第9章預(yù)應(yīng)力混凝

1、第第9 9章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件預(yù)應(yīng)力混凝土的概念及其與普通鋼筋混凝土的區(qū)別預(yù)應(yīng)力混凝土的概念及其與普通鋼筋混凝土的區(qū)別預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件（包括軸心受拉、受彎構(gòu)件）設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件（包括軸心受拉、受彎構(gòu)件）設(shè)計(jì)構(gòu)造要求構(gòu)造要求 預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念 各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失的意義、計(jì)算方法、減小措施各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失的意義、計(jì)算方法、減小措施 預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件各階段的應(yīng)力狀態(tài)、設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件各階段的應(yīng)力狀態(tài)、設(shè)計(jì)計(jì)算方法計(jì)算方法 1預(yù)應(yīng)力混凝土的預(yù)應(yīng)力混凝土的 概念概念 （prestressed concrete）是在混凝土）是在混凝土構(gòu)件承受

2、外荷載之前，對(duì)其受拉區(qū)預(yù)先施加壓應(yīng)力。這種預(yù)構(gòu)件承受外荷載之前，對(duì)其受拉區(qū)預(yù)先施加壓應(yīng)力。這種預(yù)壓應(yīng)力可以部分或全部抵消外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，因而可減壓應(yīng)力可以部分或全部抵消外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，因而可減少甚至避免裂縫的出現(xiàn)。少甚至避免裂縫的出現(xiàn)。kpN(a)p或pN(b)(c)或(d)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件通過人為控制預(yù)壓力通過人為控制預(yù)壓力Np的大小，可使梁截面受拉邊緣混的大小，可使梁截面受拉邊緣混凝土產(chǎn)生壓應(yīng)力、零應(yīng)力或很小的拉應(yīng)力，以滿足不同的裂凝土產(chǎn)生壓應(yīng)力、零應(yīng)力或很小的拉應(yīng)力，以滿足不同的裂縫控制要求，從而改變了普通鋼筋混凝土構(gòu)件原有的裂縫狀縫控制要求，從而改變了普

3、通鋼筋混凝土構(gòu)件原有的裂縫狀態(tài)，成為預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件。態(tài)，成為預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件。美國(guó)混凝土協(xié)會(huì)（美國(guó)混凝土協(xié)會(huì)（ACI）對(duì)）對(duì)下的定義是：下的定義是：“預(yù)應(yīng)力混凝土是根據(jù)需要人為地引入某一數(shù)值與分布的內(nèi)預(yù)應(yīng)力混凝土是根據(jù)需要人為地引入某一數(shù)值與分布的內(nèi)應(yīng)力，用以全部或部分抵消外荷載應(yīng)力的一種加筋混凝土應(yīng)力，用以全部或部分抵消外荷載應(yīng)力的一種加筋混凝土”。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 提高構(gòu)件的抗裂度，改善了構(gòu)件的受力性能。因此適用提高構(gòu)件的抗裂度，改善了構(gòu)件的受力性能。因此適用于對(duì)裂縫要求嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)；于對(duì)裂縫要求嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)； 由于采用了高強(qiáng)度混凝土和鋼筋，從而節(jié)省材料和減輕由于采用了高強(qiáng)度混凝土和鋼

4、筋，從而節(jié)省材料和減輕結(jié)構(gòu)自重，因此適用于跨度大或承受重型荷載的構(gòu)件；結(jié)構(gòu)自重，因此適用于跨度大或承受重型荷載的構(gòu)件； 提高了構(gòu)件的剛度，減少構(gòu)件的變形，因此適用于對(duì)構(gòu)提高了構(gòu)件的剛度，減少構(gòu)件的變形，因此適用于對(duì)構(gòu)件的剛度和變形控制較高的結(jié)構(gòu)構(gòu)件；件的剛度和變形控制較高的結(jié)構(gòu)構(gòu)件； 提高了結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的耐久性、耐疲勞性和抗震能力。提高了結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的耐久性、耐疲勞性和抗震能力。2 2預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)缺點(diǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)缺點(diǎn) 缺點(diǎn)缺點(diǎn) 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)，構(gòu)造，施工和計(jì)算均較鋼筋混凝土構(gòu)件復(fù)雜，工周期較長(zhǎng)，構(gòu)造，施

5、工和計(jì)算均較鋼筋混凝土構(gòu)件復(fù)雜，且延性也較差且延性也較差 全預(yù)應(yīng)力混凝土全預(yù)應(yīng)力混凝土 全預(yù)應(yīng)力混全凝土是指在各種荷載組合下構(gòu)件截面上均不允全預(yù)應(yīng)力混全凝土是指在各種荷載組合下構(gòu)件截面上均不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。大致相當(dāng)于裂縫控制等級(jí)為許出現(xiàn)拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。大致相當(dāng)于裂縫控制等級(jí)為一級(jí)的構(gòu)件。一級(jí)的構(gòu)件。 有限預(yù)應(yīng)力混凝土有限預(yù)應(yīng)力混凝土 有限預(yù)應(yīng)力混凝土是按在短期荷載作用下，容許混凝土承受某有限預(yù)應(yīng)力混凝土是按在短期荷載作用下，容許混凝土承受某一規(guī)定拉應(yīng)力值，但在長(zhǎng)期荷載作用下，混凝土不得受拉的要求設(shè)一規(guī)定拉應(yīng)力值，但在長(zhǎng)期荷載作用下，混凝土不得受拉的要求設(shè)計(jì)。相當(dāng)于裂

6、縫控制等級(jí)為二級(jí)的構(gòu)件計(jì)。相當(dāng)于裂縫控制等級(jí)為二級(jí)的構(gòu)件。3 3預(yù)應(yīng)力混凝土的分類預(yù)應(yīng)力混凝土的分類 部分預(yù)應(yīng)力混凝土部分預(yù)應(yīng)力混凝土 部分預(yù)應(yīng)力混凝土是按在使用荷載作用下，容許出現(xiàn)裂縫，但部分預(yù)應(yīng)力混凝土是按在使用荷載作用下，容許出現(xiàn)裂縫，但最大裂寬不超過允許值的要求設(shè)計(jì)。相當(dāng)于裂縫控制等級(jí)為三級(jí)的最大裂寬不超過允許值的要求設(shè)計(jì)。相當(dāng)于裂縫控制等級(jí)為三級(jí)的構(gòu)件構(gòu)件。 通常通過機(jī)械張拉鋼筋給混凝土施加預(yù)應(yīng)力。按照施工工藝的不同，通常通過機(jī)械張拉鋼筋給混凝土施加預(yù)應(yīng)力。按照施工工藝的不同，可分為先張法和后張法兩種?？煞譃橄葟埛ê秃髲埛▋煞N。 在澆灌混凝土之前張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，故稱為先張法在澆灌混凝

