第九章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的受力性能

1、第九章第九章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的受力性能預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的受力性能混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理一、基本概念一、基本概念 1. 預(yù)應(yīng)力混凝土的特點(diǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土的特點(diǎn)加載加載加載加載*提高剛度和抗裂度提高剛度和抗裂度* *減輕結(jié)構(gòu)自重減輕結(jié)構(gòu)自重* *提高梁的抗扭和抗剪承載提高梁的抗扭和抗剪承載 力，但不提高抗彎承載力力，但不提高抗彎承載力* *提高梁的抗疲勞承載力提高梁的抗疲勞承載力 保護(hù)鋼筋免受大氣腐蝕保護(hù)鋼筋免受大氣腐蝕 一、基本概念一、基本概念 2. 先張法和后張法先張法和后張法張拉鋼筋并在張拉鋼筋并在臺(tái)座上固定臺(tái)座上固定澆注混凝土構(gòu)件澆注混凝土構(gòu)件混凝土強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)

2、強(qiáng)度的強(qiáng)度的70%以上時(shí)以上時(shí)剪斷鋼筋剪斷鋼筋澆混凝土構(gòu)件，并澆混凝土構(gòu)件，并在構(gòu)件中預(yù)留孔道在構(gòu)件中預(yù)留孔道在構(gòu)件中預(yù)留孔道在構(gòu)件中預(yù)留孔道中穿鋼筋并張拉中穿鋼筋并張拉錨固灌漿錨固灌漿一、基本概念一、基本概念 3. 有粘結(jié)和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土有粘結(jié)和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土先張法生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件以先張法生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件以及后張法張拉鋼筋后在孔道中灌漿及后張法張拉鋼筋后在孔道中灌漿所生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件所生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件特點(diǎn)特點(diǎn)受力性能好，裂縫分布均勻，裂縫寬度較小受力性能好，裂縫分布均勻，裂縫寬度較小一、基本概念一、基本概念 3. 有粘結(jié)和無

3、粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土有粘結(jié)和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土后張法張拉鋼筋后不在孔道中灌漿后張法張拉鋼筋后不在孔道中灌漿所生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件所生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件特點(diǎn)特點(diǎn)造價(jià)低，便于以后再次張拉或更換預(yù)應(yīng)力鋼筋造價(jià)低，便于以后再次張拉或更換預(yù)應(yīng)力鋼筋一、基本概念一、基本概念 4. 全預(yù)應(yīng)力和部分預(yù)應(yīng)力全預(yù)應(yīng)力和部分預(yù)應(yīng)力使用荷載下不出現(xiàn)使用荷載下不出現(xiàn)拉應(yīng)力或裂縫拉應(yīng)力或裂縫全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件使用荷載下允許混使用荷載下允許混凝土受拉區(qū)產(chǎn)生寬凝土受拉區(qū)產(chǎn)生寬度不大的裂縫度不大的裂縫部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件一、基本概念一、基本概念 5. 預(yù)

4、應(yīng)力鋼筋的布置預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置直線布置直線布置折線布置折線布置曲線布置曲線布置二、施加預(yù)應(yīng)力的方法二、施加預(yù)應(yīng)力的方法 1. 張拉預(yù)應(yīng)力筋的方法張拉預(yù)應(yīng)力筋的方法* *直接張拉法：用千斤頂?shù)葯C(jī)械工具直接張拉法：用千斤頂?shù)葯C(jī)械工具 直接張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋直接張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋* *電熱法：低電壓強(qiáng)電流通過鋼筋使電熱法：低電壓強(qiáng)電流通過鋼筋使 其發(fā)熱伸長(zhǎng)，達(dá)設(shè)計(jì)要求時(shí)斷電其發(fā)熱伸長(zhǎng)，達(dá)設(shè)計(jì)要求時(shí)斷電* *連續(xù)配筋法：用旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)將預(yù)應(yīng)力筋纏繞于混凝土塊體上或水池連續(xù)配筋法：用旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)將預(yù)應(yīng)力筋纏繞于混凝土塊體上或水池 壁上壁上* *自張法：用自應(yīng)力水泥制成混凝土，結(jié)硬時(shí)混凝土膨脹帶動(dòng)混凝土自張法：用自應(yīng)

5、力水泥制成混凝土，結(jié)硬時(shí)混凝土膨脹帶動(dòng)混凝土 中的鋼筋一起伸長(zhǎng)，在混凝土中產(chǎn)生壓力中的鋼筋一起伸長(zhǎng)，在混凝土中產(chǎn)生壓力* *直接加壓法：用千斤頂直接在構(gòu)件兩端加力使其獲得預(yù)壓力直接加壓法：用千斤頂直接在構(gòu)件兩端加力使其獲得預(yù)壓力二、施加預(yù)應(yīng)力的方法二、施加預(yù)應(yīng)力的方法 2. 錨具和夾具錨具和夾具* *夾具：主要依靠摩擦力來夾住鋼夾具：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)筋，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力筋后夾具的作用即消失* *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。二、施加預(yù)

