10.預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件10,1,一般規(guī)定10,1 1,為確保預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在施工階段的安全。明確規(guī)定了在施工階段應(yīng)進行承載能力極限狀態(tài)等驗算,施工階段包括制作、張拉,運輸及安裝等工序.10 1.2,根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn),工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),GB,50153的有關(guān)規(guī)定 當(dāng)進行預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)及正常使用極限狀態(tài)的荷載組合時 應(yīng)計算預(yù)應(yīng)力作用效應(yīng)并參與組合。對后張法預(yù)應(yīng)力混凝土超靜定結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力效應(yīng)為綜合內(nèi)力Mr Vr及Nr,包括預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的次彎矩 次剪力和次軸力、在承載能力極限狀態(tài)下.預(yù)應(yīng)力作用分項系數(shù)γp應(yīng)按預(yù)應(yīng)力作用的有利或不利分別取1,0或1.2,當(dāng)不利時.如后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件錨頭局壓區(qū)的張拉控制力 預(yù)應(yīng)力作用分項系數(shù)γp應(yīng)取1,2、在正常使用極限狀態(tài)下,預(yù)應(yīng)力作用分項系數(shù)γp通常取1.0、當(dāng)按承載能力極限狀態(tài)計算時。預(yù)應(yīng)力筋超出有效預(yù)應(yīng)力值達到強度設(shè)計值之間的應(yīng)力增量仍為結(jié)構(gòu)抗力部分.當(dāng)按本規(guī)范第6章的實用方法進行承載力計算時 僅次內(nèi)力應(yīng)參與荷載效應(yīng)組合和設(shè)計計算。對承載能力極限狀態(tài),當(dāng)預(yù)應(yīng)力作用效應(yīng)列為公式左端項參與作用效應(yīng)組合時,由于預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量和設(shè)計參數(shù)已由裂縫控制等級的要求確定、且總體上是有利的,根據(jù)工程經(jīng)驗 對參與組合的預(yù)應(yīng)力作用效應(yīng)項 應(yīng)取結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0,1,0 對局部受壓承載力計算、框架梁端預(yù)應(yīng)力筋偏心彎矩在柱中產(chǎn)生的次彎矩等.其預(yù)應(yīng)力作用效應(yīng)為不利時,γ0應(yīng)按本規(guī)范公式 3。3、2、1,執(zhí)行.本規(guī)范為避免出現(xiàn)冗長的公式,在諸多計算公式中并沒有具體列出相關(guān)次內(nèi)力,因此,當(dāng)應(yīng)用本規(guī)范公式進行正截面受彎、受壓及受拉承載力計算,斜截面受剪及受扭截面承載力計算。以及裂縫控制驗算時,均應(yīng)計入相關(guān)次內(nèi)力,本次修訂增加了無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)承受靜力荷載的設(shè)計規(guī)定。主要有裂縫控制,張拉控制應(yīng)力限值 有關(guān)的預(yù)應(yīng)力損失值計算、受彎構(gòu)件正截面承載力計算時無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力設(shè)計值。斜截面受剪承載力計算.受彎構(gòu)件的裂縫控制驗算及撓度驗算 受彎構(gòu)件和板柱結(jié)構(gòu)中有粘結(jié)縱向鋼筋的配置.以及施工張拉階段截面邊緣混凝土法向應(yīng)力控制和預(yù)拉區(qū)構(gòu)造配筋 防腐及防火措施。以上規(guī)定的條款列在本章及本規(guī)范相關(guān)章節(jié)的條款中,10.1,3 本次修訂增加了中強度預(yù)應(yīng)力鋼絲及預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋的張拉控制應(yīng)力限值,10.1.5,通常對預(yù)應(yīng)力筋由于布置上的幾何偏心引起的內(nèi)彎矩Npepn以M1表示,由該彎矩對連續(xù)梁引起的支座反力稱為次反力、由次反力對梁引起的彎矩稱為次彎矩M2。