預應力混凝土

預應力混凝土第一頁，共六十二頁。Contents概念1分類2材料3特性（抗震設計、耐久性、應力損失、應力腐蝕等）4第二頁，共六十二頁。預應力混凝土的定義：根據(jù)需要人為地引入某一數(shù)值與分布的內(nèi)應力，用以部分或全部抵消外荷載應力的一種加筋混凝土。為了更好的了解的這一概念，而后改為：根據(jù)需要人為地引入某一數(shù)值反向荷載，用以部分或全部抵消使用荷載的一種加筋混凝土。第三頁，共六十二頁。預應力混凝土的提出

1.普通混凝土抗裂性很差混凝土的極限拉應變很低，只有0.0001～0.0015，這時鋼筋應力僅20～30N/mm2,另外提高混凝土的強度也不明顯

2.高強材料得不到充分應用裂縫寬度一般應限制在0.2～0.3mm以內(nèi)，受拉鋼筋應力最高也只能達到150～250N/mm2

3.結構自重大使用性能不好如用于大跨結構時，為滿足撓度控制的要求，需要加大截面尺寸來增大剛度，以致使構件的承載力中有較大一部分用于負擔結構的自重?？缍仍酱?，自重在承載力中所占比例就越大，很不經(jīng)濟、不合理、甚至是不可能的第四頁，共六十二頁。

構件中若采用高強度鋼筋，將使——使用荷載下鋼筋的工作應力提高很多，撓度和裂縫寬度將遠遠超過允許值!

若拉區(qū)最大裂縫控制在0.3mm以內(nèi)的話，鋼筋的拉力僅達150~250N/mm2,只占高強鋼筋抗拉強度設計值（1000~1300N/mm2）15%~20%

——不能充分利用高強鋼筋的強度！

借助于混凝土的抗壓強度來補償其抗拉強度的不足，以推遲受拉區(qū)混凝土的開裂？即：在構件受外荷以前，使它先存在著一種應力狀態(tài)（預加應力），用以減小或抵消外荷作用時產(chǎn)生的拉應力？第五頁，共六十二頁。實際上預加應力的概念在日常生活和生產(chǎn)實踐中早有所應用。如：第六頁，共六十二頁。預應力混凝土結構的基本原理

所謂預應力混凝土，就是事先人為地在混凝土或鋼筋混凝土中引入內(nèi)部應力，且其數(shù)值和分布恰好能將使用荷載產(chǎn)生的應力抵消到一個合適程度的混凝土。例如，對混凝土或鋼筋混凝土梁的受拉區(qū)預先施加壓應力，使之建立一種人為的應力狀態(tài)，這種應力的大小和分布規(guī)律，能有利于抵消使用荷載作用下產(chǎn)生的拉應力，因而使混凝土構件在使用荷載作用下不致開裂，或推遲開裂，或者使裂縫寬度減小。這種預先給混凝土引入內(nèi)部應力的結構，就稱為預應力混凝土結構。第七頁，共六十二頁。預應力混凝土的特點

預應力混凝土由于事先人為地施加了一個預加力，使其在受力方面有許多和普通混凝土結構不同的特點。但是，正正常配筋范圍內(nèi)，預應力混凝土梁的破壞彎矩，主要與構建的組成材料的性能有關，而與是否在受拉鋼筋中施加拉應力的影響很小。其破壞彎矩值與同條件下的普通鋼筋混凝土的破壞彎矩值幾乎相同。這說明預應力混凝土結構并不能創(chuàng)造出超越其本身材料強度能力之外的奇跡，而只是大大地改善了結構在正常適用階段的工作性能。

第八頁，共六十二頁。原理分析以預應力混凝土簡支梁為例，說明預應力混凝土結構的基本原理。

如圖所示，在荷載作用之前，預先在梁的受壓區(qū)施加偏心壓力Ny,使梁下邊緣混凝土產(chǎn)生預壓應力σhyx，梁上邊緣產(chǎn)生預拉應力σhy上緣：σhys＝Ny-Ny.e/(bh2/6)

下緣：σhyx＝Ny+Ny.e/(bh2/6)第九頁，共六十二頁。

當外荷載P作用時，在梁跨中截面下邊緣產(chǎn)生拉應力σhx，梁上邊緣產(chǎn)生壓應σhs:上緣：σhs＝＋M/(bh2/6)下緣：σhx＝－M/(bh2/6)

