第10章預應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算

第一頁，共87頁。第二頁，共87頁。10.1概述第三頁，共87頁。10.1概述預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，是在結(jié)構(gòu)承受外荷載之前，預先對其施加壓力，使在外荷載作用時的受拉區(qū)混凝土內(nèi)產(chǎn)生壓應(yīng)力，以抵消或減小外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，使構(gòu)件在正常使用情況下不裂或裂得較晚（裂縫寬度較小）。

加載加載第四頁，共87頁。10.1概述采用預應(yīng)力結(jié)構(gòu)的原因（1）為了滿足裂縫控制的要求如水池、油罐、原子能反應(yīng)堆、受到侵蝕性介質(zhì)作用的工業(yè)廠房以及水利、海洋、港口工程結(jié)構(gòu)物等（2）為了充分利用高強度材料（3）為了提高構(gòu)件剛度，減小變形如工業(yè)廠房中的吊車梁，橋梁中的大跨度梁式構(gòu)件等。第五頁，共87頁。預應(yīng)力的基本受力原理由于預應(yīng)力的作用，可部分抵消或全部抵消外荷載引起的拉應(yīng)力，因而能延緩裂縫的出現(xiàn)（提高抗裂荷載）。對于在使用荷載下出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，也將起減小裂縫寬度的作用。第六頁，共87頁。Ⅰ級（全預應(yīng)力混凝土）––––在最不利荷載效應(yīng)標準組合作用下，混凝土中不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力；預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)按預應(yīng)力度不同的分類Ⅱ級（有限預應(yīng)力混凝土）––––在最不利荷載效應(yīng)標準組合作用下，混凝土中允許出現(xiàn)低于抗拉強度的拉應(yīng)力；Ⅲ級（部分預應(yīng)力混凝土）––––可按荷載準永久組合并考慮長期作用影響的效應(yīng)計算，允許開裂，但應(yīng)控制裂縫寬度；Ⅳ級（普通鋼筋混凝土）。對環(huán)境類別為二a類的預應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在荷載準永久組合下，受拉邊緣應(yīng)力尚應(yīng)符合下列規(guī)定：第七頁，共87頁。預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)按預應(yīng)力度不同的分類部分預應(yīng)力混凝土有以下優(yōu)點：（1）由于部分預應(yīng)力混凝土所需施加的預應(yīng)力較小，張拉鋼筋應(yīng)力值可取得較低，降低了對張拉設(shè)備及錨夾具的要求，降低造價。（2）由于施加預應(yīng)力較小，可避免產(chǎn)生過大反拱。預應(yīng)力混凝土構(gòu)件的設(shè)計計算，一般包括以下幾個方面的內(nèi)容：1．使用階段（1）承載力計算；（2）裂縫控制驗算；（3）變形驗算。2．施工階段（1）應(yīng)力校核；（2）后張法構(gòu)件端部局部受壓驗算。第八頁，共87頁。10-2施加預應(yīng)力的方法及錨夾具在臺座上張拉鋼筋至預定長度先張法預應(yīng)力混凝土施工工序：

將鋼筋固定在臺座的傳力架上待混凝土達到一定強度后（約為設(shè)計強度的70％以上），切斷鋼筋。第九頁，共87頁。后張法預應(yīng)力混凝土施工工序：

先澆灌好混凝土構(gòu)件，并在構(gòu)件中預留孔道待混凝土達到預期強度（不低于設(shè)計強度的70％）后，將預應(yīng)力鋼筋穿入孔道，利用構(gòu)件本身作為受力臺座進行張拉。張拉完畢后，將張拉端鋼筋用工作錨具錨緊。

