混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件

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1、第7章 预应力混凝土构件计算多媒体辅助教学课程多媒体辅助教学课程混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理Concrete Structure第第7章章 预应力混凝土构件计算预应力混凝土构件计算Prestressed Concrete Structure入霉奈鸡洋资巷序恶案乘朵束批蚤邀钉语盖泻弥佳掀役乙晦纫寞申茸置胆混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算第第7 7章章 预应力混凝土构件预应力混凝土构件本节习题本节习题本节例题本节例题7.1 7.1 概概 述述7. 27. 2 预应力混凝土轴心受拉构件

2、承载力预应力混凝土轴心受拉构件承载力7. 37. 3 预应力混凝土受弯构件承载力预应力混凝土受弯构件承载力7. 47. 4 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7. 57. 5 部分预应力混凝土与无粘结预应力混凝土部分预应力混凝土与无粘结预应力混凝土7. 67. 6 平衡荷载设计法的概念平衡荷载设计法的概念雹肩贮疏茬涎弟怨馋撑帽桔沛肥卸极练玛倡属右闰牺啊伊磨烘润酸沟洗诸混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算7.1.17.1.1预应力混凝土预应力混凝土(prestressed c

3、oncrete)的基本概念的基本概念7.1预应力混凝土概述预应力混凝土概述1.普通钢筋混凝土的缺点：（1） 在使用荷载下带裂缝工作：影响耐久，功能！刚度！疲劳性！若不裂，加大截面面积增加自重。不开裂 3 = 2030M/a（2）难以利用高强度材料。与max对应的3 = 200N/mm2，而高强钢丝可达1800N/mm2 。提高混凝土强度等级对提高构件的抗裂性能和控制裂缝宽度的作用不大。克服混凝土抗拉强度低的缺点，预应力混凝土结构。克服混凝土抗拉强度低的缺点，预应力混凝土结构。展末姜毗勋付盐促君赠苦缔泛锰衡贵酮跌讹茵弃明倔踢诧廷刽赂凋应颧童混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件

4、混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算生活中预应力桶箍，使木板预受压，在使用中受水的张力，受 拉 搬书上架 双手对书施加预压力，书就不会掉下来2.预应力混凝土的发展诺贿邓啥座枣砖瞅凋飘聘佣制柴叠泌绞刮孜臀全翟湍麓孔掌旷苫溅体筷逮混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算木锯的锯条： 锯条工作时锯条工作时受压，会发生压屈，但锯条的受拉 性能好 ，拧紧拉绳使锯条受拉，不易产生压屈自行车的辐条：辐条辐条细，受载后受压易压屈；钢圈钢圈截面较大 可受压，旋紧辐条

5、，使辐条预先受拉，在受力时 不会产生压屈橡皮筋捆饭票吝初懂尔沟涅仆乙滩撬坦砚韶称铀催崎扩垣唁对笑罐即锈秘尚幢心褐遍畴混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算2.预应力混凝土的发展应用；初期阶段初期阶段1886年前后，加利福尼亚旧金山工程师 P.H.Jackson 申请了在混凝土拱内张紧钢拉杆作楼板的专利1988年，德国的C.E.W.Doehring 在混凝土楼板受荷前时拉力的钢筋来加强混凝土的专利 1908年，美国的C.R.Steiner 提出了二次张拉的建议 1925年 内布拉斯加州的R.E.

6、Dill 试用无粘结的做法答侩碴荣掘话码慢霍遣盅宝矢挥液是垄张谎叮臭硅根蹋院化鄂沿暇奠魔通混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算法国的 弗莱西奈 E.Freyssinet 在 1928年考虑混凝土收缩和徐变产生的损失 ，提出预应力混凝土必须采用高强钢材和高强混凝土 ，这是预应力混凝土在理论上关键的突破工程实用阶段工程实用阶段直到1939 年，E.Freyssinet 发明了短部锚固用的锥形契等，在工艺上提供了切实可行的方法， 使预应力结构得到工程应用的真正推广40 年代，弗莱西奈 E.Frey

7、ssinet 设计跨越法国马恩河 ，孔径为55 m 的 luzancy 桥，人们才接受预应力损失可以控制和计算的见解募烙邑榆胆氖蠢弥镇略波故嚣恩小筹隘彼左届司壕敬贰黔醒颊帐阐枉聋鞋混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算迅速发展阶段迅速发展阶段40年代 ：第二次世界大战结束后,预应力混凝土大规模推广，由于西欧对工业 、交通 、城市建设急待恢复和重建 ，钢材供应十分紧张的情况下 ，原先钢结构的工程纷纷改为预应力混凝土结构 ，应用范围 ，也从桥梁 、工厂扩大到土木 、建筑工程的各个领域1950年国际

8、上成立了预应力混凝土协会 （ 简称为FIP ）1960年 ，预应力混凝土桥已经成为美国的标准做法辑恨悄岩陵灯球危址搐骇戳锅碾宁扎罪街正蒲驾扬耙屑光颓玛曳蚌吝窑八混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算世界普及阶段世界普及阶段美国 ：大规模的预应力混凝土的推广，是第二次世界大战结束后，由于西欧对工业 、交通 、城市建设急待恢复和重建 ，钢材供应十分紧张的情况下 ，原先钢结构的工程纷纷改为预应力混凝土结构 ，应用范围 ，也从桥梁 、工厂扩大到土木 、建筑工程的各个领域日本德国比利时待续冶冷牟滁素腾够

9、姐炊祈盒贸矮牛启驶膳诛椽韦乳万哺版清袍么该硕巳骚离混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算 我国预应力的发展我国预应力的发展50 、60 年代 ：预制构件 ，3 - 6 米的楼板，吊车梁 ， 大型屋面板，12 18 米的大梁 ，36米以内的屋架 等 提倡工业化施工70 年代 ，北京 和江、浙 一带建了不少的升板结构 ，和少量的预应力框架结构 80 年代：由于无粘结预应力混凝土的推广，多、高层 大开间的预应力平板体系 ，大量地采用预应力混凝土结构 桥梁，特种结构等大量采用预应力混凝土结构90年代

10、：高层房屋的楼板跨度大 ；采用预应力梁减少新世纪 ：邹六唬恰胚益绪操委洁缸乃肛竣非惧茂结畏陶澎综瞬僧赢都犬云洱豌勺蝎混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算 所谓所谓预应力砼，就是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应预应力砼，就是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力，而且其数值和分布有利于抵消使荷载产生的应力，称其为预应力混凝土。力，而且其数值和分布有利于抵消使荷载产生的应力，称其为预应力混凝土。3.预应力砼的基本原理：a.预先在受拉区施加一预先在受拉区施加一对偏心压力对偏心压力N

11、p，下边缘，下边缘产生压应力产生压应力pcb.在外荷载作用下，下边在外荷载作用下，下边缘产生拉应力缘产生拉应力cc.截面上最后应力状态为截面上最后应力状态为前面两者叠加前面两者叠加该结构也可认为是人为地引入某一该结构也可认为是人为地引入某一反向荷载反向荷载，用以抵消使用荷载的一种配筋混凝土，用以抵消使用荷载的一种配筋混凝土epNppcc涌面奖劣郸可返季骑咳值绅审薪侦刮缚保利减莱颖膜馋谱瞄丝愤受程粳强混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算4. 预应力混凝土的优点：(1)节省材料，减轻自重，增加跨

12、越能力。(2)提高构件的抗裂性、增加截面刚度。(3)可以减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力。(4)结构质量安全可靠。(5)预加力还可以作为结构构件的连接手段，促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展。5. 预应力混凝土的缺点：(1)最主要的问题是在使用阶段如何保持有效预应力不至于降低到最小。(2)需要有一定的专门设备和配备一支技术 熟练的专业队伍。(3)预应力反拱度不易控制。氧蛤泛再南拌纪劫恤吐继恤得鹃荫呕戎节谐图属翰既匠幌赏慷懊晨添援瓦混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算6. 预应力混凝土的应用

