工程結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定與加固3.2.4修預(yù)應(yīng)力加固法

3.2.4預(yù)應(yīng)力加固法3.2.4.1預(yù)應(yīng)力加固工藝3.2.4.2預(yù)應(yīng)力加固效應(yīng)及內(nèi)力計(jì)算3.2.4.3加固梁承載力計(jì)算3.2.4.4張拉量的計(jì)算3.2.4.5張拉控制應(yīng)力及預(yù)應(yīng)力損失3.2.4.6構(gòu)造要求3.2.4預(yù)應(yīng)力加固法用預(yù)應(yīng)力筋對(duì)建筑物的梁或板進(jìn)行加固的方法，稱(chēng)為預(yù)應(yīng)力加固法。方法優(yōu)點(diǎn)：施工簡(jiǎn)便，不影響結(jié)構(gòu)使用空間；

主要是由于預(yù)應(yīng)力所產(chǎn)生的負(fù)彎矩抵消了一部分荷載彎矩，致使梁、板彎矩減小，裂縫寬度縮小甚至完全閉合，當(dāng)采用元寶式預(yù)應(yīng)力筋加固梁時(shí)，效果將更佳。本節(jié)介紹：預(yù)應(yīng)力加固工藝；

闡述預(yù)應(yīng)力效應(yīng)、加固構(gòu)件承載力計(jì)算；

張拉量計(jì)算。原理和計(jì)算方法同樣適用于板。3.2.4.1預(yù)應(yīng)力加固工藝預(yù)應(yīng)力筋加固梁、板的基本工藝是：（1）在需加固的受拉區(qū)段外面補(bǔ)加預(yù)應(yīng)力筋；（2）張拉預(yù)應(yīng)力筋，并將其錨固在梁(板)的端部。下面分別敘述預(yù)應(yīng)力筋張拉及錨固的方法及工藝。1.預(yù)應(yīng)力筋張拉體外張拉預(yù)應(yīng)力的方法有多種，常用的有：（1）千斤頂張拉法這是一種用千斤頂在預(yù)應(yīng)力筋的頂端進(jìn)行張拉并錨固的方法。它較適用于元寶筋。對(duì)于直線筋，由于在梁端放置千斤頂較為困難，因此往往不易實(shí)現(xiàn)。（2）橫向收緊法這是一種橫向預(yù)加應(yīng)力的方法。其原理是在加固筋兩端被錨固的情況下，利用測(cè)力扳手和螺栓等簡(jiǎn)易工具，迫使加固筋由直變曲產(chǎn)生拉伸應(yīng)變，從而在加固筋中建立預(yù)應(yīng)力。橫向收緊法的工藝如下(如圖3.12所示)：①將加固筋②的兩端錨固在原梁上，加固筋可為彎折的下?lián)问剑部蔀閳D3.15e所示的直線式。②每隔一定距離用撐桿④（角鋼或粗鋼筋）撐在兩根加固筋②之間；③在撐桿間設(shè)置U形螺絲③，把兩根加固筋收緊，即在其中建立預(yù)應(yīng)力。

（3）豎向張拉法它包括人工豎向張拉法和千斤頂豎向張拉法兩種。圖3-13為人工豎向張拉法的示意圖。其中圖3-13a所示為豎向受緊張拉，帶鉤的收緊螺栓③在穿過(guò)帶加強(qiáng)肋的鋼板④后，被鉤在加固筋②上（拉桿的初始形狀可以是直線的，亦可以是曲線的），當(dāng)擰動(dòng)收緊螺栓的螺帽時(shí)，加固筋即向下移動(dòng)，使其由直變曲或增加曲度，從而建立了預(yù)應(yīng)力；圖3.13b所示為豎向頂撐張拉，圖中⑦為固定在梁底面的鋼板，⑧為焊接在加固筋上的下鋼板（其上焊有螺母），當(dāng)擰動(dòng)頂緊螺絲⑥時(shí)，上下鋼板的距離變大，迫使加固筋下移，從而建立了預(yù)應(yīng)力。圖3.14所示為用千斤頂豎向張拉屋架預(yù)應(yīng)力加固筋的裝置圖。其加固工藝為①加固筋①被定位后，將其兩端錨固在錨板上；②用帶鉤的張拉架③將千斤頂④掛在加固筋上(千斤頂?shù)亩瞬繋в行毙涡▔K)；②啟動(dòng)千斤頂，將加固筋拉離支座②。待張拉達(dá)到要求后，在加固筋與支座間的縫隙內(nèi)嵌入鋼墊板即可。（4）電熱張拉法電熱張拉法的工藝為：對(duì)加固筋通以低電壓的大電流，使加固筋發(fā)熱伸長(zhǎng)；伸長(zhǎng)值達(dá)到要求后切斷電流，并立即將兩端錨固。隨后，加固筋恢復(fù)到常溫而產(chǎn)生收縮變形，在加固筋中建立了預(yù)應(yīng)力。

