4 基本規(guī)定

4．1 一般規(guī)定

自2016年9月1日起實施,。

4．1．1 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010,、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011的規(guī)定,。

4．1．2 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)計算和正常使用極限狀態(tài)及施工階段驗算應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010的規(guī)定,。

4．1．3 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)分析，可根據(jù)結(jié)構(gòu)類型,、材料性能和受力特點等,，選擇彈性分析方法、塑性內(nèi)力重分布分析方法,、彈塑性分析方法,、塑性極限分析方法、試驗分析方法進行分析計算,。

4．1．4 復(fù)雜約束結(jié)構(gòu)應(yīng)通過計算或試驗確定施加預(yù)應(yīng)力對整體結(jié)構(gòu)的影響,。其中結(jié)構(gòu)次內(nèi)力的計算，應(yīng)考慮空間效應(yīng)進行整體分析,。http://www./webarbs/book/87321/2614285.shtml眾智建筑資源

4．1．5 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)采取調(diào)整結(jié)構(gòu)布置,，特殊節(jié)點作法，調(diào)整施工順序等措施減少豎向構(gòu)件或相鄰結(jié)構(gòu)對施加預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的約束作用,。

4．1．6 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)計入預(yù)應(yīng)力作用效應(yīng),；對超靜定結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的次彎矩,、次剪力及次軸力等應(yīng)參與組合計算,。并應(yīng)符合下列規(guī)定：

1 對承載能力極限狀態(tài)，當(dāng)預(yù)應(yīng)力作用效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時,，預(yù)應(yīng)力作用分項系數(shù)γp應(yīng)取1．0,，不利時γp應(yīng)取1．2；對正常使用極限狀態(tài),，預(yù)應(yīng)力作用分項系數(shù)γp應(yīng)取1．0,。

2 對參與組合的預(yù)應(yīng)力作用效應(yīng)項，當(dāng)預(yù)應(yīng)力作用效應(yīng)對承載力有利時,，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0應(yīng)取1．0,。當(dāng)預(yù)應(yīng)力作用效應(yīng)對承載力不利時，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0在持久設(shè)計狀況和短暫設(shè)計狀況下,，對安全等級為一級的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不應(yīng)小于1．1,；對安全等級為二級的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不應(yīng)小于1．0；對安全等級為三級的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不應(yīng)小于0．9。對地震設(shè)計狀況下應(yīng)取1．0,。

4．1．7 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)分別按荷載效應(yīng)的標準組合與準永久組合并考慮長期作用影響的效應(yīng)對正常使用極限狀態(tài)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行驗算,，控制應(yīng)力、變形,、裂縫等計算值不應(yīng)超過相應(yīng)的規(guī)定限值,。荷載效應(yīng)的標準組合與準永久組合應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009規(guī)定計算。 

4．1．8 預(yù)應(yīng)力構(gòu)件截面尺寸的確定,，應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)荷載,，建筑凈高，預(yù)應(yīng)力束及錨具的布置及張拉施工操作距離等影響因素,。

4．1．9 預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力σcon應(yīng)符合下列規(guī)定：

式中：fptk——預(yù)應(yīng)力筋極限強度標準值(MPa),；

fpyk——預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋屈服強度標準值(MPa)。

當(dāng)符合下列情況之一時,，上述張拉控制應(yīng)力限值可相應(yīng)提高0．05fptk或0．05fpyk：

1)要求提高構(gòu)件在施工階段的抗裂性能而在使用階段受壓區(qū)內(nèi)設(shè)置的預(yù)應(yīng)力筋,；

2)要求部分抵消由于應(yīng)力松弛、摩擦,、鋼筋分批張拉以及預(yù)應(yīng)力筋與張拉臺座之間的溫差等因素產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失,。

消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線,、中強度預(yù)應(yīng)力鋼絲的張拉控制應(yīng)力值不應(yīng)小于0．4fptk,；預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋的張拉應(yīng)力控制值不宜小于0．5fpyk。