在孔道內(nèi)進行壓力灌漿，以防止鋼筋銹蝕，并使鋼筋與混凝土較好地結(jié)成一個整體。第十頁，共87頁。有粘結(jié)預應(yīng)力施工圖第十一頁，共87頁。無粘結(jié)預應(yīng)力施工圖第十二頁，共87頁。體外預應(yīng)力全景體外張拉及節(jié)點構(gòu)造體外預應(yīng)力施工圖第十三頁，共87頁。預應(yīng)力的錨具與夾具第十四頁，共87頁。第十五頁，共87頁。第十六頁，共87頁。單孔夾片錨的組成及組裝⑴單孔夾片錨第十七頁，共87頁。單孔夾片錨及相應(yīng)錨墊板⑴單孔夾片錨第十八頁，共87頁。單孔夾片錨、錨板及護套⑴單孔夾片錨第十九頁，共87頁。多孔夾片錨組成⑵多孔夾片錨第二十頁，共87頁。多孔夾片錨、錨墊板及螺旋筋⑵多孔夾片錨第二十一頁，共87頁。扁錨的組成⑶扁錨第二十二頁，共87頁。擠壓錨具錨杯及異形鋼絲環(huán)⑷擠壓錨第二十三頁，共87頁。擠壓機⑷擠壓錨第二十四頁，共87頁。⑷擠壓錨第二十五頁，共87頁。鐓頭錨及鐓頭器⑸鐓頭錨第二十六頁，共87頁。鐓頭錨具—高強鋼絲組裝件⑸鐓頭錨第二十七頁，共87頁。壓花錨及壓花機⑹壓花錨第二十八頁，共87頁。10-3預應(yīng)力混凝土的材料對預應(yīng)力鋼筋有下列要求：（1）強度要求高強度越高，可建立的預應(yīng)力越大。（2）粘結(jié)強度要求高與混凝土間有足夠的粘結(jié)強度。（3）具有足夠的塑性鋼材強度越高，其塑料越低。（4）具有良好的加工性能要求鋼筋有良好的可焊性。預應(yīng)力鋼筋宜采用鋼絞線、消除應(yīng)力鋼絲、中強度預應(yīng)力鋼絲和預應(yīng)力螺紋鋼筋。第二十九頁，共87頁。鋼絲、鋼絞線

1×3鋼絞線6.45、8.60、10.75、12.90

1×7鋼絞線9.0、12.0、15.0

無粘結(jié)預應(yīng)力鋼絲束15.0（7φ5）

無粘結(jié)預應(yīng)力鋼絞線1×7－φ121×7－φ15

第三十頁，共87頁。有粘結(jié)鋼絞線整盤有粘結(jié)鋼絞線第三十一頁，共87頁。無粘結(jié)鋼絞線成品CFRP及其纏肋筋第三十二頁，共87頁。對混凝土有下列要求：（1）強度較高《規(guī)范》規(guī)定，預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不宜低于C40，不應(yīng)低于C30。（2）收縮徐變較小有利于減少預應(yīng)力損失。（3）快硬、早強盡快能施加預應(yīng)力，提高施工效率，在先張法中可提高臺座的周轉(zhuǎn)率。第三十三頁，共87頁。10-4預應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算的一般規(guī)定10-4-1預應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力張拉控制應(yīng)力是指張拉鋼筋時預應(yīng)力鋼筋中達到的最大應(yīng)力值，即用張拉設(shè)備所控制的總張拉力除以預應(yīng)力鋼筋截面面積所得出的應(yīng)力值，以表示。優(yōu)點：張拉控制應(yīng)力定得越高，混凝土中獲得的預壓應(yīng)力越大，預應(yīng)力鋼筋被利用得越充分，構(gòu)件的抗裂性提高得越多。缺點：（1）鋼筋的強度是有一定離散性的，張拉控制應(yīng)力定得太高，張拉時可能使鋼筋應(yīng)力接近或達到實際的屈服強度，可能出現(xiàn)事故（2）在施工階段會使預拉區(qū)混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力甚至開裂，第三十四頁，共87頁。10-4預應(yīng)力混凝土構(gòu)件計算的一般規(guī)定張拉控制應(yīng)力主要與鋼筋種類及張拉方法有關(guān)鋼絲、鋼絞線塑性較差，沒有明顯的屈服臺階，其強度標準值是根據(jù)極限抗拉強度確定的，就定得低些。先張法張拉控制應(yīng)力值應(yīng)定得比后張法大一些。原因是張拉鋼筋達到控制應(yīng)力時，混凝土尚未澆灌，鋼筋的預拉應(yīng)力已小于控制應(yīng)力。此外，對由于混凝土收縮、徐變引起的預應(yīng)力損失，先張法構(gòu)件亦較后張法為大。第三十五頁，共87頁。第三十六頁，共87頁。10-4-2預應(yīng)力損失自鋼筋張拉、錨固至后來經(jīng)歷運輸、安裝、使用的各個過程，由于張拉工藝和材料特性等種種原因，鋼筋中的張拉應(yīng)力將逐漸降低，稱為預應(yīng)力損失。預應(yīng)力損失會影響預應(yīng)力效果、降低預應(yīng)力混凝土構(gòu)件的抗裂性能及剛度。Ap

