預(yù)應(yīng)力構(gòu)件計(jì)算

1、10.1 10.1 概述概述 10.1.1 10.1.1 預(yù)應(yīng)力混凝土的概念預(yù)應(yīng)力混凝土的概念 普通混凝土梁存在的問(wèn)題普通混凝土梁存在的問(wèn)題 第十章第十章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算1. 1. 混凝土梁開(kāi)裂時(shí)鋼筋應(yīng)力很低混凝土梁開(kāi)裂時(shí)鋼筋應(yīng)力很低 混凝土開(kāi)裂時(shí)鋼筋應(yīng)力：混凝土開(kāi)裂時(shí)鋼筋應(yīng)力：混凝土開(kāi)裂應(yīng)變：混凝土開(kāi)裂應(yīng)變：150200 鋼筋應(yīng)力：鋼筋應(yīng)力： 6510)150100(100 . 2sssE2/3020mmN2. 2. 以裂縫出現(xiàn)和發(fā)展為代價(jià)，換取梁的承載能力提高。以裂縫出現(xiàn)和發(fā)展為代價(jià)，換取梁的承載能力提高。雖然這樣提雖然這樣提高了混凝土梁的承載力（相對(duì)開(kāi)裂），但卻

2、帶來(lái)了以下問(wèn)題：高了混凝土梁的承載力（相對(duì)開(kāi)裂），但卻帶來(lái)了以下問(wèn)題： （1）裂縫的出現(xiàn)使截面的剛度降低，撓度增大，結(jié)果導(dǎo)致跨度較）裂縫的出現(xiàn)使截面的剛度降低，撓度增大，結(jié)果導(dǎo)致跨度較大的梁，或荷載較大的梁，往往撓度驗(yàn)算通不過(guò)；大的梁，或荷載較大的梁，往往撓度驗(yàn)算通不過(guò)； 即在正常使用荷載下，鋼筋應(yīng)力一般即在正常使用荷載下，鋼筋應(yīng)力一般150200MPa 教材：教材：100150 （3）高強(qiáng)度鋼筋對(duì)普通混凝土不起作用。）高強(qiáng)度鋼筋對(duì)普通混凝土不起作用。一般認(rèn)為普通混凝土梁的適用范圍：一般認(rèn)為普通混凝土梁的適用范圍：L89m，1215m已很不經(jīng)濟(jì)，已很不經(jīng)濟(jì)，也顯得技術(shù)落后。也顯得技術(shù)落后。 預(yù)

3、應(yīng)力混凝土的概念預(yù)應(yīng)力混凝土的概念 木桶的力學(xué)原理：木桶的力學(xué)原理： 搬磚或書(shū)：搬磚或書(shū)： 混凝土梁的預(yù)加力：混凝土梁的預(yù)加力： （2）裂縫過(guò)寬，造成人心理緊張，耐久性降低，所以當(dāng)限定裂縫）裂縫過(guò)寬，造成人心理緊張，耐久性降低，所以當(dāng)限定裂縫寬度后，梁剩余的潛能不能發(fā)揮。寬度后，梁剩余的潛能不能發(fā)揮。kpN(a)p或pN(b)(c)或(d) 優(yōu)點(diǎn)：提高抗裂度和剛度；節(jié)約鋼筋，減輕自重。優(yōu)點(diǎn)：提高抗裂度和剛度；節(jié)約鋼筋，減輕自重。 缺點(diǎn)：構(gòu)造、施工較復(fù)雜；延性也較差。缺點(diǎn)：構(gòu)造、施工較復(fù)雜；延性也較差。 應(yīng)用對(duì)象：應(yīng)用對(duì)象： 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的優(yōu)、缺點(diǎn)和應(yīng)用對(duì)象預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的優(yōu)、缺點(diǎn)和應(yīng)用對(duì)

4、象 10.1.2 10.1.2 預(yù)應(yīng)力混凝土的分類(lèi)預(yù)應(yīng)力混凝土的分類(lèi) 全預(yù)應(yīng)力混凝土全預(yù)應(yīng)力混凝土在使用荷載作用下，截面上不允許出現(xiàn)拉在使用荷載作用下，截面上不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力。應(yīng)力。限值預(yù)應(yīng)力混凝土限值預(yù)應(yīng)力混凝土在使用荷載作用下，截面受拉邊緣允許在使用荷載作用下，截面受拉邊緣允許產(chǎn)生拉應(yīng)力，但拉應(yīng)力不超過(guò)混凝土抗產(chǎn)生拉應(yīng)力，但拉應(yīng)力不超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度。拉強(qiáng)度。部分預(yù)應(yīng)力混凝土部分預(yù)應(yīng)力混凝土在使用荷載作用下，構(gòu)件截面上允許出在使用荷載作用下，構(gòu)件截面上允許出現(xiàn)裂縫，但裂縫寬度不超過(guò)允許值?，F(xiàn)裂縫，但裂縫寬度不超過(guò)允許值。 要求裂縫控制等級(jí)較高的結(jié)構(gòu)；要求裂縫控制等級(jí)較高的結(jié)構(gòu)； 大跨度結(jié)構(gòu)

5、或受力很大的構(gòu)件；大跨度結(jié)構(gòu)或受力很大的構(gòu)件； 對(duì)剛度和變形控制要求較高的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。對(duì)剛度和變形控制要求較高的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。 預(yù)應(yīng)力度是衡量結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力水平的參數(shù)，是進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)預(yù)應(yīng)力度是衡量結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力水平的參數(shù)，是進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)研究與設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)。構(gòu)研究與設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)。定義預(yù)應(yīng)力度定義預(yù)應(yīng)力度MM /0M0為消壓彎矩。為消壓彎矩。 N0為消壓軸力。為消壓軸力。 NN /0受彎構(gòu)件：受彎構(gòu)件：受拉構(gòu)件：受拉構(gòu)件： 預(yù)應(yīng)力度預(yù)應(yīng)力度 當(dāng)當(dāng)1，為全預(yù)應(yīng)力混凝土。，為全預(yù)應(yīng)力混凝土。 則則當(dāng)當(dāng)0 1，為部分預(yù)應(yīng)力混凝土。，為部分預(yù)應(yīng)力混凝土。 當(dāng)當(dāng)0，為普通鋼筋混凝土。，為普通鋼筋混凝土。

6、 第一類(lèi)第一類(lèi)第二類(lèi)第二類(lèi)第三類(lèi)第三類(lèi)我國(guó)我國(guó)“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范”劃分的裂縫控制等級(jí)劃分的裂縫控制等級(jí)我國(guó)規(guī)范將部分預(yù)我國(guó)規(guī)范將部分預(yù)應(yīng)力混凝土又進(jìn)一應(yīng)力混凝土又進(jìn)一步分為兩種步分為兩種一種，拉應(yīng)力有限值，即限值預(yù)應(yīng)力混凝一種，拉應(yīng)力有限值，即限值預(yù)應(yīng)力混凝土。土。一種，允許出現(xiàn)裂縫，但裂縫寬度不超過(guò)一種，允許出現(xiàn)裂縫，但裂縫寬度不超過(guò)附表附表4-3，P.322。即部分預(yù)應(yīng)力混凝土。即部分預(yù)應(yīng)力混凝土。一級(jí)一級(jí)二級(jí)、三級(jí)二級(jí)、三級(jí)加筋加筋混凝混凝土分土分類(lèi)類(lèi)三級(jí)三級(jí)10.1.3 10.1.3 施加預(yù)應(yīng)力的方法施加預(yù)應(yīng)力的方法 在澆筑混凝土之前張拉鋼筋。在澆筑混凝土之前張拉鋼