4．1．10 混凝土保護層厚度可按現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010確定,。

4．2 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析

4．2．1 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)應(yīng)按最不利作用的組合進行內(nèi)力分析,。作用的組合應(yīng)考慮全部荷載作用工況，包括預(yù)加力作用,、溫度作用,、收縮徐變作用、約束作用和地基不均勻沉陷作用以及由于荷載偏心所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)和橫向均勻分布荷載等因素,。復(fù)雜約束結(jié)構(gòu)尚應(yīng)考慮施工路徑影響,。

4．2．2 施工和正常使用極限狀態(tài)的各種校核，應(yīng)將預(yù)加力作為荷載計算其效應(yīng),。

4．2．3 正常使用極限狀態(tài)內(nèi)力分析應(yīng)符合下列規(guī)定：

1 在確定內(nèi)力與變形時應(yīng)按彈性理論值分析,。由預(yù)加力引起的內(nèi)力和變形可采用約束次內(nèi)力法計算，常用線型布筋形式下預(yù)應(yīng)力混凝土框架的約束次內(nèi)力應(yīng)按附錄A計算,。當(dāng)采用等效荷載法計算時,，次剪力宜根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件各截面次彎矩分布按結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計算。

2 構(gòu)件截面或板單元寬度的幾何特征可按毛截面(不計鋼筋)計算,。

4．3 預(yù)應(yīng)力損失值計算

4．3．1 預(yù)應(yīng)力筋中的預(yù)應(yīng)力損失值可按表4．3．1的規(guī)定計算,。

表4．3．1 預(yù)應(yīng)力損失值(N／mm2)

4．3．2 當(dāng)按本規(guī)范4．3．1條計算求得的預(yù)應(yīng)力總損失值小于下列數(shù)值時,，應(yīng)按下列數(shù)值取用：

1 先張構(gòu)件 100N／mm2；

2 后張構(gòu)件 80N／mm2,。

4．3．3 預(yù)應(yīng)力構(gòu)件在各階段的預(yù)應(yīng)力損失值宜按表4．3．3的規(guī)定進行組合,。

表4．3．3 各階段預(yù)應(yīng)力損失值的組合

注：先張構(gòu)件由于鋼筋應(yīng)力松弛引起的損失值在第一批和第二批損失中所占的比例，可根據(jù)實際情況確定,。

4．3．4 預(yù)應(yīng)力直線筋由于錨具變形和預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失值σl1可按下式計算：

式中：a——張拉端錨具變形和預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)縮值(mm),，可按表4．3．4采用；

l——張拉端至錨固端之間的距離(mm),。

表4．3．4 錨具變形和預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)縮值a(mm)

錨具類別

a

支撐是錨具（鋼絲束鐓頭錨具等）

螺帽縫隙

1

每塊后加墊板的縫隙

1

夾片式錨具

有頂壓時

5

無頂壓時

6～8

注：1 表中的錨具變形和預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)縮值也可根據(jù)實測數(shù)據(jù)確定；

2 其他類型的錨具變形和預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)縮值應(yīng)根據(jù)實測數(shù)據(jù)確定,。塊體拼成的結(jié)構(gòu),，其預(yù)應(yīng)力損失尚應(yīng)計塊體間填縫的預(yù)壓變形。當(dāng)采用混凝土或砂漿為填縫材料時,，每條填縫的預(yù)壓變形值可取為1mm,。 

4．3．5 后張構(gòu)件預(yù)應(yīng)力曲線筋或折線筋由于錨具變形和預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失值σl1，應(yīng)根據(jù)曲線預(yù)應(yīng)力筋或折線預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間反向摩擦影響長度lf范圍內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋變形值等于錨具變形和預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)縮值的條件確定,，反向摩擦系數(shù)可按本規(guī)范表4．3．6-1中的數(shù)值采用,。并應(yīng)符合下列規(guī)定：

