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预应力混凝土结构构件-一般规定

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混凝土结构设计规范 [附条文说明] GB50010-2010(2015年版)
2019/05/30 09:35
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10 预应力混凝土结构构件

10.1 一般规定

10.1.1 预应力混凝土结构构件,除应根据设计状况进行承载力计算及正常使用极限状态验算外,尚应对施工阶段进行验算。

10.1.2 预应力混凝土结构设计应计入预应力作用效应;对超静定结构,相应的次弯矩、次剪力及次轴力等应参与组合计算。
    对承载能力极限状态,当预应力作用效应对结构有利时,预应力作用分项系数γp应取1.0,不利时γp应取1.2;对正常使用极限状态,预应力作用分项系数γp应取1.0。
    对参与组合的预应力作用效应项,当预应力作用效应对承载力有利时,结构重要性系数γ0应取1.0;当预应力作用效应对承载力不利时,结构重要性系数γ0应按本规范第3.3.2条确定。

10.1.3 预应力筋的张拉控制应力σcon应符合下列规定:
    1 消除应力钢丝、钢绞线

σcon≤0.75fptk     (10.1.3-1)

    2 中强度预应力钢丝

σcon≤0.70fptk     (10.1.3-2)

    3 预应力螺纹钢筋

σcon≤0.85fpyk     (10.1.3-3)

    式中:fptk——预应力筋极限强度标准值;
          fpyk——预应力螺纹钢筋屈服强度标准值。
    消除应力钢丝、钢绞线、中强度预应力钢丝的张拉控制应力值不应小于0.4fptk;预应力螺纹钢筋的张拉应力控制值不宜小于0.5fpyk
    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0.05fptk或0.05fpyk
      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。

10.1.4 施加预应力时,所需的混凝土立方体抗压强度应经计算确定,但不宜低于设计的混凝土强度等级值的75%。 
    注:当张拉预应力筋是为防止混凝土早期出现的收缩裂缝时,可不受上述限制,但应符合局部受压承载力的规定。

10.1.5 后张法预应力混凝土超静定结构,由预应力引起的内力和变形可采用弹性理论分析,并宜符合下列规定:
    1 按弹性分析计算时,次弯矩M2宜按下列公式计算:

 

 

 

 

10.1.10 计算先张法预应力混凝土构件端部锚固区的正截面和斜截面受弯承载力时,锚固长度范围内的预应力筋抗拉强度设计值在锚固起点处应取为零,在锚固终点处应取为fpy,两点之间可按线性内插法确定。预应力筋的锚固长度la应按本规范第8.3.1条确定。
    当采用骤然放张预应力的施工工艺时,对光面预应力钢丝的锚固长度应从距构件末端ltr/4处开始计算。

10.1.11 对制作、运输及安装等施工阶段预拉区允许出现拉应力的构件,或预压时全截面受压的构件,在预加力、自重及施工荷载作用下(必要时应考虑动力系数)截面边缘的混凝土法向应力宜符合下列规定(图10.1.11):

 

 

 

10.1.15 无粘结预应力混凝土受弯构件的受拉区,纵向普通钢筋截面面积As的配置应符合下列规定:

 

    式中:hs——纵向受拉普通钢筋合力点至截面受压边缘的距离。
    纵向受拉普通钢筋直径不宜小于14mm,且宜均匀分布在梁的受拉边缘。
    对按一级裂缝控制等级设计的梁,当无粘结预应力筋承担不小于75%的弯矩设计值时,纵向受拉普通钢筋面积应满足承载力计算和公式(10.1.15-3)的要求。

10.1.16 无粘结预应力混凝土板柱结构中的双向平板,其纵向普通钢筋截面面积As及其分布应符合下列规定:
    1 在柱边的负弯矩区,每一方向上纵向普通钢筋的截面面积应符合下列规定:

As≥0.00075hl     (10.1.16-1)

    式中:l——平行于计算纵向受力钢筋方向上板的跨度;
          h——板的厚度。
    由上式确定的纵向普通钢筋,应分布在各离柱边1.5h的板宽范围内。每一方向至少应设置4根直径不小于16mm的钢筋。纵向钢筋间距不应大于300mm,外伸出柱边长度至少为支座每一边净跨的1/6。在承载力计算中考虑纵向普通钢筋的作用时,其伸出柱边的长度应按计算确定,并应符合本规范第8.3节对锚固长度的规定。
    2 在荷载标准组合下,当正弯矩区每一方向上抗裂验算边缘的混凝土法向拉应力满足下列规定时,正弯矩区可仅按构造配置纵向普通钢筋:

10.1.1 预应力混凝土结构构件,除应根据设计状况进行承载力计算及正常使用极限状态验算外,尚应对施工阶段进行验算。

10.1.2 预应力混凝土结构设计应计入预应力作用效应;对超静定结构,相应的次弯矩、次剪力及次轴力等应参与组合计算。
    对承载能力极限状态,当预应力作用效应对结构有利时,预应力作用分项系数γp应取1.0,不利时γp应取1.2;对正常使用极限状态,预应力作用分项系数γp应取1.0。
    对参与组合的预应力作用效应项,当预应力作用效应对承载力有利时,结构重要性系数γ0应取1.0;当预应力作用效应对承载力不利时,结构重要性系数γ0应按本规范第3.3.2条确定。

10.1.3 预应力筋的张拉控制应力σcon应符合下列规定:
    1 消除应力钢丝、钢绞线

σcon≤0.75fptk     (10.1.3-1)

    2 中强度预应力钢丝

σcon≤0.70fptk     (10.1.3-2)

    3 预应力螺纹钢筋

σcon≤0.85fpyk     (10.1.3-3)

    式中:fptk——预应力筋极限强度标准值;
          fpyk——预应力螺纹钢筋屈服强度标准值。
    消除应力钢丝、钢绞线、中强度预应力钢丝的张拉控制应力值不应小于0.4fptk;预应力螺纹钢筋的张拉应力控制值不宜小于0.5fpyk
    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0.05fptk或0.05fpyk
      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。

10.1.4 施加预应力时,所需的混凝土立方体抗压强度应经计算确定,但不宜低于设计的混凝土强度等级值的75%。 
    注:当张拉预应力筋是为防止混凝土早期出现的收缩裂缝时,可不受上述限制,但应符合局部受压承载力的规定。

10.1.5 后张法预应力混凝土超静定结构,由预应力引起的内力和变形可采用弹性理论分析,并宜符合下列规定:
    1 按弹性分析计算时,次弯矩M2宜按下列公式计算:

 

 

 

 

 

10.1.10 计算先张法预应力混凝土构件端部锚固区的正截面和斜截面受弯承载力时,锚固长度范围内的预应力筋抗拉强度设计值在锚固起点处应取为零,在锚固终点处应取为fpy,两点之间可按线性内插法确定。预应力筋的锚固长度la应按本规范第8.3.1条确定。
    当采用骤然放张预应力的施工工艺时,对光面预应力钢丝的锚固长度应从距构件末端ltr/4处开始计算。

10.1.11 对制作、运输及安装等施工阶段预拉区允许出现拉应力的构件,或预压时全截面受压的构件,在预加力、自重及施工荷载作用下(必要时应考虑动力系数)截面边缘的混凝土法向应力宜符合下列规定(图10.1.11):

 

 

 

10.1.15 无粘结预应力混凝土受弯构件的受拉区,纵向普通钢筋截面面积As的配置应符合下列规定:

 

    式中:hs——纵向受拉普通钢筋合力点至截面受压边缘的距离。
    纵向受拉普通钢筋直径不宜小于14mm,且宜均匀分布在梁的受拉边缘。
    对按一级裂缝控制等级设计的梁,当无粘结预应力筋承担不小于75%的弯矩设计值时,纵向受拉普通钢筋面积应满足承载力计算和公式(10.1.15-3)的要求。

10.1.16 无粘结预应力混凝土板柱结构中的双向平板,其纵向普通钢筋截面面积As及其分布应符合下列规定:
    1 在柱边的负弯矩区,每一方向上纵向普通钢筋的截面面积应符合下列规定:

As≥0.00075hl     (10.1.16-1)

    式中:l——平行于计算纵向受力钢筋方向上板的跨度;
          h——板的厚度。
    由上式确定的纵向普通钢筋,应分布在各离柱边1.5h的板宽范围内。每一方向至少应设置4根直径不小于16mm的钢筋。纵向钢筋间距不应大于300mm,外伸出柱边长度至少为支座每一边净跨的1/6。在承载力计算中考虑纵向普通钢筋的作用时,其伸出柱边的长度应按计算确定,并应符合本规范第8.3节对锚固长度的规定。
    2 在荷载标准组合下,当正弯矩区每一方向上抗裂验算边缘的混凝土法向拉应力满足下列规定时,正弯矩区可仅按构造配置纵向普通钢筋:

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