CJJ161-2011 污水处理卵形消化池工程技术规程.doc
UDC GJJ 中华人民共和国行业标准 CJJ 161-2011 P 备案号J1181-2011 污水处理卵形消化池工程技术规程 Technical specification for egg-shaped digester of sewage treatment 2011-03-15 发布 2012-01-01 实施 中 华 人 民 共 和 国 住 房 和 城 乡 建 设 部 发 布 目 次 1 总 则 1 2 术 语 和 符 号 2 2.1 术语 2 2.2 符号 2 3 材 料 5 3.1 混凝土 5 3.2 钢筋 5 3.3 预应力用锚具、夹具和连接器 6 3.4 其他材料 7 4 结 构 设 计 9 4.1 一般规定 9 4.2 作用分类及组合 11 4.3 承载能力极限状态计算 13 4.4 正常使用极限状态验算 15 4.5 预应力损失计算 16 4.6 静力计算 21 5 构 造 要 求 22 5.1 一般规定 22 5.2 无粘结预应力筋构造 22 5.3 有粘结预应力筋构造 23 5.4 锚固端构造 23 6 防火、防腐、保温及饰面 26 7 施工及质量验收 28 7.1 一 般规定 28 7.2 地基基础工程 29 6 7.3 钢筋工程 29 7.4 模板工程 30 7.5 脚手架工程 30 7.6 混凝土工程 31 7.7 预应力工程 32 7.8 防腐、保温及饰面工程 36 7.9 功能性试验 37 本规程用词说明 38 引用标准名录 39 附 条 文 说 明 41 7 Contents 1 General Provisions 1 2 Terms and Symbols 2 2.1 Terms 2 2.2 Symbols 2 3 Materials 5 3.1 Concrete 5 3.2 Steel Reinforcement 5 3.3 Anchorage , Grip and Coupler for Prestressing Tendons 6 3.4 Other Materials 7 4 Structural Design 9 4.1 General Requirements 9 4.2 Classification and Combination of Actions 11 4.3 Calculation of Ultimate Limit States 13 4.4 Checking Calculation of Serviceability Limit States 15 4.5 Calculation of Values for Loss of Prestress 16 4.6 Static Calculation 21 5 Contructional Requirements 22 5.1 General Requirements 22 5.2 Contructional Requirements of Unbonded Prestressed Tendon 22 5.3 Contructional Requirements of Bonded Prestressed Tendon 23 5.4 Contructional Requirements of Anchor End 23 6 Fire Protection、Anticorrision、Insulation and Facing 26 8 7 Construction and Acceptance 28 7.1 General Requirements 28 7.2 Foundation 29 7.3 Reinforcement Engineering 29 7.4 work Engineering 30 7.5 Scaffolding Engineering 30 7.6 Concrete Engineering 31 7.7 Prestress Engineering 32 7.8 Engineering of Anticorrision、Insulation and Facing 36 7.9 Functional Test 37 Explanation of Wording in This Specification 38 List of Quoted Standards 39 Addition Explanation of Provisions 41 9 1 总 则 1.0.1 为了规范污水处理卵形消化池工程的设计、施工及质量 验收,做到技术先进、安全适用、经济合理,确保质量,制定本 规程。 