1、部分預(yù)應(yīng)力框架設(shè)計(jì)指導(dǎo)書1部分預(yù)應(yīng)力框架設(shè)計(jì)指導(dǎo)書目錄目錄2 1有粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土框架設(shè)計(jì)41.設(shè)計(jì)原則41.2設(shè)計(jì)步驟41. 3 總述52 基本概念81預(yù)應(yīng)力混凝土的等級(jí)與分類81.1國外對(duì)加筋混凝土的分類8 2.1.2我國對(duì)加筋混凝土的分類82.2 預(yù)應(yīng)力度92. 1受彎構(gòu)件預(yù)應(yīng)力度的表達(dá)9 2. 2. 2預(yù)應(yīng)力度按強(qiáng)度比的表達(dá)式9 2.3跨高比103 材料111非預(yù)應(yīng)力筋111. 1非預(yù)應(yīng)力筋的配置原則113. 1.2最小配筋率 113.1.3最大配筋率113.2灌漿材料及封錨123.3預(yù)應(yīng)力筋的布置123. 1布置原則12 3. 3. 2線形布置及束形幾何關(guān)系 13 3.3.4預(yù)應(yīng)

2、力筋的用量估算194預(yù)應(yīng)力損失計(jì) 算221 初始張拉應(yīng)力與張拉控制應(yīng)力22 4.2 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算224. 2. 1錨具變形和預(yù)應(yīng)力鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失0 11 232. 2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?12 264. 2. 3預(yù)應(yīng)力鋼筋與張拉臺(tái)座之間溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失?13 274. 2. 4預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損 失？14 274. 2. 5混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損 失？15 2822. 6環(huán)向預(yù)應(yīng)力引起的預(yù)應(yīng)力損失？16 304.2.7預(yù)應(yīng)力損失的組合和下限值315超靜定結(jié)構(gòu)的次內(nèi)力321主次彎矩325.2等效荷教法322. 1等效荷載325.

3、2. 2等效荷載下的內(nèi)力分析345.3預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁的彈性分析373. 1預(yù)加應(yīng)力的作用375. 3. 2次彎矩的計(jì)376承載力計(jì) 算401正截面承載力計(jì) 算401. 1預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算特 點(diǎn)40 6.1.2矩形截面或翼緣位于受拉邊的倒T形截面預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正 截面受彎承載力計(jì) 算426.2斜截面承載力計(jì) 算43 7正常使用階段驗(yàn) 算461正截面抗裂度驗(yàn)算467.2裂縫寬度驗(yàn) 算48 7.3撓度計(jì) 算513.1外荷載作用下的撓 度517.3.2使用荷載作用下的長期撓 度53 7. 3. 3預(yù)應(yīng)力的反拱撓 度537. 3. 4預(yù)應(yīng)力凝土撓度計(jì)算方 法548施工階段驗(yàn)算561承載力計(jì) 算5

4、68.2局部承壓驗(yàn) 算562.1端部應(yīng)力分 析568.2.2端部受壓區(qū)截面尺寸限制條 件57 8. 2. 3配置間接鋼筋時(shí)的局部受壓承載力計(jì) 算588.3張拉伸長 值603. 1張拉伸長值計(jì) 算608. 3. 2張拉伸長值的校 核619設(shè)計(jì)實(shí) 例641例 1649.2例2 預(yù)應(yīng) 力框架梁的設(shè)計(jì)與計(jì) 算7131有粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土框架設(shè)計(jì)1.1.設(shè)計(jì)原則在設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土框架時(shí)，除了應(yīng)遵循普通鋼筋混凝土框架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，尚應(yīng) 注意以下幾點(diǎn)：(1)設(shè)計(jì)現(xiàn)澆后張預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)，對(duì)框架大梁和預(yù)應(yīng)力柱均可采用混合配筋 的部分預(yù)應(yīng)力混凝土進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：對(duì)建于地震區(qū)的預(yù)應(yīng)力框架，由于部分預(yù)應(yīng)力混凝