7、土之前張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，故稱為先張法（pretensioning type）?？刹捎门_(tái)座長(zhǎng)線張拉或鋼模短線張拉。）?？刹捎门_(tái)座長(zhǎng)線張拉或鋼模短線張拉。 先張法構(gòu)件是通過預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力傳遞預(yù)應(yīng)力的。先張法構(gòu)件是通過預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力傳遞預(yù)應(yīng)力的。此方法適用于在預(yù)制廠大批制作中、小型構(gòu)件，如預(yù)應(yīng)力混凝土樓板、此方法適用于在預(yù)制廠大批制作中、小型構(gòu)件，如預(yù)應(yīng)力混凝土樓板、屋面板、梁等。屋面板、梁等。 3 3張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋的方法張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋的方法先張法構(gòu)件制作先張法構(gòu)件制作張拉端伸長(zhǎng)壓縮壓縮(b)(d)(c)固定端(a) 在澆灌混凝土并結(jié)硬之后張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，故稱為后在澆灌

8、混凝土并結(jié)硬之后張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，故稱為后張法（張法（post-tensioning type）。）。 后張法構(gòu)件是依靠其兩端的錨具錨住預(yù)應(yīng)力鋼筋并傳后張法構(gòu)件是依靠其兩端的錨具錨住預(yù)應(yīng)力鋼筋并傳遞預(yù)應(yīng)力的。因此，這樣的錨具是構(gòu)件的一部分，是永久遞預(yù)應(yīng)力的。因此，這樣的錨具是構(gòu)件的一部分，是永久性的，不能重復(fù)使用。此方法適用于在施工現(xiàn)場(chǎng)制作大型性的，不能重復(fù)使用。此方法適用于在施工現(xiàn)場(chǎng)制作大型構(gòu)件，如預(yù)應(yīng)力屋架、吊車梁、大跨度橋梁等。構(gòu)件，如預(yù)應(yīng)力屋架、吊車梁、大跨度橋梁等。 錨具壓縮混凝土拉伸鋼筋灌漿孔構(gòu)件(c)(b)錨固(a)后張法構(gòu)件制作后張法構(gòu)件制作*夾具：主要依靠摩擦力來夾住鋼筋，夾具

9、：主要依靠摩擦力來夾住鋼筋，它不留在構(gòu)件上，剪斷預(yù)應(yīng)力筋后它不留在構(gòu)件上，剪斷預(yù)應(yīng)力筋后夾具的作用即消失夾具的作用即消失*錨具：永久地留在構(gòu)件上，如錨具錨具：永久地留在構(gòu)件上，如錨具失效構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力將全部消失。失效構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力將全部消失。4 4、夾具和錨具、夾具和錨具 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋的要求預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋的要求 高強(qiáng)度高強(qiáng)度 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在制作和使用過程中，由于預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在制作和使用過程中，由于種種原因，會(huì)出現(xiàn)各種預(yù)應(yīng)力損失，為了在扣除預(yù)應(yīng)力損失種種原因，會(huì)出現(xiàn)各種預(yù)應(yīng)力損失，為了在扣除預(yù)應(yīng)力損失后，仍然能使混凝土建立起較高的預(yù)應(yīng)力值，需采用較高的后，仍然能使混凝土

10、建立起較高的預(yù)應(yīng)力值，需采用較高的張拉應(yīng)力，因此預(yù)應(yīng)力鋼筋必須采用高強(qiáng)鋼筋（絲）；張拉應(yīng)力，因此預(yù)應(yīng)力鋼筋必須采用高強(qiáng)鋼筋（絲）； 具有一定的塑性具有一定的塑性 為防止發(fā)生脆性破壞，要求預(yù)應(yīng)方鋼筋為防止發(fā)生脆性破壞，要求預(yù)應(yīng)方鋼筋在拉斷時(shí)，具有一定的伸長(zhǎng)率；在拉斷時(shí)，具有一定的伸長(zhǎng)率； 良好的加工性能良好的加工性能 即要求鋼筋有良好的可焊性，以及鋼即要求鋼筋有良好的可焊性，以及鋼筋筋“鐓粗鐓粗”后并不影響原來的物理性能后并不影響原來的物理性能； 與混凝土之間有較好的黏結(jié)強(qiáng)度與混凝土之間有較好的黏結(jié)強(qiáng)度 先張法構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力傳先張法構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力傳遞是靠鋼筋和混凝土之間的黏結(jié)力完成的，因此需要有足夠

11、遞是靠鋼筋和混凝土之間的黏結(jié)力完成的，因此需要有足夠的黏結(jié)強(qiáng)度。的黏結(jié)強(qiáng)度。 5 5、預(yù)應(yīng)力混凝土材料、預(yù)應(yīng)力混凝土材料 強(qiáng)度高強(qiáng)度高 預(yù)應(yīng)力混凝土只有采用較高強(qiáng)度的混凝土，才預(yù)應(yīng)力混凝土只有采用較高強(qiáng)度的混凝土，才能建立起較高的預(yù)壓應(yīng)力，并可減少構(gòu)件截面尺寸，減輕結(jié)能建立起較高的預(yù)壓應(yīng)力，并可減少構(gòu)件截面尺寸，減輕結(jié)構(gòu)自重。對(duì)先張法構(gòu)件，采用較高強(qiáng)度的混凝土可以提高黏構(gòu)自重。對(duì)先張法構(gòu)件，采用較高強(qiáng)度的混凝土可以提高黏結(jié)強(qiáng)度，對(duì)后張法構(gòu)件，則可承受構(gòu)件端部強(qiáng)大的預(yù)壓力；結(jié)強(qiáng)度，對(duì)后張法構(gòu)件，則可承受構(gòu)件端部強(qiáng)大的預(yù)壓力； 收縮、徐變小收縮、徐變小 這樣可以減少由于收縮、徐變引起的這樣可以減少