這樣，在預壓力Ny和外荷載P共同作用下，梁上、下邊緣總應力為上述兩項應力的疊加：σs=σhys+σhsσx=σhyx+σhx

由此說明：由于預先給混凝土梁施加了預壓應力，使混凝土梁在外荷載P作用下下邊緣所產(chǎn)生的拉應力全部（或部分）抵消，因而可避免混凝土出現(xiàn)裂縫（或限制裂縫的大?。炷亮嚎梢匀孛鎱⒓庸ぷ?。這就相當于改善了梁中混凝土的抗拉性能，而且可以達到充分利用高強鋼材性能的目的。第十頁，共六十二頁。第十一頁，共六十二頁。預應力混凝土的分類1.按預應力的大小全部預應力部分預應力2.按施加應力方法先張法預應力后張法預應力自應力預應力3.按預應力筋的粘接狀態(tài)有粘結預應力無粘結預應力4.按施工方法分為預制法預應力現(xiàn)澆法預應力疊合法預應力第十二頁，共六十二頁。預應力混凝土材料·鋼筋的性能強度高較好的塑性、可焊性。

良好的粘結性。低松弛。

預應力鋼筋一直處于高強受拉應力超載情況下發(fā)生脆性破斷，同時還要求具有良好的加工性能，提高與混凝土粘結強度減少預應力損失7.2預應力混凝土構件一般規(guī)定原因：預應力鋼筋——高應力狀態(tài)第十三頁，共六十二頁。國內(nèi)常用的預應力鋼筋有鋼筋、鋼絲、鋼絞線；分為兩大類：1．無物理屈服點鋼筋（絲）（1）鋼鉸線——由多股（3或7股）高強鋼絲鉸合而成，再經(jīng)低溫回火制成。特點：鋼鉸線比單根鋼絲直徑大，但具有一定的柔性，施工方便且不降低強度。（2）消除應力鋼絲——經(jīng)過低溫回火處理的鋼絲稱為消除應力鋼絲。解釋：高碳鋼經(jīng)過多次冷拔，存在較大的內(nèi)應力，需采用低溫回火來消除內(nèi)應力。在外形上分為：光面、刻痕及螺旋肋三種，用φp、φI、φH表示。（3）熱處理鋼筋——用熱軋中碳鋼經(jīng)過調(diào)質(zhì)熱處理后制成的高強度鋼筋。特點：具有強度高、松弛小等特點，以圓盤形式供應，省掉對焊和整直等工序，施工方便。第十四頁，共六十二頁。2．有物理屈服點鋼筋

冷拉低合金鋼——采用熱軋鋼筋經(jīng)冷拉后得到。

特點：鋼筋經(jīng)冷拉后屈服強度提高，塑性有所降低。

鋼筋冷拉后可以提高抗拉強度，當鋼筋用于抗壓時，其強度并不提高。

規(guī)范提倡優(yōu)先采用強度高、性能好的預應力鋼筋（鋼絲、鋼鉸線）。注：鋼筋冷拔后則同時提高抗拉及抗壓強度。第十五頁，共六十二頁。補充：鋼筋的冷拉與冷拔1.鋼筋的冷拉在常溫下將有明顯流幅的鋼筋拉伸到強化階段k點，然后卸載，卸載后鋼筋將沿k直線恢復到0’，鋼筋產(chǎn)生殘余變形00’。如果再張拉，應力應變曲線，將沿0’kd變化，轉折點高于冷拉前屈服點b，但流幅不明顯。時效硬化——冷拔后，若停留相當時間或高溫作用后再張拉，曲線將沿0’kk’變化，轉折點提高到k’點。工程應用：一方面提高鋼筋的屈服強度，同時鋼筋的長度也延長了，從而達到節(jié)約鋼材的目的。第十六頁，共六十二頁。2．鋼筋的冷拔將直徑為6~8mm的鋼筋在常溫下通過比自身直徑小0.5~1mm的鎢金拔絲模冷拔而成。鋼筋在通過拔絲模后受到很大的側向擠壓而產(chǎn)生塑性變形，迫使鋼材內(nèi)部發(fā)生變化而提高鋼筋的強度第十七頁，共六十二頁?！兑?guī)范》規(guī)定：預應力砼結構強度等級不宜低于C30，當采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋時預應力砼結構強度等級不宜低于C40。混凝土性能高強度

