DB37/T 5201-2021 预应力混凝土结构技术规程

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DB37/T5201-2021
备案号J16710-2021
预应力混凝土结构技术规程
Technical spceification for prestressed concrele structures
2021-12-08发布2022-03-01实施
山东省住房和城乡建设厅 山东省市场监督管理局 联合发布1总则
1.0.1为规范山东省预应力混凝土结构设计、施工、检验、监测和验收，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量，特制定本规程。
1.0.2本规程适用于建筑工程、市政工程和城市桥梁等预应力混凝土的结构设计、施工、检验、监测和验收。
1.0.3本规程是依据国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068和《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153规定的原则制定。主要术语、符号符合国家标准的规定。
1.0.4预应力混凝土结构的抗震设计应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011及行业标准《预应力混凝土结构抗震设计标准》JGJ/T140的有关规定。
1.0.5在水下或高腐蚀环境中的结构构件、人防结构不应采用无粘结预应力结构。
1.0.6预应力混凝土结构的设计、施工及验收，除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。2术语和符号
2.1术语
2.1.1预应力混凝土结构prestressed concrete structure
由配置受力的预应力筋通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土结构。
2.1.2先张法预应力混凝土结构pre-tensioned prestressed concrete structure
在台座上张拉预应力筋后浇筑混凝土，并通过粘结力传递而建立预加应力的混凝土结构。
2.1.3后张法预应力混凝土结构post-tensioned prestressed concrete structure
在混凝土达到规定强度后，通过张拉预应力筋并在结构上错固而建立预加应力的混凝土结构。
2.1.4预应力筋prestressing tendon
用于混凝土结构构件中施加预应力的钢筋、钢丝、钢绞线和钢棒的总称。
2.1.5有粘结预应力筋bonded prestressing tendon
张拉后直接与混凝土粘结或通过灌浆使之与混凝土粘结的一种预应力筋。
2.1.6无粘结预应力筋unbonded prestressing tendon
表面涂防腐油脂并包塑料护套后，与周围混凝土不粘结，靠锚具传递压力给构件或结构的一种预应力筋。
2.1.7无粘结预应力混凝土结构unbonded prestressed concrete structure
在一个方向或两个方向配置主要受力无粘结预应力筋的预应力混凝土结构。2.1.8体外预应力筋external prestressing tendon
布置在结构构件截面之外的预应力筋。通过与结构构件相连的错固端块和转向块将预应力传递到结构上。
2.1.9体外预应力结构externally prestressed structure
由布置在混凝土构件截面之外的后张预应力筋产生预加应力的结构。
2.1.10错具anchorage
后张法预应力构件或结构中，为保持预应力筋的拉力并将压力传递到构件或结构上所采用的永久性错固装置。
2.1.11夹具grip
先张法预应力构件或结构施工时，为保持预应力筋的张拉力并将其固定在台座或钢模上所采用的临时性铺固装置。后张法预应力构件或结构施工时，在张拉设备上夹持预应力筋所采用的临时性错固装置。
2.1.12连接器coupler
连接预应力筋的装置。
2.1.13预应力筋一锚具组装件prestressing tendon-anchorage assembly
单根或成束预应力筋与安装在两端部的错具组装而成的受力单元。
2.1.14张拉控制应力control stress for tensioning
预应力筋张拉时在张拉端所施加的应力值。可作为计算预应力损失的起点。
2.1.15预应力损失prestressing loss
预应力筋张拉过程中和张拉后，由于材料特性、结构状态和张拉工艺等因素引起的预应力筋应力降低的现象。预应力损失包括：摩擦损失、错固损失、弹性压缩损失、热养护损失、预应力筋应力松弛损失和混凝土收缩徐变损失等。
2.1.16有效预应力effective prestress
预应力损失完成后，在预应力筋中保持的应力值。3材料
3.1混凝土及预应力筋
3.1.1预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜小于C40且不应小于C30。
3.1.2预应力混凝土结构的普通钢筋应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定。
3.1.3根据结构受力特点、环境条件和施工方法的不同，预应力混凝土结构中预应力筋宜采用预应力钢绞线、钢丝，也可采用预应力螺纹钢筋。
在先张法预应力混凝土构件中，宜采用钢绞线和中等强度钢丝。在后张法预应力混凝土构件中宜采用高强度钢绞线。有特殊防腐蚀要求时，可选用镀锌钢丝、镀锌钢绞线或环氧涂层钢绞线。无粘结预应力构件宜选用无粘结预应力钢绞线；在缓粘结预应力构件或结构中宜采用高强度钢绞线。
