混凝土結(jié)構(gòu)教案 混凝土學(xué)習(xí) 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu).ppt

1、第九章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的計(jì)算 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的構(gòu)造 部分預(yù)應(yīng)力混凝土與粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土 11. 普通混凝土 要求混凝土不開裂時(shí)，裂縫寬度， 不能充分利用受拉鋼筋的強(qiáng)度，因而，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中采用高強(qiáng)度鋼筋是不能發(fā)揮其作用的 。為了要滿足變形和裂縫控制的要求，則需增大構(gòu)件的截面尺寸和用鋼量，這將導(dǎo)致自重過(guò)大，使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用于大跨度或承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)成為不可能或很不經(jīng)濟(jì)。9.1概述一、預(yù)應(yīng)力混凝土的概念第九章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件22.預(yù)應(yīng)力混凝土 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)就是構(gòu)件在承受外荷載之前，人為地預(yù)先通過(guò)張拉鋼筋對(duì)結(jié)構(gòu)使用階段產(chǎn)生拉應(yīng)力的混凝

2、土區(qū)域施加壓力，這個(gè)壓應(yīng)力稱為預(yù)應(yīng)力。構(gòu)件承受外荷載后，此項(xiàng)預(yù)壓應(yīng)力將抵消一部分或全部由外荷載所引起的拉應(yīng)力；從而推遲裂縫的出現(xiàn)和限制裂縫的開展。3451）提高構(gòu)件的抗裂度，改善了構(gòu)件的受力性能。2）提高了構(gòu)件的剛度，減少構(gòu)件的變形。3）由于采用了高強(qiáng)度混凝土和鋼筋，從而節(jié)省材料和減輕結(jié)構(gòu)自重。4）需要增設(shè)施加預(yù)應(yīng)力的設(shè)備，制作技術(shù)要求較高，施工周期較長(zhǎng)，計(jì)算較繁。5）延性較差。 4.預(yù)應(yīng)力混凝土主要應(yīng)用范圍1）對(duì)裂縫控制等級(jí)嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)。2）對(duì)構(gòu)件的剛度和變形控制較高的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。3）跨度大或承受重型荷載的構(gòu)件。如水池、油罐、吊車梁、屋架、橋梁、大跨度梁板等。3.預(yù)應(yīng)力混凝土優(yōu)缺點(diǎn)6二、預(yù)類應(yīng)力

3、混凝土分類1.全預(yù)應(yīng)力和部分預(yù)應(yīng)力混凝土混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范：全預(yù)應(yīng)力：一級(jí)嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算時(shí)，構(gòu)件受拉邊緣混凝土不應(yīng)產(chǎn)生拉應(yīng)力。全預(yù)應(yīng)力混凝土的特點(diǎn)是：(1)抗裂性能好。由于全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)所施加的預(yù)應(yīng)力大，混凝土不開裂，因而其抗裂性能好，構(gòu)件剛度大，常用于對(duì)抗裂或抗腐蝕性能要求較高的結(jié)構(gòu)，如貯液罐、核電站安全殼等。(2)抗疲勞性能好。預(yù)應(yīng)力鋼筋從張拉完畢直至使用階段整個(gè)過(guò)程中，其應(yīng)力值的變化幅度小，因而在重復(fù)荷載作用下抗疲勞性能好，如吊車梁等。(3)反拱值一般過(guò)大。由于預(yù)加應(yīng)力較高，而恒載小，活荷載較大的結(jié)構(gòu)中經(jīng)常發(fā)生影響正常使用。(4)延性較差，費(fèi)用高。由于全

4、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的開裂荷載與極限荷載較為接近，導(dǎo)致延性較差，對(duì)抗震不利。部分預(yù)應(yīng)力有限預(yù)應(yīng)力：二級(jí)一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算時(shí)，構(gòu)件受拉邊緣混凝土拉應(yīng)力不應(yīng)大于混凝土抗拉強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值。部分預(yù)應(yīng)力（狹義）：三級(jí)允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件： 7部分預(yù)應(yīng)力混凝土的特點(diǎn)是：(1)可合理控制裂縫節(jié)約鋼材。由于可根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的不同使用要求，可變荷載作用情況及環(huán)境條件等對(duì)裂縫進(jìn)行控制，降低了預(yù)加應(yīng)力值，從而節(jié)約鋼材。(2)控制反拱值不致過(guò)大。由于預(yù)加應(yīng)力值相對(duì)較小，構(gòu)件初始反拱值較小，徐變小。(3)延性較好。部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件由于配置了非預(yù)應(yīng)力鋼筋，可提高構(gòu)件延性，有利于結(jié)構(gòu)抗震，改善裂縫分

5、布，減小裂縫寬度。(4)與全預(yù)應(yīng)力混凝土相比，其綜合經(jīng)濟(jì)效果好。對(duì)于抗裂要求不高的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，部分預(yù)應(yīng)力混凝土是一種有應(yīng)用前途的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。8無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土指的是采用無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋（經(jīng)涂抹防銹油脂，以減小摩擦力防止銹蝕，用聚乙烯材料包裹制成的專預(yù)用應(yīng)力筋）的預(yù)應(yīng)力混凝土。施工時(shí)，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋可如同非預(yù)應(yīng)力筋一樣，按設(shè)置要求鋪放在模板內(nèi)，然后澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度后，再?gòu)埨^固。此時(shí)，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋與混凝土不直接接觸，而成無(wú)粘結(jié)狀態(tài)。(1)結(jié)構(gòu)自重輕。由于不需預(yù)留孔道，可減少構(gòu)件截面尺寸，減輕自重。(2)施工簡(jiǎn)便，速度快。它無(wú)需預(yù)留孔道、穿筋、灌漿等復(fù)雜工序，簡(jiǎn)化了施工工藝，加快

6、了施工進(jìn)度。特別適合用于構(gòu)造復(fù)雜的曲線布筋構(gòu)件或結(jié)構(gòu)。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土用于多層和高層建筑中的單向板、以及井字梁、懸臂梁、框架梁、扁梁等。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土也適用于橋梁結(jié)構(gòu)中的簡(jiǎn)支板（梁）、連續(xù)梁、預(yù)應(yīng)力拱橋、橋梁下部結(jié)構(gòu)、灌注樁的橋墩等，也可以應(yīng)用于舊橋加固工程中。 2.有粘結(jié)與無(wú)粘結(jié)91011預(yù)應(yīng)力是通過(guò)張拉鋼筋來(lái)實(shí)現(xiàn)的。張拉鋼筋：機(jī)械及電熱法張拉鋼筋并在臺(tái)座上固定澆注混凝土構(gòu)件混凝土強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上時(shí)剪斷鋼筋澆混凝土構(gòu)件，并在構(gòu)件中預(yù)留孔道在構(gòu)件中預(yù)留孔道中穿鋼筋并張拉錨固灌漿三、預(yù)應(yīng)力混凝土施工方法先張法：先張拉鋼筋，后澆筑混凝土。預(yù)應(yīng)力靠鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力來(lái)實(shí)現(xiàn)。后張

