JGJ19-92冷拔钢丝预应力混凝土构件设计与施工规程.PDF
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1、中国建筑资讯网 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 中华人民共和国行业标中华人民共和国行业标准 冷拔钢丝预应力混凝土 构件设计与施工规程 北京 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 中华人民共和国行业标准 冷 拔 钢 丝 预 应 力 混 凝 土 构件设计与施工规程 主编单位中国建筑科学研究院 浙江省建筑科学研究所 批准部门中华人民共和国建设部 施行日期年月日 中国建筑资讯网 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 关于 发 布 行业 标 准 冷 拔 钢丝 预 应 力 混凝土构件设计与施工规程的通知 建标号 根据原城乡建设环境保护部城综字第号文的要求 由
2、中国建筑科学研究院会同浙江省建筑科学研究所共同主编的 冷拔钢丝预应力混凝土构件设计与施工规程业经审查现批 准为行业标准 编号自年月日起施行 有 关冷拔钢丝预应力混凝土预制构件的设计与施工均应按本规程 执行原部标准冷拔低碳钢丝预应力混凝土中小构件设计与施 工规程同时废止 本规程由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学研 究院归口管理具体解释等工作由中国建筑科学研究院建筑结构 研究所负责 本规程由建设部标准定额研究所组织出版 中华人民共和国建设部 年月日 中国建筑资讯网 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 目次 主要符号 第一章总则 第二章材料 第一节钢丝 第二节混凝土 第三章
3、构 件 设 计 第一节一 般 规 定 第二节正截面承载力计算 第三节斜截面承载力计算 第四节抗 裂 验 算 第五节变 形 验 算 第六节施工阶段验算 第七节构 造 规 定 第四章施 工 工 艺 第一节台座 第二节模板 第三节机具及设备 第四节钢丝的冷拔工艺 第五节钢丝的张拉工艺 第六节混凝土工艺 第七节构件的运输堆放检验和安装 附录一夹具和钢丝绑扎器 附录二冷拔钢丝预应力矩形截面受弯构件 受拉钢筋截面面积计算 附录三冷拔钢丝预应力双向受弯构件 中国建筑资讯网 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 受弯承载力计算 附录四截面抵抗矩塑性系数 附录五冷拔钢丝预应力受弯构件不需作 挠度验
4、算的最小截面高度 附录六冷拔钢丝的计算截面面积 附录七本规程用词说明 附加说明 中国建筑资讯网 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 主要符号 材 料 性 能 混凝土弹性模量 钢筋弹性模量 表示立方体抗压强度标准值为的混凝土 强度等级 边长为的混凝土立方体抗压强度 边长为的施工阶段混凝土立方体抗压强 度 边长为的混凝土立方体抗压强度标准 值 混凝土轴心抗压强度标准值设计值 混凝土轴心抗拉强度标准值设计值 混凝土弯曲抗压强度标准值设计值 施工阶段混凝土轴心抗压抗拉强度标准值 混凝土的施工配制强度 冷拔钢丝强度标准值 冷拔钢丝的抗拉抗压强度设计值 预应力冷拔钢丝强度标准值 预应力冷拔
5、钢丝的抗拉抗压强度设计值 施工单位内历史统计的混凝土强度标准差 验收批混凝土立方体抗压强度标准差 同一验收批混凝土立方体抗压强度标准差 中国建筑资讯网 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 作用和作用效应 弯矩设计值 轴向力设计值 剪力设计值 混凝土法向预应力为零时预应力钢筋的合力 按 荷载短期效应组合计算的轴向力值弯矩 值 按 荷载长期效应组合计算的轴向力值弯矩 值 由预加应力产生的混凝土法向应力 受拉区受压区预应力冷拔钢丝在各个受力阶段的 应力 预应力冷拔钢丝张拉控制应力 荷载短期效应组合长期效应组合下抗裂验算边缘 的混凝土法向应力 混凝土中的主拉应力主压应力 混凝土的剪应力
6、 预应力钢丝合力点处混凝土法向应力为零时的预应 力冷拔钢丝应力 预应力冷拔钢丝的有效预应力 荷载短期效应组合作用下受弯构件的短期刚 度 荷载短期效应组合作用下并考虑荷载长期效应组合 影响的受弯构件长期刚度 几 何 参 数 纵向受拉钢筋合力点纵向受压钢筋合力点至截面 近边的距离 中国建筑资讯网 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 纵向非预应力受拉钢筋合力点受压钢筋合力点至 截面近边的距离 受拉区预应力冷拔钢丝合力点受压区预应力冷拔 钢丝合力点至截面近边的距离 矩形截面宽度形形截面的腹板宽度 形或形截面受拉区受压区的翼缘宽度 截面高度 截面有效高度 形或形截面受拉区受压区的翼缘高度