3.1.4钢筋和预应力筋的强度标准值、设计值应符合现行国家标准混凝土结构设计规范》GB50010的规定。
3.1.5预应力筋弹性模量E应按表3.1.5采用。3.1.6预应力筋的疲劳应力幅限值△应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定。3.1.7预应力筋在最大力下的总伸长率8不应小于3.5%。
3.1.8预应力镀锌钢绞线应符合下列规定：
1镀锌钢绞线适用于体外预应力结构，不应直接与混凝土、砂浆接触；
2镀锌钢丝和镀锌钢绞线的规格和力学性能应符合现行国家标准《桥梁缆索用热镀锌或锌铝合金钢丝》GB/T17101、行业标准《高强度低松弛预应力热镀锌钢绞线》YB/T152和《镀锌钢绞线》YB/T5004的有关规定。
3.1.9填充型环氧涂层钢绞线的规格和力学性能指标应符合现行行业标准《环氧涂层预应力钢绞线JG/T387的有关规定。
3.1.10单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线的规格和力学性能指标应符合现行国家标准《单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线》GB/T25823的有关规定。
3.1.11缓粘结预应力钢绞线应符合现行行业标准《缓粘结预应力钢绞线》JG/T369的有关规定；缓凝胶粘剂应符合现行行业标准《缓粘结预应力钢绞线专用粘合剂》JG/T370的有关规定。
3.1.12无粘结预应力筋应符合现行行业标准《无粘结预应力钢绞线》JG/T161的有关规定。
3.2预应力用锚具、夹具和连接器
3.2.1高强度预应力筋锚具适用于低强度预应力筋和高强度预应力筋，低强度预应力筋锚具适用于低强度预应力筋。不同错具单元不应混清组装使用。
3.2.2钢绞线长度小于13m或张拉力小于0.5fpk时，锚具损失值占比较大宜采用低回缩锚具。
3.2.3预应力筋用错具和连接器的性能除应符合规程规定外，尚应符合现行国家标准《预应力筋用错具、夹具和连接器》GB/T14370、行业标准《预应力筋用错具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85和《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ92的有关规定。4结构设计
4.1一般规定
4.1.1预应力混凝土结构按承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算时，应按国家现行有关标准规定的作用（荷载）对结构的整体进行作用（荷载）效应分析，并应对施工阶段进行验算。公路桥涵按现行行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG3362的有关规定进行设计。
4.1.2荷载及其效应组合应按下列规定采用：1建筑结构的荷载应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定执行。
2城市桥梁的荷载应按现行行业标准《公路桥涵设计通用规范》JTGD60的规定执行，荷载组合及分项系数应按现行行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG3362的规定执行。正常使用极限状态按短期效应（频遇）组合设计时，应采用频遇值作为可变作用的代表值；按准永久组合设计时，应采用准永久值作为可变作用的代表值。
4.1.3预应力混凝土结构的作用效应分析可按下列规定执行：
1预应力效应的分析应考虑施工程序、时间效应和空间效应等因素的影响，超长结构应进行主体结构施工全过程力学分析。
2存在多重约东的结构体系应考虑施加预应力对整体结构的影响，预应力构件和非预应力构件均应考虑预应力作用的影响。
4.1.4预应力筋的布置应遵循下列原则：
1宜参照弯矩图布置预应力筋。
2控制截面处的预应力筋宜靠近混凝土构件受拉边缘布置。3预应力筋宜连续布置。
4综合考虑保护层厚度、防火要求、次内力和构造要求等因素。
4.1.5预应力混凝土结构的次内力分析时宜采用约束次内力法。承载能力极限状态计算时，可采用考虑塑性内力重分布的分析方法。
4.1.6预应力混凝土结构设计应计人预应力作用效应；超静定结构的次内力应参与组合计算。对承载能力极限状态，当预应力作用效应对结构有利时，预应力作用分项系数y不应大于1.0，不利时y应取1.3；对正常使用极限状态，预应力作用分项系数,应取1.0。
对参与组合的预应力作用效应项，当预应力作用效应对承载力有利时，构件重要性系数y%应取1.0；当预应力作用效应对承载力不利时，构件重要性系数%在持久设计状况和短暂设计状况下，对安全等级为一级的结构构件不应小于1.1，对安全等级为二级的结构构件不应小于1.0，对安全等级为三级的结构构件不应小于0.9；对地震设计状况下应取1.0。
4.1.7预应力混凝土结构可采用荷载平衡法进行初步设计。
4.1.8当预应力混凝土结构节点钢筋密集，采用群错布置困难时，宜采用缓粘结预应力混凝土结构。
4.1.9缓粘结预应力混凝土结构粘结前的施工阶段验算应按无粘结预应力混凝土结构计算；粘结后应按照有粘结预应力混凝土结构进行正常使用极限状态验算和承载能力极限状态验算。
4.1.10预应力混凝土结构及结构加固改造采用体外预应力时，体外预应力混凝土结构构件应符合本规程附录A的规定。
4.1.11在大跨度预应力混凝土梁设计中，宜采用预应力型钢混凝土或预应力钢与混凝土组合结构构件。预应力型钢混凝土构件应符合本规程附录B的规定，预应力钢与混凝土组合结构构件应符合本规程附录C的规定。
4.1.12预应力混凝土结构耐久性设计和疲劳验算应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定。