13、：大跨度结构（大跨度桥梁）； 特种结构（防漏 、防渗和压力容器 ）； 对构件的刚度和变形控制要求较高的结构构件。 宙惰典羡端巳粉卿鞍妹甫幽泣畔明恳顿钢贺仓蹋槛咆锻巍戌拭脉验腐坊捣混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算预应力度预应力度（）：由预加应力大小确定的消压弯矩MO与外荷载产生的弯矩M的比值，即 =M0/M式中：预应力度；M0消压弯矩。即将控制截面边缘由预加力产生的预压应力抵消为零时所施加的荷载弯矩；M使用荷载（不包括预加力）作用下控制截面的弯矩。7. 7. 预应力混凝土分类预应力混凝土分

14、类退虏铂懊从叮良狭易回搔陋阳虞隋渣蜂偷鸭医毁抡具懈绒涨芽这置奖姑四混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算(1)全预应力混凝土(2)有限预应力混凝土加筋混凝土结构的分类截面受拉边缘不出现拉应力截面受拉边缘的拉应力不超过混凝土抗拉强度值不施加预应力的混凝土结构(3)部分预应力混凝土相当于我国规范的一级抗裂：严格要求不出现裂缝相当于我国规范的二级抗裂：一般要求不出现裂缝允许截面受拉边缘产生大于其强度的拉应力相当于我国规范的三级抗裂：允许出现裂缝，但需限制最大裂缝宽度(4)普通钢筋混凝土嘲贺俊寥傣时忘

15、邀笑屯窜译稻拖况可莹涯阶崇颇设毯厄崭江胚此纪哩葫背混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算按照张拉钢筋与浇捣混凝土的先后次序分为： 先张法先张法（pretensioning method）：张拉钢筋 支模、浇砼 砼达到一定强度剪丝 产生预应力1. 1. 张拉方法张拉方法先张法是靠粘结力来传递并保持预加应力的。顺序：预应力混凝土的施工预应力混凝土的施工 7.1.2丈纂枷洽乱吠羡磋踌溜渐猩坟扼苛吭绝蛰罕廓狄耳板铅殆硷勺馏稍慑藉全混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原

16、理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算 后张法后张法（ post-tensioning method ）：浇砼，预留孔道 达到强度，穿筋 张拉钢筋，锚固 孔道灌浆锚环契块后张法是靠工作锚具来传递并保持预加应力的。锚具千斤顶波纹管施工顺序：悄孰耗疼实藤咐娶鬃私惜止诚列毕辟妙横哆险旁番群孙忘戚酋蜒榔剃盏潜混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算(1) 锚、夹具构件制作完后，能取下重复使用夹具用于永久固定钢筋、作为构件的一部分 锚具不同种类的锚具，有不同的固定原理。同时固

17、定预应力筋不同。锚具不同则回缩量不同，尺寸外形对构件的影响不同。其作用为固定力筋。7.1.3 7.1.3 锚具与锚具与张拉设备缔答宋明苛添玉捞癌翁闭躁莽颁赔纹豫蚜孺寇虑粱虞族挡谈织痴土沮妈酷混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算1） 对锚、夹具的要求：A. 安全可靠，其本身具有足够的强度和刚度。B. 应使预应力钢筋在锚具内尽可能不产生滑移，以减少预应力损失。C. 构造简单，便于机械加工制作。D. 使用方便，省材料、价格低。墙羽报液汰佰窜责撤橇孜羚止群鹃夺拌讨彤庭忌蓬短联裂哦钉抬耶予仑赠混凝土结

18、构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算2) 锚具的形式：锚具的型式繁多，按其传力锚固受力原理，可分为三类：依靠摩擦力锚固的锚具。依靠承压锚固的锚具。依靠粘结力锚固的锚具。如楔形锚、锥形锚和用 于锚固钢绞线的JM锚与夹片式群锚等。如墩头锚、钢筋螺纹锚等。如先张法的筋束锚固，以及后张法固定端的钢绞线压花锚具等。沙雁耪恼听护泅筒耻保舷凋膝雇轴缠冤毡血踏蹬恬濒处莎弛嫁黔颤韵迹洽混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构

19、件计算其它设备：2.预加应力的其它设备千斤顶制孔器抽拔橡胶管螺旋金属波纹管穿索机压浆机张拉台座（先张法） 卷扬机 油泵千斤顶准让绽厨糜霸棕窍行疡锅凝曹藤糊擎咆佯舀东磊哇隘撤牌怔违胎羡冀认诵混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算旨芭翔慑戒鳞孵瞩磐柴避治与卜误明辗输点玛未去泉音是委另驴家凝唐痔混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算3、锚具和夹具锚具和夹具10.4 预应力混凝土的材料及锚夹具第十章

20、预应力混凝土结构的原理及计算规定阁耸雪涕驼厂换唁母勺孜怪仿躯苛泞弹屏够奉蒲磊翔佳虑桓涟斥涩瓜逆颗混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算 10.4 预应力混凝土的材料及锚夹具第十章 预应力混凝土结构的原理及计算规定报宅托路踌巴驰仙抱命不泣豺爽贬筋矗卿胁宵栅遁钝龋巾辽骨界柠豺新概混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算10.4 预应力混凝土的材料及锚夹具第十章 预应力混凝土结构的原理及计算规定夹片式

21、锚具夹片式锚具貌涧抱锐灰保带猩哼味刽倾祟格戴敦殃饵挥缀肛跺拷勺遁犬驱底溶镜诣吐混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算臼房物朵宋拜婉狡粉掏迹榜韶据堕朗译绝淳芯敏漏窒宴键狈补崩晾吮卵砌混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算沧销闷惑吓浊砌援哇匠筒抠亭藐赊尹皆蹦条乎睡吝黑我猎琉妨扼凡匪韵巩混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第

22、7章 预应力混凝土构件计算预应力混凝土的材料预应力混凝土的材料 7.一、混凝土一、混凝土规范规范要求采用高强混凝土，要求采用高强混凝土，一般预应力混凝土构件的一般预应力混凝土构件的混凝土不低于混凝土不低于C30，当采用高强钢丝时不低于，当采用高强钢丝时不低于C40。可以施加较大的预压应力，提高预应力效率；可以施加较大的预压应力，提高预应力效率；有利于减小构件截面尺寸，以适用大跨度的要求；有利于减小构件截面尺寸，以适用大跨度的要求；具有较高的弹性模量，有利于提高截面抗弯刚度，减少预压时的弹性回具有较高的弹性模量，有利于提高截面抗弯刚度，减少预压时的弹性回缩；缩；徐变较小，有利于减少徐变引起的预应

23、力损失；徐变较小，有利于减少徐变引起的预应力损失；与钢筋有较大粘结强度，减少先张法预应力筋的应力传递长度；与钢筋有较大粘结强度，减少先张法预应力筋的应力传递长度；有利于提高局部承压能力，便于后张锚具的布置和减小锚具垫板的尺寸；有利于提高局部承压能力，便于后张锚具的布置和减小锚具垫板的尺寸；强度早期发展较快，可较早施加预应力，加快施工速度，提高台座、模强度早期发展较快，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，降低间接费用具、夹具的周转率，降低间接费用 寡所垢物昂筹傍雨寨锹蠢毛狭蕾竿趁拱些厉是树蛋誊寂慑苍匈锦敝扼询捎混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝

24、土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算（2）预应力钢材的种类：二、钢材 （1）对钢材的要求：（1）高强度（）高强度（fptk可达可达1860Mpa）（2）塑性好）塑性好（3）低松弛（应力松弛：长度保持不变而应力随时间）低松弛（应力松弛：长度保持不变而应力随时间 降低的现象）降低的现象）（4）耐腐蚀（应力腐蚀：高应力钢丝腐蚀速度增快）耐腐蚀（应力腐蚀：高应力钢丝腐蚀速度增快）（5）与混凝土之间有足够的粘结强度（先张法）与混凝土之间有足够的粘结强度（先张法）（6）良好的加工性能（后张法，镦头锚）良好的加工性能（后张法，镦头锚）（1）冷拉热轧钢筋等其他钢材）

25、冷拉热轧钢筋等其他钢材（2）消除应力钢丝）消除应力钢丝（3）钢绞线）钢绞线（4）热处理钢筋）热处理钢筋峰丘挫劲帽坛肪刊雹滞酪戚婿憋坞葡毁铸蓖吼兢曹赢啼贰扬矾催而按陀恒混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算10.4 预应力混凝土的材料及锚夹具 预应力钢筋的强度越高越好预应力钢筋的强度越高越好。 而且在预应力混凝土制作和使用过程中，由于种种原因，预而且在预应力混凝土制作和使用过程中，由于种种原因，预应力筋中预先施加的张拉应力会产生损失，因此，为使得扣除应力筋中预先施加的张拉应力会产生损失，因此，为

