第9章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的計算8

1、第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的計算 9.1 預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念 9.2 施加預(yù)應(yīng)力的方法和錨具施加預(yù)應(yīng)力的方法和錨具 9.3 預(yù)應(yīng)力混凝土材料要求預(yù)應(yīng)力混凝土材料要求 9.4 張拉控制應(yīng)力與預(yù)應(yīng)力損失張拉控制應(yīng)力與預(yù)應(yīng)力損失 9.5 預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的計算預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的計算 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 9.1 預(yù)應(yīng)力混凝土的基本知識預(yù)應(yīng)力混凝土的基本知識 1、 非預(yù)應(yīng)力混凝土受拉及受彎構(gòu)件具有自身的一些缺點(diǎn)：非預(yù)應(yīng)力混凝土受拉及受彎構(gòu)件

2、具有自身的一些缺點(diǎn)： (1)混凝土抗裂性差?；炷量沽研圆?。 混凝土抗拉強(qiáng)度和極限拉應(yīng)變值都很小，其極限拉應(yīng)變約為混凝土抗拉強(qiáng)度和極限拉應(yīng)變值都很小，其極限拉應(yīng)變約為(1.01.5)10-4， 此時鋼筋應(yīng)變僅為屈服應(yīng)變的此時鋼筋應(yīng)變僅為屈服應(yīng)變的10%左右。若使構(gòu)件在使用荷載下不出現(xiàn)裂縫，左右。若使構(gòu)件在使用荷載下不出現(xiàn)裂縫， 則需很大截面；則需很大截面； (2)鋼筋和混凝土的強(qiáng)度不能得到充分發(fā)揮。鋼筋和混凝土的強(qiáng)度不能得到充分發(fā)揮。 (3)結(jié)構(gòu)自重大。結(jié)構(gòu)自重大。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用于大跨度或承受動力荷載的結(jié)構(gòu)成為不可能或很不經(jīng)濟(jì)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用于大跨度或承受動力荷載的結(jié)構(gòu)成為不可能或很不經(jīng)

3、濟(jì)。 9.1.1 預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理 預(yù)應(yīng)力混凝土的特點(diǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土的特點(diǎn) 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 2、預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)點(diǎn)：、預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)點(diǎn)： (1)可延緩混凝土構(gòu)件的開裂，提高構(gòu)件的抗裂性和抗?jié)B性，改善結(jié)構(gòu)的耐可延緩混凝土構(gòu)件的開裂，提高構(gòu)件的抗裂性和抗?jié)B性，改善結(jié)構(gòu)的耐 久性；久性； (2)可提高構(gòu)件剛度，減小變形；可提高構(gòu)件剛度，減小變形； (3)充分發(fā)揮材料高強(qiáng)度性能，節(jié)約鋼筋，減輕自重，降低造價；充分發(fā)揮材料高強(qiáng)度性能，節(jié)約鋼筋，減輕自重，降低造價； (4)提高構(gòu)件的抗剪性能、受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性及抗疲勞性等。提高構(gòu)件的抗剪

4、性能、受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性及抗疲勞性等。 3、缺點(diǎn)：、缺點(diǎn)： 構(gòu)造、施工和計算均較鋼筋混凝土構(gòu)件復(fù)雜，且延性較差。構(gòu)造、施工和計算均較鋼筋混凝土構(gòu)件復(fù)雜，且延性較差。 成本高，材料質(zhì)量要求高，技術(shù)水平要求高。成本高，材料質(zhì)量要求高，技術(shù)水平要求高。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 4、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的定義：、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的定義：在混凝土結(jié)構(gòu)承受使用荷載之前，對其受拉區(qū)在混凝土結(jié)構(gòu)承受使用荷載之前，對其受拉區(qū) 預(yù)先施加壓應(yīng)力，使構(gòu)件在使用荷載下產(chǎn)生的拉應(yīng)力很大部分被預(yù)壓應(yīng)力抵預(yù)先施加壓應(yīng)力，使構(gòu)件在使用荷載下產(chǎn)生的拉應(yīng)力很大部分被預(yù)壓應(yīng)力抵 消。由此達(dá)到改善普通混凝土

5、缺點(diǎn)的目的。消。由此達(dá)到改善普通混凝土缺點(diǎn)的目的。 預(yù)壓力作用下：截面下壓上預(yù)壓力作用下：截面下壓上 拉或全截面受壓。拉或全截面受壓。 外荷載作用下：截面下拉上外荷載作用下：截面下拉上 壓。壓。 共同作用下：截面下拉上壓共同作用下：截面下拉上壓 或全截面受壓?；蛉孛媸軌骸?第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 9.1.2 預(yù)應(yīng)力混凝土的分類預(yù)應(yīng)力混凝土的分類 1 按照張拉鋼筋與澆搗混凝土的先后次序分為：按照張拉鋼筋與澆搗混凝土的先后次序分為： 先張法：先張法：先張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋再澆灌混凝土。先張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋再澆灌混凝土。 后張法：后張法：先澆灌混凝土，待先澆灌混凝土，待混凝

6、土達(dá)到混凝土達(dá)到規(guī)定規(guī)定強(qiáng)度后強(qiáng)度后再張拉鋼筋。再張拉鋼筋。 后張法又可分為灌漿和非灌漿兩種：后張法又可分為灌漿和非灌漿兩種： 灌漿預(yù)應(yīng)力混凝土：灌漿預(yù)應(yīng)力混凝土：澆砼，預(yù)留孔道澆砼，預(yù)留孔道達(dá)到強(qiáng)度，穿筋達(dá)到強(qiáng)度，穿筋張拉鋼筋，張拉鋼筋， 錨固錨固孔道灌漿，使預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土成為整體?？椎拦酀{，使預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土成為整體。 非灌漿預(yù)應(yīng)力混凝土非灌漿預(yù)應(yīng)力混凝土：在澆在澆筑筑混凝土構(gòu)件時不需要留孔道及灌漿，將混凝土構(gòu)件時不需要留孔道及灌漿，將 預(yù)應(yīng)力鋼筋束按設(shè)計部位放入構(gòu)件模板內(nèi)，然后澆搗混凝土并養(yǎng)護(hù)。預(yù)應(yīng)力鋼筋束按設(shè)計部位放入構(gòu)件模板內(nèi)，然后澆搗混凝土并養(yǎng)護(hù)。 當(dāng)構(gòu)件混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后