7、筋。主要靠混凝土自身的粘結(jié)主要靠混凝土自身的粘結(jié)力獲得預(yù)加力。力獲得預(yù)加力。 先張法先張法 張拉鋼筋并在臺(tái)座上固定張拉鋼筋并在臺(tái)座上固定澆注混凝土構(gòu)件澆注混凝土構(gòu)件放松（切斷）預(yù)應(yīng)力鋼筋放松（切斷）預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉鋼筋張拉鋼筋澆筑混凝土澆筑混凝土放松（切斷）鋼筋，混凝土預(yù)壓。放松（切斷）鋼筋，混凝土預(yù)壓。預(yù)應(yīng)力由混凝土與鋼筋間的粘結(jié)力來(lái)傳遞。預(yù)應(yīng)力由混凝土與鋼筋間的粘結(jié)力來(lái)傳遞。在結(jié)硬后的混凝土構(gòu)件上張拉鋼筋。在結(jié)硬后的混凝土構(gòu)件上張拉鋼筋。主要靠錨具施加主要靠錨具施加預(yù)加力。預(yù)加力。 后后張法張法 澆筑混凝土構(gòu)件，預(yù)留孔道澆筑混凝土構(gòu)件，預(yù)留孔道穿預(yù)應(yīng)力鋼筋并張拉、錨固鋼筋穿預(yù)應(yīng)力鋼筋并張拉、

8、錨固鋼筋孔道灌漿孔道灌漿澆筑混凝土構(gòu)件澆筑混凝土構(gòu)件穿預(yù)應(yīng)力鋼筋穿預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉、錨固鋼筋，孔道灌漿。張拉、錨固鋼筋，孔道灌漿。預(yù)應(yīng)力由構(gòu)件兩端錨具實(shí)現(xiàn)。預(yù)應(yīng)力由構(gòu)件兩端錨具實(shí)現(xiàn)。10.1.4 10.1.4 夾具和錨具夾具和錨具 夾具和錨具是在制作預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時(shí)錨固預(yù)應(yīng)力鋼筋的工具。夾具和錨具是在制作預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時(shí)錨固預(yù)應(yīng)力鋼筋的工具。螺絲桿端錨具螺絲桿端錨具 建筑工程中建筑工程中常用的錨具常用的錨具錐形錨具錐形錨具 墩頭錨具墩頭錨具 夾具式錨具夾具式錨具 螺絲桿端錨具螺絲桿端錨具OVM型錨具型錨具錐錐形形錨錨具具墩墩頭頭錨錨具具 JM12型錨具型錨具 10.1.5 10.1.5 預(yù)應(yīng)

9、力混凝土材料預(yù)應(yīng)力混凝土材料 1混凝土混凝土（1）強(qiáng)度高，）強(qiáng)度高，C40以上；以上；（2）收縮、徐變小；）收縮、徐變小；（3）快硬、早強(qiáng)。）快硬、早強(qiáng)。2鋼材：鋼材：（1）強(qiáng)度高：）強(qiáng)度高：鋼絞線(xiàn)：鋼絞線(xiàn)： 2/18601560mmNfptk鋼絲（消除應(yīng)力鋼絲）：鋼絲（消除應(yīng)力鋼絲）： 2/17701570mmNfptk熱處理鋼筋：熱處理鋼筋： 2/1470mmNfptk（2）具有一定的塑性）具有一定的塑性（3）良好的加工性：墩粗）良好的加工性：墩粗（4）與混凝土之間有較好的粘結(jié)強(qiáng)度。）與混凝土之間有較好的粘結(jié)強(qiáng)度。10.1.6 10.1.6 張拉控制應(yīng)力張拉控制應(yīng)力 con 張拉控制應(yīng)力：

10、張拉控制應(yīng)力：指張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)控制的最大應(yīng)力。指張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)控制的最大應(yīng)力。 取值：取值： 過(guò)大引起的問(wèn)題，（過(guò)大引起的問(wèn)題，（1）由于鋼筋強(qiáng)度的離散性、張拉操作中的）由于鋼筋強(qiáng)度的離散性、張拉操作中的超張拉等原因，張拉時(shí)可能使鋼筋應(yīng)力接近甚至進(jìn)入鋼筋的屈服階段，超張拉等原因，張拉時(shí)可能使鋼筋應(yīng)力接近甚至進(jìn)入鋼筋的屈服階段，產(chǎn)生塑性變形，反而達(dá)不到預(yù)期的效果產(chǎn)生塑性變形，反而達(dá)不到預(yù)期的效果 。少數(shù)鋼筋甚至發(fā)生脆斷；。少數(shù)鋼筋甚至發(fā)生脆斷；（2）因張拉力的測(cè)量可能不夠準(zhǔn)確，或焊接質(zhì)量出問(wèn)題，如果過(guò)高，）因張拉力的測(cè)量可能不夠準(zhǔn)確，或焊接質(zhì)量出問(wèn)題，如果過(guò)高，容易發(fā)生安全事故；（容易發(fā)生安全事

11、故；（3）會(huì)增加預(yù)應(yīng)力筋的松弛應(yīng)力損失。）會(huì)增加預(yù)應(yīng)力筋的松弛應(yīng)力損失。 過(guò)小存在的問(wèn)題，不利于鋼材的充分利用，浪費(fèi)鋼材。過(guò)小存在的問(wèn)題，不利于鋼材的充分利用，浪費(fèi)鋼材。 規(guī)范取值：表規(guī)范取值：表101 0.65 0.7熱處理鋼筋熱處理鋼筋 0.75 0.75 消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線(xiàn)消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線(xiàn)后張法后張法先張法先張法 張拉方法張拉方法鋼筋種類(lèi)鋼筋種類(lèi)張拉控制應(yīng)力限值張拉控制應(yīng)力限值ptkfptkfptkfptkf10.1.7 10.1.7 預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力損失 從張拉鋼筋開(kāi)始直至構(gòu)件使用的整個(gè)過(guò)程中，預(yù)應(yīng)從張拉鋼筋開(kāi)始直至構(gòu)件使用的整個(gè)過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力值將慢慢降低，這種想象稱(chēng)為預(yù)

