短束预应力锚固的应力损失

短束预应力锚固的应力损失作者：WangChengbao（王成宝），ZhangJianke(张建恪)，PeiChengrun(裴承润)(北京市公路桥梁建设集团有限公司一分公司，北京)【摘要】：后张预应力曲线钢筋由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失值2l，对于后张超短预应力筋的有效应力影响很大。因此在张拉超短预应力筋时候，一定要采取有效措施，保证预应力筋的有效预应力不受影响。【关键词】：张拉；损失；超张1、概述：预应力钢筋在张拉时所建立的张拉力，由于张拉方式、材料特性和环境条件等种种原因并随着时间的推移有所降低。所有的预应力损失都发生之后，预应力钢筋中的应力降低至最低值，即有效应力。现行设计规范，一般单独计算各种因素引起的预应力损失值，预应力混凝土构件的总预应力损失值等于各种因素产生的预应力损失叠加之和。2、锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失超短束预应力筋张拉时，由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失2l占伸长值的比例较大，对有效应力的影响也很大。因此施工时候一定要采取相应措施减少由于内缩造成的应力损失。后张预应力钢筋由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失值2l，因预应力曲线钢筋与孔道壁之间存在的反向摩擦作用而逐渐减少并消失。当预应力钢筋为圆弧形曲线，且其对应的圆心角不大于30°，其预应力损失值可按下式计算：（如图1-1）张拉端对称轴a)b)rclfx图1-1圆弧形曲线预应力筋锚具变形和预应力筋内缩引起的损失a）曲线预应力筋b）预应力损失2l后的应力分布)1)((22fcfconllxkrl（1-1）其中)(1000kraElcconsf（1-2）式中cr——圆弧形曲线预应力钢筋的曲率半径；——预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦系数；k——考虑孔道每米长度局部偏差的摩擦系数；x——张拉端至计算截面的距离，m；且flxfl——反向摩擦影响长度，m；a——锚具变形和钢筋内缩值，mm；sE——预应力钢筋弹性模量，MPa。3、工程实例某桥梁工程D类盖梁，梁长4.93m，预应力孔道长4.606m，预应力孔道曲线半径为25m，曲线对应圆心角为10.5°。采用单端张拉工艺，钢束为7-J15（75）高强度低松弛钢绞线，锚具为YM15-7锚头。预应力钢绞线的标准抗拉强度为1860MPa，张拉控制应力为1283.4MPa，一束张拉力为1234.8KN。锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失值2l：锚具变形和钢筋内缩值a为5mm，孔道摩擦系数17.0，钢绞线弹性模量51096.1sE，根据公式（1-2）反向摩擦影响长度：mkraElcconsf59.9)0015.02517.0(4.128310001096.15)(10005由于反向摩擦影响长度大于孔道长度，锚具变形和钢筋内缩值a已影响锚固端张拉应力。根据公式（1-1）张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失值：22/23.209)0015.02517.0(59.94.12832)1)((2mmNlxkrlfcfconl跨中处锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失值为：22/05.159)59.93.21)(0015.02517.0(59.94.12832)1)((2mmNlxkrlfcfconl锚固端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失值为：22/87.108)59.96.41)(0015.02517.0(59.94.12832)1)((2mmNlxkrlfcfconl由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失值2l过大，为补偿损失，张拉前与设计人协商，实际张拉时超张3%，部分弥补锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失值。超张拉后，反向摩擦影响长度：mkraElcconsf34.9)0015.02517.0(03.14.128310001096.15)(10005/张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失值为：2///2/89.209)0015.02517.0(34.903.14.12832)1)((2mmNlxkrlfcfconl跨中处锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失值为：2///2/21.158)34.93.21)(0015.02517.0(34.903.14.12832)1)((2mmNlxkrlfcfconl固定端处锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失值为：2///2/52.106)34.96.41)(0015.02517.0(34.903.14.12832)1)((2mmNlxkrlfcfconl表3-1项目张拉端跨中锚固端未考虑2l的预应力（MPa）1246.11241.81237.6考虑2l的预应力（MPa）1036.91082.81128.8未考虑/2l的超张后预应力（MPa）1283.51279.11274.7考虑/2l的超张后预应力（MPa）1073.61120.91168.2其中：预应力筋应力)(kxcone4、结语在短束预应力张拉时，锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失对有效应力影响很大。为保证有效预应力应力，在施工时候尽量使预应力孔道顺直，降低孔道摩阻。在经设计人同意的情况下，采取超张拉施工工艺补偿超短束固定端的应力损失。参考文献：【1】朱新实,刘效尧.预应力技术及材料【M】,第二版：北京,人民交通出版社,2004：178-179.【2】谢醒悔,韩选江,叶湘菡.现代予力混凝土结构设计原理及应用【M】；北京,机械工业出版社,2006：23-24.【3】路桥集团第一公路工程局.JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范【S】.北京:人民交通出版社.2000.【4】中华人民共和国行业标准.JTGD62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范【S】.北京：人民交通出版社.2004.