12、由于收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失；預(yù)應(yīng)力損失； 快硬、早強(qiáng)快硬、早強(qiáng) 這樣可以盡早施加預(yù)應(yīng)力，加快臺(tái)座、這樣可以盡早施加預(yù)應(yīng)力，加快臺(tái)座、錨具、夾具的周轉(zhuǎn)率，以利加快施工進(jìn)度，降低間接費(fèi)用。錨具、夾具的周轉(zhuǎn)率，以利加快施工進(jìn)度，降低間接費(fèi)用。 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)混凝土的要求預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)混凝土的要求 規(guī)范規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)（規(guī)范規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)（prestressed concrete prestressed concrete structurestructure）的混凝土強(qiáng)度等級(jí)）的混凝土強(qiáng)度等級(jí)低于低于C30C30；當(dāng)采用鋼絞線、；當(dāng)采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，

13、混凝土強(qiáng)度等級(jí)鋼絲、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)低低于于C40C40。 張拉控制應(yīng)力張拉控制應(yīng)力（controlling stress）是指張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)所控制的）是指張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)所控制的最最大應(yīng)力值大應(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，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。應(yīng)力值。 con是施工時(shí)張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋的依據(jù)，其取值應(yīng)適當(dāng)。若過大，則會(huì)產(chǎn)是施工時(shí)張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋的依據(jù)，其取值應(yīng)適當(dāng)。若過大，則會(huì)產(chǎn)生如下問題：生如下問題： con越高，構(gòu)件的開裂荷載與極限荷載越接近，使構(gòu)件在破壞前無明顯越高，構(gòu)件的開裂荷載與極限荷

14、載越接近，使構(gòu)件在破壞前無明顯預(yù)兆，構(gòu)件的延性較差。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。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)力超過它的實(shí)際屈服強(qiáng)度，而使鋼筋產(chǎn)生較大塑性勻，可能使個(gè)別鋼筋的應(yīng)力超過它的實(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。變形或脆斷，使施加的預(yù)應(yīng)力達(dá)不到預(yù)期效果

15、。 使預(yù)應(yīng)力損失增大使預(yù)應(yīng)力損失增大 。6 6、張拉控制應(yīng)力、張拉控制應(yīng)力鋼筋種類鋼筋種類張拉方法張拉方法先張法先張法后張法后張法消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線0.75 0.75熱處理鋼筋熱處理鋼筋0.70.65 混凝土規(guī)范規(guī)定預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力值混凝土規(guī)范規(guī)定預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力值超超過下表規(guī)定的張拉控制應(yīng)力限值，且過下表規(guī)定的張拉控制應(yīng)力限值，且小于小于0.4 fptk 。ptkfptkfptkfptkf張拉控制應(yīng)力限值張拉控制應(yīng)力限值 同時(shí)，為了保證構(gòu)件中建立必要的有效預(yù)應(yīng)力，同時(shí)，為了保證構(gòu)件中建立必要的有效預(yù)應(yīng)力，張拉控制應(yīng)力取值也不能過小，即也應(yīng)有下限值。張拉控

16、制應(yīng)力取值也不能過小，即也應(yīng)有下限值。 先張法構(gòu)件的先張法構(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)，混凝土受到壓縮，鋼筋隨之縮短，從力，當(dāng)放松鋼筋時(shí)，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，為了的控制應(yīng)力是已扣

17、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)應(yīng)適當(dāng)?shù)陀谙葟埛?。適當(dāng)?shù)陀谙葟埛ā?冷拉熱軋鋼筋塑性較好，有明顯的流幅，以屈服強(qiáng)度冷拉熱軋鋼筋塑性較好，有明顯的流幅，以屈服強(qiáng)度作為標(biāo)準(zhǔn)值，故作為標(biāo)準(zhǔn)值，故con定得高，冷拔低碳鋼絲、鋼絞線、熱定得高，冷拔低碳鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋屬于無明顯流幅的鋼筋，塑性差，且以極限抗拉處理鋼筋屬于無明顯流幅的鋼筋，塑性差，且以極限抗拉強(qiáng)度作為標(biāo)準(zhǔn)值，故強(qiáng)度作為標(biāo)準(zhǔn)值，故con定得低。定得低。 張拉控制應(yīng)力大小的確定與預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力大小的確定與預(yù)應(yīng)力鋼筋的品種品種

18、和施加和施加預(yù)應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力的方法方法有關(guān)。有關(guān)。 影響張拉控制應(yīng)力大小的因素影響張拉控制應(yīng)力大小的因素預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力損失 將預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉到控制應(yīng)力后，由于種種原因，其將預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉到控制應(yīng)力后，由于種種原因，其拉應(yīng)力值將逐漸下降到一定程度，即存在拉應(yīng)力值將逐漸下降到一定程度，即存在（loss of prestress）。經(jīng)損失后預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力才會(huì)在混凝土中）。經(jīng)損失后預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力才會(huì)在混凝土中建立相應(yīng)的建立相應(yīng)的（effective prestress）。）。 下面分項(xiàng)討論引起預(yù)應(yīng)力損失的原因、損失值的計(jì)算下面分項(xiàng)討論引起預(yù)應(yīng)力損失的原因、損失值的計(jì)算以及減少預(yù)應(yīng)力損失的措施。以及

19、減少預(yù)應(yīng)力損失的措施。 7 7預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力損失 無論先張法臨時(shí)固定預(yù)應(yīng)力鋼筋還是后張法張拉完畢錨固預(yù)應(yīng)力鋼無論先張法臨時(shí)固定預(yù)應(yīng)力鋼筋還是后張法張拉完畢錨固預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，在張拉端由于錨具的壓縮變形，錨具與墊板之間、墊板與墊板之筋時(shí)，在張拉端由于錨具的壓縮變形，錨具與墊板之間、墊板與墊板之間、墊板與構(gòu)件之間的所有縫隙被擠緊，或由于鋼筋、鋼絲、鋼絞線在間、墊板與構(gòu)件之間的所有縫隙被擠緊，或由于鋼筋、鋼絲、鋼絞線在錨具內(nèi)的滑移，使得被拉緊的預(yù)應(yīng)力鋼筋松動(dòng)縮短從而引起預(yù)應(yīng)力損失。錨具內(nèi)的滑移，使得被拉緊的預(yù)應(yīng)力鋼筋松動(dòng)縮短從而引起預(yù)應(yīng)力損失。 預(yù)應(yīng)力直線鋼筋錨具變形損失應(yīng)按下列公式計(jì)算：預(yù)應(yīng)力直線

