預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計2

第9章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理主頁目錄上一章下一章幫助第9章

預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計第9章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理主頁目錄上一章下一章幫助本章重點(diǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土的概念及其優(yōu)點(diǎn)；

預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的截面設(shè)計。預(yù)應(yīng)力損失的原因及其計算和組合；

預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的受力性能分析；

施加預(yù)應(yīng)力的方法及預(yù)應(yīng)力混凝土材料的要求；第9章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理主頁目錄上一章下一章幫助§9.1預(yù)應(yīng)力混凝土的基本知識1.預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理9.1.1一般概念普通混凝土的缺點(diǎn)：在使用荷載下帶裂縫工作，影響使用功能、耐久、剛度和抗疲勞性。難以利用高強(qiáng)度鋼筋。與wmax對應(yīng)的s=200N/mm2。而高強(qiáng)鋼絲強(qiáng)度可達(dá)1600N/mm2以上。第9章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理主頁目錄上一章下一章幫助預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理：預(yù)應(yīng)力：在混凝土結(jié)構(gòu)承受使用荷載之前的制作階段預(yù)先對混凝土施加應(yīng)力。epNpspcsc

全預(yù)應(yīng)力混凝土部分預(yù)應(yīng)力混凝土有限預(yù)應(yīng)力混凝土第9章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理主頁目錄上一章下一章幫助日常生活中有許多應(yīng)用預(yù)應(yīng)力的例子。第9章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理主頁目錄上一章下一章幫助2.預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的受力特征

提高了構(gòu)件的抗裂性；

預(yù)應(yīng)力的大小可根據(jù)需要調(diào)整。

在使用荷載下，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件基本處于彈性工作階段(未裂)。施加預(yù)應(yīng)力對構(gòu)件的正截面承載力無明顯影響。第9章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理主頁目錄上一章下一章幫助3.預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)、缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：b.增大了構(gòu)件的剛度，減小撓度，耐久性好，耐疲勞，提高抗剪承載力。c.充分利用高強(qiáng)度材料的性能。預(yù)應(yīng)力筋NuNPyd.擴(kuò)大了構(gòu)件的使用范圍：減輕自重，加大跨度，提高適用能力。缺點(diǎn)：成本高，材料質(zhì)量要求高，工序復(fù)雜，技術(shù)水平要求高。a.