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con前期損失或第一批損失如錨具變形、管道摩擦、臺座與鋼筋的溫差、鋼筋松弛損失等發(fā)生在預應(yīng)力傳到混凝土之前后期損失或第二批損失如混凝土收縮徐變、局部擠壓損失等發(fā)生在預應(yīng)力傳到混凝土之后第三十七頁，共87頁。1．張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預應(yīng)力損失預應(yīng)力張拉完畢后，用錨具加以錨固。由于錨具的變形（如螺帽、墊板縫隙被擠緊）及由于鋼筋在錨具內(nèi)的滑移使鋼筋松動內(nèi)縮而引起預應(yīng)力損失。對于直線形預應(yīng)力鋼筋，按下式計算：錨具損失只考慮張拉端，因為在張拉鋼筋時，固定端的錨具已被壓緊，不會引起預應(yīng)力損失。為了減小，應(yīng)盡量少用墊板塊數(shù)，因為每增加一塊墊板，a值就增大1mm。

第三十八頁，共87頁。對后張法預應(yīng)力曲線鋼筋，張拉時預應(yīng)力鋼筋與孔道壁間已產(chǎn)生指向錨固端的摩擦力，而當錨具變形、預應(yīng)力鋼筋回縮時，在離張拉端lf范圍內(nèi)，使預應(yīng)力鋼筋與孔道壁間摩擦力逐漸減小，形成與原來方向相反的反向摩擦力。（N/mm2）。

第三十九頁，共87頁。2、預應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間摩擦引起的預應(yīng)力損失后張法張拉鋼筋時，由于鋼筋與混凝土孔道壁之間的摩擦，鋼筋的實際預應(yīng)力從張拉端往里逐漸減小。產(chǎn)生摩擦損失的原因：（1）孔道直線長度的影響。（2）孔道曲線布置的影響。

第四十頁，共87頁。減小摩擦損失的方法：（1）改善孔道質(zhì)量（2）采用孔壁潤滑劑（3）采用兩端張拉（4）采用超張拉

第四十一頁，共87頁。3．混凝土加熱養(yǎng)護時，張拉鋼筋與承受拉力設(shè)備之間的溫差引起的預應(yīng)力損失

對于先張法構(gòu)件，預應(yīng)力鋼筋在常溫下張拉及錨固在臺座上并澆灌好混凝土后，為了縮短生產(chǎn)周期，常將構(gòu)件進行蒸汽養(yǎng)護。鋼筋的伸長值大于臺座的伸長值，故鋼筋的拉緊程度較前變松，即張拉應(yīng)力有所降低。