20、鋼筋錨具變形損失應(yīng)按下列公式計(jì)算： 1l s1Elal 減少此項(xiàng)損失的措施有減少此項(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)；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。對(duì)先張法構(gòu)件，選擇長(zhǎng)臺(tái)座。 先張法采用長(zhǎng)線臺(tái)座張拉時(shí)損失較??；而后張法中構(gòu)件長(zhǎng)度越大則先張法采用長(zhǎng)線臺(tái)座張拉時(shí)損失較??；而后張法中構(gòu)件長(zhǎng)度越大則損失越小。損失越小。 2l dPd Fd(pA s d s)d xdAp sl2conx計(jì)算截面張拉端摩擦損失計(jì)算簡(jiǎn)圖摩擦損失計(jì)算簡(jiǎn)圖 后張法由于孔道的制作偏差、孔道壁粗糙以及鋼筋與孔壁的擠壓等后張法由于孔道的制作偏差、孔道壁

21、粗糙以及鋼筋與孔壁的擠壓等原因，張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，鋼筋將與孔壁發(fā)生摩擦（原因，張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，鋼筋將與孔壁發(fā)生摩擦（friction）。距離張拉端）。距離張拉端越遠(yuǎn)，摩擦阻力的累積值越大，從而使構(gòu)件每一截面上預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)越遠(yuǎn)，摩擦阻力的累積值越大，從而使構(gòu)件每一截面上預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力值逐漸減小，這種預(yù)應(yīng)力值差額稱為力值逐漸減小，這種預(yù)應(yīng)力值差額稱為。預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之。預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算公式如下：間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算公式如下： xle11con2 減少此項(xiàng)損失的措施有減少此項(xiàng)損失的措施有 對(duì)較長(zhǎng)的構(gòu)件可在兩端進(jìn)行張拉；對(duì)較長(zhǎng)的構(gòu)件可在兩端進(jìn)行張拉

22、； 采用超張拉，張拉程序可采用：采用超張拉，張拉程序可采用： conconconmin2min285. 01 . 10荷載荷載 制作先張法構(gòu)件時(shí)，為了縮短生產(chǎn)周期，常采用蒸汽養(yǎng)護(hù)，促使混凝土制作先張法構(gòu)件時(shí)，為了縮短生產(chǎn)周期，常采用蒸汽養(yǎng)護(hù)，促使混凝土快硬。由于預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺(tái)座間形成溫差，產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失，按下式計(jì)算：快硬。由于預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺(tái)座間形成溫差，產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失，按下式計(jì)算：3l 減少此項(xiàng)損失的措施有減少此項(xiàng)損失的措施有 采用二次升溫養(yǎng)護(hù)。采用二次升溫養(yǎng)護(hù)。先在常溫下（先在常溫下（2025 ）養(yǎng)護(hù)至混凝土強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到養(yǎng)護(hù)至混凝土強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到C7.5C7.5C10C10，再逐漸升溫至規(guī)

23、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，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。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。相同，可不考慮此項(xiàng)損失。 Cl3=2t （N/mm2） （stress relaxation）是指鋼筋受力后，在長(zhǎng)度不變的條件下，）是指鋼筋受力后，在長(zhǎng)度不變的條件下，鋼筋應(yīng)力隨時(shí)間的增長(zhǎng)而降低的現(xiàn)象。鋼筋應(yīng)力隨時(shí)間的增長(zhǎng)而降低的現(xiàn)象。 預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線：預(yù)應(yīng)力

24、鋼絲、鋼絞線： 普通松弛普通松弛 低松弛低松弛 熱處理鋼筋：熱處理鋼筋：4l , 5 . 04 . 0conptkcon4 fl 超張拉超張拉一次張拉一次張拉 9 . 0 1 conptkconl4ptkcon5 . 0125. 0 7 . 0 ff，時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)conptkconl4ptkconptk755 . 02 . 0 8 . 07 . 0 fff，時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng) 超張拉超張拉一次張拉一次張拉 035. 0 05. 0concon4 l 鋼筋應(yīng)力松弛有以下鋼筋應(yīng)力松弛有以下特點(diǎn)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)。冷拉鋼筋、熱處

25、理鋼筋的應(yīng)應(yīng)力松弛與鋼材品種有關(guān)。冷拉鋼筋、熱處理鋼筋的應(yīng)力松弛損失比碳素鋼絲、冷拔低碳鋼絲、鋼絞線要??；力松弛損失比碳素鋼絲、冷拔低碳鋼絲、鋼絞線要?。粡埨刂茟?yīng)力張拉控制應(yīng)力concon高，應(yīng)力松弛大。高，應(yīng)力松弛大。 減少此項(xiàng)損失的措施有減少此項(xiàng)損失的措施有 采用超張拉可使應(yīng)力松弛損失有所降低。超張拉程序?yàn)椴捎贸瑥埨墒箲?yīng)力松弛損失有所降低。超張拉程序?yàn)? concon0) 1 . 105. 1 (0min2持荷 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)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)過超張拉力下經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)

26、間才能完成的松弛損失大體相當(dāng)，所以經(jīng)過超張拉后再?gòu)埨梁笤購(gòu)埨羉oncon時(shí)，一部分松弛損失已完成。時(shí)，一部分松弛損失已完成。 混凝土在空氣中結(jié)硬時(shí)體積收縮（混凝土在空氣中結(jié)硬時(shí)體積收縮（shrinkage），而在預(yù)壓力作用），而在預(yù)壓力作用下，混凝土沿壓力方向又發(fā)生徐變（下，混凝土沿壓力方向又發(fā)生徐變（creep）。收縮、徐變都導(dǎo)致預(yù)應(yīng)）。收縮、徐變都導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的長(zhǎng)度縮短，預(yù)應(yīng)力鋼筋也隨之回縮，產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失。力混凝土構(gòu)件的長(zhǎng)度縮短，預(yù)應(yīng)力鋼筋也隨之回縮，產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失。 混凝土收縮、徐變引起受拉區(qū)和受壓區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力混凝土收縮、徐變引起受拉區(qū)和受壓區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)

27、應(yīng)力損失值損失值 、 （N/mm2）可按下列方法確定：）可按下列方法確定： 先張法：先張法：后張法：后張法：5l pc cu545280 1+15lf 15+128045 cu pc 5flpc cu535280 1+15lf cu pc 515+128035 fl5l 5l 后張法構(gòu)件收縮徐變損失比先張法構(gòu)件小，后張法構(gòu)件收縮徐變損失比先張法構(gòu)件小，原因原因是后張是后張法構(gòu)件在施加預(yù)應(yīng)力時(shí)，混凝土的收縮已完成一部分。以上法構(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，公式適用于一般相對(duì)濕度環(huán)境，高濕度環(huán)境下，l l5 5，l l5 5應(yīng)降低，反之