6、應(yīng)力的方法二、施加預(yù)應(yīng)力的方法 2. 錨具和夾具錨具和夾具摩擦型錨具摩擦型錨具二、施加預(yù)應(yīng)力的方法二、施加預(yù)應(yīng)力的方法 2. 錨具和夾具錨具和夾具墩頭錨具墩頭錨具二、施加預(yù)應(yīng)力的方法二、施加預(yù)應(yīng)力的方法 2. 錨具和夾具錨具和夾具粘結(jié)型錨具：粘結(jié)型錨具：利用構(gòu)件端部預(yù)留錐形自錨孔的后澆混凝土錨固利用構(gòu)件端部預(yù)留錐形自錨孔的后澆混凝土錨固 預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力鋼筋灌漿口（灌漿錨固）灌漿口（灌漿錨固） 6 8螺旋筋螺旋筋 8箍箍筋筋 3鉛絲線圈鉛絲線圈預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力筋筋二、施加預(yù)應(yīng)力的方法二、施加預(yù)應(yīng)力的方法 2. 錨具和夾具錨具和夾具承壓型錨具：承壓型錨具：利用螺帽、墊板等的承壓作用將預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固利

7、用螺帽、墊板等的承壓作用將預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固 在端部在端部預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力筋筋墊板墊板螺絲桿端螺絲桿端螺母螺母對(duì)焊接頭對(duì)焊接頭三、預(yù)應(yīng)力混凝土所用的材料三、預(yù)應(yīng)力混凝土所用的材料 1. 鋼筋鋼筋強(qiáng)度高；與混凝土間有足夠的粘結(jié)力；良好的加強(qiáng)度高；與混凝土間有足夠的粘結(jié)力；良好的加工性能和一定的塑性工性能和一定的塑性要求要求處于侵蝕介質(zhì)中的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，不宜處于侵蝕介質(zhì)中的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，不宜采用熱處理鋼筋、碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼采用熱處理鋼筋、碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線等作為預(yù)應(yīng)力鋼筋絞線等作為預(yù)應(yīng)力鋼筋鋼筋鋼筋冷拉鋼筋、熱處理鋼筋、碳素鋼絲、刻痕鋼絲、冷拉鋼筋、熱處理鋼筋、碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼

8、絞線、冷拔低碳鋼絲鋼絞線、冷拔低碳鋼絲注意注意對(duì)直接承受動(dòng)荷載的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，不對(duì)直接承受動(dòng)荷載的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，不得采用有焊接接頭的冷拉鋼筋得采用有焊接接頭的冷拉鋼筋三、預(yù)應(yīng)力混凝土所用的材料三、預(yù)應(yīng)力混凝土所用的材料 2. 混凝土混凝土C30一般預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件一般預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件采用熱處理鋼筋、碳素鋼絲、采用熱處理鋼筋、碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線的預(yù)應(yīng)力刻痕鋼絲、鋼絞線的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件混凝土構(gòu)件C40四、張拉控制應(yīng)力四、張拉控制應(yīng)力 con的確定的確定 1. con對(duì)結(jié)構(gòu)的影響對(duì)結(jié)構(gòu)的影響Ap conAp conAp conAp con使構(gòu)件出現(xiàn)脆性破壞使構(gòu)件出現(xiàn)脆性破壞 con

9、越大，混凝土越大，混凝土中的預(yù)壓應(yīng)力越中的預(yù)壓應(yīng)力越大，但過大會(huì)產(chǎn)大，但過大會(huì)產(chǎn)生如下問題生如下問題預(yù)應(yīng)力筋過早進(jìn)入流幅，預(yù)應(yīng)力筋過早進(jìn)入流幅，降低其塑性降低其塑性增加鋼筋的松弛損失增加鋼筋的松弛損失四、張拉控制應(yīng)力四、張拉控制應(yīng)力 con的確定的確定 2. con的取值的取值A(chǔ)p conAp conAp conAp con預(yù)應(yīng)力鋼筋屈服強(qiáng)度的預(yù)應(yīng)力鋼筋屈服強(qiáng)度的0.50.9冷拉鋼筋冷拉鋼筋預(yù)應(yīng)力鋼筋極限抗拉強(qiáng)度的預(yù)應(yīng)力鋼筋極限抗拉強(qiáng)度的0.40.75預(yù)應(yīng)力鋼筋極限抗拉強(qiáng)度的預(yù)應(yīng)力鋼筋極限抗拉強(qiáng)度的0.40.70碳素鋼絲、刻痕鋼絲、碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線鋼絞線冷拔低碳鋼絲、熱處冷拔低碳鋼絲