7、法：先澆筑混凝土，后張拉鋼筋。預(yù)應(yīng)力靠錨具來(lái)實(shí)現(xiàn)，稱為工作錨具。相同張拉力時(shí)，后張法建立的預(yù)壓應(yīng)力高于先張法。121314先張法、后張法各有優(yōu)缺點(diǎn)：先張法生產(chǎn)工序少，工藝簡(jiǎn)單，施工質(zhì)量容易保證，不需在構(gòu)件上設(shè)永久性錨具，生產(chǎn)成本低，在長(zhǎng)線臺(tái)座上，一次可生產(chǎn)多個(gè)構(gòu)件。先張法主要適合于工廠內(nèi)生產(chǎn)中、小型構(gòu)件。 后張法不需要臺(tái)座，構(gòu)件既可在工廠也可在現(xiàn)場(chǎng)制作；后張法構(gòu)件只能單一逐個(gè)地施加預(yù)應(yīng)力，工序多，操作也麻煩；而且需設(shè)永久性錨具，成本高；一般用于運(yùn)輸不便的大、中型構(gòu)件。 15 四、錨具和夾具*夾具：它不留在構(gòu)件上，剪斷預(yù)應(yīng)力筋后夾具的作用即消失，能重復(fù)利用 *錨具：永久地留在構(gòu)件上，如錨具失效構(gòu)

8、件中的預(yù)應(yīng)力將全部消失。16承壓型錨具（螺絲端桿錨具）：利用螺帽、墊板等承壓作用將預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固在端部預(yù)應(yīng)力筋板墊螺絲桿端螺母對(duì)焊接頭17摩擦型錨具（錐形錨具）18墩頭錨具19 JM12型錨具20 XM型錨具QM型錨具及配件21 OVM型錨具 夾片式扁錨體系 22232425五、預(yù)應(yīng)力混凝土所用的材料1.混凝土：要求高強(qiáng)、早強(qiáng)、收縮徐變小。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C40，且不應(yīng)低于C30。2.鋼筋：要求：1）高強(qiáng)、高屈服點(diǎn)。2）良好的塑性性能。3）良好的加工性。4）與混凝土有良好的粘結(jié)力。選用：1）鋼絞線。2）中強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲。3）消除應(yīng)力鋼絲。4）預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋。262728

9、預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線：由光圓鋼絲捻制成的鋼絞線。公稱直徑：鋼絞線外接圓直徑的名譽(yù)尺寸29預(yù)應(yīng)力混凝土用螺紋鋼筋： 熱軋成帶有不連續(xù)的外螺紋的直條鋼筋，該鋼筋在任意截面處，均可用帶有匹配形狀的內(nèi)螺紋的連接器或錨具進(jìn)行連接或錨固。30四、張拉控制應(yīng)力con的確定張拉控制應(yīng)力：是指張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)所控制的最大應(yīng)力值，其值為張拉設(shè)備所控制的總的張拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋面積得到的應(yīng)力值。 1.影響con的因素 從充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力優(yōu)點(diǎn)的角度考慮，張拉控制應(yīng)力宜盡可能地定得高一些，con定得高，形成的有效預(yù)壓應(yīng)力高，構(gòu)件的抗裂性能好，且可以節(jié)約鋼材，但如果控制應(yīng)力過(guò)高，會(huì)出現(xiàn)以下問(wèn)題：con越高，構(gòu)件的開裂荷載與

10、極限荷載越接近，使構(gòu)件在破壞前無(wú)明顯預(yù)兆，構(gòu)件的延性較差。 在施工階段會(huì)使構(gòu)件的某些部位受到拉力甚至開裂，對(duì)后張法構(gòu)件有可能造成端部混凝土局部受壓破壞。 有時(shí)為了減少預(yù)應(yīng)力損失，需對(duì)鋼筋進(jìn)行超張拉，由于鋼材材質(zhì)的不均勻，可能使個(gè)別鋼筋的應(yīng)力超過(guò)它的實(shí)際屈服強(qiáng)度，而使鋼筋產(chǎn)生較大塑性變形或脆斷，使施加的預(yù)應(yīng)力達(dá)不到預(yù)期效果。 使預(yù)應(yīng)力損失增大 。31 con也不能定得過(guò)低，它應(yīng)有下限值。否則預(yù)應(yīng)力鋼筋在經(jīng)歷各種預(yù)應(yīng)力損失后，對(duì)混凝土產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力過(guò)小，達(dá)不到預(yù)期的抗裂效果。 32 先張法構(gòu)件的con值適當(dāng)高于后張法構(gòu)件，原因在于先張法的張拉力是由臺(tái)座承受，預(yù)應(yīng)力鋼筋受到實(shí)足的張拉力，當(dāng)放松鋼筋時(shí)

11、，混凝土受到壓縮，鋼筋隨之縮短，從而使預(yù)應(yīng)力鋼筋中的應(yīng)力有所降低，而后張法的張拉力是由構(gòu)件承受，構(gòu)件受壓后立即縮短，所以張拉設(shè)備所指示的控制應(yīng)力是已扣除混凝土彈性壓縮后的鋼筋應(yīng)力，為了使兩種方法所得預(yù)應(yīng)力保持在相同水平，故后張法的con應(yīng)適當(dāng)?shù)陀谙葟埛ā?有明顯的流幅塑性較好，以屈服強(qiáng)度作為標(biāo)準(zhǔn)值，故con定得高，無(wú)明顯流幅的鋼筋，塑性差，且以極限抗拉強(qiáng)度作為標(biāo)準(zhǔn)值，故con定得低。 張拉控制應(yīng)力大小的確定與預(yù)應(yīng)力鋼筋的品種和施加預(yù)應(yīng)力的方法有關(guān)。33張拉控制應(yīng)力限值鋼筋種類 張拉方法 先張法后張法消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線0.75fptk0.75fptk 中強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲0.70fptk0.70f

12、ptk預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋 0.85fpyk0.85fpykfptk預(yù)應(yīng)力筋極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；fpyk預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線、中強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲的張拉控制應(yīng)力值不應(yīng)小于0.4fptk；預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋的張拉應(yīng)力控制值不宜小于0.5fpyk。當(dāng)符合下列情況之一時(shí)，上述張拉控制應(yīng)力限值可相應(yīng)提高0.05fptk或0.05fpyk；1)要求提高構(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)力筋；2)要求部分抵消由于應(yīng)力松弛、摩擦、鋼筋分批張拉以及預(yù)應(yīng)力筋與張拉臺(tái)座之間的溫差等因素產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失。34七、預(yù)應(yīng)力損失及其組合 預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉力，從開始張拉至構(gòu)件使用；由于張拉工

13、藝和材料特性等原因?qū)⒉粩嘟档?，這種現(xiàn)象稱為預(yù)應(yīng)力損失。1.錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失l1 當(dāng)為直線型預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí) 式中 a：張拉端錨具變形和鋼筋回縮值mm； l：張拉端至錨固端之間的距離mm。(注意先后張法不同） 減少此項(xiàng)損失的措施有： 選擇變形小或預(yù)應(yīng)力鋼筋內(nèi)縮小的錨具，盡量減少墊板數(shù)； 對(duì)先張法構(gòu)件，選擇長(zhǎng)臺(tái)座。 35362.預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失 l2式中 k考慮孔道每米長(zhǎng)度局部偏差對(duì)摩擦影響的系數(shù)： x張拉端至計(jì)算截面的孔道長(zhǎng)度，可近似取該孔道在縱軸上的投影長(zhǎng)度， 預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁的摩擦系數(shù)， 從張拉端至計(jì)算截面曲線型孔道部分切線的夾角（以弧度計(jì)）。當(dāng)37