12、應(yīng)力損失。力筋的應(yīng)力值將慢慢降低，這種想象稱(chēng)為預(yù)應(yīng)力損失。 損失的概念：損失的概念： 產(chǎn)生損失的原因產(chǎn)生損失的原因： （定性、定量）（定性、定量）1. 直線(xiàn)預(yù)應(yīng)力鋼筋由于錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失直線(xiàn)預(yù)應(yīng)力鋼筋由于錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 1l概念：。概念：。公式：公式：slEla12.預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失 概念：。概念：。公式：公式：2lxconxconlee111)(2（102）減小摩擦損失的措施：減小摩擦損失的措施：（2）采用）采用“超張拉超張拉”工藝。工藝。（1）兩端張拉；）兩端張拉；3.溫差損失溫差

13、損失 3lssssslEtEltlEllE3t 2鋼筋的線(xiàn)膨脹系數(shù)：鋼筋的線(xiàn)膨脹系數(shù)：=0.00001/=0.00001/C CEs=2.0105N/mm2減小減小 的措施：的措施：3l（1）采用兩次升溫；）采用兩次升溫；（2）鋼模上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋。）鋼模上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋。4.鋼筋應(yīng)力松弛損失鋼筋應(yīng)力松弛損失 4l 鋼筋的應(yīng)力松弛：指鋼筋長(zhǎng)度保持不變的條件下，鋼筋應(yīng)力隨時(shí)間鋼筋的應(yīng)力松弛：指鋼筋長(zhǎng)度保持不變的條件下，鋼筋應(yīng)力隨時(shí)間的增長(zhǎng)而逐漸降低的現(xiàn)象。這是由于鋼筋的塑性變形具有隨時(shí)間而增的增長(zhǎng)而逐漸降低的現(xiàn)象。這是由于鋼筋的塑性變形具有隨時(shí)間而增長(zhǎng)的性質(zhì)。長(zhǎng)的性質(zhì)。（1）與）與t的關(guān)系：的關(guān)

14、系：1小時(shí)完成小時(shí)完成50%，24小時(shí)完成小時(shí)完成80%；（2）應(yīng)力松弛損失鋼材品種有關(guān)：）應(yīng)力松弛損失鋼材品種有關(guān)： 熱處理鋼筋的應(yīng)力松弛損失小于鋼絲、鋼絞線(xiàn)。熱處理鋼筋的應(yīng)力松弛損失小于鋼絲、鋼絞線(xiàn)。（3）與）與 的關(guān)系：的關(guān)系： 越高，松弛損失越大，速度也越快。越高，松弛損失越大，速度也越快。concon（4）降低松弛損失的方法：超張拉，降低初應(yīng)力。）降低松弛損失的方法：超張拉，降低初應(yīng)力。 當(dāng)初應(yīng)力小于當(dāng)初應(yīng)力小于0.7fptk時(shí)，松弛與初應(yīng)力成線(xiàn)性關(guān)系。時(shí)，松弛與初應(yīng)力成線(xiàn)性關(guān)系。當(dāng)初應(yīng)力高于當(dāng)初應(yīng)力高于0.7fptk時(shí)，松弛損失顯著增大。時(shí)，松弛損失顯著增大。)151/()2804

15、5(5cupclf（2）后張法）后張法減小收縮、徐變的措施，減小收縮、徐變的措施，P.261，共，共3條。條。（1013）)151/()28035(5cupclf（1014）)151/()28035(5cupclf（1015）5l5l5.混凝土收縮、徐變引起的應(yīng)力損失混凝土收縮、徐變引起的應(yīng)力損失 、 （1）先張法）先張法)151/()28045(5cupclf（1012）6. ，螺旋式預(yù)應(yīng)力筋在環(huán)形構(gòu)件由于混凝土局部擠壓引起的，螺旋式預(yù)應(yīng)力筋在環(huán)形構(gòu)件由于混凝土局部擠壓引起的預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力損失6l（1）產(chǎn)生的原因）產(chǎn)生的原因（2）d3m的構(gòu)件才考慮，的構(gòu)件才考慮， 26/30mmNl10.

16、1.8 10.1.8 預(yù)應(yīng)力損失值的組合預(yù)應(yīng)力損失值的組合 先張法先張法后張法后張法 混凝土預(yù)壓前的損失混凝土預(yù)壓前的損失 （第一批損失）（第一批損失） 混凝土預(yù)壓后的損失混凝土預(yù)壓后的損失 （第二批損失）（第二批損失）1l4321llll21ll2l5l654lll 各項(xiàng)損失的最小值各項(xiàng)損失的最小值 先張法：先張法： 2/100mmNl后張法：后張法： 2/80mmNl 總損失的估算總損失的估算 估算的方法：估算的方法：1.1.用應(yīng)力用應(yīng)力表示表示美國(guó)美國(guó)ACI-ASCEACI-ASCE委員會(huì)建議的最大損失限值：委員會(huì)建議的最大損失限值： 鋼鉸線(xiàn)種類(lèi)鋼鉸線(xiàn)種類(lèi)最大損失最大損失普通混凝土（普通

17、混凝土（N/mm2N/mm2）輕混凝土（輕混凝土（N/mm2N/mm2）應(yīng)力消除鋼鉸線(xiàn)應(yīng)力消除鋼鉸線(xiàn)345345380380低松弛鋼鉸線(xiàn)低松弛鋼鉸線(xiàn)276276300300（1）解決設(shè)計(jì)中的問(wèn)題；）解決設(shè)計(jì)中的問(wèn)題；（2）簡(jiǎn)化計(jì)算。）簡(jiǎn)化計(jì)算。 問(wèn)題的提出問(wèn)題的提出 2.2.用百分用百分比表示比表示 林同炎建議：林同炎建議：先張法（先張法（% %）后張法（后張法（% %）混凝土彈性壓縮混凝土彈性壓縮4 41 1混凝土收縮混凝土收縮7 76 6混凝土徐變混凝土徐變6 65 5鋼材松弛鋼材松弛8 88 8總損失總損失252520203.3.初步設(shè)計(jì)時(shí)的估算初步設(shè)計(jì)時(shí)的估算 總損失估算法：總損失估算

18、法：先張法先張法 conl%25后張法 conl%2010.1.9 10.1.9 先張法構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼筋的傳遞長(zhǎng)度先張法構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼筋的傳遞長(zhǎng)度 。10.1.10 10.1.10 后張法端部錨固區(qū)的局部受壓承載力計(jì)算后張法端部錨固區(qū)的局部受壓承載力計(jì)算 錨固區(qū)的大小錨固區(qū)的大小 錨固區(qū)的應(yīng)力分布錨固區(qū)的應(yīng)力分布 （1）經(jīng)過(guò)）經(jīng)過(guò)h的傳遞距離，局壓應(yīng)力的傳遞距離，局壓應(yīng)力x基本上均勻擴(kuò)散到整個(gè)截面；基本上均勻擴(kuò)散到整個(gè)截面；（2） y由壓應(yīng)力變?yōu)槔瓚?yīng)力，最大拉應(yīng)力在由壓應(yīng)力變?yōu)槔瓚?yīng)力，最大拉應(yīng)力在H點(diǎn)。點(diǎn)。 錨固區(qū)的設(shè)計(jì)錨固區(qū)的設(shè)計(jì) （1）要保證在張拉鋼筋時(shí)錨具下錨固區(qū)的混凝土不開(kāi)裂和不產(chǎn)生過(guò)）要