2.預(yù)應(yīng)力筋錨固預(yù)應(yīng)力筋的錨固方法，通常有以下幾種：（l）U形鋼板錨固U形鋼板錨固工藝如下：①將梁端頭的混凝土保護(hù)層鑿去，并在其上涂以環(huán)氧砂漿；②把與梁同寬的U形鋼板緊緊地卡在環(huán)氧砂漿上；③將加固筋焊接(如圖3.15a中A端)或錨接（圖3.15a中B端）在U形鋼板的兩側(cè)。（2）高強(qiáng)螺栓摩擦－粘結(jié)錨固本方法是根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)中高強(qiáng)螺栓的工作原理提出來(lái)的。其工藝為：①在原梁及鋼板上鉆出與高強(qiáng)螺栓直徑相同的孔；②在鋼板和原梁上各涂一層環(huán)氧砂漿或高強(qiáng)水泥砂漿后，用高強(qiáng)螺栓將鋼板緊緊地壓在原梁上，以產(chǎn)生粘結(jié)力和摩擦力；③將預(yù)應(yīng)力筋錨固在與鋼板相焊接的凸緣上(如圖3-15b中B端)，或直接焊接在鋼板上（如圖3.15中A端）。（3）焊接粘結(jié)錨固焊接粘結(jié)錨固是把加固筋直接焊接在原鋼筋應(yīng)力較小區(qū)段上并用環(huán)氧砂漿粘結(jié)的錨固方法(如圖3.15c所示)。在鋼筋混凝土梁中，鋼筋在某區(qū)段的應(yīng)力很小，甚至為零(例如，連續(xù)梁反彎點(diǎn)處；簡(jiǎn)支梁的端部)。這說(shuō)明鋼筋強(qiáng)度沒(méi)有被充分利用，尚有潛力可挖。因此，把加固筋焊接在這些部位的原筋上，并用環(huán)氧砂漿將加固筋粘結(jié)在斜向的溝槽內(nèi)。（4）扁擔(dān)式錨固它是指在原梁的受壓區(qū)增設(shè)鋼板(如圖3.15a中A端)或鋼板托套(如圖3.15d中B端)，將加固筋固定在鋼板(或托套)上的一種錨固方法。施工時(shí)，應(yīng)用環(huán)氧砂漿將鋼板粘固在原梁上，以防鋼板滑動(dòng)。（5）利用原預(yù)埋件錨固若被加固的梁端有合適的預(yù)埋件，將加固筋焊接在此預(yù)埋件上，即可達(dá)到錨固的目的。（6）套箍錨固它是指把型鋼做成的鋼框嵌套在原梁上，并將預(yù)應(yīng)力筋錨固在鋼模上的一種錨固方法。施工時(shí)，應(yīng)除去鋼框處的混凝土保護(hù)層，并用環(huán)氧砂漿固定鋼框(如圖3.15e所示)3.2.4.2預(yù)應(yīng)力加固效應(yīng)及內(nèi)力計(jì)算由于預(yù)應(yīng)力筋位于加固梁的體外，它在原梁中所產(chǎn)生的內(nèi)力一般與荷載引起的內(nèi)力方向相反（圖3-16所示），起到了“卸荷”的作用，所以它會(huì)產(chǎn)生使加固梁撓度減小，裂縫閉合的效應(yīng)。1.加固梁的內(nèi)力分析圖3.16所示為下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力筋對(duì)加固梁引起的預(yù)應(yīng)力內(nèi)力。在梁段上產(chǎn)生的有效預(yù)應(yīng)力內(nèi)力為：(3.17)在兩個(gè)支撐點(diǎn)間的梁段上，預(yù)應(yīng)力筋所產(chǎn)生的有效預(yù)應(yīng)力內(nèi)力為(3.18)式中－梁段上，預(yù)應(yīng)力筋的有效預(yù)應(yīng)力值。它等于控制應(yīng)力減去各自梁段上的預(yù)應(yīng)力損失（及詳見(jiàn)后述）；

