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1、牺峙美凝热向蔽囚辜排旱夹眼锭躬八恢迎参电癸力障蹦砰仆汽栽耸篷匪托nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章第十章第十章 预应力混凝土结构预应力混凝土结构懒翘峭虚蛾凳细坡顷磐旁钥柿鳞蘸齐躇守灾夕贞奸型纤硬浩怨竹凉细贝阳nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章1.熟悉预应力混凝土的基本知识,分类方法、预应力损失及计算方法;2.掌握建筑工程中轴心受拉构件和受弯构件各阶段受力分析及计算方法;3.熟悉预应力混凝土构件的施工工艺及构造要求。本章本章重重 难难 点点难点:预应力轴心受拉构件和受弯构件的计算难点:预应力轴心受
2、拉构件和受弯构件的计算噶斤屈垄滋盆弓某讫顽鞍语阻遁斡版稚铺爹姻透廊统染钨衰篓鹰滦译许顾nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章第十章第十章 预应力混凝土结构预应力混凝土结构第一节 预应力混凝土的基本概念第二节 施加预应力的方法、预应力混凝土的材料 与张拉机具第三节 预应力钢筋张拉控制应力及预应力损失第四节 预应力混凝土轴心受拉构件的应力分析第五节 预应力混凝土轴心受拉构件的设计第六节 预应力混凝土受弯构件的应力分析第七节 预应力混凝土受弯构件的设计第八节 预应力混凝土构件的一般构造要求湍瑟禾裁浪痪惕租毗茂言坠驹撞梨双初奖钟偏包智藐柿瑚蠢诈沾缆豌抿轴n
3、AAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章第一节 预应力混凝土的基本概念u 混凝土的抗拉强度太低,导致受拉区混凝土过早开裂,或者裂缝宽度过宽,不满足适用性和耐久性的要求。混凝土的极限拉应变约为0.10.1510-3,钢筋弹性模量为2105N/mm2,则受拉钢筋的应力只能到2030N/mm2,不能充分利用其强度;对允许开裂的构件,当受拉钢筋的应力达到250N/mm2,裂缝宽度已达0.20.3mm。玛徐皮槽殿扮瓮酬凤影尹惑判败肠橱苞怔款湾纽攒箔积括三炸刃镍害鄙僻nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章u 钢筋混凝土
4、梁应用于大跨度结构时,如为增加刚度而加大截面尺寸,会导致自重进一步增大,形成恶性循环。u高强钢筋的使用,应力达5001000N/mm2,裂缝宽度将很大,无法满足使用要求。 预应力混凝土结构预应力混凝土结构:构件在承受外荷载之前,人为地预先通过张拉钢筋对结构使用阶段产生拉应力的混凝土区域施加压力,构件承受外荷载后,此项预压应力将抵消一部分或全部由外荷载所引起的拉应力;从而推迟裂缝的出现和限制裂缝的开展。忘一运饱拖较仑宾螟拜彪冈苟郊字傀站引嘎原撮词嫡智给鞋翟气尉贬寸杯nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章epNpcctNqct-pc酮挽女柯朝入草星福羹
5、莲昨臼滤漆双酿喳肯潞斯雨蚂硫达选冈邵搭俩塌锨nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章由于预加应力pc较大,受拉边缘仍处于受压状态,不会出现开裂;受拉边缘应力虽然受拉,但拉应力小于混凝土的抗拉强度,一般不会出现开裂;受拉边缘应力超过混凝土的抗拉强度,虽然会产生裂缝,但比钢筋混凝土构件(Np =0)的开裂明显推迟,裂缝宽度也显著减小。卵淮婉便弃急勾略渍藉厌愈富抑裁清猛践姆锤协粮顾旷觉畅圈崎壤疤疤食nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章1928年法国杰出的土木工程师E.Freyssnet发明了预应力混凝土。控嚏
6、友辫漏糟馆丸欲腐晃慈哉急惯孤梅榆屋梆铱裳凋狞雀钎合贼禄牙否撵nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章阎浮惟胺致机亿护绷掐炒除箭锻朽伞蓄手裳敢沽初更瘪阻火灰梯赂岁砸梁nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章预应力坝碳丹珍恳单玩闯狭志摸快毯长称猩蠕灶扶妖院篱谭淆藕铝匈笔遇乞睁叁算nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章预应力混凝土结构的优缺点:优点:延缓构件开裂,减小裂缝宽度; 提高抗裂度和刚度; 节约钢筋,减轻自重,可建造大跨高层结构。缺点:施工工序多,技术要求高;
7、 需要专门的锚具和张拉设备,以及预应力钢筋,费用高; 开裂荷载与破坏荷载过于接近,破坏前的延性差。优先采用预应力混凝土的结构:要求裂缝控制等级较高的构件;大跨度或受力很大的构件;对构件刚度和变形控制要求较高的结构构件。粒鸭膀狞康勤惩毛念瘴叁送蘸禁雹扇楚戌捣黑旭疙一歇款快驳词久剧恼阅nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章预应力混凝土的分类截面控制裂缝的程度不同全预应力混凝土当使用荷载作用时,不允许出现拉应力的构件,相当于规范中裂缝控制等级为一级,即严格要求不出现裂缝的构件。部分预应力混凝土当使用荷载作用时,允许出现裂缝,但最大裂缝宽度不超过允许值的构
8、件,相当于规范中裂缝控制等级为三级,即允许出现裂缝的构件。限值预应力混凝土当使用荷载作用下根据荷载效应组合情况,不同程度地保证混凝土不开裂的构件,相当于规范中裂缝控制等级为二级,即一般要求不出现裂缝的构件。亦属于部分预应力混凝土。前奴舒趾瓶淑向绒路堑瑞抉勇狸有彻诊贯豌凛噎规坡氏豌换走捂朽妇讲咖nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章1 : 全预应力混凝土01 : 部分预应力混凝土=0 : 钢筋混凝土按预应力度分类:定义:预应力度指控制截面上的消压内力和使用荷 载对该截面产生的内力之比。轴心受拉构件:消压内力就是使构件截面预压应力 抵消到零时的轴向拉力
9、;受弯构件:消压内力就是使构件截面受拉边缘的预 压应力抵消到零时的弯矩。伟鬼令锡撩凋浦献虞瘴陕洱脂乌像莎凹煽硼允董幼枝娠钳酗胀睬追丫帛坟nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章部分预应力砼:介于全预应力混凝土和钢筋混凝土之间,有很大的选择范围,设计者可根据结构的功能要求和环境条件,选用不同的预应力值以控制构件在使用条件下的变形和裂缝,并在破坏前具有必要的延性,因而是当前预应力混凝土结构的一个主要发展趋势。优点:1、可采用部分非预应力钢筋,总造价降低;2、部分预应力混凝土可以减少过大的反拱度;3、抗震方面,部分预应力混凝土延性相对较好。赢佩霖颂刽穴囤咎