28、則增加。應(yīng)降低，反之則增加。 減少此項(xiàng)損失的措施有：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；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，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，以減少混凝土的收縮， 控制混凝土應(yīng)力控制混凝土應(yīng)力pcpc，要求，要求 , ,以防止發(fā)生非線以防止發(fā)生非線性徐變。性徐變。 cupcf 5 . 0 對(duì)水管、蓄水池等圓形結(jié)構(gòu)物，可采用后張法施加預(yù)應(yīng)力。把鋼對(duì)水管、蓄水池等圓形結(jié)構(gòu)物，可采用后張法施加預(yù)應(yīng)力。把鋼筋張拉完畢錨固后，由于張緊的預(yù)應(yīng)力鋼

29、筋擠壓混凝土，鋼筋處構(gòu)件筋張拉完畢錨固后，由于張緊的預(yù)應(yīng)力鋼筋擠壓混凝土，鋼筋處構(gòu)件的直徑減小的直徑減小,一圈內(nèi)鋼筋的周長(zhǎng)減小，預(yù)拉應(yīng)力下降，即產(chǎn)生了預(yù)應(yīng)力一圈內(nèi)鋼筋的周長(zhǎng)減小，預(yù)拉應(yīng)力下降，即產(chǎn)生了預(yù)應(yīng)力損失。損失。規(guī)范規(guī)定：當(dāng)構(gòu)件直徑規(guī)范規(guī)定：當(dāng)構(gòu)件直徑d3m時(shí)，時(shí)， N/mm2； 當(dāng)構(gòu)件直徑當(dāng)構(gòu)件直徑d3m時(shí)，時(shí)， 。 06 l 306 l 6l 不同的施加預(yù)應(yīng)力方法，產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失也不相同。一般地，先張不同的施加預(yù)應(yīng)力方法，產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失也不相同。一般地，先張法構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力損失有法構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力損失有 ；而后張法構(gòu)件有；而后張法構(gòu)件有 （當(dāng)為環(huán)形構(gòu)件時(shí)還有（當(dāng)為環(huán)形構(gòu)件時(shí)還有 ）。）

30、。 在實(shí)際計(jì)算中，以在實(shí)際計(jì)算中，以“預(yù)壓預(yù)壓”為界，把預(yù)應(yīng)力損失分成兩批。為界，把預(yù)應(yīng)力損失分成兩批。 各階段預(yù)應(yīng)力損失值的組合各階段預(yù)應(yīng)力損失值的組合5431 , , , llll 5421 , , , llll 6l 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構(gòu)件先張法構(gòu)件后張法構(gòu)件后張法構(gòu)件混凝土預(yù)壓前混凝土預(yù)壓前(第一批第一批)的損失的損失混凝土預(yù)壓后混凝土預(yù)壓后(第二批第二批)的損失的損失431lll 5l 21ll 654lll 考慮到預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算值與實(shí)際值的差異，并為了保考慮到預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算值與實(shí)際值的差異，并為了保證預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件具有足夠的抗裂度，應(yīng)對(duì)預(yù)應(yīng)力總損證預(yù)應(yīng)力混

31、凝土構(gòu)件具有足夠的抗裂度，應(yīng)對(duì)預(yù)應(yīng)力總損失值做最低限值的規(guī)定。失值做最低限值的規(guī)定。規(guī)范規(guī)范規(guī)定，當(dāng)計(jì)算求得的預(yù)規(guī)定，當(dāng)計(jì)算求得的預(yù)應(yīng)力總損失值小于下列數(shù)值時(shí)，應(yīng)按下列數(shù)值取用：應(yīng)力總損失值小于下列數(shù)值時(shí)，應(yīng)按下列數(shù)值取用： 先張法構(gòu)件先張法構(gòu)件 100N/mm2； 后張法構(gòu)件后張法構(gòu)件 80N/mm2。 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 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：壞，截面中鋼筋和混凝土應(yīng)力的變化分為兩個(gè)階段：施工階施工階段段和和使用階段使用階段。每個(gè)

32、階段又包括了若干特征受力過程。每個(gè)階段又包括了若干特征受力過程。 在施工階段，構(gòu)件截面沒有開裂，可以把預(yù)應(yīng)力混凝土視在施工階段，構(gòu)件截面沒有開裂，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)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)應(yīng)力鋼筋的合力看作是由外荷載所產(chǎn)生，另一個(gè)是把全部預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力看作反向作用在構(gòu)件上的

33、外力所產(chǎn)生。反向作用在構(gòu)件上的外力所產(chǎn)生。 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。該狀態(tài)相應(yīng)的混凝土強(qiáng)度。 9.2 9.2 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 施工階段施工階段的兩個(gè)典型受力狀態(tài)是：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；批損失后；使用階段使用階段的典型受力狀態(tài)是：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)力為零消壓狀

34、態(tài)，即加荷至混凝土受到的預(yù)壓應(yīng)力為零（pc pc ）；）； 開裂狀態(tài)開裂狀態(tài)，即外加荷載增至即外加荷載增至N Ncrcr使混凝土即將開裂；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)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。先、后張法構(gòu)件完成第二批預(yù)應(yīng)力損失后。 構(gòu)件內(nèi)存在構(gòu)件內(nèi)存在：內(nèi)部預(yù)應(yīng)力（施工制作時(shí)施：內(nèi)部預(yù)應(yīng)力（施工制作時(shí)施加的）和外荷載（使用階段施加的）。加的）和外荷載（使用階段施加的）。 用用Ap和和As表示預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面表示預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積，積，Ac為混凝土

35、截面面積；以為混凝土截面面積；以 、 及及 表示預(yù)表示預(yù)應(yīng)力鋼筋、非預(yù)應(yīng)力鋼筋及混凝土的應(yīng)力。應(yīng)力鋼筋、非預(yù)應(yīng)力鋼筋及混凝土的應(yīng)力。 規(guī)定：規(guī)定： 以受拉為正，以受拉為正， 及及 以受壓為正。以受壓為正。 pespcpespc 2先張法軸心受拉構(gòu)件先張法軸心受拉構(gòu)件 施工制作階段，應(yīng)力圖形如圖所示。此階段構(gòu)件任一施工制作階段，應(yīng)力圖形如圖所示。此階段構(gòu)件任一截面各部分應(yīng)力均為自平衡體系。截面各部分應(yīng)力均為自平衡體系。 ApsAAcs As pApepc 先張法構(gòu)件截面預(yù)應(yīng)力先張法構(gòu)件截面預(yù)應(yīng)力 平衡方程為平衡方程為peppccssAAA 放松預(yù)應(yīng)力鋼筋，壓縮混凝土（完成第一批預(yù)應(yīng)力損失）放松預(yù)