收縮小、徐變小快硬、早強

7.2預應力混凝土構件一般規(guī)定第十八頁，共六十二頁。截面形狀和尺寸通常是：梁高h=(1/20—1/14)l0，也可取非預應力梁高的70%左右；梁腹寬b=(1/10—1/6)h（宜小些）一般情況，截面的寬高比宜小，翼緣和腹板的厚度也不宜大。第十九頁，共六十二頁。預加應力的方法

根據(jù)預應力筋張拉時間的先后，習慣上把預加應力方法分為先張法后張法同張法第二十頁，共六十二頁。先張法施工（a)鋼筋就位(b)張拉鋼筋，并臨時固定，然后澆混凝土（c)養(yǎng)護后，切斷放松鋼筋第二十一頁，共六十二頁。1.主要張拉程序：先在臺座上按規(guī)定設計要求將鋼筋張拉到控制應力→并用錨具臨時固定→澆注砼→待砼達到設計強度75%以上切斷放松鋼筋。2.主要張拉程序：先在臺座上按規(guī)定設計要求將鋼筋張拉到控制應力→并用錨具臨時固定→澆注砼→待砼達到設計強度75%以上切斷放松鋼筋。3.特點：施工簡單、靠粘結力自錨，不必耗費特制錨具，臨時錨具可以重復使用（一般稱工具式錨具或夾具），大批量生產(chǎn)時經(jīng)濟，質(zhì)量穩(wěn)定。使用于中小型構件工廠化生產(chǎn)。

第二十二頁，共六十二頁。后張法（有粘結預應力）先澆砼，待砼達到設計強度75%以上，再張拉鋼筋（鋼筋束）。7.1預應力混凝土的基本概念第二十三頁，共六十二頁。1

其主要張拉程序：為埋管制孔→澆砼→抽管→養(yǎng)護穿筋張拉→錨固→灌漿（防止鋼筋生銹）。2傳力途徑：依靠錨具阻止鋼筋的彈性回彈，使截面砼獲得預壓應力。3特點：這種方法設備簡單，不需要張拉臺座，生產(chǎn)靈活，但需要可靠的錨具及千斤頂，錨具用鋼量大，適用大型構件的現(xiàn)場施工。這種做法鋼筋與砼結為整體稱為有粘結力預應力砼。有粘結力預應力砼由于粘結力（阻力）的作用使得預應力鋼筋拉應力降低，導致砼得到壓應力降低，所以應設法減少這種粘結力。第二十四頁，共六十二頁。后張法無粘結預應力混凝土2.3.1張拉程序：預應力鋼筋沿全長外表涂刷瀝青油氈等潤滑防腐材料→包上塑料護套或套管（預應力鋼筋與砼不建立粘結力）→澆砼養(yǎng)護→張拉鋼筋→錨固2.3.2特點：施工時跟普通砼一樣，將鋼筋放入設計位置可以直接澆砼，不必要預留孔洞、穿筋、灌漿，簡化施工程序，由于無粘結力預應力砼得到有效預壓應力增大，降低造價，適用于跨度大（6m)的曲線配筋的梁體無粘結預應力束無粘結的鋼絞線是`用防腐油脂涂在鋼絞線表面，并用外塑料護套而成第二十五頁，共六十二頁。同張法1.張拉工藝：一般是利用膨脹水泥配制混凝土，使它在硬化過程中不但不發(fā)生凝縮，反而發(fā)生膨脹。在混凝土膨脹的時候，配置在體中的預應力筋就被張拉，而混凝土本身則由于膨脹受到鋼筋的限制而同時獲得預壓應力。2傳力途徑：人們把這種依靠混凝土自身膨脹來張拉鋼筋而產(chǎn)生的預應力。人們把這種依靠混凝土自身膨脹來張拉鋼筋而產(chǎn)生的預應力叫做自應力，把采用這種方法的預應力混凝土叫做自應力混凝土。

