控制应力法张拉控制应力

张拉控制应力是指预应力钢筋在进行张拉时所控制达到的最大应力值。其值为张拉设备（如千斤顶油压表）所指示的总张拉力除以预应力钢筋截面面积而得的应力值，以σcon表示。

张拉控制应力的取值，直接影响预应力混凝土的使用效果，如果张拉控制应力取值过低，则预应力钢筋经过各种损失后，对混凝土产生的预压应力过小，不能有效地提高预应力混凝土构件的抗裂度和刚度。如果张拉控制应力取值过高，则可能引起以下问题：

（1）在施工阶段会使构件的某些部位受到拉力（称为预拉力）甚至开裂，对后张法构件可能造成端部混凝土局压破坏。

（2）构件出现裂缝时的荷载值很接近,使构件在破坏前无明显的预兆,构件的延性较差。

控制应力法又称双控冷拉。在钢筋冷拉加工中既用冷拉应力值控制同时又检查最大冷拉率的冷拉加工方法。各级钢筋的冷拉控制应力及最大冷拉率应按有关规范取值。此法优点是容易发现不合格的钢筋，用作预应力构件的冷拉钢筋必须采用此法进行朗筋加工，以确保冷拉钢筋的各项力学指标达到规范的要求。

为了减少预应力损失，有时需进行超张拉，有可能在超张拉过程中使个别钢筋的应力超过它的实际屈服强度，使钢筋产生较大塑性变形或脆断。

张拉控制应力值的大小与施加预应力的方法有关，对于相同的钢种，先张法取值高于后张法。这是由于先张法和后张法建立预应力的方式是不同的。先张法是在浇灌混凝土之前在台座上张拉钢筋，故在预应力钢筋中建立的拉应力就是张拉控制应力σcon。后张法是在混凝土构件上张拉钢筋，在张拉的同时，混凝土被压缩，张拉设备千斤顶所指示的张拉控制应力已扣除混凝土弹性压缩后的钢筋应力。为此，后张法构件的σcon值应适当低于先张法。

张拉控制应力值大小的确定，还与预应力的钢种有关。由于预应力混凝土采用的都为高强度钢筋，其塑性较差，故控制应力不能取得太高。

冷拉是指常温下采用张拉机械设备对钢材进行拉伸的工艺。冷拉产生冷拉强化效应：拉伸应力超过钢材屈服强度后卸载．钢材屈服强度将提高至卸载应力水平。

冷拉效果：钢材经冷托后屈服强度可提高20%～30%，兼有除锈、调直作用。但是钢材经冷托后塑性降低．且降低了钢筋的强屈比。由于软钢的设计强度取值于屈服强度，因此冷托提高了设计强度，但是冷拉后的钢筋抗拉强度未改变，所以冷拉降低了钢筋的强屈比；同时冷托还降低了钢筋的塑性变形性能。

拉伸试验中试样成颈后的塑性变形过程。这时试样的伸长表现为一个截面尺寸稳定的颈缩段沿试样不断扩展，直至整个试样成为颈缩状态。成颈发生在屈服点应力急剧下降阶段。在冷拉过程中试样受的拉伸力基本保持恒定不变 。

冷拉时只用冷拉率或者冷拉应力控制叫单控，冷拉时冷拉率和冷拉应力同时应用，称为双控。采用单控，施工简单方便。但对于材质不均匀的钢筋，不可能逐根试验（逐根试验，费工费料，不可能这样做，有的同一根钢筋冷拉率也不一样）冷拉质量得不到保证。双控方法可以避免上述问题。冷拉时，对于控制应力已经达到，冷拉率没有超过允许值的，可以认为合格。但是，如果冷拉率已经达到，而冷拉应力还达不到控制应力，这种钢筋要降低强度使用。对于预应力钢筋必须采用双控方法 。2100433B

为了减少预应力损失，有时需进行超张拉，有可能在超张拉过程中使个别钢筋的应力超过它的实际屈服强度，使钢筋产生较大塑性变形或脆断。

张拉控制应力值的大小与施加预应力的方法有关，对于相同的钢种，先张法取值高于后张法。这是由于先张法和后张法建立预应力的方式是不同的。先张法是在浇灌混凝土之前在台座上张拉钢筋，故在预应力钢筋中建立的拉应力就是张拉控制应力σcon。后张法是在混凝土构件上张拉钢筋，在张拉的同时，混凝土被压缩，张拉设备千斤顶所指示的张拉控制应力已扣除混凝土弹性压缩后的钢筋应力。为此，后张法构件的σcon值应适当低于先张法。

张拉控制应力值大小的确定，还与预应力的钢种有关。由于预应力混凝土采用的都为高强度钢筋，其塑性较差，故控制应力不能取得太高。

根据长期积累的设计和施工经验，《混凝土结构设计规范》规定，在一般情况下，张拉控制应力不宜超过下表的限值。

注：

1.表中fptk为预应力钢筋的强度标准值，见，《混凝土结构设计规范》附录2附表2-8；

2.预应力钢丝、钢绞线、热处理钢筋的张拉控制应力值不应小于是0.4fptk 。

符合一列情况之一时，表中的张拉控制应力限值可提高0.05 fptk ：

（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、钢筋分批张拉以及预应力钢筋与张拉台座之间的温差等因素产生的预应力损失。