14、38減少該項(xiàng)損失，可采取以下措施： 對(duì)較長(zhǎng)的構(gòu)件可在兩端進(jìn)行張拉；采用超張拉，張拉程序可采用： 當(dāng)?shù)谝淮螐埨?.1con時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力沿EHD分布，當(dāng)張拉應(yīng)力降至0.85con，由于鋼筋回縮受到孔道反向摩擦力的影響，預(yù)應(yīng)力沿FGHD分布，當(dāng)再?gòu)埨羉on時(shí)，鋼筋應(yīng)力沿CGHD分布，可見(jiàn)，超張拉鋼筋中的應(yīng)力比一次張拉至con的應(yīng)力分布均勻，預(yù)應(yīng)力損失要小一些。 393.混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時(shí)，受張拉的鋼筋與承受拉力的設(shè)備之間溫差引起的損失 l3 為了縮短先張法構(gòu)件的生產(chǎn)周期，混凝土常采用蒸汽養(yǎng)護(hù)辦法。升溫時(shí)，新澆的混凝土尚未結(jié)硬，預(yù)應(yīng)力筋與臺(tái)座之間的溫差t使鋼筋受熱自由伸長(zhǎng)，但兩端的臺(tái)座是固定不

15、動(dòng)的，即距離保持不變，于是鋼筋就松了，鋼筋的應(yīng)力降低；降溫時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土已黏結(jié)成整體，加上兩者的溫度線膨脹系數(shù)相近，二者能夠同步回縮，放松鋼筋時(shí)因溫度上升鋼筋伸長(zhǎng)的部分已不能回縮，因而產(chǎn)生了溫差損失。僅先張法構(gòu)件有該項(xiàng)損失。 40減少此項(xiàng)損失的措施有： 采用二次升溫養(yǎng)護(hù)。先在常溫下養(yǎng)護(hù)至混凝土強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到C7.5C10，再逐漸升溫至規(guī)定的養(yǎng)護(hù)溫度，這時(shí)可認(rèn)為鋼筋與混凝土已結(jié)成整體，能夠一起脹縮而不引起預(yù)應(yīng)力損失; 在鋼模上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋。由于鋼模和構(gòu)件一起加熱養(yǎng)護(hù)，升溫時(shí)兩者溫度相同，可不考慮此項(xiàng)損失。 414.鋼筋應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失l4 鋼筋的應(yīng)力松弛是指鋼筋在高應(yīng)力作用下及鋼

16、筋長(zhǎng)度不變條件下，其應(yīng)力隨時(shí)間增長(zhǎng)而降低的現(xiàn)象。 鋼筋應(yīng)力松弛有以下特點(diǎn)： 應(yīng)力松弛與時(shí)間有關(guān)，開始快，以后慢； 應(yīng)力松弛與鋼材品種有關(guān)。軟鋼比硬鋼要??；張拉控制應(yīng)力con高，應(yīng)力松弛大。 4243 采用超張拉可使應(yīng)力松弛損失有所降低。超張拉程序?yàn)?因?yàn)樵谳^高應(yīng)力下持荷兩分鐘所產(chǎn)生的松弛損失與在較低應(yīng)力下經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間才能完成的松弛損失大體相當(dāng)，所以經(jīng)過(guò)超張拉后再?gòu)埨羉on時(shí)，一部分松弛損失已完成。5.混凝土的收縮徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失l5 混凝土結(jié)硬時(shí)產(chǎn)生體積收縮，在預(yù)壓力作用作用下，混凝土?xí)l(fā)生徐變，這都會(huì)使構(gòu)件縮短，構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力鋼筋跟著回縮，造成預(yù)應(yīng)力損失。 44先張法構(gòu)件 后張法構(gòu)件

17、式中 pc, pc分別為完成第一批預(yù)應(yīng)力損失后受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)處混凝土法向壓應(yīng)力；fcu施加預(yù)應(yīng)力時(shí)混凝土的實(shí)際立方體抗壓強(qiáng)度。一般fcu不等于構(gòu)件混凝土的立方體強(qiáng)度f(wàn)cu ，但要求 fcu0.75 fcu； 當(dāng)結(jié)構(gòu)處于年平均相對(duì)濕度低于40%環(huán)境下，該項(xiàng)損失應(yīng)增加30%。45 ， 受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的配筋率。 先張法構(gòu)件 后張法構(gòu)件 式中 Ap ,Ap分別為受拉區(qū)和受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積，對(duì)稱配筋的構(gòu)件，取，此時(shí)配筋率應(yīng)按鋼筋截面面積的一半進(jìn)行計(jì)算； A0 ,An分別為混凝土換算截面積、凈截面面積。 46 后張法構(gòu)件收縮徐變損失比先張法構(gòu)件小，原因是后張法

18、構(gòu)件在施加預(yù)應(yīng)力時(shí)，混凝土的收縮已完成一部分。以上公式適用于一般相對(duì)濕度環(huán)境，高濕度環(huán)境下，l5，l5應(yīng)降低，反之則增加。 減少此項(xiàng)損失的措施有： 采用高標(biāo)號(hào)水泥，減少水泥用量，降低水灰比； 采用級(jí)配良好的骨料，加強(qiáng)振搗，提高混凝土的密實(shí)性； 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，以減少混凝土的收縮， 控制混凝土應(yīng)力pc，要求 ,以防止發(fā)生非線性徐變。 476.用螺旋式預(yù)應(yīng)力鋼筋作配筋的環(huán)形構(gòu)件由于混凝土的局部擠壓引起的預(yù)應(yīng)力損失l6 僅后張法有這項(xiàng)損失。當(dāng)D3m，l6=30MPa，當(dāng)D3m，不考慮該項(xiàng)損失。此處D為環(huán)形構(gòu)件的直徑。 七、預(yù)應(yīng)力損失值的組合 為了計(jì)算方便，規(guī)范把預(yù)應(yīng)力損失分為兩批，混凝土受預(yù)壓前產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)

19、力損失為第一批預(yù)應(yīng)力損失l，而混凝土受預(yù)壓后產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失為第二批預(yù)應(yīng)力損失l 。項(xiàng)次預(yù)應(yīng)力損失的組合先張法構(gòu)件后張法構(gòu)件1混凝土預(yù)壓前（第一批）損失ll1+l2+l3+l4l1+l22混凝土預(yù)壓后（第二批）損失ll5l4+l5+l6 48規(guī)范同時(shí)還規(guī)定，當(dāng)按上述規(guī)定計(jì)算求得的預(yù)應(yīng)力總損失值小于下列數(shù)值時(shí)，則按下列數(shù)值取用：先張法構(gòu)件100N/mm2；后張法構(gòu)件80N/mm2。 49七 先張法構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼筋傳遞長(zhǎng)度在先張構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼筋中的預(yù)拉應(yīng)力通過(guò)粘結(jié)應(yīng)力方式轉(zhuǎn)變?yōu)榛炷恋念A(yù)壓應(yīng)力，顯然這需要一定的長(zhǎng)度，只要達(dá)到此長(zhǎng)度后才能保證鋼筋與混凝土之間不發(fā)生滑移，即無(wú)粘結(jié)應(yīng)力，該長(zhǎng)度稱為傳遞長(zhǎng)度