5、土 具有良好的抗震性能，更應(yīng)按此原則進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。(2)框架結(jié)構(gòu)在外荷載作用下的內(nèi)力分析，應(yīng)取主要受力方向(如橫向框架)進(jìn)行計(jì)算: 對(duì)有抗震設(shè)防要求的框架，則應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主軸方向進(jìn)行內(nèi)力分析。(3預(yù)應(yīng)力作用下產(chǎn)生的次彎矩建議用約束內(nèi)力法求解，使用荷教下的內(nèi)力分析可按彈 性計(jì)算進(jìn)行，應(yīng)考慮由預(yù)應(yīng)力、徐變、收縮、溫度變化、軸向變形、連續(xù)結(jié)構(gòu)桿件的約束 和基礎(chǔ)下沉等因素產(chǎn)生的內(nèi)力。柱的計(jì)算長度按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB30010-2021), 中的規(guī)定取用，框架梁的計(jì)算跨度一般取柱中心線之間的距離。(4)在進(jìn)行框架的內(nèi)力和位移計(jì)算時(shí)，現(xiàn)澆樓面可以作為框架T形梁的有效翼緣，取 值可按規(guī)范對(duì)鋼筋混凝土

6、梁的規(guī)定進(jìn)行。當(dāng)有試驗(yàn)依據(jù)時(shí)，可取用比規(guī)范規(guī)定值大的有效 翼緣寬度。(5)后張預(yù)應(yīng)力作用于超靜定框架結(jié)構(gòu)，除產(chǎn)生主彎矩外，還產(chǎn)生次彎矩，在預(yù)應(yīng)力 框架各極限狀態(tài)計(jì)算中，均應(yīng)包括次彎矩的影響。在垂直荷載的作用下，預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)可以考慮塑性內(nèi)力重分配，但調(diào)幅程度比鋼筋 混凝土框架結(jié)構(gòu)的小，梁端負(fù)彎矩的調(diào)幅不大于10%。設(shè)計(jì)中，將調(diào)幅后的彎矩與水平荷 載下的彎矩進(jìn)行組合，并驗(yàn)算截面承載力，使其滿足設(shè)計(jì)要求。1. 2設(shè)計(jì)步驟后張預(yù)應(yīng)力混凝土框架的設(shè)計(jì)內(nèi)容，主要包括梁、柱的截面形狀、尺寸和配筋設(shè)計(jì)。 一般說來，梁跨、柱高、材料、荷載、支承條件、施工方法等條件是已知的，設(shè)計(jì)的任務(wù) 就是針對(duì)上述條件選擇合適

7、的截面形狀、尺寸和配筋，進(jìn)行截面校核，如不滿足，通過試 算法得到經(jīng)濟(jì)合理的截面。大致步驟如下：(1)框架的幾何特征及外荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算框架結(jié)構(gòu)桿件中的梁一般采用T形截面，截面高度h可選用(1/181/12)L,當(dāng)荷 我或跨度較大，正截面裂縫控制等級(jí)要求較高時(shí)，h取值可以適當(dāng)加大。梁的截面寬度b 二(1/5l/3)h ,當(dāng)截面中配置一束預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，b=250300mm:當(dāng)在同一截面高度處 配置兩束預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，b=300400mm。懸臂梁的截面高度h可取至0. 1L。柱一般采用矩形截面，可按軸壓比小于0.9,即?c?0.9fc確定截面尺寸。此外，柱寬 尚應(yīng)滿足梁的預(yù)應(yīng)力筋與柱的縱筋的布置要求。