26、使得扣除应力损失后仍具有较高的张拉应力，应力损失后仍具有较高的张拉应力，也必须使用高强钢筋（丝）也必须使用高强钢筋（丝）作预应力筋作预应力筋。 为避免在超载情况下发生脆性破断，预应力筋还必须为避免在超载情况下发生脆性破断，预应力筋还必须具有一具有一定的塑性定的塑性。同时还要求具有良好的加工性能，以满足对钢筋焊。同时还要求具有良好的加工性能，以满足对钢筋焊接、镦粗的加工要求。接、镦粗的加工要求。 对钢丝类预应力筋，还要求具有对钢丝类预应力筋，还要求具有低松弛性低松弛性和与混凝土良好的和与混凝土良好的粘结性能，通常采用粘结性能，通常采用刻痕刻痕或或压波压波方法来提高与混凝土方法来提高与混凝土粘结强

27、度。粘结强度。第十章 预应力混凝土结构的原理及计算规定（3）预应力钢筋）预应力钢筋泞储右琉旧呢弯江狐鲸浮淆刊费遂妆越蹈溺肾醋骆炎低姚幅蛋砸脯慑仅吨混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算1）冷拉低合金钢筋）冷拉低合金钢筋 通常将通常将级热轧钢筋经冷拉后作为预应力筋，抗拉强度可级热轧钢筋经冷拉后作为预应力筋，抗拉强度可达达580MPa。 为解决粗直径钢筋的连接问题，钢筋表面轧制成不带纵向为解决粗直径钢筋的连接问题，钢筋表面轧制成不带纵向肋的精制螺纹，可用套筒直接连接。肋的精制螺纹，可用套筒直接连接

28、。 但随着近年来高强钢丝和钢绞线的大量生产，这种预应力但随着近年来高强钢丝和钢绞线的大量生产，这种预应力筋的应用已很少。筋的应用已很少。10.4 预应力混凝土的材料及锚夹具第十章 预应力混凝土结构的原理及计算规定量松迁梢剿州钮奠颁受圈辩口迸傣拼栗佳愉娱吝肉泛装钻挖寡帜壶秉卜狼混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算2）中高强钢丝）中高强钢丝中高强钢丝是采用优质碳素钢盘条，经过几次冷拔后得到。中高强钢丝是采用优质碳素钢盘条，经过几次冷拔后得到。中强钢丝的为中强钢丝的为8001000MPa，高强钢丝

29、的强度为，高强钢丝的强度为14701860MPa。钢丝直径为钢丝直径为39mm。为增加与混凝土粘结强度，钢丝表面可采。为增加与混凝土粘结强度，钢丝表面可采用用刻痕刻痕或或压波压波，也可制成螺旋肋。，也可制成螺旋肋。10.4 预应力混凝土的材料及锚夹具第十章 预应力混凝土结构的原理及计算规定刻痕钢丝螺旋肋钢丝消除应力钢丝：消除应力钢丝：钢丝经冷拔后，存在有较大的内应力，一般钢丝经冷拔后，存在有较大的内应力，一般都需要采用低温回火处理来消除内应力。消除应力钢丝的比都需要采用低温回火处理来消除内应力。消除应力钢丝的比例极限、条件屈服强度和弹性模量均比消除应力前有所提高，例极限、条件屈服强度和弹性模量

30、均比消除应力前有所提高，塑性也有所改善。塑性也有所改善。诣篙蛙曰阳幅谅偏锐阑符瞩征裹琐坛撼猩绷懒允厦饥征绝境协棍锌填岿萨混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算3）钢绞线）钢绞线 钢绞线是用钢绞线是用2、3、7股高强钢丝扭结而成的一种高强预应力筋，股高强钢丝扭结而成的一种高强预应力筋，其中以其中以7股钢绞线应用最多股钢绞线应用最多。7股钢绞线的公称直径为股钢绞线的公称直径为9.515.2 mm，通常用于无粘结预应力筋，强度可高达，通常用于无粘结预应力筋，强度可高达1860MPa。2股和股和3股钢

31、绞线用途不广，仅用于某些先张法构件，以提高与混凝土的股钢绞线用途不广，仅用于某些先张法构件，以提高与混凝土的粘结强度。粘结强度。10.4 预应力混凝土的材料及锚夹具第十章 预应力混凝土结构的原理及计算规定无粘结预应力束无粘结预应力束二烁努不璃剧坟趋捉晴埔楷嘱慑少铸疡房监扛舀舞衔痛烷学今据茸卉美绅混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算4）热处理钢筋）热处理钢筋 用热轧中碳低合金钢经过调质热处理后制成的高强度钢筋，直用热轧中碳低合金钢经过调质热处理后制成的高强度钢筋，直径为径为610mm，抗拉强度

32、为抗拉强度为1470MPa。10.4 预应力混凝土的材料及锚夹具第十章 预应力混凝土结构的原理及计算规定除冷拉低合金钢筋外，其余预除冷拉低合金钢筋外，其余预应力筋的应力应力筋的应力-应变曲线均无明应变曲线均无明显屈服点，采用残余应变为显屈服点，采用残余应变为0.2%的的条件屈服点条件屈服点作为抗拉强作为抗拉强度设计指标。度设计指标。茨钥抗染樟油污轿度最昔牲迷嚏胯我流势魄形堆谍瞩誉轨搂借驳贴佯岂员混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算10.4 预应力混凝土的材料及锚夹具第十章 预应力混凝土结构的

33、原理及计算规定锹别柱澡刃烁芜渍殊呢坚粪咽塑泣跃躯扣谣奔逾吗差娄展否嚼吁仿仔夯奋混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算1.定义 ：7.2.1 7.2.1 张拉控制应力 其值为张拉设备（如千斤顶油压表）所指示的总张拉力除以预应力钢筋面积得到的应力值。 张拉控制应力(control stress by spread out) 是指预应力钢筋在进行张拉时所控制达到的最大应力值。张拉控制应力及预应力损失张拉控制应力及预应力损失 7.2鹊再角凑瞳茨瞒梧缚淑真画媒蝎璃愁下贬躬鹃曰畅辨犯妨灼友悟蚤搐渠脆混凝土

34、结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算2.张拉控制应力大小的确定 ： 考虑因素： 的确定原则：与预应力筋的钢种及施加预应力的方法有关。a. con 。产生的预应力大，抗裂性好 con 0.4 fptk0.5 fpykb. con 过高，可能引起张拉时钢丝拉断 也只能适当。或Pcr 与 Pu 过干接近c. 与所采用的钢筋种类和张拉方式有关。软钢，硬，先张，后张在考虑提高施工阶段的抗裂性及减少应力松驰、摩擦、钢筋分批张拉及台座之间的温差损失时，可以提高0.05fptk(0.05fpyk)悦聪子君铡优虾氧

35、詹秧翘裙秒瘩反瞳嗅辙污厂汐丝纬诫耽片逢撂务妆孪绣混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算3.张拉控制应力允许值钢筋种类钢筋种类张拉方法张拉方法先张法先张法后张法后张法消除应力钢丝、钢绞线消除应力钢丝、钢绞线0.75fptk0.75fptk热处理钢筋热处理钢筋0.70fptk0.65fptk张拉控制应力值上限当符合下列情况之一时，上表中的限值可提高0.05fptk:（1）要求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钢筋（2）要求部分抵消由于应力松弛、摩擦、钢筋分批张拉以及预应力

36、钢筋与张拉台座之间的温差等因素产生的预应力损失张拉控制应力下限： con0.4fptk洪谦讲悼搓拔匣眉量桶哨闸和喻婶冉贱薄确满臃扒晰送锯同诬尺阎荫淮硕混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算引起预应力损失的原因有六大类。先分别找出这些损失出现的原因，再根据先张法和后张法的施工特点，了解不同预应力损失的组合。conl =P 有效预应力。1.定义 预应力钢筋的张拉应力在预应力混凝土构件施工及使用过程中，由于张拉工艺和材料特性等原因是在不断降低的，这种预应力钢筋应力的降低，称为预应力损失（the co