10、、熱處理鋼筋理鋼筋預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉控制應(yīng)力限值，教材表預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉控制應(yīng)力限值，教材表9-1五、預(yù)應(yīng)力損失值五、預(yù)應(yīng)力損失值 1. 預(yù)應(yīng)力損失的種類預(yù)應(yīng)力損失的種類Ap conAp conAp conAp con前期損失或第前期損失或第一批損失一批損失如錨具變形、管道摩擦、如錨具變形、管道摩擦、臺(tái)座與鋼筋的溫差、鋼筋臺(tái)座與鋼筋的溫差、鋼筋松弛損失等松弛損失等發(fā)生在預(yù)應(yīng)發(fā)生在預(yù)應(yīng)力傳到混凝力傳到混凝土之前土之前后期損失或第后期損失或第二批損失二批損失如混凝土收縮徐變、局部如混凝土收縮徐變、局部擠壓損失等擠壓損失等發(fā)生在預(yù)應(yīng)發(fā)生在預(yù)應(yīng)力傳到混凝力傳到混凝土之后土之后五、預(yù)應(yīng)力損失值五、預(yù)應(yīng)力損失值

11、 1. 預(yù)應(yīng)力損失的種類預(yù)應(yīng)力損失的種類前期損失或第前期損失或第一批損失一批損失Ap conAp conAp conAp con后期損失或第后期損失或第二批損失二批損失預(yù)應(yīng)力損失值不宜籠統(tǒng)地估算，應(yīng)予預(yù)應(yīng)力損失值不宜籠統(tǒng)地估算，應(yīng)予分項(xiàng)計(jì)算，然后相加確定總的損失值分項(xiàng)計(jì)算，然后相加確定總的損失值但各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失值又不是截然無關(guān)的。試圖但各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失值又不是截然無關(guān)的。試圖求得各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失的求得各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失的“凈值凈值”是很困難的。是很困難的。五、預(yù)應(yīng)力損失值五、預(yù)應(yīng)力損失值 2. 管道摩擦損失管道摩擦損失 l2后張法中，張拉鋼筋時(shí)，后張法中，張拉鋼筋時(shí)，鋼筋在孔道中滑動(dòng)，就鋼筋在孔道中滑

12、動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生摩擦力會(huì)產(chǎn)生摩擦力主要由兩部分組成主要由兩部分組成* *孔道偏孔道偏差等因素差等因素引起的引起的* *曲線型曲線型孔道而引孔道而引起的起的PPxPx-dPx預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力筋軸線筋軸線張拉端張拉端錨固端錨固端xdxd d PxPx-dP1dP1dxrdP2d PxPx-dP2dxrP五、預(yù)應(yīng)力損失值五、預(yù)應(yīng)力損失值 2. 管道摩擦損失管道摩擦損失 l2由孔道偏差引起的由孔道偏差引起的損失值與預(yù)應(yīng)力和損失值與預(yù)應(yīng)力和孔道長(zhǎng)度成正比孔道長(zhǎng)度成正比dxPrdPdPxx1孔道偏差等因素引起的孔道偏差等因素引起的負(fù)號(hào)表示負(fù)號(hào)表示dP1和和Px方向相反方向相反PPxPx-dPx預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力筋軸線筋

13、軸線張拉端張拉端錨固端錨固端xdxd d PxPx-dP1dP1dxr五、預(yù)應(yīng)力損失值五、預(yù)應(yīng)力損失值 2. 管道摩擦損失管道摩擦損失 l2dPPxdPPdPx2曲線型孔道而引起的曲線型孔道而引起的dP2d PxPx-dP2dxrPPPxPx-dPx預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力筋軸線筋軸線張拉端張拉端錨固端錨固端xdxd d PxPx-dP1dP1dxr五、預(yù)應(yīng)力損失值五、預(yù)應(yīng)力損失值 2. 管道摩擦損失管道摩擦損失 l2dPdxPdPdPdPxx21xPPxxddxPdPx00 xPPxln)(xxePPPPxPx-dPx預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力筋軸線筋軸線張拉端張拉端錨固端錨固端xdxd d PxPx-dP1dP1d

14、xrdP2d PxPx-dP2dxrPd PxPxd dP2+dP1Px-dPx五、預(yù)應(yīng)力損失值五、預(yù)應(yīng)力損失值 2. 管道摩擦損失管道摩擦損失 l2)(xxePP)11 ()(xxePPP)11 ()(2xconle考慮孔道每米長(zhǎng)度考慮孔道每米長(zhǎng)度局部偏差的摩擦系局部偏差的摩擦系數(shù)，教材表數(shù)，教材表9-3預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁間的摩擦系道壁間的摩擦系數(shù)，教材表數(shù)，教材表9-3PPxPx-dPx預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力筋軸線筋軸線張拉端張拉端錨固端錨固端xdxd d PxPx-dP1dP1dxrdP2d PxPx-dP2dxrPd PxPxd dP2+dP1Px-dPx五、預(yù)應(yīng)力損失值五、預(yù)應(yīng)力

