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文檔簡(jiǎn)介
鋼筋混凝土的缺欠DisadvantagesofRCL0=5.2m的簡(jiǎn)支梁截面尺寸為200×450mm2均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=10kN/m均布恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值gk=5kN/m鋼筋混凝土的缺欠DisadvantagesofRCL01預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件2
產(chǎn)生上述問(wèn)題原因主要是混凝土抗拉強(qiáng)度太低,受拉區(qū)混凝土的過(guò)早開(kāi)裂,截面抗彎剛度顯著降低。鋼筋混凝土梁應(yīng)用于大跨度結(jié)構(gòu)時(shí),如為增加剛度而加大截面尺寸,會(huì)導(dǎo)致自重進(jìn)一步增大,形成惡性循環(huán)。采用高強(qiáng)鋼筋,按正截面承載力要求可減少配筋,但是截面抗彎剛度基本與配筋面積成比例降低,鋼筋應(yīng)力大大提高,故撓度變形和裂縫寬度控制難以滿(mǎn)足。產(chǎn)生上述問(wèn)題原因主要是混凝土抗拉強(qiáng)度太低,受拉區(qū)混3
所謂預(yù)應(yīng)力砼,就是事先人為地在混凝土或鋼筋混凝土中引入內(nèi)部應(yīng)力,而且其數(shù)值和分布有利于抵消使荷載產(chǎn)生的應(yīng)力,稱(chēng)其為預(yù)應(yīng)力混凝土。2.預(yù)應(yīng)力砼的基本原理:
要使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)得到進(jìn)一步發(fā)展,就必須克服混凝土抗拉強(qiáng)度低這一缺點(diǎn),于是人們?cè)陂L(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中,創(chuàng)造出了預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。所謂預(yù)應(yīng)力砼4
例如,對(duì)混凝土或鋼筋混凝土的受拉區(qū)預(yù)先施加壓應(yīng)力,使之建立一種人為的應(yīng)力狀態(tài),這種應(yīng)力的大小和分布規(guī)律,能有利于抵消使用荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力,因而使混凝土構(gòu)件在使用荷載下允許出現(xiàn)拉應(yīng)力而不致開(kāi)裂,或推遲開(kāi)裂,或者限制裂縫寬度大小。例如,對(duì)混凝土或鋼筋混凝土的受拉區(qū)預(yù)先施加壓5
設(shè)有一矩形簡(jiǎn)支梁,計(jì)算跨徑為L(zhǎng),截面為b×h,承受均布荷載q(含自重在內(nèi)),如圖所示。
下面以簡(jiǎn)支梁為例,進(jìn)一步說(shuō)明預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念。q設(shè)有一矩形簡(jiǎn)支梁,計(jì)算跨徑為L(zhǎng),截面為b×h6
該矩形簡(jiǎn)支梁由均布荷載產(chǎn)生的跨中最大彎矩為M=qL2/8,跨中截面應(yīng)力為上緣:=(壓應(yīng)力)下緣:(拉應(yīng)力)
為了使截面下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力,采用預(yù)加應(yīng)力的方法來(lái)抵消下緣拉應(yīng)力。該矩形簡(jiǎn)支梁由均布荷載產(chǎn)生的跨中最大彎矩為M7
一種方法是:先在截面重心處施加預(yù)壓力,令Ny=6M/h.NyNy產(chǎn)生的截面應(yīng)力為:一種方法是:先在截面重心處施加預(yù)壓力,令Ny8
在預(yù)加力Ny和均布荷載q共同作用下,將該預(yù)加應(yīng)力與均布荷載應(yīng)力疊加,求得截面上、下緣的總應(yīng)力為:上緣:下緣:=
(壓應(yīng)力)=MNy+=NyM在預(yù)加力Ny和均布荷載q共同作用下,將該預(yù)加9
另一種方法是:在距截面下緣h/3處(即偏心距e=h/6)處,施加預(yù)應(yīng)力,令Ny=3M/h。產(chǎn)生的截面上、下緣應(yīng)力為:NyNy上緣:下緣:(壓應(yīng)力)=另一種方法是:在距截面下緣h/3處(即偏心距10
在預(yù)加力Ny和均布荷載q共同作用下,將該預(yù)加應(yīng)力與均布荷載應(yīng)力疊加,求得截面上、下緣的總應(yīng)力為:上緣:下緣:=(壓應(yīng)力)=M+=NyMNy在預(yù)加力Ny和均布荷載q共同作用下,將該預(yù)11此例說(shuō)明:(1)施加預(yù)應(yīng)力后,可以避免混凝土出現(xiàn)裂縫,混凝土梁可以全截面參加工作。(2)預(yù)加力的大小以及預(yù)加力的作用點(diǎn)位置是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的關(guān)鍵問(wèn)題。此例說(shuō)明:(1)施加預(yù)應(yīng)力后,可以避免混凝土出現(xiàn)裂縫,混凝土123.預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)點(diǎn):a.
節(jié)省材料,減輕自重,增加跨越能力。b.
提高構(gòu)件的抗裂性、增加截面剛度。c.
可以減小混凝土梁的豎向剪力和主拉應(yīng)力。d.
結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全可靠。e.
預(yù)加力還可以作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接手段,促進(jìn)了橋梁結(jié)構(gòu)新體系與施工方法的發(fā)展。3.預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)點(diǎn):a.節(jié)省材133.預(yù)應(yīng)力混凝土的缺點(diǎn):a.
最主要的問(wèn)題是在使用階段如何保持有效預(yù)應(yīng)力不至于降低到最小。b.需要有一定的專(zhuān)門(mén)設(shè)備和配備一支技術(shù)熟練的專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍。c.
預(yù)應(yīng)力反拱度不易控制。3.預(yù)應(yīng)力混凝土的缺點(diǎn):a.最主要的問(wèn)題是在使用階段如何14Bs–––考慮Bl(1)預(yù)留孔道之間的凈距不應(yīng)小于25mm;后張法構(gòu)件:砼預(yù)壓前l(fā)I=l1+l2即:在荷載短期效應(yīng)組合下,允許出現(xiàn)拉應(yīng)力,但一定有限值;當(dāng)σsi為拉應(yīng)力且其值大于fy時(shí),取σsi=fy;如在構(gòu)件端部的預(yù)應(yīng)力鋼筋不能均勻布置而需集中布置在端部截面的下部或集中布置在上部和下部時(shí),應(yīng)在構(gòu)件端部0.高溫('l5)l50.對(duì)構(gòu)件的剛度和變形控制要求較高的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。松了–––產(chǎn)生溫差損失筋自由伸長(zhǎng),而臺(tái)座不動(dòng)。即:在荷載短期效應(yīng)組合下,不出現(xiàn)拉應(yīng)力。式中Np0–––完成全部預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)應(yīng)力合力大小??倱p失:l=li+lII安全可靠,其本身具有足夠的強(qiáng)度和剛度。下面以簡(jiǎn)支梁為例,進(jìn)一步說(shuō)明預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念。3.預(yù)應(yīng)力混凝土的應(yīng)用:大跨度結(jié)構(gòu)(大跨度橋梁);
特種結(jié)構(gòu)(防漏、防滲和壓力容器);
對(duì)構(gòu)件的剛度和變形控制要求較高的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
Bs–––考慮Bl3.預(yù)應(yīng)力混凝土的應(yīng)用:大跨度結(jié)構(gòu)(158.1.2預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件常用計(jì)算方法