1 拋物線形預(yù)應(yīng)力筋可按圓弧形曲線預(yù)應(yīng)力筋考慮。當(dāng)其對應(yīng)的圓心角θ小于等于30°時(圖4．3．5-1),，預(yù)應(yīng)力損失值σl1可按下列公式計算：

圖4．3．5-1 圓弧形曲線預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力損失σl1

式中：lf——反向摩擦影響長度(m),；

rc——圓弧形曲線預(yù)應(yīng)力筋的曲率半徑(m)；

x——張拉端至計算截面的距離(m),；

a——張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮值(mm),，按本規(guī)范表4．3．4采用；

k——考慮孔道每米長度局部偏差的摩擦系數(shù)(1／m),，可按本規(guī)范表4．3．6-1采用,；

μ——預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間的摩擦系數(shù)(1／rad)，可按本規(guī)范表4．3．6-1采用,。

Es——預(yù)應(yīng)力筋彈性模量(MPa),。

2 端部為直線，直線長度為l0,，而后由兩條圓弧形曲線組成的預(yù)應(yīng)力筋(圖4．3．5-2),，當(dāng)圓弧對應(yīng)的圓心角θ小于等于30°時，由于錨具變形和鋼筋內(nèi)縮,，在反向摩擦影響長度lf范圍內(nèi)的預(yù)應(yīng)力損失值σl1可按下列公式計算：

圖4．3．5-2 兩條圓弧形曲線組成的預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力損失σl1

式中：l0——預(yù)應(yīng)力筋端部直線段長度(m),；

l1——預(yù)應(yīng)力筋張拉端起點至反彎點的水平投影長度(m)；

i1,、i2——第一,、二段圓弧形曲線預(yù)應(yīng)力筋中應(yīng)力近似直線變化的斜率,；

rc1、rc2——第一,、二段圓弧形曲線預(yù)應(yīng)力筋的曲率半徑(m),；

σa、σb——預(yù)應(yīng)力筋在a,、b點的應(yīng)力(MPa),。

3 當(dāng)折線形預(yù)應(yīng)力筋的錨固損失消失于折點c之外時(圖4．3．5-3)，由于錨具變形和鋼筋內(nèi)縮,，在反向摩擦影響長度lf范圍內(nèi)的預(yù)應(yīng)力損失值σl1可按下列公式計算：

圖4．3．5-3 折線形預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力損失σl1

式中：i1——預(yù)應(yīng)力筋在bc段中應(yīng)力近似直線變化的斜率,；

i2——預(yù)應(yīng)力筋在折點c以外應(yīng)力近似直線變化的斜率；

l1——張拉端起點至預(yù)應(yīng)力筋折點c的水平投影長度(m),。

4．3．6 預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失值σl2(圖4．3．6),，宜按下列公式計算：

式中：θ——張拉端至計算截面曲線孔道部分切線的夾角(rad)；

k——考慮孔道每米長度局部偏差的摩擦系數(shù)(1／m),，可按表4．3．6-1采用,；

μ——預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間的摩擦系數(shù)(1／rad)，可按表4．3．6-1采用,。

圖4．3．6 預(yù)應(yīng)力摩擦損失計算

1-張拉端,；2-計算截面

表4．3．6-1 預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁的摩擦系數(shù)

注：表中系數(shù)宜根據(jù)實測數(shù)據(jù)確定。

1 公式(4．3．6-1)和(4．3．6-2)中,，對按拋物線,、圓曲線變化的空間曲線及可采用分段后疊加的廣義空間曲線，夾角之和θ可按下列近似公式計算：

式中：av,、ah——按拋物線,、圓曲線變化的預(yù)應(yīng)力空間曲線鋼筋在豎直向、水平向投影所形成拋物線,、圓曲線的彎轉(zhuǎn)角(rad),；

△αv、△αh——預(yù)應(yīng)力廣義空間曲線鋼筋在豎直向,、水平向投影所形成分段曲線的彎轉(zhuǎn)角增量(rad),。

2 體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中當(dāng)體外預(yù)應(yīng)力筋與轉(zhuǎn)向塊鞍座處接觸長度可忽略時，體外預(yù)應(yīng)力筋轉(zhuǎn)向裝置處的摩擦損失值σl2可按下式計算：