我國目前已采用自應力混凝土大規(guī)模生產(chǎn)承插口管道，起最大直徑已達1200mm。第二十六頁，共六十二頁。先張法張拉鋼筋澆筑混凝土切斷鋼筋，混凝土預壓預應力由混凝土與鋼筋間的粘結力來傳遞后張法預應力由構件兩端錨具實現(xiàn)澆筑混凝土構件穿預應力鋼筋錨固鋼筋，孔道灌漿比較先、后張法第二十七頁，共六十二頁?？拐鹪O計第二十八頁，共六十二頁。第二十九頁，共六十二頁。第三十頁，共六十二頁。第三十一頁，共六十二頁。第三十二頁，共六十二頁。第三十三頁，共六十二頁。第三十四頁，共六十二頁。第三十五頁，共六十二頁。第三十六頁，共六十二頁。第三十七頁，共六十二頁。第三十八頁，共六十二頁。1混凝土結構植筋的錨固材料應采用快硬、高強、無收縮、后期性能穩(wěn)定的材料，并應具有可靠耐火性能，滿足建筑防火規(guī)范的相應構件耐火極限要求。2在彎曲屈服部位或抗震結構出現(xiàn)較大非彈性變形的部位，植筋錨固的使用應慎重。

3植筋錨固區(qū)混凝土除強度要求外，混凝土有可靠的橫向約束是必要條件。4植筋錨固長度的確定，應依據(jù)可靠的考慮多因素影響的試驗確定鋼筋錨固長度取值，如無可靠的試驗依據(jù)還是應按現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定值采用。第三十九頁，共六十二頁。耐久性1預應力混凝土結構的裂縫問題

近些年來，鋼材的強度隨著科技的進步逐步提高，為發(fā)展高效混凝土提供了現(xiàn)實基礎。目前，預應力科學已被廣泛應用于土木，水利等工程中。同普通混凝土一樣，預應力混凝土在長期的使用過程中，其性能也會隨著時間的推移而逐漸衰退，其實質(zhì)就是預應力混凝土結構的耐久性問題。施工技術等各方面的影響，可能產(chǎn)生各種裂縫，有些裂縫甚至在投入使用前就已經(jīng)出現(xiàn)。預應力混凝土結構常見的裂縫有橫向裂縫，縱向裂縫，腹板斜裂縫，表面龜裂等。

。第四十頁，共六十二頁。耐久性

1橫向裂縫橫向裂縫多發(fā)生在運營期間，超載等各種原因使預應力的損失超過設計預想，都可能導致橫向裂縫的發(fā)生。此外，由于徐變上拱的發(fā)生和發(fā)展，在梁的上翼緣也會產(chǎn)生橫向裂縫，而且隨著徐變的發(fā)展，而當橋上荷載較大時，這種裂縫又會又會暫時閉合。施工期間內(nèi)出現(xiàn)橫向裂縫主要是控制不當，如底座下沉，施加預應力滯后，受到?jīng)_擊等。2縱向裂縫縱向裂縫是預應力梁最嚴重的一種裂縫。首先，預應力筋張拉是預應力簡支梁預制過程最為關鍵的一道工序，張拉力設計值由計算確定。張拉過大，則可能使梁體上翼緣混凝土產(chǎn)生豎向裂紋，下翼緣產(chǎn)生。

第四十一頁，共六十二頁。3腹板斜裂縫一般來說，設計人員對正截面強度都比較重視，而往往忽視了斜截面強度或主拉應力在支座附近梁體下部既有彎矩又有剪力，因彎矩產(chǎn)生的拉應力和因剪力產(chǎn)生的剪應力形成斜向的主拉應力，當主拉應力超過混凝土的抗拉強度時，即產(chǎn)生與主拉應力相垂直的斜向裂縫。4表面龜裂預應力構件在預制時容易產(chǎn)生龜裂，其原因除了由于混凝土配合比不合適，施工和易性控制不嚴格，個別部位混凝土澆筑不均勻外，還有鋼筋保護層偏差大的影響。最常見的是養(yǎng)護過程中升降溫過快第四十二頁，共六十二頁。應力混凝土結構的應力腐蝕斷裂

