摘 要：在無粘結預應力混凝土結構施工過程中，我國并沒有制定相關標準來控制裂縫的寬度，再由我國現行的相關規(guī)定中來看，也沒有相應的裂縫寬度的計算方法，因此在實際工作中，我們只能夠結合有粘結預應力混凝土的規(guī)定來不斷探索，從而控制無粘結預應力混凝土構件裂縫。在我國現行的規(guī)定制度當中，預應力混凝土裂縫的控制都是采用分級控制的方法實行，這一方法在一定程度上放寬了防裂的控制條件，通過分析，采用陷阱的計算方法來計算裂縫的寬度可以有效的降低無粘結預應力混凝土的用鋼量，所以我們可以盡量放松抗裂的控制條件。本文就無粘結預應力混凝土構件裂縫的控制進行分析。
關鍵詞：無粘結預應力混凝土；裂縫控制；裂縫寬度；計算公式
預應力混凝土是近年來發(fā)展起來的一種新的施工技術，被世界上各個國家廣泛使用，其發(fā)展前景極為廣闊。所謂無粘結預應力混凝土也就是施工人員采用高強度鋼材，通過無粘結預應力施工工藝而形成的高效預應力混凝土，通過利用這一材料能夠有效的避免裂縫的產生，控制結構的撓度，具有非常好的延伸性。但是在我國，并沒有相關規(guī)定來控制混凝土結構的裂縫以及裂縫寬度的計算公式，因此我們只能夠結合有粘結預應力混凝土的相關規(guī)定來控制構件的裂縫，通過在實際工程中的不斷探索，來促進無粘結預應力在建筑工程中的應用與發(fā)展。
一、對無粘結預應力混凝土裂縫的控制
1、拉應力的控制公式
從我國相關規(guī)定當中來看，規(guī)定中已將預應力混凝土出現裂縫的控制方法分為了三個等級，第二以及第三等級的裂縫控制應該根據規(guī)定中的相關公式：
�。�1）如果構件在荷載效應的標準組合下，裂縫控制應該滿足
�。�2）如果構件在荷載效應的準永久組合下，裂縫控制應該滿足
2、規(guī)范修正
新規(guī)范是在原有規(guī)范的基礎上不斷創(chuàng)新而制定的，因此在原有規(guī)范當中，新規(guī)范稍作了修正，主要有：1）在原有規(guī)范當中，對荷載效應所定義為短期效應組合以及長期效應組合，在新的規(guī)范當中，我們將荷載效應更改為標準組合與準永久組合，并且采用k與q來表示。這種表述方式更符合當今社會的發(fā)展，與國際接軌。2）在原有的規(guī)范當中，由于對 的要求過于嚴格，因此我們需要在實際工作中不斷探索，根據相關經驗來適當放松要求。由于對原有規(guī)范的抗裂控制條件有所放松，因此在很大程度上擴大了拉應力限制系數的趨勢范圍，這樣在很大程度上能夠滿足實際的要求，也有效的提高了工程施工的技術標準。
二、無粘結預應力混凝土裂縫寬度的計算公式
在無粘結預應力結構當中，由于混凝土與鋼筋之間沒有足夠的粘結力，導致它們因無法相互作用而下塌，從而導致混凝土出現裂縫。一般來說，混凝土的產生于發(fā)展都會受到各種因素的影響，如果我們采用階段裂縫截面的預應力筋的應力以及非預應力筋的應力將難以測定出混凝土產生裂縫的寬度。目前，各專業(yè)研究者已經研究出了不同的裂縫寬度的計算公式，但是從整體上來看，這些計算公式并不能夠運用于各種裂縫當中。所以經過分析，我們可以將無粘結預應力筋的面積換算成有粘結預應力筋的面積，然后再通過有粘結預應力混凝土裂縫寬度的計算公式來進行計算，這種方法由于方便快捷而受到廣泛的關注，也是當前最為常見的一種計算方法。
在現行的新規(guī)定當中，仍然是采用的以下計算公式來計算出裂縫的寬度：
結合原有的規(guī)范，在現行的新規(guī)定當中所描述的裂縫寬度的計算公式有了一定的改進，具體體現在：1）在原有的規(guī)范當中，都是將c項與 項引入到豎向受拉力鋼筋的表面特征系數當中，以此來考慮其對裂縫寬度的影響。但是通過實踐證明，混凝土保護層的厚度對鋼筋表面特征不會產生太大的影響，因此新規(guī)范中對此進行了一定的改正。2）考慮到目前保護層厚度有增大的趨勢，把系數2.7及0.1分別改為1.9及0.08，反映了增大保護層厚度的影響。3）新規(guī)范對于采用多種不同直徑和不同表面特征的鋼筋的構件，根據鋼筋和混凝土粘結力等效的原則，引入了等效鋼筋自徑的概念；并且考慮了小同種類鋼筋的粘結特性，添加了不同鋼筋的不同v值，顯然比原規(guī)范更為合理。4）新規(guī)范對縱向受拉鋼筋應變小均勻系數少，仍采用原規(guī)范的設計公式，但根據近年來的一些有關資料和工作經驗，將少值的下限值山0.4改為0.2。5）鑒于在預應力損失中已考慮了混凝土收縮徐變的影響，對于裂縫寬度在長期作用下的增大系數τ1由1.5改為1.2，αcr也相應作了修改；
根據以上分析比較可以看出，采用新規(guī)范的裂縫寬度計算方法，無粘結預應力裂縫寬度計算也相應得到放松，這有助于減少無粘結預應力混凝土結構的用鋼量，提高其經濟性。
三、ωmax與ρte的關系
以受彎或偏心受壓構件為例，混凝土強度等級取C40，保護層厚度取25mm。鋼筋自徑deq或d取20mm，Es為1.95×105N/mm2，分別按原規(guī)范和新規(guī)范求出。ωmax與ρte之間的關系是：
�。�1）隨著配筋率的增加，裂縫寬度逐漸減小，大體成線性關系，隨著受拉鋼筋等效應力σsk（或σss）的增大，裂縫寬度遞減的幅度也逐漸加大；
�。�2）在相同配筋率下，新規(guī)范的ωmax值比原規(guī)范小，在相同最大裂縫寬度下，新規(guī)范所需的配筋率比原規(guī)范小得多，從而減少了用鋼量。
結論
（1）通過上述，在新的規(guī)范當中，我們適當放松了裂縫的控制條件以及裂縫的寬度計算公式，但是在實際工作中，在無粘結預應力混凝土工程施工過程中，新的規(guī)范卻對裂縫的控制條件要嚴格許多，并且在設計無粘接預應力筋時，也比實際經驗要多很多，因此在對其進行施工時，施工人員可以憑借自己豐富的經驗來適當的放松條件，從而使工程達到經濟合理性。
�。�2）目前無粘結預應力混凝土結構一般均按二級裂縫控制等級設計，要求小出現裂縫。但對荷載差異較大，其短期效應組介值高出長期效應組合值很多的結構，可考慮采用在荷載短期效應組介下按允許開裂的無粘結預應力混凝土進行設計，但應限制裂縫寬度，抗裂驗算可參照有粘結預應力混凝土規(guī)范計算。
（3）配筋率可近似地表達梁截而中和軸高度和轉動能力，預應力筋的極限應力增量隨著配筋率的增加而減少，其大體存在線性關系。因此，在預應力結構設計中，應選擇介適的配筋率，即小過多配置預應力筋，以免造成資源浪費、成本增加，但預應力筋配置又小能太少，以免造成裂縫寬度過大、小能發(fā)揮預應力結構的優(yōu)勢。
參考文獻
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