1.0.2 本规程适用于后张法预应力污水处理卵形消化池工程的 设计、施工及质量验收。 1.0.3 建在地震区、湿陷性黄土或膨胀土等地区的预应力污水 处理卵形消化池,除应符合本规程的规定外,尚应符合国家现行 有关标准的规定。 1.0.4 污水处理卵形消化池工程的设计、施工及质量验收,除 应符合本规程的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。 1 2 术语和符号 2.1 术 语 2.1.1 卵形消化池 egg-shaped digester 由上下圆锥体及中部球壳组成的用于污泥消化处理的预应力 蛋形构筑物。 2.1.2 变角张拉 stressing at an angle 预应力张拉作业受到空间限制,需要在张拉端锚具前安装变 角块,使预应力筋改变一定的角度后进行张拉的工艺。 2.1.3 环梁基础 ring beam foundation 扩展部分构件的高度不小于宽度,可将上部结构传来的荷载 通过向侧边扩展成一定底面积使作用在基底的压应力小于或等于 地基土的允许承载力的基础。 2.1.4 环板基础 ring plate foundation 扩展部分构件的高度小于宽度,可将上部结构传来的荷载通 过向侧边扩展成一定底面积使作用在基底的压应力小于或等于地 基土的允许承载力的基础。 2.1.5 环锚 dogbone coupler 张拉端与锚固端集合在同一锚体上且适用于预应力卵形消化 池环向预应力筋的游动锚具。 2.1.6 气密性试验 air tightness test 污水处理卵形消化池满水试验合格后,在设计水位条件下以 空气为介质对其进行的密封功能性试验。 2.2 符 号 2.2.1 作用和作用效应 Fph等效水平环向侧压力标准值; 2 Fpm预应力筋的平均张拉力; G₁k 第 i 个永久作用的标准值; Mk 结构自重及施工荷载的标准组合在计算截面产生的 弯矩值; Nk结构自重及施工荷载的标准组合在计算截面产生的 轴向力; Qik第 j 个可变作用的标准值; R 结构构件抗力设计值; S作用效应的基本组合设计值; Sa---- 作用效应的准永久组合设计值; Sk 作用效应的标准组合设计值; 0c 在荷载效应标准组合作用下,计算截面的边缘混凝 土法向应力; 0c相应施工阶段计算截面边缘纤维的混凝土压应力; 0c------ 相应施工阶段计算截面边缘纤维的混凝土拉应力; Ocon预应力筋张拉控制应力; 0₆第 i 项预应力损失值; op扣除全部预应力损失后,计算截面上的有效预压 应力; Ope--- 预应力筋的有效预应力值。 2.2.2 材料性能 Ep预应力筋的弹性模量; fck 与各施工阶段混凝土立方体抗压强度 fcu 相应的抗 压强度标准值; feu 混凝土立方体抗压强度; fpk 预应力筋抗拉强度标准值; fk-- 与各施工阶段混凝土立方体抗压强度fu 相应的抗 拉强度标准值。 2.2.3 几何参数 A, 预应力筋的截面面积; 3 Aph-----高度方向每米内预应力筋的截面面积之和; i 反弧及圆弧预应力筋中应力近似直线变化的斜率; L 张拉端至锚固端之间的距离; Lp预应力筋的有效长度; △L.混凝土构件在张拉过程中的弹性压缩值; △L,₂ 初应力以下的推算伸长值; △Lp 初应力至最大张拉力之间的实测伸长值; L₁- 预应力筋张拉端起点至反弯点的水平投影长度; r 反弧及圆弧形曲线预应力筋的曲率半径; rh 壳体环向预应力筋水平半径; Wo 验算边缘的换算截面弹性抵抗矩; x张拉端至计算截面的距离; a 张拉端锚具变形和预应力筋内缩值; θ从张拉端至计算截面曲线部分切线夹角的总和。 