由于摩擦力的存在，使略小于。施工結(jié)束后，截面上所受的內(nèi)力為外荷載引起的內(nèi)力（）與預(yù)應(yīng)力引起的內(nèi)力（）之差。即

(3.19)2.加固梁反拱與撓度計(jì)算由于預(yù)應(yīng)力使加固梁產(chǎn)生反拱，所以預(yù)應(yīng)力加固不僅可以較有效地提高加固梁的強(qiáng)度，還可以減小撓度。在計(jì)算加固梁的撓度時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算張拉前的撓度，預(yù)應(yīng)力引起的反拱，以及加固后在后加荷載作用下的撓度，然后進(jìn)行疊加。即(3.20)(1)的計(jì)算在張拉前，梁上作用著未卸除的荷載，它引起的撓度為。此時(shí)，梁的剛度雖然隨卸除荷載的增多而略有提高。但是由于原梁已完成了長(zhǎng)期變形，故在計(jì)算未卸除荷載引起的撓度時(shí)，應(yīng)取荷載長(zhǎng)期作用下的剛度。加固前，梁的剛度與配筋率和未卸荷載的多少等因素有關(guān)，它是在某區(qū)間變化的。為方便計(jì)算，建議?。?3.21)對(duì)于簡(jiǎn)支梁，可近似按下式計(jì)算：(3.22)式中—卸除荷載的效應(yīng)系數(shù)。即考慮到原梁雖卸除荷載，但由于混凝土的塑性和蠕變等影響，其撓度不可能全部恢復(fù)，一般可取1.1。(2)的計(jì)算在張拉預(yù)應(yīng)力的初始階段，由于梁下部裂縫的存在，反向剛度較小，反向撓度發(fā)展很快。隨著預(yù)拉力的增加，裂縫逐漸閉合，剛度增大，反向撓度增長(zhǎng)速度變慢。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，剛度宜取定值?？紤]到反拱計(jì)算過(guò)大會(huì)影響構(gòu)件的安全度，為此按結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算反拱時(shí)，梁的剛度建議按下式計(jì)算：(3.23)(3)的計(jì)算加固結(jié)束后，在后加荷載作用下，梁產(chǎn)生撓度。在計(jì)算時(shí)，剛度可按下述方法計(jì)算。對(duì)于預(yù)應(yīng)力筋外露的梁，加固結(jié)構(gòu)實(shí)際已變?yōu)榻M合結(jié)構(gòu)，其拉桿為預(yù)應(yīng)力筋，而原梁則如同拱結(jié)構(gòu)一樣參加工作。撓度可用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，也可以采用上述同樣方法計(jì)算撓度，建議加固梁的剛度按下式計(jì)算：(3.24)3.2.4.3加固梁承載力計(jì)算1.正截面承載力計(jì)算體外預(yù)應(yīng)力加固梁的截面承載力計(jì)算采用等效外荷載法。所謂等效外荷載是指預(yù)應(yīng)力對(duì)原梁的作用可用相應(yīng)的外荷載代替，它們兩者對(duì)原梁產(chǎn)生的內(nèi)力(彎矩，剪力及軸力)是等效的。等效外荷載法是指：加固梁在承載力計(jì)算時(shí)，把預(yù)應(yīng)力作為外荷載等效地作用于原梁上，然后按原梁尺寸及原梁的配筋情況來(lái)驗(yàn)算原梁的承載力。為方便計(jì)算，在設(shè)計(jì)中可不必具體計(jì)算預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力增量，預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)力直接按計(jì)算。它雖略高于張拉結(jié)束后預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力值，但是偏于安全的。由于縱向預(yù)應(yīng)力的存在，使原來(lái)的受彎構(gòu)件變?yōu)槠氖軌簶?gòu)件，并且它們多為大偏心受壓構(gòu)件。于是，可按規(guī)范中的大偏心受壓公式驗(yàn)算加固梁的承載力。由圖3.16可得