將預(yù)應(yīng)力混凝土視作彈性材料,用材料力學(xué)公式對(duì)截面應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算,即將預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件看作受到兩組外力的作用,一組是由預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)拉力反向作用于構(gòu)件截面上的預(yù)拉力;另一組為外荷載的作用。分別計(jì)算由兩組力所產(chǎn)生的應(yīng)力、應(yīng)變和變形,然后進(jìn)行疊加。8.1.2預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件常用計(jì)算方法將預(yù)應(yīng)161.預(yù)應(yīng)力度《公路橋規(guī)》將預(yù)應(yīng)力度(λ)定義為由預(yù)加應(yīng)力大小確定的消壓彎矩MO與外荷載產(chǎn)生的彎矩M的比值,即λ=M0/M式中:λ—預(yù)應(yīng)力度;M0—消壓彎矩。即將控制截面邊緣由預(yù)加力產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力抵消為零時(shí)所施加的荷載彎矩;M—使用荷載(不包括預(yù)加力)作用下控制截面的彎矩。8.1.3全預(yù)應(yīng)力和部分預(yù)應(yīng)力混凝土1.預(yù)應(yīng)力度《公路橋規(guī)》將預(yù)應(yīng)力度(λ)定義17全預(yù)應(yīng)力混凝土部分預(yù)應(yīng)力混凝土鋼筋混凝土2.加筋混凝土結(jié)構(gòu)的分類(lèi):沿預(yù)應(yīng)力方向的正截面不出現(xiàn)拉應(yīng)力,即:沿預(yù)應(yīng)力方向的正截面出現(xiàn)拉應(yīng)力或出現(xiàn)不超過(guò)規(guī)定寬度的裂縫,即:不施加預(yù)應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu),即全預(yù)應(yīng)力混凝土部分預(yù)應(yīng)力混凝土鋼筋混凝土2.加筋混凝土結(jié)構(gòu)的188.1.4預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展1.力學(xué)與實(shí)踐;生活中預(yù)應(yīng)力;桶箍,使木板預(yù)受壓,在使用中受水的張力,受拉木鋸-鋸條受壓,會(huì)發(fā)生壓屈,但鋸條的受拉性能好,擰緊拉繩使鋸條受拉,不易產(chǎn)生壓屈自行車(chē)–幅條和鋼圈,輻條細(xì),易壓屈,受拉鋼圈截面較大,可受壓,旋緊輻條,使輻條預(yù)先受拉,在受力時(shí)不會(huì)產(chǎn)生壓屈搬書(shū)上架–雙手對(duì)書(shū)施加預(yù)壓力,書(shū)就不會(huì)掉下來(lái)8.1.4預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展1.力學(xué)與實(shí)踐;生活中預(yù)應(yīng)19日常生活中的預(yù)應(yīng)力應(yīng)用日常生活中的預(yù)應(yīng)力應(yīng)用20木制水桶的預(yù)應(yīng)力原理木制水桶的預(yù)應(yīng)力原理212.預(yù)應(yīng)力混凝土的發(fā)展應(yīng)用;初期階段1886年前后,加利福尼亞舊金山工程師申請(qǐng)了在混凝土拱內(nèi)張緊鋼拉桿作樓板的專(zhuān)利1988年,德國(guó)的在混凝土樓板受荷前時(shí)拉力的鋼筋來(lái)加強(qiáng)混凝土的專(zhuān)利1908年,美國(guó)的提出了二次張拉的建議1925年內(nèi)布拉斯加州的試用無(wú)粘結(jié)的做法2.預(yù)應(yīng)力混凝土的發(fā)展應(yīng)用;初期階段22工程實(shí)用階段法國(guó)的弗萊西奈E.Freyssinet在1928年考慮混凝土收縮和徐變產(chǎn)生的損失,提出預(yù)應(yīng)力混凝土必須采用高強(qiáng)鋼材和高強(qiáng)混凝土,這是預(yù)應(yīng)力混凝土在理論上關(guān)鍵的突破直到1939年,E.Freyssinet發(fā)明了短部錨固用的錐形契等,在工藝上提供了切實(shí)可行的方法,使預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)得到工程應(yīng)用的真正推廣40年代,弗萊西奈E.Freyssinet設(shè)計(jì)跨越法國(guó)馬恩河,孔徑為55m的luzancy橋,人們才接受預(yù)應(yīng)力損失可以控制和計(jì)算的見(jiàn)解工程實(shí)用階段23迅速發(fā)展階段40年代:大規(guī)模的預(yù)應(yīng)力混凝土的推廣,是第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后,由于西歐對(duì)工業(yè)、交通、城市建設(shè)急待恢復(fù)和重建,鋼材供應(yīng)十分緊張的情況下,原先鋼結(jié)構(gòu)的工程紛紛改為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),應(yīng)用范圍,也從橋梁、工廠(chǎng)擴(kuò)大到土木、建筑工程的各個(gè)領(lǐng)域1950年國(guó)際上成立了預(yù)應(yīng)力混凝土協(xié)會(huì)(簡(jiǎn)稱(chēng)為FIP)1960年,預(yù)應(yīng)力混凝土橋已經(jīng)成為美國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)做法迅速發(fā)展階段2401%水泥漿用量的鋁粉。sI=espcI當(dāng)配置方格網(wǎng)式或螺旋式間接鋼筋,且其核芯面積時(shí),局部受壓承載力應(yīng)按下式計(jì)算:按最小剛度原則,按結(jié)力的方法求:pe=con–l–epcII(yp)延伸率:d10=6%,d100=3.(1)鋼絲束、鋼鉸線(xiàn)束以及鋼筋直徑d≤12mm的鋼筋束,不宜小于4m。確定:截面尺寸,混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的強(qiáng)度及彈性模量,放張時(shí)混凝土強(qiáng)度等級(jí),預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力,施工方法,初定預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積,外荷載引起的內(nèi)力,結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。為減少收縮,宜摻入0.='con–'l–f'py(以拉應(yīng)力的形式表達(dá))法向壓應(yīng)力引導(dǎo)砼壓縮,同時(shí)預(yù)應(yīng)力筋受壓為epcI,所以:1908年,美國(guó)的提出了二次張拉的建議b)加載至裂縫即將出現(xiàn)主要措施是限制主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力。世界普及階段美國(guó):大規(guī)模的預(yù)應(yīng)力混凝土的推廣,是第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后,由于西歐對(duì)工業(yè)、交通、城市建設(shè)急待恢復(fù)和重建,鋼材供應(yīng)十分緊張的情況下,原先鋼結(jié)構(gòu)的工程紛紛改為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),應(yīng)用范圍,也從橋梁、工廠(chǎng)擴(kuò)大到土木、建筑工程的各個(gè)領(lǐng)域日本德國(guó)比利時(shí)待續(xù)01%水泥漿用量的鋁粉。世界普及階段25
我國(guó)預(yù)應(yīng)力的發(fā)展50、60年代:預(yù)制構(gòu)件,3-6米的樓板,吊車(chē)梁,大型屋面板,12–18米的大梁,36米以?xún)?nèi)的屋架等-提倡工業(yè)化施工70年代,北京和江、浙一帶建了不少的升板結(jié)構(gòu),和少量的預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)80年代:由于無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土的推廣,多、高層大開(kāi)間的預(yù)應(yīng)力平板體系,大量地采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)橋梁,特種結(jié)構(gòu)等大量采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)90年代:高層房屋的樓板跨度大;采用預(yù)應(yīng)力梁減少新世紀(jì):我國(guó)預(yù)應(yīng)力的發(fā)展26預(yù)應(yīng)力壩預(yù)應(yīng)力壩27預(yù)應(yīng)力裝配式框架預(yù)應(yīng)力裝配式框架28預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件29張拉結(jié)構(gòu)張拉結(jié)構(gòu)30張拉結(jié)構(gòu)倫敦千年橋張拉結(jié)構(gòu)倫敦千年橋31預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件32預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件33預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件34后張法是靠工作錨具來(lái)傳遞并保持預(yù)加應(yīng)力的。長(zhǎng)期效應(yīng)組合:lc–pc0使用階段斜截面受剪承載力計(jì)算預(yù)應(yīng)力鋼筋的凈距不應(yīng)小于其直徑,且不小于25mm,預(yù)應(yīng)力鋼絲的凈距不宜小于15mm。軸拉cr=2.2)完成第二批損失時(shí)(混凝土受預(yù)壓應(yīng)力之后):–––砼局壓強(qiáng)度提高素?cái)?shù),“套箍”作用當(dāng)σsi為拉應(yīng)力且其值大于fy時(shí),取σsi=fy;Es–––預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量Nu=fpy·Ap+fy·Asd)完成第二批損失(混凝土受到預(yù)壓應(yīng)力之后):3軸心受拉構(gòu)件施工階段的驗(yàn)算筋自由伸長(zhǎng),而臺(tái)座不動(dòng)。VVcs+VP+0.在預(yù)應(yīng)力鋼筋彎折處,應(yīng)加密箍筋或沿彎折處內(nèi)側(cè)布置非預(yù)應(yīng)力鋼筋網(wǎng)片,以加強(qiáng)在鋼筋彎折區(qū)段的混凝土。英國(guó)PickettsLock國(guó)家體育場(chǎng)NationalAthleticsStadiumPickettsLock,UK后張法是靠工作錨具來(lái)傳遞并保持預(yù)加應(yīng)力的。英國(guó)Pickett35無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土樓板無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土樓板36預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件37無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土錨具的可靠性高強(qiáng)鋼絲的可靠度一定要有非預(yù)應(yīng)力筋無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土錨具的可靠性一定要有非預(yù)應(yīng)力筋38預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件39預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件40預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件41按照張拉鋼筋與澆搗混凝土的先后次序分為:
先張法(pretensioningmethod):張拉鋼筋支模、澆砼砼達(dá)到一定強(qiáng)度剪絲產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力8.1.5張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋的方法先張法是靠粘結(jié)力來(lái)傳遞并保持預(yù)加應(yīng)力的。按照張拉鋼筋與澆搗混凝土的先后次序分為:先張法(prete42先張法先張法43
后張法(post-tensioningmethod):澆砼,預(yù)留孔道達(dá)到強(qiáng)度,穿筋張拉鋼筋,錨固孔道灌漿錨具千斤頂波紋管錨環(huán)契塊千斤頂后張法是靠工作錨具來(lái)傳遞并保持預(yù)加應(yīng)力的。后張法(post-tensioningmethod)44后張法后張法45在荷載的短期效應(yīng)組合下應(yīng)符合下列要求:砼的有效預(yù)壓應(yīng)力,用于抗裂性驗(yàn)算達(dá)到破壞時(shí),預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)p’中的應(yīng)力為:1886年前后,加利福尼亞舊金山工程師申請(qǐng)了在混凝土拱內(nèi)張緊鋼拉桿作樓板的專(zhuān)利l–––張拉端~錨固端距離如在構(gòu)件端部的預(yù)應(yīng)力鋼筋不能均勻布置而需集中布置在端部截面的下部或集中布置在上部和下部時(shí),應(yīng)在構(gòu)件端部0.當(dāng)符合上述條件時(shí),為第一類(lèi)T形截面,即xhf,構(gòu)件可按寬度為bf的矩形截面計(jì)算,否則為第二類(lèi)T形截面,即x>hf。a)加荷至混凝土應(yīng)力為零:預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件的撓度可由這兩部分疊加而得。張拉鋼筋支模、澆砼砼達(dá)到一定強(qiáng)度剪絲產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力(2)軸心受拉構(gòu)件的受力鋼筋不得采用非焊接的搭接接頭。cc–––放松(張拉)鋼筋時(shí)砼的預(yù)應(yīng)壓力非預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力:1軸心受拉構(gòu)件各階段的應(yīng)力分析用于永久固定鋼筋、作為構(gòu)件的一部分–––錨具在荷載的短期效應(yīng)組合下應(yīng)符合下列要求:461.錨、夾具構(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–––錨具不同種類(lèi)的錨具,有不同的固定原理。同時(shí)固定預(yù)應(yīng)力筋不同。錨具不同則回縮量不同,尺寸外形對(duì)構(gòu)件的影響不同。8.1.6張拉設(shè)備與機(jī)具其作用為固定力筋。1.錨、夾具構(gòu)件制作完后,能取下重復(fù)使用–––夾具用于永久固47(1)對(duì)錨、夾具的要求:A.安全可靠,其本身具有足夠的強(qiáng)度和剛度。B.應(yīng)使預(yù)應(yīng)力鋼筋在錨具內(nèi)盡可能不產(chǎn)生滑移,以減少預(yù)應(yīng)力損失。C.構(gòu)造簡(jiǎn)單,便于機(jī)械加工制作。D.使用方便,省材料、價(jià)格低。(1)對(duì)錨、夾具的要求:A.安全可靠,其本身具有足夠的48(2).錨具的形式:錨具的型式繁多,按其傳力錨固受力原理,可分為三類(lèi):依靠摩擦力錨固的錨具。依靠承壓錨固的錨具。依靠粘結(jié)力錨固的錨具。如楔形錨、錐形錨和用于錨固鋼絞線(xiàn)的JM錨與夾片式群錨等。如墩頭錨、鋼筋螺紋錨等。如先張法的筋束錨固,以及后張法固定端的鋼絞線(xiàn)壓花錨具等。(2).錨具的形式:錨具的型式繁多,按其傳力錨固受力原理,49螺絲端桿錨具錐形錨具錨具和夾具螺絲端桿錨具錐形錨具錨具和夾具50預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件51圖9-7鐓頭錨具JM12錨具圖9-7鐓頭錨具JM12錨具52預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件53夾片式錨具JM12錨具夾片式錨具JM12錨具54
55預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件56預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件57預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件58預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件59預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件60預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件61預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件62預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件63預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件64預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件65其它設(shè)備:2.預(yù)加應(yīng)力的其它設(shè)備千斤頂制孔器抽拔橡膠管螺旋金屬波紋管穿索機(jī)壓漿機(jī)張拉臺(tái)座(先張法)其它設(shè)備:2.預(yù)加應(yīng)力的其它設(shè)備千斤頂制孔器抽拔橡膠管螺旋金66
千斤頂油泵卷?yè)P(yáng)機(jī)千斤頂67預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件68預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件69預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件701.混凝土:8.1.7預(yù)應(yīng)力混凝土材料1.混凝土:8.1.7預(yù)應(yīng)力混凝土材料71預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件72預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件73預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件74鋼絲Wire中強(qiáng)鋼絲:800~1200MPa高強(qiáng)鋼絲:1470~1860MPa延伸率:d10=6%,d100=3.5~4%直徑3~9mm,有光面、刻痕和螺旋肋三種刻痕鋼絲螺旋肋鋼絲鋼絲Wire刻痕鋼絲螺旋肋鋼絲75鋼絞線(xiàn)StrandorTendon有二股、三股和七股鋼絞線(xiàn),7股鋼絞線(xiàn)應(yīng)用最多外接圓直徑9.5~15.2mm無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力束鋼絞線(xiàn)StrandorTendon無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力束76預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算課件771.定義:8.1.8張拉控制應(yīng)力
其值為張拉設(shè)備(如千斤頂油壓表)所指示的總張拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋面積得到的應(yīng)力值。
張拉控制應(yīng)力(controlstressbyspreadout)是指預(yù)應(yīng)力鋼筋在進(jìn)行張拉時(shí)所控制達(dá)到的最大應(yīng)力值。1.定義:8.1.8張拉控制應(yīng)力其值為張782.張拉控制應(yīng)力大小的確定:8.1.8張拉控制應(yīng)力
考慮因素:
張拉控制應(yīng)力的確定原則:與預(yù)應(yīng)力鋼筋的鋼種有關(guān),還與施加預(yù)應(yīng)力的方法有關(guān)。a.
con
。產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力大,抗裂性好con>0.4fptk0.5fpykb.
con
過(guò)高??赡芤饛埨瓡r(shí)鋼絲拉斷也只能適當(dāng)?;騊cr
與Pu過(guò)干接近c(diǎn).
