9.5 预应力混凝土结构构件的构造要求
9.5.1截面形式和尺寸
预应力混凝土构件的截面形式应根据构件的受力特点进行合理选择。对于轴心受拉构件，通常采用正方形或矩形截面；对于受弯构件，宜选用T形、工字形或其它空心截面形式。此外，沿受弯构件纵轴，其截面形式可以根据受力要求改变，如屋面大梁和吊车梁，其跨中可采用工字形截面，而在支座处，为了承受较大的剪力及提供足够的面积布置锚具，往往做成矩形截面。
由于预应力混凝土构件具有较好的抗裂性能和较大的刚度，其截面尺寸可比钢筋混凝土构件小些。对一般的预应力混凝土受弯构件，截面高度一般可取跨度的1/20～1/14，最小可取1/35，翼缘宽度一般可取截面高度的1/3～1/2，翼缘厚度一般可取截面高度的l/10～1/6，腹板厚度尽可能薄一些，一般可取截面高度的1/15～1/8。
9.5.2预应力混凝土材料
（1）混凝土
预应力混凝土结构构件所用的混凝土，需满足下列要求：
①高强度。 ②收缩、徐变小。 ③快硬、早强。
《规范》规定预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C30；当采用碳索钢丝、刻痕钢丝、钢绞线、热处理钢筋作为预应力钢筋时，混凝土强度等级不得低于C40。
（2)钢筋
在预应力混凝土构件中，从制造直到破坏，预应力筋始终处于高应力状态。因此，对使用的预应力筋有较高的要求，包括以下五个方面：①强度高 ②具有一定的塑性 ③良好的加工性能 ④与混凝土之间有良好的粘接强度 ⑤钢筋的应力松弛要低
目前预应力钢材产品的主要种类有高强度钢丝(碳素钢丝、刻痕钢丝)、钢绞线和热处理钢筋，冷拉HRB500钢筋。中小型预应力构件的预应力钢筋可采用甲级冷拔低碳钢和冷轧带肋钢筋。
钢筋和钢丝的强度设计值、强度标准值和弹性模量见附录І。
9.5.3纵向非预应力钢筋
当配置一定的预应力钢筋已能使构件符合抗裂或裂缝宽度要求时，则按承载力计算所需的其余受拉钢筋可以采用非预应力钢筋。非预应力纵向钢筋宜采用HRB335级。
对于施工阶段不允许出现裂缝的构件，为了防止由于混凝土收缩、温度变形等原因在预拉区产生裂缝，要求预拉区还需配置一定数量的纵向钢筋，其配筋率(As'+Ap')/A不应小于0.2%，其中A为构件截面面积。对后张法构件，则仅考虑As' 而不计入Ap' 的面积，因为在施工阶段，后张法预应力钢筋和混凝土之间没有粘结力或粘结力尚不可靠。
对于施工阶段允许出现裂缝而在预拉区不配置预应力钢筋的构件，当σct=2ftk' 时，预拉区纵向钢筋的配筋率As'/A不应小于0.4%；当ftk'＜σct＜2 ftk' 时，则在0.2％和0.4%之间按直线内插法取用。
预拉区的纵向非预应力钢筋的直径不宜大于14mm，并应沿构件预拉区的外边缘均匀配置。
9.5.3先张法构件的要求
1、预应力钢筋的净间距应根据便于浇灌混凝土、保证钢筋与混凝土的粘结锚固以及施加预应力（夹具及张拉设备的尺寸要求）等要求来确定。预应力钢筋之间的净间距不应小于其公称直径或等效直径的1.5倍，且应符合下列规定：对热处理钢筋及钢丝，不应小于15mm；对三股钢铰线，不应小于20mm；对七股钢铰线，不应小于25mm。
2、若采用钢丝按单根方式配筋有困难时，可采用相同直径钢丝并筋的配筋方式。并筋的等效直径，对双并筋应取为单筋直径的1.4倍，对三并筋应取为单筋直径的1.7倍。并筋的保护层厚度、锚固长度、预应力传递长度及正常使用极限状态验算均应按等效直径考虑。
3、为防止放松预应力钢筋时构件端部出现纵向裂缝，对预应力钢筋端部周围的混凝土应采取下列加强措施（图9-34）：
图9-34 先张法构件端部加强措施
（1）对单根配置的预应力钢筋（如板肋的配筋），其端部宜设置长度不小于150mm且不少于4圈的螺旋筋（图9-34a）；当有可靠经验时，也可利用支座垫板上的插筋代替螺旋筋，但插筋数量不应少于4根，其长度不宜小于120mm；
