对预应力钢丝、 钢绞线： （a）普通松弛
σ l 4 = 0 .4 ψ ( σ con f p tk - 0 .5 ) σ c o n
一次张拉时，=1.0； 超张拉时， =0.9
（b）低松弛 当con≤0.7 fptk 时
σ l 4 = 0 .1 2 5 ( σ con f p tk - 0 .5 ) σ c o n
普通钢筋混凝土构件在荷载作用下通常是带裂缝工作的，
导致构件刚度降低，不适应于采用高强钢筋；解决这些问题的 有效途径是采用预应力混凝土。 预应力混凝土是指在构件承受荷载以前，用某种方法预先 在构件的受拉区施加压应力的构件。
预应力混凝土可明显提高构件的抗裂性能和刚度。
2.基本原理
二、预应力混凝土的分类
先张法构件进行蒸汽养护或其他加热养护时，随
着钢筋温度升高，其长度增加，由于新浇混凝土尚未 结硬，不能约束钢筋增长，而台座长度固定不变，因
此张拉后的钢筋变松，预应力钢筋的应力降低。降温
时混凝土和钢筋已粘结成整体，二者一起回缩，钢筋 的应力不能恢复到原来的张拉应力值。

l3
E s
s
2t
减少措施：
当 + kx ≤0.2时， l2 = con(kx + ) 减少措施: 1）采用两端张拉；
2）采用“超张拉”工艺。其工艺程序为：
持荷2min
0
1.1con
持荷2min
0.85con
卸载
con
3.混凝土加热养护时，预应力筋与承受拉力的 设备之间的温差引起的预应力损失l3 产生原因：
张拉设备
主要工艺过程：浇筑混凝土构件（在构件中预留孔道）并
进行养护→穿预应力钢筋→张拉钢筋并用锚具锚固→往孔道内压
力灌浆，如图。
主要优点：预应力钢筋直接在构件上张拉，不需要张拉台座， 所以后张法构件既可以在预制厂生产，也可在施工现场生产。大
型构件在现场生产可以避免长途搬运，故我国大型预应力混凝土
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夹 片 式 锚 具
钢 质 锥 形 锚 具
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第三节 张拉控制应力和预应力损失
一、张拉控制应力con
张拉控制应力con ：张拉预应力钢筋时，
张拉设备所显示的总张拉力除以被张拉预应 力钢筋的截面面积所得的应力值。
张拉控制应力 con 取值：主要与采用的张
拉方法和预应力钢筋种类有关。取值见《规范》 或教材表所列。
第10章 预应力混凝土构件计算
1.熟悉预应力混凝土的基本概念，明确施加预应力的
目的及预应力混凝土结构的应用；
2.掌握施加预应力的方法；
3.熟悉张拉控制应力的概念、各种预应力损失值的
确定及减少预应力损失的措施； 4.了解各阶段预应力损失值的组合。
第一节 预应力混凝土的基本概念
一、 预应力混凝土的基本概念和基本原理 1.基本概念
构件主要采用后张法。 主要缺点：生产周期较长；需要利用工作锚锚固钢筋，钢材 消耗较多，成本较高；工序多，操作较复杂，造价一般高于先张 法。
二、锚具和夹具
夹具–––构件制作完后，可取下重复使用。
锚具–––用于永久固定钢筋、作为构件的一部分。
预应力筋的常用锚具如下图：
墩 头 锚 具 精 轧 螺 纹 钢 筋 锚 具
混凝土
第二节 预加应力的方法和锚具
按照张拉钢筋与浇筑混凝土的先后关系，施加预应
力的方法可分为先张法和后张法两类。
1.先张法 定义：先张拉预应力钢筋，然后浇筑混凝土的施 工方法，称为先张法。 继续
主要工艺过程是：穿钢筋→张拉钢筋→浇筑混凝土并进行 养护→切断钢筋。
先张法的张拉台座设备
锚 具（一）
锚具（二）
主要优点：生产工艺简单，工序少，效率高，质量易于保 证，同时由于省去了锚具和减少了预埋件，构件成本较低。 适用范围：主要用于工厂化大量生产，尤其适宜用于长线 法生产中、小型构件。
2.后张法
定义：先浇筑混凝土，待混凝土硬化后，在构件上直接张 拉预应力钢筋，这种施工方法称为后张法。

后张法的张拉设备
一般要求不出现裂缝的构件，相当于裂缝控制等级为二
级的构件。 部分预应力混凝土：允许出现裂缝，但最大裂缝宽度 不超过限值的构件。属允许出现裂缝的构件。相当于裂 缝控制等级为三级的构件。
3）根据钢筋与混凝土之间是否有粘结力分为有粘结预
应力混凝土和后张法无粘结预应力混土。
三、预应力混凝土的特点：
优点：1）提高构件的抗裂度和刚度；
1)两次升温； 2)在钢模上张拉钢筋。
4.预应力筋应力松弛引起的预应力损失l4
应力松弛：指钢筋在高应力状态下，长度不 变，应力随时间增长而降低的现象。
特点：1）张拉控制应力越高，应力松弛越 大， 同时松弛速度越快。
2）24小时完成50% ~80%。
3）松弛量与钢筋的品种有关。
4）钢筋松弛随温度升高而增加 。
2）可充分利用高强度材料，减小构件重；
3）可提高构件的抗剪能力； 4）提高构件的抗疲劳性能。 缺点：1）工艺较复杂； 2）预应力反拱度不易控制； 3）预应力混凝土构件的设计较复杂。
四、预应力混凝土的材料 高强度 收缩、徐变小
快硬、早强 高强度 预应力钢筋 较好的塑性 良好的加工性能 较好的粘结性能
二、预应力损失及其组合 （一）预应力损失 预应力损失：由于各种因素的影响，使预 应力钢筋从张拉开始直至构件使用的整个过程
中，张拉控制应力逐渐降低，同时混凝土所建
立的预应力也逐渐降低的现象。
六种预应力损失的原因及计算如下：
1. 张拉端锚具变形和预应力筋内缩引起的预应力损 失l1
直线：
减小措施：
σ l1 =
1）根据张拉钢筋与浇筑混凝土的先后次序分为 先张法和后张法预应力混凝土。 2）根据预应力对构件抗裂度的影响分为三种类型：
全预应力混凝土：在使用荷载作用下，不允许截面上混
凝土出现拉应力的构件。属严格要求不出现裂缝的构件， 相当于裂缝控制等级为一级的构件。
有限预应力混凝土：在使用荷载作用下，允许截面上 混凝土出现拉应力，但不能超过混凝土的抗拉强度。属
a l
Es
1）选择变形小或预应力筋滑动小的锚具、夹具， 并尽量减少垫板的数量； 2）对于先张法张拉工艺，选择长的台座。台座长 度超过100m时，可忽略不计。
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2.预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的损失l2 后张法：
σ l 2 = σ con 1 1 - kx e