2.2.4 计算系数及其他 YG第 i 个永久作用的分项系数; Yo 第 j 个可变作用的分项系数; CG 第 i 个永久作用的作用效应系数; Co;第j 个可变作用的作用效应系数; ψ .可变作用的组合值系数; 4o, 第j 个可变作用的准永久值系数; μ -预应力筋与孔道壁或护套之间的摩擦系数; k考虑孔道或无粘结预应力筋每米长度局部偏差的摩 擦系数; 7 卵形消化池池体壁面温差作用包括湿度变化的当 量温差引起的内力折减系数; 7 卵形消化池池体中面季节平均温差作用所引起的内 力折减系数。 4 3 材 料 3.1 混 凝 土 3.1.1 污水处理卵形消化池的预应力结构混凝土强度等级不应 低于 C40。 其他非预应力结构构件混凝土强度等级不应低 于C30。 3.1.2 污水处理卵形消化池的混凝土应满足抗渗要求。混凝土 的抗渗等级应通过试验确定,并应符合表3.1.2的规定。 表3.1.2 污水处理卵形消化池的混凝土抗渗等级要求 最大水头与混凝土厚度的比值iw 抗渗等级P 30 P8 注抗渗等级 Pi 指龄期为28d 的混凝土试件,施加iw0.1MPa 水压后满足不渗 水指标。 3.1.3 最冷月平均气温低于-3℃的地区,外露卵形消化池的混 凝土应具有良好的抗冻性能。对最冷月平均气温在3℃ 10℃的地区,混凝土抗冻等级应采用F150; 对最冷月平均气 温低于-10℃的地区,混凝土抗冻等级应采用F200。 3.1.4 卵形消化池混凝土的水胶比不应大于0.45。卵形消化池 混凝土的碱含量不应高于3.0kg/m。 3.1.5 污水处理卵形消化池混凝土严禁采用含有氯盐配制的早 强剂及早强减水剂。 3.2 钢 筋 3.2.1 卵形消化池中的非预应力钢筋应符合现行国家标准混 5 凝土结构设计规范GB 50010的有关规定。 3.2.2 预应力筋宜采用高强度低松弛预应力钢绞线,其性能应 符合现行国家标准预应力混凝土用钢绞线 GB/T5224 的 规 定。常用预应力钢绞线的主要力学性能应按表3.2.2采用。 表3.2.2 常用预应力钢绞线主要力学性能 预应力 筋品种 公称 直径 d mm 极限强度 标准值 fpk N/mm 抗拉强度 设计值 fpy N/mm 延伸率 lo≥500mm 截面面积 mm 公称质量 g/m 弹性模量 EsN/mm 钢 绞 线 9.5 1720 1220 ≥3.5 54.8 430 1.9510⁵ 1860 1320 1960 1390 12.7 1720 1220 98.7 775 1860 1320 1960 1390 15.2 1570 1110 140 1101 1670 1180 1720 1220 1860 1320 1960 1390 15.7 1770 1250 150 1178 1860 1320 注当采用表列以外的其他预应力筋材料时,应符合国家现行相关标准的规定。 3.2.3 无粘结预应力筋的质量要求应符合现行行业标准无粘 结预应力钢绞线JG161 和无粘结预应力筋专用防腐润滑脂 JG 3007 的规定。 3.3 预应力用锚具、夹具和连接器 3.3.1 卵形消化池预应力筋的锚具、夹具和连接器的性能和要 求应符合国家现行标准预应力筋用锚具、夹具和连接器 GB/ 6 T 14370 和预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程 JGJ 85的规定。 3.3.2 卵形消化池预应力筋-锚具组装件的锚固性能应符合下列 规 定 1 预应力筋所采用锚具的静载锚固性能应同时符合下列 规 定 ηa≥0.95 3.3.2-1 Eapu≥2.0 3.3.2-2 式中η----预应力筋-锚具组装件静载试验测得的锚具效率 系 数 ; Eapu预应力筋-锚具组装件达到实测极限拉力时的总 应 变 。 2 预应力筋-锚具组装件的疲劳锚固性能,应通过试验应力 上限取预应力钢材极限强度标准值fpck的65、疲劳应力幅度取 80N/mm 、 循环次数为200万次的疲劳性能试验。 3.3.3 卵形消化池预应力筋锚具的选用,应根据预应力筋的品 种、张拉应力值及工程应用环境条件选定;对于池壁的埋入式环 向钢绞线,宜采用环型锚具。 