7、，在構(gòu)件上直接張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋束至控當(dāng)構(gòu)件混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，在構(gòu)件上直接張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋束至控 制應(yīng)力，并用錨具將預(yù)應(yīng)力鋼筋束兩端錨固在構(gòu)件的端部，張拉預(yù)應(yīng)制應(yīng)力，并用錨具將預(yù)應(yīng)力鋼筋束兩端錨固在構(gòu)件的端部，張拉預(yù)應(yīng) 力鋼筋的同時，構(gòu)件受到預(yù)壓應(yīng)力。力鋼筋的同時，構(gòu)件受到預(yù)壓應(yīng)力。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 2 按照截面上應(yīng)力分布特點(diǎn)分為：按照截面上應(yīng)力分布特點(diǎn)分為： 全預(yù)應(yīng)力：全預(yù)應(yīng)力：在使用荷載作用下，構(gòu)件截面受拉邊緣上的混凝土不產(chǎn)生在使用荷載作用下，構(gòu)件截面受拉邊緣上的混凝土不產(chǎn)生 拉應(yīng)力，即保持壓應(yīng)力或零應(yīng)力工作狀態(tài)。相當(dāng)于拉應(yīng)力，即保持壓應(yīng)力或零應(yīng)力工

8、作狀態(tài)。相當(dāng)于規(guī)范規(guī)范中裂縫控中裂縫控 制等級為一級，即嚴(yán)格要求不允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。制等級為一級，即嚴(yán)格要求不允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。 部分預(yù)應(yīng)力：部分預(yù)應(yīng)力：在在使用使用荷載作用下，構(gòu)件截面受拉邊緣上的混凝土允許荷載作用下，構(gòu)件截面受拉邊緣上的混凝土允許 產(chǎn)生拉應(yīng)力或裂縫產(chǎn)生拉應(yīng)力或裂縫。 部分預(yù)應(yīng)力部分預(yù)應(yīng)力分為分為A類和類和B類：類： A類：類：構(gòu)件預(yù)壓區(qū)混凝土正截面拉應(yīng)力不超過規(guī)定的容許值，相當(dāng)于構(gòu)件預(yù)壓區(qū)混凝土正截面拉應(yīng)力不超過規(guī)定的容許值，相當(dāng)于 規(guī)范規(guī)范中裂縫控制等級為二級，即一般情況下要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)中裂縫控制等級為二級，即一般情況下要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu) 件。件。 B類：類：構(gòu)件

9、預(yù)壓區(qū)混凝土正截面拉應(yīng)力允許超過規(guī)定的容許值，構(gòu)件預(yù)壓區(qū)混凝土正截面拉應(yīng)力允許超過規(guī)定的容許值， 但最但最 大裂縫寬度不超過允許值。相當(dāng)于規(guī)范中裂縫控制等級為三級，大裂縫寬度不超過允許值。相當(dāng)于規(guī)范中裂縫控制等級為三級， 即允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。即允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 3 按照預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土之間有無粘結(jié)劃分：按照預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土之間有無粘結(jié)劃分： 有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力：有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力：通過預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)應(yīng)力將預(yù)應(yīng)力施加給通過預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)應(yīng)力將預(yù)應(yīng)力施加給 混凝土構(gòu)件，如先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件、后張法中的灌漿預(yù)應(yīng)力

10、混凝土構(gòu)混凝土構(gòu)件，如先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件、后張法中的灌漿預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu) 件等。件等。 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力：無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力：通過構(gòu)件上兩端的錨具，將預(yù)應(yīng)力施加在構(gòu)件上。如后張通過構(gòu)件上兩端的錨具，將預(yù)應(yīng)力施加在構(gòu)件上。如后張 法中的非灌漿預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。法中的非灌漿預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 9.2 施加預(yù)應(yīng)力的方法和錨具施加預(yù)應(yīng)力的方法和錨具 9.2.1 預(yù)加應(yīng)力的方法預(yù)加應(yīng)力的方法 1 先張法先張法 張拉鋼筋張拉鋼筋 支模、澆砼支模、澆砼 砼達(dá)到一定強(qiáng)度剪絲砼達(dá)到一定強(qiáng)度剪絲 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 2 后張法

11、后張法通過錨具傳遞預(yù)應(yīng)力的。通過錨具傳遞預(yù)應(yīng)力的。 澆砼，預(yù)留孔道澆砼，預(yù)留孔道 穿筋、張拉、錨固穿筋、張拉、錨固 孔道灌漿孔道灌漿 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 9.2.2 錨具錨具 夾具和錨具是指在制作預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時錨固預(yù)應(yīng)力鋼筋的工具。能夠取夾具和錨具是指在制作預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時錨固預(yù)應(yīng)力鋼筋的工具。能夠取 下重復(fù)使用的錨具為稱夾具（或非工作錨具）；永久固定在構(gòu)件上的工具稱下重復(fù)使用的錨具為稱夾具（或非工作錨具）；永久固定在構(gòu)件上的工具稱 為錨具（工作錨具）。為錨具（工作錨具）。 夾具和錨具主要依靠摩阻、握裹和承壓錨固來夾住或錨住預(yù)應(yīng)力鋼筋。夾具和錨具主要