在預(yù)應(yīng)力混凝土超靜定梁中,由預(yù)加力對任一截面引起的總彎矩Mr為內(nèi)彎矩M1與次彎矩M2之和.即Mr M1.M2、次剪力可根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件各截面次彎矩分布按力學(xué)分析方法計算。此外.在后張法梁、板構(gòu)件中.當(dāng)預(yù)加力引起的結(jié)構(gòu)變形受到柱,墻等側(cè)向構(gòu)件約束時.在梁。板中將產(chǎn)生與預(yù)加力反向的次軸力,為求次軸力也需要應(yīng)用力學(xué)分析方法.為確保預(yù)應(yīng)力能夠有效地施加到預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)構(gòu)件中 應(yīng)采用合理的結(jié)構(gòu)布置方案.合理布置豎向支承構(gòu)件。如將抗側(cè)力構(gòu)件布置在結(jié)構(gòu)位移中心不動點附近,采用相對細(xì)長的柔性柱以減少約束力 必要時應(yīng)在柱中配置附加鋼筋承擔(dān)約束作用產(chǎn)生的附加彎矩,在預(yù)應(yīng)力框架梁施加預(yù)應(yīng)力階段??蓪⒘号c柱之間的節(jié)點設(shè)計成在張拉過程中可產(chǎn)生滑動的無約束支座。張拉后再將該節(jié)點做成剛接.對后張樓板為減少約束力.可采用后澆帶或施工縫將結(jié)構(gòu)分段,使其與約束柱或墻暫時分開,對于不能分開且剛度較大的支承構(gòu)件.可在板與墻 柱結(jié)合處開設(shè)結(jié)構(gòu)洞以減少約束力、待張拉完畢后補強,對于平面形狀不規(guī)則的板、宜劃分為平面規(guī)則的單元。使各部分能獨立變形,以減少約束。當(dāng)大部分收縮變形完成后 如有需要仍可以連為整體.10,1,7,當(dāng)按裂縫控制要求配置的預(yù)應(yīng)力筋不能滿足承載力要求時,承載力不足部分可由普通鋼筋承擔(dān),采用混合配筋的設(shè)計方法、這種部分預(yù)應(yīng)力混凝土既具有全預(yù)應(yīng)力混凝土與鋼筋混凝土二者的主要優(yōu)點,又基本上排除了兩者的主要缺點?,F(xiàn)已成為加筋混凝土系列中的主要發(fā)展趨勢.當(dāng)然也帶來了一些新的課題。當(dāng)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件配置鋼筋時.由于混凝土收縮和徐變的影響。會在這些鋼筋中產(chǎn)生內(nèi)力.這些內(nèi)力減少了受拉區(qū)混凝土的法向預(yù)壓應(yīng)力 使構(gòu)件的抗裂性能降低。因而計算時應(yīng)考慮這種影響 為簡化計算,假定鋼筋的應(yīng)力取等于混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失值.但嚴(yán)格地說,這種簡化計算當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋和鋼筋重心位置不重合時是有一定誤差的。10,1。8,近年來。國內(nèi)開展了后張法預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁內(nèi)力重分布的試驗研究.并探討次彎矩存在對內(nèi)力重分布的影響.這些試驗研究及有關(guān)文獻建議 對存在次彎矩的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土超靜定結(jié)構(gòu),其彎矩重分布規(guī)律可描述為。1一β,Md αM2。Mu、其中,α為次彎矩消失系數(shù),直接彎矩的調(diào)幅系數(shù)定義為。β 1.Ma、Md,此處 Ma為調(diào)整后的彎矩值,Md為按彈性分析算得的荷載彎矩設(shè)計值,直接彎矩調(diào)幅系數(shù)β的變化幅度是,0 β,βmax。此處、βmax為最大調(diào)幅系數(shù) 次彎矩隨結(jié)構(gòu)構(gòu)件剛度改變和塑性鉸轉(zhuǎn)動而逐步消失、它的變化幅度是,0、α,1.0,且當(dāng)β、0時 取α。1、0、當(dāng)β βmax時 可取α接近為0 且β可取其正值或負(fù)值,當(dāng)取β為正值時,表示支座處的直接彎矩向跨中調(diào)幅,當(dāng)取β為負(fù)值時,表示跨中的直接彎矩向支座處調(diào)幅。上述試驗結(jié)果從概念設(shè)計的角度說明,在超靜定預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中存在的次彎矩,隨著預(yù)應(yīng)力構(gòu)件開裂 裂縫發(fā)展以及剛度減小,在極限荷載階段會相應(yīng)減小 當(dāng)截面配筋率高時、次彎矩的變化較小。