二、张拉控制应力
（一）张拉控制应力
1.考试要求
1）《考试大纲》的要求：一级掌握，二级了解
2）“试题”回顾
【试题7.1.3】 每块板的总张拉力（2009年）
某桥的上部结构为多跨16m后张预制预应力混凝土空心板梁，单板宽度1030mm，板厚900mm。每块板采用15根
S15.2的高强度低松弛钢绞线；钢绞线的公称截面面积为140mm2，抗拉强度标准值fpk为1860MPa，控制应力采用0.73fpk。试问，每块板的总张拉力（kN），应与下列何项数值最为接近？
（A）2851 （B）3125 （C）3906 （D）2930
【试题7.1.4】 单根预应力束的最大张拉力（2010年）
某桥结构为预制后张预应力混凝土箱形梁，跨径30m；单梁宽3.0m，采用
S15.2高强度低松弛钢绞线，其抗拉强度标准值fpk为1860MPa，公称截面面积为140mm2，单根预应力束由9股
S15.2钢绞线组成。锚具为夹片式群锚。张拉控制应力采用0.75fpk。试问，单根预应力束的最大张拉力（kN），与下列何项数值最为接近？
（A）1875 （B）1758 （C）1810 （D）1846
2.《混凝土结构设计规范》规定和算例
《混凝土结构设计规范》规定：
10.1.3 预应力筋的张拉控制应力σcon应符合下列规定：
1.消除应力钢丝、钢绞线
σcon≤0.75fptk （10.1.3-1）
2.中强度预应力钢丝
σcon≤0.70fptk （10.1.3-2）
3.预应力螺纹钢筋
σcon≤0.85fpyk （10.1.3-3）
式中 fptk——预应力筋极限强度标准值；
fpyk——预应力螺纹钢筋屈服强度标准值。
消除应力钢丝、钢绞线、中强度预应力钢丝的张拉控制应力值不应小于0.4fptk；预应力螺纹钢筋的张拉应力控制值不宜小于0.5fpyk。
当符合下列情况之一时，上述张拉控制应力限值可相应提高0.05fptk或0.05fpyk；
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筋与张拉台座之间的温差等因素产生的预应力损失。
【例7.1.4】 张拉力
条件：24m屋架预应力混凝土下弦拉杆，截面构造见图7.1.1。采用后张法，一端施加预应力。孔道直径50mm，预埋波纹管成孔。每个孔道配置3根
S15.2普通松弛钢绞线，张拉控制应力采用σcon=0.65fptk。
要求：计算张拉力。
答案：根据《混规》表A.0.2，
S15.2普通松弛钢绞线的公称截面面积为140mm2，根据《混规》表4.2.3-2，
S15.2普通松弛钢绞线的fptk=1720N/mm2。
确定张拉控制应力σcon=0.65，fptk=0.65×1720=1118N/mm2。
每束钢绞线的张拉力N=3×140×1118=469560N≈470kN，
总的张拉力N=2×470=940kN。
图 7.1.1
【例7.1.5】 为了保证获得必要的预应力效果，避免将张拉控制应力σcon定得过小，《混凝土结构设计规范》规定，对预应力钢丝、钢绞线的张拉控制应力σcon的最低限值不应小于下列何项数值？
（A）0.3fptk （B）0.4fptk （C）0.5fptk （D）0.6fptk
正答：（B）
根据《混规》第10.1.3条可知。
【例7.1.6】 设计预应力混凝土构件时，σcon应按下列何项确定？
（A）按预应力筋强度标准值计算 （B）能使抗裂度越高越好
（C）越高越好，以减少预应力损失 （D）按承载力大小计算
正答：（A）
【例7.1.7】 对预应力混凝土构件中的预应力筋，张拉控制应力取值，以下叙述哪一项为正确？
（A）张拉控制应力取值应尽量趋近钢筋的屈服强度
（B）张拉控制应力取值过低达不到提高构件承载力的效果，取值过高则会降低构件的延性
（C）张拉控制应力限值与预应力筋种类无关
（D）张拉控制应力取值不得超过其强度标准值的50%
正答：（B）
对预应力混凝土构件中的预应力钢筋，张拉控制应力的规定应符合《混规》第10.1.3条的要求，取值过低达不到提高构件承载力的效果，取值过高则会降低构件的延性。
【例7.1.8】 在预应力混凝土结构中，拉区预应力钢筋超张拉的目的是何项？
（A）提高构件的承载能力 （B）减少预应力损失
（C）利用钢筋屈服后的强度提高延性 （D）节省预应力钢筋
正答：（B）
拉区预应力筋通过超张拉（一般提高5个百分点），可减少预应力筋孔道损失和松弛损失等。
【例7.1.9】 预应力筋的张拉控制应力σcon，先张法比后张法取值高，其原因是
（A）后张法在张拉钢筋的同时混凝土已完成弹性压缩，预应力损失较小
（B）先张法用的是临时性锚具
（C）后张法比先张法由混凝土收缩、徐变引起的预应力损失小
（D）先张法有混凝土构件加热养护时，由于温差引起的预应力损失
正答：（A）
（二）混凝土强度的控制
《混凝土结构设计规范》规定：
10.1.4 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，但不宜低于设计的混凝土强度等级值的75%。
注：当张拉预应力筋是为防止混凝土早期出现的收缩裂缝时，可不受上述限制，但应符合局部受压承载力的规定。
【例7.1.10】
预应力筋张拉或放张时的混凝土立方体抗压强度，不应低于以下何项数值？
（A）0.75fcu，k （B）0.8fcu，k （C）0.9fcu，k D）fcu，k
正答：（A）
根据《混规》第10.1.4条可知。