為了減小溫差損失，可采用兩次升溫養(yǎng)護。先在常溫下養(yǎng)護，待混凝土立方強度達到7.5~10N/mm2時再逐漸升溫，因為這時鋼筋與混凝土已結(jié)成整體，能夠在一起膨脹而無應(yīng)力損失。對于在鋼模上張拉預應(yīng)力鋼筋的構(gòu)件，因鋼模和構(gòu)件一起加熱養(yǎng)護，可以不考慮此項損失。第四十二頁，共87頁。4．預應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛引起的預應(yīng)力損失在高應(yīng)力作用下，隨著時間的增長，鋼筋中將產(chǎn)生塑性變形（徐變）。在預應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，鋼筋長度基本不變，其中拉應(yīng)力會隨時間增長而逐漸降低，此種現(xiàn)象稱為松弛。由試驗可知：（1）應(yīng)力松弛損失在開始階段發(fā)展快，以后發(fā)展較慢。根據(jù)近年來的試驗，當鋼絲中的初始應(yīng)力為鋼絲極限強度的70％時，第一小時的松弛損失值約為1000小時的22％，第120天的松弛損失約為1000小時的114％。（2）張拉控制應(yīng)力越高，應(yīng)力松弛損失值（3）應(yīng)力松弛損失與鋼筋品種有關(guān)。試驗表明，預應(yīng)力鋼絲、鋼絞線的應(yīng)力松弛損失較大。第四十三頁，共87頁。措施1：采取超張拉程序01.05σconσcon

，比一次張拉程序0σcon可減少松弛損失10％；也可采用01.03σcon超張拉程序，松弛率雖然增加了，但剩余預應(yīng)力仍比一次張拉程序大。措施2：選擇低松弛鋼筋。消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線：普通松弛：低松弛：當時：當時：中強度預應(yīng)力鋼絲：預應(yīng)力螺紋鋼筋：第四十四頁，共87頁。5．混凝土的收縮和徐變引起的預應(yīng)力損失()（1）在一般情況下，混凝土會發(fā)生體積收縮，而預壓力作用下，混凝土中又會產(chǎn)生徐變。收縮及壓縮徐變都使構(gòu)件縮短，預應(yīng)力鋼筋也隨之回縮而造成預應(yīng)力損失。根據(jù)國內(nèi)的試驗研究，混凝土收縮和徐變所引起的預應(yīng)力損失與構(gòu)件配筋率、放張時混凝土的預壓應(yīng)力值、混凝土的強度等級、預應(yīng)力的偏心距、受荷時混凝土的齡期、構(gòu)件的尺寸及環(huán)境的濕度等因素有關(guān)，而以前三項為主要。1一般情況先張法構(gòu)件：

受拉區(qū)縱向預應(yīng)力筋的預應(yīng)力損失值受壓區(qū)縱向預應(yīng)力筋的預應(yīng)力損失值第四十五頁，共87頁。后張法構(gòu)件：

受拉區(qū)縱向預應(yīng)力筋的預應(yīng)力損失值受壓區(qū)縱向預應(yīng)力筋的預應(yīng)力損失值第四十六頁，共87頁。在年平均相對濕度低于40％的條件下使用的結(jié)構(gòu)，及值應(yīng)增加30％。混凝土收縮、徐變引起的預應(yīng)力損失在總的預應(yīng)力損失中所占比重是較大的，在曲線配筋構(gòu)件中可占30％左右，而在直線配筋中則占60％左右。為了減少這項損失，應(yīng)采取減低混凝土收縮及徐變值的各種措施（采用高標號水泥、減少水泥用量、降低水灰比、振搗密實及改善養(yǎng)護條件等）。在計算中規(guī)定是因為如果超過此限，混凝土中將產(chǎn)生非線性徐變，徐變損失增加過大。

6．用螺旋式預應(yīng)力鋼筋作配筋的環(huán)形構(gòu)件，由于混凝土的局部擠壓所引起的損失第四十七頁，共87頁。除上述幾種預應(yīng)力損失外，對于后張法構(gòu)件，如預應(yīng)力鋼筋系采用分批張拉，對先批張拉鋼筋的張拉應(yīng)力值，尚應(yīng)考慮后批張拉鋼筋所產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮（或伸長）對先批張拉鋼筋的影響。當計算求得的預應(yīng)力總損失值小于下列數(shù)值時，應(yīng)按下列數(shù)值取用：先張法構(gòu)件100N/mm2；后張法構(gòu)件80N/mm2。第四十八頁，共87頁。MECHANICSOFMATERIALS1638GalileoBook“TwoNewSciences”developedbasicconceptofmomentequilibriumandbeamsectionresistance.Galileo’sproblem:Howtofinddeflectioncurveofbeam?第四十九頁，共87頁。受彎構(gòu)件的力學特性PPPPBC段稱為純彎段，AB、CD段稱為彎剪段+_ABCDMBACDV第五十頁，共87頁。梁的三個工作階段第五十一頁，共87頁。平衡荷載的原理第五十二頁，共87頁。10-5預應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的計算

