控制應(yīng)力法冷拉

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

冷拉效果：鋼材經(jīng)冷托后屈服強(qiáng)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(qiáng)屈比。由于軟鋼的設(shè)計強(qiáng)度取值于屈服強(qiáng)度，因此冷托提高了設(shè)計強(qiáng)度，但是冷拉后的鋼筋抗拉強(qiáng)度未改變，所以冷拉降低了鋼筋的強(qiáng)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(kuò)展，直至整個試樣成為頸縮狀態(tài)。成頸發(fā)生在屈服點應(yīng)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 。

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

張拉控制應(yīng)力值的大小與施加預(yù)應(yīng)力的方法有關(guān)，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(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力鋼筋中建立的拉應(yīng)力就是張拉控制應(yīng)力σcon。后張法是在混凝土構(gòu)件上張拉鋼筋，在張拉的同時，混凝土被壓縮，張拉設(shè)備千斤頂所指示的張拉控制應(yīng)力已扣除混凝土彈性壓縮后的鋼筋應(yīng)力。為此，后張法構(gòu)件的σcon值應(yīng)適當(dāng)?shù)陀谙葟埛ā?

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

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

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

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

（2）構(gòu)件出現(xiàn)裂縫時的荷載值很接近,使構(gòu)件在破壞前無明顯的預(yù)兆,構(gòu)件的延性較差。

控制應(yīng)力法又稱雙控冷拉。在鋼筋冷拉加工中既用冷拉應(yīng)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(yīng)力及最大冷拉率應(yīng)按有關(guān)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(yù)應(yīng)力構(gòu)件的冷拉鋼筋必須采用此法進(jìn)行朗筋加工，以確保冷拉鋼筋的各項力學(xué)指標(biāo)達(dá)到規(guī)范的要求。

冷拉時只用冷拉率或者冷拉應(yīng)力控制叫單控，冷拉時冷拉率和冷拉應(yīng)力同時應(yīng)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(fèi)工費(fèi)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(yīng)力已經(jīng)達(dá)到，冷拉率沒有超過允許值的，可以認(rèn)為合格。但是，如果冷拉率已經(jīng)達(dá)到，而冷拉應(yīng)力還達(dá)不到控制應(yīng)力，這種鋼筋要降低強(qiáng)度使用。對于預(yù)應(yīng)力鋼筋必須采用雙控方法 。2100433B

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

張拉控制應(yīng)力值的大小與施加預(yù)應(yīng)力的方法有關(guān)，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(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力鋼筋中建立的拉應(yīng)力就是張拉控制應(yīng)力σcon。后張法是在混凝土構(gòu)件上張拉鋼筋，在張拉的同時，混凝土被壓縮，張拉設(shè)備千斤頂所指示的張拉控制應(yīng)力已扣除混凝土彈性壓縮后的鋼筋應(yīng)力。為此，后張法構(gòu)件的σcon值應(yīng)適當(dāng)?shù)陀谙葟埛ā?

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

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

注：

1.表中fptk為預(yù)應(yīng)力鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，見，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》附錄2附表2-8；

2.預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋的張拉控制應(yīng)力值不應(yīng)小于是0.4fptk 。

符合一列情況之一時，表中的張拉控制應(yīng)力限值可提高0.05 fptk ：

（1）要求提高構(gòu)件在施工階段的抗裂性能，而在使用階段受壓區(qū)內(nèi)設(shè)置的預(yù)應(yīng)力鋼筋；

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