15、損失值 2. 管道摩擦損失管道摩擦損失 l2采用超張拉可以減少采用超張拉可以減少 l2建議的張建議的張拉程序?yàn)槔绦驗(yàn)?1.1 con停停2分鐘分鐘0.85 con停停2分鐘分鐘 con當(dāng)當(dāng) x+ 0.2 時(shí)時(shí), l2 可近似按下式計(jì)算可近似按下式計(jì)算2lconxPPxPx-dPx預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力筋軸線筋軸線張拉端張拉端錨固端錨固端xdxd 五、預(yù)應(yīng)力損失值五、預(yù)應(yīng)力損失值 3. 錨具變形和鋼筋回縮錨具變形和鋼筋回縮損失損失 l1由于錨具、墊塊本身的變形，由于錨具、墊塊本身的變形，其間裂縫的壓緊及鋼筋在錨具其間裂縫的壓緊及鋼筋在錨具中的滑移引起的損失中的滑移引起的損失slEla1張拉端至錨固張拉端

16、至錨固端之間的距離端之間的距離預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量彈性模量張拉端錨具的變形張拉端錨具的變形和鋼筋的內(nèi)縮值，和鋼筋的內(nèi)縮值，見教材表見教材表9-2五、預(yù)應(yīng)力損失值五、預(yù)應(yīng)力損失值 3. 錨具變形和鋼筋回縮錨具變形和鋼筋回縮損失損失 l1應(yīng)注意的幾個(gè)問題應(yīng)注意的幾個(gè)問題slEla1*由塊體拼裝的結(jié)構(gòu)，尚應(yīng)考慮填逢由塊體拼裝的結(jié)構(gòu)，尚應(yīng)考慮填逢間的預(yù)壓變形。當(dāng)采用混凝土或砂間的預(yù)壓變形。當(dāng)采用混凝土或砂漿為填逢材料時(shí)，每條縫的預(yù)壓變漿為填逢材料時(shí)，每條縫的預(yù)壓變形值為形值為1mm*先張法構(gòu)件，當(dāng)臺(tái)座長(zhǎng)度超過先張法構(gòu)件，當(dāng)臺(tái)座長(zhǎng)度超過100m時(shí)，可忽略時(shí)，可忽略 l1* l1只考慮張拉端，

17、因錨固端錨具在張拉過程中已被壓緊只考慮張拉端，因錨固端錨具在張拉過程中已被壓緊五、預(yù)應(yīng)力損失值五、預(yù)應(yīng)力損失值 3. 錨具變形和鋼筋回縮錨具變形和鋼筋回縮損失損失 l1應(yīng)注意的幾個(gè)問題應(yīng)注意的幾個(gè)問題slEla1*此式不適用于曲線配筋此式不適用于曲線配筋的后張法構(gòu)件（具體算的后張法構(gòu)件（具體算法可參考相關(guān)文件）法可參考相關(guān)文件）錨固前的應(yīng)力圖錨固前的應(yīng)力圖錨固后的應(yīng)力圖錨固后的應(yīng)力圖摩擦力摩擦力 l1 l1/2lf con （0）五、預(yù)應(yīng)力損失值五、預(yù)應(yīng)力損失值 4. 溫差應(yīng)力溫差應(yīng)力損失損失 l3溫度為溫度為t0時(shí)的應(yīng)力為時(shí)的應(yīng)力為 con溫度升到溫度升到t1時(shí)由于混凝土?xí)r由于混凝土未結(jié)硬此

18、處的應(yīng)力為未結(jié)硬此處的應(yīng)力為 con溫度回落到溫度回落到t0時(shí)由于混凝土?xí)r由于混凝土已結(jié)硬和鋼筋同時(shí)回縮，已結(jié)硬和鋼筋同時(shí)回縮，此處的應(yīng)力為此處的應(yīng)力為 conAn，則后張法建立的有效預(yù)壓應(yīng)力要比先張法高一些。另外則后張法建立的有效預(yù)壓應(yīng)力要比先張法高一些。另外l計(jì)計(jì)算值也不同算值也不同。 使用階段，用于計(jì)算使用階段，用于計(jì)算N0，Ncr ,Nu的公式，其形式對(duì)先、的公式，其形式對(duì)先、后張法構(gòu)件采說是相同的，截面面積都用后張法構(gòu)件采說是相同的，截面面積都用A0。 直至構(gòu)件開裂前，先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力比后張法直至構(gòu)件開裂前，先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力比后張法少少Epc， 所以說后張法構(gòu)件所以說后張法構(gòu)