19、保證在張拉鋼筋時(shí)錨具下錨固區(qū)的混凝土不開(kāi)裂和不產(chǎn)生過(guò)大的變形。大的變形。方法，配置間接鋼筋方法，配置間接鋼筋螺旋鋼筋螺旋鋼筋焊接鋼筋網(wǎng)焊接鋼筋網(wǎng)（2）局壓承載力驗(yàn)算）局壓承載力驗(yàn)算 。 局部受壓區(qū)截面尺寸：局部受壓區(qū)截面尺寸： 為了防止端部區(qū)混凝土由于施加預(yù)應(yīng)力而出現(xiàn)沿構(gòu)件長(zhǎng)度方向的為了防止端部區(qū)混凝土由于施加預(yù)應(yīng)力而出現(xiàn)沿構(gòu)件長(zhǎng)度方向的裂縫，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)截面應(yīng)符合裂縫，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)截面應(yīng)符合下列要求：下列要求： ln35. 1AfFclcl（1021）l混凝土局部受壓時(shí)的強(qiáng)度提高系數(shù)?；炷辆植渴軌簳r(shí)的強(qiáng)度提高系數(shù)。 lblAA

20、局壓計(jì)算底面積局壓計(jì)算底面積局部受壓面積局部受壓面積當(dāng)不滿(mǎn)足式（當(dāng)不滿(mǎn)足式（1021）時(shí)，應(yīng)加大端部錨固區(qū)的截面尺寸，調(diào)整錨具）時(shí)，應(yīng)加大端部錨固區(qū)的截面尺寸，調(diào)整錨具位置或提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)。位置或提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)。 局部受壓承載力：局部受壓承載力： 配置了方格網(wǎng)式或螺旋式間接鋼筋，且其核心面積配置了方格網(wǎng)式或螺旋式間接鋼筋，且其核心面積AcorAl時(shí)，時(shí)，見(jiàn)圖見(jiàn)圖10.17，P.266，局部受壓承載力應(yīng)按下式計(jì)算：，局部受壓承載力應(yīng)按下式計(jì)算： ln)2(9 . 0AffFycorVclcl（1023）圖圖10-15cor 配置間接鋼筋的局部受壓承載力提高系數(shù)。配置間接鋼筋的局部受壓承載

21、力提高系數(shù)。 v間接鋼筋的體積配筋率，且要求間接鋼筋的體積配筋率，且要求v0.5% 。lcorcorAAAcor不扣除洞口不扣除洞口當(dāng)為方格網(wǎng)配筋時(shí)：當(dāng)為方格網(wǎng)配筋時(shí)： 此時(shí)，鋼筋網(wǎng)兩個(gè)方向上的單位長(zhǎng)度內(nèi)，鋼筋截面面積的比值不此時(shí)，鋼筋網(wǎng)兩個(gè)方向上的單位長(zhǎng)度內(nèi)，鋼筋截面面積的比值不宜大于宜大于1.5倍。倍。 當(dāng)為螺旋式配筋時(shí)當(dāng)為螺旋式配筋時(shí) sAlAnlAncorssV222111（1025）sdAcorssV14（1026） 按式（按式（1023）計(jì)算的間接鋼筋應(yīng)配置在圖）計(jì)算的間接鋼筋應(yīng)配置在圖1017所規(guī)定的所規(guī)定的h范圍內(nèi)，方格網(wǎng)鋼筋不應(yīng)少于范圍內(nèi)，方格網(wǎng)鋼筋不應(yīng)少于4片，螺旋式鋼筋網(wǎng)

22、不應(yīng)少于片，螺旋式鋼筋網(wǎng)不應(yīng)少于4圈。圈。 如驗(yàn)算不能滿(mǎn)足式（如驗(yàn)算不能滿(mǎn)足式（1023）時(shí)，對(duì)于方格鋼筋網(wǎng)，應(yīng)增加鋼筋）時(shí)，對(duì)于方格鋼筋網(wǎng)，應(yīng)增加鋼筋根數(shù)，加大鋼筋直徑，減小鋼筋網(wǎng)間距；對(duì)于螺旋鋼筋，應(yīng)加大直徑，根數(shù)，加大鋼筋直徑，減小鋼筋網(wǎng)間距；對(duì)于螺旋鋼筋，應(yīng)加大直徑，減小螺距。減小螺距。 10.2 10.2 預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的計(jì)算 10.2.1 10.2.1 軸心受拉構(gòu)件各階段的應(yīng)力分析軸心受拉構(gòu)件各階段的應(yīng)力分析 應(yīng)力分析的意義應(yīng)力分析的意義 應(yīng)力分析是強(qiáng)度計(jì)算的基礎(chǔ)。應(yīng)力分析是強(qiáng)度計(jì)算的基礎(chǔ)。 預(yù)應(yīng)力混凝土應(yīng)力分析的方法預(yù)應(yīng)力混凝土應(yīng)力分析的方

23、法 從施工從施工使用，應(yīng)力分段逐級(jí)增加，直至極限狀態(tài)。使用，應(yīng)力分段逐級(jí)增加，直至極限狀態(tài)。 要求工序清楚要求工序清楚 1. 先張法構(gòu)件先張法構(gòu)件 （1）施工階段）施工階段 放松預(yù)應(yīng)力鋼筋前放松預(yù)應(yīng)力鋼筋前 相當(dāng)于教材相當(dāng)于教材c混凝土應(yīng)力：混凝土應(yīng)力： 0pc預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力：預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力： lconlllconpe431 錨具錨具 溫差溫差 松弛松弛 非預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力：非預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力： 0s 放松預(yù)應(yīng)力鋼筋放松預(yù)應(yīng)力鋼筋 相當(dāng)于教材相當(dāng)于教材d 設(shè)此時(shí)混凝土應(yīng)力為設(shè)此時(shí)混凝土應(yīng)力為pc非預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力：非預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力： pcsE則預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力為：則預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力為： pclconpeEcEc

24、cscssEEE 完成第二批損失完成第二批損失 混凝土應(yīng)力：混凝土應(yīng)力： pc預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力：預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力： pclconpeE（1029）求求 pcslpcEcpcppeAAA)(5slsEcpcAAA5)(055A)(slppEsEcslplconpcANAAAAA 有效預(yù)壓應(yīng)力有效預(yù)壓應(yīng)力 完成全部損失后，預(yù)應(yīng)力筋的總拉力完成全部損失后，預(yù)應(yīng)力筋的總拉力 換算截面面積換算截面面積 （1031）（2）使用階段）使用階段 加載至混凝土應(yīng)力為零加載至混凝土應(yīng)力為零 消壓狀態(tài)消壓狀態(tài) 混凝土應(yīng)力：混凝土應(yīng)力： 0pc預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力：預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力： pcpepeE0（1032）pcpclcon