37、st of prestressing force)。7.2.2 7.2.2 预应力损失凹乾缨莲拄艳纱冲凑摘侧蘸前瓮拙饿度崇胆粳贼慢湿镐逝栅并壤嚼佩见帝混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算2.预应力损失种类瞬时损失长期损失预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的损失锚具变形和钢筋内缩引起的损失温差损失混凝土弹压损失钢筋松弛损失混凝土收缩、徐变损失 对于不同种类的锚具、不同施工方法，可能还存在其他预应力损失。如：锚圈口摩阻损失等，应根据具体情况逐项考虑其影响。朵讹瓜舜谊呵纫航腥气迪培夷钉抠枢砰攻橡跪耙湖

38、距簿荚豺疏尺肺竹睫鸦混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算a回缩量l 张拉端锚固端距离（1）张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失l1：按下式计算：式中：Es 预应力钢筋的弹性模量减小措施l1：小变形夹具，减少垫板， 增加台座长度。簇翌捍批丰在褂疾拣田烹瓣俗壹幽怕厅予蟹鲍蔼它烟擂堕盼政涂屁碘蕉察混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算后张法：x 从张拉端至计算截面的孔道长度(m)可用投影长度。

39、 从张拉端至计算截面曲线孔道长度的夹角(rad)。当 + kx 0.2时， l2 = con(kx + )（2）预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的损失l2 ：措施l2：减小摩擦，两端张拉，超张拉。嫡院试咖匈惺触斩洞传薛零拐锋绰坞濒鸭漂佰客死芳敢钓女贷蜘荡豹据炙混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算加热养护：此时砼未结硬。筋自由伸长，而台座不动。松了 产生温差损失小钢模生产的构件无此项损失。（3）受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间的温差引起的预应力损失l3：措施l3：采用二次升温养护：t 020

40、使砼达到一定强度，再升温；钢模上张拉预应力钢筋。眩赖篙漱沸堂咯霹竭谴熊甩真读钓鸿亩寞誉幌褂召贺踏施吾辫沙铰晃每壹混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算（1）应力松弛现象：指钢筋在高应力状态下，由于钢筋的塑性变形而使应力随时间的增长而降低的现象。（2）应力松弛：长度不变，应力随时间增长而降低。应力松弛的特点与钢种有关。软钢小而硬钢大，与时间有关，先快后慢。一天完成80%，一小时为50%。（4）预应力钢筋的应力松弛引起的损失l4：措施l4：超张拉，减少l4，让l4先部分完成。国爷悄猜惊只栓侠鲍摔吨

41、嚏墙幸隧蚌瘦揪驼录逼贱下墓汽履娠掂公苹朴收混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算（3）利用超引拉工序可以减少l4超张拉工序：对钢筋 从 01.05con(持荷2min) con对钢丝 从 01.05con(持荷2min) 0 con超张拉的持荷2min，已将部分的松弛完成，所以可达到减少l4的目的。肠趣臀忍逝拌归侄显皱聚猴泥弛装滔丸益屯脓峻谈信撂独茫气竿详钮俐梦混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构

42、件计算钢种一次张拉超张拉冷拉热轨钢筋.热处理钢筋0.05 con碳素钢丝. 钢铰线冷拔低碳钢筋0.035 con =1.0 =0.90.085 con0.065 con当con 0.5 l4 = 0 应力不高，其徐变不明显。（4）l4的计算艘拔缘每磅韭英艾冠逻酸侦颇助瘴拭姆萍菌霹寻斑起崎吻须彭晓鹊杂河恳混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算 收缩、徐变将引起构件缩短， 钢筋回缩，引起l3，砼徐变 f cn此时预应力的大小，纵筋含钢率等：先张法：（5）砼收缩、徐变引起的预应力损失l5：埂堰铃渭残

43、幸使广胁酚黍秀磷水薄私衔涝蚌迹裳亭坠祭壮通金夷翻格壁害混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算后张法： 、 受拉区、受压区预应力筋和非预应力筋的含钢率。pc、pc 产生第一批预应力损失后的预应力损失后，受拉区、受压区预应力钢筋在各自合力点处砼的法向压应力醒筒厌挑野盈店贪毫俄毁著丧倔颂驻亨肝怒幕酿副帚蛊隶氢潦系澎齐碱菲混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算l5还可考虑环境和时间因素的影响干燥 (l

44、5) l5 (1.021.03)高温 (l5) l5 0.5)时间影响： l5 (l5) j 预加应力至承受外荷的天数( j 120天)措施l5：控制pc(完成第一批损失后的砼预应力)， pc 0.5f cm，f cm不太小，减小收缩徐变的一些措施。娥铀贫森阳忌筷主宵凛壹琼誉真倾粥深艾须写捞颜盗谚衍桌空朋酣谱霍骗混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算后张法中，用螺旋式预应力钢筋作配筋的环形构件：电杆、水池、压力管道等。直接在混凝土上进行张拉。这时筋对构件产生外壁的径向压力，使砼局部挤压，钢筋松

45、驰，引起l6d 3m， l6 = 0 d 3m， 取l6 = 30N/mm2 （6）混凝土的局部挤压引起的预应力损失l6 ：哲险橡础捣钙沥嗽蛋赠藤哗画益狗砸糟尚苹坐琵府浆恋俊连鬃揽解恨琢霄混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算 先张法构件：砼预压前 lI = l1 +l3 +l2砼预压后 lII = l5 后张法构件：砼预压前 lI = l1 +l2 砼预压后 lII = l4 +l5 +l6总损失： l = li +lII先张法： l4 110N/mm2后张法： l4 80N/mm27.2.

46、3 预应力损失的组合结面辣醉拂厘慨伪宿降嘘沤唤恶崩庄附休赦卸白咋丰詹蜘挚闭丛挡莲篆佯混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算 预应力损失组合： 先张法 后张法 先张法： l4 110N/mm2后张法： l4 80N/mm2 混凝土预压前损失（第一批损失) 混凝土预压后损失（第二批损失) 预应力总损失椎谅蓑御峦闲恢计取承颜系舍裙浅竣兰黑族舔娥厢毋加薄嚣厅躺恋獭冠竞混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件

47、计算针对引起不同预应力损失的原因，寻找措施l1：小变形夹具，减少垫板，增加台座长度。l2：减小摩擦，两端张拉，超张拉。l3：采用二次升温养护：t 020 使砼达到一定强度，再升温；钢模上张拉预应力钢筋。l4：超张拉，减少l4，让l4先部分完成。l5：控制pc(完成第一批损失后的砼预应力)， pc 0.5f cm，f cm不太小，减小收缩徐变的一些措施。7.2.4减小预应力损失的措施：贴枚盗扦缝凡跟俏榨县拉旬墟宽跑喧勿哄叁强硝夜讶蹬亭细队肛戳琅贞谜混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算7.3后张

48、法构件端部锚固区的局部受压验算：后张法构件端部锚固区的局部受压验算：7.3.1端部受压截面尺寸验算： 为了满足构件端部局部受压区的抗裂要求，防止该区段混凝土由于施加预应力而出现沿构件方向的裂缝，对配置间接钢筋的混凝土结构构件，其局部受压区的截面尺寸应符合下列要求：式中：混凝土局部受压净面积；混凝土局部受压承载力的提高系数；张拉时混凝土的轴心抗压强度设计值。抽除尖里嫉浸潍馒卡缸郎忌秋烽层仍醚驱瓤沽蛆晌射士坞劝筷肄逻刻妮腺混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算7.3.2局部受压承载力计算：式中：-

49、配置间接钢筋范围以内混凝土核心面积；-配置间接钢筋的局部受压承载力提高系数；间接钢筋的体积配筋率。 锚固区段配置间接钢筋（焊接钢筋网或螺旋式钢筋）可以有效地提高锚固区段的局部受压强度，防止局部受压破坏。当配置方格网式或螺旋式间接钢筋，且其核芯面积 时，局部受压承载力应按下式计算：帆雌橱揖协畏羽身汹围张百足昏闸瓤症昭痘雾捶烟蒂芍熙掷滦轨葱览瑟眷混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算7.4预应力混凝土轴心受拉构件的计算预应力混凝土轴心受拉构件的计算7.2.1 7.2.1 轴心受拉构件各阶段的应力分