提高構(gòu)件的抗裂能力。第9章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理主頁目錄上一章下一章幫助9.1.2預(yù)應(yīng)力混凝土的分類根據(jù)制作、設(shè)計和施工的特點(diǎn)，預(yù)應(yīng)力混凝土可以有不同的分類：1.先張法和后張法鋼筋張拉先于混凝土澆筑——先張法鋼筋張拉后于混凝土澆筑——后張法部分截面受壓——部分預(yù)應(yīng)力2.全預(yù)應(yīng)力和部分預(yù)應(yīng)力全截面受壓——全預(yù)應(yīng)力3.有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力筋與周圍的混凝土粘結(jié)、握裹在一起——有粘結(jié)第9章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理主頁目錄上一章下一章幫助1.先張法張拉鋼筋支模、澆混凝土混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度剪鋼絲產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力9.1.3預(yù)應(yīng)力的建立方法①張拉鋼筋②澆注混凝土③剪斷鋼筋第9章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理主頁目錄上一章下一章幫助澆混凝土，預(yù)留孔道達(dá)到強(qiáng)度，穿筋張拉鋼筋，錨固產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力孔道灌漿2.后張法①澆注混凝土②穿鋼筋、張拉、錨固③灌漿第9章混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計原理理主頁頁目錄錄上一章章下一章章幫助助先張法法、后后張法法有各各自適適用范范圍和和優(yōu)、、缺點(diǎn)點(diǎn)。非預(yù)應(yīng)力鋼筋無粘結(jié)結(jié)預(yù)應(yīng)應(yīng)力混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)通常常與后后張預(yù)預(yù)應(yīng)力力工藝相結(jié)結(jié)合。。第9章混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計原理理主頁頁目錄錄上一章章下一章章幫助助錨、夾夾具：：用于固固定鋼鋼筋構(gòu)件制作完后，能取下重復(fù)使用–––夾具用于永久固定鋼筋、作為構(gòu)件的一部分–––錨具不同種種類的的錨具具，有有不同同的固固定原原理。。同時時，固固定預(yù)預(yù)應(yīng)力力筋、、錨具具則不不同，，則鋼鋼筋的的回縮縮量不不同，，錨具具的尺尺寸外外形對對構(gòu)件件的影影響也也不同同。9.1.4預(yù)應(yīng)應(yīng)力混混凝土土構(gòu)件件的錨錨、夾夾具第9章混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計原理理主頁頁目錄錄上一章章下一章章幫助助(a)張拉端(b)分散式固定端(c)集中式固定端鐓頭錨具錐塞式錨具(a)JM12型錨具夾片式錨具(b)XM型與QM型錨具夾片(c)QM型單孔錨具(d)QM型多孔錨具QMXM常見的幾種錨具第9章混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計原理理主頁頁目錄錄上一章章下一章章幫助助混凝土土：一般要要求不不應(yīng)低低于C30；采用鋼鋼絲，，鋼鉸鉸線，熱熱處理理鋼筋筋作預(yù)預(yù)應(yīng)力力鋼筋筋時，混凝土土強(qiáng)強(qiáng)度等級級不宜低低于C40。。鋼筋：預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋宜采采用鋼絲絲、鋼鉸鉸線，也也可采用用熱處理理鋼筋；；普通鋼鋼筋宜采采用HRB400級和HRB335級鋼筋，，也可采采用HRB235級鋼筋。。9.1.5預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝凝土構(gòu)件件對材料料的要求求第9章混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計原理主頁頁目錄錄上一章下一章幫助助1.使用用階段計計算承載力計算正截面：軸拉構(gòu)件、受彎構(gòu)件斜截面：受彎構(gòu)件裂縫控制驗(yàn)算一級：嚴(yán)格不裂二級：一般不裂三級：允許開裂——裂縫寬度驗(yàn)算抗裂度驗(yàn)算§9.2預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計的一般規(guī)定9.2.1計計算內(nèi)內(nèi)容第9章混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計原理主頁頁目錄錄上一章下一章幫助助指構(gòu)件制制作、運(yùn)運(yùn)輸、吊吊裝等施施工階段段承載力力、抗裂裂或裂縫縫寬度驗(yàn)驗(yàn)算。2.施工工階段驗(yàn)驗(yàn)算con：張拉鋼筋筋時，張張拉設(shè)備備上的測測力計所所指示的的總張拉拉力除以以預(yù)應(yīng)力力筋面積積。con的確定原原則：與與預(yù)應(yīng)力力的施加方方式及鋼筋的強(qiáng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值fptk有關(guān)。9.2.2張張拉控控制應(yīng)力力con第9章混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計原理主頁頁目錄錄上一章下一章幫助助con過高，可能引起起張拉時時個別鋼鋼絲拉斷斷，所以，控制應(yīng)應(yīng)力的大大小必須須適當(dāng)。。con過高，施工階段段可能引引起構(gòu)件件某些部部分受拉拉開裂或或局部受受壓破壞壞。確定con時考慮的的因素con增加。產(chǎn)生的預(yù)預(yù)應(yīng)力大大，抗裂裂性好。所以con>0.4fptk第9章混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計原理主頁頁目錄錄上一章下一章幫助助張拉控制應(yīng)力限值熱處理鋼筋消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線0.75fptk