與所采用的鋼筋種類(lèi)和張拉方式有關(guān)。軟鋼,硬,先張,后張2.張拉控制應(yīng)力大小的確定:8.1.8張拉控制應(yīng)力793.張拉控制應(yīng)力允許值鋼種先張法后張法碳素鋼絲.刻痕鋼絲.鋼鉸線(xiàn)熱處理鋼筋.冷拔低碳鋼絲冷拉鋼筋0.75fptk0.7fptk0.90fpyk0.7fptk0.65fptk0.85fpyk張拉方法8.1.8張拉控制應(yīng)力3.張拉控制應(yīng)力允許值鋼種先張法后張法碳素鋼絲.刻痕鋼絲.80在考慮提高施工階段的抗裂性及減少應(yīng)力松馳、摩擦、鋼筋分批張拉及臺(tái)座之間的溫差損失時(shí),可以提高0.05fptk(0.05fpyk)8.1.8張拉控制應(yīng)力在考慮提高施工階段的抗裂性及減少應(yīng)力松馳、摩擦、鋼筋分批張拉81引起預(yù)應(yīng)力損失的原因有六大類(lèi)。先分別找出這些損失出現(xiàn)的原因,再根據(jù)先張法和后張法的施工特點(diǎn),了解不同預(yù)應(yīng)力損失的組合。con–l=P–––有效預(yù)應(yīng)力。8.1.8
預(yù)應(yīng)力損失1.定義
預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉應(yīng)力在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件施工及使用過(guò)程中,由于張拉工藝和材料特性等原因是在不斷降低的,這種預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力的降低,稱(chēng)為預(yù)應(yīng)力損失(thecostofprestressingforce)。引起預(yù)應(yīng)力損失的原因有六大類(lèi)。先分別找出這些損失出現(xiàn)的原因,828.1.8
預(yù)應(yīng)力損失2.預(yù)應(yīng)力損失種類(lèi)瞬時(shí)損失長(zhǎng)期損失預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間的摩擦引起的損失錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的損失溫差損失混凝土彈壓損失鋼筋松弛損失混凝土收縮、徐變損失
對(duì)于不同種類(lèi)的錨具、不同施工方法,可能還存在其他預(yù)應(yīng)力損失。如:錨圈口摩阻損失等,應(yīng)根據(jù)具體情況逐項(xiàng)考慮其影響。8.1.8預(yù)應(yīng)力損失2.預(yù)應(yīng)力損失種類(lèi)瞬時(shí)損失長(zhǎng)期損失預(yù)應(yīng)83a–––回縮量l–––張拉端~錨固端距離張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失l1:按下式計(jì)算:式中:Es–––預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量a–––回縮量l–––張拉端~錨固端距離張拉端錨具變形和鋼84后張法:x–––從張拉端至計(jì)算截面的孔道長(zhǎng)度(m)可用投影長(zhǎng)度。
–––從張拉端至計(jì)算截面曲線(xiàn)孔道長(zhǎng)度的夾角(rad)。當(dāng)
+kx0.2時(shí),
l2=con(kx+)預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的損失l2:后張法:x–––從張拉端至計(jì)算截面的孔道長(zhǎng)度(m)可用投85加熱養(yǎng)護(hù):此時(shí)砼未結(jié)硬。筋自由伸長(zhǎng),而臺(tái)座不動(dòng)。松了–––產(chǎn)生溫差損失小鋼模生產(chǎn)的構(gòu)件無(wú)此項(xiàng)損失。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l3:加熱養(yǎng)護(hù):此時(shí)砼未結(jié)硬。筋自由伸長(zhǎng),而臺(tái)座不動(dòng)。松了–––86(1)應(yīng)力松弛現(xiàn)象:指鋼筋在高應(yīng)力狀態(tài)下,由于鋼筋的塑性變形而使應(yīng)力隨時(shí)間的增長(zhǎng)而降低的現(xiàn)象。(2)應(yīng)力松弛:長(zhǎng)度不變,應(yīng)力隨時(shí)間增長(zhǎng)而降低。應(yīng)力松弛的特點(diǎn)與鋼種有關(guān)。軟鋼小而硬鋼大,與時(shí)間有關(guān),先快后慢。一天完成80%,一小時(shí)為50%。預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛引起的損失l4:(1)應(yīng)力松弛現(xiàn)象:指鋼筋在高應(yīng)力狀態(tài)下,由于鋼筋的塑性變形87(3)利用超引拉工序可以減少l4超張拉工序:對(duì)鋼筋從01.05con(持荷2min)con對(duì)鋼絲從01.05con(持荷2min)0con超張拉的持荷2min,已將部分的松弛完成,所以可達(dá)到減少l4的目的。(3)利用超引拉工序可以減少l4超張拉工序:對(duì)鋼筋從88鋼種一次張拉超張拉冷拉熱軌鋼筋.熱處理鋼筋0.05con碳素鋼絲.鋼鉸線(xiàn)冷拔低碳鋼筋0.035con=1.0=0.90.085con0.065con當(dāng)con0.5l4=0應(yīng)力不高,其徐變不明顯。(4)l4的計(jì)算鋼種一次張拉超張拉冷拉熱軌鋼筋.熱處理鋼筋0.05con89收縮、徐變將引起構(gòu)件縮短,鋼筋回縮,引起l3,砼徐變f'cn此時(shí)預(yù)應(yīng)力的大小,縱筋含鋼率等:先張法:砼收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失l5:收縮、徐變將引起構(gòu)件縮短,此時(shí)預(yù)應(yīng)力的大小,縱筋含鋼率90后張法:、'–––受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋的含鋼率。pc、'pc–––產(chǎn)生第一批預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)應(yīng)力損失后,受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋在各自合力點(diǎn)處砼的法向壓應(yīng)力后張法:、'–––受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)91l5還可考慮環(huán)境和時(shí)間因素的影響干燥('l5)l5(1.02~1.03)高溫('l5)l50.5)時(shí)間影響:l5('l5)j–––預(yù)加應(yīng)力至承受外荷的天數(shù)(j120天)l5還可考慮環(huán)境和時(shí)間因素的影響干燥('l5)l592后張法中,用螺旋式預(yù)應(yīng)力鋼筋作配筋的環(huán)形構(gòu)件:電桿、水池、壓力管道等。直接在混凝土上進(jìn)行張拉。這時(shí)筋對(duì)構(gòu)件產(chǎn)生外壁的徑向壓力,使砼局部擠壓,鋼筋松馳,引起l6d>3m,l6=0d3m,取l6=30N/mm2
混凝土的局部擠壓引起的預(yù)應(yīng)力損失l6
:后張法中,用螺旋式預(yù)應(yīng)力鋼筋作配筋的環(huán)形構(gòu)件:電桿、水池、壓93
先張法構(gòu)件:砼預(yù)壓前l(fā)I=l1+l3+l2砼預(yù)壓后lII=l5
后張法構(gòu)件:砼預(yù)壓前l(fā)I=l1+l2砼預(yù)壓后lII=l4+l5+l6總損失:l
=li
+lII先張法:l4
110N/mm2后張法:l4
80N/mm28.1.9
預(yù)應(yīng)力損失的組合先張法構(gòu)件:砼預(yù)壓前l(fā)I=l1+l3+94
預(yù)應(yīng)力損失組合:先張法后張法
先張法:l4
110N/mm2后張法:l4
80N/mm28.1.9
預(yù)應(yīng)力損失的組合
混凝土預(yù)壓前損失(第一批損失)
混凝土預(yù)壓后損失(第二批損失)
預(yù)應(yīng)力總損失預(yù)應(yīng)力損失組合:先張法95針對(duì)引起不同預(yù)應(yīng)力損失的原因,尋找措施l1:小變形夾具,減少墊板,增加臺(tái)座長(zhǎng)度。l2:減小摩擦,兩端張拉,超張拉。l3:采用二次升溫養(yǎng)護(hù):t020使砼達(dá)到一定強(qiáng)度,再升溫;鋼模上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋。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砼預(yù)應(yīng)力),'pc
0.5f'cm,f'cm不太小,減小收縮徐變的一些措施。8.1.10減小預(yù)應(yīng)力損失的措施:針對(duì)引起不同預(yù)應(yīng)力損失的原因,尋找措施l1:小變形夾具,減968.1.11后張法構(gòu)件端部錨固區(qū)的局部受壓驗(yàn)算:1.端部受壓截面尺寸驗(yàn)算:
為了滿(mǎn)足構(gòu)件端部局部受壓區(qū)的抗裂要求,防止該區(qū)段混凝土由于施加預(yù)應(yīng)力而出現(xiàn)沿構(gòu)件方向的裂縫,對(duì)配置間接鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件,其局部受壓區(qū)的截面尺寸應(yīng)符合下列要求:式中:—混凝土局部受壓凈面積;—混凝土局部受壓承載力的提高系數(shù);—張拉時(shí)混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。8.1.11后張法構(gòu)件端部錨固區(qū)的局部受壓驗(yàn)算:1.端部受壓978.1.11后張法構(gòu)件端部錨固區(qū)的局部受壓驗(yàn)算:2.局部受壓承載力計(jì)算:式中:—配置間接鋼筋范圍以?xún)?nèi)混凝土核心面積;—配置間接鋼筋的局部受壓承載力提高系數(shù);—間接鋼筋的體積配筋率。
錨固區(qū)段配置間接鋼筋(焊接鋼筋網(wǎng)或螺旋式鋼筋)可以有效地提高錨固區(qū)段的局部受壓強(qiáng)度,防止局部受壓破壞。當(dāng)配置方格網(wǎng)式或螺旋式間接鋼筋,且其核芯面積時(shí),局部受壓承載力應(yīng)按下式計(jì)算:8.1.11后張法構(gòu)件端部錨固區(qū)的局部受壓驗(yàn)算:2.局部受壓988.2.1軸心受拉構(gòu)件各階段的應(yīng)力分析§8.2預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的計(jì)算1.先張法構(gòu)件:(1)施工階段:a)張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋:此時(shí):預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力為,混凝土應(yīng)力為0,非預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力為0。8.2.1軸心受拉構(gòu)件各階段的應(yīng)力分析§8.2預(yù)應(yīng)力混凝土99b)完成第一批損失(混凝土受到預(yù)壓應(yīng)力之前):此時(shí),預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力:
混凝土應(yīng)力:
c)放張預(yù)應(yīng)力鋼筋:預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力:
非預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力:
b)完成第一批損失(混凝土受到預(yù)壓應(yīng)力之前):此時(shí),預(yù)應(yīng)力鋼100根據(jù)截面內(nèi)力平衡條件:式中:A0=Ac+E·As+E·Ap-換算截面面積。扣除孔道,鋼筋等后的截面面積的砼截面面積。根據(jù)截面內(nèi)力平衡條件:式中:A0=Ac+E·As101d)完成第二批損失(混凝土受到預(yù)壓應(yīng)力之后):非預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力:預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力:砼的有效預(yù)壓應(yīng)力,用于抗裂性驗(yàn)算pcI、pcII
可分別將Np=(con–
2)Ap看作外力除以構(gòu)件的核算截面面積。d)完成第二批損失(混凝土受到預(yù)壓應(yīng)力之后):非預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力102
《規(guī)范》規(guī)定,當(dāng)受拉區(qū)非預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)S大于0.4AP時(shí),應(yīng)考慮非預(yù)應(yīng)力筋由于混凝土收縮和徐變引起的內(nèi)力影響:非預(yù)應(yīng)力筋阻止徐變,使砼產(chǎn)生拉應(yīng)力,使pcII降低:sII=EspcII+l5非預(yù)應(yīng)力鋼筋由于混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力。式中:《規(guī)范》規(guī)定,當(dāng)受拉區(qū)非預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)S大于0.4AP時(shí),應(yīng)103使用階段受力過(guò)程的三個(gè)特征點(diǎn):NN0(c=0)Ncr(c=ftk)Nu(fpy)(2)使用階段:N0N00NcrNcrftkNuNu使用階段受力過(guò)程的三個(gè)特征點(diǎn):NN0(c=0)104a)加荷至混凝土應(yīng)力為零:c=0s=l5p=p0=con–l
N0=0Ap–csAs=(con–l)Ap–l5As=pcII·A0
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。a)加荷至混凝土應(yīng)力為零:c=0s=l5p=105b)加載至構(gòu)件截面即將開(kāi)裂:c=ftks=esftk–l5p=con–l+eftk
截面平衡:Ncr=ftk·Ac+sAs+pAp式中Ncr–––預(yù)應(yīng)力軸拉構(gòu)件即將開(kāi)裂所能承受的軸向力。Ncr=(ftk+pcII)A0
(預(yù)應(yīng)力存在可以提高抗裂性)b)加載至構(gòu)件截面即將開(kāi)裂:c=ftks=es106c)加載至構(gòu)件破壞:c=0s=fyp=fpy
所以:Nu=fpy·Ac+fy·As
(應(yīng)力的存在不能提高正截面承截力)Nu–––極限承截力。c)加載至構(gòu)件破壞:c=0s=fyp=fpy107a)澆注混凝土,養(yǎng)護(hù)直至鋼筋張拉前,認(rèn)為截面中不產(chǎn)生任何應(yīng)力。c=pcIs=espcIpe=con–l2
2.后張法構(gòu)件:(1)施工階段:b)張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋;a)澆注混凝土,養(yǎng)護(hù)直至鋼筋張拉前,認(rèn)為截面中不產(chǎn)生任108根據(jù)截面平衡:peAp=c·Ac+s·
As式中:
Ac–––扣除非預(yù)應(yīng)力鋼筋所占的混凝土截面面積以及預(yù)留孔道的面積。根據(jù)截面平衡:peAp=c·Ac+s·109c)完成第一批損失(混凝土受到預(yù)壓應(yīng)力之前):c=pcIsI=espcIpeI=con–l1–l2=lI
截面平衡:peIAp=cAc+sI·
Asc)完成第一批損失(混凝土受到預(yù)壓應(yīng)力之前):c=p110d)完成第二批損失(混凝土受到預(yù)壓應(yīng)力之后):c=pcIIsII=espcIIp=con–l截面平衡:pAp=cAc+sII·
Asd)完成第二批損失(混凝土受到預(yù)壓應(yīng)力之后):c=111a)消壓(加載到混凝土應(yīng)力為零)c=0s=espcII+
l5–
espcII=l5(壓)p=con–l+epcII截面平衡:N0=pAp–Ass=pcII·A0(2)使用階段:N0N00a)消壓(加載到混凝土應(yīng)力為零)c=0s=es112b)加載至裂縫即將出現(xiàn)c=ftks=esftk–
l5(拉)p=con–l+epcII+
eftk截面平衡:Ncr=pAp+Ass+Ac·ftk=(pcII+ftk)A0NcrNcrftkb)加載至裂縫即將出現(xiàn)c=ftks=esftk113c)加載至破壞:c=0s=fyp=fpyNu=fpy·Ap+fy·As作業(yè):比較先、后張法各階段的應(yīng)力狀態(tài)及公式的表達(dá)。NuNuc)加載至破壞:c=0s=fyp=fpyNu1141.正截面承載力:r0N
Nu=fyAs+fpy·Apr0–––結(jié)構(gòu)重要性系數(shù);N
–––軸力設(shè)計(jì)值式中,主要用來(lái)求Ap和As,一般按構(gòu)造設(shè)As求Ap。8.2.2軸心受拉構(gòu)件使用階段的計(jì)算1.正截面承載力:r0NNu=fyAs+fp1152.裂縫控制驗(yàn)算:裂縫控制等級(jí)分為三級(jí)。(1)嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件(一級(jí))sc–pcII0sc–––按荷載短期效應(yīng)值合求得的砼的法向應(yīng)力pcII–––扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的砼預(yù)壓應(yīng)力即:在荷載短期效應(yīng)組合下,不出現(xiàn)拉應(yīng)力。2.裂縫控制驗(yàn)算:裂縫控制等級(jí)分為三級(jí)。(1)嚴(yán)格要求不116(2)一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件(二級(jí))短期效應(yīng)組合:sc–pcctrftk式中ct–––砼拉應(yīng)力控制系數(shù)。例:碳素鋼絲,ct=0.3r
–––受拉區(qū)砼塑性影響系數(shù)。軸拉構(gòu)件取1.0即:在荷載短期效應(yīng)組合下,允許出現(xiàn)拉應(yīng)力,但一定有限值;在荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合下,不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力。長(zhǎng)期效應(yīng)組合:lc–pc0lc–––荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合下的砼法向應(yīng)力,Nl/A。(2)一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件(二級(jí))短期效應(yīng)組合:117(3)允許開(kāi)裂,但限制裂縫密度(三級(jí))Wmax[Wmas]cr軸拉cr=2.7受彎、偏壓cr=2.1偏拉cr=2.4(3)允許開(kāi)裂,但限制裂縫密度(三級(jí))Wmax118先張法:放松預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)構(gòu)件承載力驗(yàn)算。后張法:張拉鋼筋時(shí)構(gòu)件承載力驗(yàn)算,端部錨固區(qū)局壓驗(yàn)算。8.2.3軸心受拉構(gòu)件施工階段的驗(yàn)算先張法:放松預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)構(gòu)件承載力驗(yàn)算。后張法:張拉鋼筋時(shí)構(gòu)119(1)張拉(或放張)預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí),構(gòu)件的承載力驗(yàn)算:混凝土的預(yù)壓應(yīng)力應(yīng)符合下列條件:式中:fc'–––放松(張拉)預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)砼立方體抗壓強(qiáng)度相應(yīng)的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,直線(xiàn)內(nèi)插。例:C3075%22.5在20.25中插cc–––放松(張拉)鋼筋時(shí)砼的預(yù)應(yīng)壓力在施工階段:fcn'
0.75砼強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。(1)張拉(或放張)預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí),構(gòu)件的承載力驗(yàn)算:混凝土120a.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
1.5fcAln式中:Fl
–––
局部受壓面上作用的局部壓力設(shè)計(jì)值Fl=1.2conApAln
–––
局部受壓凈面積,從錨具邊45°成拉墊板擴(kuò)散至構(gòu)件表面減去孔道,凹槽部分。(2)構(gòu)件端部錨固區(qū)的局部承壓驗(yàn)算:a.防止局壓傳遞段劈裂(抗裂)–––局部受壓區(qū)的截面尺121
–––
砼局壓強(qiáng)度提高素?cái)?shù),“套箍”作用Al
–––
局壓面積Ab
–––
局壓時(shí)計(jì)算底面積,按同心、對(duì)稱(chēng)原則確定–––砼局壓強(qiáng)度提高素?cái)?shù),“套箍”作用Al–––122b.局部受壓承載力計(jì)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。Fl
(fc+2Pvcorfy)Aln式中
Pv
–––
