什么是张拉控制应力σcon?为什么要规定张拉控制应力的上、下限值σcon与哪些因素有关?

Question

如题所述

Answer 1

【答案】：张拉控制应力是指张拉钢筋时预应力钢筋达到的最大应力值，也就是张拉设备(如千斤顶)所控制的张拉力除以预应力钢筋面积所得的应力值，以σ_con表示。
设计预应力混凝土构件时，为了充分发挥预应力的优点，张拉控制应力宜尽可能地定得高一些，使混凝土获得较高的预压应力，以提高构件的抗裂性。但是，张拉控制应力也不能定得过高。定得过高，会有以下缺点：①如果σ_con过高，则构件出现裂缝时与破坏时所承受的荷载有时可能会很接近，即意味着构件在裂缝出现后不久就失去承载能力，这是不希望发生的；②σ_con如果过高，还可能发生危险。因为为了减少一部分预应力损失，张拉操作时往往要实行超张拉。由于预应力钢筋的实际强度并非每根相同，如果把σ_con定得过高，很可能在超张拉过程中会有个别钢筋达到或超过它的实际屈服强度(对有明显屈服点的钢筋)，甚至发生断裂事故(对高强度硬钢)。因此，张拉控制应力σ_con应定得适当，以留有余地。
从经济方面考虑，张拉控制应力应有下限值。否则，若张拉控制应力过低，则张拉的预应力被各项预应力损失所抵消，达不到预期的抗裂效果。因此规范规定，预应力钢筋的张拉控制应力值σ_con不应小于0.4f_ptk
应该指出，对同一钢种，先张法的钢筋张拉控制应力σ_con较后张法大一些。这是由于在先张法中，当从台座上放松钢筋使混凝土受到预压时，钢筋随着混凝土的压缩而回缩，因此在混凝土受到预压应力时，钢筋的预拉应力已经小于控制应力σ_con了。而对后张法来说，在张拉钢筋的同时，混凝土即受挤压，当钢筋张拉达到控制应力时，混凝上的弹性压缩也已经完成，不必考虑由于混凝土的弹性压缩而引起钢筋应力值的降低。所以，当控制应力σ_con相等时，后张法构件所建立的预应力值比先张法为大。