19、件con相當(dāng)于先張法構(gòu)件的相當(dāng)于先張法構(gòu)件的 con- -Epc。六、軸心受拉構(gòu)件的分析六、軸心受拉構(gòu)件的分析 4. 預(yù)應(yīng)力混凝土、普通混凝土構(gòu)件的異同預(yù)應(yīng)力混凝土、普通混凝土構(gòu)件的異同 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，普通鋼筋混凝土構(gòu)件中，鋼筋和混凝土均處于零應(yīng)力狀態(tài)，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，鋼筋和混凝土均有初應(yīng)力，其中而預(yù)應(yīng)力混凝土構(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

20、土處于受壓狀態(tài)，一旦預(yù)壓應(yīng)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)力混凝土和普通鋼筋混凝土之間沒有本質(zhì)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。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)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)的荷載與破壞件遲得多，但裂縫出現(xiàn)的荷載與破壞荷載比較接近荷載比較接近。 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)力能推遲裂縫出筋混凝土構(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?，F(xiàn)，但不能提高承載能力。

21、六、軸心受拉構(gòu)件的分析六、軸心受拉構(gòu)件的分析 5. 軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)0yspypNf AfA0pcIIcK1）使用階段的計(jì)算使用階段的計(jì)算 正截面承載力的計(jì)算（承載力極限狀態(tài)正截面承載力的計(jì)算（承載力極限狀態(tài)）：）： 抗裂度驗(yàn)算及裂縫寬度驗(yàn)算（正常使用極限狀態(tài)抗裂度驗(yàn)算及裂縫寬度驗(yàn)算（正常使用極限狀態(tài)）：）： 、對(duì)嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件對(duì)嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件（一級(jí)構(gòu)件一級(jí)構(gòu)件） 0ANKcK在荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下滿足：在荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下滿足：六、軸心受拉構(gòu)件的分析六、軸心受拉構(gòu)件的分析 5. 軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)0pcIIcqtKpcIIcKf、對(duì)

22、一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件對(duì)一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件（二（二級(jí)構(gòu)件級(jí)構(gòu)件） 在荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下滿足：在荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下滿足：在荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合下滿足：在荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合下滿足：0ANqcq1）使用階段的計(jì)算使用階段的計(jì)算 抗裂度驗(yàn)算及裂縫寬度驗(yàn)算（正常使用極限狀態(tài)抗裂度驗(yàn)算及裂縫寬度驗(yàn)算（正常使用極限狀態(tài)）：）： 六、軸心受拉構(gòu)件的分析六、軸心受拉構(gòu)件的分析 5. 軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)maxlim1.90.08eqskcrctedcE spteteAAA、對(duì)允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件對(duì)允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件（三（三級(jí)構(gòu)件級(jí)構(gòu)件） 式中式中 Np0 混凝土法向應(yīng)力為零時(shí)，全部預(yù)

23、應(yīng)力鋼筋混凝土法向應(yīng)力為零時(shí)，全部預(yù)應(yīng)力鋼筋 和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力。和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力。psPKsKAANN01）使用階段的計(jì)算使用階段的計(jì)算 抗裂度驗(yàn)算及裂縫寬度驗(yàn)算（正常使用極限狀態(tài)抗裂度驗(yàn)算及裂縫寬度驗(yàn)算（正常使用極限狀態(tài)）：）： 六、軸心受拉構(gòu)件的分析六、軸心受拉構(gòu)件的分析 5. 軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)cKccf 8 . 02 2）. .施工階段驗(yàn)算施工階段驗(yàn)算 張拉（或放張）預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，構(gòu)件承載力驗(yàn)算：張拉（或放張）預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，構(gòu)件承載力驗(yàn)算：10()conlpccAA先張法先張法conpccnAA后張法后張法六、軸心受拉構(gòu)件的分析六、軸心受拉構(gòu)件的分析 5. 軸

24、心受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)后張法構(gòu)件端部錨固區(qū)局部受壓驗(yàn)算：后張法構(gòu)件端部錨固區(qū)局部受壓驗(yàn)算：、端部受壓的破壞機(jī)理端部受壓的破壞機(jī)理2a2bAAAA0.51.0b壓壓拉拉對(duì)核芯區(qū)對(duì)核芯區(qū)混凝土有混凝土有約束作用約束作用試件寬度試件寬度的一半的一半六、軸心受拉構(gòu)件的分析六、軸心受拉構(gòu)件的分析 5. 軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)后張法構(gòu)件端部錨固區(qū)局部受壓驗(yàn)算：后張法構(gòu)件端部錨固區(qū)局部受壓驗(yàn)算：II、端部受壓截面尺寸驗(yàn)算端部受壓截面尺寸驗(yàn)算2a2bAAln35. 1AfFclcl局部受壓凈面積局部受壓凈面積系數(shù)局部受壓時(shí)的強(qiáng)度提高lblAA局部受壓時(shí)的局部受壓時(shí)的計(jì)算底面積計(jì)算底面