20、ltr。50當(dāng)采用驟然放張預(yù)應(yīng)力的施工工藝時(shí)，對(duì)光面預(yù)應(yīng)力鋼絲ltr的起點(diǎn)應(yīng)從距構(gòu)件末端ltr4處開始計(jì)算。51八、后張法構(gòu)件端部錨固區(qū)局部受壓驗(yàn)算 后張法構(gòu)件中，預(yù)壓應(yīng)力是通過(guò)錨具傳給墊板，再由墊板傳遞給混凝土的。預(yù)壓應(yīng)力在構(gòu)件的端面上是集中于墊板下一定的范圍之內(nèi)，然后在構(gòu)件內(nèi)逐步擴(kuò)散，經(jīng)過(guò)一定的擴(kuò)散長(zhǎng)度后就均勻地分布到構(gòu)件的全截面上，一般取擴(kuò)散長(zhǎng)度等于構(gòu)件的截面高度。52錨固區(qū)抗裂度主要取決于墊板與構(gòu)件的端部尺寸，端部截面局部承壓強(qiáng)度則通過(guò)配置間接鋼筋來(lái)滿足。式中 Fl 局部受壓面上作用的局部壓力設(shè)計(jì)值； 、端部受壓截面尺寸驗(yàn)算： 局部受壓區(qū)截面尺寸應(yīng)符合下列要求。c 混凝土強(qiáng)度的影響系數(shù)

21、；l 混凝土局部受壓承載力強(qiáng)度的提高系數(shù)；53fc 張拉時(shí)混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。Ab 局部受壓時(shí)的計(jì)算底面積，按與局部承壓面積“同心、對(duì)稱”原則確定。 Aln 混凝土局部受壓凈面積，應(yīng)在中扣孔道、凹槽部分面積； Al 混凝土局部承壓面積。當(dāng)有墊板時(shí)；可考 慮預(yù)壓力沿錨具墊圈邊緣在墊板中按450擴(kuò)散后傳至混凝土的受壓面積；不滿足時(shí)：加大端部面積；調(diào)整錨具位置；加大墊板厚度；提高混凝土強(qiáng)度級(jí)別5455 、局部受壓承載力計(jì)算式中 cor 配置間接鋼筋的局部受壓承載力提高系數(shù)，且當(dāng)Acor大于Ab時(shí)，Acor取Ab；當(dāng)Acor不大于混凝土局部受壓面積Al的1.25倍時(shí)，cor取1.0； Acor

22、 方格網(wǎng)式或螺旋式間接鋼筋內(nèi)表面范圍內(nèi)的混凝土核心截面面積，應(yīng)大于混凝土局部受壓面積Al，其重心應(yīng)與Al的重心重合，計(jì)算中按同心、對(duì)稱的原則取值；v 間接鋼筋的體積配筋率，要求0.5。56 當(dāng)為方格網(wǎng)配筋時(shí) 當(dāng)為螺旋式配筋時(shí) 式中 l1，l2 鋼筋網(wǎng)兩個(gè)方向長(zhǎng)度， l1 l2 ； n1，As1 l1方向的鋼筋根數(shù)和單根鋼筋的截面面積； n2，As2 l2方向的鋼筋根數(shù)和單根鋼筋的截面面積； s 方格網(wǎng)或螺旋筋的間距； Ass1螺旋式單根間接鋼筋的截面面積； dcor螺旋鋼筋范圍以內(nèi)的混凝土直徑。 5758計(jì)算需要的間接鋼筋應(yīng)均勻地配置在規(guī)定的h范圍內(nèi)，且其體積配筋率v不應(yīng)小于0.5%。對(duì)方格網(wǎng)

23、配筋，在hl1范圍內(nèi)配置的方格網(wǎng)鋼筋不應(yīng)少于4片；對(duì)螺旋式配筋，在hdcor范圍內(nèi)配置的螺旋式鋼筋不應(yīng)少于4圈。599.2 預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的計(jì)算 9.2.1預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件各階段應(yīng)力分析 預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件從張拉鋼筋開始直至構(gòu)件破壞，截面中鋼筋和混凝土應(yīng)力的變化分為兩個(gè)階段：施工階段和使用階段。每個(gè)階段又包括了若干特征受力過(guò)程。 1）在施工階段，構(gòu)件截面沒(méi)有開裂，可以把預(yù)應(yīng)力混凝土視作彈性材料，因而可以用材料力學(xué)的分析方法對(duì)構(gòu)件截面的應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算；在使用階段構(gòu)件開裂前，材料力學(xué)的方法仍然適用。此時(shí)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件可看做承受兩個(gè)力系，一個(gè)是由外荷載所產(chǎn)生，另一個(gè)是把全部預(yù)

24、應(yīng)力鋼筋的合力看作反向作用在構(gòu)件上的外力所產(chǎn)生。 2）抓住施工、使用階段中的特征受力狀態(tài)，搞清各個(gè)狀態(tài)已經(jīng)發(fā)生的預(yù)應(yīng)力損失，以及與該狀態(tài)相應(yīng)的混凝土強(qiáng)度。 60施工階段的兩個(gè)典型受力狀態(tài)是： 先張法構(gòu)件放松預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，后張法構(gòu)件完成第一批損失后；使用階段的典型受力狀態(tài)是： 消壓狀態(tài)，即加荷至混凝土受到的預(yù)壓應(yīng)力為零（pc ）； 開裂狀態(tài)，即外加荷載增至Ncr使混凝土即將開裂； 破壞狀態(tài)，即預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服時(shí)的狀態(tài) 先、后張法構(gòu)件完成第二批預(yù)應(yīng)力損失后。 3）掌握施工階段預(yù)應(yīng)力的傳遞途徑，搞清換算截面面積A0及凈截面面積An的意義及應(yīng)用。 61 一、先張法構(gòu)件各階段的應(yīng)力分

25、析1.施工階段1）張拉鋼筋2)完成第一批預(yù)應(yīng)力損失澆注混凝土但不受力623)放松鋼筋NP:完成第一批預(yù)應(yīng)力損失后預(yù)應(yīng)力鋼筋計(jì)算張拉力。不等于實(shí)際張拉力。換算截面面積。63NP:完成第二批預(yù)應(yīng)力損失后預(yù)應(yīng)力鋼筋計(jì)算張拉力。不等于實(shí)際張拉力。換算截面面積。4）完成第二批損失641）加載至N0：使混凝土中的應(yīng)力為零2.使用階段2）加載至混凝土即將開裂3）加載至最大承載力65預(yù)應(yīng)力混凝土與普通混凝土的區(qū)別：（1）預(yù)應(yīng)力筋始終處于高應(yīng)力狀態(tài)，混凝土在N0之前始終處于受壓狀態(tài)。（2）預(yù)應(yīng)力混凝土開裂荷載和極限荷載接近，延性差。（3）預(yù)應(yīng)力混凝土與普通混凝土承載力相同。66二、后張法 1.施工階段 1)張拉

