控制應力法簡介

控制應力法又稱雙控冷拉。在鋼筋冷拉加工中既用冷拉應力值控制同時又檢查最大冷拉率的冷拉加工方法。各級鋼筋的冷拉控制應力及最大冷拉率應按有關規(guī)范取值。此法優(yōu)點是容易發(fā)現(xiàn)不合格的鋼筋，用作預應力構件的冷拉鋼筋必須采用此法進行朗筋加工，以確保冷拉鋼筋的各項力學指標達到規(guī)范的要求。

張拉控制應力是指預應力鋼筋在進行張拉時所控制達到的最大應力值。其值為張拉設備（如千斤頂油壓表）所指示的總張拉力除以預應力鋼筋截面面積而得的應力值，以σcon表示。

張拉控制應力的取值，直接影響預應力混凝土的使用效果，如果張拉控制應力取值過低，則預應力鋼筋經(jīng)過各種損失后，對混凝土產(chǎn)生的預壓應力過小，不能有效地提高預應力混凝土構件的抗裂度和剛度。如果張拉控制應力取值過高，則可能引起以下問題：

（1）在施工階段會使構件的某些部位受到拉力（稱為預拉力）甚至開裂，對后張法構件可能造成端部混凝土局壓破壞。

（2）構件出現(xiàn)裂縫時的荷載值很接近,使構件在破壞前無明顯的預兆,構件的延性較差。

為了減少預應力損失，有時需進行超張拉，有可能在超張拉過程中使個別鋼筋的應力超過它的實際屈服強度，使鋼筋產(chǎn)生較大塑性變形或脆斷。

張拉控制應力值的大小與施加預應力的方法有關，對于相同的鋼種，先張法取值高于后張法。這是由于先張法和后張法建立預應力的方式是不同的。先張法是在澆灌混凝土之前在臺座上張拉鋼筋，故在預應力鋼筋中建立的拉應力就是張拉控制應力σcon。后張法是在混凝土構件上張拉鋼筋，在張拉的同時，混凝土被壓縮，張拉設備千斤頂所指示的張拉控制應力已扣除混凝土彈性壓縮后的鋼筋應力。為此，后張法構件的σcon值應適當?shù)陀谙葟埛ā?

張拉控制應力值大小的確定，還與預應力的鋼種有關。由于預應力混凝土采用的都為高強度鋼筋，其塑性較差，故控制應力不能取得太高。

冷拉是指常溫下采用張拉機械設備對鋼材進行拉伸的工藝。冷拉產(chǎn)生冷拉強化效應：拉伸應力超過鋼材屈服強度后卸載．鋼材屈服強度將提高至卸載應力水平。

冷拉效果：鋼材經(jīng)冷托后屈服強度可提高20%～30%，兼有除銹、調(diào)直作用。但是鋼材經(jīng)冷托后塑性降低．且降低了鋼筋的強屈比。由于軟鋼的設計強度取值于屈服強度，因此冷托提高了設計強度，但是冷拉后的鋼筋抗拉強度未改變，所以冷拉降低了鋼筋的強屈比；同時冷托還降低了鋼筋的塑性變形性能。

拉伸試驗中試樣成頸后的塑性變形過程。這時試樣的伸長表現(xiàn)為一個截面尺寸穩(wěn)定的頸縮段沿試樣不斷擴展，直至整個試樣成為頸縮狀態(tài)。成頸發(fā)生在屈服點應力急劇下降階段。在冷拉過程中試樣受的拉伸力基本保持恒定不變 。

冷拉時只用冷拉率或者冷拉應力控制叫單控，冷拉時冷拉率和冷拉應力同時應用，稱為雙控。采用單控，施工簡單方便。但對于材質(zhì)不均勻的鋼筋，不可能逐根試驗（逐根試驗，費工費料，不可能這樣做，有的同一根鋼筋冷拉率也不一樣）冷拉質(zhì)量得不到保證。雙控方法可以避免上述問題。冷拉時，對于控制應力已經(jīng)達到，冷拉率沒有超過允許值的，可以認為合格。但是，如果冷拉率已經(jīng)達到，而冷拉應力還達不到控制應力，這種鋼筋要降低強度使用。對于預應力鋼筋必須采用雙控方法 。2100433B

為了減少預應力損失，有時需進行超張拉，有可能在超張拉過程中使個別鋼筋的應力超過它的實際屈服強度，使鋼筋產(chǎn)生較大塑性變形或脆斷。

張拉控制應力值的大小與施加預應力的方法有關，對于相同的鋼種，先張法取值高于后張法。這是由于先張法和后張法建立預應力的方式是不同的。先張法是在澆灌混凝土之前在臺座上張拉鋼筋，故在預應力鋼筋中建立的拉應力就是張拉控制應力σcon。后張法是在混凝土構件上張拉鋼筋，在張拉的同時，混凝土被壓縮，張拉設備千斤頂所指示的張拉控制應力已扣除混凝土彈性壓縮后的鋼筋應力。為此，后張法構件的σcon值應適當?shù)陀谙葟埛ā?

張拉控制應力值大小的確定，還與預應力的鋼種有關。由于預應力混凝土采用的都為高強度鋼筋，其塑性較差，故控制應力不能取得太高。

根據(jù)長期積累的設計和施工經(jīng)驗，《混凝土結構設計規(guī)范》規(guī)定，在一般情況下，張拉控制應力不宜超過下表的限值。

注：

1.表中fptk為預應力鋼筋的強度標準值，見，《混凝土結構設計規(guī)范》附錄2附表2-8；

2.預應力鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋的張拉控制應力值不應小于是0.4fptk 。

符合一列情況之一時，表中的張拉控制應力限值可提高0.05 fptk ：

（1）要求提高構件在施工階段的抗裂性能，而在使用階段受壓區(qū)內(nèi)設置的預應力鋼筋；

（2）要求部分抵消由于應力松弛、摩擦、鋼筋分批張拉以及預應力鋼筋與張拉臺座之間的溫差等因素產(chǎn)生的預應力損失。