7、 计算跨度 纵向受拉钢筋的锚固长度 预应力冷拔钢丝的预应力传递长度 轴向力作用点至纵向受拉钢筋合力点纵向受压钢 筋合力点的距离 轴向力对截面重心的偏心距 附加偏心距 初始偏心距 混凝土受压区高度 构件截面面积 构件换算截面面积 受 拉区受压区纵向非预应力钢筋的截面面 积 受拉区受压区纵向预应力冷拔钢丝的截面面 积 换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩 换算截面惯性矩 换算截面重心至所计算纤维处的距离 受拉区受压区的预应力合力点至换算截面重心的 距离 中国建筑资讯网 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 计算系数及其它 受拉区混凝土塑性影响系数 偏心受压构件考虑挠曲影响的轴向力偏心距增大系
8、 数 荷载短期效应组合长期效应组合作用下混凝土拉 应力限制系数 受拉区受压区预应力冷拔钢丝和非预应力钢丝的 配筋率 单筋受弯构件中预应力冷拔钢丝的配筋率 轴心受压构件的稳定系数 钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值 中国建筑资讯网 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 第一章总则 第条为在冷拔钢丝预应力混凝土预制构件简称冷 拔钢丝预应力构件的设计与施工中贯彻执行国家的技术经济政 策做到技术先进经济合理安全适用确保质量特制订本 规程 第条本规程适用于一般工业与民用建筑中的中小 型冷拔钢丝先张法预应力构件的设计与施工 第条对于直接承受动荷载作用的构件 如吊车梁 受 振动荷载的楼面板等在
9、无可靠试验或实践经验时不宜采用冷 拔钢丝预应力混凝土构件 处于侵蚀环境或高温下的结构不得采用冷拔钢丝预应力混 凝土构件 第条对于冷拔钢丝预应力构件的设计与施工本规 程未作规定者应按现行的有关标准执行 中国建筑资讯网 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 第二章材料 第一节钢丝 第条冷拔钢丝包括冷拔低碳钢丝和冷拔低合金钢 丝 冷拔钢丝预应力混凝土构件中的预应力筋应采用甲级冷拔低 碳钢丝或冷拔低合金钢丝 非预应力筋宜采用乙级冷拔低碳钢丝 主要用作焊接骨架焊接网架立筋箍筋和构造钢筋 第条冷拔钢丝的强度标准值应按表采用 冷拔钢丝强度标准值表 钢丝种类 钢丝直径 或 组组 冷拔低碳钢丝 甲
10、级 乙级 冷拔低合金钢丝 注预应力冷拔钢丝经机械调直后强度标准值应降低 第条冷拔钢丝强度设计值应按表采用 中国建筑资讯网 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 冷拔钢丝强度设计值表 钢丝种类 钢丝直径 或或 冷拔低 碳钢丝 甲级 组组 乙级 用于焊接骨架和焊接网时 用于绑扎骨架和绑网时 冷拔低合金钢丝 注预应力冷拔钢丝经机械调直后 抗拉强度设计值应降低但抗压强 度设计值应不大于相应的抗拉强度设计值 第条冷拔钢丝弹性模量应按表采用 冷拔钢丝弹性模量表 钢丝种类弹性模量 冷拔低碳钢丝 冷拔低合金钢丝 第二节混凝土 第条冷拔钢丝预应力构件的混凝土强度等级不应低 于 第条混凝土强度等级及
11、其强度标准值应按表 采用 中国建筑资讯网 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 混凝土强度标准值表 强度种类符号 混凝土强度等级 轴心抗压 弯曲抗压 抗拉 第条混凝土强度等级及其强度设计值应按表 采用 混凝土强度设计值表 强度种类符号 混凝土强度等级 轴心抗压 弯曲抗压 抗拉 第条混凝土受压或受拉时的弹性模量应按表 采用 混凝土弹性模量表 混凝土强度等级弹性模量 中国建筑资讯网 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 第三章构 件 设 计 第一节一 般 规 定 第条冷拔钢丝先张法预应力构件应进行承载能力极 限状态的计算及正常使用极限状态的验算必要时应对制作运 输吊装等
12、施工阶段进行验算 第条结构构件的承载力计算应采用荷载设计值变 形及抗裂验算均应采用相应的荷载代表值荷载效应组合应符合 现行国家标准建筑结构荷载规范的规定 预制构件本身吊装验算时的动力系数 可取但根据构件 吊装时受力情况也可适当增减 第条预应力冷拔钢丝的张拉控制应力值不应超 过且不宜低于 第条放松预应力冷拔钢丝时混凝土的立方体抗压强 度不宜低于设计的混凝土强度等级的? 第条当构件进行抗裂验算计算由预加应力产生的 混凝土法向应力时可将预应力冷拔钢丝的合力视作外力按 材料力学公式进行计算 混凝土法向应力及预应力冷拔钢丝的有效预应力应分别按 下列公式计算 由预加应力产生的混凝土法向应力 相应阶段预应力