3.4 其 他 材 料 3.4.1 预应力混凝土用金属波纹管或塑料波纹管的尺寸和性能 应符合现行行业标准预应力混凝土用金属螺旋管JG/T 3013 或预应力混凝土桥梁用塑料波纹管JT/T 529的规定。 3.4.2 卵形消化池的混凝土表面防腐材料宜采用聚氨酯类有机 材料或水泥基等无机材料,其性能应满足现行国家标准建筑防 腐蚀工程施工及验收规范GB 50212的规定。 3.4.3 卵形消化池的外保温材料应符合下列规定 1 宜采用防火、隔热性能好、轻质、高效、环保的保温 材 料 。 2 其燃烧性能等级应不低于B₂。 7 3.4.4 预应力筋的孔道灌浆宜采用成品灌浆材料,且应采用第 I 类水泥基灌浆材料,灌浆材料的性能应符合现行国家标准水 泥基灌浆材料应用技术规范GB/T 50448的规定。 3.4.5 卵形消化池的饰面材料可选用建筑外用彩色镀锌或镀铝 锌压型钢板等轻质材料,其计算和构造应符合现行国家标准冷 弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018 的规定。 8 4 结 构 设 计 4.1 一 般 规 定 4.1.1 污水处理卵形消化池池体上、下锥体母线与水平面夹角 宜取45,高度与最大内径之比宜为1.50~1.75。 4.1.2 污水处理卵形消化池的安全等级应为二级,主体结构设 计使用年限应为50年。 4.1.3 污水处理卵形消化池结构应采用以概率理论为基础的极 限状态设计方法,以可靠度指标度量结构的可靠度,应采用以分 项系数的设计表达式进行设计。 4.1.4 污水处理卵形消化池应根据承载能力极限状态及正常使 用极限状态的要求,分别按下列规定进行计算和验算 1 根据承载能力极限状态的要求,污水处理卵形消化池结 构构件均应进行承载力包括失稳计算;必要时尚应进行结构 的倾覆验算;当有抗震设防要求时,还应进行结构构件抗震的承 载力验算。 2 根据正常使用极限状态的要求,对需要控制变形的结构 构件应进行变形验算;对使用上要求不出现裂缝的构件,应进行 混凝土拉应力验算;对使用上允许出现裂缝的构件,应进行裂缝 宽度验算。 4.1.5 裂缝宽度验算应符合现行国家标准给水排水工程构筑 物结构设计规范GB50069 的规定。 4.1.6 污水处理卵形消化池应进行地基承载力验算及地基变形 计算。地基承载力和变形验算以及基础设计,应按现行国家标准 建筑地基基础设计规范GB 50007 的规定执行。若采用桩基础 时,应符合现行行业标准建筑桩基技术规范JGJ 94的规定。 4.1.7 卵形消化池基础的埋置深度应满足地基承载力、变形和 9 稳定性的要求。宜为整个池体高度的1/3~1/5。 4.1.8 根据不同地基,卵形消化池可采用环梁基础、环板基础、 桩基基础等图4.1.8。 a 环梁基础 b 环板基础 c 桩基基础 图4.1.8 卵形消化池基础形式 4.1.9 污水处理卵形消化池预应力混凝土结构,除应根据使用 条件进行承载力计算及变形、抗裂、裂缝宽度和应力验算外,尚 应按具体情况分别对制作、安装及预应力张拉等施工阶段进行验 算。对承载能力极限状态,当预应力效应对结构有利时,预应力 分项系数应取1.0;不利时应取1.2。对正常使用极限状态,预 应力分项系数应取1.0。 4.1.10 预应力钢筋的张拉控制应力值0不宜超过0.75fpk, 且不应小于0.4fprk。当符合下列条件之一时,张拉控制应力限值 可提高0.05fprk 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、钢筋分批张拉等因 素产生的预应力损失。 4.1.11 当卵形消化池池壁的环向和竖向均施加预应力时,池壁 混凝土中的主压应力不应超过0.33fcu。 4.1.12 当施加预应力时,所需的混凝土立方体抗压强度应经计 算确定,但不宜低于设计混凝土强度等级值的75。 4.1.13 预应力筋锚固端应进行混凝土局部受压承载力计算,并 应配置间接钢筋,其体积配筋率不应小于0.5。 4.1.14 卵形消化池池壁应采取有效措施防止混凝土早期干缩和 10 温湿度作用引起的混凝土开裂。 