25、積pconlAF2 . 1六、軸心受拉構(gòu)件的分析六、軸心受拉構(gòu)件的分析 5. 軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)后張法構(gòu)件端部錨固區(qū)局部受壓驗(yàn)算：后張法構(gòu)件端部錨固區(qū)局部受壓驗(yàn)算：II、端部受壓截面尺寸驗(yàn)算端部受壓截面尺寸驗(yàn)算2a2bAAAb的確定的確定-原則是原則是Ab和和Al同心對(duì)稱同心對(duì)稱Ab= AlAb= Alabb bAlAbbb bAbAlabbbabbbbAbAlAlAba a a六、軸心受拉構(gòu)件的分析六、軸心受拉構(gòu)件的分析 5. 軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)后張法構(gòu)件端部錨固區(qū)局部受壓驗(yàn)算后張法構(gòu)件端部錨固區(qū)局部受壓驗(yàn)算：III、端部受壓承載力計(jì)算端部受壓承載力計(jì)算l

26、n)2(9 . 0AfFcorvclcl鋼筋范圍內(nèi)混鋼筋范圍內(nèi)混凝土核芯面積凝土核芯面積(從最外側(cè)間接從最外側(cè)間接鋼筋的外表面鋼筋的外表面算起算起)lcorAA方格網(wǎng)或螺旋方格網(wǎng)或螺旋式間接鋼筋的式間接鋼筋的體積配筋率體積配筋率方格網(wǎng)方格網(wǎng)Flu螺旋式螺旋式Flu間接鋼筋對(duì)混凝間接鋼筋對(duì)混凝土約束折減系數(shù)。土約束折減系數(shù)。C50, =1.0；=C80, =0.85 ；其間插值其間插值七、受彎構(gòu)件的分析七、受彎構(gòu)件的分析1. 1. 各階段的應(yīng)力分析各階段的應(yīng)力分析1 1）施工階段）施工階段-完成第一批預(yù)應(yīng)力損失完成第一批預(yù)應(yīng)力損失（對(duì)后張法構(gòu)件：（對(duì)后張法構(gòu)件：An、In）yIeNANy0pIp

27、I0pIpcI)(conIppconpppIpI()()llIAyA yeN pcIEIconpIlNpI = (con lI)Ap + (con lI)AppcIEsIIconpIl（對(duì)后張法構(gòu)件：（對(duì)后張法構(gòu)件： ) )pIpApIpAsIsAsIsApIN換算截面換算截面pIepypy重心軸重心軸sysypcI七、受彎構(gòu)件的分析七、受彎構(gòu)件的分析yIeNANy0pIIpII0pIIpcII)(pIIppconppconpII)()(NyAyAellpcIIEconpIIl1. 1. 各階段的應(yīng)力分析各階段的應(yīng)力分析2 2）施工階段）施工階段-完成第二批預(yù)應(yīng)力損失完成第二批預(yù)應(yīng)力損失NpI

28、I = (con l)Ap + (con l)Ap（對(duì)后張法構(gòu)件：（對(duì)后張法構(gòu)件：An、In）pcIIEsIIlconpII（對(duì)后張法構(gòu)件：（對(duì)后張法構(gòu)件： ) )pIIpApIIpAsIIsAsIIsAPIIN換算截面換算截面pIIepypy重心軸重心軸sysypcII七、受彎構(gòu)件的分析七、受彎構(gòu)件的分析00000pppppssssNAAAA00000pppssspppsssppA yA yA yA yeN 1. 1. 各階段的應(yīng)力分析各階段的應(yīng)力分析3 3）混凝土應(yīng)力為零時(shí)的軸力）混凝土應(yīng)力為零時(shí)的軸力pIIpApIIpAsIIsAsIIsAPIIN換算截面換算截面pIIepypy重心軸重

29、心軸sysypcII由軸心受拉構(gòu)件分析知由軸心受拉構(gòu)件分析知conlconlEpcII 0p先張法先張法后張法后張法05()sl壓0ppA0ppA0ssA0ssA0PN0pepypysysy七、受彎構(gòu)件的分析七、受彎構(gòu)件的分析00WM0pcII0WM1. 1. 各階段的應(yīng)力分析各階段的應(yīng)力分析4 4）使用階段）使用階段-消壓彎矩消壓彎矩pIIpApIIpAsIIsAsIIsAPIIN換算截面換算截面pIIepypy重心軸重心軸sysypcIIppAppAssAssApypysysy0M七、受彎構(gòu)件的分析七、受彎構(gòu)件的分析0tK0pcII0WfWMMMcrcr1200.7mh1. 1. 各階段的