金屬應力腐蝕斷裂基本概念

應力腐蝕斷裂是指金屬結構在拉伸應力和腐蝕環(huán)境的共同作用下引起的斷裂。兩者缺一不可，

相互促進，但并不是簡單加合。應力腐蝕斷裂是危害最大的腐蝕形態(tài)之一，產(chǎn)生這類腐蝕必須同時具備幾個條件：特定環(huán)境(包括介質(zhì)成分，濃度，雜質(zhì)和溫度)，足夠大的拉伸應力(超過某極限值)，特定的合金成分和組織(包括晶粒大小，晶粒取向，形態(tài)，相結構；各類缺陷，加工狀態(tài)等)，才能產(chǎn)生應力腐蝕斷裂。總之，應力腐蝕是與環(huán)境因素，力學因素和冶金因素密切相關。

金屬在無裂紋，無缺陷的情況下，應力腐蝕斷裂可分為三個階段。萌生階段，即由于腐蝕引起的裂紋或蝕坑階段，也就是導致應力集中的裂紋源的孕育階段。接著為裂紋發(fā)展階段，即有裂紋源

或蝕坑達到極限應力單位面積所能承受的最大荷載為止的這一階段。最后是失穩(wěn)斷裂階段。前一階段受應力影響很小，時間長，約占斷裂時間的90％，后兩階段時間短，為總斷裂的10％。在有裂紋

的情況下，應力腐蝕斷裂過程只有裂紋擴展階段和失穩(wěn)快速斷裂兩個階段。第四十三頁，共六十二頁。應力混凝土結構應力腐蝕的條件

(1)足夠大的拉應力根據(jù)金屬腐蝕學基本原理，金屬材料在沒有腐蝕的條件下，對于光滑構件，只有當材料拉應力低于抗拉強度時才會發(fā)生斷裂。但在應力腐蝕條件下，同樣材料在拉應力腐蝕條件下，同樣在拉應力低于抗拉強度時，就會引起應力腐蝕裂紋的產(chǎn)生和發(fā)展。預應力混凝土結構中拉應力可能是冷加工焊接或機械束縛引起的殘余應力，也可能是使用條件下的外加的，引起的應力腐蝕的拉應力值一般低于材料的屈服極限。預應力筋張拉后在自身截面上會建立一定拉應力，該拉應力大于其發(fā)生應力腐蝕的門檻應力。

(2)侵蝕性介質(zhì)的存在尤其是腐蝕介質(zhì)，對產(chǎn)生應力腐蝕斷裂十分必要，只有在一定合金和一定環(huán)境的組合情況下才能發(fā)生這類腐蝕斷裂。預應力混凝土結構中的高強度鋼絲，鋼絞線屬于低碳鋼，其在NaOH水溶液，醋酸水溶液，氨，碳酸鹽和中碳鹽溶液，海洋大氣，工業(yè)大氣，濃硝酸，硝酸和硫酸混合酸介質(zhì)中，有發(fā)生應力腐蝕斷裂的可能(3)金屬的應力腐蝕敏感性合金和含有雜質(zhì)的金屬比純金屬容易產(chǎn)生應力腐蝕。預應力鋼筋含有多種化學成分，因此屬于應力腐蝕敏感型金屬。第四十四頁，共六十二頁。。(4)預應力鋼筋表面存在局部缺陷

預應力筋在拉應力作用下，裂縫一般是在引起局部腐蝕的介質(zhì)中生核。鋼絲，鋼絞線所有可能的缺陷及涂層保護膜上的亞微觀裂縫均可能是裂紋生核的地方，它們顯著的提高預應力筋在應力作用下的腐蝕傾向。裂紋生核后，在裂紋或蝕坑內(nèi)部便出現(xiàn)了閉塞電池腐蝕，并且裂紋內(nèi)部各處的介質(zhì)濃度也會有很大差別。腐蝕介質(zhì)的這種不均勻性會導致裂紋內(nèi)部各處有不同的陰極極化曲線，從而使裂紋繼續(xù)向縱深發(fā)展。第四十五頁，共六十二頁。提高混凝土結構耐久性的幾點措施