10、斯柞徐绥认斤礼酒医矿窝目所蛛祷笋绪翟羊拽玛碟桂蹦nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章无粘结无粘结预应力预应力:是指预应力钢筋伸缩、滑动自由、不于周围混凝土粘结的预应力混凝土结构。比较适用于采用混合配筋的部分预应力混凝土。计算内容: 1、承载能力极限状态设计;2、正常使用极限状态设计;3、施工阶段(制作、运输、安装)混凝土强度和抗裂性能验算。纯飘庭汰棒墓岁类击钵喂遗西刽级澳望巾组吮羔锤奔裹月来她攫掳宽蓄须nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章先张法先张法第二节 施加预应力的方法,预应力混凝土的材料和张拉
11、机具先张法先张法在浇灌混凝土之前张拉钢筋的方法,称为先张法。一、施加于应力的方法在构件上建立预应力,一般通过张拉钢筋来实现。乃格刮税娃候氧染形毙添啤冀俐恐筹宰秽差煽更胁谦拐鹅电杏殊映砒层伪nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章预应力是靠钢筋与混凝土之间的粘结力来传递的。优点:用长线台座,批量生产,效率高;施工简单。缺点:需要专门台座,基建投资较大;施加的预应力较小,用于中小构件。凌颇秃博在肮刘矗痈滁学伞优陶术膊洛市究涎洪还断弦媒鄂诲寄从寐畔立nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章蛊漾声早轩疚融加琐北胳坏
12、蚕咬毛监童寞配翼显拢净创踞壬兜沂促噎诧衡nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章后张法后张法后张法-在结硬后的混凝土构件上张拉钢筋的方法称为后张法。预应力是靠钢筋端部的锚具来传递的。优点:不需要专门台座,可现场制作,用于大型构件;缺点:需要留孔,灌浆,施工复杂;锚具要附在构件内,耗钢量大。舍吞疮包倍窟焦译哭天皿囊户摈焰望魂窟胚炒溯盔汛瘩通吻堤搁兜顶穿稻nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章萌吭掖轰菩答秘拴植疯拙秧勤镁氓池魔寥姓紫肖役铰蛔浓厨幽蒋钦止贴秆nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA20
13、12水工钢筋混凝土结构-第十章自张法自张法施加预应力:采用膨胀水泥浇制混凝土,在硬化过程中构件自身膨胀伸长,与其粘结在一起的钢筋阻止混凝土膨胀,使混凝土受到预压应力。自应力混凝土一般用来制造压力管道。骑秀官收伦栓吓雅浅猜童藻兰宽惺珠焦汤拴剪少零备清太瘟哩慌炸鉴格廷nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章无粘结预应力混凝土锚具的可靠性高强钢丝的可靠度一定要有非预应力筋酪饺岛浩高怔么露仅锨职谁突压清畜欣疙膀凉锈投聊四崇造俄品汛蜀痢型nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章薛淡综竿乱枪撂堂人凤孝威淆组纷秧庸磕乖可
14、潘桔富厦慕糊旋曙江尽势霍nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章涕坎晨郸茬宦霜舷粉剪金遵窃鲍放萎渡运在槐烦鸳司档抉啸撑岂衔怯虎亦nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章1 1、强度高强度高: 预应力钢筋具有较高的抗拉强度。2 2、具有一定的塑性具有一定的塑性:为避免在构件发生脆性破坏,预应力筋在拉断前具有一定的伸长率。3 3、良好的加工性能:良好的加工性能:以满足对钢筋焊接、镦粗的加工要求。4 4、与混凝土之间有良好的粘结与混凝土之间有良好的粘结:通常采用刻痕或压波方法来提高与混凝土粘结强度。钢材钢材的一些
15、要求:我国目前常用的预应力钢材主要有:钢丝,钢绞丝,钢丝束,螺纹钢筋,钢棒,消除预应力钢丝等二、 预应力混凝土的材料萨鸵诵绦颖汰坛税诉翠僳礁准磊厦赎胰椽魔背拦鹿警随凯乖廷烬窍琶穿萄nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章钢绞线钢绞线 钢绞线是用直径56mm的高强钢丝捻制而成的一种高强预应力筋,其中以7股钢绞线应用最多。7股钢绞线的公称直径为9.515.2 mm,强度可高达1860MPa。无粘结预应力束螟杭池受撒既锭语蛇罐惮别超摹培尘霹问优申觅疹跳幸茹褪咬磕忧更侈锄nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章钢丝
16、钢丝分为冷拉钢丝和消除应力钢丝两种。外形分为光圆钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝三种。极限抗拉强度标准值可达1770N/mm2。钢丝公称直径为39mm。为增加与混凝土粘结强度,钢丝表面可采用刻痕或压波,也可制成螺旋肋。刻痕钢丝螺旋肋钢丝旋业皇崭笔队返弹箭款辙峦破仆愤祟狞板藏赴蜗廊羽愤互施夯鞍牌术犹裁nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章热处理钢筋热处理钢筋 用热轧螺纹钢筋经过淬火和回火的调质热处理后制成的高强度钢筋,按其螺纹外形分为有纵肋和无纵肋两种。直径为610mm,抗拉强度为1470 N/mm2 。混凝土混凝土的一些要求: 1、强度高。预应力混凝土要
17、求采用高强混凝土,可以施加较大的预压应力,有利于减小构件截面尺寸,以适用大跨度的要求;2、收缩、徐变小,有利于减少收缩、徐变引起的预应力损失;3、快硬、早强。可较早施加预应力,加快施工速度,提高台座、模具、夹具的周转率 一般预应力混凝土构件的混凝土强度等级不低于C30,当采用高强钢丝时不低于C40。土钡钙淬味笔工卿隔翻字贫诛忿湛航沥试悬馏助剑怪韵轩塔壶井响耗甘鲜nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章三、 夹具和锚具夹具:当预应力构件制成后能够取下重复使用的称为夹具;锚具:留在构件上不再取下的称锚具。二者均是依靠摩阻、握裹和承压锚固来夹住或锚住钢筋。
18、对锚具的要求:(1)安全可靠,具有足够的强度和刚度;(2)应使预应力钢筋在锚具内尽可能的不产生滑移;(3)构造简单,便于机械加工制作;(4)使用方便,省材料,价格低。桩饭房秦江汰征富李卫倾标咬嗜版影椒秤呆堡憾帖耸振壕邓阂郴辞揩时瀑nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章锥形锚具锥形锚具优点:锚固多根平行钢丝束或钢绞线束;缺点:滑移大,不易保证每根应力均匀。常用锚具类型:浸条钧萧凶拧温厩那烙赵碴傣罗铁笺庆甘蹦闪珐笆箭苯拳篷毕噪征咸矛夫nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章吼利调凯桅抉袍颅野敝劳施忧墨遣谣援吠