13、冷拔钢丝的有效预应力 中国建筑资讯网 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 预应力钢丝合力点处混凝土法向应力等于零时的预应力冷拔 钢丝应力 预应力冷拔钢丝及非预应力钢丝的合力及合力点的偏心距 图可按下列公式计算 式中换算截面面积 换算截面惯性矩 换算截面重心至预应力冷拔钢丝及非预应力钢 丝合力点的距离 换算截面重心至所计算纤维处的距离 相应阶段的预应力损失值 钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值 受拉区 受压区的预应力冷拔钢丝的截面面积 受拉区受压区的非预应力钢丝的截面面积 受拉区受压区的预应力合力点至换算截面重 心的距离 受拉区受压区的非预应力钢丝重心至换算截 面重心的距离 受拉
14、区受压区的预应力冷拔钢丝在各自合力 点处混凝土收缩和徐变引起的预应力损失值 按本规程第条规定计算 注在公式中右边第二项与第一项的应力方向相同时取正号相反 时取负号公式适用于为压应力的情况当为拉应力时 应以负值代入 为简化计算对截面几何特征值可不计钢丝截面面积 中国建筑资讯网 A 1 5s pp 0 A e p o Np 0 y y y y s p s p 换算截面 重心轴 As1 5 App 0 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 图预应力冷拔钢丝及非预应力钢丝合力位置 第条不对称于弯矩作用平面的任意截面非对称截 面或对称截面但弯矩作用平面与截面对称轴斜交的冷拔钢丝预 应力双向
15、受弯构件在验算构件抗裂时预加应力产生的混凝土 法向应力可按下列公式计算图 此时 预应力钢丝合力点至换算截面主轴的偏心距 按下式计算 其中 相应阶段预应力冷拔钢丝的有效预应力按公式计 算 此时上述公式中引用的换算截面几何特征可按下列公式进 行计算 主轴位置 中国建筑资讯网 y eoy eox xo o y ey ex X Xo Ap As O Npo As Ap A X 重心 抗裂验算点 yyo o- Npo- A- 预应力合力点 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 图冷拔钢丝预应力双向受弯构件重心轴与主轴的关系 主惯性矩 验算点至主轴和的距离 式中单根预应力冷拔钢丝的截面面积
16、单根预应力冷拔钢丝至换算截面重心轴和 的距离 换算截面的主轴和与重心轴和间 中国建筑资讯网 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 的夹角逆时针方向旋转为正 换算截面对重心轴和的惯性矩 换算截面对重心轴和的惯性积 换算截面对主轴和的惯性矩 验算点至换算截面重心轴和的距离 验算点至换算截面主轴和的距离 第条预应力冷拔钢丝中的预应力损失值可按表 的规定计算当计算求得的预应力总损失值小于 时应取 预应力损失值表 引起损失的因素符号预应力损失值 张拉端夹具变形和钢丝内缩按本规程第条规定计算 混凝土加热养护时 受张拉的钢丝与承 受拉力的设备之间的温差 冷拔钢丝的应力松弛 混凝土的收缩和徐变按
17、本按本规程第条规定计算 注 表中为混凝土加热养护时 受张拉的冷拔钢丝与承受拉力的设备之间的温 差 第条预应力直线冷拔钢丝由于夹具变形和钢丝内缩 引起的预应力损失可按下列公式计算 式中张拉端至锚固端之间的距离 张拉端夹具变形和钢丝内缩值当张拉端用锥 形夹具时钢丝在夹具中的滑移取当钢模外张拉用带螺帽 的夹具时螺帽缝隙取 第条混凝土收缩徐变引起受拉区和受压区预应力 冷拔钢丝的预应力损失和可按下列公式计 算 中国建筑资讯网 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 式中受拉区受压区预应力冷拔钢丝在各自合力 点处的混凝土法向压应力 施加预应力时的混凝土立方体抗压强度 受拉区受压区预应力冷拔钢丝
18、和非预应力 钢丝的配筋率 此 处为 构 件 换 算 截面面积 受拉区受压区预应力冷拔钢丝在各自合力点处的混凝土法 向压应力应按本规程第条及第条的规定计 算此时预应力损失值仅考虑混凝土预压前的损失非预应力 钢丝中应力值应取零值不得大于当为 拉应力时 则公式中的应取零 计算时可根 据构件制作情况考虑自重的影响 对处于高湿度条件的构件 按本条公式计算的及值可降 低?对 处 于 干 燥 环 境 的 构 件及值 应 增 加 ? 第二节正截面承载力计算 一 般 规 定 第条正截面承载力计算方法的基本假定 一截面应变保持平面 二不考虑混凝土的抗拉强度 三混凝土轴心受压的应力与应变关系曲线为抛物线其极 中国建