26、鋼筋并完成第一批損失NP:完成第一批預(yù)應(yīng)力損失后預(yù)應(yīng)力鋼筋計(jì)算張拉力。等于實(shí)際張拉力。凈截面面積。67NP:完成第二批預(yù)應(yīng)力損失后預(yù)應(yīng)力鋼筋計(jì)算張拉力。等于實(shí)際張拉力。凈截面面積。2）完成第二批損失681）加載至N0：使混凝土中的應(yīng)力為零2.使用階段2）加載至混凝土即將開裂3）加載至最大承載力693.先、后張法異同1)施工階段公式相似，先張法A0，后張法An。2)使用階段公式相同，但pc數(shù)值不同。3)后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力高于先張法，p后= p 先+E pc709.2.2軸心受拉構(gòu)件 使用階段的計(jì)算1.使用階段承載力計(jì)算2.抗裂度驗(yàn)算及裂縫寬度驗(yàn)算根據(jù)使用條件和所處環(huán)境，將結(jié)構(gòu)構(gòu)件正截面的受力裂

27、縫控制等級(jí)分為三級(jí)，（安全儲(chǔ)備）711）一級(jí)裂縫控制等級(jí)-嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件 按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算時(shí)，構(gòu)件受拉邊緣混凝土不應(yīng)產(chǎn)生拉應(yīng)力。2）二級(jí)裂縫控制等級(jí)，一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件 按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算時(shí)，構(gòu)件受拉邊緣混凝土拉應(yīng)力不應(yīng) 大于混凝土抗拉強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值。723）三級(jí)允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)期作用的影響計(jì)算時(shí)，構(gòu)件的最大裂縫寬度不應(yīng)超過(guò)規(guī)定的最大裂縫寬度限值；對(duì)二a類環(huán)境的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，尚應(yīng)按荷載準(zhǔn)永久組合計(jì)算，且構(gòu)件受拉邊緣混凝土的拉應(yīng)力不應(yīng)大于混凝土的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。wmaxwlim對(duì)二a類環(huán)境的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，尚應(yīng)按荷載準(zhǔn)永久組合計(jì)算

28、，且構(gòu)件受拉邊緣混凝土的拉應(yīng)力不應(yīng)大于混凝土的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。73743.軸心受拉構(gòu)件 施工階段的驗(yàn)算1. 混凝土軸心受壓承載力驗(yàn)算 規(guī)范規(guī)定，張拉鋼筋（后張法）或切斷預(yù)應(yīng)力筋（先張法）時(shí)，構(gòu)件應(yīng)滿足下列條件： cc0.8fck2 .后張法的錨固區(qū)局壓驗(yàn)算-同前 先張法后張法759.3后張法預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件應(yīng)用較為普遍，如預(yù)制空心板、大型屋面板、V形折板、吊車梁、屋面梁、剛架、現(xiàn)澆大跨度梁板等。預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力分析過(guò)程，與預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的應(yīng)力分析相同，也分為施工階段和使用階段。應(yīng)力分析時(shí)假定預(yù)應(yīng)力混凝土為一般彈性勻質(zhì)體，按材料力學(xué)公式進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算

29、和分析。在預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件中，預(yù)應(yīng)力鋼筋主要配置在使用階段的受拉區(qū)(稱為預(yù)壓區(qū))；為了防止構(gòu)件在施工階段出現(xiàn)裂縫，有時(shí)在使用階段的受壓區(qū)(稱為預(yù)拉區(qū))也設(shè)置有預(yù)應(yīng)力鋼筋。對(duì)預(yù)拉區(qū)允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，為了控制在預(yù)壓力作用下梁頂面(預(yù)拉區(qū))的裂縫寬度，在預(yù)拉區(qū)需設(shè)置非預(yù)應(yīng)力鋼筋(As)。同時(shí)，為了構(gòu)件運(yùn)輸和吊裝階段的需要改善延性，在梁底部預(yù)壓區(qū)也要配置非預(yù)應(yīng)力鋼筋(As)。為了減小梁頂拉應(yīng)力，加大梁底壓應(yīng)力，大型構(gòu)件多采用T形、分對(duì)稱工字形、箱形等，因剛度大，截面高度可取鋼筋混凝土的70%左右 。配筋方式：直線、曲線76一、各階段應(yīng)力分析 根據(jù)軸心受拉構(gòu)件分析結(jié)果，可以將預(yù)應(yīng)力鋼筋的計(jì)算張拉力

30、作為外力來(lái)求混凝土的預(yù)壓力。1.施工階段 1）完成第一批損失772）完成第二批損失782.使用階段 1）加載至截面下邊緣混凝土應(yīng)力為零2）加載至截面下邊緣混凝土即將開裂混凝土構(gòu)件的截面抵抗矩塑性影響系數(shù) 793）加載至破壞破壞類似于普通混凝土受彎構(gòu)件，即受拉鋼筋屈服后壓區(qū)混凝土壓壞。二、預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件使用階段正截面承載力計(jì)算（一）破壞時(shí)截面應(yīng)力狀態(tài) 1.界限破壞時(shí)相對(duì)受壓區(qū)高度設(shè)受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)處混凝土預(yù)壓應(yīng)力為零時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋中得應(yīng)力為p0，界限破壞時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fpy。相應(yīng)的應(yīng)變?cè)隽繛椋?0 xcbh0注：當(dāng)截面受拉區(qū)內(nèi)配置有不同種類或不同預(yù)應(yīng)力值的鋼筋時(shí)，

31、受彎構(gòu)件的相對(duì)界限受壓區(qū)高度應(yīng)分別計(jì)算，并取其較小值。 預(yù)應(yīng)力均用此公式812.任意位置處預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力可由平截面假定得出。823.破壞時(shí)受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力 受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋在施工階段是受拉，進(jìn)入使用階段后隨著外荷載的增加，其拉應(yīng)力逐漸減小，在破壞時(shí)的應(yīng)力可能仍為拉應(yīng)力，也可能變?yōu)閴簯?yīng)力，但都達(dá)不到強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。831.矩形、倒T形截面：適用條件：2a x b h0 （二）使用階段正截面受彎承載力計(jì)算當(dāng)Ap為拉應(yīng)力時(shí)，承載力降低。84852.T形、工字形截面1）判別T形截面類型：862）第二類T形截面，即x hf 適用條件：2a x b h0 2.計(jì)算公式及適用條件1）第一類

32、T形截面，即x hf ，按寬度為bf 的矩形截面計(jì)算。預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的正截面受彎承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)符合下列要求：Mu：構(gòu)件的正截面受彎承載力設(shè)計(jì)值。Mcr：構(gòu)件的正截面開裂彎矩。87三、使用階段正截面抗裂度驗(yàn)算及裂縫寬度驗(yàn)算根據(jù)使用條件和所處環(huán)境，將結(jié)構(gòu)構(gòu)件正截面的受力裂縫控制等級(jí)分為三級(jí)，（安全儲(chǔ)備）881）一級(jí)裂縫控制等級(jí)-嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件 按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算時(shí)，構(gòu)件受拉邊緣混凝土不應(yīng)產(chǎn)生拉應(yīng)力。2）二級(jí)裂縫控制等級(jí)，一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件 按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算時(shí)，構(gòu)件受拉邊緣混凝土拉應(yīng)力不應(yīng) 大于混凝土抗拉強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值。893）三級(jí)允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，按荷載標(biāo)