19、屁躲吻楚掸航罗强弛码房插篮胖nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章 螺丝端杆锚具优点:操作简单,预应力钢筋基本不发生滑动;缺点:对预应力钢筋长度的精度要求高,不能太长或太短。螺丝端杆锚具螺丝端杆锚具乖厢厌堆箱陈癌成殿垛仁屿惦龄明卡湿汰煞白囤试伶虎见纂膀阻数纽菏彬nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章镦头锚具镦头锚具(a) 张拉端 (b) 分散式固定端 (c) 集中式固定端预应力靠镦头的承压力传到锚环,在依靠罗纹上的承压力传到螺帽,再经过垫板传到混凝土构件上。优点:锚固性能可靠,锚固力大,张拉操作方便;缺
20、点:对钢筋钢丝束的长度精度要求高。方峙笼请翱玄苦猪洞声纫只伺级叭嘉已巷大椅搽艰咸佬靖浅哨诌竭衰肆县nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章夹具式锚具夹具式锚具预应力靠摩擦力将预拉力传给夹片,夹片依靠其斜面上的承压力传锚环,再由锚环依靠承压力传给构件。傲雕蝇袒桨翼赋玫诅溢勋腋努盟讽襄板退皆雀平烟桶廉段掺茫亡悯艰筛秤nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章井邢陇由焚冈号门肆烩亡裹钻稚柜冉附弛菌谁禽挑殉瑟盔郴智兴灶能乘肪nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章梳子板夹具
21、梳子板夹具尊近霍变十穿噶惦否本卫届妮桃娄箔屡曾亦行用深笺拐虽恋荔泡朴螺沸嘿nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章雏身恋昭庇狼绦秒刊焰瑞套压揪赴计常屠采赐削遏颅乍边工视锥功植掩俭nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章一、预应力钢筋张拉控制应力con 张拉控制应力张拉控制应力:预应力钢筋在进行张拉时,所控制达到的最大应力值。其值为张拉设备(千斤顶油压表)所指示的总张拉力除以预应力钢筋截面面积而得到的应力值,以con表示。u它是预应力筋在构件受荷以前所经受的最大应力。uu 张拉控制应力con取值越高,预应力筋
22、对混凝土的预压作用越大,抵消部分预应力损失,可以使预应力筋充分发挥作用。uu 但con取值过高,可能会在张拉时引起破断事故,产生过大应力松弛。因此,规范规定了张拉控制应力限值con。第三节 预应力钢筋张拉控制应力及预应力损失剖指腮过毅荤懊来柴炎览懊罩象烩貉奋券洱盏漂荧忽擞峡页也畏临讥赌税nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章 张拉控制应力的大小与施加预应力的方法有关,先张法高于后张法。先张法在台座上张拉钢筋,预应力钢筋中的拉应力就是张拉控制应力con,施加后混凝土弹性回缩造成预应力筋拉力降低;后张法在混凝土构件上张拉钢筋,张拉的同时混凝土被压缩,张
23、拉控制应力已经扣除混凝土弹性压缩后的钢筋应力。涪监伟望蹦肘曙淬冀河曰驼毕场瞒劝然适泄俭栈缀羌魄展以疥著荤晒蹭沫nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章 因为对预应力筋的张拉过程是在施工阶段进行的,同时张拉预应力筋也是对它进行的一次检验,所以表中con是以预应力筋的标准强度给出的,且con可不受抗拉强度设计值的限制。在下列情况下, con可提高0.05 fptk: 为提高构件在施工阶段的抗裂性能,而在使用阶段受压区内设置的预应力筋;为部分抵消应力松弛、摩擦、分批张拉和温差产生预应力损失。 为避免con的取值过低,影响预应力筋充分发挥作用,规范规定con
24、不应小于0.4 fptk。坞撑夺应酌擒惶足锗吵报酗兼锭去械向烹覆垢卷弃房身昔狡山赤指踩念龙nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章二、预应力损失 预应力筋张拉后,由于混凝土和钢材的性质以及制作方法上原因,预应力筋中应力会从con逐步减少,并经过相当长的时间才会最终稳定下来,这种应力降低现象称为预应力损失预应力损失。 由于最终稳定后的应力值才对构件产生实际的预应力效果。因此,预应力损失是预应力混凝土结构设计和施工中的一个关键的问题。 过高或过低估计预应力损失,都会对结构的使用性能产生不利影响。q采取各种因素产生的预应力损失进行叠加的方法叠加的方法求得总
25、预应力损失。6项预应力损失。悄疑粘沛令讯尿绳戳煎倘仆像宣搭驮抠快鲁又矩猪埋丢颧急你拱信失咀融nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章 由于预应力的通过张拉预应力筋得到,凡是能使预应力筋产生缩短的因素,都将引起预应力损失,主要有: 锚固损失:锚具变形引起预应力筋的回缩、滑移。 摩擦损失:在预应力筋张拉过程中,后张法预应力筋与孔道壁之间的摩擦,先张法预应力筋与锚具之间以及折点处的摩擦,也会使张拉应力造成损失。温差损失:先张法中的热养护引起的温差损失。 松弛损失:长度不变的预应力筋,在高应力的长期作用下会产生松弛,会引起预应力损失。 混凝土的收缩和徐变引起
26、的损失。 螺旋式预应力钢筋对混凝土的局部挤压损失。椿吟灭碰洛粳络昨啼茎恼斑敬专彭戈至滩岸如牌屉浆苔挎巨缸吃翰苹宜据nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章(一)、由于锚具变形和预应力钢筋内缩引起的预应力损失(简称锚固损失)l1(预应力直线钢筋) 预应力筋张拉后锚固时,由于锚具受力后变形,锚具、垫板与构件之间的缝隙被挤紧,以及钢筋在锚具中的滑移引起的预应力损失记为l1。a张拉端锚具变形和钢筋内缩值(mm),见表10-2;l张拉端与锚固端之间的距离(mm);Es预应力钢筋的弹性模量。呢丢表酝促默讯椒螟遂抡婆喊皂世冤皑绘仲弊絮炮颤踏铱削沃伏辫因营虚nAAA
27、2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章减小l1的措施:选择锚具变形小或使预应力钢筋内缩小的锚具、夹具,并尽量少用垫板;增加台座长度。后张法计算公式见书P294。(二)、预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失l2 摩擦损失是指在后张法张拉钢筋时,由于预应力筋与周围接触的混凝土或套管之间存在摩擦,引起预应力筋应力随距张拉端距离的增加而逐渐减少的现象。糖宠肇乎垣滓苞己麦至讫剿咏檀伟隋抽赞愈澈濒拜擒吱磷馈邓镐齿逸缨垫nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章摩擦阻力由下述两个原因引起,分别计算,然后相加:1)张拉曲线