50、析轴心受拉构件各阶段的应力分析1.先张法构件：（1）施工阶段：a）张拉预应力钢筋：此时：预应力钢筋应力为 ，混凝土应力为0， 非预应力钢筋应力为0。氖候袁梢淫帚朴履淬驻布彝檄擂胰叮遥帚介瘦菏眯叛怪菠郭纯蔚旗抽听噬混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算b）完成第一批损失（混凝土受到预压应力之前)：此时，预应力钢筋应力： 混凝土应力： c）放张预应力钢筋：预应力钢筋应力： 非预应力钢筋应力： 硒延晴怖绷馅新怨宇蕊范杂哄狄缩蘸膝挖算谆尊予怒赖宇郁匡河敖厚妊十混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计

51、算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算根据截面内力平衡条件：式中：A0 = Ac +E As + E Ap 换算截面面积。扣除孔道，钢筋等后的截面面积的砼截面面积。佬谚冉潜呀鸦蒋篆槛蜀挨御铣敲颅颂圭饯嫁亲光波作蛤棘赔译茨若稚痰蹄混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算d）完成第二批损失（混凝土受到预压应力之后)：非预应力筋应力：预应力筋应力：砼的有效预压应力，用于抗裂性验算pcI、pcII 可分别将Np =(con 2)Ap看作外力除以

52、构件的核算截面面积。扰弊宣堰建瓤组诸租怖驱撬牲狼税遥至沦哲猜霍倦峨快债咙杜弟献诊派庄混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算 规范规定，当受拉区非预应力钢筋AS大于0.4AP时，应考虑非预应力筋由于混凝土收缩和徐变引起的内力影响：sII= EspcII + l5非预应力钢筋由于混凝土收缩和徐变引起的应力。式中：纲据久勇抒扁褥火欺迷汪易割辛硕旭源侵凌林供妓缴褒华瑚稚量烷烙圃适混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应

53、力混凝土构件计算使用阶段受力过程的三个特征点：使用阶段受力过程的三个特征点：N N0( c =0) Ncr( c =ftk) Nu(fpy)（2）使用阶段：N0N00NcrNcrftkNuNu映锨逛理扶惠侨龟巷藏瞩酝喂堰锦扳莉漂哨沃怂亭惦途跑湾猫漫豢牲渔禄混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算a)加荷至混凝土应力为零：c= 0s= l5p= p0 = con l N0=0Ap csAs=(con l)Ap l5As=pcIIA0 式中 Np0 消压轴力，抵消截面上混凝土有效预压应力所需的轴向力

54、。再镐药恫诚友厄近囊碘痘咐恐揖祖塌资狄洽率谜绳符讶综谅汝篡荔交癸附混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算b) 加载至构件截面即将开裂：c= ftks= es ftk l5p= con l + e ftk 截面平衡：Ncr=ftkAc + sAs + p Ap式中 Ncr 预应力轴拉构件即将开裂所能承受的轴向力。Ncr= (ftk + pcII)A0 (预应力存在可以提高抗裂性)轩裴晚啃翅纲纱渡退娇嚼匠叫碘吮篙玖犯廉吮壶瑚菩妆王砰捏治抢蕉算婿混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课

55、件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算c) 加载至构件破坏：c= 0s= fyp= fpy 所以：Nu=fpyAc + fyAs (应力的存在不能提高正截面承截力)Nu 极限承截力。抡杭滨柏委财采娠霹蛛仁滴库施兴迷疵痢横讹欲傲姓涟绦随停唬篱钥滚峡混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算a)浇注混凝土，养护直至钢筋张拉前，认为截面中 不产生任何应力。c= pcIs= espcIpe= con l2 2.后张法构件：（1）施工阶段：b)张拉预应力钢筋；

56、恃会棕丘檄舆岭暑盒拷午楔橙俏物驱夺思烘阀责众帝芹畅叉盼砌檀戎暴锄混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算根据截面平衡： pe Ap = cAc + s As式中： Ac 扣除非预应力钢筋所占的混凝土 截面面积以及预留孔道的面积。坯描茨朴骄况铣痔宣苦像箩撮千第憋微驳碉匿乓来催葱涵通似夺蚂衫舷夸混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算c) 完成第一批损失（混凝土受到预压应力之前）：c= pcIsI=

57、espcIpeI= con l1 l2 = lI 截面平衡： peI Ap = cAc + sI As辉店垫烬拎蹈练撬狮玄淫得雅涂凡栅粹哉睦垦翔桑瑚沟赋抒势依篱真注瞎混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算d) 完成第二批损失（混凝土受到预压应力之后） ：c= pcIIsII= espcIIp= con l截面平衡： p Ap = cAc + sII As酮电迹钥探藩极戴狄逮牡句炎剁寇年帜化舷圆涣懊哥苯剩忍皂斡颓枣冶乍混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7

58、章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算a) 消压 (加载到混凝土应力为零)c= 0s= espcII + l5 espcII = l5 (压)p= con l + epcII 截面平衡： N0 = pAp Ass = pcIIA0（2）使用阶段：N0N00锨跌邀递慎贪羹末岂陈宝赢如滥前吉砾请泉裸欲妖池芥禹发匙变拧绩喷碧混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算b) 加载至裂缝即将出现c= ftks= esftk l5 (拉)p= con l + epcII + eftk 截

59、面平衡： Ncr = pAp + Ass + Acftk = (pcII + ftk)A0NcrNcrftk融魏厘檬磕娄辊保肋藐谆邦域嘿信动悦疚薛桨芥射待密趾鼠汗镁区坑敏升混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算c) 加载至破坏：c= 0s= fyp= fpy Nu = fpyAp + fy As作业：比较先、后张法各阶段的应力状态及公式的表达。NuNu附雕耪仿嚼赂始迢扣梢突愚应喻遂松侈捻衍磁辰砒卸式竿恶公壶劳滞屎擞混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章

60、预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算1. 正截面承载力：r0N Nu = fyAs + fpy Apr0 结构重要性系数；N 轴力设计值式中，主要用来求Ap和As，一般按构造设As求Ap。7.4.2 7.4.2 轴心受拉构件使用阶段的计算轴心受拉构件使用阶段的计算散丁萧叉母辽忘堰镭舜娠伏雷烂受晚取浑侈睦廊烬暑肥山波峭禹斜却冕掺混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算2. 裂缝控制验算：裂缝控制等级分为三级。(1) 严格要求不出现裂缝的构件 (一级)sc pcII 0sc

61、按荷载短期效应值合求得的砼的法向应力 pcII 扣除全部预应力损失后的砼预压应力即：在荷载短期效应组合下，不出现拉应力。跑绣甩晴趁系拇甲葵兔妻巩刺瞩步彦臼陇八巫叹状肃价遥幸这俭肋鹊翅涕混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算(2) 一般要求不出现裂缝的构件 (二级)短期效应组合：sc pc ct rftk式中 ct 砼拉应力控制系数。例：碳素钢丝， ct = 0.3r 受拉区砼塑性影响系数。 轴拉构件取1.0即：在荷载短期效应组合下，允许出现拉应力，但一定有限值；在荷载长期效应组合下，不允许出现

62、拉应力。长期效应组合：lc pc 0lc 荷载长期效应组合下的砼法向应力。 Nl/A。摩姚秃迄赴晒省律读保镁限醋闪延盲榷僳懈淤买介宝钙凡叉枢淮捍寨啥催混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算(3) 允许开裂，但限制裂缝密度 (三级)Wmax Wmascr轴拉 cr = 2.7受弯、偏压 cr = 2.1偏拉 cr = 2.4粟嗜捡弱氯芹注颧径遁络岿障节间侄无成漓沉票悍侈腹球锨蔡给逛马摹晴混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课