4.1.15 卵形消化池应考虑环向、径向预应力张拉施工顺序对预 应力损失及对池体内力的影响,设计时应注明预应力筋张拉顺序 和分批张拉施工的要求。 4.1.16 污水处理卵形消化池内力计算时应考虑壁面温湿差 作用和季节温差作用。 4.1.17 计算卵形消化池池体壁面温差作用包括湿度变化的当 量温差和中面季节平均温差作用所引起的结构内力时,内力折 减系数可分别取η0.65、η0.20。 4.2 作用分类及组合 4.2.1 作用分类和作用代表值应符合下列规定 1 卵形消化池结构上的作用可分为永久作用和可变作用两 类。永久作用应包括结构自重、土的竖向压力和侧向压力、消化 池内的盛水压力、永久设备自重、池内气体压力、结构的预加应 力、地基的不均匀沉降等;可变作用应包括池顶活荷载、雪荷 载、风荷载、地表或地下水压力侧压力、浮力、结构构件的 温湿度变化作用、地面堆积荷载、施工荷载等。 2 污水处理卵形消化池结构设计时,不同作用应采用不同 的代表值。对永久作用,应采用标准值作为代表值;对可变作 用,应根据设计要求采用标准值、组合值或准永久值作为代 表 值 。 3 当结构承受两种或两种以上可变作用,承载能力极限状 态按作用效应基本组合计算或正常使用极限状态按作用效应标准 组合验算时,应采用标准值和组合值作为可变作用代表值。可变 作用的组合值应为可变作用的标准值乘以作用组合值系数。 4 当正常使用极限状态按作用效应准永久组合验算时,应 采用准永久值作为可变作用代表值。可变作用的准永久值应为可 变作用的标准值乘以准永久值系数。 4.2.2 永久作用标准值应符合下列规定 11 1 结构自重的标准值可按结构构件的设计尺寸与相应材料 的重度计算确定,各种材料的重度可按现行国家标准建筑结构 荷载规范GB 50009的规定采用。构件上设备转动部分的自重 及其传递的轴向力应乘以动力系数后作为标准值,动力系数可 取2.0。 2 设备自重标准值可按设备样本提供的数据采用。 3 作用在消化池池壁的侧向土压力应按现行国家标准给 水排水工程构筑物结构设计规范GB 50069计算。 4 消化池内的盛水压力标准值应按设计水位的静水压力计 算,水的重度可取10.5kN/m。 5 施加在卵形消化池结构上的竖向和环向预应力值,应按 预应力筋的张拉控制应力值扣除相应张拉工艺的各项应力损失采 用,并应符合下列规定 1沿高度分段配置的环向预应力筋张拉时,对卵形消化 池壳体产生的等效均布水平环向压力可按下式计算 4.2.2 式中Fph-- 高度方向每米等效水平环向压力标准值 N/ mm; ope预应力筋的有效预应力值 N/mm; Ap 高 度 方 向 每 米 内 预 应 力 筋 的 截 面 面 积 之 和 mm/m; rh壳体环向预应力筋水平半径 mm。 2竖向预应力筋张拉时,对卵形消化池壳体产生的压力 可按本规程式4.2.2等效成均布压力。 3张拉端或锚固端施加的节点力应根据预应力筋面积及 有效预应力值的乘积确定,其方向与端部承压板垂直。 6 消化气体压力标准值应根据工艺要求确定,宜为5kN/ m8kN/m, 试验压力宜为压力标准值的1.5倍。 4.2.3 可变作用标准值和永久值系数应符合下列规定 12 1 池顶操作平台的活荷载标准值可取5.0kN/m, 准永久 值系数可取0.5,当实际使用活荷载大于上述值时,应按照实际 情况采用。 2 雪荷载、风荷载的标准值及准永久值系数,应按现行国 家标准建筑结构荷载规范GB 50009的规定采用。 3 地表水或地下水对消化池的作用标准值应按现行国家标 准给水排水工程构筑物结构设计规范GB 50069的规定采用。 4 地面堆积荷载的标准值可取10kN/m, 其准永久值系数 可取0.5。 5 卵形消化池结构的温度变化作用包括湿度变化的当量 温差标准值,应由池壁的壁面温湿差确定;池壁的壁面湿 度当量温差△t 可按5℃10℃采用。 4.3 承载能力极限状态计算 4.3.1 污水处理卵形消化池结构构件按承载能力极限状态进行 强度计算时,应符合下式的规定 Y₀S≤R 4.3.1 式中Yo结构重要性系数,宜取1.0; S 作用效应基本组合设计值; R 结构构件抗力设计值,按现行国家标准混凝土结 构设计规范GB 50010 的规定确定。 