25、EElcon非預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力：非預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力： 5ls （壓）（壓） 求：求： 0NslppeAAN500slpslplconANAA55)( 代入式（代入式（1031），得：），得：00ANpc（1033）0 Apc 加載至裂縫即將出現(xiàn)加載至裂縫即將出現(xiàn) 混凝土應(yīng)力：混凝土應(yīng)力： tkpcf預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力：預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力： tklconcrpefE,（1032）求：求： crNslstkEctkpcrpecrAAfAfAN5,slpEsEctkplconAAAAfA5)()(0)(Aftpc 預(yù)應(yīng)力混凝土高出部分預(yù)應(yīng)力混凝土高出部分（1034） 加載至破壞加載至破壞 預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力：預(yù)應(yīng)力鋼筋

26、應(yīng)力： pypeuf（1032）ysf syppyuAfAfN 預(yù)應(yīng)力混凝土軸拉構(gòu)件預(yù)應(yīng)力混凝土軸拉構(gòu)件極限承載力同普通混凝土極限承載力同普通混凝土軸拉構(gòu)件。軸拉構(gòu)件。2. 后張法構(gòu)件后張法構(gòu)件 （1）施工階段）施工階段 預(yù)制構(gòu)件，預(yù)留孔道，。，穿筋張拉。預(yù)制構(gòu)件，預(yù)留孔道，。，穿筋張拉。 混凝土應(yīng)力：混凝土應(yīng)力： pc預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力：預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力： 2lconpe 摩擦損失摩擦損失 非預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力：非預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力： pcEs 張拉到位，錨固預(yù)應(yīng)力筋：張拉到位，錨固預(yù)應(yīng)力筋： 混凝土應(yīng)力：混凝土應(yīng)力： pc預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力：預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力： lconllconpe21 錨具損失錨具損失 非預(yù)應(yīng)

27、力筋應(yīng)力：非預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力： pcEs（1036），推導(dǎo)同前，得：，推導(dǎo)同前，得： nplconpcAA)(（1037）spcEcpcppeAAAsEcplconpcAAA)(2nA值上不同于先張法值上不同于先張法求求 ： pc 完成第二批損失：完成第二批損失： 混凝土應(yīng)力：混凝土應(yīng)力： pc預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力：預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力： lconpe非預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力：非預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力： 5lpcEsnslplconpcAAA5)(（1038）slpcEcpcppeAAA)(5得：得： sEcnAAA（2）使用階段）使用階段 加載至加載至 0c混凝土應(yīng)力：混凝土應(yīng)力： 0pc非預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力：非預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力： 5l

28、s （壓）（壓） 此時(shí)灌漿混凝土尚未發(fā)揮作用此時(shí)灌漿混凝土尚未發(fā)揮作用npcslplconAAA5)(預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力：預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力： pcElconpe0求求 ： 0NslppcElconslppeAAAAN5500)(ppcEnpcAAN00Apc（1039b） 加載至裂縫即將出現(xiàn)加載至裂縫即將出現(xiàn) 混凝土應(yīng)力：混凝土應(yīng)力： tkpcrf預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力：預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力： tkEpcElconcrpef,非預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力：非預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力： 5ltkEsf求求 ： crNctksltkEpcrpecrAfAfAN)(5,（1040） 加載至破壞加載至破壞 syppyuAfAfNslcsEpEtk

29、ppcEplconAAAAfAA5)(（1041）10.2.2 10.2.2 軸拉構(gòu)件使用階段的計(jì)算軸拉構(gòu)件使用階段的計(jì)算 1. 使用階段承載力計(jì)算。使用階段承載力計(jì)算。2. 使用階段的使用階段的裂縫寬度裂縫寬度驗(yàn)算驗(yàn)算求求 ： crNctksltkEppecrcrAfAfAN)(5)csEpEtkppcEnpcAAAfAA（npcA1. 使用階段承載力計(jì)算使用階段承載力計(jì)算 syppyuAfAfNN（1042）抗裂度抗裂度 0)(AfNtkpccr2. 抗裂度及裂縫寬度驗(yàn)算抗裂度及裂縫寬度驗(yàn)算 0)(AfNNtkpccr有有tkpcfAN0（1044）或：或： tkpccf我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

30、規(guī)范將預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的裂縫控制分為三個(gè)等我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范將預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的裂縫控制分為三個(gè)等級(jí)：級(jí)： 一級(jí)一級(jí)嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件：嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件： 0pcck（1045） 混凝土的換算截面面積混凝土的換算截面面積 荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合二級(jí)二級(jí) 一一 般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件：般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件： tkpcckf（1046）0pccq（1047） 荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合 荷載的準(zhǔn)永久組合荷載的準(zhǔn)永久組合三級(jí)三級(jí) 允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件：允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件： limmax)08. 09 . 1 (wdcEwteeqsskcr（1050）10.2.3 10.2.

31、3 軸心受拉構(gòu)件施工階段的驗(yàn)算軸心受拉構(gòu)件施工階段的驗(yàn)算 1. 張拉（或放張）預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，構(gòu)件承載力計(jì)算張拉（或放張）預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，構(gòu)件承載力計(jì)算 （1052）ckccf 8 . 0式中：式中： cc0)(AAplconnpconAA先張法先張法 后張法后張法 （1053）（1053）2. 構(gòu)件端部錨固區(qū)的局部受壓承載力驗(yàn)算構(gòu)件端部錨固區(qū)的局部受壓承載力驗(yàn)算 nlclclAfF35. 1（1021）（1053）nlycorVclclAffF)2(9 . 0 截面控制截面控制 配置間接橫向鋼筋的局壓承載力配置間接橫向鋼筋的局壓承載力 【例【例101】 24m跨預(yù)應(yīng)力混凝土屋架下弦桿的計(jì)算。設(shè)計(jì)條件

32、見(jiàn)教材跨預(yù)應(yīng)力混凝土屋架下弦桿的計(jì)算。設(shè)計(jì)條件見(jiàn)教材P.278。 解：解： 設(shè)計(jì)屋架下設(shè)計(jì)屋架下弦桿應(yīng)處理弦桿應(yīng)處理的問(wèn)題的問(wèn)題屋架形式選擇屋架形式選擇截面選擇截面選擇材料選擇材料選擇荷載計(jì)算荷載計(jì)算內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算下弦桿設(shè)計(jì)下弦桿設(shè)計(jì)1.使用階段使用階段2.施工階段施工階段承載力計(jì)算承載力計(jì)算抗裂度驗(yàn)算抗裂度驗(yàn)算承載力驗(yàn)算承載力驗(yàn)算端部局壓驗(yàn)算端部局壓驗(yàn)算NGk=820kNNQk=320kN1.使用階段承載力計(jì)算使用階段承載力計(jì)算（1）確定非預(yù)應(yīng)力筋截面面積）確定非預(yù)應(yīng)力筋截面面積按構(gòu)造要求配置按構(gòu)造要求配置4D12（As=452mm2），），HRB400級(jí)鋼筋。級(jí)鋼筋。軸拉一側(cè)的鋼筋，縱軸

