預(yù)應(yīng)力砼受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)與計(jì)算

202X第十三章預(yù)應(yīng)力砼受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)與計(jì)算第一節(jié)預(yù)應(yīng)力砼受彎構(gòu)件各階段的受力特點(diǎn)特點(diǎn)（1）預(yù)加力Ny是時(shí)間的函數(shù)；（2）施工到使用不同階段的截面積和特性不同；（3）荷載變化；（4）從施工到使用各個(gè)階段的材料強(qiáng)度在變化。一、施工階段三、開裂階段裂縫出現(xiàn)后，若再繼續(xù)加載，受力如同鋼筋砼受彎構(gòu)件：①砼的受壓區(qū)進(jìn)入塑性狀態(tài)，應(yīng)力分布為曲線型②裂縫不斷向上延伸，受壓區(qū)越來越?、圩詈笮嫫茐脑囼?yàn)證實(shí)：預(yù)應(yīng)力砼受彎構(gòu)件的破壞彎矩與同條件鋼筋砼大致相同四、破壞階段第二節(jié)預(yù)應(yīng)力損失的估算一、力筋的張拉控制應(yīng)力《砼橋規(guī)》規(guī)定：

對于鋼絲、鋼膠線

對于冷柱粗鋼筋

但采用超張拉和受壓區(qū)的力筋，控制張拉應(yīng)力可提高5%，

（二）錨具變形等引起的預(yù)應(yīng)力損失sl2

在張拉結(jié)束開始錨固時(shí)：

①錨具本身將因受到巨大壓力而變形

②錨下墊板縫隙也將被壓密而變形

③（使用摩阻型錨具的）力筋的回縮

④拼裝構(gòu)件的接縫被壓密而引起的變形

以上原因，均會使力筋長度縮短

p2lELLSDs=

SDL——各種因素引起的變形累加，根據(jù)試驗(yàn)確定。無可靠資料時(shí)，可根據(jù)《橋規(guī)》取值。

此公式只能近似適用于直線管道的情況，對曲線管道需考慮反向摩阻力的影響。

減小?l2的方法。

①采用超張拉

②選用變形小的錨具

③先張構(gòu)件采用長線法

(六)混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失6ls

psoocspoopcEpl)],t(E),t([.rrtetjsas151906++=

spc——先張構(gòu)件放松力筋時(shí)，或后張構(gòu)件力筋錨固時(shí)，在計(jì)算截面上全部受力鋼筋重心處由預(yù)加力（扣除相應(yīng)階段的應(yīng)力損失），產(chǎn)生的砼法向應(yīng)力，應(yīng)根據(jù)張拉受力情況考慮構(gòu)件自重恒截的影響。

第三節(jié)預(yù)應(yīng)力砼受彎構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算

(2)對后張構(gòu)件孔道壓漿之前的荷載效應(yīng)按凈截面參數(shù)計(jì)算孔道壓漿之后的荷載效應(yīng)按換算截面數(shù)計(jì)算Np--有效預(yù)加力，對曲線配筋構(gòu)件：2.運(yùn)輸、吊裝階段的正應(yīng)力計(jì)算這一階段所承受的外載大致同預(yù)加力階段，應(yīng)注意：①梁體自重應(yīng)考慮動(dòng)力系數(shù)1.2②自重彎矩根據(jù)構(gòu)件運(yùn)輸、安裝過程中的圖式計(jì)算；③預(yù)加力已進(jìn)一步變小。3．施工階段砼截面正應(yīng)力限制(1）壓應(yīng)力(2）拉應(yīng)力預(yù)拉區(qū)應(yīng)配置不小于0.2%非預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)拉區(qū)應(yīng)配置不小于0.4%非預(yù)應(yīng)力鋼筋--為本階段砼實(shí)際達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度。兩者之間內(nèi)插二、主應(yīng)力的計(jì)算與驗(yàn)算第四節(jié)預(yù)應(yīng)力砼受彎構(gòu)件的承載力計(jì)算