12、依靠摩阻、握裹和承壓錨固來夾住或錨住預(yù)應(yīng)力鋼筋。 夾具和錨具應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，錨固性好，構(gòu)造簡單，使用方便，節(jié)夾具和錨具應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，錨固性好，構(gòu)造簡單，使用方便，節(jié) 約材料，價格低，安全可靠。約材料，價格低，安全可靠。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 1 錨塊錨塞型錨塊錨塞型 由鋼制錨環(huán)和錨塞組成。由鋼制錨環(huán)和錨塞組成。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 2 螺桿螺帽型螺桿螺帽型 錨具由螺絲端桿和螺帽兩部分組成。錨具由螺絲端桿和螺帽兩部分組成。 主要用于錨固冷拉粗鋼筋（直徑為主要用于錨固冷拉粗鋼筋（直徑為2232mm ）及精軋

13、螺紋粗鋼筋（直徑）及精軋螺紋粗鋼筋（直徑 為為2532mm）。）。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 3 鐓頭型錨具鐓頭型錨具 是利用鋼絲的鐓粗頭來錨固預(yù)應(yīng)力鋼絲的一種錨具。是利用鋼絲的鐓粗頭來錨固預(yù)應(yīng)力鋼絲的一種錨具。 由錨環(huán)、螺母及錨板組成。由錨環(huán)、螺母及錨板組成。 主要用于錨固多根直線預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼絲。主要用于錨固多根直線預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼絲。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 9.3 預(yù)應(yīng)力混凝土的材料要求預(yù)應(yīng)力混凝土的材料要求 1 鋼筋主要有鋼絞線、鋼絲和熱處理鋼筋三大類。鋼筋主要有鋼絞線、鋼絲和熱處理鋼筋三大類。 強(qiáng)度高。強(qiáng)度高?？梢蕴岣咪摻?/p>

14、與混凝土之間的粘結(jié)應(yīng)力；對采用后張法的構(gòu)件，可以提高鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)應(yīng)力；對采用后張法的構(gòu)件， 可提高錨固端的局部承壓承載力?；炷翉?qiáng)度高，還可減小構(gòu)件截面尺寸?？商岣咤^固端的局部承壓承載力?；炷翉?qiáng)度高，還可減小構(gòu)件截面尺寸。 具有一定的塑性。具有一定的塑性。為防止預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件發(fā)生脆性破壞，要求預(yù)應(yīng)力鋼為防止預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件發(fā)生脆性破壞，要求預(yù)應(yīng)力鋼 筋具有一定的伸長率。一般要求極限伸長率大于筋具有一定的伸長率。一般要求極限伸長率大于4%。 良好的加工性能。良好的加工性能。要求有良好的可焊性，同時要求鋼筋要求有良好的可焊性，同時要求鋼筋“鐓粗鐓粗”后并不影后并不影 響其原來的物理力

15、學(xué)性能。響其原來的物理力學(xué)性能。 與混凝土之間有較好的粘結(jié)作用。與混凝土之間有較好的粘結(jié)作用。對先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，當(dāng)用高強(qiáng)對先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，當(dāng)用高強(qiáng) 度鋼絲時，其表面應(yīng)進(jìn)行度鋼絲時，其表面應(yīng)進(jìn)行“刻痕刻痕”或或“壓波壓波”處理。處理。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 2 混凝土混凝土 強(qiáng)度高。強(qiáng)度高。預(yù)應(yīng)力鋼筋有很大的張拉應(yīng)力，再加上荷載作用，及為抵消各種預(yù)應(yīng)力鋼筋有很大的張拉應(yīng)力，再加上荷載作用，及為抵消各種 預(yù)應(yīng)力損失需要采用較高的張拉應(yīng)力，要求預(yù)應(yīng)力鋼筋具有較高的抗拉強(qiáng)度。預(yù)應(yīng)力損失需要采用較高的張拉應(yīng)力，要求預(yù)應(yīng)力鋼筋具有較高的抗拉強(qiáng)度。 收縮、

16、徐變小。收縮、徐變小。以減小收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失。以減小收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失。 快硬、早強(qiáng)?？煊?、早強(qiáng)?？杀M早施加預(yù)應(yīng)力，加快施工進(jìn)度?？杀M早施加預(yù)應(yīng)力，加快施工進(jìn)度。 規(guī)范規(guī)范規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C30。對采用。對采用 鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋的構(gòu)件，特別是大跨度結(jié)構(gòu)，混凝鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋的構(gòu)件，特別是大跨度結(jié)構(gòu)，混凝 土強(qiáng)度等級不宜低于土強(qiáng)度等級不宜低于C40。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 9.4.1 張拉控制應(yīng)力張拉控制應(yīng)力 con 9.4 張

17、拉控制應(yīng)力與預(yù)應(yīng)力損失張拉控制應(yīng)力與預(yù)應(yīng)力損失 張拉控制應(yīng)力張拉控制應(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。通常是指預(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。通常 用張拉設(shè)備（如千斤頂油壓表）所指示的總張拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積用張拉設(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 而得到的應(yīng)力值。而得到的應(yīng)力值。 控制應(yīng)力確定原則：控制應(yīng)力確定原則： 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，不能有效如果張拉控制應(yīng)力取值過低，則預(yù)應(yīng)力鋼筋經(jīng)過各種損失后，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。地提高預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的抗裂度和剛度。 如果取值

18、過大，鋼筋易達(dá)到屈服強(qiáng)度，個別鋼筋可能脆斷，導(dǎo)致構(gòu)件脆如果取值過大，鋼筋易達(dá)到屈服強(qiáng)度，個別鋼筋可能脆斷，導(dǎo)致構(gòu)件脆 性破壞，可能引起預(yù)拉區(qū)混凝土開裂或后張法構(gòu)件端部混凝土局部壓壞、性破壞，可能引起預(yù)拉區(qū)混凝土開裂或后張法構(gòu)件端部混凝土局部壓壞、 構(gòu)件的延性降低。構(gòu)件的延性降低。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 張拉控制應(yīng)力限值：張拉控制應(yīng)力限值： 張拉控制應(yīng)力值的大小與張拉控制應(yīng)力值的大小與施加預(yù)應(yīng)力的方法施加預(yù)應(yīng)力的方法有關(guān)，還與有關(guān)，還與預(yù)應(yīng)力鋼筋種類預(yù)應(yīng)力鋼筋種類有關(guān)。有關(guān)。 對于同一鋼種，先張法取值應(yīng)高于后張法。對于同一鋼種，先張法取值應(yīng)高于后張法。 符合下