30、應(yīng)力分析各階段的應(yīng)力分析5 5）使用階段）使用階段-受拉區(qū)裂縫即將出現(xiàn)受拉區(qū)裂縫即將出現(xiàn)0tKpcIIWfppAppAssAssApypysysycrMtKftKfppAppAssAssApypysysy0M受拉區(qū)混凝土塑性影響系數(shù)受拉區(qū)混凝土塑性影響系數(shù) m m：見附表見附表4-5七、受彎構(gòu)件的分析七、受彎構(gòu)件的分析1. 1. 各階段的應(yīng)力分析各階段的應(yīng)力分析6 6）使用階段）使用階段-加載至破壞加載至破壞ppAppAssAssApypysysycrMtKftKfpypf AppAysf Aysf ApypysysyuMcxcfpypf AppAysf Aysf ApypysysyuMx1c

31、f七、受彎構(gòu)件的分析七、受彎構(gòu)件的分析1. 1. 各階段的應(yīng)力分析各階段的應(yīng)力分析6 6）使用階段）使用階段-加載至破壞加載至破壞pypf AppAysf Aysf ApypysysyuMx1cf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x xbpypf AppAysf Aysf AubMcbx1cf0hcu0/pypsfE11000/bcbcubcupypsxxhhfE x101pypcusfE七、受彎構(gòu)件的分析七、受彎構(gòu)件的分析1. 1. 各階段的應(yīng)力分析各階段的應(yīng)力分析6 6）使用階段）使用階段-加載至破壞加載至破壞界限破壞時(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x

32、 xbpypf AppAysf Aysf AubMcbx1cf0hcu0/pypsfEp0.2ppy0.002對(duì)于無物理屈服點(diǎn)的預(yù)應(yīng)力鋼筋對(duì)于無物理屈服點(diǎn)的預(yù)應(yīng)力鋼筋由條件屈服的定義：由條件屈服的定義：0.002/pypysfE100.0021bpypscusfEEx于是于是七、受彎構(gòu)件的分析七、受彎構(gòu)件的分析1. 1. 各階段的應(yīng)力分析各階段的應(yīng)力分析6 6）使用階段）使用階段-加載至破壞加載至破壞任意位置預(yù)應(yīng)力及非預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力任意位置預(yù)應(yīng)力及非預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力pypf AppAysf Aysf ApypysysyuMx1cfpypf AppAysf Aysf AuMcxcf0hcu0i

33、hpipisisiAA根據(jù)平截面假定：根據(jù)平截面假定：1 001ipiscup ihEx1 001isiscus ihEx且應(yīng)滿足：且應(yīng)滿足：0p ipypipyffysiyff七、受彎構(gòu)件的分析七、受彎構(gòu)件的分析1. 1. 各階段的應(yīng)力分析各階段的應(yīng)力分析6 6）使用階段）使用階段-加載至破壞加載至破壞壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力：壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力：pypf AppAysf Aysf ApypysysyuMx1cf101ppscupaEx若若 壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋受拉；壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋受拉；00ppyf若若 壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋受壓。壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋受壓。00ppyf0ppyf若滿足若滿足2pxa七、受彎構(gòu)件的

34、分析七、受彎構(gòu)件的分析2. 2. 受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)1 1）使用階段計(jì)算（矩形截面）使用階段計(jì)算（矩形截面）. 正截面受彎承載力正截面受彎承載力10cysyspypppypf bxf Af AfAfA 100002ucysspyppxMf bx hf A hafAha 且應(yīng)滿足且應(yīng)滿足：02baxhx1cfasapypf AppAysf Aysf A0huMxpaapasa此外，應(yīng)使此外，應(yīng)使ucrMMpcIItK0crMfW七、受彎構(gòu)件的分析七、受彎構(gòu)件的分析2. 2. 受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)1 1）使用階段計(jì)算（矩形截面）使用階段計(jì)算（矩形截面）. 正截面受彎承載力正截面受

35、彎承載力0202ppyxafxa若且時(shí) 壓 ，取，對(duì)壓區(qū)合力點(diǎn)取矩1cfasapypf AppAysf Aysf A0huM2apaapasaupyppyssMfAhaaf A haa0202ppysxafxa若且時(shí) 拉 ， 取，對(duì)壓區(qū)合力點(diǎn)取矩0upyppsysssppyppsMfAhaaf A haafAaa1cfasapypf AppAysf Aysf A0huM2sapaapasa七、受彎構(gòu)件的分析七、受彎構(gòu)件的分析2. 2. 受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)1 1）使用階段計(jì)算（矩形截面）使用階段計(jì)算（矩形截面）. 斜截面受剪承載力斜截面受剪承載力ucspVVV00.05ppVN0.8s