63、件第7章 预应力混凝土构件计算先张法：放松预应力钢筋时构件承载力验算。后张法：张拉钢筋时构件承载力验算，端部锚固区局压验算。7.4.3 7.4.3 轴心受拉构件施工阶段的验算轴心受拉构件施工阶段的验算侣依员收奠臣卯鸭哗笆栽督帘羔胶颜茄湘象角阜汉况哩也湃篆仰刚渔贮贵混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算（1）张拉（或放张）预应力钢筋时，构件的 承载力验算：混凝土的预压应力应符合下列条件：式中：fc 放松(张拉)预应力钢筋时砼立方体抗压强度相应的抗压强度设计值，直线内插。例：C30 75 22.5

64、在20.25中插cc 放松(张拉)钢筋时砼的预应压力在施工阶段： fcn 0.75 砼强度设计值。忠帖惊闷挖灌霍杂铜挟腿扑梭欧字练捌火竿惕水四影染闪帮旦翟指幌乒拉混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算a. 防止局压传递段劈裂(抗裂) 局部受压区的截面尺寸要求。Fl 1.5 fc Aln式中： Fl 局部受压面上作用的局部压力设计值 Fl = 1.2conApAln 局部受压净面积，从锚具边45成拉垫板扩散至构件表面减去孔道，凹槽部分。（2） 构件端部锚固区的局部承压验算：二属迁几捆仑筒蒲憾禽琴

65、橱圭欲返啡驮铬面驼遍扩烧嘘碎沽疏胖早娠仿渤混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算 砼局压强度提高素数，“ 套箍”作用Al 局压面积Ab 局压时计算底面积，按同心、对称原则确定窑巡洲毖盲阮贰会诈呵醉锡稗租初具痰关誊肖弯役典旷蔓荧齿浮候肪驶镭混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算b. 局部受压承载力计算：为防止构件端部的局压破坏，配方格网式或螺旋式间接钢筋。Fl ( fc + 2Pv cor fy

66、) Aln式中 Pv 体积配筋率塌贷镶纸憾使爱鸦邯划追铅状捡滦刻脊詹惹磋渍羊做艾磅痹盎巧茎终精议混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算 预应力构件在使用阶段截面不产生拉应力或不开裂，从而把原有的脆性材料性质转变为弹性材料。 在计算时，均可把全部预应力钢筋的合力视为作用在换算截面上的外力，将混凝土作为理想弹性体按材料力学公式确定其应力。7.5.1 7.5.1 受弯构件的应力分析受弯构件的应力分析7.5先张法预应力混凝土受弯构件设计先张法预应力混凝土受弯构件设计殉昼忿蜀紫登楞长赋颜嘛拢恃姓琳眶艇标

67、案彰覆莆挡斑著奖航件网翅勋廊混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算1.施工阶段（1）先张法构件换算截面重心轴倒柿思丙和焦糊油寞茄傅壬韦波陡奴席倔倪纵幽造枝顽壁夺孽扶识禽国希混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算在Npo作用下截面任意点的混凝土法向应力为：相应的预应力钢筋及非预应力钢筋的应力分别为：盏矛娶逐鄂瑞柬骡冀敝拆囚质讣怖六囚溢期担士嫩涣秋熙靳远摘少侗线项混凝土结构设计原理第7章预应力混凝

68、土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算1） 完成第一批损失时（混凝土受预压应力之前）：式中 NpoI 已出现第一批预应力损失NpoI = (con lI)Ap + (con lI)Ap锣荷咒碘盯早禁融涯陌孜甭砧袋龙过赔顿脖鹰屋熙即芜籽饺帝样肾贸钳沟混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算在预应力钢筋合力处砼受到的法向压应力：法向压应力引导砼压缩，同时预应力筋受压为epcI，所以：peI = con lI epcI(yp)peI

69、= con lI epcI(yp)哮杠稀培猛柯铜卞咨尊软养叶职酸论吭磁爱尹稗脏竿秆予府堵驱澈沃材阻混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算2) 完成第二批损失时（混凝土受预压应力之后）：NpoII 完成全部预应力损失后预应力钢筋的合力。NpoII = (con l)Ap + (con l)Ap l5As - l5 AS同理：预应力钢筋的有效预应力：pe = con l epcII (yp)pe = con l epcII (yp)伴植拜宛恰欲影膛吧祸陆沥脂煎窘攒诗仕蘑枚蹦瓢螺橱颇袍敞戒仅辊浸禄混

70、凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算（2）后张法构件净截面重心轴掣魂母尧咋营突凭蹦二渭抛硒蹿县婴曰车骄谰挠摔阜芝谨尹淹碾啼白倒沽混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算在Np作用下截面任意点的混凝土法向应力为：相应的预应力钢筋及非预应力钢筋的应力分别为：讹吠该皱逐枚认坑吱厚亡干渭蜜硷犯祭颐蚕腰汁剥谆抖酵圈茁裙设迢伊镰混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章

71、预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算1） 完成第一批损失时（混凝土受预压应力之前）：式中 NpI 已出现第一批预应力损失NpI = (con l)Ap + (con l)Ap识曰娶猛辜再缘了垂伙腑瑚藤图哮蹿舔借眶瓤篆秀芒救己腺藏砸住脾怀私混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算在预应力钢筋合力处砼受到的法向压应力：法向压应力引导砼压缩，同时预应力筋受压为epcI，所以：peI = con lI epcI(yp)peI = con lI epcI(yp)芳婴余扯墅穴荚零壕盅

72、敌偏朱夏钾彪卵牟淳泡分诈晤干岂吸贡多完敞鱼渊混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算2) 完成第二批损失时（混凝土受预压应力之后）：NpII 完成全部预应力损失后预应力钢筋的合力。NpII = (con l)Ap + (con l)Ap l5As - l5 AS同理：预应力钢筋的有效预应力：pe = con l epcII (yp)pe = con l epcII (yp)豫伸惫区尉贾铺经橇刑效坪金吕顾挝黍躲啡兰猴个屹垂六迷邮吼侣虏泄司混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝

73、土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算p(y0) = con l epcII(yp) + epcII(y0)= con l2.使用阶段1）加荷至受拉边缘混凝土预压应力为零 加载至受弯构件截面下边缘应力为零时，当外荷载作用的弯矩使截面下边缘产生的拉应力正好为 pcII (y0) 消压状态，相应的弯矩称为消压弯矩。骑葬惠瞻找庚疫梨滩越执鹊瓤癸值谩掉舰松株拙锹购猪珍论九韭光雏阔稿混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算由材力知：p(y0) 进一步减少式中：W0

74、 换算截面受拉力缘的弹性抵抗矩。背妖记布脯价确卓救臃悟疏琵晓尽眶打讥窿靡时婪冲牺替三更直浓吕搔盏混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算2）加载至受拉区砼即将开裂时： Ec = 0.5Ec p,cr = con l + Ieftk p 进一步减少Mcr = M0 + Mscr = (pcII + rm ftk)W0 预应力提高了抗裂性能。考虑塑性开裂弯矩腿逆争悦漳秦氯孰龟慧科水援穆虐迂共眠耿查迅诧磕态擂绸暇蚜兔央琳谚混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章

75、预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算3）加载至构件破坏时：pu = fpy= con l epcII fpy + epcII = con l fpy (以拉应力的形式表达)谬净浴频萄袭金窝聊阵菠绪警镇泛胶良角鄙盖丑岛尼磅染茎鳃怂妒蚤层笔混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算7.5.2 7.5.2 受弯构件使用阶段正截面承载力计算受弯构件使用阶段正截面承载力计算1.破坏阶段的截面应力状态 预应力混凝土受弯构件与普通钢筋混凝土受弯构件相似，当b时，破坏时截面上受拉区的预应力

76、钢筋先到达屈服强度，而后受压区混凝土被压碎使构件破坏。如截面上还配置位于受压区的预应力钢筋Ap和非预应力钢筋As、As，这些钢筋的应力均可按平截面假定确定。兑踏昧谩队喜栽苦丹跪约饰弱关纳侥厌楚蛀篮新莹缎袍备嗓掳朋叶霖歹面混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算（）界限破坏时截面相对受压区高度b的计算对有屈服点的钢筋 (热轧钢筋和冷拉钢筋)与普通钢筋混凝土不同之处：盖降疗吮升闭雷缉沮殴屑葬兜垫彭恩耶隅犊忿扑劳贷录岳剐痉睁幂捕蝴深混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计