4.3.2 卵形消化池按承载能力极限状态进行强度计算时,作用 效应组合设计值应按下列规定确定 1 强度计算的作用效应基本组合应按下式计算 S∑YcCG₂G₁kYQ₁Cq₁Qikψ∑YQ₁CQQjik 4.3.2 式中 G₁k 第i 个永久作用的标准值; Y, 第 i 个永久作用的分项系数,当作用效应对结构 不利时,对结构和设备自重应取1.2,对其他永 久作用应取1.27;当作用效应对结构有利时, 均应取1.0; 13 Qik第1个可变作用的标准值,当有地表水或地下 水时,第一个可变作用应取地表水或地下水 作用; Qjk第 j 个可变作用的标准值; YQ₁第1个可变作用分项系数,对地表水或地下水 的作用取1.27; Yo 第 j 个可变作用分项系数,除地表水或地下水 作用外,各项可变作用的分项系数取1.40; CG、CQi、Co; 分别为第i 个永久作用、第1个可变作用和第j 个可变作用的作用效应系数; ψc可变作用的组合值系数,取0.9;当计算工况中 只有一个可变作用时,取1.0。 2 承载能力极限状态计算时,作用效应基本组合设计值应 根据不同的荷载工况取不同的作用项目组合。不同的项目组合可 按表4.3.2确定。 表4.3.2 承载能力极限状态荷载作用组合表 工 况 永久作用 可变作用 结构 和设 备自 重 G₁ 池内 盛水 压力 Fw 消化 气体 压力 Qa 环向 预应 力 Foh 径向 预应 力 Fp 土的 侧向 压力 Fep,k 载 Q 池顶 活荷 风荷 载 w 5 雪荷 载 地下 水压 力 9w,k 地面 堆积 荷载 Qa 壁面温 湿差 作用 F△t 中面 季节 平均 温差 作用 F 混凝土施工阶段 √ △ △ △ 环向张拉阶段 √ △ △ △ 径向张拉阶段 √ √ √ △ △ △ 闭水闭气阶段 √ √ √ √ √ △ △ △ 使用阶段 √ √ √ √ √ √ √ △ △ △ △ √ △ 检修阶段 √ √ √ √ √ △ △ △ △ △ △ 注1表中有“ √”的作用为应予计算的项目;有“△”的作用为应按具体设计条件确定 采 用 ; 2 不同工况组合时,应考虑对结构的有利与不利情况分别采用分项系数; 3 池顶活荷载与雪荷载不同时组合,取二者的大值。 14 4.3.3 当卵形消化池承受地下水含上层滞水浮力时,应进 行抗浮稳定验算。验算时各作用均应取标准值,抵抗力不应包括 池内盛水的永久作用和消化池侧壁上的摩擦力,抗浮稳定性抗力 系数不应小于1.05。 4.4 正常使用极限状态验算 4.4.1 卵形消化池按正常使用极限状态设计时,应分别按作用 效应的标准组合或准永久组合进行验算。结构的变形、抗裂度和 裂缝宽度、应力计算值应满足相应的规定限值。 4.4.2 当卵形消化池结构构件处于轴心受拉或小偏心受拉时, 应进行抗裂验算,应取作用效应的标准组合并应符合下列确定 1 按正常使用极限状态验算时,作用效应标准组合的设计 值应按下式计算 4.4.2 式中Sk 作用效应的标准组合设计值。 2 按正常使用极限状态验算时,作用效应标准组合的设计 值应按本规程表4.3.2选取不同的作用组合。 4.4.3 当卵形消化池结构构件处于受弯、大偏心受压或大偏心 受拉时,应控制裂缝宽度,应取作用效应的准永久组合并应符合 下列规定 1 按正常使用极限状态验算时,作用效应准永久组合的设 计值应按下式计算 4.4.3 式中S 作用效应的准永久组合设计值; 4o,第 j个可变作用的准永久值系数。 2 按正常使用极限状态验算时,作用效应准永久组合的设 计值应选取不同的作用项目组合。 4.4.4 污水处理卵形消化池在工作状态下混凝土环向剩余压应 15 力不应小于0.3MPa 。卵形消化池结构环向的抗裂度,应按荷载 效应标准组合进行验算,并应符合下式规定 opc 一 0≥0 . 3 4.4.4 式中0p 计算截面扣除全部预应力损失后混凝土的有效预压 应力 N/mm; 0c计算截面在荷载效应标准组合作用下的混凝土应力 N/mm。 4.4.5 卵形消化池结构在预加应力作用下,混凝土竖向应符合 下列规定 1 空池状态下,最大裂缝宽度不应大于0.15mm。 