10-5-1軸心受拉構(gòu)件的應(yīng)力分析

1．先張法預應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件的應(yīng)力分析（1）施工階段1）應(yīng)力階段1張拉鋼筋并錨固在臺座上，在鋼筋周圍澆灌混凝土的階段。在此階段中，由于張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮、養(yǎng)護混凝土時的溫差及鋼筋應(yīng)力松弛等原因而產(chǎn)生了第一批預應(yīng)力損失總的預拉力降為:

的反作用力仍由臺座所承受，在此階段，混凝土未受到壓縮，故應(yīng)力為零。第五十三頁，共87頁。2）應(yīng)力階段2待混凝土結(jié)硬后從臺座上放松鋼筋混凝土獲得預壓應(yīng)力，并產(chǎn)生彈性壓縮。

鋼筋將隨混凝土的壓縮而縮短同樣數(shù)值，其拉應(yīng)力進一步降低，降低數(shù)值等于預應(yīng)力鋼筋中的拉應(yīng)力為根據(jù)截面內(nèi)力平衡條件第五十四頁，共87頁。3）應(yīng)力階段3混凝土壓縮后，隨著時間的增長，由于收縮和徐變而產(chǎn)生了預應(yīng)力損失總的預應(yīng)力損失為預應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力降低為相應(yīng)的混凝土壓應(yīng)力降低為預應(yīng)力鋼筋的合力為預應(yīng)力鋼筋的有效預應(yīng)力為由預加應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力為第五十五頁，共87頁。（2）使用階段4）應(yīng)力階段4構(gòu)件受到外荷載作用后，混凝土截面上迭加上由于N所產(chǎn)生的拉應(yīng)力為混凝土中的應(yīng)力為鋼筋中的應(yīng)力增加為全面消壓狀態(tài)

當外荷載加到Np0時，它產(chǎn)生的拉應(yīng)力,恰好抵消掉混凝土中的有效預壓應(yīng)力

預應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力第五十六頁，共87頁。5）應(yīng)力階段5隨著荷載進一步的增加，當混凝土的拉應(yīng)力達到極限抗拉強度ft值,混凝土即將開裂。此時的外荷載，即構(gòu)件的開裂荷載由于預壓應(yīng)力的作用，使預應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件比普通鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件的抗裂軸向拉力有較大提高。

第五十七頁，共87頁。6）應(yīng)力階段6當荷載繼續(xù)加大，構(gòu)件就出現(xiàn)裂縫。裂縫截面處，混凝土不再承受拉力，全部拉力由鋼筋承擔。當鋼筋應(yīng)力達到抗拉強度后，構(gòu)件即告破壞。2.后張法預應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的應(yīng)力分析（1）施工階段1）對于后張法構(gòu)件，在澆灌與養(yǎng)護混凝土過程中，尚未張拉鋼筋，在混凝土截面上并無任何應(yīng)力。2）當混凝土達一定強度時（一般要求混凝土強度達到設(shè)計值的70％以上）張拉鋼筋。總預拉力第五十八頁，共87頁。第一批預應(yīng)力損失實際的鋼筋應(yīng)力在混凝土中相應(yīng)建立的預壓應(yīng)力為3）混凝土受到壓縮后，由于它的收縮徐變及鋼筋應(yīng)力松弛等原因，產(chǎn)生了第二批預應(yīng)力損失。預應(yīng)力鋼筋的合力為：鋼筋的預拉應(yīng)力降低為混凝土的預壓應(yīng)力相應(yīng)降低為第五十九頁，共87頁。（2）使用階段4）加荷時產(chǎn)生的拉應(yīng)力當軸向拉力加至Np0時，截面上混凝土的法向應(yīng)力為零預應(yīng)力鋼筋中的拉應(yīng)力為：軸向拉力為第六十頁，共87頁。5）加荷至即將出現(xiàn)裂縫時3．預應(yīng)力構(gòu)件與非預應(yīng)力構(gòu)件的比較以預應(yīng)力及非預應(yīng)力混凝土兩種軸心受拉構(gòu)件為例。兩構(gòu)件采用相同的截面尺寸、材料及配筋數(shù)量。