后張法先張法鋼筋種類張拉方法0.75fptk0.7fptk0.65fptk在考慮提提高施工工階段的的抗裂性性及減少少應(yīng)力松松馳、摩摩擦、鋼鋼筋分批批張拉及及臺座之之間的溫溫差損失失時，可可以提高高0.05fptk。第9章混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計原理主頁頁目錄錄上一章下一章幫助助預(yù)應(yīng)力筋筋張拉后后，由于于各種原因因其張拉應(yīng)應(yīng)力會下下降，這這一現(xiàn)象象稱為預(yù)應(yīng)力損損失。引起預(yù)預(yù)應(yīng)力損損失的原原因有六大類。先分別別找出這這些損失失出現(xiàn)的的原因，，再根據(jù)據(jù)先張法法和后張張法的施施工特點(diǎn)點(diǎn)，了解解不同預(yù)預(yù)應(yīng)力損損失的組組合。9.2.3預(yù)預(yù)應(yīng)力損損失lpe=con–l最終有效預(yù)應(yīng)力：第9章混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計原理主頁頁目錄錄上一章下一章幫助助1.張張拉端錨錨具變形形和鋼筋筋內(nèi)縮引引起的預(yù)預(yù)應(yīng)力損損失l1直線：…9－1曲線：…9－2第9章混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計原理主頁頁目錄錄上一章下一章幫助助rc–––曲線的曲曲率半徑徑；,k–––預(yù)應(yīng)力筋筋與孔道道壁之間間的摩擦系數(shù)數(shù)及局部部偏差的摩摩擦系數(shù)數(shù)；x–––張拉端至至計算截截面的距距離xlf；l–––張拉端至錨固端距距離。lf–––反向摩擦擦影響長長度，m；…9－3a–––張拉端錨錨具變形形和鋼筋筋回縮量；式中：第9章混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計原理主頁頁目錄錄上一章下一章幫助助2.預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋與孔孔道壁之之間的摩摩擦引起起的損失失l2x

–––從張拉端至計算截面的孔道長度，m，可用投影長度；

–––從張拉端至計算截面曲線孔道長度的夾角，rad。當(dāng)（+kx）0.2時，

l2=con(kx+)…9－4第9章混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計原理主頁頁目錄錄上一章下一章幫助助3.受受張拉的的鋼筋與與承受拉拉力的設(shè)設(shè)備之間間的溫差差引起的的預(yù)應(yīng)力力損失l3加熱養(yǎng)護(hù)護(hù)：此時時混凝土土未硬結(jié)結(jié)，鋼筋自由由伸長，，而臺座不動。。鋼筋松了了–––產(chǎn)產(chǎn)生溫溫差損失失。小鋼模生生產(chǎn)的構(gòu)構(gòu)件無此此項(xiàng)損失失?！?－5第9章混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計原理主頁頁目錄錄上一章下一章幫助助4.預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋的應(yīng)應(yīng)力松弛弛引起的的損失l4應(yīng)力松弛弛現(xiàn)象：：指鋼筋筋在高應(yīng)應(yīng)力狀態(tài)態(tài)下，由由于鋼筋筋的塑性變變形而使使應(yīng)力隨隨時間的的增長而降低的的現(xiàn)象。。鋼筋長度不變，應(yīng)力隨時間增長而降低。應(yīng)力松弛損失的特點(diǎn)：與張拉時間有關(guān)，先快后慢。第1小時為50%，24小時完成80%。與預(yù)應(yīng)力鋼筋種類有關(guān)。預(yù)應(yīng)力鋼筋種類不同，則損失大小不同；第9章混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計原理主頁頁目錄錄上一章下一章幫助助利用超張拉拉工序可以以減少l4超張拉工序：第一種：從01.03con第二種：從01.05con(持荷2min)con原理：超張拉的持持荷2min，已將部分松松弛在鋼筋錨錨固前完成成，所以可可達(dá)到減少少l4的目的。第9章混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計原理理主頁目錄上一章下一章幫助預(yù)應(yīng)力鋼絲絲、鋼絞線線：普通松馳：=1.0（一次），=0.9（超）熱處理鋼筋：低松馳：l4=0.05con(一次），l4=0.035con（超）當(dāng)con0.5fptk,l4=0。因?yàn)?，?yīng)力不高，，其徐變不不明顯。第9章混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計原理理主頁目錄上一章下一章幫助5.由于混凝土土收縮、徐徐變引起的的預(yù)應(yīng)力損損失l5收縮、徐變變將引起構(gòu)構(gòu)件縮短，，所以鋼筋筋回縮，引引起l5。此時預(yù)應(yīng)力力損失值的的大小，與與縱筋含鋼鋼率ρ、混凝土預(yù)壓壓應(yīng)力的大大小pc及混凝土抗抗壓強(qiáng)度f'cu有關(guān)。先張法：…9－6…9－7第9章混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計原理理主頁目錄上一章下一章幫助、'–––受受拉區(qū)、受受壓區(qū)預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋和非非預(yù)應(yīng)力筋筋的含鋼率；；pc、'pc–––產(chǎn)生第一批批預(yù)應(yīng)力損損失后，受受拉區(qū)、受受壓區(qū)預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋在在各自合力力點(diǎn)處混凝凝土的法向向壓應(yīng)力。。后張法：…9－9…9－8第9章混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計原理理主頁目錄上一章下一章幫助6.混凝土的局局部擠壓引引起的預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失l6后張法中，，用螺旋式式預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋作配筋筋的環(huán)形構(gòu)構(gòu)件：電桿桿、水池、、壓力管道道等，直接接在混凝土土上進(jìn)行預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋筋的張拉。。這時鋼筋筋對構(gòu)件產(chǎn)產(chǎn)生外壁的的徑向壓力力，使混凝凝土局部擠擠壓，構(gòu)件件的直徑局局部減小，，帶來一圈圈內(nèi)鋼筋周周長的減小小，因而鋼鋼筋松馳，，引起l6。d>3m，l6=0d3m，取l6=30N/mm2