36、in0.8sinucspysbspypbpVVVf AfA00000.30.3pcpcNf ANf A若取當(dāng)配有彎起筋和曲線預(yù)應(yīng)力筋時(shí)當(dāng)配有彎起筋和曲線預(yù)應(yīng)力筋時(shí)七、受彎構(gòu)件的分析七、受彎構(gòu)件的分析2. 2. 受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)1 1）使用階段計(jì)算（矩形截面）使用階段計(jì)算（矩形截面）. 斜截面受剪承載力斜截面受剪承載力00.05apptrlVNl 此外，當(dāng)此外，當(dāng)Np0引起的彎矩與荷載產(chǎn)生的彎矩同向時(shí)，以及引起的彎矩與荷載產(chǎn)生的彎矩同向時(shí)，以及連續(xù)梁、允許出現(xiàn)裂縫的預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支梁，均取連續(xù)梁、允許出現(xiàn)裂縫的預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支梁，均取 Vp=0對(duì)于先張構(gòu)件，尚應(yīng)考慮預(yù)應(yīng)力的傳遞長(zhǎng)度對(duì)于先張構(gòu)件，

37、尚應(yīng)考慮預(yù)應(yīng)力的傳遞長(zhǎng)度 ltrpetrtkldf預(yù)應(yīng)力鋼筋的外形系數(shù)預(yù)應(yīng)力鋼筋的外形系數(shù)(表表9-5）放張時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力放張時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力鋼筋的公稱直徑預(yù)應(yīng)力鋼筋的公稱直徑放張時(shí)混凝土的標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度放張時(shí)混凝土的標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度ltrla七、受彎構(gòu)件的分析七、受彎構(gòu)件的分析2. 2. 受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)1 1）使用階段計(jì)算（矩形截面）使用階段計(jì)算（矩形截面）. 裂縫控制驗(yàn)算裂縫控制驗(yàn)算正截面裂縫控制驗(yàn)算正截面裂縫控制驗(yàn)算0ckpcII0kckMW一級(jí)一級(jí)0ckpcIItkcqpcIIf及0qcqMW二級(jí)二級(jí)七、受彎構(gòu)件的分析七、受彎構(gòu)件的分析2. 2. 受彎構(gòu)

38、件的設(shè)計(jì)受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)1 1）使用階段計(jì)算（矩形截面）使用階段計(jì)算（矩形截面）. 裂縫控制驗(yàn)算裂縫控制驗(yàn)算斜截面抗裂驗(yàn)算斜截面抗裂驗(yàn)算0kxpcMyI00sinkpepbpVASbI應(yīng)力分析應(yīng)力分析APPA x y 0.6kyPbh(集中荷載作用位置集中荷載作用位置)tpcp2222xyxyA tp cp七、受彎構(gòu)件的分析七、受彎構(gòu)件的分析2. 2. 受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)1 1）使用階段計(jì)算（矩形截面）使用階段計(jì)算（矩形截面）. 裂縫控制驗(yàn)算裂縫控制驗(yàn)算斜截面抗裂驗(yàn)算斜截面抗裂驗(yàn)算抗裂驗(yàn)算抗裂驗(yàn)算APP0.85tptkf0.6cpckf一級(jí)一級(jí)0.95tptkf0.6cpckf二級(jí)二級(jí)

39、七、受彎構(gòu)件的分析七、受彎構(gòu)件的分析2. 2. 受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)1 1）使用階段計(jì)算（矩形截面）使用階段計(jì)算（矩形截面）. 裂縫控制驗(yàn)算裂縫控制驗(yàn)算斜截面抗裂驗(yàn)算斜截面抗裂驗(yàn)算計(jì)算截面及驗(yàn)算位置計(jì)算截面及驗(yàn)算位置APP M與與V均較大的截面，或截面突變處；沿截面高度均較大的截面，或截面突變處；沿截面高度應(yīng)選擇截面寬度改變處。對(duì)于先張法構(gòu)件，尚應(yīng)考慮應(yīng)選擇截面寬度改變處。對(duì)于先張法構(gòu)件，尚應(yīng)考慮ltr的影響。的影響。七、受彎構(gòu)件的分析七、受彎構(gòu)件的分析2. 2. 受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)1 1）使用階段計(jì)算（矩形截面）使用階段計(jì)算（矩形截面）. 裂縫寬度驗(yàn)算（對(duì)于裂縫控制等級(jí)為三級(jí)的構(gòu)件）裂縫寬度驗(yàn)算（對(duì)于裂縫控制等級(jí)為三級(jí)的構(gòu)件）maxlim1.90.080.02eqskcrstedcmmE 2000.870.12 1fhzhe cr=1.7 （受彎構(gòu)件）（受彎構(gòu)件）0kppskpsMNzeAAz000,0.2ffkpffpbb hMeehhNbhpeskpsAAkMz0pN0pNe類似偏心受壓構(gòu)件類似偏心受壓構(gòu)件七、受彎構(gòu)件的分析七、受彎構(gòu)件的分析2. 2. 受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)1 1）使用階段計(jì)算（矩形截面