（2）对分散布置的多根预应力钢筋，在构件端部10d（d为预应力钢筋的公称直径）范围内应设置3～5片与预应力钢筋垂直的钢筋网（图9-34b）；
（3）对采用预应力钢丝配筋的薄板（如V形折板），在端部100mm范围内应适当加密横向钢筋；
（4）对槽形板类构件，应在构件端部100mm范围内沿构件板面设置附加横向钢筋，其数量不应少于2根（图9-34c）。
4、在预应力混凝土屋面梁、吊车梁等构件靠近支座的斜向主拉应力较大部位，宜将一部分预应力钢筋弯起。
对预应力钢筋在构件端部全部弯起的受弯构件或直线配筋的先张法构件，当构件端部与下部支承结构焊接时，应考虑混凝土收缩、徐变及温度变化所产生的不利影响，宜在构件端部可能产生裂缝的部位设置足够的非预应力纵向构造钢筋。
9.5.4后张法构件的要求
1.预留孔道的构造要求
后张法构件要在预留孔道中穿入预应力钢筋。截面中孔道的布置应考虑到张拉设备的尺寸、锚具尺寸及构件端部混凝土局部受压的强度要求等因素。
（1）孔道的内径应比预应力钢丝束或钢绞线束外径及需要穿过孔道的连接器外径、钢筋对焊接头处外径及锥形螺杆锚具的套筒等的外径大10～15mm，以便穿入预应力钢筋并保证孔道灌浆的质量。
（2）对预制构件，孔道之间的水平净间距不宜小于50mm；孔道至构件边缘的净间距不宜小于30mm，且不宜小于孔道的半径。
（3）在框架梁中，预留孔道在竖直方向的净间距不应小于孔道外径，水平方向的净间距不应小于1.5倍孔道外径；从孔壁算起的混凝土保护层厚度，梁底不宜小于50mm，梁侧不宜小于40mm。
（4）在构件两端及跨中应设置灌浆孔或排气孔，其孔距不宜大于12m。
（5）凡制作时需要预先起拱的构件，预留孔道宜随构件同时起拱。
2.曲线预应力钢筋的曲率半径
曲线预应力钢丝束、钢绞线束的曲率半径不宜小于4m。
对折线配筋的构件，在预应力钢筋弯折处的曲率半径可适当减小。
3.端部钢筋布置
（1）对后张法预应力混凝土构件的端部锚固区，应按局部受压承载力计算，并配置间接钢筋，其体积配筋率ρν≥0.5％。
为防止沿孔道产生劈裂，在局部受压间接钢筋配置区以外，在构件端部长度l不小于3e（e为截面重心线上部或下部预应力钢筋的合力点至邻近边缘的距离）但不大于1.2h（h为构件端部截面高度）、高度为2e的附加配筋区范围内，应均匀配置附加箍筋或网片，其体积配筋率不应小于0.5%（如图9-35）。
（2）当构件在端部有局部凹进时，为防止在预加应力过程中，端部转折处产生裂缝，应增设折线构造钢筋（如图9-36）。
图9-35 防止沿孔道劈裂的配筋范围 图9-36 端部转折处构造配筋
（3）为防止施加预应力时构件端部产生沿截面中部的纵向水平裂缝，宜将一部分预应力钢筋在靠近支座区段弯起，弯起的预应力钢筋宜沿构件端部均匀布置。
（4）当预应力钢筋在构件端部需集中布置在截面的下部或集中布置在上部和下部时，应在构件端部0.2h（h为构件端部截面高度）范围内设置附加竖向焊接钢筋网、封闭式箍筋或其他形式的构造钢筋。
附加竖向钢筋宜采用带肋钢筋，其截面面积应符合下列要求：
当e＞0.2h时，可根据实际情况适当配置构造钢筋。
式中：Asv——竖向附加钢筋截面面积；
Np——作用在构件端部截面重心线上部或下部预应力钢筋的合力。此时仅考虑混凝土预压前
的预应力损失值，且应乘以预应力分项系数1.2；
fy——附加竖向钢筋的抗拉强度设计值；
e——截面重心线上部或下部预应力钢筋的合力点至截面近边缘的距离。
当端部截面上部和下部均有预应力钢筋时，附加竖向钢筋的总截面面积应按上部和下部的预应力合力分别计算的数值叠加后采用。
4.其他构造要求
（1）在后张法预应力混凝土构件的预拉区和预压区中，应设置纵向非预应力构造钢筋；在预应力钢筋弯折处，应加密箍筋或沿弯折处内侧设置钢筋网片。
（2）构件端部尺寸应考虑锚具的布置、张拉设备的尺寸和局部受压的要求，必要时应适当加大。在预应力钢筋锚具下及张拉设备的支承处，应设置预埋钢板并按局部承压设置间接钢筋和附加构造钢筋。
（3）对外露金属锚具，应采取可靠的防锈措施。