體積配筋率b.局部受壓承載力計(jì)算:為防止構(gòu)件端部的局壓破壞,配方格網(wǎng)123預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件設(shè)計(jì)步驟框圖確定:截面尺寸,混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的強(qiáng)度及彈性模量,放張時(shí)混凝土強(qiáng)度等級(jí),預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力,施工方法(先張法、后張法),外荷載引起的內(nèi)力,結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。使用階段承載力計(jì)算確定Ap計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失值σl計(jì)算混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力值σpcII使用階段抗裂度驗(yàn)算或裂縫寬度驗(yàn)算不滿(mǎn)足滿(mǎn)足預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件設(shè)計(jì)步驟框圖確定:截面尺寸,混凝土、124放松預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)混凝土強(qiáng)度驗(yàn)算預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完畢時(shí)混凝土強(qiáng)度驗(yàn)算構(gòu)件端部局部受壓驗(yàn)算施工階段驗(yàn)算后張法先張法結(jié)束不滿(mǎn)足不滿(mǎn)足預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件設(shè)計(jì)步驟框圖放松預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)混凝土強(qiáng)度驗(yàn)算預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完畢時(shí)混凝土強(qiáng)度125
預(yù)應(yīng)力構(gòu)件在使用階段截面不產(chǎn)生拉應(yīng)力或不開(kāi)裂,從而把原有的脆性材料性質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥圆牧稀?/p>
在計(jì)算時(shí),均可把全部預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力視為作用在換算截面上的外力,將混凝土作為理想彈性體按材料力學(xué)公式確定其應(yīng)力?!?.3預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的計(jì)算8.3.1受彎構(gòu)件的應(yīng)力分析預(yù)應(yīng)力構(gòu)件在使用階段截面不產(chǎn)生拉應(yīng)力或不開(kāi)裂,從而把原有的1261.施工階段(1)先張法構(gòu)件換算截面重心軸1.施工階段(1)先張法構(gòu)件換算截面重心軸127在Npo作用下截面任意點(diǎn)的混凝土法向應(yīng)力為:相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力分別為:在Npo作用下截面任意點(diǎn)的混凝土法向應(yīng)力為:相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力鋼筋1281)完成第一批損失時(shí)(混凝土受預(yù)壓應(yīng)力之前):式中
NpoI
–––
已出現(xiàn)第一批預(yù)應(yīng)力損失NpoI
=(con–lI)Ap+('con–'lI)A'p1)完成第一批損失時(shí)(混凝土受預(yù)壓應(yīng)力之前):式中Np129在預(yù)應(yīng)力鋼筋合力處砼受到的法向壓應(yīng)力:法向壓應(yīng)力引導(dǎo)砼壓縮,同時(shí)預(yù)應(yīng)力筋受壓為epcI,所以:peI
=con–lI–epcI(yp)'peI
='con–'lI–e'pcI(y'p)在預(yù)應(yīng)力鋼筋合力處砼受到的法向壓應(yīng)力:法向壓應(yīng)力引導(dǎo)砼壓縮,1302)完成第二批損失時(shí)(混凝土受預(yù)壓應(yīng)力之后):NpoII
–––
完成全部預(yù)應(yīng)力損失后預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力。NpoII
=(con–l)Ap+('con–'l)A'p–σl5As-‘l5
A‘S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)2)完成第二批損失時(shí)(混凝土受預(yù)壓應(yīng)力之后):NpoII131(2)后張法構(gòu)件凈截面重心軸(2)后張法構(gòu)件凈截面重心軸132在Np作用下截面任意點(diǎn)的混凝土法向應(yīng)力為:相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力分別為:在Np作用下截面任意點(diǎn)的混凝土法向應(yīng)力為:相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力鋼筋及1331)完成第一批損失時(shí)(混凝土受預(yù)壓應(yīng)力之前):式中
NpI
–––
已出現(xiàn)第一批預(yù)應(yīng)力損失NpI
=(con–l)Ap+('con–'l)A'p1)完成第一批損失時(shí)(混凝土受預(yù)壓應(yīng)力之前):式中Np134在預(yù)應(yīng)力鋼筋合力處砼受到的法向壓應(yīng)力:法向壓應(yīng)力引導(dǎo)砼壓縮,同時(shí)預(yù)應(yīng)力筋受壓為epcI,所以:peI
=con–lI–epcI(yp)'peI
='con–'lI–e'pcI(y'p)在預(yù)應(yīng)力鋼筋合力處砼受到的法向壓應(yīng)力:法向壓應(yīng)力引導(dǎo)砼壓縮,1352)完成第二批損失時(shí)(混凝土受預(yù)壓應(yīng)力之后):NpII
–––
完成全部預(yù)應(yīng)力損失后預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力。NpII
=(con–l)Ap+('con–'l)A'p–σl5As-‘l5
A‘S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)2)完成第二批損失時(shí)(混凝土受預(yù)壓應(yīng)力之后):NpII–136p(y0)=con–l–epcII(yp)+epcII(y0)=con–l2.使用階段1)加荷至受拉邊緣混凝土預(yù)壓應(yīng)力為零
加載至受彎構(gòu)件截面下邊緣應(yīng)力為零時(shí),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(chēng)為消壓彎矩。p(y0)=con–l–epcII(y137由材力知:p(y'0)進(jìn)一步減少式中:W0
–––
換算截面受拉力緣的彈性抵抗矩。由材力知:p(y'0)進(jìn)一步減少式中:W0–––換算1382)加載至受拉區(qū)砼即將開(kāi)裂時(shí):E'c=0.5Ec
p,cr=con–l+Ieftk
'p進(jìn)一步減少M(fèi)cr=M0+Mscr=(pcII+rmftk)W0
預(yù)應(yīng)力提高了抗裂性能??紤]塑性開(kāi)裂彎矩2)加載至受拉區(qū)砼即將開(kāi)裂時(shí):E'c=0.5Ec1393)加載至構(gòu)件破壞時(shí):pu=fpy='con–'l–
e'pcII–f'py+e'pcII='con–'l–f'py(以拉應(yīng)力的形式表達(dá))3)加載至構(gòu)件破壞時(shí):pu=fpy='con–1408.3.1受彎構(gòu)件使用階段正截面承載力計(jì)算1.破壞階段的截面應(yīng)力狀態(tài)
預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件與普通鋼筋混凝土受彎構(gòu)件相似,當(dāng)ξ≤ξb時(shí),破壞時(shí)截面上受拉區(qū)的預(yù)應(yīng)力鋼筋先到達(dá)屈服強(qiáng)度,而后受壓區(qū)混凝土被壓碎使構(gòu)件破壞。如截面上還配置位于受壓區(qū)的預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)’p和非預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)s、A’s,這些鋼筋的應(yīng)力均可按平截面假定確定。8.3.1受彎構(gòu)件使用階段正截面承載力計(jì)算1.破壞階段的截141(1)界限破壞時(shí)截面相對(duì)受壓區(qū)高度ξb的計(jì)算對(duì)有屈服點(diǎn)的鋼筋(熱軋鋼筋和冷拉鋼筋)與普通鋼筋混凝土不同之處:(1)界限破壞時(shí)截面相對(duì)受壓區(qū)高度ξb的計(jì)算對(duì)有屈服點(diǎn)的鋼筋142對(duì)無(wú)屈服點(diǎn)的鋼筋(鋼絲、鋼鉸成)p0=con–l
–––
受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)處砼法向應(yīng)力為零時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力。對(duì)無(wú)屈服點(diǎn)的鋼筋(鋼絲、鋼鉸成)p0=con–143(2)求任意位置處預(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。
設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)拉應(yīng)力為σpoi
,則對(duì)于距混凝土受壓邊緣為hoi的預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力σpei為:如配置有非預(yù)應(yīng)力鋼筋,則其應(yīng)力為:(2)求任意位置處預(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144預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力σpei
應(yīng)符合下列條件:
當(dāng)σpei
為拉應(yīng)力且其值大于fpy
時(shí),取σpei=
fpy
;當(dāng)σpei
為壓應(yīng)力且其絕對(duì)值大于(σpoi–f’py
)的絕對(duì)值時(shí),取σpei=σpoe-
f’py
。非預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力σei
應(yīng)符合下列條件:
當(dāng)σsi
為拉應(yīng)力且其值大于fy
時(shí),取σsi=
fy
;當(dāng)σsi
為壓應(yīng)力且其絕對(duì)值大于f’y
時(shí),取σsi=
f’y