(3.25)式中－縱向力作用點(diǎn)至受拉鋼筋重心的距離；(3.26)

－縱向力的計(jì)算偏心距；

－縱向力的附加偏心距；－縱向力作用點(diǎn)至截面重心距離；－偏心距增大系數(shù)；還需指出，據(jù)最近的研究，外露筋加固梁的承載力可按無(wú)粘結(jié)筋梁計(jì)算，并且加固筋的強(qiáng)度可取為0.8。2.斜截面承載力計(jì)算如上所述，預(yù)應(yīng)力筋外露的加固梁受力特征如同偏心受壓構(gòu)件，因此加固梁的抗剪承載力較原梁有所提高。對(duì)于用直線預(yù)應(yīng)力筋加固的梁，其提高作用決定于預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的縱向力。因此，這種梁斜截面抗剪承載力應(yīng)為原梁的抗剪承載力與縱向力對(duì)梁的抗剪承載力的提高幅度之和。即(3.27)對(duì)于用元寶式預(yù)應(yīng)力筋，加固梁的抗剪承載力為(3.28)式中—原梁的斜截面抗剪承載力，

—預(yù)應(yīng)力損失的總和。

3.2.4.4張拉量的計(jì)算在加固工程中，一般是利用預(yù)應(yīng)力筋的張拉量來(lái)控制張拉的應(yīng)力。在相當(dāng)一部分加固工程中，都采用人工橫向張拉法和電熱法。但是加固筋張拉量的計(jì)算，較一般預(yù)應(yīng)力梁要復(fù)雜。這不僅是因?yàn)榧庸探畹膹埨椒ㄝ^多，施工不穩(wěn)定因素多，而且還因?yàn)榧庸坦こ痰沫h(huán)境復(fù)雜。例如，在預(yù)應(yīng)力張拉過(guò)程中，原梁的裂縫必然產(chǎn)生閉合現(xiàn)象，這種現(xiàn)象對(duì)張拉量的影響是較大的。下面介紹加固梁預(yù)應(yīng)力筋的張拉量計(jì)算公式。1.裂縫閉合引起縮短變形的計(jì)算方法在對(duì)加固筋施加預(yù)應(yīng)力時(shí)，原梁裂縫的閉合會(huì)引起原梁的縮短，這種縮短必然會(huì)引起加固筋張拉量的增加。通常，加固梁的裂縫較寬，因張拉預(yù)應(yīng)力而產(chǎn)生的閉合變形亦較大。這種閉合縮短變形有時(shí)會(huì)對(duì)預(yù)應(yīng)力的效果產(chǎn)生較大的影響。原梁因施加預(yù)應(yīng)力引起的裂縫閉合變形量，為施加預(yù)應(yīng)力前后梁中原筋的變形差。梁中原筋的變形值應(yīng)等于原筋的平均應(yīng)變乘以梁的長(zhǎng)度。若施加預(yù)應(yīng)力時(shí)原梁仍處在使用階段，則可利用規(guī)范中給出的公式導(dǎo)出下列原筋在第級(jí)荷載作用下的總變形量的計(jì)算公式：(3.29)式中—預(yù)應(yīng)力加固筋的水平投影長(zhǎng)度；

—裂縫截面處原受拉鋼筋的應(yīng)力。計(jì)算公式為(3.30a)—裂縫間鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)；

0.4≤≤1.0(3.30b)