2 正常运行状态下满池状态,截面边缘的混凝土法向应 力符合下列规定 0c≤fik 4.4.5-1 0c≤0.8fck 4.4.5-2 4.4.5-3 式中0ce、Oc相应阶段计算截面边缘纤维的混凝土压应力、 拉应力 N/mm; fk 、fk 与各施工阶段混凝土立方体抗压强度f 相应 的抗拉强度标准值、抗压强度标准值; Nk 、Mk结构自重及施工荷载的标准组合在计算截面产 生的轴向力、弯矩值; Wo验算边缘的换算截面弹性抵抗矩。 4.5 预应力损失计算 4.5.1 预应力筋的有效预应力on 应按下式计算 ope 0on∑o₆ 4.5.1 式中0con预应力筋张拉控制应力 N/mm; O₆第 i 项预应力损失值 N/mm。 4.5.2 污水处理卵形消化池设计时,宜考虑下列各项预应力损 16 失,且预应力筋的总损失设计取值不应小于80N/mm。 1 张拉端锚具变形和预应力筋内缩on; 2 预应力筋的摩擦0r₂; 3 预应力筋的应力松弛013; 4 混凝土的收缩和徐变014; 5 预应力筋由于分批张拉引起的平均预应力损失015; 6 变角垫块孔道引起的预应力损失016。 4.5.3 预应力筋由于锚具变形和预应力筋内缩引起的预应力损 失 σn, 应根据曲线预应力筋与导管或护套壁之间的反向摩擦影 响长度l 范围内的预应力筋变形值等于锚具变形和预应力筋内缩 值的条件确定。预应力筋在反向摩擦影响长度l 范围内的预应力 损失值σ可按下列公式计算 1 反向圆弧布置图4.5.3-1,圆心角θ≤90 图4.5.3-1 反向圆弧布置预应力筋的预应力损失 σn 当 x≤l 时 σ/2i₁l₁x2i₂ll₁ 4.5.3-1 当 lx≤l 时 σ11 2i₂lx 4.5.3-2 17 18 反向摩擦影响长度lm 可按下列公式计算 4.5.3-3 4.5.3-4 4.5.3-5 式中 L₁预应力筋张拉端起点至反弯点的水平投影长度 m; i₁ 、i₂ 反弧及圆弧预应力筋中应力近似直线变化的斜率; r₁ 、r₂- 反弧及圆弧形曲线预应力筋的曲率半径 m; 0a 、b 预应力筋在a 、b 点的应力; μ 预应力筋与孔道壁或护套之间的摩擦系数,按本规 程表4.5.4采用; k 考虑孔道或无粘结预应力筋每米长度局部偏差的摩 擦系数,按本规程表4.5.4采用; x 张拉端至计算截面的距离 m; a 张拉端锚具变形和钢筋内缩值 mm, 按本规程表 4.5.3采用。 表4.5.3 锚具变形和预应力筋内缩值amm 锚具类别 a 夹片式锚具 有顶压时 5 无顶压时 6~8 注1 表中锚具变形和预应力筋内缩值也可根据实测数据确定; 2 设计中应注明计算所采用的锚具变形和预应力筋内缩值。 2 环型锚具布置图4.5.3-2,圆弧对应的圆心角θ≤90 可n2ccon lμ/rk1-x/L 4.5.3-6 反向摩擦影响长度lm 可按下式计算 4.5.3-7 图4.5.3-2 环锚预应力筋的预应力损失on 4.5.4 预应力筋与孔道壁或护套壁之间的摩擦引起的预应力损 失σ₁2,可按下列公式计算 0i₂0con1-1/eμθ 4.5.4-1 当 krθ 不大于0.3时,σ12可按下列近似公式计算 0r₂kxμθco 4.5.4-2 式中x从张拉端至计算截面的曲线长度 m, 当计算池壁 竖向预应力筋时可近似取曲线在纵轴上的投影长度 m; θ 从张拉端至计算截面曲线部分切线夹角的总和 rad; k考虑孔道每米长度局部偏差的摩擦系数,可按本规 程表4.5.4采用; μ预应力筋与孔道壁或护套壁之间的摩擦系数,可按 本规程表4.5.4采用。 19 表4.5.4 摩 擦 系 数 孔道成型方式或预应力筋种类 k μ 预埋金属波纹管 0.0015 0.25 无粘结预应力钢绞线 0.004 0.09 塑料波纹管 0.0015 0.15 张拉端 十 计算截面 图4.5.4 预应力筋摩擦损失计算 4.5.5 由于预应力筋的应力松弛引起的预应力损失值 σs 可按下 列公式计算 当 0cn≤0.7fpik 时 0130.125con/fpck0.5con 4.5.5-1 当0.7fpuk0≤0.8fptk 时 0130.20ocn/fprk 0.575cn 4.5.5-2