第9章混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計原理理主頁目錄上一章下一章幫助總損失：l=lI+lII先張法：ls

100N/mm2后張法：ls

80N/mm29.2.4預(yù)應(yīng)力損失失值的組合合混凝土預(yù)壓前l(fā)I=l1+l3+l2混凝土預(yù)壓后lII=l5先張法構(gòu)件：混凝土預(yù)壓前l(fā)I=l1+l2混凝土預(yù)壓后lII=l4+l5+l6后張法構(gòu)件：第9章混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計原理理主頁目錄上一章下一章幫助針對引起不不同預(yù)應(yīng)力力損失的原原因，尋找找措施:l1：小變形夾具，減少墊板，增加臺座長度。l2：減少摩擦，兩端張拉。l3：采用二次升溫養(yǎng)護(hù)：t020C使混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度，再升溫。l4：超張拉，減少l4，讓l4先部分完成。l5：控制pc(完成第一批損失后的混凝土預(yù)應(yīng)力)，'pc

0.5f'

cu，f'

cu不太小。減小收縮徐變的一些措施。9.2.5減少預(yù)應(yīng)力力損失的措措施第9章混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計原理理主頁目錄上一章下一章幫助§9.3軸心受拉構(gòu)件的應(yīng)力分析9.3.1先張法軸心心構(gòu)件(a)放張前(b)放張后(c)完成第二批損失1.施工階階段第9章混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計原理理主頁目錄上一章下一章幫助放松預(yù)應(yīng)力筋之前：pe=con–lIpc=0

s=0放松預(yù)應(yīng)力筋之后：pe=con–lI–EpcIs=EspcI(壓)

pc=pcI(壓)

第9章混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計原理理主頁目錄上一章下一章幫助由截面平衡衡條件：pIAp=pcIAc+sIAs(con–lI–EpcI)Ap=pcIAc+sIAs式中：A0－換算截面面面積，A0=Ac+Es·As+E·Ap。扣除孔道、、鋼筋等截截面面積后后截面上的的混凝土截截面面積。。完成第一批批損失之后后：…9－10第9章混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計原理理主頁目錄上一章下一章幫助完成第二批批損失之后后：預(yù)應(yīng)力筋：pII=con–

l

–

EpcII非預(yù)應(yīng)力筋：sII=EspcII+l5混凝土：pc=pcII同理，由截面平衡條件得：…9－11第9章混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計原理理主頁目錄上一章下一章幫助2.使用階階段受力過程的的三個特征征點(diǎn)：NNp0(c=0)Np,cr(c=ftk)Nu(s=fpy)(a)施加軸力前(b)消壓狀態(tài)(c)開裂軸力(d)極限軸力NuN0N0Ncr

NcrNu（+）（－）第9章混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計原理理主頁目錄上一章下一章幫助加載至混凝凝土應(yīng)力為為零：c=0s=l5p=p0=con–l

式中Np0–––消壓軸力，抵消截面面上混凝土土有效預(yù)壓應(yīng)力所需需的軸向力力。Np0=p0Ap–sAs=(con–l)Ap–l5As=pcII·A0

…9－12第9章混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計原理理主頁目錄上一章下一章幫助加載至構(gòu)件件截面即將將開裂：式中Np,cr–––開裂軸力，