—原梁中受拉鋼筋的有效配筋率。，此處為有效受拉混凝土面積，一般可取中心軸以下的截面面積。對(duì)于矩形截面有

張拉時(shí)梁的閉合縮短變形的具體計(jì)算步驟如下：(l)根據(jù)施加預(yù)應(yīng)力之前梁所承受的彎矩，利用式（3.29）計(jì)算加固之前原鋼筋的伸長(zhǎng)量；(2)計(jì)算由體外預(yù)應(yīng)力筋引起的預(yù)應(yīng)力內(nèi)力。其計(jì)算方法是將預(yù)應(yīng)力視作外力作用在原梁上，求其內(nèi)力；(3)求出施加預(yù)應(yīng)力結(jié)束后原梁所承受的彎矩，它等于荷載彎矩與預(yù)應(yīng)力彎矩之差，即；(4)根據(jù)，判別梁在加固結(jié)束后的受力狀態(tài)，并計(jì)算原筋的伸長(zhǎng)量。如果，說(shuō)明裂縫尚未閉合，其原筋剩余伸長(zhǎng)量可按式（3.29）計(jì)算．如果，說(shuō)明裂縫接近閉合，殘余裂縫寬度甚小，為方便起見(jiàn)，可近似取。如果設(shè)，說(shuō)明裂縫已經(jīng)閉合，原筋已由受拉狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槭軌籂顟B(tài)，取。其中為原梁的計(jì)算開(kāi)裂彎矩，其值可按規(guī)范公式計(jì)算。對(duì)矩形截面，有

(5)計(jì)算梁的閉合縮短變形。2.千斤張拉時(shí)的張拉量計(jì)算(l)直線筋張拉量的計(jì)算對(duì)于預(yù)應(yīng)力直線筋，張拉量可按下式計(jì)算：(3.32)(2)元寶筋張拉量的計(jì)算用千斤頂張拉元寶筋時(shí)，一般采用兩端張拉(如圖3.18所示)。因?yàn)橄聯(lián)吸c(diǎn)處摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失較大，若一端張拉則另一端的應(yīng)力減小較多。采用兩端張拉時(shí)，總張拉量可按下式計(jì)算：(3.33)當(dāng)千斤頂設(shè)置在梁中間區(qū)段時(shí)，其張拉量宜按下式計(jì)算：(3.34)3.橫向收緊時(shí)的張拉量計(jì)算橫向收緊法就是在加固筋兩端被錨固的情況下，使加固筋橫向收緊，迫使其縱向伸長(zhǎng)。這種方法較適用于截面寬度較大的梁。因?yàn)楫?dāng)截面較窄時(shí)，由于收緊量較小，不易建立較高的預(yù)應(yīng)力。當(dāng)梁截面較寬，跨度又不太大時(shí)，可采用單點(diǎn)收緊，否則采用雙點(diǎn)收緊或多點(diǎn)收緊。但收緊點(diǎn)一般不宜過(guò)多，以避免加重預(yù)應(yīng)力筋沿長(zhǎng)度方向的應(yīng)力不均勻現(xiàn)象。(1)雙點(diǎn)收緊直線筋圖3.19表示雙支桿雙點(diǎn)收緊的直線預(yù)應(yīng)力筋加固梁。在收緊前預(yù)應(yīng)力筋①的位置為，對(duì)應(yīng)②筋為。在點(diǎn)及點(diǎn)設(shè)置撐桿，在點(diǎn)用U形螺絲對(duì)兩拉桿進(jìn)行收緊。收緊后①筋的位置移到②筋也有相應(yīng)移動(dòng)?？梢?jiàn)間的長(zhǎng)度為，水平投影長(zhǎng)度為。由幾何關(guān)系可得將上式展開(kāi)，并略去高階微量和可得：令，則橫向收緊量為：(3.35)式中—橫向撐桿與其相鄰的收緊點(diǎn)之間的距離(如圖3.l9所示)—段預(yù)應(yīng)力筋的張拉伸長(zhǎng)量?？砂聪率接?jì)算

(3-36a)

一閉合縮短變形、直線段預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)量，和錨具變形的總和。可按下式計(jì)算(3-36b)—從錨固點(diǎn)至第一根撐桿間的預(yù)應(yīng)力筋長(zhǎng)度(如圖3.19所示)；

—預(yù)應(yīng)力筋兩個(gè)錨固點(diǎn)之間的原梁閉合縮短變形(可按式（3.31）計(jì)算)—錨具變形。當(dāng)兩端為焊接時(shí)取。(2)單點(diǎn)收緊直線筋