19、列情況之一者，張拉控制應(yīng)力限值可提高符合下列情況之一者，張拉控制應(yīng)力限值可提高0.05fptk ： 為了提高構(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)為了提高構(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；力鋼筋； 為了部分抵消由于應(yīng)力松弛、摩擦、鋼筋分批張拉以及預(yù)應(yīng)力鋼筋與張拉為了部分抵消由于應(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。臺座之間的溫差等因素產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 9.4.2 預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力損失 預(yù)應(yīng)力損失：預(yù)應(yīng)力損失：預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在制作和使用

20、過程中，預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉應(yīng)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在制作和使用過程中，預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉應(yīng) 力值不斷降低的現(xiàn)象。力值不斷降低的現(xiàn)象。引起預(yù)應(yīng)力損失的原因有六大類引起預(yù)應(yīng)力損失的原因有六大類，分別按以下兩種方，分別按以下兩種方 法分析：法分析： 由于張拉工藝、構(gòu)造及材料特性（溫度）等各種因素引起構(gòu)件縮短，鋼筋由于張拉工藝、構(gòu)造及材料特性（溫度）等各種因素引起構(gòu)件縮短，鋼筋 也跟著縮短，即引起預(yù)應(yīng)力損失，可按虎克定律計算；也跟著縮短，即引起預(yù)應(yīng)力損失，可按虎克定律計算； 由某些物理特性（如摩擦）引起預(yù)應(yīng)力損失，按物理特性分析。由某些物理特性（如摩擦）引起預(yù)應(yīng)力損失，按物理特性分析。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混

21、凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 1 張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 l1 存在于先張法和后張法構(gòu)件中。存在于先張法和后張法構(gòu)件中。 預(yù)應(yīng)力直線鋼筋預(yù)應(yīng)力直線鋼筋錨固在臺座或構(gòu)件上的錨具、墊板與構(gòu)件之間的縫隙被錨固在臺座或構(gòu)件上的錨具、墊板與構(gòu)件之間的縫隙被 擠緊，以及鋼筋和楔塊在錨具內(nèi)滑移，使被拉緊的預(yù)應(yīng)力鋼筋內(nèi)縮引起。擠緊，以及鋼筋和楔塊在錨具內(nèi)滑移，使被拉緊的預(yù)應(yīng)力鋼筋內(nèi)縮引起。 s1 E l a l a回縮量回縮量，mm； l 張拉端張拉端至至錨固端錨固端之間的之間的距離距離，mm； Es預(yù)應(yīng)力鋼筋分彈性模量。預(yù)應(yīng)力鋼筋分彈性模量。 對

22、于塊體拼成的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)尚應(yīng)考慮塊體間填縫的預(yù)壓變形。當(dāng)采用混凝土對于塊體拼成的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)尚應(yīng)考慮塊體間填縫的預(yù)壓變形。當(dāng)采用混凝土 或砂漿填縫材料時，每條填縫的預(yù)壓變形值應(yīng)取或砂漿填縫材料時，每條填縫的預(yù)壓變形值應(yīng)取1mm。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 (2)(2)預(yù)應(yīng)力曲線或折線鋼筋預(yù)應(yīng)力曲線或折線鋼筋錨固時，預(yù)應(yīng)力鋼筋回縮，其移動方向與張錨固時，預(yù)應(yīng)力鋼筋回縮，其移動方向與張 拉方向相反，因而將產(chǎn)生反向摩擦。由于反向摩擦的作用，錨具變形引起拉方向相反，因而將產(chǎn)生反向摩擦。由于反向摩擦的作用，錨具變形引起 的預(yù)應(yīng)力損失在張拉端最大，隨著與張拉端的距離的增大而逐漸

23、減小，直的預(yù)應(yīng)力損失在張拉端最大，隨著與張拉端的距離的增大而逐漸減小，直 至為零。至為零。 fc fcon1 12 l x r l l ccon c f 1000r aE l 反向摩擦影響長度反向摩擦影響長度lf ： rc 曲線的曲率半徑曲線的曲率半徑； , 摩擦系數(shù)摩擦系數(shù) x張拉端至計算截面的距離張拉端至計算截面的距離 x lf 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 減小預(yù)應(yīng)力損失的減小預(yù)應(yīng)力損失的l1一般措施：一般措施： 選擇錨具變形小或使預(yù)應(yīng)力鋼筋內(nèi)縮小的錨具、夾具，并盡量少用墊板選擇錨具變形小或使預(yù)應(yīng)力鋼筋內(nèi)縮小的錨具、夾具，并盡量少用墊板 的塊數(shù)；的塊數(shù)； 增加

24、臺座長度。采用先張法生產(chǎn)的構(gòu)件，當(dāng)臺座長度為增加臺座長度。采用先張法生產(chǎn)的構(gòu)件，當(dāng)臺座長度為100m以上時，以上時， l1可忽略不計。可忽略不計。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 2 預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力損失損失 l2 存在于后張法構(gòu)件中。存在于后張法構(gòu)件中。 采用后張法張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋時，由于鋼筋與混凝土孔道壁之間的摩擦阻力與采用后張法張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋時，由于鋼筋與混凝土孔道壁之間的摩擦阻力與 張拉方向相反，鋼筋的實際預(yù)應(yīng)力從張拉端往里逐漸減小。張拉方向相反，鋼筋的實際預(yù)應(yīng)力從張拉端往里逐漸減小。 產(chǎn)生摩擦損失