19、筑资讯网 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 限压应变取相应的最大压应力取 对非均匀受压构件 当压应变时 应力与应变关系 曲线为抛物线 当压应变时 应力与应变关系曲线呈水 平线其极限压应变取相应的最大压应力取 四钢丝应力取等于钢丝应变与其弹性模量的乘积但不大 于其强度设计值 第条受压区混凝土的应力图形可采用等效矩形应力 图 其高度可取按平截面假定所确定的中和轴高度乘以系数 矩形应力图的应力可取混凝土弯曲抗压强度设计值 第条受拉钢丝和受压区混凝土同时达到其强度设计 值时的相对界限受压区高度应按下列公式计算 式中相对界限受压区高度 纵向冷拔钢丝的抗拉强度设计值应按表确 定 钢丝弹性
20、模量 截面的有效高度 界限受压区高度 受拉区纵向预应力钢丝合力点处混凝土法向应力为 零时的预应力钢丝中的应力 注在截面受拉区内配置有不同种类或不同预应力值的冷拔钢丝的受弯构件 其相对界限受压区高度应分别计算并取其较小值 为简化计算可近似取 第条钢丝应力可根据平截面假定计算也可按下列 近似公式计算 对非预应力钢丝 中国建筑资讯网 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 对预应力钢丝 此时钢丝应力应符合下列条件 当为拉应力且其值大于时 取当为压应力且其绝 对值大于时取 当为拉应力且其值大于时取当为压应力 且其绝对值大于的绝对值时取 式中第 排钢丝截面重心至混凝土受压区边缘的距 离 混凝
21、土受压区高度 第 排非预应力钢丝 预应力钢丝的应力 正值 代表拉应力负值代表压应力 非预应力预应力钢丝的受压强度设计值 第 排预应力钢丝截面重心处混凝土法向应力 为零时预应力钢丝的应力 注为简化计算对受弯构件可近似取零 受 弯 构 件 第条矩形截面或翼缘位于受拉边的形截面冷拔 钢丝预应力受弯构件其正截面受弯承载力应按下列公式计算 图 混凝土受压区高度按下列公式确定 中国建筑资讯网 x ah0 As Ap A p As as a ap as a ap M fcm fyAs (po-fpy)Ap fpyAp fyAs 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 混凝土受压区的高度尚应符合下
22、列要求 当时正截面受弯承载力可按下列公式计算 图矩形截面冷拔钢丝预应力受弯构件正截面受弯承载力计算 式中弯矩设计值 混凝土弯曲抗压强度设计值 受拉区 受压区纵向非预应力钢丝的截面面积 受拉区受压区预应力冷拔钢丝的截面面积 矩形截面的宽度或形截面的腹板宽度 截面的有效高度 受拉区非预应力钢丝预应力冷拔钢丝至受拉 边缘的距离 受压区纵向非预应力钢丝合力点受压区纵向 预应力冷拔钢丝合力点至受压区边缘的距离 受压区纵向非预应力钢丝与纵向预应力冷拔钢 丝的合力点至受压区边缘的距离 注 冲拔钢丝预应力混凝土矩形截面受弯构件 当仅配有纵向预应力受拉钢丝时 其钢丝截面面积可按本规程附录二的规定计算 第条翼缘位
23、于受压区的形截面冷拔钢丝预应力受 中国建筑资讯网 h hf bt x a ap as b ap as h bt a b as ap as ap hf x As ApAp As AsAs h0 a h0a 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 弯构件图其正截面受弯承载力应按下列情况计算 一当符合下列条件时 则按宽度为的矩形截面计算 二当不符合公式的条件时计算中应考虑截面 腹板受压的作用其正截面受弯承载力应按下列公式计算 混凝土受压区高度按下列公式确定 式中形截面受压区的翼缘计算宽度 形截面受压区的翼缘高度 按上述公式计算形截面受弯构件时 混凝土受压区的高度 仍应符合公式的要求 图形
24、截面冷拔钢丝预应力受弯构件受压区高度位置 第条不对称于弯矩作用平面的任意截面非对称截 面或对称截面但弯矩作用平面与截面对称轴斜交的冷拔钢丝预 中国建筑资讯网 Zc Zp Zs AcAsAp的总合力点 Ac合力点 As合力点 Ap 合力点 弯矩作用平面 Ap和As合力点 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 应力双向受弯构件其受弯承载力应根据内外弯矩作用平面相 重合的条件按下列公式计算图 此时中和轴位置按下列公式确定 且应符合下列条件 若时则不考虑受压钢筋和的作用 式中纵向受拉钢丝合力点至受压区混凝土合力点之间的 距离在弯矩作用平面上的投影 纵向受拉钢丝合力点至受压区非预应力钢筋合
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