圖3-20為直線預(yù)應(yīng)力筋單點(diǎn)收緊示意圖。(3)橫向收緊元寶筋對(duì)元寶筋進(jìn)行橫向收緊時(shí)，其收緊量仍可按式（3.35）計(jì)算，但其中中的表示元寶筋在中和軸以下部分的水平投影長(zhǎng)度范圍內(nèi)的原梁閉合縮短變形，即在計(jì)算時(shí)應(yīng)取中和軸以下元寶筋的水平投影長(zhǎng)度。對(duì)于單點(diǎn)收緊，式（3.36）中的。4.豎向張拉時(shí)的張拉量計(jì)算(1)雙點(diǎn)豎向張拉折線筋圖3.21所示為雙點(diǎn)張拉拆線形預(yù)應(yīng)力筋加固梁。(2)單點(diǎn)豎向張拉折線筋圖3.22為單點(diǎn)張拉折線形預(yù)應(yīng)力筋加固梁的示意圖。(3)豎向張拉直線筋圖3.23為直線形預(yù)應(yīng)力筋單點(diǎn)張拉和雙點(diǎn)張拉加固梁的示意圖。5.電熱法張拉時(shí)的張拉量計(jì)算

3.2.4.5張拉控制應(yīng)力及預(yù)應(yīng)力損失為了解加固梁在張拉前后的內(nèi)力及其變化，控制加固梁在張拉加固階段的性能和效果，必須合理確定張拉控制應(yīng)力和計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失。1．張拉控制應(yīng)力取值通常，加固梁的受拉鋼筋應(yīng)力都較高，所以在加固結(jié)束后，預(yù)應(yīng)力筋與梁中原受拉鋼筋的應(yīng)力差要較一般預(yù)應(yīng)力混凝土梁中兩種鋼筋的應(yīng)力差小得多。另外，需加固的梁撓度較大，裂縫較寬，這些都說(shuō)明對(duì)加固筋施加的預(yù)應(yīng)力值越高，就可以更多地改善被加固梁的受力狀態(tài)。因此，張拉控制應(yīng)力宜定得高些，但也不能定得太高。否則，有可能在超張拉過(guò)程中，個(gè)別鋼筋達(dá)到或超過(guò)其屈服強(qiáng)度，導(dǎo)致發(fā)生危險(xiǎn)。建議張拉控制應(yīng)力按表3-4取用。

表3.4允許的張拉控制應(yīng)力值項(xiàng)次鋼筋種類(lèi)

張拉控制應(yīng)力值1碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線0.702冷拔低碳鋼絲、熱處理鋼筋0.653冷拉熱軋鋼筋0.854熱軋鋼筋0.902.預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算加固梁體外預(yù)應(yīng)力筋的構(gòu)造及工藝都有別于一般預(yù)應(yīng)力混凝土梁，預(yù)應(yīng)力損失亦與一般預(yù)應(yīng)力混凝土梁有些差異。為了方便起見(jiàn)，下面敘述盡量采用規(guī)范中規(guī)定的符號(hào)。(l)錨固損失可按下式計(jì)算(3.42)

－張拉處的錨具變形和鋼筋的回縮值。表3.5為規(guī)范給出的數(shù)值。

表3.5錨具變形和鋼筋回縮值對(duì)于橫向張拉時(shí)撐桿或螺栓引起的變形損失，可忽略不計(jì)。因?yàn)檫@類(lèi)變形在張拉過(guò)程中出現(xiàn)，錨固前后預(yù)應(yīng)力值是不變的。項(xiàng)次錨具變形鋼筋回縮值（mm）1帶螺帽的錨具（包括鋼絲束的錐形螺桿錨具、筒式錨具等）螺帽縫隙每塊后加墊板縫隙112鋼絲束的鐓頭錨具13鋼絲束的鋼制錐形錨具54JM-12錨具當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋為鋼筋時(shí)當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋為鋼絞線時(shí)355單根冷拔低碳鋼絲的錐形錨具5(2)折點(diǎn)摩擦損失當(dāng)采用下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力筋時(shí)，在下?lián)吸c(diǎn)會(huì)產(chǎn)生摩擦阻力，使下?lián)吸c(diǎn)另一端加固筋的內(nèi)力小于張拉端的內(nèi)力。即經(jīng)折點(diǎn)后，預(yù)應(yīng)力將因折點(diǎn)處的摩擦而降低。摩擦損失可直接采用規(guī)范公式計(jì)算：(3.43)