。預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力σpei應(yīng)符合下列條件:當(dāng)145(3)求受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力達(dá)到破壞時(shí),預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)p’中的應(yīng)力為:(3)求受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力達(dá)到破壞時(shí),預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)p’1462.正截面受彎承載力計(jì)算
預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件在荷載作用下發(fā)生破壞時(shí),預(yù)應(yīng)力鋼筋先達(dá)到屈服,然后受壓區(qū)混凝土達(dá)到彎曲抗壓強(qiáng)度而破壞。
如果在截面上還有非預(yù)應(yīng)力鋼筋,破壞時(shí)其應(yīng)力均能達(dá)到屈服強(qiáng)度。
而受壓區(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。2.正截面受彎承載力計(jì)算預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件在荷147(1)矩形截面:適用條件:2'
x
bh0
由平衡條件可得:(1)矩形截面:適用條件:2'xbh0148
–––
縱向受壓鋼筋(包括預(yù)應(yīng)力筋和非預(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(shí),用s
代替。上式中:—受壓區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力?!軌簠^(qū)縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)、受壓區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋合力作用點(diǎn)至受壓區(qū)邊緣的距離。–––縱向受壓鋼筋(包括預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋)合力149當(dāng)時(shí),則正截面承載力可按下列公式計(jì)算:
當(dāng)為壓應(yīng)力時(shí),取當(dāng)為拉應(yīng)力時(shí),取當(dāng)時(shí),則正截面承載力可按下150(2)T形截面:x
hf第一類(lèi)x
>hf第二類(lèi)hfbf(2)T形截面:xhf第一類(lèi)x>hf151判別T形截面類(lèi)型:
當(dāng)符合上述條件時(shí),為第一類(lèi)T形截面,即x
hf
,構(gòu)件可按寬度為bf
的矩形截面計(jì)算,否則為第二類(lèi)T形截面,即x
>hf
。復(fù)核截面時(shí):設(shè)計(jì)截面時(shí):判別T形截面類(lèi)型:當(dāng)符合上述條件時(shí),為第1521)第一類(lèi)T形截面的計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度x應(yīng)滿(mǎn)足下列適用條件:2'
x
bh0
1)第一類(lèi)T形截面的計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度x應(yīng)滿(mǎn)足下列適用條1532)第二類(lèi)T形截面的計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度x應(yīng)滿(mǎn)足下列適用條件:2'
x
bh0
2)第二類(lèi)T形截面的計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度x應(yīng)滿(mǎn)足下列適用條154
利用正截面承截力計(jì)算公式,要求在已知M的條件下,確定As,As,Ap,Ap。當(dāng)不配A
p時(shí),可按構(gòu)造確定As,As,利用基本公式求x和Ap;當(dāng)配置Ap時(shí),可先不考慮Ap,并按構(gòu)造確定As及As,估算Ap,再按Ap=(0.15~0.25)Ap,再由公式計(jì)算pn,計(jì)算Ap和Ap。利用正截面承截力計(jì)算公式,要求在已知M的條155裂縫控制等級(jí):
sc–pcII0
sc–pcIIctrftklc–pcII08.3.3受彎構(gòu)件使用階段正截面抗裂度驗(yàn)算(1)嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件在荷載的短期效應(yīng)組合下應(yīng)符合下列要求:(2)一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件1)在荷載的短期效應(yīng)組合下應(yīng)符合下列要求:2)在荷載的長(zhǎng)期效應(yīng)組合下應(yīng)符合下列要求:裂縫控制等級(jí):sc–pcII0sc–1568.3.4受彎構(gòu)件正截面裂縫寬度驗(yàn)算8.3.4受彎構(gòu)件正截面裂縫寬度驗(yàn)算157
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(kāi)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Vp。
VVcs+VpVp=0.05Np0式中:Np0
–––
計(jì)算截面上砼的法向預(yù)應(yīng)力為零
時(shí),預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力。8.3.5受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力計(jì)算受彎構(gòu)件由于預(yù)應(yīng)力的存在,阻滯了斜裂縫的出現(xiàn)158當(dāng)Np0>0.3fcA0
取
Np0=0.3fcA0
過(guò)大的壓力可能降低抗剪強(qiáng)度當(dāng)構(gòu)件同時(shí)配有箍筋和彎筋時(shí):V
Vcs+VP+0.8
fyAsbsins+0.8
fpyApbsinp一般在公式中,Vp、Vw、Vwp均已確定,按剪力設(shè)計(jì)值求得:Np0=App0+
Ap''p0–Asls–A's'ls當(dāng)Np0>0.3fcA0取Np0=0.3159主要措施是限制主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力。(1)限制主拉應(yīng)力嚴(yán)格不裂tp0.85ftk一般不裂pt=0.95ftk8.3.6受彎構(gòu)件斜截面抗裂度驗(yàn)算(2)限制主壓應(yīng)力cp0.6fcktp和cp
均可利用材力的公式求解。
主要措施是限制主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力。(1)限制主拉應(yīng)力嚴(yán)格不160(3)斜截面抗裂度驗(yàn)算位置1)跨內(nèi)不利位置的截面
如彎矩和剪力較大的截面,或截面外形有突變的截面。2)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。
先張法預(yù)應(yīng)力是靠鋼筋和砼之間的粘結(jié)作用傳遞的,因此需要一定的范圍才能建立,在驗(yàn)算時(shí)應(yīng)考慮傳遞長(zhǎng)度和錨固區(qū)長(zhǎng)度這些因素的影響。(3)斜截面抗裂度驗(yàn)算位置1)跨內(nèi)不利位置的截面1611)不允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件2)允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,當(dāng)預(yù)拉區(qū)不配置預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)8.3.7受彎構(gòu)件施工階段的驗(yàn)算1)不允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件2)允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,當(dāng)預(yù)拉區(qū)不配162cc、ct是相應(yīng)施工階段計(jì)算截面邊緣纖維混凝土最大拉應(yīng)力和壓應(yīng)力。例:先張法構(gòu)件:制作階段:運(yùn)輸及安裝階段:cc、ct是相應(yīng)施工階段計(jì)算截面邊緣纖維混凝土最大拉應(yīng)力163
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)力構(gòu)件的變形將較普砼構(gòu)件小一些。8.3.8受彎構(gòu)件變形驗(yàn)算預(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)力受彎構(gòu)件由于預(yù)應(yīng)力的作用產(chǎn)生反拱(向164(1)預(yù)應(yīng)力作用產(chǎn)生的反拱:Ec=0.5Ec式中Np0
–––
完成全部預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)應(yīng)力合力大小。(1)預(yù)應(yīng)力作用產(chǎn)生的反拱:Ec=0.5Ec式中165(2)荷載作用下的撓度計(jì)算:按最小剛度原則,按結(jié)力的方法求:Bs–––考慮Bl按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算并考慮荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合的影響。(3)變形驗(yàn)算:fl–fpl[fmax]
