13.第十章 预应力混凝土构件4

§10.4 预应力混凝土构件的构造要求
一、截面形式与尺寸 二、纵向非预应力钢筋 三、先张法构件要求 四、后张法构件要求 五、其他构造要求
一、截面形式与尺寸
1.截面形式
(1) 轴心受拉构件，通常采用正方形或矩形截面； (2) 对于受弯构件，宜选用 T 形、工字形或其他空心截面形式 。
此外，沿受弯构件纵轴，其截面形式可以根据受力要求改变，如屋面大梁和 吊车梁，其跨中可采用工字形截面，而在支座处，为了承受较大的剪力及提供 足够的面积布置锚具，往往做成矩形截面。
三、先张法构件的要求
1 ．预应力钢筋的净间距应根据便于浇灌混凝土、保证钢筋与混凝 土的粘结锚固以及施加预应力（夹具及张拉设备的尺寸要求）等要求来 确定。预应力钢筋之间的净间距不应小于其公称直径或等效直径的 1.5 倍，且应符合下列规定：对热处理钢筋及钢丝，不应小于 15mm ；对三 股钢铰线，不应小于 20mm ；对七股钢铰线，不应小于 25mm 。 2 ．若采用钢丝按单根方式配筋有困难时，可采用相同直径钢丝并 筋的配筋方式。并筋的等效直径，对双并筋应取为单筋直径的 1.4 倍， 对三并筋应取为单筋直径的 1.7 倍。并筋的保护层厚度、锚固长度、 预应力传递长度及正常使用极限状态验算均应按等效直径考虑。 3 ．为防止放松预应力钢筋时构件端部出现纵向裂缝，对预应力钢 筋端部周围的混凝土应采取下列加强措施：
（ a ） 附加 螺旋筋
（ b ） 附加 钢筋网
（ c ） 附加横向钢筋
（ 3 ）对 采用预应力钢丝配筋的薄板（如 V 形折板），在端部 100mm 范围内应适当加密横向钢筋。 （ 4 ）对槽形板类构件，应在构件端部 100mm 范围内沿构件板面设 置附加横向钢筋，其数量不应少于 2 根 （图 10.35c ） 。
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2.截面尺寸
由于预应力混凝土构件具有较好的抗裂性能和较大的刚度，其截面尺寸可 比钢筋混凝土构件小些。对一般的预应力混凝土受弯构件，截面高度一般可取 跨度的 1/20 ～ 1/14 ，最小可取 1/35 ，翼缘宽度一般可取截面高度的 1/3 ～ 1/2 ，翼缘厚度一般可取截面高度的 l/10 ～ 1/6 ，腹板厚度尽可能薄一些，一 般可取截面高度的 1/15 ～ 1/8 。
二、纵向非预应力钢筋
当配置一定的预应力钢筋已能使构件符合抗裂或裂缝宽度要求时， 则按承载力计算所需的其余受拉钢筋可以采用非预应力钢筋。非预应力 纵向钢筋宜采用 HRB335 级 。 对于施工阶段不允许出现裂缝的构件， 为了防止由于混凝土收缩、 温度变形等原因在预拉区产生裂缝，要求预拉区还需配置一定数量的纵 向钢筋，其配筋率 ( A ‘ s + A ’ p )/ A 不应小于 0.2 ％，其中 A 为构件截面面积。对后张法构件，则仅考虑 A‘ s 而不计入 A’ P 的面 积，因为在施工阶段，后张法预应力钢筋和混凝土之间没有粘结力或粘 结力尚不可靠。 对于施工阶段允许出现裂缝而 在预拉区不配置预应力钢筋的构件， 当 s ct ＝ 2 f‘ tk 时，预拉区纵向钢筋的配筋率 A’ s / A 不应小于 0.4% ；当 f ‘ tk ＜ s ct ＜ 2 f’ tk 时，则在 0.2 ％和 0.4% 之间 按直线 内插法取用。 预拉区的纵向非预应力钢筋的直径不宜大于 14mm ，并应沿构件预拉 区的外边缘均匀配置。
五、其他的要求
1.在后张法预应力混凝土构件的预拉区和预压区中，应设置纵向非 预应力构造钢筋；在预应力钢筋弯折处，应加密箍筋或沿弯折处内侧设 置钢筋网片。 2.构件端部尺寸应考虑锚具的布置、张拉设备的尺寸和局部受压的 要求，必要时应适当加大。 在预应力钢筋锚具下及张拉设备的支承处，应设置预埋钢板并按局 部承压设置间接钢筋和附加构造钢筋。 3.对外露金属锚具，应采取可靠的防锈措施。