33、準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)期作用的影響計(jì)算時(shí)，構(gòu)件的最大裂縫寬度不應(yīng)超過(guò)規(guī)定的最大裂縫寬度限值；對(duì)二a類環(huán)境的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，尚應(yīng)按荷載準(zhǔn)永久組合計(jì)算，且構(gòu)件受拉邊緣混凝土的拉應(yīng)力不應(yīng)大于混凝土的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。wmaxwlim對(duì)二a類環(huán)境的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，尚應(yīng)按荷載準(zhǔn)永久組合計(jì)算，且構(gòu)件受拉邊緣混凝土的拉應(yīng)力不應(yīng)大于混凝土的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。9091實(shí)際上相當(dāng)于偏壓構(gòu)件，軸向力Np0，偏心距e。Np0：計(jì)算截面上混凝土法向預(yù)應(yīng)力等于零時(shí)的預(yù)加力；1：無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的等效折減系數(shù)，取1為0.3；對(duì)灌漿的后張預(yù)應(yīng)力筋，取1為1.0；ep：計(jì)算截面上混凝土法向預(yù)應(yīng)力等于零時(shí)的預(yù)加力Np0的作用點(diǎn)至受拉區(qū)縱向

34、預(yù)應(yīng)力筋和普通鋼筋合力點(diǎn)的距離；yps：受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力筋和普通鋼筋合力點(diǎn)的距離；ep0：計(jì)算截面上混凝土法向預(yù)應(yīng)力等于零時(shí)的預(yù)加力Np0的偏心距。92四、受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力 受彎構(gòu)件由于預(yù)應(yīng)力的存在，阻滯了斜裂縫的出現(xiàn)和開展，增加了砼剪壓區(qū)的高度和骨料咬合力，提高了斜截面抗剪強(qiáng)度，但提高不是無(wú)限度的。V Vcs + VpVp = 0.05Np0VP：由預(yù)加力所提高的構(gòu)件受剪承載力設(shè)計(jì)值；Np0：計(jì)算截面上混凝土法向預(yù)應(yīng)力等于零時(shí)的預(yù)加力；當(dāng)Np0大于0.3fcA0時(shí)，取0.3fcA0 ，此處，A0為構(gòu)件的換算截面面積。1.僅配置箍筋時(shí)：注：1 對(duì)預(yù)加力Np0引起的截面彎矩與外彎矩方向相

35、同的情況，以及預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁和允許出現(xiàn)裂縫的預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁，均應(yīng)取Vp為0；2 先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在計(jì)算預(yù)加力Np0時(shí)，應(yīng)考慮預(yù)應(yīng)力筋傳遞長(zhǎng)度的影響。932.當(dāng)配置箍筋和彎起鋼筋時(shí) VVcsVP0.8fyvAsbsins0.8fpyApbsinp V：配置彎起鋼筋處的剪力設(shè)計(jì)值；VP:由預(yù)加力所提高的構(gòu)件受剪承載力設(shè)計(jì)值，但計(jì)算預(yù)加力Npo時(shí)不考慮彎起預(yù)應(yīng)力筋的作用；Asb、Apb:分別為同一平面內(nèi)的彎起普通鋼筋、彎起預(yù)應(yīng)力筋的截面面積；s、p:分別為斜截面上彎起普通鋼筋、彎起預(yù)應(yīng)力筋的切線與構(gòu)件縱軸線的夾角。94五、受彎構(gòu)件斜截面抗裂度驗(yàn)算1.主應(yīng)力計(jì)算2.斜截面抗裂度驗(yàn)算1)

36、主拉應(yīng)力:一級(jí)裂縫控制等級(jí)構(gòu)件：tp0.85ftk。 二級(jí)裂縫控制等級(jí)構(gòu)件：tp0.95ftk。2）主壓應(yīng)力:一、二級(jí)裂縫控制等級(jí)構(gòu)件：cp0.60fck。953)驗(yàn)算位置跨內(nèi)不利位置的截面：彎矩和剪力較大的截面，或截面外形有突變的截面。 在沿截面高度上：應(yīng)選擇換算截面重心處和截面寬度劇烈改變處，如 I 形截面上、下翼緣與腹板交界處。96六、受彎構(gòu)件施工階段驗(yàn)算對(duì)制作、運(yùn)輸及安裝等施工階段預(yù)拉區(qū)允許出現(xiàn)拉應(yīng)力的構(gòu)件，或預(yù)壓時(shí)全截面受壓的構(gòu)件，在預(yù)加力、自重及施工荷載作用下(必要時(shí)應(yīng)考慮動(dòng)力系數(shù)，可取1.5)截面邊緣的混凝土法向應(yīng)力宜符合下列規(guī)定： 簡(jiǎn)支構(gòu)件的端部區(qū)段截面預(yù)拉區(qū)邊緣纖維混凝土拉應(yīng)

37、力允許大于 ，但不應(yīng)大于 。NpMkNk121凈截面重心軸；2換算截面重心軸9798七、受彎構(gòu)件變形驗(yàn)算 預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件由于預(yù)應(yīng)力的作用產(chǎn)生反拱(向上的撓曲變形)，在使用荷載作用下產(chǎn)生的變形要抵消一部分反拱，所以預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件的撓度可由這兩部分疊加而得。 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的最大撓度應(yīng)按荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合，并應(yīng)考慮荷載長(zhǎng)期作用的影響進(jìn)行計(jì)算 。1.荷載作用下構(gòu)件的撓度f(wàn)1l:按結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算。1）使用階段要求不開裂構(gòu)件： Bs=0.85EcI02 ) 使用階段允許出現(xiàn)構(gòu)件：注：對(duì)預(yù)壓時(shí)預(yù)拉區(qū)出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，BS應(yīng)降低10。99； ：縱向受拉鋼筋配筋率：對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，取為(1ApAs)

38、(bh0)，對(duì)灌漿的后張預(yù)應(yīng)力筋，取11.0，對(duì)無(wú)粘結(jié)后張預(yù)應(yīng)力筋，取10.3；I0：換算截面慣性矩；kcr：預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正截面的開裂彎矩Mcr與彎矩Mk的比值，當(dāng)Kcr1.0時(shí)，取Kcr1.0；：混凝土構(gòu)件的截面抵抗矩塑性影響系數(shù)， m：混凝土構(gòu)件的截面抵抗矩塑性影響系數(shù)基本值。h: 截面高度（mm）：當(dāng)h1600時(shí)，取h=1600。應(yīng)變1002.預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的反拱f2l 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件在使用階段的預(yù)加力反拱值，可用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法按剛度EcI0進(jìn)行計(jì)算，并應(yīng)考慮預(yù)壓應(yīng)力長(zhǎng)期作用的影響，計(jì)算中預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力應(yīng)扣除全部預(yù)應(yīng)力損失。簡(jiǎn)化計(jì)算時(shí)，可將計(jì)算的反拱值乘以增大系數(shù)2.0。 對(duì)重