36、應(yīng)力鋼筋，壓縮混凝土（完成第一批預(yù)應(yīng)力損失） 代入平衡方程可得代入平衡方程可得pcpcpeconEpcsEspcl conpconppccEssEp0()()llAAAAAA 此時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)，可作為施工階段對(duì)構(gòu)件進(jìn)行承載能力計(jì)算的依據(jù)。此時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)，可作為施工階段對(duì)構(gòu)件進(jìn)行承載能力計(jì)算的依據(jù)。另外，另外， 還用于計(jì)算還用于計(jì)算 。 pc 5l 完成第二批預(yù)應(yīng)力損失完成第二批預(yù)應(yīng)力損失 pcpcpeconEpcsEspc5ll conp5spc0()llAAA 代入平衡方程解得代入平衡方程解得 上式給出了先張法構(gòu)件中最終建立的混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力。上式給出了先張法構(gòu)件中最終建立的混凝土有效預(yù)壓應(yīng)

37、力。 加荷至混凝土預(yù)壓應(yīng)力被抵消時(shí)加荷至混凝土預(yù)壓應(yīng)力被抵消時(shí) 0NA pe Apss消壓狀態(tài)消壓狀態(tài) pcpep0cons50ll 平衡條件為平衡條件為 代入可得代入可得0pepssNAA0conp5spc0()llNAAA 此時(shí)，構(gòu)件截面上混凝土的應(yīng)力為零，相當(dāng)于普通鋼筋混凝此時(shí)，構(gòu)件截面上混凝土的應(yīng)力為零，相當(dāng)于普通鋼筋混凝土構(gòu)件還沒有受到外荷載的作用，但預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件已能承擔(dān)土構(gòu)件還沒有受到外荷載的作用，但預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件已能承擔(dān)外荷載產(chǎn)生的軸向拉力，故稱為外荷載產(chǎn)生的軸向拉力，故稱為“消壓拉力消壓拉力”。 繼續(xù)加荷至混凝土即將開裂繼續(xù)加荷至混凝土即將開裂 =tkpc-fs sA p

38、ApecrN截面即將開裂截面即將開裂pctkpeconEtks5Estkllfff 平衡條件為平衡條件為 代入可得代入可得crpeppccssNAAA crconEtkptkc5Estksconp5stkcEpEsspc0tk00tk0pctk0()() ()() ()llllNfAf AfAAAfAAAAf ANf AfA 上式可作為使用階段對(duì)構(gòu)件進(jìn)行抗裂驗(yàn)算的依據(jù)。上式可作為使用階段對(duì)構(gòu)件進(jìn)行抗裂驗(yàn)算的依據(jù)。 加荷直至構(gòu)件破壞加荷直至構(gòu)件破壞 貫通裂縫截面相應(yīng)的軸向拉力極限值（即極限承載力），如圖所示。貫通裂縫截面相應(yīng)的軸向拉力極限值（即極限承載力），如圖所示。極限狀態(tài)極限狀態(tài) 由平衡條件

39、可得由平衡條件可得上式可作為使用階段對(duì)構(gòu)件進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)計(jì)算的依據(jù)。上式可作為使用階段對(duì)構(gòu)件進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)計(jì)算的依據(jù)。 upypysNfAf A 3 后張法軸心受拉構(gòu)件后張法軸心受拉構(gòu)件 應(yīng)力圖形如圖所示，構(gòu)件任一截面各部分應(yīng)力亦為自平衡體系。應(yīng)力圖形如圖所示，構(gòu)件任一截面各部分應(yīng)力亦為自平衡體系。 s sA pApepcAcAsAp后張法構(gòu)件截面預(yù)應(yīng)力后張法構(gòu)件截面預(yù)應(yīng)力平衡方程為平衡方程為 peppccssAAA 在構(gòu)件上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋至在構(gòu)件上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋至 ，同時(shí)壓縮混凝土，同時(shí)壓縮混凝土 con pcccpecon2sEsccl 代入平衡方程可解得代入平衡方程可解得 c

40、on2pcon2pcccEssn()()llAAAAA 當(dāng)當(dāng) （張拉端）時(shí)，（張拉端）時(shí)， 達(dá)最大值，即達(dá)最大值，即 20l cc conpccnAA 上式可作為施工階段對(duì)構(gòu)件進(jìn)行承載力驗(yàn)算的依據(jù)。上式可作為施工階段對(duì)構(gòu)件進(jìn)行承載力驗(yàn)算的依據(jù)。 完成第一批預(yù)應(yīng)力損失完成第一批預(yù)應(yīng)力損失 pcpcpeconsEspcl 代入平衡方程解得代入平衡方程解得 conpconppccEssn()()llAAAAA 這里的這里的 用于計(jì)算用于計(jì)算 。 pc 5l 完成第二批預(yù)應(yīng)力損失完成第二批預(yù)應(yīng)力損失 pcpcpeconsEspc5ll 代入平衡方程，可解得代入平衡方程，可解得 conp5spcn()l

41、lAAA 即為后張法構(gòu)件中最終建立的混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力。即為后張法構(gòu)件中最終建立的混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力。 pc 相應(yīng)時(shí)刻的應(yīng)力圖形與先張法構(gòu)件的相同，外荷載產(chǎn)生的軸向拉力符相應(yīng)時(shí)刻的應(yīng)力圖形與先張法構(gòu)件的相同，外荷載產(chǎn)生的軸向拉力符號(hào)也相同。相應(yīng)計(jì)算公式如下：號(hào)也相同。相應(yīng)計(jì)算公式如下： 0pc0crpctk0upypys()NANfANf Af A ncEss0nEpcsAAAAAAAAAA 孔孔注意：后張法中注意：后張法中 4 先、后張法計(jì)算公式的比較先、后張法計(jì)算公式的比較 無論先、后張法，非預(yù)應(yīng)力鋼筋任何相應(yīng)時(shí)刻的應(yīng)力公式形式均相無論先、后張法，非預(yù)應(yīng)力鋼筋任何相應(yīng)時(shí)刻的應(yīng)力公式形式均相