預(yù)應(yīng)力軸拉構(gòu)件即

將開裂時所能承受的軸向力。(預(yù)應(yīng)力的存在可以提高抗裂度)c=ftks=Esftk–l5p=con–l+Eftk

截面平衡：Np,cr=ftk·Ac+sAs+pApNp,cr=(ftk+pcII)A0…9－13第9章混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計原理理主頁目錄上一章下一章幫助加載至構(gòu)件件破壞：c=0s=fyp=fpy

式中，Nu–––極限承載力。(預(yù)應(yīng)力的存在不能提高正截面承載力)由截面平衡條件：Nu=fpy·Ap+fy·As

…9－14第9章混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計原理理主頁目錄上一章下一章幫助預(yù)應(yīng)力鋼筋筋錨固后：：(完成lI)c=pcIs=EspcIp=con–lI

9.3.2后張法軸心心構(gòu)件式中:

An–––構(gòu)件的凈截面面積，An=A0–EAp=Ac+Es·As

截面平衡：pAp=c·Ac+s·

As…9－15第9章混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計原理理主頁目錄上一章下一章幫助完成第第二批批損失失后：：c=pcIIs=EspcII+

l5(壓)p=con–l截面平平衡：：pAp=cAc+s·As…9－16第9章混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計原理理主頁頁目錄錄上一章章下一章章幫助助消壓(加載到到混凝凝土應(yīng)應(yīng)力為為零)c=0s=EspcII+

l5–

EspcII=l5(壓)p=con–l

+EpcII截面平衡：

Np0=pAp–Ass=pcII·A0…9－17第9章混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計原理理主頁頁目錄錄上一章章下一章章幫助助構(gòu)件即即將開開裂c=ftks=Esftk–

l5(拉)p=con–l

+EpcII+

Esftk截面平衡：Ncr=pAp+Ass+Ac·ftkNcr=(pcII+ftk)A0…9－18第9章混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計原理理主頁頁目錄錄上一章章下一章章幫助助構(gòu)件加加載達(dá)達(dá)到極極限承承載力力：c=0s=fyp=fpy先張法法、后后張法法軸心心受力力構(gòu)件件各階階段的的應(yīng)力力狀態(tài)態(tài)及公公式的的表達(dá)達(dá)有什什么共共同點(diǎn)點(diǎn)和差差異。。Nu=fpy·Ap+fy·As…9－19想一想想：第9章混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計原理理主頁頁目錄錄上一章章下一章章幫助助r0–––結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)；N

–––軸力設(shè)計值。上式主要用來求Ap和As，一般按構(gòu)造先設(shè)As，再求Ap?！?.4預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件的計算和驗(yàn)算9.4.1使用階階段計計算1.正正截面面承載載力計計算r0N

Nu=fyAs+fpy·Ap…9－20第9章混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計原理理主頁頁目錄錄上一章章下一章章幫助助2.裂裂縫縫控制制驗(yàn)算算即：在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下，不出現(xiàn)拉應(yīng)力。pc–––扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的混凝土預(yù)壓應(yīng)力。…9－21

嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件(一級)ck–pc0ck–––按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合求得的混凝土的法向應(yīng)力?！?－20第9章混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計原理理主頁頁目錄錄上一章章下一章章幫助助一般要要求不不出現(xiàn)現(xiàn)裂縫縫的構(gòu)構(gòu)件(二二級)上兩式表明：在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下，允許出現(xiàn)拉應(yīng)力，但一定有限值；在荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合下，不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力。cq–––在荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合下的混凝土法向應(yīng)力。荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合下：cq–pc0…9－23荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下：ck–pcftk…9－22第9章混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計原理理主頁頁目錄錄上一章章下一章章幫助助允許開開裂，，但要要限制制裂縫縫寬度度(三級級)cr—構(gòu)件受力特征系數(shù)，對軸拉構(gòu)件取2.2；式中:sk—縱向受拉鋼筋的等效應(yīng)力，即wmaxwlim…9－24…9－25…9－26…9－27第9章混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計原理理主頁頁目錄錄上一章章下一章章幫助助先張法：放松預(yù)應(yīng)力鋼筋時構(gòu)件承載力驗(yàn)算。后張法：張拉鋼筋時構(gòu)件承載力驗(yàn)算，端部錨固區(qū)局部受壓驗(yàn)算。9.4.2施工階階段驗(yàn)驗(yàn)算第9章混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計原理理主頁頁目錄錄上一章章下一章章幫助助1.承載力驗(yàn)算式中:fck'

–––放松(張拉)預(yù)應(yīng)力鋼筋時,混凝土立方體抗

壓強(qiáng)度相應(yīng)的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，用線性內(nèi)

插法求得；cc–––放松(張拉)鋼筋時混凝土的最大法向壓力。在施工階段：要求：fcu'

0.75fcucc=0.8fck'…9－28第9章混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計原理理主頁頁目錄錄上一章章下一章章幫助助2.錨錨固端端局即即承壓壓驗(yàn)算算a.

