应力筋在两端锚具尾部的自由长度

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