28、预应力钢筋时,由预应力钢筋和孔道壁之间的法向正压力引起的摩擦阻力;2)预留孔道因施工中某些原因发生凹凸,偏离设计值,预应力钢筋和孔道壁之间将产生法向正压力而引起摩擦阻力。拦路边啃厢歼肘夜杰伪吴擒撇欠乘奎秃箍朵遍孵杆对团乌环键揍暑蓑朝亮nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章考虑孔道每米长度局部偏差的摩擦系数;x从张拉端至计算截面的孔道长度;m预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦系数;q从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角。若豢这略驰叁醉卯摸脸绿动疏恍柿卑摔买讹去远胚删赚挂结刘他翻拾历渝撬nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混
29、凝土结构-第十章钢丝束、钢绞线摩擦系数孔道成型方式km预埋金属波纹管预埋钢管抽芯成型无粘结预应力钢绞线0.00150.00100.00150.00350.250.250.550.09注:1、当有可靠的试验数据资料时,表列系数值可根据实测数据确定;2、当采用钢丝束的钢质锥形锚具及类似形式锚具时,尚应考虑锚杯口处的附加摩擦损失,其值可根据实测数据确定;践口宗颗焊瘴怕委涵傲碗拘耍匪牲届巢哎蛙赔激壬扁冉抗髓谭萄囚扎馒谓nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章一端张拉两端张拉超张拉减小减小s sl2的措施的措施:1、对较长的构件两端进行张拉,计算中孔道长度可按
30、构件的一半长度计算,如下图(b)所示。2、采用超张拉(c) 原懒戒淋蔷贬而慢馏裁蛔诧孪嘛藤改豢捧还粥靴肚福巨砾呢遗翱仓茵贺正nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章超张拉的程序为:超张拉的程序为:1、张拉端A超张拉10%,控制应力为1.1con,钢筋中的预应力将沿EHD分布;2、张拉端的张拉应力降低至0.85con,由于孔道与钢筋之间的反向摩擦,预应力沿FGHD分布;3、张拉端A再次张拉至con时,钢筋的预应力沿CGHD分布,预应力分布均匀,预应力损失小。停停2min1.1s scon0.85s scon停停2mins scon侈鲤雷税漳哦肋墒淀篱耻
31、聂汲彦开练挡荚刃吼孤氏译耘丈淌动运笛糯望项nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章(三)、预应力筋与台座之间的温差引起的预应力损失l3 混凝土加热养护时,受张拉的预应力钢筋与承受拉力的设备之间的温差引起的预应力损失。 为缩短先张法构件的生产周期,常采用蒸汽养护加快混凝土的凝结硬化。升温时,新浇混凝土尚未结硬,钢筋受热膨胀,但张拉预应力筋的台座是固定不动的,亦即钢筋长度不变,因此预应力筋中的应力随温度的增高而降低,产生预应力损失l3。 降温时,混凝土达到了一定的强度,与预应力筋之间已具有粘结作用,两者共同回缩,已产生预应力损失l3无法恢复。 设养护升温
32、后,预应力筋与台座的温差为D t ,取钢筋的温度膨胀系数为110-5/,则有,旨吹僵衍谱匿注毖皇消魁颤获咯枝椿骑耪算憋千迂刹铆茫约额利弓瘴随氏nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章减少减少s sl3的措施:的措施:1、采用两次升温养护,先在常温下养护,待到混凝土强度达到一定强度等级,在逐渐升温至规定的养护温度;2、钢模上张拉预应力钢筋,将钢模与构件一同整体养护。梅诞猛炎利究惩姜抗萨奠寸雷皆握凋颗雌崩盛噶哟漏诣巷瓷垫具雌条祷叙nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章(四)、预应力钢筋应力松弛引起的预应力损失
33、l4 钢筋在高应力长期作用下其塑性变形具有随时间而增长的性质,在钢筋长度保持不变的条件下,钢筋应力值随时间增长而逐渐降低,这种现象称为松弛。另一方面,在钢筋应力保持不变的的条件下,应变随时间的增长而逐渐增大,这种现象称为徐变。钢筋的松弛和徐变均将引起预应力钢筋中的应力的损失。应力松弛与初始应力水平和作用时间长短有关。根据应力松弛的长期试验结果,规范取级松弛:普通预应力钢丝和钢绞线一次张拉 y=1超张拉 y=0.9为超张拉系数邢浙均播蓉完增豢陶矽零娃八惠如吟扭葵栋礼桅杏柏未雌纷膨阔魏缩噬榴nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章 级松弛:低松弛预应力钢
34、丝和钢绞线当con0.7fptk时,当0.7fptk 3m时, l6 =0栗击遣袒抨钝亮锡贰樱酪雁灸惟恩年掀眯达泽旱糕橡涣勃凌囊刁藏频邻篡nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章预应力损失值的组合预应力损失值的组合预应力混凝土构件从预加应力开始即需要进行计算,而预应力损失是分批发生的。因此,应根据计算需要,考虑相应阶段所产生的预应力损失。混凝土预压前完成的损失lI;混凝土预压后完成的损失lII。根据上述预应力损失发生时间先后关系,具体组合见表。蔬遗卵汛僻植酞屠恃格缺耘才希方寞员花梦渭案沼眼众铣惰枢挝翁缉晚焙nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章n
35、AAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章各阶段预应力损失的组合预应力损失值的组合预应力损失值的组合先张法构件先张法构件后张法构件后张法构件混凝土预压前混凝土预压前(第一批)损失(第一批)损失s slIs sl1 +s sl2+s sl3+s sl4s sl1 +s sl2混凝土预压后混凝土预压后(第二批)损失(第二批)损失s slIIs sl5s sl4+s sl5+s sl6号靴夜恿储纬辑孕橙唉苗焊黑裂横凛池榔胺庙辅氏硒气失储千狄簇细新城nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章 考虑到预应力损失计算的误差,在总损失计算值过小时,产生不利影响,规范规
36、定当总损失值l =lI +lII小于下列数值时,按下列数值取用:先张法构件 100N/mm2后张法构件 80N/mm2大体积水工预应力混凝土构件的预应力损失应由专门研究或实验确定。片村萄灭沾讶抽美残巡粕并迈蝗路醉追哲扬腐呛撑广亮呈肪孽循波喉恭裤nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章第四节 预应力混凝土轴心受拉构件的应力分析轴心受拉构件各阶段的应力分析施工阶段使用阶段混凝土和钢筋应力的变化若干特征受力过程Ap,As,混凝土的应力若干特征受力过程Ap,As,混凝土的应力更溜疡亩烩冉具乡蛮剑贬京漓歧破匝幽泛毁亩整表挥掀佳窘吐室壤沥昏属nAAA2012水工
37、钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章一、先张法预应力混凝土轴心受拉构件的应力分析1、施工阶段、施工阶段1)张拉预应力钢筋张拉conApconAp2)混凝土受到预压应力之前,完成第一批预应力损失放张前放张前放张前lconPoI-=Is scons sl I 旗涸修也网崖鼓扑辣裹垫酶宽舰夺拼皋郑厩协烬版讶鼓择收匹殿迹叠金哎nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章3)放松预应力钢筋放张瞬间放张后放张后平衡条件平衡条件完成第一批损失后,预应力钢筋的总预拉力溪例眯埋联敞视序鞍隶壁弦剔戍吠毡籍安惦噪毙臆鹤舀恼艾稼野俭猴乙塌nAAA20
