在预应力钢筋张拉过程中对预应力有哪些控制方法

张拉控制应力在预应力混凝土结构中至关重要，它是指预应力钢筋在张拉过程中所达到的最大应力值。这一数值通过张拉设备（如千斤顶油压表）所指示的总张拉力除以应力钢筋的截面面积来计算，通常用σcon表示。张拉控制应力的设定直接影响到预应力混凝土的使用效果。若其值过低，则预应力钢筋经过各种损失后，对混凝土产生的预压应力不足，无法有效提高预应力混凝土构件的抗裂度和刚度。若张拉控制应力设定过高，则可能引发一系列问题，包括在施工阶段使构件某些部位产生拉力甚至开裂，对后张法构件可能导致端部混凝土局部压坏。此外，构件在裂缝出现时的荷载值接近，使得构件破坏前缺乏明显预兆，延性较差。有时为了减少预应力损失，需进行超张拉，这可能会使个别钢筋的应力超过其实际屈服强度，导致较大塑性变形或脆断。

张拉控制应力值的设定还与施加预应力的方法密切相关。对于相同的钢种，先张法的取值通常高于后张法。这是因为先张法和后张法建立预应力的方式不同。先张法是在浇筑混凝土前在台座上张拉钢筋，因此在预应力钢筋中建立的拉应力即为张拉控制应力σcon。而后张法是在混凝土构件上张拉钢筋，张拉时混凝土被压缩，张拉设备千斤顶所指示的张拉控制应力已扣除混凝土弹性压缩后的钢筋应力。因此，后张法构件的σcon值应适当低于先张法。此外，张拉控制应力值的确定还与预应力的钢种有关。预应力混凝土采用的钢筋强度较高，塑性较差，因此控制应力不能设定得太高。根据长期积累的设计和施工经验，《混凝土结构设计规范》规定，在一般情况下，张拉控制应力不宜超过下表的限值。

张拉控制应力限值

钢筋种类 先张法 后张法

预应力钢丝、钢绞线 0.75fptk 0.75fptk

热处理钢筋 0.70fptk 0.65fptk

注：1. 表中fptk为预应力钢筋的强度标准值，见《混凝土结构设计规范》附录2附表2-8；2. 预应力钢丝、钢绞线、热处理钢筋的张拉控制应力值不应小于0.4fptk。当符合以下任一条件时，表中的张拉控制应力限值可提高0.05fptk：1. 要求提高构件在施工阶段的抗裂性能，而在使用阶段受压区内设置的预应力钢筋；2. 要求部分抵消由于应力松弛、摩擦、钢筋分批张拉以及预应力钢筋与张拉台座之间的温差等因素产生的预应力损失。