39、要的或特殊的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的長(zhǎng)期反拱值，可根據(jù)專門的試驗(yàn)分析確定或根據(jù)配筋情況采用考慮收縮、徐變影響的計(jì)算方法分析確定。3.撓度驗(yàn)算： 當(dāng)考慮反拱后計(jì)算的構(gòu)件長(zhǎng)期撓度不符合有關(guān)規(guī)定時(shí)，可采用施工預(yù)先起拱等方式控制撓度； 對(duì)永久荷載相對(duì)于可變荷載較小的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，應(yīng)考慮反拱過(guò)大對(duì)正常使用的不利影響，并應(yīng)采取相應(yīng)的設(shè)計(jì)和施工措施。 設(shè)計(jì)方法 一般先按裂縫控制的要求，確定線型，估算有效預(yù)壓值；估算出總預(yù)應(yīng)力筋的面積；確定錨具形式和布置；按承載力和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算和驗(yàn)算。1019.4預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的構(gòu)造要求 1 先張法預(yù)應(yīng)力筋之間的凈間距不宜小于其公稱直徑的2.5倍和混凝土粗骨料

40、最大粒徑的1.25倍，且應(yīng)符合下列規(guī)定：預(yù)應(yīng)力鋼絲，不應(yīng)小于15mm；三股鋼絞線，不應(yīng)小于20mm七股鋼絞線，不應(yīng)小于25mm。當(dāng)混凝土振搗密實(shí)性具有可靠保證時(shí)，凈間距可放寬為最大粗骨料粒徑的1.0倍。2 先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件端部宜采取下列構(gòu)造措施：1 ）單根配置的預(yù)應(yīng)力筋，其端部宜設(shè)置螺旋筋；2 ）分散布置的多根預(yù)應(yīng)力筋，在構(gòu)件端部10d且不小于100mm長(zhǎng)度范圍內(nèi)，宜設(shè)置35片與預(yù)應(yīng)力筋垂直的鋼筋網(wǎng)片，此處d為預(yù)應(yīng)力筋的公稱直徑；3 ）采用預(yù)應(yīng)力鋼絲配筋的薄板，在板端100mm長(zhǎng)度范圍內(nèi)宜適當(dāng)加密橫向鋼筋；4 ）槽形板類構(gòu)件，應(yīng)在構(gòu)件端部100mm長(zhǎng)度范圍內(nèi)沿構(gòu)件板面設(shè)置附加橫向鋼筋，其

41、數(shù)量不應(yīng)少于2根。3 預(yù)制肋形板，宜設(shè)置加強(qiáng)其整體性和橫向剛度的橫肋。端橫肋的受力鋼筋應(yīng)彎入縱肋內(nèi)。當(dāng)采用先張長(zhǎng)線法生產(chǎn)有端橫肋的預(yù)應(yīng)力混凝土肋形板時(shí)，應(yīng)在設(shè)計(jì)和制作上采取防止放張預(yù)應(yīng)力時(shí)端橫肋產(chǎn)生裂縫的有效措施。1024 在預(yù)應(yīng)力混凝土屋面梁、吊車梁等構(gòu)件靠近支座的斜向主拉應(yīng)力較大部位，宜將一部分預(yù)應(yīng)力筋彎起配置。5 預(yù)應(yīng)力筋在構(gòu)件端部全部彎起的受彎構(gòu)件或直線配筋的先張法構(gòu)件，當(dāng)構(gòu)件端部與下部支承結(jié)構(gòu)焊接時(shí)，應(yīng)考慮混凝土收縮、徐變及溫度變化所產(chǎn)生的不利影響，宜在構(gòu)件端部可能產(chǎn)生裂縫的部位設(shè)置縱向構(gòu)造鋼筋。6 后張法預(yù)應(yīng)力筋所用錨具、夾具和連接器等的形式和質(zhì)量應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。7

42、后張法預(yù)應(yīng)力筋及預(yù)留孔道布置應(yīng)符合下列構(gòu)造規(guī)定：1 ）預(yù)制構(gòu)件中預(yù)留孔道之間的水平凈間距不宜小于50mm，且不宜小于粗骨料粒徑的1.25倍；孔道至構(gòu)件邊緣的凈間距不宜小于30mm，且不宜小于孔道直徑的50；2 ）現(xiàn)澆混凝土梁中預(yù)留孔道在豎直方向的凈間距不應(yīng)小于孔道外徑，水平方向的凈間距不宜小于1.5倍孔道外徑，且不應(yīng)小于粗骨料粒徑的1.25倍；從孔道外壁至構(gòu)件邊緣的凈間距，梁底不宜小于50mm，梁側(cè)不宜小于40mm，裂縫控制等級(jí)為三級(jí)的梁，梁底、梁側(cè)分別不宜小于60mm和50mm。3 ）預(yù)留孔道的內(nèi)徑宜比預(yù)應(yīng)力束外徑及需穿過(guò)孔道的連接器外徑大6mm15mm，且孔道的截面積宜為穿入預(yù)應(yīng)力束截面積

43、的3.04.0倍。1034 ）當(dāng)有可靠經(jīng)驗(yàn)并能保證混凝土澆筑質(zhì)量時(shí)，預(yù)留孔道可水平并列貼緊布置，但并排的數(shù)量不應(yīng)超過(guò)2束。5 ）在現(xiàn)澆樓板中采用扁形錨固體系時(shí)，穿過(guò)每個(gè)預(yù)留孔道的預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量宜為35根；在常用荷載情況下，孔道在水平方向的凈間距不應(yīng)超過(guò)8倍板厚及1.5m中的較大值。6 ）板中單根無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的間距不宜大于板厚的6倍，且不宜大于1m；帶狀束的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋根數(shù)不宜多于5根，帶狀束間距不宜大于板厚的12倍，且不宜大于2.4m。7 ）梁中集束布置的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，集束的水平凈間距不宜小于50mm，束至構(gòu)件邊緣的凈距不宜小于40mm。8 后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的端部錨固區(qū)，應(yīng)按下列規(guī)定

44、配置間接鋼筋：1） 采用普通墊板時(shí)，應(yīng)進(jìn)行局部受壓承載力計(jì)算，并配置間接鋼筋，其體積配筋率不應(yīng)小于0.5，墊板的剛性擴(kuò)散角應(yīng)取45；2） 局部受壓承載力計(jì)算時(shí)，局部壓力設(shè)計(jì)值對(duì)有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件取1.2倍張拉控制力，對(duì)無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土取1.2倍張拉控制力和(fptkAp)中的較大值；3 ）當(dāng)采用整體鑄造墊板時(shí)，其局部受壓區(qū)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；1044 ）在局部受壓間接鋼筋配置區(qū)以外，在構(gòu)件端部長(zhǎng)度l不小于截面重心線上部或下部預(yù)應(yīng)力筋的合力點(diǎn)至鄰近邊緣的距離e的3倍、但不大于構(gòu)件端部截面高度h的1.2倍，高度為2e的附加配筋區(qū)范圍內(nèi)，應(yīng)均勻配置附加防劈裂箍筋或網(wǎng)片，配筋面積可按下列