25、的原因有兩個：產(chǎn)生摩擦損失的原因有兩個： (1)對于直線孔道，由于孔道內(nèi)壁凹凸不平、孔道軸線的局部偏差以及鋼筋表對于直線孔道，由于孔道內(nèi)壁凹凸不平、孔道軸線的局部偏差以及鋼筋表 面粗糙等原因，使鋼筋某些部位緊貼孔道壁而引起摩擦損失；面粗糙等原因，使鋼筋某些部位緊貼孔道壁而引起摩擦損失； (2)對于曲線孔道，預(yù)應(yīng)力鋼筋在彎曲孔道部分張拉，產(chǎn)生了對孔道壁的垂直對于曲線孔道，預(yù)應(yīng)力鋼筋在彎曲孔道部分張拉，產(chǎn)生了對孔道壁的垂直 壓力而引起摩擦損失。壓力而引起摩擦損失。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 kx l e 1 1 con2 2 . 0 x x lcon2 當(dāng)當(dāng) 時：時

26、： 預(yù)留孔道中張拉鋼筋與孔道壁的摩擦力預(yù)留孔道中張拉鋼筋與孔道壁的摩擦力 x從張拉端至計算截面的孔道長度從張拉端至計算截面的孔道長度 (m)可用投影長度?？捎猛队伴L度。 從張拉端至計算截面曲線孔道長從張拉端至計算截面曲線孔道長 度的夾角度的夾角(rad)。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 減少預(yù)應(yīng)力損失減少預(yù)應(yīng)力損失 l2的一般措施：的一般措施： (1)對于較長構(gòu)件采取兩端張拉，則計算中孔道長度按構(gòu)件的一半長度計算。對于較長構(gòu)件采取兩端張拉，則計算中孔道長度按構(gòu)件的一半長度計算。 (2)采用超張拉。采用超張拉。 張拉到張拉到1.1 con，持荷，持荷2min，卸荷至，

27、卸荷至 0.85 con，持荷，持荷2min張拉至張拉至 con 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 3 混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時，混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時，受張拉的鋼筋與承受拉力的設(shè)備之間的溫差引起的預(yù)受張拉的鋼筋與承受拉力的設(shè)備之間的溫差引起的預(yù) 應(yīng)力損失應(yīng)力損失 l3 存在于先張法構(gòu)件中。存在于先張法構(gòu)件中。 采用蒸汽養(yǎng)護(hù)升溫時，混凝土強(qiáng)度不大，鋼筋受熱自由膨脹伸長，兩端的臺采用蒸汽養(yǎng)護(hù)升溫時，混凝土強(qiáng)度不大，鋼筋受熱自由膨脹伸長，兩端的臺 座不升溫，其間距離保持不變而產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失。座不升溫，其間距離保持不變而產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失。 C /100 . 1 t 5 st 通常通常 t

28、2t100 . 1100 . 2 55 s3 E l 小鋼模生產(chǎn)的構(gòu)件無此項損失。小鋼模生產(chǎn)的構(gòu)件無此項損失。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 減小預(yù)應(yīng)力損失的減小預(yù)應(yīng)力損失的l3一般措施：一般措施： 采用兩次升溫養(yǎng)護(hù)。先在常溫下養(yǎng)護(hù)，待混凝土強(qiáng)度等級達(dá)到采用兩次升溫養(yǎng)護(hù)。先在常溫下養(yǎng)護(hù)，待混凝土強(qiáng)度等級達(dá)到 7.510Mpa后，再逐漸升溫至規(guī)定的養(yǎng)護(hù)溫度；后，再逐漸升溫至規(guī)定的養(yǎng)護(hù)溫度； 在鋼模上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋（如先張大型樓板）。由于預(yù)應(yīng)力鋼筋是錨固在鋼模上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋（如先張大型樓板）。由于預(yù)應(yīng)力鋼筋是錨固 在鋼模上的，升溫時兩者的溫度相同，可以不考慮此項損失。

29、在鋼模上的，升溫時兩者的溫度相同，可以不考慮此項損失。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 4 預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力鋼筋的的應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失 l4 存在于先張法和后張法構(gòu)件中。存在于先張法和后張法構(gòu)件中。 鋼筋的應(yīng)力松弛鋼筋的應(yīng)力松弛鋼筋或鋼筋束在高應(yīng)力下，其長度保持不變時，鋼筋的應(yīng)鋼筋或鋼筋束在高應(yīng)力下，其長度保持不變時，鋼筋的應(yīng) 力隨時間的增長而逐漸降低力隨時間的增長而逐漸降低的的現(xiàn)象。現(xiàn)象。應(yīng)力松弛的特點(diǎn)與鋼種有關(guān)，軟鋼小而應(yīng)力松弛的特點(diǎn)與鋼種有關(guān)，軟鋼小而 硬鋼大；與作用時間長短有關(guān)，先快后慢，一小時為硬鋼大；與作用時間長短有關(guān)，先快后

30、慢，一小時為50% ，一天完成，一天完成80%； 還與初始應(yīng)力水平有關(guān)。還與初始應(yīng)力水平有關(guān)。 (1)對普通松弛預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線對普通松弛預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線： (2)對對低低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線松弛預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線： 當(dāng)當(dāng) con 0.7fptk時：時： 當(dāng)當(dāng)0.7fptk 3m， l6 = 0 d 3m， 取取 l6 = 30N/mm2 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 7 預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力損失的分階段組合的分階段組合 先張法構(gòu)件：先張法構(gòu)件： 砼預(yù)壓前（第一批）的損失：砼預(yù)壓前（第一批）的損失： lI = l1 + l3 + l4 砼預(yù)壓后砼預(yù)壓后 （第二批）