防止局壓傳遞段劈裂(抗裂)–––局部受壓區(qū)的截面尺寸要求：Fl

1.35clfcAln…9－29第9章混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計原理理主頁頁目錄錄上一章章下一章章幫助助l––––混凝土土局壓壓強(qiáng)度度提高高系數(shù)數(shù)，“套箍””作用用Al–––––局部受受壓面面積積；Ab–––––局壓壓時時計計算算底底面面積積，，按按同同心心、、對對稱稱原原則則確確定定。式中中:Fl–––––局部部受受壓壓面面上上作作用用的的局局部部壓壓力力設(shè)設(shè)計計值值Fl=1.2conApAln–––––局部部受受壓壓凈凈面面積積，，從從錨錨具具邊邊45°°線線沿墊板板擴(kuò)擴(kuò)散散至至構(gòu)構(gòu)件件表表面面，并并減去去孔孔道道凹凹槽槽部部分分的的面面積積。。第9章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計原理主頁目錄上一章下一章幫助式中

–––

體積配筋率，即b.局部受壓承載載力計算：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?！?－30第9章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計原理主頁目錄上一章下一章幫助§9.5預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計計算9.5.1各階段應(yīng)力分分析預(yù)應(yīng)力構(gòu)件直直至開裂前，，基本處于彈彈性工作狀態(tài)態(tài)。所以，由材力分析得：預(yù)應(yīng)力作用下：使用彎矩作用下：第9章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計原理主頁目錄上一章下一章幫助spc

yt

ybep0

y0

yt

ybspc

y0ApA'p

yp

y'p(b)放張前(c)放張后(a)截面(b)放張前(c)放張后(a)截面第9章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計原理主頁目錄上一章下一章幫助若已知N1，N2，A0，I0，ep，即可求得各特特征點(diǎn)的應(yīng)力力狀態(tài)表達(dá)式式。Np=N1+N2y以向下為正，，向上為負(fù)。第9章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計原理主頁目錄上一章下一章幫助1.先張法法預(yù)應(yīng)力受彎彎構(gòu)件放松預(yù)應(yīng)力筋筋時：式中NpI

–––

已出現(xiàn)第一批預(yù)應(yīng)力損失后預(yù)應(yīng)力筋的

合力；NpI

=(con–lI)Ap+('con–'lI)A'p…9－31第9章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計原理主頁目錄上一章下一章幫助在預(yù)應(yīng)力鋼筋合力處混凝土受到的法向壓應(yīng)力：法向壓應(yīng)力引起混凝土壓縮，同時預(yù)應(yīng)力筋受壓為EpcI，所以：pI

=con–lI–EpcI(yp)'pI

='con–'lI–E'pcI(y'p)第9章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計原理主頁目錄上一章下一章幫助同理：預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力：pe

=con–l

–EpcII(yp)'pe

='con–'l

–E'pcII(y'p)完成第二批損失之后：…9－32NpII

=(con–l)Ap+('con–'l)A'pNpII

–––

完成全部預(yù)應(yīng)力損失后預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力。第9章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計原理主頁目錄上一章下一章幫助加載至受彎構(gòu)構(gòu)件截面下邊邊緣應(yīng)力為零零時：當(dāng)外荷載作用的彎矩使截面下邊緣產(chǎn)生的拉應(yīng)力正好為pcII(y0)–––消壓狀態(tài)，相應(yīng)的彎矩稱為消壓彎矩。p(y0)=con–l