45、公式計(jì)算： 且體積配筋率不應(yīng)小于0.5%P：作用在構(gòu)件端部截面重心線上部或下部預(yù)應(yīng)力筋的合力設(shè)計(jì)值，可按本條第2款的規(guī)定確定；ll、lb：分別為沿構(gòu)件高度方向Al、Ab的邊長(zhǎng)或直徑；fyv：附加防劈裂鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。105當(dāng)端部截面上部和下部均有預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，附加豎向鋼筋的總截面面積應(yīng)按上部和下部的預(yù)應(yīng)力合力分別計(jì)算的較大值采用。 在構(gòu)件端面橫向也應(yīng)按上述方法計(jì)算抗端面裂縫鋼筋，并與上述豎向鋼筋形成網(wǎng)片筋配置。5）當(dāng)構(gòu)件端部預(yù)應(yīng)力筋需集中布置在界截面下部或集中布置在上部和下部時(shí)，應(yīng)在構(gòu)件端部0.2h范圍內(nèi)設(shè)置附加豎向防端面裂縫構(gòu)造鋼筋，其截面面積應(yīng)符合下式要求：Ts：錨固端端面拉力；h：構(gòu)

46、件端部截面高度；P：作用在構(gòu)件端部截面重心線上部或下部預(yù)應(yīng)力筋的合力設(shè)計(jì)值。可按本條第 2）款的規(guī)定確定。e：截面重心線上部或下部預(yù)應(yīng)力筋的合力點(diǎn)至截面近邊的距離。1069 當(dāng)構(gòu)件在端部有局部凹進(jìn)時(shí)，應(yīng)增設(shè)折線構(gòu)造鋼筋或其他有效的構(gòu)造鋼筋。 1折線構(gòu)造鋼筋；2豎向構(gòu)造鋼筋 10 后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，當(dāng)采用曲線預(yù)應(yīng)力束時(shí)，其曲率半徑rp宜按下列公式確定，但不宜小于4m。 P：預(yù)應(yīng)力束的合力設(shè)計(jì)值，可按第8條第 2）款的規(guī)定確定；rp：預(yù)應(yīng)力束的曲率半徑（m)；dp：預(yù)應(yīng)力束孔道的外徑；fc：混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；當(dāng)驗(yàn)算張拉階段曲率半徑時(shí)，可取與施工階段混凝土立方體抗壓強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的軸心抗壓

47、強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 對(duì)于折線配筋的構(gòu)件，在預(yù)應(yīng)力束彎折處的曲率半徑可適當(dāng)減小。當(dāng)曲率半徑rp不滿足上述要求時(shí)，可在曲線預(yù)應(yīng)力束彎折處內(nèi)側(cè)設(shè)置鋼筋網(wǎng)片或螺旋筋。10711 在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，當(dāng)沿構(gòu)件凹面布置曲線預(yù)應(yīng)力束時(shí)，應(yīng)進(jìn)行防崩裂設(shè)計(jì)。當(dāng)曲率半徑rp滿足下列公式要求時(shí)，可僅設(shè)置U形插筋。當(dāng)不滿足時(shí)，每單肢U形插筋的截面面積應(yīng)按下列公式確定：P：預(yù)應(yīng)力束的合力設(shè)計(jì)值，可按第8條第 2）款的規(guī)定確定；ft：混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；或與施工階段混凝土立方體抗壓強(qiáng)度相應(yīng)的軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；cp：預(yù)應(yīng)力束孔道凈混凝土保護(hù)層厚度；Asv1：每單肢插筋截面面積；sv：U形插筋間距；fyv： U形插筋抗拉

48、強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，當(dāng)大于360N/mm2時(shí)取360N/mm2 。108U形插筋的錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于la；當(dāng)實(shí)際錨固長(zhǎng)度lc小于la時(shí)，每單肢U形插筋的截面面積可按Asv1/k取值。其中k取lc 15d 和lc /200中得較小值，且k不大于1.0。 當(dāng)有平行的幾個(gè)孔道，且中心距不大于2dp時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋的合力設(shè)計(jì)值應(yīng)按相鄰全部孔道內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋確定。10912 構(gòu)件端部尺寸應(yīng)考慮錨具的布置、張拉設(shè)備的尺寸和局部受壓的要求，必要時(shí)應(yīng)適當(dāng)加大。13 后張預(yù)應(yīng)力混凝土外露金屬錨具，應(yīng)采取可靠的防腐及防火措施，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1 ）無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋外露錨具應(yīng)采用注有足量防腐油脂的塑料帽封閉錨具端頭，并應(yīng)采用無(wú)收縮

49、砂漿或細(xì)石混凝土封閉；2 ）對(duì)處于二b、三a、三b類環(huán)境條件下的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)，應(yīng)采用全封閉的防腐蝕體系，其封錨端及各連接部位應(yīng)能承受10kPa的靜水壓力而不得透水；3 ）采用混凝土封閉時(shí)，其強(qiáng)度等級(jí)宜與構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)一致，且不應(yīng)低于C30。封錨混凝土與構(gòu)件混凝土應(yīng)可靠粘結(jié)，如錨具在封閉前應(yīng)將周圍混凝土界面鑿毛并沖洗干凈，且宜配置12片鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)應(yīng)與構(gòu)件混凝土拉結(jié)；4 ）采用無(wú)收縮砂漿或混凝土封閉保護(hù)時(shí)，其錨具及預(yù)應(yīng)力筋端部的保護(hù)層厚度不應(yīng)小于：一類環(huán)境時(shí)20mm，二a、二b類環(huán)境時(shí)50mm，三a、三b類環(huán)境時(shí)80mm。1109.5部分預(yù)應(yīng)力混凝土和無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土一、部分預(yù)應(yīng)

50、力混凝土1.特點(diǎn)(1)可合理控制裂縫節(jié)約鋼材。由于可根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的不同使用要求，可變荷載作用情況及環(huán)境條件等對(duì)裂縫進(jìn)行控制，降低了預(yù)加應(yīng)力值，從而節(jié)約鋼材。(2)控制反拱值不致過(guò)大。由于預(yù)加應(yīng)力值相對(duì)較小，構(gòu)件初始反拱值較小，徐變小。(3)延性較好。部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件由于配置了非預(yù)應(yīng)力鋼筋，可提高構(gòu)件延性，有利于結(jié)構(gòu)抗震，改善裂縫分布，減小裂縫寬度。(4)與全預(yù)應(yīng)力混凝土相比，可簡(jiǎn)化張拉、錨固等工藝，其綜合經(jīng)濟(jì)效果好。對(duì)于抗裂要求不高的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，部分預(yù)應(yīng)力混凝土是一種有應(yīng)用前途的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。(5)計(jì)算較復(fù)雜。1112.非預(yù)應(yīng)力筋的作用1）改善預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的延性；2）控制預(yù)拉區(qū)裂縫；3）承擔(dān)運(yùn)輸、存放、吊裝過(guò)程中等產(chǎn)生的拉應(yīng)力；4）分散裂縫，減小裂縫寬度。112二、無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土 無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土指的是采用無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋（經(jīng)涂抹防銹油脂，以減小摩擦力防止銹蝕，用聚乙烯材料包裹制成的專用預(yù)應(yīng)力筋）的預(yù)應(yīng)力混凝土。施工時(shí)，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋可如同非預(yù)應(yīng)力筋一樣，按設(shè)置要求鋪放在模板內(nèi)，然后澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度后，再?gòu)埨^固。此時(shí)，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋與混凝土不直接接觸，而成無(wú)粘結(jié)狀態(tài)。