42、同；預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力公式中，后張法比先張法的相應(yīng)時(shí)刻應(yīng)力多同；預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力公式中，后張法比先張法的相應(yīng)時(shí)刻應(yīng)力多 。 施工階段，兩種張拉方法的施工階段，兩種張拉方法的 、 公式形式相似，差別在于：公式形式相似，差別在于：先張法公式中用構(gòu)件的換算截面面積先張法公式中用構(gòu)件的換算截面面積 ，而后張法用構(gòu)件的凈截面面，而后張法用構(gòu)件的凈截面面積積 。 Epc pc pc 0AnA 使用階段，構(gòu)件在各特定時(shí)刻的軸向拉力使用階段，構(gòu)件在各特定時(shí)刻的軸向拉力 ， 及及 的的公式形式均相同。無論先、后張法，均采用構(gòu)件的換算截面面積公式形式均相同。無論先、后張法，均采用構(gòu)件的換算截面面積 計(jì)算。計(jì)算。 由由

43、可知，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)可知，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件比同條件的普通鋼筋混凝土構(gòu)件的開裂荷載提高了件比同條件的普通鋼筋混凝土構(gòu)件的開裂荷載提高了 。0NcrNuN0Acrpctk00tk0()NfANf A 0N 5. 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件與鋼筋混凝土構(gòu)件相比較預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件與鋼筋混凝土構(gòu)件相比較 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件與普通鋼筋混凝土構(gòu)件在施工階段，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件與普通鋼筋混凝土構(gòu)件在施工階段，二者鋼筋和混凝土兩種材料所處的應(yīng)力狀態(tài)不同，普通鋼筋二者鋼筋和混凝土兩種材料所處的應(yīng)力狀態(tài)不同，普通鋼筋混凝土構(gòu)件中，鋼筋和混凝土均處于零應(yīng)力狀態(tài)，而預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，鋼筋和混凝土均處于零應(yīng)力狀態(tài)，而預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件

44、中，鋼筋和混凝土均有初應(yīng)力，其中鋼筋處于拉混凝土構(gòu)件中，鋼筋和混凝土均有初應(yīng)力，其中鋼筋處于拉應(yīng)力狀態(tài)，混凝土處于受壓狀態(tài)，一旦預(yù)壓應(yīng)力被抵消，預(yù)應(yīng)力狀態(tài)，混凝土處于受壓狀態(tài)，一旦預(yù)壓應(yīng)力被抵消，預(yù)應(yīng)力混凝土和普通鋼筋混凝土之間沒有本質(zhì)的不同。應(yīng)力混凝土和普通鋼筋混凝土之間沒有本質(zhì)的不同。 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫比普通鋼筋混凝土構(gòu)件遲得預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫比普通鋼筋混凝土構(gòu)件遲得多，但裂縫出現(xiàn)的荷載與破壞荷載比較接近。多，但裂縫出現(xiàn)的荷載與破壞荷載比較接近。 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件與條件相同的未加預(yù)應(yīng)力的鋼筋混凝預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件與條件相同的未加預(yù)應(yīng)力的鋼筋混凝土構(gòu)件承載能力相同，故預(yù)加應(yīng)力能推

45、遲裂縫出現(xiàn)，但不能土構(gòu)件承載能力相同，故預(yù)加應(yīng)力能推遲裂縫出現(xiàn)，但不能提高承載能力。提高承載能力。 為了保證預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件（為了保證預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件（uniaxial tensile member of prestressed concrete）的可靠性（）的可靠性（reliability），除要進(jìn)行構(gòu)件使用階段），除要進(jìn)行構(gòu)件使用階段的承載力（的承載力（load-carrying capacity）計(jì)算和裂縫控制（）計(jì)算和裂縫控制（crack control）驗(yàn)）驗(yàn)算外，還應(yīng)進(jìn)行施工階段（制作、運(yùn)輸、安裝）的承載力驗(yàn)算，以及后算外，還應(yīng)進(jìn)行施工階段（制作、運(yùn)輸、安裝）的承載

46、力驗(yàn)算，以及后張法構(gòu)件端部混凝土的局部受壓驗(yàn)算。張法構(gòu)件端部混凝土的局部受壓驗(yàn)算。 使用階段正截面承載力計(jì)算使用階段正截面承載力計(jì)算 目的是保證構(gòu)件在使用階段具有足夠的安全性。因?qū)儆诔休d能力極目的是保證構(gòu)件在使用階段具有足夠的安全性。因?qū)儆诔休d能力極限狀態(tài)的計(jì)算，故荷載效應(yīng)及材料強(qiáng)度均采用設(shè)計(jì)值。計(jì)算公式如下限狀態(tài)的計(jì)算，故荷載效應(yīng)及材料強(qiáng)度均采用設(shè)計(jì)值。計(jì)算公式如下 upypysNNfAf A 6 6軸心受拉構(gòu)件使用階段的計(jì)算軸心受拉構(gòu)件使用階段的計(jì)算 抗裂度驗(yàn)算及裂縫寬度驗(yàn)算抗裂度驗(yàn)算及裂縫寬度驗(yàn)算 預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件，應(yīng)按所處環(huán)境類別和結(jié)構(gòu)類別選用相預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件，應(yīng)按所

47、處環(huán)境類別和結(jié)構(gòu)類別選用相應(yīng)的裂縫控制等級(jí)，并按下列規(guī)定進(jìn)行混凝土拉應(yīng)力或正截面裂縫寬度應(yīng)的裂縫控制等級(jí)，并按下列規(guī)定進(jìn)行混凝土拉應(yīng)力或正截面裂縫寬度驗(yàn)算。由于屬正常使用極限狀態(tài)的驗(yàn)算，因而須采用荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組驗(yàn)算。由于屬正常使用極限狀態(tài)的驗(yàn)算，因而須采用荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合或準(zhǔn)永久組合，且材料強(qiáng)度采用標(biāo)準(zhǔn)值。合或準(zhǔn)永久組合，且材料強(qiáng)度采用標(biāo)準(zhǔn)值。 在荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下應(yīng)符合下列規(guī)定：在荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下應(yīng)符合下列規(guī)定：0pcck 應(yīng)同時(shí)滿足如下兩個(gè)條件：應(yīng)同時(shí)滿足如下兩個(gè)條件：在荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下應(yīng)符合下列規(guī)定：在荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下應(yīng)符合下列規(guī)定：在荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合下宜符合下列規(guī)

48、定：在荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合下宜符合下列規(guī)定： tkpcckf0pccq00ANANqcqkck 按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)期作用影響計(jì)算的最大裂縫寬度，按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)期作用影響計(jì)算的最大裂縫寬度，應(yīng)符合下列規(guī)定：應(yīng)符合下列規(guī)定：maxlimeqskmaxcrstetktesk2speqtete 1.90.08 1.10.65 , iiiiiwwdwcEfAAn ddndA 7 7施工階段混凝土壓應(yīng)力驗(yàn)算施工階段混凝土壓應(yīng)力驗(yàn)算 為了保證預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件在施工階段（主要是制作時(shí)）為了保證預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件在施工階段（主要是制作時(shí)）的安全性，應(yīng)限制施加預(yù)應(yīng)力過程中的混