反之可能大部分次彎矩都會消失、本次修訂考慮到上述情況。采用次彎矩參與重分布的方案,即內(nèi)力重分布所考慮的最大彎矩除了荷載彎矩設(shè)計值外,還包括預(yù)應(yīng)力次彎矩在內(nèi)。并參考美國ACI規(guī)范,歐洲規(guī)范EN,1992.2等.規(guī)定對預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁及連續(xù)梁在重力荷載作用下。當(dāng)受壓區(qū)高度x。0,30h0時,可允許有限量的彎矩重分配 同時可考慮次彎矩變化對截面內(nèi)力的影響、但總調(diào)幅值不宜超過20。10、1 9 對光面鋼絲.螺旋肋鋼絲,三股和七股鋼絞線的預(yù)應(yīng)力傳遞長度.均在原規(guī)范規(guī)定的預(yù)應(yīng)力傳遞長度的基礎(chǔ)上 根據(jù)試驗研究結(jié)果作了調(diào)整、并通過給出的公式由其有效預(yù)應(yīng)力值計算預(yù)應(yīng)力傳遞長度,預(yù)應(yīng)力筋傳遞長度的外形系數(shù)取決于與錨固性能有關(guān)的鋼筋的外形 10,1,11、10、1.12、為確保預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在施工階段的安全,本規(guī)范第10,1、1條規(guī)定了在施工階段應(yīng)進行承載能力極限狀態(tài)驗算.在施工階段對截面邊緣混凝土法向應(yīng)力的限值條件 是根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范校準(zhǔn)并吸取國內(nèi)的工程設(shè)計經(jīng)驗而得的、其中,對混凝土法向應(yīng)力的限值,均用與各施工階段混凝土抗壓強度、相對應(yīng)的抗拉強度及抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值表示。預(yù)拉區(qū)縱向鋼筋的構(gòu)造配筋率。取略低于本規(guī)范第8 5,1條的最小配筋率要求。10。1,13、先張法及后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的受剪承載力、受扭承載力及裂縫寬度計算。均需用到混凝土法向預(yù)應(yīng)力為零時的預(yù)應(yīng)力筋合力Np0.本條對此作了規(guī)定,10,1。14,影響無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件抗彎能力的因素較多,如無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋有效預(yù)應(yīng)力的大小。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋與普通鋼筋的配筋率 受彎構(gòu)件的跨高比,荷載種類,無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋與管壁之間的摩擦力、束的形狀和材料性能等 因此、受彎破壞狀態(tài)下無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的極限應(yīng)力必須通過試驗來求得.國內(nèi)所進行的無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁,板.試驗、得出無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋于梁破壞瞬間的極限應(yīng)力,主要與配筋率。有效預(yù)應(yīng)力,鋼筋設(shè)計強度 混凝土的立方體抗壓強度,跨高比以及荷載形式有關(guān),積累了寶貴的數(shù)據(jù) 本次修訂采用了現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程。JGJ,92的相關(guān)表達式.該表達式以綜合配筋指標(biāo)ζ0為主要參數(shù),考慮了跨高比變化影響、為反映在連續(xù)多跨梁板中應(yīng)用的情況、增加了考慮連續(xù)跨影響的設(shè)計應(yīng)力折減系數(shù).在設(shè)計框架梁時 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋外形布置宜與彎矩包絡(luò)圖相接近.以防在框架梁頂部反彎點附近出現(xiàn)裂縫,10、1。15,在無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件的預(yù)壓受拉區(qū).