33、拉一側(cè)的鋼筋，縱筋筋最小最小配筋率配筋率min0.2%255. 036004. 24545ytff可選可選 4D10（As=314mm2），），HRB400級(jí)鋼筋，本題選用級(jí)鋼筋，本題選用4D12（As=452mm2）。）。kNN2 .15753204 . 18202 . 11 . 1）（%3 .1010002 .1575360452%2 . 710002 inmin257180280%255. 022mmhbAs（2）確定預(yù)應(yīng)力筋截面面積）確定預(yù)應(yīng)力筋截面面積syppyAfAfN0132045236010)3204 . 18202 . 1 (1 . 130pysyp

34、fAfNA21070mm314mm21107.7mm2選選2束高強(qiáng)低松弛鋼鉸線(xiàn)，每束束高強(qiáng)低松弛鋼鉸線(xiàn)，每束 ，d=15.2mm714s2111213942mmAp1）孔道直徑：）孔道直徑：21070mm如果按照剛性的圓計(jì)算，如果按照剛性的圓計(jì)算，孔道的直徑應(yīng)孔道的直徑應(yīng)56.766.7mm。對(duì)應(yīng)幾束鋼。對(duì)應(yīng)幾束鋼鉸線(xiàn)的孔道壁最小直徑，鉸線(xiàn)的孔道壁最小直徑，在預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計(jì)手在預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計(jì)手冊(cè)中可以查到，本題查冊(cè)中可以查到，本題查到為到為55mm。取取55mm。預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)要求高。預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)要求高。2）桿件截面設(shè)計(jì)：）桿件截面設(shè)計(jì)： 實(shí)際設(shè)計(jì)，當(dāng)求出實(shí)際設(shè)計(jì)，當(dāng)求出Ap

35、后，還后，還應(yīng)進(jìn)行孔道的截面布置，孔道截應(yīng)進(jìn)行孔道的截面布置，孔道截面布置，應(yīng)使截面面積盡可能小，面布置，應(yīng)使截面面積盡可能小，且構(gòu)造合理。且構(gòu)造合理。2. 使用階段抗裂度驗(yàn)算使用階段抗裂度驗(yàn)算（1）截面幾何特征）截面幾何特征 42. 5106 . 31095. 1451cpEEE56. 5106 . 3100 . 2452csEEE228 .451984524552180280mmAc2247709mmAAAsEcn21053736mmAAApEn后張法的后張法的A0和先張法的和先張法的A0并并不相同。不相同。（2）計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失）計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失 1）錨具變形損失）錨具變形損失 251/63

36、.401095. 1240005mmNElasl表表10-3，夾片錨，有頂壓，夾片錨，有頂壓 2）孔道摩擦損失）孔道摩擦損失 )11 (2kconle1l2l這里：這里：24m（一端張拉）（一端張拉） 0.0015，預(yù)埋金屬波紋管；，預(yù)埋金屬波紋管；按題應(yīng)為按題應(yīng)為0.0014，抽芯成型。，抽芯成型。0（直線(xiàn)式）（直線(xiàn)式）2036. 02/46.46)11 (1320mmNel且且221/09.87mmNlll。3）預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力松弛損失）預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力松弛損失 24/55.32.)5 . 0(125. 0mmNfconptkconl4l4）混凝土收縮、徐變損失）混凝土收縮、徐變損失 5l)1

37、51/()28035(5cupclf（1014）式中：式中：2/32.28mmNAApnlconpcpc。5 . 0472. 06032.28cupcf，可以。，可以。033. 0477094521112nspAAA25/16.13421033. 0151047228035mmNl對(duì)于對(duì)稱(chēng)配置預(yù)應(yīng)力。對(duì)于對(duì)稱(chēng)配置預(yù)應(yīng)力。P.260由收縮、徐變產(chǎn)生的由收縮、徐變產(chǎn)生的損失占的比重最大。損失占的比重最大。第二批損失：第二批損失：254/71.16616.13455.32mmNlll總損失：總損失：lll討論：討論：%49.19130280.253conl22/80/80.253mmNmmN（3）抗

38、裂度驗(yàn)算）抗裂度驗(yàn)算 混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力 nslplconpcAAA5)(2/16.234770945216.1341112)80.2531302(mmN裂縫控制等級(jí)：二級(jí)。即裂縫控制等級(jí)：二級(jí)。即tkpcckf（1046）0pccq（1047）kNNk1140320820230/21.2153736101140mmNANkckkNNqk9803205 . 0820滿(mǎn)足滿(mǎn)足230/24.185373610980mmNANcqcq滿(mǎn)足滿(mǎn)足3. 施工階段驗(yàn)算施工階段驗(yàn)算（1）張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，構(gòu)件的承載力）張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，構(gòu)件的承載力ckccf 8 . 0.npconnpccAAA

39、N22/8 .305 .388 . 0/35.30mmNmmN（2）錨具下的局部受壓驗(yàn)算）錨具下的局部受壓驗(yàn)算 244800160280mmAl1）端部受壓區(qū)截面尺寸驗(yàn)算）端部受壓區(qū)截面尺寸驗(yàn)算260280lbAA278400 mm不應(yīng)扣除孔道面積不應(yīng)扣除孔道面積323. 1。lblAA224004845514. 3244800mmAnl 扣除孔道面積扣除孔道面積 nlclclAfF35. 1驗(yàn)算公式：驗(yàn)算公式：kNAFpconl4 .17372 . 1lnlclcFkNAf1835400485 .27323. 1933. 035. 135. 12）局部受壓承載力）局部受壓承載力 lcorAm

40、mA262500250250181. 1。lcorcorAA。10.3 10.3 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的計(jì)算 10.3.1 10.3.1 受彎構(gòu)件的應(yīng)力分析受彎構(gòu)件的應(yīng)力分析 受彎構(gòu)件截面的預(yù)應(yīng)力筋布置受彎構(gòu)件截面的預(yù)應(yīng)力筋布置 構(gòu)件使用階段截面混凝土應(yīng)力分布圖形構(gòu)件使用階段截面混凝土應(yīng)力分布圖形 施加預(yù)應(yīng)力，使構(gòu)件截面不產(chǎn)生拉應(yīng)力或不開(kāi)裂，因此可把混凝施加預(yù)應(yīng)力，使構(gòu)件截面不產(chǎn)生拉應(yīng)力或不開(kāi)裂，因此可把混凝土看成理想彈性材料，按材料力學(xué)方法分析截面應(yīng)力。土看成理想彈性材料，按材料力學(xué)方法分析截面應(yīng)力。什么是預(yù)應(yīng)力？預(yù)應(yīng)力使混凝土什么是預(yù)應(yīng)力？預(yù)應(yīng)力使混凝土材料變成彈

41、性材料。材料變成彈性材料。1. 施工階段施工階段 外部不受力，但內(nèi)部有很高的應(yīng)力外部不受力，但內(nèi)部有很高的應(yīng)力我們可以假想地認(rèn)為混凝土的這種內(nèi)部應(yīng)力是我們可以假想地認(rèn)為混凝土的這種內(nèi)部應(yīng)力是由由N Np p引起的，則：引起的，則：yIeNANppppc 在在預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件施工階段的應(yīng)力分析中，關(guān)鍵是找到預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件施工階段的應(yīng)力分析中，關(guān)鍵是找到Np、ep，找到，找到Np、ep，按上式就可求得混凝土的應(yīng)力。，按上式就可求得混凝土的應(yīng)力。 后張法后張法 某一時(shí)刻，截面應(yīng)力：某一時(shí)刻，截面應(yīng)力：因混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋沒(méi)因混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋沒(méi)有粘結(jié)在一起有粘結(jié)在一起圖圖1022Np的實(shí)質(zhì)