49、凝土法向壓應(yīng)力值，以免混凝的安全性，應(yīng)限制施加預(yù)應(yīng)力過程中的混凝土法向壓應(yīng)力值，以免混凝土被壓壞?；炷练ㄏ驂簯?yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定：土被壓壞?；炷练ㄏ驂簯?yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定： ccck0.8 f 對(duì)先張法構(gòu)件對(duì)先張法構(gòu)件對(duì)后張法構(gòu)件對(duì)后張法構(gòu)件 pconccpc0()lAA pconccnAA 8 8 施工階段后張法構(gòu)件端部局部受壓承載力計(jì)算施工階段后張法構(gòu)件端部局部受壓承載力計(jì)算 AAlFlyxb-+y 后張法構(gòu)件端部錨固區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)后張法構(gòu)件端部錨固區(qū)的應(yīng)力狀態(tài) ccnb1.35 lllllFf AAA 當(dāng)配置方格網(wǎng)式或螺旋式間接鋼筋且其核心（當(dāng)配置方格網(wǎng)式或螺旋式間接鋼筋且其核心（core

50、）面積）面積 時(shí)，局部受壓承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算：時(shí)，局部受壓承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算： corlAA ccvcoryn0.92lllFffA 當(dāng)為方格網(wǎng)式配筋時(shí)，其體積配筋率應(yīng)按下列公式計(jì)算：當(dāng)為方格網(wǎng)式配筋時(shí)，其體積配筋率應(yīng)按下列公式計(jì)算：1s1 12s2 2vcorn A ln A lAs 當(dāng)為螺旋式配筋時(shí)，其體積配筋率應(yīng)按下列公式計(jì)算：當(dāng)為螺旋式配筋時(shí)，其體積配筋率應(yīng)按下列公式計(jì)算： ss1vcor4Ads sh(sh)l1(a)lcord1FAlbAlscorAh(h)2(l1l2lcorAFbAllAs(b)cord/2 局部受壓區(qū)的間接鋼筋局部受壓區(qū)的間接鋼筋(a) 方格網(wǎng)式配筋方

51、格網(wǎng)式配筋 (b) 螺旋式配筋螺旋式配筋 1先張法構(gòu)件先張法構(gòu)件 并筋的等效直徑，對(duì)雙并筋應(yīng)并筋的等效直徑，對(duì)雙并筋應(yīng)取為單筋直徑的取為單筋直徑的1.4倍，對(duì)三并筋應(yīng)取為單筋直徑的倍，對(duì)三并筋應(yīng)取為單筋直徑的1.7倍。并筋的倍。并筋的保護(hù)層厚度、錨固長(zhǎng)度、預(yù)應(yīng)力傳遞長(zhǎng)度及正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算保護(hù)層厚度、錨固長(zhǎng)度、預(yù)應(yīng)力傳遞長(zhǎng)度及正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算均應(yīng)按等效直徑考慮。當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線、熱處理鋼筋采用并筋方式均應(yīng)按等效直徑考慮。當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線、熱處理鋼筋采用并筋方式時(shí)，應(yīng)有可靠的構(gòu)造措施。時(shí)，應(yīng)有可靠的構(gòu)造措施。不應(yīng)小于其公稱直徑或等不應(yīng)小于其公稱直徑或等效直徑的效直徑的1.5倍，且應(yīng)符合下列規(guī)定

52、：對(duì)熱處理鋼筋及鋼絲，不應(yīng)倍，且應(yīng)符合下列規(guī)定：對(duì)熱處理鋼筋及鋼絲，不應(yīng)小于小于15mm；對(duì)三股鋼絞線，不應(yīng)小于；對(duì)三股鋼絞線，不應(yīng)小于20mm；對(duì)七股鋼絞線，不；對(duì)七股鋼絞線，不應(yīng)小于應(yīng)小于25mm。 （1）對(duì)單根配置的預(yù)應(yīng)力鋼筋，其端部宜設(shè)置長(zhǎng)度不小于）對(duì)單根配置的預(yù)應(yīng)力鋼筋，其端部宜設(shè)置長(zhǎng)度不小于150mm且不少于且不少于4圈的螺旋筋；當(dāng)有可靠經(jīng)驗(yàn)時(shí)，亦可利用支座圈的螺旋筋；當(dāng)有可靠經(jīng)驗(yàn)時(shí)，亦可利用支座墊板上的插筋代替螺旋筋，但插筋數(shù)量不應(yīng)少于墊板上的插筋代替螺旋筋，但插筋數(shù)量不應(yīng)少于4根，其長(zhǎng)度不根，其長(zhǎng)度不宜小于宜小于120mm；（2）對(duì)分散布置的多根預(yù)應(yīng)力鋼筋，在構(gòu)件端部）對(duì)分散布

53、置的多根預(yù)應(yīng)力鋼筋，在構(gòu)件端部10（為預(yù)（為預(yù)應(yīng)力鋼筋的公稱直徑）范圍內(nèi)應(yīng)設(shè)置應(yīng)力鋼筋的公稱直徑）范圍內(nèi)應(yīng)設(shè)置35片與預(yù)應(yīng)力鋼筋垂直的片與預(yù)應(yīng)力鋼筋垂直的鋼筋網(wǎng)；鋼筋網(wǎng)；（3）對(duì)采用預(yù)應(yīng)力鋼絲配筋的薄板，在板端）對(duì)采用預(yù)應(yīng)力鋼絲配筋的薄板，在板端100mm范圍內(nèi)范圍內(nèi)應(yīng)適當(dāng)加密橫向鋼筋。應(yīng)適當(dāng)加密橫向鋼筋。 ，應(yīng)在構(gòu)件端部，應(yīng)在構(gòu)件端部100mm范圍內(nèi)沿構(gòu)件板面設(shè)置范圍內(nèi)沿構(gòu)件板面設(shè)置附加橫向鋼筋，其數(shù)量不應(yīng)少于附加橫向鋼筋，其數(shù)量不應(yīng)少于2根。根。，宜設(shè)置加強(qiáng)其整體性和橫向剛度的橫肋。端橫，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。時(shí)端橫肋產(chǎn)生裂縫的有效措施。,當(dāng)構(gòu)件