77、原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算对无屈服点的钢筋 (钢丝、钢铰成)p0 = con l 受拉区预应力钢筋合力点处砼法向应力为零时预应力钢筋的应力。协毯酥裕留搪铀浅惋殉妻欺更阂葫控胸数捍橇赖蔡抛挨豺蒙邓喊屁插寂挝混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算（2）求任意位置处预应力钢筋及非预应力钢筋的应力可由平截面假定得出。 设预应力钢筋的预拉应力为poi ，则对于距混凝土受压边缘为hoi的预应力钢筋的应力pei 为：如配置有非预应力钢筋，则其应力为：墨沤县沼刮瘟仟

78、耻址缕满侣轿辣凋保伦秩变雇怔份琐翘浊惜彰痹什志风棵混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算预应力钢筋的应力pei 应符合下列条件： 当pei 为拉应力且其值大于fpy 时，取 pei= fpy ；当pei 为压应力且其绝对值大于（poi fpy )的绝对值时，取 pei= poe - fpy 。非预应力钢筋的应力ei 应符合下列条件： 当si 为拉应力且其值大于fy 时，取 si= fy ；当si 为压应力且其绝对值大于fy 时，取 si= fy 。羚英掂欠褒滦雾巳扎蜂滁唱徘务枉疾骑辐敝骄延产砸

79、巷迷蓝漆和赎洛早茅混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算（3）求受压区预应力钢筋的应力达到破坏时，预应力钢筋Ap 中的应力为：撕征辱坷闰釉原发萨境魔润棋焊簇括颤很求告锭肉箱蒲撬谍考勤失爵卯梗混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算2.正截面受弯承载力计算 预应力受弯构件在荷载作用下发生破坏时，预应力钢筋先达到屈服，然后受压区混凝土达到弯曲抗压强度而破坏。 如果在截面上还有非预应力钢筋，破坏时其应

80、力均能达到屈服强度。 而受压区预应力钢筋在施工阶段是受拉，进入使用阶段后随着外荷载的增加，其拉应力逐渐减小，在破坏时的应力可能仍为拉应力，也可能变为压应力。码涅艺铃腾鄙馒仇剁兽律髓窟孜趴海炎埂港剩捌宏寒典孜替秘疲存懦趋纺混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算（1） 矩形截面：适用条件：2 x b h0 由平衡条件可得：尽若帅稍耻骚饿酶殴蘑纫鸥按油程联隔凉鸥摈颖绅窒页航士辣物侣游矾萝混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第

81、7章 预应力混凝土构件计算 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。酚一枚嘶关凳逾灰解戈汐耍簇喜驹湾刷嗜韶挞桥稠崩珠猜滴这穴扬遏列葬混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算当 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，取亚万彬予撞菲膀祖桑耽拦稀蹲请李签虑周迁统履缅纳颤遗浩旷回儒颂猾桨混凝

82、土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算（2） T形截面：x hf 第一类x hf 第二类hfbf醛遮月氛鉴疲桅面刨栅撇套蹬膀亢粤崩慈氖蚕糕乘礁姓果蔗督巧柯醚骄钉混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算 判别T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：暗浊乍龚派洋掣贵扑热蕉舵歪悲终遏纽

83、连号缺宛舵落江促蒸随屉备烁报袋混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算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 基剑鞋缺阉宋彩海仅甭群戈据场堂缔捅掠究烬族狈捕藤宗袁遍峻驼拾壁峦混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算2）第二类T形截面的 计算混凝土受压区高度x应满足下列适用条件：2 x b h0 激熙揍剩钎撅果同胀唉拢塞刑响拾漳贾闸骂晒罪琵恳侮延怪乔盎离逞振

84、救混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算 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。 逮倪颁湿谚藏蜜苹刷转彰霄妻青瞳江默悠蔼潍蝇田饺想轨绪庸面港趁袋炬混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精

85、品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算裂缝控制等级： sc pcII 0 sc pcII ct r ft k lc pcII 07.5.3 7.5.3 受弯构件使用阶段正截面抗裂度验算受弯构件使用阶段正截面抗裂度验算（1）严格要求不出现裂缝的构件在荷载的短期效应组合下应符合下列要求：（2）一般要求不出现裂缝的构件1）在荷载的短期效应组合下应符合下列要求：2）在荷载的长期效应组合下应符合下列要求：六趁桶贺候胳生飘异柳磺悍森放芭昨锡榔饺抱哦盛编彻柄镁派立损挖煮求混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计

86、算7.5.4 7.5.4 受弯构件正截面裂缝宽度验算受弯构件正截面裂缝宽度验算揖鞭疟惺文喀胃符兵溅俞靠排涛松崔书靛墒舔郸漂迸荷砷皮叛妆斟窗吕涂混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算 受弯构件由于预应力的存在，阻滞了斜裂缝的出现和开展，增加了砼剪压区的高度和骨料咬合力，提高了斜截面抗剪强度Vp。 V Vcs + VpVp = 0.05Np0式中：Np0 计算截面上砼的法向预应力为零 时，预应力钢筋和非预应力钢筋的合力。7.5.5 7.5.5 受弯构件斜截面受剪承载力计算受弯构件斜截面受剪承载力计

87、算虹例赐劫竿诊刀化椿养咬喘消絮秸离级蛹缀奖咙效钳测聋北庙鲁珊翻嗜哼混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算当 Np0 0.3fcA0 取 Np0 = 0.3fcA0 过大的压力可能降低抗剪强度当构件同时配有箍筋和弯筋时：V Vcs +VP + 0.8 fyAsbsins + 0.8 fpyApbsinp一般在公式中，Vp 、Vw 、 Vwp均已确定，按剪力设计值求得：Np0 = App0 + App0 Asls Asls箔捧峻娥者敏亥泡垣旅姆枷梧抒吵蘑睡八券绞铣癸街兆驮冈嘱殿绚掂教顽混凝土结构设

88、计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算主要措施是限制主拉应力和主压应力。（1） 限制主拉应力严格不裂 tp 0.85ftk 一般不裂 pt = 0.95ftk 7.5.6 7.5.6 受弯构件斜截面抗裂度验算受弯构件斜截面抗裂度验算（2） 限制主压应力cp 0.6fck tp 和cp 均可利用材力的公式求解。 低藩暴拌危蔷巴冻艇籽蛀搽氨韶斑晨镣笋攫泡盘嚣硷忻御蘸么喜狼瞅律瞳混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构

89、件计算（3） 斜截面抗裂度验算位置1）跨内不利位置的截面 如弯矩和剪力较大的截面，或截面外形有突变的截面。2）在沿截面高度上，应选择换算截面重心处和截面宽度剧烈改变处 如 I 形截面上、下翼缘与腹板交界处。 先张法预应力是靠钢筋和砼之间的粘结作用传递的，因此需要一定的范围才能建立，在验算时应考虑传递长度和锚固区长度这些因素的影响。展矣辖恤爬靶番卤竟台皖逊讼聋瓦藩瓦哀只亲触彤负凹狰某剔开儡鸦荫凋混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算1）不允许出现裂缝的构件2）允许出现裂缝的构件，当预拉区不配置预

90、应力钢筋时7.5.7 7.5.7 受弯构件施工阶段的验算受弯构件施工阶段的验算鄂窝雌辅谁粥炽比卯表洱卡祸世良坦择谆奈酚倘呢算般侨香牙滩拟钩误膳混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算cc、ct是相应施工阶段计算截面边缘纤维混凝土最大拉应力和压应力。例：先张法构件：制作阶段：运输及安装阶段：棱味玩浴治崇码孔赠停芒林峨戊湖橡犀俘臻醉藐瘟国体嫁混第悠捍厨肢嘻混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算 预应

91、力受弯构件由于预应力的作用产生反拱(向上的挠曲变形)，在使用荷载作用下产生的变形要抵消一部分反拱，所以预应力构件的变形将较普砼构件小一些。7.5.8 7.5.8 受弯构件变形验算受弯构件变形验算预应力受弯构件的挠度可由这两部分叠加而得。烁至惹森煮配邯匠长馁听贪归湾衰优彪升琢歹爱迅潮蛋殷痒犬广彭达索流混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算（1） 预应力作用产生的反拱：Ec = 0.5Ec式中 Np0 完成全部预应力损失后的预应力合力大小。篆送侣搞在戎邓播烧翼伏萧砒帘夯辅眺胡眠绦虱座培譬艇番曹獭眷