31、的損失：（第二批）的損失： lII = l5 后張法構(gòu)件：后張法構(gòu)件： 砼預(yù)壓前（第一批）的損失：砼預(yù)壓前（第一批）的損失： lI = l1 + l2 砼預(yù)壓后砼預(yù)壓后 （第二批）的損失（第二批）的損失 ： lII = l4 + l5 + l6 總損失：總損失： l = li + lII 先張法：先張法： l 100N/mm2 后張法：后張法： l 80N/mm2 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 8 混凝土的彈性壓縮（或伸長）混凝土的彈性壓縮（或伸長） 當(dāng)混凝土受預(yù)應(yīng)力作用而產(chǎn)生彈性壓縮（或伸長）時，若鋼筋（包括預(yù)應(yīng)力當(dāng)混凝土受預(yù)應(yīng)力作用而產(chǎn)生彈性壓縮（或伸長）時，若

32、鋼筋（包括預(yù)應(yīng)力 鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋）與混凝土協(xié)調(diào)變形（即共同縮短或伸長），則二者的鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋）與混凝土協(xié)調(diào)變形（即共同縮短或伸長），則二者的 應(yīng)變變化量相等，即應(yīng)變變化量相等，即s= c，或，或/Es= c /Ec ，則鋼筋的應(yīng)力變化量為：，則鋼筋的應(yīng)力變化量為： 若鋼筋與混凝土協(xié)調(diào)變形，則當(dāng)與鋼筋在同一水平線上的混凝土正應(yīng)力變化若鋼筋與混凝土協(xié)調(diào)變形，則當(dāng)與鋼筋在同一水平線上的混凝土正應(yīng)力變化 c 時時 ，鋼筋的應(yīng)力相應(yīng)變化，鋼筋的應(yīng)力相應(yīng)變化 Ec。 cEc c s E E 9 后張法構(gòu)件分批張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋后張法構(gòu)件分批張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋時混凝土彈性變形的考慮時混凝土彈性變形的考慮

33、后張法構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力鋼筋采用分批張拉時，應(yīng)考慮后批張拉鋼筋所產(chǎn)生的混后張法構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力鋼筋采用分批張拉時，應(yīng)考慮后批張拉鋼筋所產(chǎn)生的混 凝土彈性壓縮（或伸長）對先批張拉鋼筋的影響，將先批張拉鋼筋的張拉控凝土彈性壓縮（或伸長）對先批張拉鋼筋的影響，將先批張拉鋼筋的張拉控 制應(yīng)力值制應(yīng)力值 con增加（或減?。┰黾樱ɑ驕p小） E pci。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 9.4.3 有效預(yù)應(yīng)力沿構(gòu)件長度的分布有效預(yù)應(yīng)力沿構(gòu)件長度的分布 1 先張法預(yù)應(yīng)力傳遞長度先張法預(yù)應(yīng)力傳遞長度ltr和錨固長度和錨固長度la 先張法構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼筋的傳遞長度先張法構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼筋的傳遞長度lt

34、r從鋼筋和混凝土應(yīng)力為零的端截面到從鋼筋和混凝土應(yīng)力為零的端截面到 鋼筋和混凝土應(yīng)力為鋼筋和混凝土應(yīng)力為 pe的截面之間的這段長度。的截面之間的這段長度。 pe tr tk ld f 2 后張法構(gòu)件有效預(yù)應(yīng)力沿構(gòu)件長度的分布后張法構(gòu)件有效預(yù)應(yīng)力沿構(gòu)件長度的分布 后張法構(gòu)件中，摩擦損失后張法構(gòu)件中，摩擦損失 l2在張拉端為零，然后逐漸增大，至錨固端達(dá)最大在張拉端為零，然后逐漸增大，至錨固端達(dá)最大 值；故有效預(yù)應(yīng)力沿構(gòu)件長度的分布在各個截面不同。值；故有效預(yù)應(yīng)力沿構(gòu)件長度的分布在各個截面不同。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 9.5 預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的計算預(yù)應(yīng)力混

35、凝土軸心受拉構(gòu)件的計算 9.5.1 先張法軸心受拉構(gòu)件的應(yīng)力分析先張法軸心受拉構(gòu)件的應(yīng)力分析 1 施工階段施工階段 放松預(yù)應(yīng)力筋，壓縮混凝土（完成第一批預(yù)應(yīng)力損失）：放松預(yù)應(yīng)力筋，壓縮混凝土（完成第一批預(yù)應(yīng)力損失）： 放松預(yù)應(yīng)力筋之前：放松預(yù)應(yīng)力筋之前： pc=0 pe= con lI s=0 放松預(yù)應(yīng)力筋之后：放松預(yù)應(yīng)力筋之后： pc= pcI pe= con lI E pcI s = Es pcI 截面平衡條件：截面平衡條件： pe Ap = pc Ac + s As ( con lI E pcI ) Ap = pcI Ac + Es pcI As 0 pIcon pcI )( A A l

36、 混凝土的有效預(yù)壓應(yīng)力：混凝土的有效預(yù)壓應(yīng)力： 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 完成第二批預(yù)應(yīng)力損失：完成第二批預(yù)應(yīng)力損失： 非預(yù)應(yīng)力筋：非預(yù)應(yīng)力筋： sII= Es pcI 預(yù)應(yīng)力筋預(yù)應(yīng)力筋： pc= pcII pe= con - l - E pcII s = Es pcII+ l5 截面平衡條件：截面平衡條件： pe Ap = pc Ac + s As ( con l E pcII ) Ap = pcII Ac + （ Es pcII l5 ）As 0 5pcon pcII )( A AA sll 混凝土的有效預(yù)壓應(yīng)力：混凝土的有效預(yù)壓應(yīng)力： 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)

37、力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 2 使用階段使用階段 加荷至混凝土預(yù)壓應(yīng)力被抵消時加荷至混凝土預(yù)壓應(yīng)力被抵消時 pc=0 pe= p0 = con l s = l5 截面平衡條件：截面平衡條件： N0= pe Ap- s As N0=( con l) Ap - l5 As= pcII A0 式中式中Np0消壓軸力，抵消截面上混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力所需的軸向力。消壓軸力，抵消截面上混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力所需的軸向力。 繼續(xù)加荷至混凝土即將開裂繼續(xù)加荷至混凝土即將開裂 pc= -ftk pe= con l + E ftk s = l5- Es ftk 截面平衡條件：截面平衡條件：Ncr= pe Ap