(2)荷載作用下的撓度計(jì)算:按最小剛度原則,按結(jié)力的方法求166預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)步驟確定:截面尺寸,混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的強(qiáng)度及彈性模量,放張時(shí)混凝土強(qiáng)度等級(jí),預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力,施工方法,初定預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積,外荷載引起的內(nèi)力,結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失值計(jì)算混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力值使用階段正截面承載力計(jì)算滿(mǎn)足不滿(mǎn)足預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)步驟確定:截面尺寸,混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼167預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)步驟驗(yàn)算預(yù)應(yīng)力鋼筋的傳遞長(zhǎng)度范圍的承載力及抗裂度先張先張先張使用階段斜截面受剪承載力計(jì)算滿(mǎn)足使用階段斜截面抗裂度驗(yàn)算滿(mǎn)足變形驗(yàn)算滿(mǎn)足結(jié)束施工階段(制作、運(yùn)輸、吊裝)的驗(yàn)算滿(mǎn)足不滿(mǎn)足不滿(mǎn)足不滿(mǎn)足不滿(mǎn)足使用階段正截面抗裂度及裂縫寬度驗(yàn)算預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)步驟驗(yàn)算預(yù)應(yīng)力鋼筋的傳遞長(zhǎng)度范圍的承1681.截面形式和尺寸對(duì)于預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件,通常采用正方形或矩形截面;對(duì)于預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件,可采用T形、I形、箱形等截面。§8.4預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的構(gòu)造要求8.4.1一般規(guī)定預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件其截面高度;翼緣寬度一般可取,翼緣厚度可取,腹板可取1.截面形式和尺寸對(duì)于預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件,通常采用正方形或矩1692.預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋的布置直線(xiàn)布置:曲線(xiàn)布置:折線(xiàn)布置:適用于荷載和跨度不大時(shí),施工時(shí)用先張法和后張法均可。適用于荷載和跨度較大時(shí),施工時(shí)一般用后張法。適用于荷載和跨度較大時(shí),施工時(shí)一般用先張法。2.預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋的布置直線(xiàn)布置:曲線(xiàn)布置:折線(xiàn)布置:適用于1703.非預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋的布置配置非預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋的作用:
施加預(yù)應(yīng)力過(guò)程中產(chǎn)生的拉應(yīng)力。防止施工階段因混凝土收縮和溫差引起預(yù)拉區(qū)裂縫。防止構(gòu)件在制作、堆放、運(yùn)輸、吊裝時(shí)出現(xiàn)裂縫或減小裂縫寬度。非預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋的強(qiáng)度等級(jí)宜低于預(yù)應(yīng)力鋼筋。在預(yù)應(yīng)力鋼筋彎折處,應(yīng)加密箍筋或沿彎折處內(nèi)側(cè)布置非預(yù)應(yīng)力鋼筋網(wǎng)片,以加強(qiáng)在鋼筋彎折區(qū)段的混凝土。3.非預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋的布置配置非預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋的作用:施加1714.預(yù)拉區(qū)縱向鋼筋的配筋率及直徑(1)施工階段預(yù)拉區(qū)不允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,預(yù)拉區(qū)縱向鋼筋的配筋率:(2)施工階段預(yù)拉區(qū)允許出現(xiàn)裂縫,而在預(yù)拉區(qū)不配置預(yù)應(yīng)力鋼筋的構(gòu)件,當(dāng)算得的截面邊緣纖維混凝土拉應(yīng)力時(shí),預(yù)拉區(qū)縱向鋼筋的配筋率;當(dāng),則在0.15%和0.4%之間按直線(xiàn)內(nèi)插。(3)預(yù)拉區(qū)非預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋的直徑,對(duì)光面鋼筋不宜大于12mm,變形鋼筋不宜大于14mm,并沿構(gòu)件預(yù)拉區(qū)的外邊緣均勻布置。4.預(yù)拉區(qū)縱向鋼筋的配筋率及直徑(1)施工階段預(yù)拉區(qū)不允許1725.構(gòu)件端部的構(gòu)造鋼筋
如在構(gòu)件端部的預(yù)應(yīng)力鋼筋不能均勻布置而需集中布置在端部截面的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范圍設(shè)置豎向附加的焊接鋼筋網(wǎng)、封閉式箍筋或其他形式的構(gòu)造鋼筋。
對(duì)槽形板類(lèi)構(gòu)件,宜在構(gòu)件端部100mm范圍內(nèi),沿構(gòu)件板面設(shè)置附加的橫向鋼筋,以防板面端部產(chǎn)生縱向裂縫。5.構(gòu)件端部的構(gòu)造鋼筋如在構(gòu)件端部的預(yù)應(yīng)力鋼1736.預(yù)應(yīng)力鋼筋的接頭
(1)軸心受拉構(gòu)件必須采用焊接接頭,受彎構(gòu)件宜優(yōu)先采用焊接接頭。Ⅵ級(jí)鋼筋必須采用閃光對(duì)焊。
(2)軸心受拉構(gòu)件的受力鋼筋不得采用非焊接的搭接接頭。
(3)直接承受中、重級(jí)工作制吊車(chē)的構(gòu)件,其縱向受拉鋼筋不得采用綁扎搭接接頭,且不得在鋼筋上焊有任何附件,也不宜采用焊接接頭。。
(4)在一個(gè)截面內(nèi)有焊接接頭的受拉鋼筋截面面積占受拉鋼筋總截面面積的百分率≤25%,此外有焊接接頭的截面之間的距離應(yīng)≥45d。6.預(yù)應(yīng)力鋼筋的接頭(1)軸心受拉構(gòu)件必須采用焊接1748.4.2先張法構(gòu)件的構(gòu)造要求1.鋼絲(筋)間距
應(yīng)根據(jù)澆注混凝土、施加預(yù)應(yīng)力及鋼筋錨固等要求確定。
預(yù)應(yīng)力鋼筋的凈距不應(yīng)小于其直徑,且不小于25mm,預(yù)應(yīng)力鋼絲的凈距不宜小于15mm。2.鋼筋的粘結(jié)和錨固宜采用變形鋼筋、刻痕鋼絲、鋼鉸線(xiàn)等。8.4.2先張法構(gòu)件的構(gòu)造要求1.鋼絲(筋)間距1751)完成第一批損失時(shí)(混凝土受預(yù)壓應(yīng)力之前):法向壓應(yīng)力引導(dǎo)砼壓縮,同時(shí)預(yù)應(yīng)力筋受壓為epcI,所以:后張法:l480N/mm2其取值同普通鋼筋混凝土構(gòu)件。陳惠玲編著式中NpoI–––已出現(xiàn)第一批預(yù)應(yīng)力損失如配置有非預(yù)應(yīng)力鋼筋,則其應(yīng)力為: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。、'–––受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋的含鋼率。式中Pv–––體積配筋率使用階段斜截面受剪承載力計(jì)算張拉控制應(yīng)力的確定原則:與預(yù)應(yīng)力鋼筋的鋼種有關(guān),還與施加預(yù)應(yīng)力的方法有關(guān)。當(dāng)配置Ap時(shí),可先不考慮Ap,并按構(gòu)造確定As及As,估算Ap,再按Ap=(0.高溫('l5)l50.p(y'0)進(jìn)一步減少3.鋼筋的保護(hù)層
為了保證鋼筋與外圍混凝土的粘結(jié)錨固,防止放松預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)在構(gòu)件端部沿預(yù)應(yīng)力鋼筋周?chē)霈F(xiàn)裂縫,必須有一定的混凝土保護(hù)層厚度。其取值同普通鋼筋混凝土構(gòu)件。4.端部附加鋼筋為防止放松預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí),端部產(chǎn)生裂縫。
可在端部設(shè)置螺旋筋、鋼筋網(wǎng)或在端部加密橫向鋼筋。1)完成第一批損失時(shí)(混凝土受預(yù)壓應(yīng)力之前):3.鋼筋的保1761.預(yù)留孔道(1)預(yù)留孔道之間的凈距不應(yīng)小于25mm;孔道至構(gòu)件邊緣的凈距不應(yīng)小于25mm,且不宜小于孔道直徑的一半。(2)孔道的直徑應(yīng)比預(yù)應(yīng)力鋼筋束外徑、鋼筋對(duì)焊接頭處外徑或需穿過(guò)孔道的錨具外徑大10mm~15mm。(3)在構(gòu)件兩端及跨中應(yīng)設(shè)置灌漿孔或排氣孔,其孔距不宜大于12m。8.4.3后張法構(gòu)件的構(gòu)造要求(4)凡制作時(shí)需要預(yù)先起拱的構(gòu)件,預(yù)留孔道宜隨構(gòu)件同時(shí)起拱。(5)孔道灌漿要求密實(shí),水泥強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于M20,其水灰比宜為0.4~0.45;為減少收縮,宜摻入0.01%水泥漿用量的鋁粉。1.預(yù)留孔道(1)預(yù)留孔道之間的凈距不應(yīng)小于25mm;孔道1772.曲線(xiàn)預(yù)應(yīng)力鋼筋的曲率半徑(1)鋼絲束、鋼鉸線(xiàn)束以及鋼筋直徑d≤12mm的鋼筋束,不宜小于4m。(2)12mm<d≤25mm的鋼筋,不宜小于12m。(3)d>25mm的鋼筋,不宜小于15m。
對(duì)折線(xiàn)配筋的構(gòu)件,在折線(xiàn)預(yù)應(yīng)力鋼筋彎折處的曲率半徑可適當(dāng)減小。2.曲線(xiàn)預(yù)應(yīng)力鋼筋的曲率半徑(1)鋼絲束、鋼鉸線(xiàn)束以及鋼筋1783.錨具
后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋的錨固應(yīng)選用可靠的錨具,其制作方法和質(zhì)量要求應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定。
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,在必要時(shí)應(yīng)適當(dāng)加大。
在預(yù)應(yīng)力鋼筋錨具下及張拉設(shè)備的支承處,應(yīng)采用預(yù)埋鋼墊板及附加橫向鋼筋網(wǎng)片或螺旋式鋼筋等局部加強(qiáng)措施。4.端部混凝土的局部加強(qiáng)3.錨具后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋的錨固應(yīng)選用可靠的1796.對(duì)采用塊體拼裝構(gòu)件的要求
采用塊體拼裝的構(gòu)件,其接縫平面應(yīng)垂直于構(gòu)件的縱向軸線(xiàn)。
當(dāng)接頭承受內(nèi)力時(shí),縫隙間應(yīng)灌注不低于塊體強(qiáng)度等級(jí)的細(xì)石混凝土或水泥砂漿,并根據(jù)需要在接頭處及其附近區(qū)段內(nèi)用加大截面或增設(shè)焊接網(wǎng)等方式進(jìn)行局部加強(qiáng),必要時(shí)可設(shè)置鋼板焊接接頭
當(dāng)接頭不承受內(nèi)力時(shí),縫隙間應(yīng)灌注不低于C15的細(xì)石混凝土或M15的水泥砂漿6.對(duì)采用塊體拼裝構(gòu)件的要求采用塊體拼裝
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