8、對(duì)雙跨和多跨預(yù)應(yīng)力框架，如需對(duì)內(nèi)支座處的梁端加腋，加腋高度可取(0. 2-0. 3) h,長度取(0. 10. 15)/L0加腋對(duì)內(nèi)力分析的影響通?？梢院雎?。計(jì)算截面幾何特征的時(shí)候，除對(duì)精確性有特殊要求外，一般可取用毛截面特征值。上 文中提到的T形梁有效翼緣寬度問題，根據(jù)彈性理論分析、編者近年來的工程實(shí)測(cè)以及國 內(nèi)許多資料來看，有效翼緣若按規(guī)范取值過于保守。編者建議取有效翼緣寬度為416hf,較能體現(xiàn)現(xiàn)階段的各方面因素、既有突破，乂給施工和推廣留有足夠的安全 儲(chǔ)備。(2)結(jié)構(gòu)在外荷載及地震作用下的內(nèi)力計(jì)算用彈性理論計(jì)算結(jié)構(gòu)在各種外荷載作用下的內(nèi)力，包括預(yù)應(yīng)力引起的內(nèi)力，進(jìn)行內(nèi)力 組合，得出內(nèi)力

9、的設(shè)計(jì)值。(3)與預(yù)應(yīng)力有關(guān)的估計(jì)和計(jì)算1)預(yù)應(yīng)力筋的布置形式。包括預(yù)應(yīng)力束的張拉錨固體系及噸位；預(yù)應(yīng)力筋的線型及布 置：預(yù)應(yīng)力張拉控制應(yīng)力值及張拉方式等；2)預(yù)應(yīng)力筋用量的估算，可以按正截面承載力、裂縫控制要求或者荷載平衡法進(jìn)行；3)預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算，短期和長期的預(yù)應(yīng)力損失均應(yīng)當(dāng)考慮；4)預(yù)應(yīng)力引起的內(nèi)力，包括預(yù)應(yīng)力引起的等效荷載計(jì)算，綜合彎矩計(jì)算，以及次內(nèi)力 計(jì)算。(4)承載能力極限狀態(tài)計(jì)算框架梁的受彎承載力計(jì)算應(yīng)當(dāng)符合規(guī)范的要求。分別計(jì)算梁在支座處和跨中處的受彎 承載力，均應(yīng)滿足Mu?M,其中弘是彎矩設(shè)計(jì)值，Mu是梁在相應(yīng)位置的受彎承載力。如果 所配的預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量不滿足承載力要求，可以考

10、慮配一定數(shù)量的非預(yù)應(yīng)力筋：當(dāng)按計(jì)算得 出的非預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量小于構(gòu)造要求時(shí)，按構(gòu)造配筋。柱的設(shè)計(jì)也需要考慮次內(nèi)力的影響、各項(xiàng)設(shè)計(jì)的極限內(nèi)力應(yīng)考慮抗震要求，讓地震作用的內(nèi)力參加組合，并根據(jù)抗震要求 視地震烈度作適當(dāng)修正。(5)正常使用極限狀態(tài)和施工階段的驗(yàn)算1）構(gòu)件變形驗(yàn)算，包括短期和長期的反拱和撓度驗(yàn)算?？蚣芰悍垂暗挠?jì)算可以按結(jié) 構(gòu)力學(xué)的方法進(jìn)行，截面剛度可取混凝土彈性模量Es與梁的毛截面慣性矩I的乘積。梁 的撓度計(jì)算按規(guī)范方法進(jìn)行。2）正截面抗裂驗(yàn)算和裂縫寬度驗(yàn)算。3）施工階段的驗(yàn)算。對(duì)框架梁進(jìn)行施工階段的應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)考慮荷載的不利情況, 即在施加預(yù)應(yīng)力時(shí)可能的最小白重荷載，分別對(duì)在預(yù)應(yīng)力和施工荷載下控制截面上、下邊 緣的法向應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算。施工階段錨固區(qū)的局部承壓與配筋設(shè)計(jì)按照現(xiàn)行規(guī)范方法計(jì)算。驗(yàn)算過程中發(fā)現(xiàn)某些要求不滿足，則調(diào)整預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量，或者重新選 擇截面幾何尺寸，或在張拉施工時(shí)采取工程措施。（6）抗剪、抗扭計(jì)算和配筋設(shè)計(jì)1）抗剪與抗扭，確定箍筋的面積。預(yù)應(yīng)力框架梁斜截面承載力計(jì)算時(shí)，應(yīng)考慮剪力的 影響。應(yīng)用