–EpcII(yp)+EpcII(y0)=con–l…9－33第9章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計原理主頁目錄上一章下一章幫助受拉區(qū)混凝土土即將開裂時時：E'c=0.5Ec所以

p,cr=con–l+2Eftk

'p進(jìn)一步減少所以，

預(yù)應(yīng)力提高了抗裂性能?？紤]塑性開裂彎矩Mcr=M0+Mscr=(pcII+r

ftk)W0…9－34第9章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計原理主頁目錄上一章下一章幫助構(gòu)件破壞時：：='con–'l

–

E'pcII–f'py+E'pcII='con–'l

–f'py(以拉應(yīng)力的形式表達(dá))pu=fpy…9－35第9章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計原理主頁目錄上一章下一章幫助2.后張法法預(yù)應(yīng)力受彎彎構(gòu)件后張法受彎構(gòu)構(gòu)件的截面應(yīng)應(yīng)力分析與先先張法相比有有如下特點(diǎn)：截面幾何特征征不同；各階段預(yù)應(yīng)力力損失有差異異；后張法在超靜靜定結(jié)構(gòu)中會會引起次彎矩矩。

ynt

ynbspc

yn

ypn

y'pn第9章混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計原理理主頁目錄上一章下一章幫助9.5.2使用階段計計算1.正截面面承載力計計算矩形截面：：適用條件：：2a'xbh0As,Asˊ,Ap均屈服，

'pu=‘p0–f'py

…9－36第9章混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計原理理主頁目錄上一章下一章幫助a

–––

縱向受壓鋼筋(包括預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋)合力點(diǎn)至受壓區(qū)邊緣的距離，當(dāng)pu

為拉應(yīng)力時，a用as

代替。b

–––相對界限受壓區(qū)高度。破壞時，非非預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋達(dá)到屈屈服的條件件：有屈服點(diǎn)的鋼筋：…9－37無屈服點(diǎn)的鋼筋：…9－38第9章混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計原理理主頁目錄上一章下一章幫助p0–––受拉區(qū)預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋合合力點(diǎn)處混混凝土法向向應(yīng)力為零時預(yù)應(yīng)力力鋼筋的應(yīng)應(yīng)力，p0=con–l。破壞時，預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋筋達(dá)到屈服服的條件：：有屈服點(diǎn)的鋼筋：…9－39無屈服點(diǎn)的鋼筋：…9－40第9章混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計原理理主頁目錄上一章下一章幫助T形截面：xhf，第一類。按寬度為為bf的矩形截面面計算;x

>hf，第二類。按下式計算：…9－41第9章混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計原理理主頁目錄上一章下一章幫助已知截面類類型后，即即可以分別別利用兩種種類型的計計算公式進(jìn)行截截面設(shè)計。。利用正截面面承載力公公式，要求求在已知M的條件下，，確定As,As,Ap,Ap。當(dāng)不配Ap時，可按構(gòu)構(gòu)造確定As,As，利用基本本公式求x和Ap；當(dāng)配置Ap時，可先不不考慮Ap，并按構(gòu)造造確定As及As，估算Ap，再按Ap=(0.15~0.25)Ap，再由公式式計算pu，進(jìn)而計算Ap和Ap。第9章混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計原理理主頁目錄上一章下一章幫助受彎構(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，增加了混凝土剪壓區(qū)的高度和骨料咬合力，提高了斜截面抗剪強(qiáng)度Vp。VVcs+VpVp=0.05Np0Np0

–––

計算截面上混凝土的法向預(yù)應(yīng)力為零時，預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力。Np0=App0+

Ap''p0–Asl5

–A's‘l52.斜截面面承載力計計算第9章混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計原原理理主頁頁目錄錄上一一章章下一一章章幫助助當(dāng)Np0>0.3fcA0

取

Np0=0.3fcA0過大的壓力可能降低抗剪強(qiáng)度。一般在公式中，Vp、Vw、Vwp均已確定，按剪力設(shè)計值求得：當(dāng)構(gòu)件同時配有箍筋和彎筋時：V

Vcs+VP+0.8

fyAsbsins+0.8

fpyApbsinp…9－42第9章混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計原原理理主頁頁目錄錄上一一章章下一一章章幫助助3.正正截截面面裂裂縫縫控控制制驗(yàn)驗(yàn)算算一級ck–pc0

…9－43二級ck–pcftk…9－44cq–pc0…9－45三級wmaxwlim…9－46第9章混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計原原理理主頁頁目錄錄上