（1）在非預應(yīng)力構(gòu)件中，鋼筋中的應(yīng)力值在構(gòu)件開裂前很小，而預應(yīng)力構(gòu)件中的預應(yīng)力鋼筋則一直處于高拉應(yīng)力狀態(tài)。混凝土則在軸向拉力達Np0之前處于受壓狀態(tài)，充分利用了兩種材料的特性。（2）二者相比，預應(yīng)力構(gòu)件產(chǎn)生裂縫時的外荷載遠比非預應(yīng)力構(gòu)件為大。即預加應(yīng)力使構(gòu)件的抗裂度大為提高。但預應(yīng)力構(gòu)件的抗裂軸向拉力與破壞軸向拉力比較接近。（3）最后，兩種構(gòu)件的破壞軸向拉力Nu是相同的，故預應(yīng)力并不改變構(gòu)件的承載力。第六十一頁，共87頁。10-5-2配有非預應(yīng)力鋼筋的預應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件中混凝土法向應(yīng)力及預應(yīng)力鋼筋應(yīng)力的計算先張法預應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件預應(yīng)力構(gòu)件中配置的非預應(yīng)力鋼筋，承受由于混凝土的收縮及徐變而產(chǎn)生壓應(yīng)力，而對預應(yīng)力效果有所影響。為方便起見，近似取非預應(yīng)力鋼筋壓應(yīng)力等于由于混凝土收縮和徐變引起的預應(yīng)力鋼筋Ap中的應(yīng)力損失值先張法預應(yīng)力鋼筋及非預應(yīng)力鋼筋的合力為第六十二頁，共87頁。后張法預應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件先張法預應(yīng)力鋼筋及非預應(yīng)力鋼筋的合力為計算時可將NP0或NP視為軸心壓力作用在構(gòu)件截面上

1．先張法構(gòu)件（包括電熱法）由預加應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力為相應(yīng)階段預應(yīng)力鋼筋的有效預應(yīng)力為由外荷載產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力為：第六十三頁，共87頁。由預加應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力為相應(yīng)階段預應(yīng)力鋼筋的有效預應(yīng)力為由外荷載產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力為：2．后張法構(gòu)件A0、An––––換算截面面積（包括扣除孔道、凹槽等削弱部分以外的混凝土全部截面面積以及全部縱向預應(yīng)力鋼筋和非預應(yīng)力鋼筋截面面積換算成混凝土的截面面積；對由不同混凝土強度等級組成的截面，應(yīng)根據(jù)混凝土彈性模量比值換算成同一強度等級混凝土的截面面積）、凈截面面積（換算截面面積減去全部縱向預應(yīng)力鋼筋截面面積換算成混凝土的截面面積）；第六十四頁，共87頁。10-5-3配有非預應(yīng)力鋼筋的軸心受拉構(gòu)件，當其正截面混凝土法向預壓應(yīng)力為零時及的計算