2 ．曲线预应力钢筋的曲率半径 曲线预应力 钢丝束、钢绞线束的曲率半径不宜小于 4m 。 对折线配筋的构件，在预应力钢筋弯折处的曲率半径可适当减小 。 3 ．端部钢筋布置 （ 1 ）对后张法预应力混凝土构件的端部锚固区，应按局部受压承载力 计算，并配置间接钢筋，其体积配筋率 ρν ≥ 0.5 ％。 为防止沿孔道产生劈裂，在局部受压间接钢筋配置区以外，在构件端部 长度 l 不小于 3 e （ e 为截面重心线上部或下部预应力钢筋的合力点至 邻近边缘的距离）但不大于 1.2 h （ h 为构件端部截面高度）、高度为 2 e 的附加配筋区 范围内，应均匀配置附加箍筋或网片，其体积配筋率不应 小于 0.5% （图36）。
附加竖向钢筋宜采用带肋钢筋，其截面面积应符合下列要求： 当 e ≤0.1 h 时 当 0.1< e≤ 0.2 h 时 当 e >0.2 h 时，可根据实际情况适当配置构造钢筋。 式中， A s v —— 竖向附加钢筋截面面积； N p —— 作用在构件端部截面重心线上部或下部预应力钢筋的合力。此时仅考虑混凝土预压 前的预应力损失值，且应乘以预应力分项系数 1.2 ； f y —— 附加竖向钢筋的抗拉强度设计值； e —— 截面重心线上部或下部预应力钢筋的合力点至截面近边缘的距离。 当端部截面上部和下部均有 预应力钢筋时，附加竖向钢筋的总截面面积应按上部和下部的预 应力合力分别计算的数值叠加后采用。
（ 1 ）对单根配置的预应力钢筋（如板肋的配筋），其端部宜设置长度 不小于 150mm 且不少于 4 圈的螺旋筋（图 a ）；当有可靠经验时，也可利 用支座垫板上的插筋代替螺旋筋，但插筋数量不应少于 4 根，其长度不宜小 于 120mm 。 （ 2 ）对分散布置的 多根预应力钢筋，在构件端部 10 d （ d 为预应 力钢筋的公称直径）范围内应设置 3 ～ 5 片与预应力钢筋垂直的钢筋网 （图 b ） 。
四、后张法构件的要求
1 ．预留孔道的构造要求 后张法构件要在预留孔道中穿入预应力钢筋。截面中孔道的布置应 考虑到张拉设备的尺寸、锚具尺寸及构件端部混凝土局部受压的强度要 求等因素。 （ 1 ） 孔道的内径应比预应力钢丝束或钢绞线束外径及需要穿过 孔道的连接器外径、钢筋对焊接头处外径及锥形螺杆锚具的套筒等的外 径大 10 ～ 15mm ，以便穿入预应力钢筋并保证孔道灌浆的质量。 （ 2 ）对预制构件，孔道之间的水平净间距不宜小于 50mm ；孔道 至构件边缘的净间距不宜小于 30mm ，且不宜小于孔道的半径。 （ 3 ）在框架梁中，预留孔道在竖直方向的净间距不应小于孔道外 径，水平方向的净间距不应小于 1.5 倍孔道外径；从孔壁算起的混凝 土保护层厚度，梁底不宜小于 50mm ，梁侧不宜小于 40mm 。 （ 4 ）在构件两端及跨中应设置灌浆孔或排气孔，其孔距不宜大于 12m 。 （ 5 ）凡制作时需要预先起拱的构件，预留孔道宜随构件同时起拱。
（ 2 ）当构件在端部有局部凹进时，为防止在预加应力过程中，端部转 折处产生裂缝，应增设折线构造钢筋 （图 10.37 ） 。 （ 3 ）为防止施加预应力时构件端部产生沿截面中部的纵向水平裂缝， 宜将一部分预应力钢筋在靠近支座区段弯起，弯起的预应力钢筋宜沿构件端 部均匀布置。 （ 4 ）当预应力钢筋在构件端部需集中布置在截面的下部或集中布置在 上部和下部时，应在构件端部 0.2 h （ h 为构件端部截面高度）范围内设 置附加竖向焊接钢筋网、封闭式箍筋或其他形式的构造钢筋。
4 ．在预应力混凝土屋面梁、吊车梁等构件靠近支座的斜向主拉应力较 大部位，宜将一部分预应力钢筋弯起。 对预应力钢筋在构件端部全部弯起的受弯构件或直线配筋的先张法构件， 当构件端部与下部支承结构焊接时，应考虑混凝土收缩、徐变及温度变化 所产生的不利影响，宜在构件端部可能产生裂缝的部位设置足够的非预应 力纵向构造钢筋。