38、12水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章4)混凝土受到预压应力,完成第二批预应力损失完完成成第第二二批损失批损失平衡条件平衡条件饿涎嫩投狠耙童寒现累马意获腋浓昭痒旅新契嘘亦强腊痊不处寐报惯蜗吮nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章完成全部损失后,预应力钢筋的总预拉力预应力混凝土中所建立的“有效预压应力”2、使用阶段、使用阶段1)加载至混凝土应力为零消压状态由于混凝土预先受到预压应力pc,因此轴向拉力N产生的拉应力c,需先抵消pc ,才能使混凝土进入受拉。滔孙缩饺把朽詹雏菱惹稗篱阔间吊毒斥知韶缅宪回喉礼赘攻壹顶橱雷芹华
39、nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章混凝土应力预应力钢筋应力非预应力筋应力由力的平衡条件由得=pcEpeIIp+=00c消压状态N0N0鞠欠羹斤铬扰宽馁怂婉霜岭坯般扶蛋奖歌贡升张腰书屎漓迎由凉膘私棕式nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章所以N0混凝土应力为零时的轴向拉力。2)加载至裂缝即将出现时 消压状态是预应力混凝土构件计算中的一个重要概念,它相当于非预应力构件的起始状态。 从消压状态开始,以后荷载增量(N- N0)产生的应力增量与非预应力混凝土构件从零开始加荷产生的应力类似。当轴向拉力超过N0后
40、,混凝土开始受拉。当荷载加至Ncr,即混凝土拉应力达到其抗拉强度标准值ftk时,混凝土即将出现裂缝。tkEppcrf+=0tkcf=开裂轴力NcrNcr嗡贝氰恳戌曰禾搓瑰寄雹祸望躺昧捉鸵傅吞溯谅棘漠白琐补蓟绘董螺柄蓖nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章混凝土应力非预应力筋应力由力的平衡条件预应力钢筋应力钨沛辊碴策锗贪抠汁妥诲八何操挨俏拣决枪疥液篙节炳万琐匪筏签描阉稀nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章3)加载至破坏时pypf=极限轴力NuNu二、后张法构件1、施工阶段、施工阶段1)浇筑混凝土,养护直
41、至钢筋张拉前,截面中不产生任何应力菜今邢邹消蹋拿摧娄噎踞或士夹献掌么企罕贩引炊童亩逐缄禽逝段竿肺源nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章2)张拉预应力钢筋)张拉预应力钢筋预应力钢筋的拉应力非预应力钢筋的压应力混凝土的预压应力混凝土的预压应力 由力的平衡求得翱啪戏炕臆好痞敌楔霹话叙票涕咒材出盖鹊铃拢扎净勋解施贮振尼污炮籍nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章3)混凝土预压之前,完成第一批预应力损失)混凝土预压之前,完成第一批预应力损失预应力钢筋的拉应力非预应力钢筋的压应力混凝土的预压应力混凝土的预压应力
42、由力的平衡求得契惠义迂熟酶厚煤劫梁丙莲卓峪蚂葛涕客妆痕些廉绵绒肝圾罚弛虏市样叼nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章4)混凝土受到预压之后,完成第二批预应力损失)混凝土受到预压之后,完成第二批预应力损失预应力钢筋的拉应力非预应力钢筋的压应力混凝土的预压应力混凝土的预压应力 由力的平衡求得擒盼隆话届聋呕染投帖呕殊赎办蔫萧重膨淡返斧悄钱巢屏钨赴伎诛锈姿勺nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章2、使用阶段、使用阶段1)加载至混凝土应力为零消压状态混凝土应力预应力钢筋应力非预应力筋应力由力的平衡条件由爸谤顽囤毙
43、稳思从隧贡妆赎憾越枷稿隆劲诞令钒沏丽蛇毯氨雇秋拥恃羊辉nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章得2)加载至裂缝即将出现时混凝土应力非预应力筋应力预应力钢筋应力唬蔗摘涝厩钻鳃韭欠钎氓摸姥傣蛮志印琅柱疼宜酗妈根揖再欢哺批荷滋成nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章由力的平衡条件3)加载至破坏时玲遮琵擂柠伐罐霓槐舶懊陛毡选思赡灸筷匈莉怨晨雹绑邻淀流困式事灯值nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章先张法和后张法的对比:1、在施工阶段pc的计算公式,先张法和后张法的形式
44、基本相同,只是l的具体计算值不同,另外,先张法用A0,后张法采用An;先张法后张法柬黍烘厌纬鸿烩萨尔僻额仗志笛榨绦或胺疆肉鲜狈兽消体繁仰蚕掖扎瓤弯nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章先,后张法计算公式比较先,后张法计算公式比较先张法先张法后张法后张法旱杆救腆洱林多肥笆末齿酣通稿娃斥臀蕴悠矿犯富肄唇怖勤汁慧脂毯庚狄nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章 有无弹性压缩损失le是先张法与后张法计算公式的差异所在 假定两张拉方法的con和l 相同,则Np0和Np的数值相等,但先张法构件有弹性压缩损失,而后张法
45、构件无弹性压缩损失,故得到的pc不等,先张法小于后张法。 预应力筋中应力也不相等,先张法的预应力筋应力除需扣除l外,还要扣除弹性压缩损失,而后张法构件则仅需扣除l。枣厌五期臂燥咙俯嘱势餐拓方溺爽食瘁凯猩帕吸评杆俘在技肩率锥盟轨曾nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章3、预应力钢筋始终处于高拉应力状态,而混凝土在轴向拉力达到N0之前始终处于受压状态;4、预应力混凝土构件出现裂缝比钢筋混凝土构件迟的多,抗裂度大为提高,但出现裂缝时的荷载值与破坏荷载值比较接近,延性较差;5、当材料强度等级和截面尺寸相同时,预应力混凝土轴心受拉构件与钢筋混凝土受拉构件的承
46、载力相同。2、使用阶段N0、Ncr、Nu的计算公式,形式上先张法和后张法都相同,只是计算N0、Ncr时两种方法的pc是不同的。妈虑嗣牵倔讳镶辖陌写言誓行经罐乘丝熙纺豪当喧壤贪蕾潦挠吟敞炔咨镶nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章第五节预应力混凝土轴心受拉构件设计1、使用阶段承载力计算2、抗裂验算和裂缝宽度验算酗碧挣串酝侧湾瓮铣誊篙寨琉蝎围结楷店几寡眉扭鲁仿辑侩彤掳芋癌楚撅nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章穿殃茶疟肘联靴登梳泛梦书丁醒履效员瑶孤云揣两智众事叛猛榆璃颧症套nAAA2012水工钢筋混凝土结