1.預應力結構的裂縫控制(1)改善混凝土材料的性能選用干縮較小的水泥品種，合理調(diào)整混凝土的配合比，采用低水灰比，降低砂率，采用中粗砂，參合適量的外加劑，如高效減水劑，減低收縮劑，膨脹劑等。(2)加強混凝土澆搗的控制和加強混凝土的養(yǎng)護在振搗過程中既要確?；炷恋拿軐?，又要避免過度振搗。加強噴水保濕養(yǎng)護，大面積混凝土暴露部位要覆蓋上草袋，對于一些重要的構件可以在其表面，噴蓋一層防水薄膜。(3)結構設計時，應減少收縮和溫度變形的影響以及加大抵抗變形的能力。適當加強梁的腰部鋼筋量以及增加板面鋼筋，以分散裂縫的作用和控制裂縫的發(fā)展，必要時設置后澆帶，分片間隔施工。(4)加強預應力混凝土構件的底模支撐做好支撐的地基土處理，以減小基礎的沉降量，支撐與其他非預應力構件支撐的聯(lián)系，在拆除側模時要d"b從事，防止預應力構件底模支撐松動，禁止使用木支撐。第四十六頁，共六十二頁。2.提高混凝土的保護質(zhì)量(1)設計時適當加厚保護層厚度要防止鋼筋銹蝕，設計時可根據(jù)規(guī)范要求，適當加厚混凝土保護層厚度(保護層不宜太厚，否則構件有效高度減小，受力時將加大裂縫寬度)。(2)在混凝土表面制備防護涂層在混凝土表面制備表面防護涂層是防止混凝土腐蝕的有效方法，一般在混凝土完全養(yǎng)護完畢或?qū)εf混凝土結構的疏松空隙進行表面預處理后再進行，形成一層抗?jié)B和耐久的防腐隔離層，能有效阻止腐蝕介質(zhì)在混凝土使用過程中侵入，成為阻止腐蝕介質(zhì)進入混凝土的一道防線，同時也起到美化環(huán)境的作用。混凝土表面涂層按作用機理分為封閉型和隔離型兩大類，工程應用時往往將封閉和隔離作用聯(lián)合起來使用，以加強防護效果。混凝土表面涂層已越來越受到重視并在世界各國獲得普遍使用，除了有大量應用實例和較長應用歷史外，又以法規(guī)形式制定很多標準，對混凝土所處腐蝕環(huán)境分類，涂層設計，施工工藝，涂層性能檢測，甚至涂層使用壽命等都進行嚴格的規(guī)定。第四十七頁，共六十二頁。防止預應力筋應力腐蝕斷裂(1)減少腐蝕方面采取措施。首先，要選用質(zhì)量好的預應力鋼筋材料，盡量避免預應力筋中含有對應力腐蝕敏感的金屬材料。(2)設計時金屬設備結構時要力求合理，盡量減小應力集中和避免積存腐蝕介質(zhì)；減少介質(zhì)的腐蝕性，在介質(zhì)中添加緩蝕劑，采用保護層和陰極保護可以防止或抑制金屬的應力腐蝕。第四十八頁，共六十二頁。預應力損失預應力結構中預應力筋的拉應力是一個不斷變化的值。在預應力結構的施工及使用過程中，由于張拉工藝、材料特性以及環(huán)境條件的影響等原因，預應力筋中的拉應力是不斷降低的。這種預應力筋應力的降低，即為預應力損失。滿足設計需要的預應力筋中的拉應力，應是張拉控制應力扣除預應力損失后的有效預應力。因此，一方面需要預先確定預應力筋張拉時的初始應力(一般稱為張拉控制應力)，另一方而要準確估算預應力損失值。第四十九頁，共六十二頁。1.錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預應力損失σl1

當為直線型預應力鋼筋時式中a——張拉端錨具變形和鋼筋回縮值；

l——張拉端至錨固端之間的距離。減少此項損失的措施有：①選擇變形小或預應力鋼筋內(nèi)縮小的錨具，盡量減少墊板數(shù)；②對先張法構件，選擇長臺座。第五十頁，共六十二頁。2.預應力鋼筋與孔道壁之間摩擦引起的預應力損失σl2式中k——考慮孔道局部偏差對摩擦影響的系數(shù)：

x——張拉端至計算截面的孔道長度，可近似取該孔道在縱軸上的投影長度，

μ——預應力鋼筋與孔道壁的摩擦系數(shù)，

θ——從張拉端至計算截面曲線型孔道部分切線的夾角當?shù)谖迨豁?，共六十二頁。減少該項損失，可采取以下措施

①對較長的構件可在兩端進行張拉；②采用超張拉，張拉程序可采用：

當?shù)谝淮螐埨?.1σcon時，預應力鋼筋應力沿EHD分布，當張拉應力降至0.85σcon，由于鋼筋回縮受到孔道反向摩擦力的影響，預應力沿FGHD分布，當再張拉至σcon時，鋼筋應力沿CFGHD分布，可見，超張拉鋼筋中的應力比一次張拉至σcon的應力分布均勻，預應力損失要小一些。