38、- pc Ac- s As Ncr=( con l + E ftk)Ap + ftkAc -( l5- Es ftk)As=( pcII+ ftk) A0 式中式中 Ncr 預(yù)應(yīng)力軸拉構(gòu)件即將開裂所能承受的軸向力。預(yù)應(yīng)力軸拉構(gòu)件即將開裂所能承受的軸向力。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 加荷至構(gòu)件破壞加荷至構(gòu)件破壞 pc=0 pe= fpy s = fy 截面平衡條件：截面平衡條件： Nu= fpy Ap+fy As 式中式中Nu 極限承截力極限承截力。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 9.5.2 后張法軸心受拉構(gòu)件的應(yīng)力分析后張法軸心受拉構(gòu)

39、件的應(yīng)力分析 1 施工階段施工階段 在構(gòu)件上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋至在構(gòu)件上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋至 con，同時壓縮混凝土：，同時壓縮混凝土： pc= cc pe= con l2 s = Es cc 截面平衡條件：截面平衡條件： pe Ap = pc Ac + s As ( con l2) Ap = cc Ac + Es cc As 混凝土的有效預(yù)壓應(yīng)力：混凝土的有效預(yù)壓應(yīng)力： n p2con c p2con cc )()( A A AA A l sEs l n pcon maxcc, A A 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 完成第一批預(yù)應(yīng)力損失：完成第一批預(yù)應(yīng)力損失： pc= p

40、cI pe= con lI s = Es pcI 截面平衡條件：截面平衡條件： pe Ap = pc Ac + s As ( con lI) Ap = pcI Ac + Es pcI As 混凝土的有效預(yù)壓應(yīng)力：混凝土的有效預(yù)壓應(yīng)力： n pIcon c pIcon pcI )()( A A AA A l sEs l 完成第二批預(yù)應(yīng)力損失：完成第二批預(yù)應(yīng)力損失： lII = l4 + l5 pc= pcII pe= con l s = Es pcII + l5 截面平衡條件：截面平衡條件： ( con l) Ap = pcII Ac + ( Es pcI + l5) As 混凝土的有效預(yù)壓應(yīng)力

41、：混凝土的有效預(yù)壓應(yīng)力： n s5pcon pcII )( A AA ll 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 2 使用階段使用階段 加荷至混凝土預(yù)壓應(yīng)力被抵消時加荷至混凝土預(yù)壓應(yīng)力被抵消時 pc=0 pe= p0 = con l + E pcII s = l5 截面平衡條件：截面平衡條件： N0= pe Ap- s As N0=( con l + E pcII) Ap - l5 As= pcII A0 式中式中Np0消壓軸力，抵消截面上混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力所需的軸向力。消壓軸力，抵消截面上混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力所需的軸向力。 繼續(xù)加荷至混凝土即將開裂繼續(xù)加荷至混凝土即將開裂

42、pc= -ftk pe= con l + E (ftk+ pcII) s = l5- Es ftk 截面平衡條件：截面平衡條件：Ncr= N0 + ftk A0 Ncr=( pcII+ ftk) A0 式中式中 Ncr 預(yù)應(yīng)力軸拉構(gòu)件即將開裂所能承受的軸向力。預(yù)應(yīng)力軸拉構(gòu)件即將開裂所能承受的軸向力。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 加荷至構(gòu)件破壞加荷至構(gòu)件破壞 pc=0 pe= fpy s = fy 截面平衡條件：截面平衡條件： Nu= fpy Ap+fy As 式中式中Nu 極限承截力極限承截力。 注意：注意： 孔孔 AAAA AAA AAA s c pEn0 sE

43、scn 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 9.5.3 先、后張法計算公式比較先、后張法計算公式比較 1 鋼筋應(yīng)力鋼筋應(yīng)力 非預(yù)應(yīng)力鋼筋：應(yīng)力公式相同。非預(yù)應(yīng)力鋼筋：應(yīng)力公式相同。 原因：非預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土協(xié)調(diào)變形的起點(diǎn)均是混凝土應(yīng)力為零。原因：非預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土協(xié)調(diào)變形的起點(diǎn)均是混凝土應(yīng)力為零。 預(yù)應(yīng)力鋼筋：后張法比先張法多預(yù)應(yīng)力鋼筋：后張法比先張法多 E pe。 原因：預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土協(xié)調(diào)變形的起點(diǎn)不同。原因：預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土協(xié)調(diào)變形的起點(diǎn)不同。 2 混凝土應(yīng)力混凝土應(yīng)力 先張法公式中用構(gòu)件的換算面積先張法公式中用構(gòu)件的換算面積A0，而后張法用構(gòu)件的凈截面面積

44、，而后張法用構(gòu)件的凈截面面積An。 0 p 0 5pcon pc )( A N A AA sll 先張法：先張法： 后張法：后張法： n p n 5pcon pc )( A N A AA sll 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 3 軸向拉力軸向拉力 使用階段的軸力公式形式均相同，均采用構(gòu)件的換算面積使用階段的軸力公式形式均相同，均采用構(gòu)件的換算面積A0計算。計算。 開裂承截力：開裂承截力：Ncr=( pcII+ ftk) A0 = N0 + ftk A0 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的開裂荷載比同條件的普通鋼筋混凝土構(gòu)件提高了預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的開裂荷載比同條件的普通鋼筋混凝土構(gòu)件