配置一定數(shù)量的普通鋼筋,可以避免該類構(gòu)件在極限狀態(tài)下發(fā)生雙折線形的脆性破壞現(xiàn)象.并改善開裂狀態(tài)下構(gòu)件的裂縫性能和延性性能、1,單向板的普通鋼筋最小面積,本規(guī)范對鋼筋混凝土受彎構(gòu)件 規(guī)定最小配筋率為0。2.和45ft。fy中的較大值.美國通過試驗認(rèn)為、在無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件的受拉區(qū)至少應(yīng)配置從受拉邊緣至毛截面重心之間面積0,4。的普通鋼筋.綜合上述兩方面的規(guī)定和研究成果,并結(jié)合以往的設(shè)計經(jīng)驗,作出了本規(guī)范對無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土板受拉區(qū)普通鋼筋最小配筋率的限制。2.梁正彎矩區(qū)普通鋼筋的最小面積。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁的試驗表明,為了改善構(gòu)件在正常使用下的變形性能 應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力筋及有粘結(jié)普通鋼筋混合配筋方案,在全部配筋中.有粘結(jié)縱向普通鋼筋的拉力占到承載力設(shè)計值Mu產(chǎn)生總拉力的25 或更多時、可更有效地改善無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁的性能、如裂縫分布。間距和寬度 以及變形性能。從而達到接近有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁的性能.本規(guī)范公式、10,1、15.2,是根據(jù)此比值要求、并考慮預(yù)應(yīng)力筋及普通鋼筋重心離截面受壓區(qū)邊緣纖維的距離hp,hs影響得出的,對按一級裂縫控制等級設(shè)計的無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,根據(jù)試驗研究結(jié)果 可僅配置比最小配筋率略大的非預(yù)應(yīng)力普通鋼筋.取ρmin等于0、003、10 1,16。對無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土板柱結(jié)構(gòu)中的雙向平板,所要求配置的普通鋼筋分述如下 負(fù)彎矩區(qū)普通鋼筋的配置.美國進行過1。3的九區(qū)格后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力平板的模型試驗、結(jié)果表明。只要在柱寬及兩側(cè)各離柱邊1,5、2倍的板厚范圍內(nèi)、配置占柱上板帶橫截面面積0、15 的普通鋼筋 就能很好地控制和分散裂縫,并使柱帶區(qū)域內(nèi)的彎曲和剪切強度都能充分發(fā)揮出來,此外.這些鋼筋應(yīng)集中通過柱子和靠近柱子布置,鋼筋的中到中間距應(yīng)不超過300mm,而且每一方向應(yīng)不少于4根鋼筋、對通常的跨度 這些鋼筋的總長度應(yīng)等于跨度的1。3、我國進行的1、2無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力平板的試驗也證實在上述柱面積范圍內(nèi)配置的鋼筋是適當(dāng)?shù)?本規(guī)范根據(jù)公式.10。1 16,1。矩形板在長跨方向?qū)⒉贾酶嗟匿摻?正彎矩區(qū)普通鋼筋的配置。在正彎矩區(qū).雙向板在使用荷載下按照抗裂驗算邊緣混凝土法向拉應(yīng)力確定普通筋配置數(shù)量的規(guī)定、是參照美國ACI規(guī)范對雙向板柱結(jié)構(gòu)關(guān)于有粘結(jié)普通鋼筋最小截面面積的規(guī)定,并結(jié)合國內(nèi)多年來對該板按二級裂縫控制和配置有粘結(jié)普通鋼筋的工程經(jīng)驗作出規(guī)定的,針對溫度。收縮應(yīng)力所需配置的普通鋼筋應(yīng)按本規(guī)范第9。1節(jié)的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。在樓蓋的邊緣和拐角處 通過設(shè)置鋼筋混凝土邊梁、并考慮柱頭剪切作用,將該梁的箍筋加密配置,可提高邊柱和角柱節(jié)點的受沖切承載力 10、1。17 本條規(guī)定了預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的彎矩設(shè)計值不小于開裂彎矩,其目的是控制受拉鋼筋總配筋量不能過少 使構(gòu)件具有應(yīng)有的延性,以防止預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件開裂后的突然脆斷,