－支撐墊塊與滑塊之間的摩擦系數(shù)。當(dāng)墊塊與滑塊都為鋼板時(shí)，建議取=0.25；當(dāng)加固筋直接與鋼墊板相接觸時(shí)，建議取=0.4；當(dāng)支撐點(diǎn)處有套筒時(shí)，可取=0.1。(3)鋼筋松弛損失加固筋應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失，可按規(guī)范規(guī)定的值取用。對(duì)冷拉熱軋鋼筋和熱處理鋼筋，可按下式計(jì)算，當(dāng)一次張拉時(shí)(3.44)當(dāng)超張拉時(shí)(3.45)鋼絲、鋼絞線的松弛損失按下式計(jì)算：(3.46)

式中—與張拉工藝有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。當(dāng)一次張拉時(shí)，取=1.1，當(dāng)進(jìn)行超張拉時(shí)，取=0.9。

—預(yù)應(yīng)力筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。(4)混凝土徐變損失由于加固構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力筋只是受拉鋼筋中的一部分(甚至是小部分)，它對(duì)混凝土產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力很小，不致抵消與預(yù)應(yīng)力同時(shí)作用的外載產(chǎn)生的拉應(yīng)力。因此，混凝土徐變損失可以忽略不計(jì)。

3.2.4.6構(gòu)造要求用預(yù)應(yīng)力法加固的混凝土梁、板結(jié)構(gòu)，應(yīng)遵循以下構(gòu)造要求。(l)預(yù)應(yīng)力筋的直徑一般宜采用φ12～30的鋼筋或鋼絞線束；當(dāng)采用預(yù)應(yīng)力鋼絲時(shí)，直徑宜取φ4～8。(2)用預(yù)應(yīng)力法加固板時(shí)，應(yīng)采用柔性鋼絲或鋼絞線，不宜用粗鋼筋。(3)直線預(yù)應(yīng)力筋或下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力筋的水平段與被加固梁底面間的凈距離應(yīng)＜100mm．以30～80mm為宜。(4)張拉結(jié)束后，應(yīng)對(duì)外露的加固筋進(jìn)行防銹處理。處理的方法有噴涂水泥砂漿法和涂刷防銹漆法。(5)采用橫向張拉法時(shí)，收緊螺栓的直徑應(yīng)≥ф16，螺帽高度應(yīng)不小于螺栓直徑的1.5倍．(6)預(yù)應(yīng)力筋的錨固應(yīng)牢固可靠，不產(chǎn)生位移。(7)在下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力筋彎折處的原梁底面上，應(yīng)設(shè)置支承鋼墊板，其厚度應(yīng)≥10mm，其寬度不小于厚度的4倍，其長(zhǎng)度應(yīng)與被加固的梁寬相等。支承鋼墊板與預(yù)應(yīng)力筋之間應(yīng)設(shè)置鋼墊棒(如圖3-24所示)或鋼墊板(如圖3-18所示)，墊棒直徑應(yīng)≥20mm，長(zhǎng)度應(yīng)不小于（為梁寬，為預(yù)應(yīng)力筋直徑）。有時(shí)為減小摩擦損失，在墊棒上套一個(gè)與梁同寬的鋼筒(如圖3.24b所示)。用預(yù)應(yīng)力法加固連續(xù)板時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋彎折點(diǎn)的位置宜設(shè)置在反彎點(diǎn)附近。這樣預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的向上托力較為顯著，能夠起到減小板跨的作用（如圖3.25所示）。