42、是什么？的實(shí)質(zhì)是什么？ sEcnAAA混凝土凈截面面積，即扣除孔混凝土凈截面面積，即扣除孔道后的混凝土面積與縱向非預(yù)道后的混凝土面積與縱向非預(yù)應(yīng)力筋的換算面積之和應(yīng)力筋的換算面積之和Np是混凝土（是混凝土（Ac）和非預(yù)應(yīng)力）和非預(yù)應(yīng)力筋的換算面積在筋的換算面積在pc下的合力下的合力更多的是稱(chēng)為：預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)更多的是稱(chēng)為：預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力，見(jiàn)圖應(yīng)力鋼筋的合力，見(jiàn)圖10-22圖圖1022 由圖由圖1022得：得：slslplconplconpAAAAN55)()(（1056）psnslsnslpnplconpnplconpnNyAyAyAyAe 55)()(（1059）混凝土應(yīng)力

43、：混凝土應(yīng)力：nnpnpnppcyIeNAN（1055）完成第一批損失時(shí)：完成第一批損失時(shí)：nnpnpnppcyIeNAN完成第二批損失時(shí)：完成第二批損失時(shí)：nnpnpnppcyIeNAN2. 使用階段使用階段 （1）加載至受拉邊緣混凝土預(yù)壓應(yīng)力為零）加載至受拉邊緣混凝土預(yù)壓應(yīng)力為零 pcyIM000 注意注意M0和和N0的差別的差別 0000WyIMpcpc（1060）此時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力：此時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力：pcElconpElconpeyIM0000（1061）pcElconpElconpeyIM0000（1062）（2）加載至受拉區(qū)裂縫即將出現(xiàn)）加載至受拉區(qū)裂縫即將出現(xiàn) 000WfW

44、MMMtkpccrcr0)(Wftkpc即：即：tkpccrfWM0（1063）（3）加載至破壞）加載至破壞 是難點(diǎn)是難點(diǎn) p10.3.2 10.3.2 受彎構(gòu)件使用階段正截面承載力計(jì)算受彎構(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)破壞階段的截面應(yīng)力狀態(tài) 雖然極限狀態(tài)時(shí)的計(jì)算簡(jiǎn)圖和相關(guān)概念與普通混凝土相似，但有雖然極限狀態(tài)時(shí)的計(jì)算簡(jiǎn)圖和相關(guān)概念與普通混凝土相似，但有以下差別：以下差別： （1）b 界限破壞時(shí)截面相對(duì)受壓區(qū)高度界限破壞時(shí)截面相對(duì)受壓區(qū)高度 cuyb11syyEf（418）對(duì)于普通混凝土梁：對(duì)于普通混凝土梁：ycucucbhx01xxcb受拉鋼筋合力點(diǎn)處混凝土應(yīng)力為

45、受拉鋼筋合力點(diǎn)處混凝土應(yīng)力為零時(shí)，全截面混凝土應(yīng)力為零。零時(shí)，全截面混凝土應(yīng)力為零。cusppybEf011（1066）cuyb11對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土梁：對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土梁：對(duì)有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋：對(duì)有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋： sppysEf0受拉鋼筋合力點(diǎn)處混凝土應(yīng)力為零時(shí)，受拉鋼筋合力點(diǎn)處混凝土應(yīng)力為零時(shí)，全截面混凝土應(yīng)力不一定為零，特別全截面混凝土應(yīng)力不一定為零，特別是壓區(qū)邊緣混凝土壓應(yīng)力不為零。是壓區(qū)邊緣混凝土壓應(yīng)力不為零。對(duì)無(wú)明顯屈服點(diǎn)的鋼筋：對(duì)無(wú)明顯屈服點(diǎn)的鋼筋： spspysEEf0002. 0p0較較fpy小，可把塑性變形主要?dú)w結(jié)在小，可把塑性變形主要?dú)w結(jié)在fpyp0段上發(fā)生的，便可得這

46、一關(guān)系。段上發(fā)生的，便可得這一關(guān)系。1cusppycubEf01002. 01（1067）（2）怎樣求任意位置處預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力）怎樣求任意位置處預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力 要點(diǎn)要點(diǎn) 引用平截面假定，根據(jù)極限狀態(tài)時(shí)截面的應(yīng)變分布圖計(jì)算。引用平截面假定，根據(jù)極限狀態(tài)時(shí)截面的應(yīng)變分布圖計(jì)算。 極限狀態(tài)時(shí)截面的應(yīng)變分布圖極限狀態(tài)時(shí)截面的應(yīng)變分布圖 sippipiE0對(duì)于對(duì)于Api：ccucipixxh0) 1(0cicupixh1xxcipicuspixhE001) 1(（1068）對(duì)于對(duì)于Asj：) 1(0cjcusjxh) 1(01xhEjcussj（1069）用式（用式（10

47、-6810-68）、式（）、式（10-6910-69）計(jì)算的縱向鋼筋應(yīng)力應(yīng)符合：）計(jì)算的縱向鋼筋應(yīng)力應(yīng)符合： 預(yù)應(yīng)力鋼筋：預(yù)應(yīng)力鋼筋： 非預(yù)應(yīng)力鋼筋：非預(yù)應(yīng)力鋼筋： pypipyipff0（1072）ysiyff（1073） 受壓受壓 h0iApi合力作用點(diǎn)到截面上邊合力作用點(diǎn)到截面上邊緣的距離緣的距離 （3）受壓預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力）受壓預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力 pe后張法構(gòu)件：后張法構(gòu)件： pypcElconpef )(（1075）pyipf 0ipipi0ipppcuaxE0) 18 . 0(pyipf 0 詳式（詳式（1068） 2. 正截面受彎承載力計(jì)算正截面受彎承載力計(jì)算 ppypppysysyc

48、AfAfAfAfbxf )(01)()()()2(00001pppypssycuahAfahAfxhbxfM 適用條件：適用條件： 0hxbsax2當(dāng)當(dāng)x2as 時(shí)時(shí) )()()()(0spppypsssyspppyuaaAfaahAfaahAfM（1080）10.3.3 10.3.3 受彎構(gòu)件使用階段正截面抗裂度驗(yàn)算受彎構(gòu)件使用階段正截面抗裂度驗(yàn)算 裂縫控制裂縫控制等級(jí)等級(jí)一級(jí)一級(jí) 0pcck二級(jí)二級(jí) tkpcckf0pccq嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件一一 般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件且且0WMkck0WMqcq構(gòu)件換算截面受拉邊緣的彈性抵抗矩構(gòu)件換算截