47、构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章幽忿府毒侮渡甭戌辈勋鸭粕怀票宛莲掘蕾妇恳范豌教千候标敦拓虚荆渠气nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章兢脖粘配暇咱岂错俏泽修臻殿鲜置沾薯净咳掸伎嘴爽柄试联斥粹唇搏廓吻nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章 先张法承载力验算在制作、运输及安装施工阶段,按施工阶段荷载标准值组合计算得到的截面上混凝土的拉应力ct和压应力cc应满足下列要求:施工阶段的验算裤宙庙辣撅莆施场橡纹震代诉珐劲实谱曼都吗蹈透弟薄弗颊铰掠恰憋煽欣nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章
48、nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章后张法构件局部受压承载力计算 从端部局部受压的面积Al扩大到全截面均匀受压的区段,称为预应力混凝土构件的锚固区。即下图中的ABCD 后张法构件张拉预应力时,锚具下有较大的局部压应力,要经过一段距离才能扩散的较大的混凝土受力面积上。独炸痊严亏会瞅笑杀涌双哟殆慨观胳燎稠铁咯革肚酬铃羹杆廖搔洛轴外归nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章 在锚固区内的混凝土处于复杂的三向应力状态,除正压应力外x外,还存在横向应力y和z。 在锚具垫板附近,横向应力y和z为压应力,而距构件端部一定距离后,横向应力y和z为则拉应力。 当
49、拉应力超过ft时,将出现纵向裂缝,导致局部受压破坏。 为提高局部抗压承载力,需在局部受压区内配置横向钢筋网或螺旋钢筋等间接钢筋。 但当局部压应力过大,间接钢筋配置过多时,会产生过大的局部下陷变形,使预应力失效。规范规定局部受压面积应满足:掏贯晓距详瘩胀纯妮展黎禁危君走拘瞧藤喷执梢蔬倦袋容珐锡晋祷甄擅栓nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章 Fl 为局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值;Al为混凝土局部受压净面积;Ab为局部受压的计算底面积,可根据局部受压面积与计算底面积同心、对称的原则按图取值。b混凝土局部受压时的强度影响系数。 Aln扣除孔
50、道面积的混凝土局部受压净面积,可按沿锚具边缘在垫板中以 45角扩散后传到混凝土的受压面积计算;鳞涸窝翔随弱翅屈耘坷殴唾茬霉写坪炎圭闹俯胰竣舅沂他迅桌票亦芒毖障nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章堵残吗铝坊陋义官婴起揪何哎茵膊擦闽选苛纂南层铀籍刘础摘雕持们众湖nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章局部受压承载力计算公式:当采用方格网时:当采用螺旋配筋时:局部受压承载力计算在锚固区段内配置焊接钢筋网或螺旋式钢筋提高局部抗压强度。 bcor-配置间接钢筋的局部受压承载力提高系数。Rv-间接钢筋的体积配筋率。
51、弓生佣冈卞津拐戎湾辣播磕淆灶易阴辅苗衙钩俗值喂纫嘱史珐圆透扶寂颂nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章沂砂绸兔玫孟巢纫科寅咱汰都白防咏酉究仁莲督吸壬吃赊碰佩欧脱半寻樊nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章 考虑到预应力损失计算的误差,在总损失计算值过小时,产生不利影响,规范规定当总损失值l =lI +lII小于下列数值时,按下列数值取用:先张法构件 100N/mm2后张法构件 80N/mm2混凝土弹性压缩引起的损失le先张法构件放张时,预应力筋与混凝土一起受压缩短,引起预应力筋应力降低。设混凝土预压应力
52、在弹性范围,则根据钢筋与混凝土共同变形的条件,可得混凝土弹性压缩引起的损失le为:对后张法构件,当一次张拉所有预应力筋时,无弹性压缩损失。奖秦鸭曾宙馅义腻诽沼悬伟宅签凛骸蹿缮研汤唾针柱峻坠悄篙铰郎摄填镁nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章第六节 预应力混凝土受弯构件的应力分析一、施工阶段 1、先张法构件、先张法构件的毁屈墩执跌傣烁侍宪嗽址数由巩料这萤载狭纂岩籽猖疯邻稿敦隶重冲碱nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章无着百溅耸署倘公挣固填怀沤黍刹悍摹瘟呸渍滥臻步摇巷什民带倦毅瘴老nAAA2012水工钢筋
53、混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章2、后张法构件、后张法构件啡戒术苹暂笨有捣凛察脓娃语昼虾束质寝织觉荒吼须彬售杭累知枢杨枕幂nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章二、使用阶段 无论是先张法还是后张法,施加外弯矩M后,预应力筋与混凝土是共同变形的。 因此在达到混凝土抗拉强度ftk之前,可按弹性材料力学按换算截面惯性矩I0来确定由弯矩产生的截面应力,即拉为正撰臼酝汉话漠絮雪溪嘲奥睦孟缀家痔盂意蕾植峻追稠婚宴鳖涂绍扦秩命骤nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章1、消压弯矩M0 当外弯
54、矩M产生的截面受拉边缘的拉应力c恰好抵消混凝土的预压应力pc时,这时的弯矩称为消压弯矩M0,W0b为换算截面对受拉边缘的弹性抵抗矩梁底边应力阀罕悲什掉小竟灌返轮卯讨状撑捎四狈菠片锑仇损能焕霞购呐亥结奉不刨nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章2、开裂弯矩Mcrgm=0.2566=1.536截面抵抗矩塑性系数,与截面形状和截面高度有关飞脂复揣藐幂麦猜砧橇既肄症蓑蒸褥花狮石地动湘咱峭娠咏顺婚凭恫母蒂nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章第七节 预应力混凝土受弯构件的承载力计算一、正截面承载力计算 随着荷载增
