PHC 管桩有效预应力、允许承载能力、抗裂弯矩、极限弯矩、抗剪和抗拉强度理论计算方法严志隆一、 有效预应力(Effective pre—stress)(参照 JISA5337 方法计算)此方法主要考虑 PHC 管桩混凝土的弹性变形、混凝土徐变、混凝土收缩及预应力钢筋的松弛等因素引起的预应力损失。(1) 先张法张拉后,混凝土压缩变形后预应力钢筋的拉应力 式 1式中:—-先张法张拉后,混凝土压缩变形后,预应力钢筋(建立的)拉应力,N/mm2;——预应力钢筋初始张拉时,(千斤顶施加的)张拉应力,N/mm2;现预应力筋的=1420 N/mm2,=1275 N/mm2。千斤顶预应力张拉时,控制应力取值:;或;按 JISA5337 要求,上述控制应力值取两者之中小者,即 994N/mm2。(关于实测钢筋屈服强度,屈服点,抗拉强度 的问题)图 1 预应力钢筋受拉的应力—应变曲线——预应力钢筋的截面积,mm2;现以 Ф500×100mm 管桩为例,A 级配筋为 Ф9。2mm×10 根,则。-—管桩混凝土截面积,mm2。Ф500×100mm 管桩混凝土截面积为 125700 mm2。——放张时,预应力钢筋和混凝土的弹性模量比,预应力筋弹性模量取2×106 ( Kg·f/cm2 ) , 混 凝 土 的 弹 性 模 量 取 4×105 ( Kg·f/cm2 ) , 则。(关于有资料用 3×105Kg·f/cm2,而后期管桩为 4×105Kg·f/cm2的问题)(2) 因混凝土徐变、收缩(干缩)引起的预应力损失 式 2式中:——因混凝土徐变、收缩(干缩)引起的预应力损失,N/mm2;-—张拉后的混凝土预(压)应力,N/mm2;——预应力筋和混凝土的弹性模量比,取 5;——混凝土徐变系数,取 2。0;—-混凝土收缩(干缩)率,取 1。5×10-4,即;-—预应力钢筋弹性模量取 2×106(Kg·f/cm2)=1.96×105N/mm2。(3) 预应力钢筋松弛引起的预应力损失 式 3式中:——因预应力钢筋松弛引起的预应力损失;——预应力钢筋的净松弛系数(即松弛率,relaxation)。图 2 预应力钢筋的松弛率随时间变化曲线取值问题,根据日本新标准 JISG3137 测试方法,如用 SBPDL1275/1420 系列钢筋在加荷载、常温(20℃)、加荷 1000 小时试验条件下,其的最大值≤2。5%(如用老标准 JISG 3109 测试方法≤1。5%);在 JISA5337-1993 编制说明中强调:“当预应力钢筋在应用时有温度影响的场合下,对这因松弛引起的损失必须考虑”.本人认为,PHC 管桩是经初级蒸汽养护(80℃左右,6 小时)、二次压蒸养护(180℃,共计 10 小时左右)条件下进行制作...