45、提高了N0。 極限承截力：極限承截力：Nu= fpy Ap+fy As 預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的極限承載力與同條件的普通鋼筋混凝土構(gòu)件預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的極限承載力與同條件的普通鋼筋混凝土構(gòu)件 相同，與預(yù)應(yīng)力的存在及大小無關(guān)相同，與預(yù)應(yīng)力的存在及大小無關(guān)。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 9.5.4 預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的計算和驗算預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的計算和驗算 一、一、 使用階段正截面承載力計算使用階段正截面承載力計算 syppyu AfAfNN 二、二、 使用階段正截面裂縫控制驗算使用階段正截面裂縫控制驗算 1 一級嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件一級嚴(yán)

46、格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件 2 二級一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件二級一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件 荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合：荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合： 荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合：荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合： 0 pcck tkpcck f 0 pccq 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 三、三、 施工階段承載力驗算施工階段承載力驗算 為了保證在張拉（或放松）預(yù)壓力鋼筋時，混凝土不被壓碎。為了保證在張拉（或放松）預(yù)壓力鋼筋時，混凝土不被壓碎。 0 pIcon pcIcc )( A A l 先先張張法法： n pcon pcIcc A A 后后張張法法： ckcc f 8 . 0 式中：式中： f ck 放

47、松放松（張拉張拉）預(yù)應(yīng)力鋼筋時預(yù)應(yīng)力鋼筋時與混凝土與混凝土立方體抗壓強(qiáng)度相應(yīng)的抗壓強(qiáng)度立方體抗壓強(qiáng)度相應(yīng)的抗壓強(qiáng)度 設(shè)計值，直線內(nèi)插設(shè)計值，直線內(nèi)插法確定法確定。 cc 放松放松（張拉張拉）鋼筋時鋼筋時混凝土計算截面混凝土計算截面的的最大法向壓應(yīng)力。最大法向壓應(yīng)力。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 四四 、 施工階段后張法構(gòu)件端部局部受壓承載力驗算施工階段后張法構(gòu)件端部局部受壓承載力驗算 1 構(gòu)件端部截面尺寸驗算構(gòu)件端部截面尺寸驗算防止局壓傳遞段劈裂防止局壓傳遞段劈裂 Fl 局部受壓面上作用的局部壓力設(shè)計值局部受壓面上作用的局部壓力設(shè)計值，F(xiàn)l = 1.2 conAp

48、 ； Aln 局部受壓凈面積，從錨具邊局部受壓凈面積，從錨具邊450成拉墊板擴(kuò)散至構(gòu)件表面減去孔成拉墊板擴(kuò)散至構(gòu)件表面減去孔 道道、凹槽部分凹槽部分； l 砼局壓強(qiáng)度提高砼局壓強(qiáng)度提高系數(shù)系數(shù)，“套箍套箍”作用作用； Al 局壓面積局壓面積； Ab 局壓時計算底面積，按同心、對稱原則確定局壓時計算底面積，按同心、對稱原則確定。 nlclcl AfF 35. 1 ll AA / b 當(dāng)不滿足時，應(yīng)加大錨固區(qū)的截面尺寸、調(diào)整錨具位置或提高混凝土強(qiáng)度等當(dāng)不滿足時，應(yīng)加大錨固區(qū)的截面尺寸、調(diào)整錨具位置或提高混凝土強(qiáng)度等 級。級。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 2 構(gòu)件端部局

49、部受壓承載力驗算構(gòu)件端部局部受壓承載力驗算為防止構(gòu)件端部的局壓破壞，配方格網(wǎng)式為防止構(gòu)件端部的局壓破壞，配方格網(wǎng)式 或螺旋式間接鋼筋?；蚵菪介g接鋼筋。 v 體積配筋率體積配筋率；方格式配筋時：方格式配筋時： 螺旋式配筋時：螺旋式配筋時： cor 砼局壓強(qiáng)度提高砼局壓強(qiáng)度提高系數(shù)系數(shù)； Acor配置方格網(wǎng)或螺旋式間接鋼筋內(nèi)表面范圍內(nèi)的混凝土核心面積配置方格網(wǎng)或螺旋式間接鋼筋內(nèi)表面范圍內(nèi)的混凝土核心面積 （不扣除孔道面積），但不應(yīng)大于（不扣除孔道面積），但不應(yīng)大于Ab，且其重心應(yīng)與，且其重心應(yīng)與Al的重心的重心 相重合。相重合。 nlyvclcl AffF)2(9 . 0 cor sA lAnl

50、An cor 2s2211s1 v l AA/ corcor cor ss v sd A 1 4 如不滿足要求，可增加鋼筋根數(shù)或加大鋼筋直徑，也可減小鋼筋間距或螺距。如不滿足要求，可增加鋼筋根數(shù)或加大鋼筋直徑，也可減小鋼筋間距或螺距。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 附附 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的構(gòu)造要求預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的構(gòu)造要求 附附1 先張法構(gòu)件先張法構(gòu)件 1 預(yù)應(yīng)力鋼筋的凈間距及保護(hù)層厚度預(yù)應(yīng)力鋼筋的凈間距及保護(hù)層厚度 預(yù)應(yīng)力鋼筋之間的凈間距不應(yīng)小于其公稱直徑或等效直徑的預(yù)應(yīng)力鋼筋之間的凈間距不應(yīng)小于其公稱直徑或等效直徑的1.5倍，且應(yīng)符倍，且應(yīng)符 合下列規(guī)定：合下列規(guī)定： 熱處理鋼筋及鋼絲不應(yīng)小于熱處理鋼筋及鋼絲不應(yīng)小于15mm； 三股鋼絞線不應(yīng)小于三股鋼絞線不應(yīng)小于20mm； 七股鋼絞線不應(yīng)小于七股鋼絞線不應(yīng)小于25mm 。 預(yù)應(yīng)力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于鋼筋的公稱直徑，且不小于預(yù)應(yīng)力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于鋼筋的公稱直徑，且不小于規(guī)規(guī) 范范規(guī)定的混凝土保護(hù)層最小厚度要求。規(guī)定的混凝土保護(hù)層最小厚度要求。 第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算 2 預(yù)應(yīng)力鋼筋端部混凝土的加強(qiáng)措