與鋼筋砼受彎構(gòu)件一樣，預(yù)應(yīng)力砼受彎構(gòu)件的斜截面破壞同樣存在兩種類型，即剪切破壞和彎曲破壞。二、斜截面承載力計(jì)算第五節(jié)端部錨固區(qū)計(jì)算

混凝土局部受壓時(shí)的強(qiáng)度提高系數(shù)

局部壓力設(shè)計(jì)值，

Fl=1.2σconAp

局部受壓時(shí)的計(jì)算底面積，按同心、對稱的原則確定

βcor配置間接鋼筋的局部受壓承載力提高系數(shù)

四、預(yù)應(yīng)力的傳遞和局部承壓（3/3）四、預(yù)應(yīng)力的傳遞和局部承壓（1/3）

1、先張法預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力傳遞長度和錨固長度（1）預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力傳遞長度

先張法構(gòu)件的“自錨”

原因：鋼筋和混凝土的粘結(jié)作用

應(yīng)力特點(diǎn)：端部為零，逐漸增大至最大。

傳遞長度：應(yīng)力由零增至最大所需長度

說明：

ltr內(nèi)預(yù)應(yīng)力效果差，應(yīng)按實(shí)際應(yīng)力（按照線性）

ltr與預(yù)應(yīng)力筋的種類和直徑、混凝土強(qiáng)度等有關(guān)（2）預(yù)應(yīng)力筋的錨固長度預(yù)應(yīng)力筋的錨固長度la應(yīng)較其傳遞長度ltr大。2、局部受壓承載力計(jì)算（1）特點(diǎn)

后張法構(gòu)件錨具的墊板下的混凝土承受較大的局部應(yīng)力

局部應(yīng)力分布復(fù)雜（2）局部受壓承載力計(jì)算

要求：

不開裂，無過大變形（下陷）

足夠的局部抗壓承載力

截面尺寸驗(yàn)算：Fl≤1.35βcβlfcAln

受壓承載力驗(yàn)算：間接鋼筋對混凝土約束的折減系數(shù)

ρv間接鋼筋的體積配筋率影響變形的因素：1）偏心預(yù)加力；2）使用荷載；3）砼的徐變；4）截面的開裂第六節(jié)變形計(jì)算

三、總撓度四、預(yù)拱度的設(shè)置第七節(jié)預(yù)應(yīng)力砼簡支梁設(shè)計(jì)

二、預(yù)應(yīng)力砼簡支梁的截面設(shè)計(jì)（二）預(yù)應(yīng)力砼梁的常用截面型式（二）預(yù)應(yīng)力砼梁的常用截面型式2．T形梁標(biāo)準(zhǔn)跨徑：25～40m施工方法，后張法（曲線布束）構(gòu)造特點(diǎn)：馬蹄（布束和受壓的需要）馬蹄抬高（力筋彎起的需要）腹板加厚（分散錨固的需要）3．組合截面對一受力單元可先劃分成若干塊進(jìn)行預(yù)制和吊裝，再采用現(xiàn)澆砼形成一個(gè)完整的受力單元。優(yōu)點(diǎn)：起吊重量輕缺點(diǎn)：整體性差，有些構(gòu)件受力不利（二）預(yù)應(yīng)力砼梁的常用截面型式（二）預(yù)應(yīng)力砼梁的常用截面型式4．箱形截面特點(diǎn)：①閉口截面，抗扭剛度大，活載分布較均勻；②薄壁構(gòu)件，自重較輕；③跨越能力大；④能適應(yīng)各種體系的要求。三、砼截面尺寸和預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的確定1．構(gòu)件砼截面尺寸根據(jù)（參考）已有設(shè)計(jì)資料（2）按施工和使用階段砼應(yīng)力的限值進(jìn)行估算由于此時(shí)力筋面積尚