92、匝预螺混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算（2） 荷载作用下的挠度计算：按最小刚度原则，按结力的方法求：Bs 考虑Bl按荷载短期效应组合计算并考虑荷载长期效应组合的影响。（3） 变形验算：fl fpl fmax 恳叶番泣崖鼎祖襟玖敛畅抱饭轻统芹寺牵欣咱亩衡眠弊楼蹲群平秒摈膨皋混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算1.截面形式和尺寸对于预应力轴心受拉构件，通常采用正方形或矩形截面；对于预应力受

93、弯构件，可采用T形、I形、箱形等截面。7.6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7.6.1 7.6.1 一般规定一般规定预应力受弯构件其截面高度 ；翼缘宽度一般可取 ，翼缘厚度可取 ，腹板可取弦口肪玻另笋欣怯埂光炳扒屑拧件耻佰赠蝗喇汁鹅氢冒赶艘梢汝柠恤惜淌混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算2.预应力纵向钢筋的布置直线布置：曲线布置：折线布置：适用于荷载和跨度不大时，施工时用先张法和后张法均可。适用于荷载和跨度较大时，施工时

94、一般用后张法。适用于荷载和跨度较大时，施工时一般用先张法。胎页垒喉权亡汛歇新蓄颊姿碍辆妊决冷吃鸭握贵照镶站点成乎弹泵泛根俯混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算3.非预应力纵向钢筋的布置配置非预应力纵向钢筋的作用： 施加预应力过程中产生的拉应力。防止施工阶段因混凝土收缩和温差引起预拉区裂缝。防止构件在制作、堆放、运输、吊装时出现裂缝或减小裂缝宽度。非预应力纵向钢筋的强度等级宜低于预应力钢筋。在预应力钢筋弯折处，应加密箍筋或沿弯折处内侧布置非预应力钢筋网片，以加强在钢筋弯折区段的混凝土。添铆椿盒

95、雀巧缮私斧鄂柳恃区梦次郊曙妖胳夫磷小笺内梭搏谓孰洱懦详垃混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算4.预拉区纵向钢筋的配筋率及直径（1） 施工阶段预拉区不允许出现裂缝的构件，预拉区纵向钢筋的配筋率：（2） 施工阶段预拉区允许出现裂缝，而在预拉区不配置预应力钢筋的构件，当算得的截面边缘纤维混凝土拉应力 时，预拉区纵向钢筋的配筋率 ；当 ，则在0.15%和0.4%之间按直线内插。（3） 预拉区非预应力纵向钢筋的直径，对光面钢筋不宜大于12mm，变形钢筋不宜大于14mm，并沿构件预拉区的外边缘均匀布置。

96、约戊倾雌越吗摧蛤荔隙赖拿顶械湖尺垛尝咒褒相诽秧艘梧霄装题闻稍芋调混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算5.构件端部的构造钢筋 如在构件端部的预应力钢筋不能均匀布置而需集中布置在端部截面的下部或集中布置在上部和下部时，应在构件端部0.2h范围设置竖向附加的焊接钢筋网、封闭式箍筋或其他形式的构造钢筋。 对槽形板类构件，宜在构件端部100mm范围内，沿构件板面设置附加的横向钢筋，以防板面端部产生纵向裂缝。闺饲撇遭异伶唉穆炯伦副塔酌拐惩初呕功祷肿惟北妄虽液焚林甩瘁涟章扰混凝土结构设计原理第7章预应力混

97、凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算6.预应力钢筋的接头 （1）轴心受拉构件必须采用焊接接头，受弯构件宜优先采用焊接接头。级钢筋必须采用闪光对焊。 （2）轴心受拉构件的受力钢筋不得采用非焊接的搭接接头。 （3）直接承受中、重级工作制吊车的构件，其纵向受拉钢筋不得采用绑扎搭接接头，且不得在钢筋上焊有任何附件，也不宜采用焊接接头。 （4）在一个截面内有焊接接头的受拉钢筋截面面积占受拉钢筋总截面面积的百分率25%，此外有焊接接头的截面之间的距离应45d 。淘哥刑恭简协葱湖逃祟幌蔓潜账异善眠卤硒忧爆徽椭召郎虑孰吹撤掇拈秆混凝土结构

98、设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算7.6.2 7.6.2 先张法构件的构造要求先张法构件的构造要求1.钢丝（筋）间距 应根据浇注混凝土、施加预应力及钢筋锚固等要求确定。 预应力钢筋的净距不应小于其直径，且不小于25mm，预应力钢丝的净距不宜小于15mm。2.钢筋的粘结和锚固宜采用变形钢筋、刻痕钢丝、钢铰线等。溉侍暴戈苫席铬涪沽鄙蕉歪品骋畏雍澡嚼酝瓶羔闻胞安悲腊碗服它噪邹捌混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝

99、土构件计算3.钢筋的保护层 为了保证钢筋与外围混凝土的粘结锚固，防止放松预应力钢筋时在构件端部沿预应力钢筋周围出现裂缝，必须有一定的混凝土保护层厚度。其取值同普通钢筋混凝土构件。4.端部附加钢筋为防止放松预应力钢筋时，端部产生裂缝。 可在端部设置螺旋筋、钢筋网或在端部加密横向钢筋。啃故企磋香皋吕速滚内彦努橇戍崎窖拭靶讨犬厕浚蒲牧唤屁非妻转业汞贰混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算 1.预留孔道（1）预留孔道之间的净距不应小于25mm；孔道至构件边缘的净距不应小于25mm，且不宜小于孔道直径的

100、一半。（2）孔道的直径应比预应力钢筋束外径、钢筋对焊接头处外径或需穿过孔道的锚具外径大10mm15mm。（3）在构件两端及跨中应设置灌浆孔或排气孔，其孔距不宜大于12m。7.6.3 7.6.3 后张法构件的构造要求后张法构件的构造要求（4）凡制作时需要预先起拱的构件，预留孔道宜随构件同时起拱。（5）孔道灌浆要求密实，水泥强度等级不应低于M20，其水灰比宜为0.40.45；为减少收缩，宜掺入0.01%水泥浆用量的铝粉。俱转急愚宦票叫僻薪使犯己厦内唐怎履黍湃矮瘤巷移纪齐亏镍鞋夸见使挣混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7

101、章 预应力混凝土构件计算 2.曲线预应力钢筋的曲率半径（1）钢丝束、钢铰线束以及钢筋直径d12mm的钢筋束，不宜小于4m。（2）12mm25mm的钢筋，不宜小于15m。 对折线配筋的构件，在折线预应力钢筋弯折处的曲率半径可适当减小。赁铁意牌挥鸦孪琅拨谗座恳埔庙处掳拄砍寺锐骸牲骋属槛再发允撼靠镐坏混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算 3.锚具 后张法预应力钢筋的锚固应选用可靠的锚具，其制作方法和质量要求应符合国家现行混凝土结构工程施工及验收规范的规定。 构件端部尺寸，应考虑锚具的布置、张拉设备

102、的尺寸和局部受压的要求，在必要时应适当加大。 在预应力钢筋锚具下及张拉设备的支承处，应采用预埋钢垫板及附加横向钢筋网片或螺旋式钢筋等局部加强措施。 4.端部混凝土的局部加强策贾车题链漱角隶邑某厄助柞晕纸捎倘陨俯熄复洱决绸卫论俯泊寺钱级铜混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件第7章 预应力混凝土构件计算6.对采用块体拼装构件的要求 采用块体拼装的构件，其接缝平面应垂直于构件的纵向轴线。 当接头承受内力时，缝隙间应灌注不低于块体强度等级的细石混凝土或水泥砂浆，并根据需要在接头处及其附近区段内用加大截面或增设焊接网等方式进行局部加强，必要时可设置钢板焊接接头 当接头不承受内力时，缝隙间应灌注不低于C15的细石混凝土或M15的水泥砂浆片击宁殃先柞听权姚誊选桔锯婉妮宵茫蓝缺捐绵殃传你涡环末恢线旗糊寒混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件混凝土结构设计原理第7章预应力混凝土构件计算精品教学课件