49、面受拉邊緣的彈性抵抗矩10.3.4 10.3.4 受彎構(gòu)件正截面裂縫寬度驗(yàn)算受彎構(gòu)件正截面裂縫寬度驗(yàn)算 wmax的計(jì)算的計(jì)算 用式（用式（1050）limmax)08. 09 . 1 (wdcEwteeqsskcr 1.7 求求te時(shí)的時(shí)的Ate=0.5bh+(bf-b)hf 如何求如何求sk ZAAeZNMspppksk)()(0則：則：（1086） 裂縫寬度計(jì)算方法裂縫寬度計(jì)算方法 （1）影響參數(shù)法）影響參數(shù)法（2）名義拉應(yīng)力法）名義拉應(yīng)力法英國(guó)學(xué)者，阿貝勒斯，英國(guó)學(xué)者，阿貝勒斯，1971年提出。年提出。10.3.5 10.3.5 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算 預(yù)應(yīng)力混

50、凝土梁比非預(yù)應(yīng)力混凝土梁抗剪能力大預(yù)應(yīng)力混凝土梁比非預(yù)應(yīng)力混凝土梁抗剪能力大 壓力過(guò)大也不利，例如：壓力過(guò)大也不利，例如：pc00.30.4fc時(shí)。時(shí)。 計(jì)算公式：計(jì)算公式： pcsVVVppbpyssbypcsAfAfVVVsin8 . 0sin8 . 0僅配箍筋時(shí)僅配箍筋時(shí)（1090）（1091）配有彎起鋼筋時(shí)：配有彎起鋼筋時(shí)：005. 0pN0025. 17 . 0hsAfbhfsvyvt 適用條件：適用條件： （1）截面最大抗剪承載力判斷：同普通混凝土梁。）截面最大抗剪承載力判斷：同普通混凝土梁。 （2）Np00.3fc*A0時(shí)，取時(shí)，取Np0=0.3fc*A 10.3

51、.6 受彎構(gòu)件斜截面抗裂度驗(yàn)算受彎構(gòu)件斜截面抗裂度驗(yàn)算 1. 混凝土主拉應(yīng)力、主壓應(yīng)力的計(jì)算混凝土主拉應(yīng)力、主壓應(yīng)力的計(jì)算 22)2(2yxyxtpcp（10105）如何求如何求 xy，詳式（，詳式（10-100）（）（10-104） 2. 斜截面抗裂度驗(yàn)算斜截面抗裂度驗(yàn)算 （1）混凝土主拉應(yīng)力）混凝土主拉應(yīng)力 一級(jí)一級(jí) tktpf85. 0二級(jí)二級(jí) tktpf95. 0 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)經(jīng)驗(yàn)系數(shù) （2）混凝土主壓應(yīng)力）混凝土主壓應(yīng)力 嚴(yán)格要求和一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，嚴(yán)格要求和一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件， 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，防止腹板壓壞及應(yīng)力過(guò)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，防止腹板壓壞及應(yīng)力過(guò)大導(dǎo)致斜截面抗剪能力降低。大導(dǎo)致斜

52、截面抗剪能力降低。 ckcpf6 . 03. 斜截面抗裂度驗(yàn)算位置斜截面抗裂度驗(yàn)算位置 延跨度方向應(yīng)選擇：延跨度方向應(yīng)選擇：M、V較大；外形突變處。較大；外形突變處。 延截面高度方向應(yīng)選擇：換算截面重心處，截面寬度劇變處。延截面高度方向應(yīng)選擇：換算截面重心處，截面寬度劇變處。 10.3.7 10.3.7 受彎構(gòu)件施工階段的驗(yàn)算受彎構(gòu)件施工階段的驗(yàn)算 1. 對(duì)制作、運(yùn)輸及安裝等施工階段不允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，或預(yù)對(duì)制作、運(yùn)輸及安裝等施工階段不允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，或預(yù)壓時(shí)全截面受壓的構(gòu)件，在預(yù)加應(yīng)力、自重及施工荷載作用下：壓時(shí)全截面受壓的構(gòu)件，在預(yù)加應(yīng)力、自重及施工荷載作用下： tkctf 0 .

53、1 防止預(yù)拉區(qū)開(kāi)裂。防止預(yù)拉區(qū)開(kāi)裂。 ckccf 8 . 0 防止出現(xiàn)縱向裂縫。防止出現(xiàn)縱向裂縫。 施工階段不允許出現(xiàn)裂縫的情況：施工階段不允許出現(xiàn)裂縫的情況： （3）預(yù)拉區(qū)有較大翼緣的構(gòu)件。）預(yù)拉區(qū)有較大翼緣的構(gòu)件。（2）需作疲勞驗(yàn)算的吊車(chē)梁。）需作疲勞驗(yàn)算的吊車(chē)梁。（1）使用階段受拉區(qū)允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。）使用階段受拉區(qū)允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。 2. 對(duì)制作、運(yùn)輸及安裝等施工階段允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，當(dāng)預(yù)拉對(duì)制作、運(yùn)輸及安裝等施工階段允許出現(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)：區(qū)不配置預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)： tkctf 0 . 2ckccf 8 . 0允許開(kāi)裂，裂縫寬度約允許開(kāi)裂，裂縫寬度約0.1m

54、m，深度，深度不超過(guò)翼緣高。不超過(guò)翼緣高。 10.3.8 10.3.8 受彎構(gòu)件的變形驗(yàn)算受彎構(gòu)件的變形驗(yàn)算 1. 荷載作用下構(gòu)件的撓度荷載作用下構(gòu)件的撓度f(wàn)1l?？砂床牧狭W(xué)的方法計(jì)算：可按材料力學(xué)的方法計(jì)算：BlMSfl21其中其中B的計(jì)算：的計(jì)算：（1）當(dāng)為短期剛度時(shí)）當(dāng)為短期剛度時(shí) 對(duì)使用階段要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件：對(duì)使用階段要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件：085. 0IEBcs考慮混凝土受拉區(qū)開(kāi)裂前出現(xiàn)塑性變考慮混凝土受拉區(qū)開(kāi)裂前出現(xiàn)塑性變形的剛度折減系數(shù)。形的剛度折減系數(shù)。（10112）對(duì)使用階段允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件：對(duì)使用階段允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件：)1 (85. 00crcrcsIEB（10113）（2）當(dāng)為長(zhǎng)期剛度時(shí)）當(dāng)為長(zhǎng)期剛度時(shí) skqkBMMMB) 1(（920） 按（按（1）中所述方法計(jì)算。）中所述方法計(jì)算。 2. 預(yù)加力產(chǎn)生的反拱預(yù)加力產(chǎn)生的反拱l(fā)f2BleNfppl822（10117）Np、ep、B的取值：的取值： （1）荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合下的反拱值）荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合下的反拱值085. 0IEBcNp、ep取取Np、ep 此時(shí)的反拱值是構(gòu)件施加預(yù)此時(shí)的反拱值是構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力引起的。應(yīng)力引起的。 （2）考慮預(yù)加應(yīng)力長(zhǎng)期影響下的反拱值）考慮預(yù)加應(yīng)力長(zhǎng)期影響下的反拱值0425. 0IEBcN