第五十二頁，共六十二頁。3.混凝土加熱養(yǎng)護時，受張拉的鋼筋與承受拉力的設備之間溫差引起的損失σl3

為了縮短先張法構件的生產(chǎn)周期，混凝土常采用蒸汽養(yǎng)護辦法。升溫時，新澆的混凝土尚未結硬，預應力筋與臺座之間的溫差△t使鋼筋受熱自由伸長，但兩端的臺座是固定不動的，即距離保持不變，于是鋼筋就松了，鋼筋的應力降低；降溫時，預應力鋼筋與混凝土已黏結成整體，加上兩者的溫度線膨脹系數(shù)相近，二者能夠同步回縮，放松鋼筋時因溫度上升鋼筋伸長的部分已不能回縮，因而產(chǎn)生了溫差損失。僅先張法構件有該項損失。

σl3=2△t（N/mm2）7.3預應力損失第五十三頁，共六十二頁。對應措施①采用二次升溫養(yǎng)護。先在常溫下養(yǎng)護至混凝土強度等級達到C7.5～C10，再逐漸升溫至規(guī)定的養(yǎng)護溫度，這時可認為鋼筋與混凝土已結成整體，能夠一起脹縮而不引起預應力損失;②在鋼模上張拉預應力鋼筋。由于鋼模和構件一起加熱養(yǎng)護，升溫時兩者溫度相同，可不考慮此項損失。第五十四頁，共六十二頁。4鋼筋應力松弛引起的預應力損失σl4鋼筋的應力松弛是指鋼筋在高應力作用下及鋼筋長度不變條件下，其應力隨時間增長而降低的現(xiàn)象。鋼筋應力松弛有以下特點：①應力松弛與時間有關，開始快，以后慢；②應力松弛與鋼材品種有關。冷拉鋼筋、熱處理鋼筋的應力松弛損失比碳素鋼絲、冷拔低碳鋼絲、鋼絞線要小；③張拉控制應力σcon高，應力松弛大。

采用超張拉可使應力松弛損失有所降低。超張拉程序為:

因為在較高應力下持荷兩分鐘所產(chǎn)生的松弛損失與在較低應力下經(jīng)過較長時間才能完成的松弛損失大體相當，所以經(jīng)過超張拉后再張拉至σcon時，一部分松弛損失已完成。第五十五頁，共六十二頁。5.混凝土的收縮徐變引起的預應力損失σl5混凝土結硬時產(chǎn)生體積收縮，在預壓力作用作用下，混凝土會發(fā)生徐變，這都會使構件縮短，構件中的預應力鋼筋跟著回縮，造成預應力損失。先張法構件

后張法構件

第五十六頁，共六十二頁。式中

σpc,σpc′——分別為完成第一批預應力損失后受拉區(qū)、受壓區(qū)預應力鋼筋合力點處混凝土法向壓應力；fcu′——施加預應力時混凝土的實際立方體抗壓強度。一般fcu′不等于構件混凝土的立方體強度fcu，但要求fcu≥0.75fcu′；

7.3預應力損失第五十七頁，共六十二頁。ρ，ρ′——受拉區(qū)、受壓區(qū)預應力鋼筋和非預應力鋼筋的配筋率。

先張法構件

后張法構件

式中Ap,Ap′——分別為受拉區(qū)和受壓區(qū)預應力鋼筋截面面積，對稱配筋的構件，取ρ，ρ′，此時配筋率應按鋼筋截面面積的一半進行計算；

A0,An′——

分別為混凝土換算截面積、凈截面面積。

7.3預應力損失第五十八頁，共六十二頁。6.用螺旋式預應力