035-预应力筋张拉控制应力计算器
预应力筋张拉控制应力计算器
概述
预应力筋张拉控制应力计算器用于根据当前 metadata 与 index.ts 所定义的参数、公式和判定逻辑完成计算。
补充说明：当前文档以计算器目录下的 metadata.json、index.ts 和本文件为同一审计单元维护。
依据标准
- 试验/计算方法：
JGJ 92-2016
现行标准
| 标准/文件 | 控制值或说明 | 附注 |
| 张拉控制应力上限 σcon（一般情况） | ≤ 0.75 fptk | JGJ 92-2016 |
| 张拉控制应力上限 σcon（提高抗裂度时） | ≤ 0.80 fptk | JGJ 92-2016 |
| 张拉控制应力下限 σcon | ≥ 0.4 fptk | JGJ 92-2016 |
计算公式
\sigma_con,max = 0.75 \times fptk / 0.80 \times fptk
参数与符号
输入参数
| ID | 符号 | 名称 | 单位 | 说明 |
| prestressType | prestressType | 预应力筋类型 | — | 预应力筋类型 |
| fptk | fptk | 抗拉强度标准值 fptk | N/mm₂（MPa） | 输入抗拉强度标准值 |
| increaseCrack | increaseCrack | 是否要求提高抗裂度/减小裂缝宽度 | — | 是否要求提高抗裂度/减小裂缝宽度 |
| sigmaCon | σcon | 张拉控制应力 σcon（设计值） | N/mm₂（MPa） | 输入张拉控制应力设计值 |
| anchorType | anchorType | 锚固体系类型 | — | 锚固体系类型 |
| overTension | overTension | 是否进行超张拉 | — | 是否进行超张拉 |
输出参数
| ID | 符号 | 名称 | 单位 | 说明 |
| sigmaConMax | σcon,max | 张拉控制应力上限 σcon,max | N/mm₂（MPa） | 张拉控制应力上限 σcon,max |
| sigmaConMin | σcon,min | 张拉控制应力下限 σcon,min | N/mm₂（MPa） | 张拉控制应力下限 σcon,min |
| sigmaConRange | [σcon,min, σcon,max] | 张拉控制应力合格区间 | MPa | 张拉控制应力合格区间 |
| sigmaConRef | σcon,ref | 推荐张拉控制应力 σcon,ref | N/mm₂（MPa） | 推荐张拉控制应力 σcon,ref |
| sigmaConRatio | σcon/fptk | 张拉控制应力占 fptk 比例 | % | 张拉控制应力占 fptk 比例 |
| overTensionLimit | σcon,over | 超张拉绝对限值 | N/mm₂（MPa） | 超张拉绝对限值 |
示例数据
示例输入
| 名称 | ID | 示例值 | 单位 |
| 抗拉强度标准值 fptk | fptk | 1860 | N/mm₂（MPa） |
| 是否要求提高抗裂度/减小裂缝宽度 | increaseCrack | no | — |
| 张拉控制应力 σcon（设计值） | sigmaCon | 1215 | N/mm₂（MPa） |
| 是否进行超张拉 | overTension | no | — |
主要结果
| 名称 | ID | 结果值 | 单位 |
| 张拉控制应力上限 σcon,max | sigmaConMax | 1395 | N/mm₂（MPa） |
| 张拉控制应力下限 σcon,min | sigmaConMin | 744 | N/mm₂（MPa） |
| 张拉控制应力合格区间 | sigmaConRange | 1069.50 | MPa |
| 推荐张拉控制应力 σcon,ref | sigmaConRef | 1348.50 | N/mm₂（MPa） |
| 张拉控制应力占 fptk 比例 | sigmaConRatio | 65.3 | % |