(8)連續(xù)板預(yù)應(yīng)力筋彎折點(diǎn)的穿筋斜孔可取45o，孔的位置應(yīng)避開(kāi)板內(nèi)鋼筋。從斜孔開(kāi)始，應(yīng)沿預(yù)應(yīng)力筋方向分別在板面及板底鑿出狹縫，其深度主要根據(jù)對(duì)彎折點(diǎn)向上托力的大小要求而定，狹縫愈淺托力愈大，但彎折點(diǎn)處的預(yù)應(yīng)力損失亦隨之增大。(9)連續(xù)板預(yù)應(yīng)力筋的張拉宜采用兩端張拉，以減小預(yù)應(yīng)力摩擦損失。3.2.4.7加固設(shè)計(jì)實(shí)例1.計(jì)算步驟對(duì)于預(yù)應(yīng)力筋外露的加固梁，其計(jì)算步驟概括如下：①分別繪制在剩余荷載和全部荷載作用下的內(nèi)力圖。②根據(jù)總彎矩，先按受彎構(gòu)件核算受壓區(qū)高度值，再由值求出梁跨中截面處須加固筋承擔(dān)的彎矩，并用估算加固筋的截面面積。③確定張拉控制應(yīng)力，并計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失值。④以張拉控制應(yīng)力為依據(jù)，計(jì)算預(yù)應(yīng)力內(nèi)力。⑤將預(yù)應(yīng)力作為外力作用在原梁上，按偏心受壓構(gòu)件驗(yàn)算原梁的正截面承載力。若驗(yàn)算結(jié)果不能滿足要求，可加大預(yù)應(yīng)力筋的面積，重新計(jì)算。⑥驗(yàn)算梁的斜截面承載力。⑦進(jìn)行預(yù)應(yīng)力效應(yīng)計(jì)算和張拉量計(jì)算。2.計(jì)算實(shí)例例3-5已知某鋼廠設(shè)備平臺(tái)大梁，計(jì)算跨度為9m，承受均布恒載19.7，均布活載14，在跨中承受設(shè)備荷重26（如圖3-26所示）?，F(xiàn)需改換設(shè)備，跨中荷重增加至96。試對(duì)此梁進(jìn)行加固（以上荷重均為設(shè)計(jì)荷載值）。解（1）原梁的條件受拉主筋為6ф22，As=2281mm2，=300N/mm2混凝土C25，=11.9N/mm2截面形心至下邊緣的距離=387.5mm。截面慣性矩=3.675×109mm4（1.0×1010mm4）（2）加固方法采用豎向頂撐法進(jìn)行加固（如圖3-27所示）,預(yù)應(yīng)力筋的兩端U形鋼板進(jìn)行錨固。為防止其下滑，在U鋼板的端部用4個(gè)膨脹螺栓加以固定。張拉方法為豎向千斤頂頂撐法。待頂撐到位后，在支撐點(diǎn)和預(yù)應(yīng)力筋之間墊以鋼板，并用點(diǎn)焊固定，預(yù)應(yīng)力筋是裸露工作的。（3）內(nèi)力計(jì)算在加固時(shí)，梁上僅有均布恒載作用，產(chǎn)生的彎矩為：在全部荷載作用下

（4）求需預(yù)應(yīng)力筋承擔(dān)的彎矩補(bǔ)強(qiáng)拉桿采用冷拉Ⅲ級(jí)鋼，

。判別T形梁的類(lèi)別由計(jì)算表明，此梁屬第二類(lèi)T形梁。求受壓區(qū)高度

：x

求受壓區(qū)的形心至上邊緣的距離：從而有

（5）估算預(yù)應(yīng)力筋的截面積取3ф22，AP=1140mm2

（6）確定張拉控制應(yīng)力，并計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失值。

根據(jù)表3-4，控制應(yīng)力可取為預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算，由于預(yù)應(yīng)力筋采用焊接錨固，故

預(yù)應(yīng)力筋的初始狀態(tài)為直線，豎向張拉量很少，故取

應(yīng)力松弛引起的損失為

（7）預(yù)應(yīng)力內(nèi)力及其效應(yīng)計(jì)算

對(duì)于預(yù)應(yīng)力筋裸露工作加固梁，其截面強(qiáng)度應(yīng)按偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)算。（2）以為依據(jù)，計(jì)算預(yù)應(yīng)力內(nèi)力（8）按偏心受壓構(gòu)件驗(yàn)算原梁的正截面承載力。作用在梁上的外彎矩M為：則，取，先按大偏心受壓驗(yàn)算。由式（3-25）試算x值（不考慮受壓構(gòu)造筋），說(shuō)明中和軸通過(guò)肋部，需重新計(jì)算x：

（屬大偏心受壓）

計(jì)算說(shuō)明，取

：不能滿足承載力要求。應(yīng)加大預(yù)應(yīng)力鋼筋面積，重新計(jì)算。

（9）斜截面承載力驗(yàn)算復(fù)核截面尺寸（截面滿足要求）驗(yàn)算加固梁的斜截面承載力彎筋1ф22。按式（3-27）進(jìn)行驗(yàn)算。

原梁抗剪承載力為

計(jì)算說(shuō)明僅靠原梁的截面尺寸及配筋，即可滿足增荷后