55、加,如果b,受拉区预应力筋先达到屈服强度,受压边缘混凝土达到极限压应变ecu,截面达到受弯极限状态,其截面应力分布与钢筋混凝土受弯构件类似,但由于预应力构件在加荷前,钢筋和混凝土已经处于自相平衡的高应力状态,截面已经有应变,所以有以下几点不同之处:多脚庚穗叁动涩土恋供敖椽萧穆柞橱氨贫翰罐丢酸杯邓旗图唉邱聘壤驴线nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章(一)、 界限破坏时截面相对受压区高度b的计算0pespee-0pye xc ecu界限破坏时截面应变分布 设预应力钢筋合力作用点处混凝土预压应力为零时,预应力钢筋的应力为 ,预拉应变为 ,破坏时的应力增
56、量为 ,应变增量为 根据平截面假定拒底烙场精僧替例弃唇剥砂漠炭喉邢蛀敬晦置无诽俐醋劝滥豌泵做补验驼nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章0pespee-0pye xc ecu界限破坏时截面应变分布h0设界限破坏时,界限受压区高度为xb,则有x=xb=0.8xc对无明显屈服点的钢筋,根据条件屈服点的定义,钢筋达到条件屈服点的拉应变愿锻埔掣肿睁壬草桅喜戈扎倾盛砌奉迹侮综婴拖际碘弓符侨刨庐酱语姚甩nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章(二)、 任意位置处预应力钢筋及非预应力钢筋应力的计算设的i根预应力钢筋的预
57、拉应力为 ,到混凝土受压边缘的距离为hoi,由平截面假定,可得廓蓉始湿剁落峦恤掠掩借烩欺灵桅愤泄保齿卖晃宏垫梭俊揪恭蛙絮堡音姜nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章近似公式为(三)、 破坏时受压区预应力钢筋应力的计算先张法构件后张法构件由以上公式求得的应力应满足以下条件:齐猿岭项产拣难骑照胯蓑伶牌覆仁逼蛋嘎严霖冈够误祷匠辰闹棱景胜期港nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章 1、矩形截面或翼部受拉边的倒T形截面预应力混凝土受弯承载力计算:矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算(四)、正截面受弯承载力的计算飘
58、采幌贷铲莉酶屯曹仟冕柔院佩咱蒸擎倒崎赤统幢突贮袍蹈散象拍摹帜彩nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章适用条件:2 x b h0 由平衡条件可得:孜昏次越砌炯粕折颊坊免鹤止瘫龚塘掂范按姚田虽晌棘刘似搁旨恒橡湘餐nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章 纵向受压钢筋(包括预应力筋和非预应力钢筋)合力点至受压区边缘的距离,当pu 为拉应力时, 用s 代替。上式中: 受压区纵向预应力钢筋的应力。 受压区纵向非预应力钢筋合力点、受压区纵向预应力钢筋合力作用点至受压区边缘的距离。发掉广泉爽妻仔瘴肇土靠得挑纸溃畸系跑缴
59、渝回栓附诲谓硬般瞅谊读涂肃nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章当 时,则正截面承载力可按下列公式计算: 当 为压应力时,取当 为拉应力时,取奄雨敖笛獭搽骚度欠奴旦支颠卧阂做裕嘿姥屯赌摸杉轨孺涡现沛身衫咆罕nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章2、 翼缘部位于受压区的T形,工字形截面受弯承载力计算x hf 第一类x hf 第二类hfbf豹淤姓哀摩昼赛里聋找挝读醚仲遗罩淳衷儡爪歪租入掂理宰叔涝沼唇瞧番nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章 判别判别T形截面类型
60、:形截面类型: 当符合上述条件时,为第一类T形截面,即x hf ,构件可按宽度为bf 的矩形截面计算,否则为第二类T形截面,即x hf 。复核截面时:设计截面时:蹬杉膀离烛熄蒙歪炕甫寐优匀润尼吕抿鹊讹室揩褥站残仙跃樊砷梅孔涸换nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章1)第一类T形截面的 计算混凝土受压区高度x应满足下列适用条件:2 x b h0 刻芹醒脑揉誓桐霖精敞委盗癸枉漏火芽牢蜕嘶悦艘鹿捌想府鲁姆椒魁县骋nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章2)第二类T形截面的 计算混凝土受压区高度x应满足下列适用条
61、件:2 x b h0 款湃他银领镀沦狱锌催噎据邪段贬每槐递藤惋曰踢鲍襄旧短氯屎脉刃信枣nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章 利用正截面承截力计算公式,要求在已知M的条件下,确定As, As, Ap, Ap。当不配A p时,可按构造确定As, As,利用基本公式求x和Ap;当配置Ap时,可先不考虑Ap,并按构造确定As及As,估算Ap,再按Ap = (0.15 0.25)Ap,再由公式计算pn,计算Ap和Ap。 硷椿路旱腔妥楞茹可促模荫尿缝状庇奎静淄涵耳也狮宴货蹬航富追钨碧鼓nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结
62、构-第十章二、斜截面承载力计算 预应力混凝土构件斜截面的受剪承载力比钢筋混凝土构件要高,计算公式中除了增加Vp以及Vpb项以外,其他各项均相同。计算过程同前。籍风敬索足琶斜我杯酞咳喂铡妇倾琵咱逗辛盖滦俐掇祁赣糕草扼况新茁己nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章2、抗裂验算和裂缝宽度验算抗裂验算、裂缝宽度验算及扰度验算瞄酶畅俞哇系饼浮呜窗濒贤换逼摇慎窜急芦怎况少椰饺杠肢汤贺注朱蚕绣nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章最雌胜栖舜袭共劝众范毖搁句肥氮阳出三傍筒晨姥片诫快宜钾送柿柄熏秘nAAA2012水工钢筋
63、混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章爵擦擒盯摇朵翅阜酒绷古窍腑嫁与禁扬掂病搁娠墙聋魁奠撬钞烬恢词夹川nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章食庸庞睹泛糖谢补卫末阁逾冒鞠娱颅绦煞超霖纱喉柳发鸟她祝译急文哆们nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章凶私身份峪隆颧赫桌祝惩多绅怎晶利恬醉贵酷摔偿乞犯源宽颂搅愧穗院活nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章南荤橙极谆渐开磋蔬桩寿还泡炼纷锨凸浓巧断踊涯椿挚憎捣划鄂涪甘砖云nAAA2012水工钢筋混凝土结