式中：θ——體外束在轉(zhuǎn)向塊處的彎折轉(zhuǎn)角(rad),；

μ——體外束在轉(zhuǎn)向塊處的摩擦系數(shù)(1／rad),，可按表4．3．6-2采用。

表4．3．6-2 轉(zhuǎn)向塊處的摩擦系數(shù)

孔道材料,、成品束類型

k

μ

鋼管穿光面鋼絞線

0.001

0.30

HDPE管穿光面鋼絞線

0.002

0.13

無粘接預(yù)應(yīng)力筋鋼絞線

0.004

0.09

注：表中系數(shù)也可根據(jù)實測數(shù)據(jù)確定,；當(dāng)孔道采用不同材料時，應(yīng)分別考慮,，分段計算,。

4．3．7 預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失σl4宜按下列公式計算：

1 消除應(yīng)力鋼絲,、鋼絞線

普通松弛：

4．3．8 由于混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力損失值σl5，可按下列公式計算：

1 對一般結(jié)構(gòu)構(gòu)件

式中：σpc,、σ′pc——受拉區(qū),、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋合力點處的混凝土法向壓應(yīng)力(MPa)；

f′cu——施加預(yù)應(yīng)力時的混凝土立方體抗壓強度(MPa),；

ρ,、ρ′——受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋和普通鋼筋的配筋率,，對于對稱配置預(yù)應(yīng)力筋和普通鋼筋的構(gòu)件,，配筋率ρ、ρ′應(yīng)按鋼筋總截面面積的一半計算,。

受拉區(qū),、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋合力點處的混凝土法向壓應(yīng)力σpc、σ′pc按本規(guī)范第5．1．10條計算時,，預(yù)應(yīng)力損失值僅考慮混凝土預(yù)壓前(前一批)的損失，普通鋼筋中的應(yīng)力σl5,、σ′l5值應(yīng)取為零,；σpc、σ′pc值不得大于0．5f′cu,；當(dāng)σ′pc為拉應(yīng)力時,，公式(4．3．8-2)、(4．3．8-6)中的σ′pc應(yīng)取為零,。計算混凝土法向應(yīng)力σpc,、σ′pc時，可根據(jù)構(gòu)件制作情況考慮自重的影響,。

當(dāng)結(jié)構(gòu)處于年平均相對濕度低于40％的環(huán)境下,，σl5及σ′l5值應(yīng)增加30％。

2 對重要的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,，當(dāng)考慮與時間相關(guān)的混凝土收縮,、徐變及鋼筋應(yīng)力松弛預(yù)應(yīng)力損失值時，可按現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010進行計算,。

3 當(dāng)采用泵送混凝土?xí)r,，宜根據(jù)實際情況考慮混凝土收縮、徐變引起預(yù)應(yīng)力損失值的增大,。

4．3．9 混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失σl7宜按下列方法確定：

式中：m——預(yù)應(yīng)力筋張拉的總批數(shù),；

np——預(yù)應(yīng)力筋彈性模量與混凝土彈性模量之比Ep／Ec；

σc——在代表截面的全部預(yù)應(yīng)力筋形心處混凝土的預(yù)壓應(yīng)力,，預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)拉應(yīng)力按控制應(yīng)力扣除相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力損失后算得(MPa),；

Np——后張法構(gòu)件的預(yù)加力(N),；

An——凈截面面積，即扣除孔道,、凹槽等削弱部分以外的混凝土全部截面面積及縱向普通鋼筋截面面積換算成混凝土的截面面積之和,；對由不同混凝土強度等級組成的截面，應(yīng)根據(jù)混凝土彈性模量比值換算成同一混凝土強度等級的截面面積(mm2),；

In——凈截面慣性矩(mm4),；

ep——預(yù)應(yīng)力筋截面形心至換算截面形心的距離(mm)。