| 超张拉绝对限值 | overTensionLimit | 1488 | N/mm₂（MPa） |
合规判定
以下内容为基于当前 generate() 样本执行 qualification() 的判定结果：
- 通过：σcon ≥ 0.4×fptk，满足有效预应力要求
- 通过：σcon ≤ 0.75×fptk，普通情况，满足上限要求
- 通过：超张拉时：σcon ≤ 0.80×fptk，不超过超张拉绝对限值
参考与链接
- /docs/jgj-92
原有补充说明
预应力筋张拉控制应力计算器
概述
预应力筋张拉控制应力（σcon）是预应力混凝土结构设计中的核心参数。合理选择张拉控制应力既能保证结构抗裂性能，又能充分利用高强钢材的强度。σcon 过高可能导致裂缝超限或张拉失败；σcon 过低则预应力效果不足。
本计算器依据 JGJ 92-2016《无粘结预应力混凝土结构技术规程》 开发，适用于钢绞线、消除应力钢丝等预应力筋的张拉控制应力验算。
计算公式
张拉控制应力上限 σcon,max
普通情况：
$$\sigma_{con,max} = 0.75 \cdot f_{ptk}$$
要求提高抗裂度或减小裂缝宽度时（JGJ 92-2016 第 6.1.3 条第 4 款）：
$$\sigma_{con,max} = 0.80 \cdot f_{ptk}$$
张拉控制应力下限 σcon,min
$$\sigma_{con,min} = 0.40 \cdot f_{ptk}$$
合格区间
$$[\sigma_{con,min},\ \sigma_{con,max}]$$
推荐张拉控制应力 σcon,ref
取 0.70 ~ 0.75 倍 fptk 范围内的常用值（中间值）：
$$\sigma_{con,ref} = \frac{0.70 + 0.75}{2} \cdot f_{ptk} = 0.725 \cdot f_{ptk}$$
张拉控制应力比例
$$\frac{\sigma_{con}}{f_{ptk}} \times 100\%$$
超张拉绝对限值
依据 JGJ 92-2016 第 6.1.5 条，超张拉不宜超过：
$$\sigma_{con,over} \leqslant 0.80 \cdot f_{ptk}$$
参数说明
| 符号 | 含义 | 单位 |
| σcon | 张拉控制应力（设计值） | N/mm²（MPa） |
| fptk | 预应力筋抗拉强度标准值 | N/mm²（MPa） |
| σcon,max | 张拉控制应力上限 | N/mm²（MPa） |
| σcon,min | 张拉控制应力下限 | N/mm²（MPa） |
适用材料（参考值）
| 预应力筋类型 | fptk（MPa） |
| 钢绞线 1×7（1860 级） | 1860 |
| 钢绞线 1×7（1960 级） | 1960 |
| 消除应力钢丝（1770 级） | 1770 |
| 消除应力钢丝（1670 级） | 1670 |
合格判定规则
| 条件 | 上限 | 说明 |
| 普通情况 | σcon ≤ 0.75·fptk | 一般构件 |
| 提高抗裂度时 | σcon ≤ 0.80·fptk | 有抗裂要求时 |
| 超张拉时 | σcon ≤ 0.80·fptk | 不宜超过绝对限值 |
| 下限 | σcon ≥ 0.40·fptk | 保证有效预应力 |
计算器输入说明
- 抗拉强度标准值 fptk：根据预应力筋产品标准确定，钢绞线 1860 级为 1860 MPa
- 是否要求提高抗裂度/减小裂缝宽度：选择"是"时，张拉控制应力上限可提高至 0.80·fptk
- 张拉控制应力 σcon（设计值）：待验算的张拉控制应力设计值
- 是否进行超张拉：超张拉可补偿锚具回缩损失，但不宜超过 0.80·fptk
相关标准
- JGJ 92-2016《无粘结预应力混凝土结构技术规程》第 6.1.3 条（张拉控制应力）
- JGJ 92-2016《无粘结预应力混凝土结构技术规程》第 6.1.5 条（超张拉限值）
- JGJ 92-2004《无粘结预应力混凝土结构技术规程》（已废止，仅供参考）