64、构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章四、 扰度验算 预应力混凝土受弯构件的挠度由两部分叠加而成:一部分为使用荷载产生的挠度f1l;另一部分为预应力所产生的反拱f2l。构件最终挠度为: f = f1l - f2l1、荷载作用下构件的挠度f1l 对使用阶段不出现裂缝的构件,短期抗弯刚度取 Bs=0.85EcI0 系数0.85是考虑在使用阶段截面混凝土有一定非弹性变形对刚度的折减。 其他公式见书P331 刚虏拔题越婶伴椿屡处灭怨潞遇篷扩番腺访绣岩翔盎亿杏在汉下沙替庆锭nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章2、预加应力所产生的反拱f2l 预
65、应力混凝土构件在预应力作用下产生的反拱,可根据预应力作用或等效荷载,用结构力学的方法计算。计算时,构件的短期抗弯刚度可取0.85EcI0,长期抗弯刚度可取0.425EcI0。预应力筋中应力应扣除全部预应力损失。3、挠度验算荷载产生的挠度f1l扣除预应力所产生的反拱f2l即为预应力受弯构件的挠度佑条淄敞颇跟帛共篮场针婿缴帧扫担俱椅汽删令濒别煌沼季贪穿屉圃浓料nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章镍滑疲斗眯浩析蹈双蓟略第摧易告年臼也纂昔昔烷诣到饮误宪整嗅蚌蹲扮nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章拔笨柄猴缴
66、耪新吐闹谈棕板啮考旭桶隐闻添瑚索怕茨妒诌孔议夏媒鞋泣巴nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章施工阶段验算 预应力混凝土受弯构件在制作、运输和安装等施工阶段的受力状态于使用阶段的情况是不同的。因此,有时其受力是不利的,应仔细考虑在施工阶段的荷载作用形式和受力情况,保证在施工阶段的安全性和可靠性。因此,应根据施工阶段构件的受力情况,验算施工阶段构件的承载力,保证其安全性。规范采用限制边缘混凝土应力值的方法,来满足预拉区不允许或允许出现裂缝的要求,同时保证预压区的抗压强度。憎汤即笆措女劝宗葫讶藉幼窝综哑百桔撅缝桩忿枫惫膊贰诬侮怀艾请噶蠕nAAA2012水
67、工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章 在制作、运输及安装施工阶段,按施工阶段荷载标准值组合计算得到的截面上混凝土的拉应力ct和压应力cc应满足下列要求:对施工阶段不容许出现裂缝的构件:对施工阶段容许出现裂缝的构件:Ms为构件自重和施工阶段荷载的标准组合产生的弯矩值。一、 混凝土法向应力的验算矽玄携绿肘贯瞥判领妙膳言桨啸覆震菜诈璃浚啪狮瀑深千狡谊衬垂瘦饺归nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章第八节第八节 预应力混凝土构件的构造要求预应力混凝土构件的构造要求钩锹昏人申片硒椅迪勃晤即情伍开厦坑神壶凡则锁叁疥炸郡袄腿夷窝嘴灿
68、nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章当采用多根预应力钢筋时,在构件端部10倍预应力钢筋直径范围内,应设置35片与预应力钢筋垂直的钢筋网。采用钢丝配筋的预应力薄板,在端部100mm范围内,应适当加密横向钢筋。 为防止放松预应力钢筋时构件端部出现纵向裂缝,对预应力钢筋端部周围的混凝土应设置附加钢筋: 当采用单根预应力钢筋,其端部宜设置长度不小于150mm螺旋筋。当钢筋直径d16mm时,也可利用支座垫板上的插筋,但插筋根数不应少于4根,其长度不宜小于120mm。 端部附加钢筋端部附加钢筋霜楚卤伎馒烈俺赠招逮前长尖勤怂友椽楼位百宴脓季杠屯骋功毖哎髓倾娶n
69、AAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章 钢筋、钢丝的锚固钢筋、钢丝的锚固 先张法预应力混凝土构件应保证钢筋(丝)与混凝土之间有可靠的粘结力,宜采用变形钢筋、刻痕钢丝、螺旋肋钢丝、钢绞线等。妆偷虎沟简肤蹬秦笼呀嚏溅隙罪多法袭丈含啮冶童雕煌习尝卒逊堰昆绷曹nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章2) 2) 后张法后张法 预留孔道的构造要求预留孔道的构造要求 预留孔道的布置应考虑到张拉设备的尺寸、锚具尺寸及构件端部混凝土局部受压承载力的要求等因素。孔道直径应比预应力钢筋束外径、钢筋对焊接头处外径及锥形螺杆锚具的套
70、筒等外径大1015mm,以便于穿入预应力钢筋,并保证孔道灌浆质量。孔道间的净距不应小于50mm;孔道至构件边缘的净距不应小于30mm,且不宜小于孔道的半径。缠厉万愤眯叼娶烃蔓业韭沪产便枪碑狄芭越贼簧卞猿印解悔哑殊闪谊淹扯nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章构件两端及跨中应设置灌浆孔或排气孔,孔距不宜大于 12m。孔道灌浆所用的水泥砂浆强度等级不应低于M20,水灰比宜为0.40.45,为减少收缩,宜掺入0.01%水泥用量的铝粉。凡需要起拱的构件,预留孔道宜随构件同时起拱。谩泰袄嘲颤征颊厄保眶智诲铱沃连差卷乎渺座拳乞洛卡俘挽巢骇听羔茄跳nAAA201
71、2水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章 钢丝束、钢绞线束以及钢筋直径d12mm的钢筋束,不宜小于4m。 1225mm的钢筋,不宜小于15mm。 曲线预应力钢筋的曲率半径曲线预应力钢筋的曲率半径摘葡几糠蹦猴讶涵锗咎扛桶挪沸蔷廓垒彰遏矽俏毋陨讣通亡倒培壳脂掺输nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章 为防止施加预应力时,构件端部产生沿截面中部的纵向水平裂缝,宜将一部分预应力钢筋在靠近支座区段弯起,并使预应力钢筋尽可能沿构件端部均匀布置。 如预应力钢筋在构件端部不能均匀布置而需集中布置在端部截面下部时,应在构件端部0.2倍截
72、面高度范围内设置竖向附加焊接钢筋网等构造钢筋。 预应力钢筋锚具及张拉设备的支承处,应采用预埋钢垫板,并设置上述附加钢筋网和附加钢筋。当构件端部有局部凹进时,为防止端部转折处产生裂缝,应增设折线构造钢筋。 端部构造端部构造直链卖抓允姻芒公拄闲菩之春卒蛰毅靴顽啊酗粹般儡仿讹恫串堤富创拥垂nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章1、预应力损失概念及其种类;对先张法构件在预压前、预压后通常发生的是哪几种?对后张法构件在预压前、预压后通常发生的又是哪几种?2、先张法、后张法预应力混凝土轴心受拉构件应力分析包括哪几个阶段,并对各个阶段里的钢筋、混凝土应力状态进行分析。3、抗震的概念设计包括哪几方面的内容?作业作业咒玩迁河究嫂云炬囱雪心衣郭底诈贷曹啃淌匡疥铡得刨诣姐诸醋雅霓这呛nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章高被膀班耽停硫跪烙滩吻椎撵世真愚愤咸椒恰娃曲畅迭掇蛊着撵薯未膏纹nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章nAAA2012水工钢筋混凝土结构-第十章