預應(yīng)力鋼筋中的應(yīng)力為對先張法構(gòu)件：對后張法構(gòu)件：第六十五頁，共87頁。10-5-4軸心受拉構(gòu)件使用階段的計算1．使用階段的承載力第六十六頁，共87頁。2．使用階段裂縫控制驗算其基本要求是，使結(jié)構(gòu)物在使用荷載下滿足不裂或裂縫寬度不超過容許值的要求。（1）抗裂度驗算取ft為混凝土抗拉強度標準值ftk，可得預應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件抗裂軸向拉力為:第六十七頁，共87頁。Ⅰ級––––在荷載效應(yīng)標準組合作用下，混凝土中不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力；Ⅱ級––––在荷載效應(yīng)標準組合作用下，混凝土中允許出現(xiàn)低于抗拉強度的拉應(yīng)力；Ⅲ級––––可按荷載準永久組合并考慮長期作用影響的效應(yīng)計算，允許開裂，但應(yīng)控制裂縫寬度；對環(huán)境類別為二a類的預應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在荷載準永久組合下，受拉邊緣應(yīng)力尚應(yīng)符合下列規(guī)定：根據(jù)裂縫控制的不同要求，分別按下列公式計算：第六十八頁，共87頁。（2）裂縫寬度驗算預應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件中，按荷載標準組合或準永久組合并考慮長期作用影響的最大裂縫寬度可按下列公式計算:——按標準組合計算的預應(yīng)力混凝土構(gòu)件縱向受拉鋼筋等效應(yīng)力；——構(gòu)件受力特征系數(shù)，按表-1采用；普通軸拉2.7，預應(yīng)力軸拉2.2。——最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區(qū)底邊的距離(mm)：當cs<20時，取cs=20；當cs>65時，取cs=65；第六十九頁，共87頁。（2）裂縫寬度驗算預應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件中，按荷載標準組合或準永久組合并考慮長期作用影響的最大裂縫寬度可按下列公式計算:——有效受拉混凝土截面面積：對軸心受拉構(gòu)件，取構(gòu)件截面面積；對受彎、偏心受壓和偏心受拉構(gòu)件，取，此處，、為受拉翼緣的寬度、高度；第七十頁，共87頁。10-5-5軸心受拉構(gòu)件施工階段驗算1.放松（或張拉）預應(yīng)力鋼筋時混凝土預壓應(yīng)力的驗算，其驗算條件為相應(yīng)施工階段混凝土的壓應(yīng)力；與施工階段混凝土立方體抗壓強度相應(yīng)的抗壓強度標準值。

對于先張法構(gòu)件，按第一批損失出現(xiàn)后的情況計算:

對于后張法構(gòu)件，按張拉力計算：第七十一頁，共87頁。2．后張法構(gòu)件中錨頭承壓區(qū)局部受壓承載力的驗算（1）局部受壓的破壞形態(tài)及破壞機理

試驗表明，影響混凝土局部受壓強度的主要參數(shù)有面積比Ab/Al（Ab為計算底面積，Al為局部受壓面積）、預留孔道及混凝土強度等，其中最主要的參數(shù)是面積比Ab/Al。第七十二頁，共87頁。2．后張法構(gòu)件中錨頭承壓區(qū)局部受壓承載力的驗算對于Al對稱布置于底面積上的軸心局部受壓試件，其破壞形態(tài)大致有三種：A．當Ab/Al<9時，先開裂，后破壞。在50~90％破壞荷載作用下，試件某一側(cè)面首先出現(xiàn)縱向裂縫。隨后，其它側(cè)面也相繼出現(xiàn)類似裂縫。破壞時承壓板下的混凝土被沖切出一個楔形體，試件被劈成數(shù)塊；

B．當Ab/Al>9時，常表現(xiàn)為一開裂就破壞，破壞很突然。裂縫從頂面向下發(fā)展，上大下小，承壓板下混凝土也被沖出一個楔形體，其外圍混凝土被劈成數(shù)塊；C．當Ab/Al<3.6時，在試件整體破壞前，承壓板下的混凝土先局部下陷，沿承壓板四周混凝土出現(xiàn)剪切破壞現(xiàn)象。第七十三頁，共87頁。A．套箍理論這一理論認為局部承壓區(qū)的混凝土受力后不斷向外橫向膨脹，而周圍混凝土起套箍作用，阻止橫向膨脹，從而提高了抗壓強度（相當于多軸受壓）；B．楔劈理論將局部荷載作用下結(jié)構(gòu)端部的受力特性形象地比擬為一個帶多根拉桿的拱結(jié)構(gòu)。緊靠