預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算第1頁(yè)/共185頁(yè)鋼筋混凝土的缺欠DisadvantagesofRCL0=5.2m的簡(jiǎn)支梁截面尺寸為200×450mm2均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=10kN/m均布恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值gk=5kN/m第2頁(yè)/共185頁(yè)第3頁(yè)/共185頁(yè)

產(chǎn)生上述問(wèn)題原因主要是混凝土抗拉強(qiáng)度太低，受拉區(qū)混凝土的過(guò)早開(kāi)裂，截面抗彎剛度顯著降低。鋼筋混凝土梁應(yīng)用于大跨度結(jié)構(gòu)時(shí)，如為增加剛度而加大截面尺寸，會(huì)導(dǎo)致自重進(jìn)一步增大，形成惡性循環(huán)。采用高強(qiáng)鋼筋，按正截面承載力要求可減少配筋，但是截面抗彎剛度基本與配筋面積成比例降低，鋼筋應(yīng)力大大提高，故撓度變形和裂縫寬度控制難以滿足。第4頁(yè)/共185頁(yè)

所謂預(yù)應(yīng)力砼，就是事先人為地在混凝土或鋼筋混凝土中引入內(nèi)部應(yīng)力，而且其數(shù)值和分布有利于抵消使荷載產(chǎn)生的應(yīng)力，稱其為預(yù)應(yīng)力混凝土。2.預(yù)應(yīng)力砼的基本原理：

要使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)得到進(jìn)一步發(fā)展，就必須克服混凝土抗拉強(qiáng)度低這一缺點(diǎn)，于是人們?cè)陂L(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中，創(chuàng)造出了預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。第5頁(yè)/共185頁(yè)

例如，對(duì)混凝土或鋼筋混凝土的受拉區(qū)預(yù)先施加壓應(yīng)力，使之建立一種人為的應(yīng)力狀態(tài)，這種應(yīng)力的大小和分布規(guī)律，能有利于抵消使用荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力，因而使混凝土構(gòu)件在使用荷載下允許出現(xiàn)拉應(yīng)力而不致開(kāi)裂，或推遲開(kāi)裂，或者限制裂縫寬度大小。第6頁(yè)/共185頁(yè)

設(shè)有一矩形簡(jiǎn)支梁，計(jì)算跨徑為L(zhǎng)，截面為b×h，承受均布荷載q（含自重在內(nèi)）,如圖所示。

下面以簡(jiǎn)支梁為例，進(jìn)一步說(shuō)明預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念。q第7頁(yè)/共185頁(yè)

該矩形簡(jiǎn)支梁由均布荷載產(chǎn)生的跨中最大彎矩為M=qL2/8，跨中截面應(yīng)力為上緣：=（壓應(yīng)力）下緣：（拉應(yīng)力）

為了使截面下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力，采用預(yù)加應(yīng)力的方法來(lái)抵消下緣拉應(yīng)力。第8頁(yè)/共185頁(yè)

一種方法是：先在截面重心處施加預(yù)壓力，令Ny=6M/h.NyNy產(chǎn)生的截面應(yīng)力為：第9頁(yè)/共185頁(yè)

在預(yù)加力Ny和均布荷載q共同作用下，將該預(yù)加應(yīng)力與均布荷載應(yīng)力疊加，求得截面上、下緣的總應(yīng)力為：上緣：下緣：=

（壓應(yīng)力）=MNy+=NyM第10頁(yè)/共185頁(yè)

另一種方法是：在距截面下緣h/3處（即偏心距e=h/6)處，施加預(yù)應(yīng)力，令Ny=3M/h。產(chǎn)生的截面上、下緣應(yīng)力為：NyNy上緣：下緣：（壓應(yīng)力）=第11頁(yè)/共185頁(yè)

在預(yù)加力Ny和均布荷載q共同作用下，將該預(yù)加應(yīng)力與均布荷載應(yīng)力疊加，求得截面上、下緣的總應(yīng)力為：上緣：下緣：=（壓應(yīng)力）=M+=NyMNy第12頁(yè)/共185頁(yè)此例說(shuō)明：（1）施加預(yù)應(yīng)力后，可以避免混凝土出現(xiàn)裂縫，混凝土梁可以全截面參加工作。（2）預(yù)加力的大小以及預(yù)加力的作用點(diǎn)位置是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的關(guān)鍵問(wèn)題。第13頁(yè)/共185頁(yè)3.預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)點(diǎn)：a.

節(jié)省材料，減輕自重，增加跨越能力。b.

提高構(gòu)件的抗裂性、增加截面剛度。c.

可以減小混凝土梁的豎向剪力和主拉應(yīng)力。d.

結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全可靠。e.

預(yù)加力還可以作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接手段，促進(jìn)了橋梁結(jié)構(gòu)新體系與施工方法的發(fā)展。第14頁(yè)/共185頁(yè)3.預(yù)應(yīng)力混凝土的缺點(diǎn)：a.

最主要的問(wèn)題是在使用階段如何保持有效預(yù)應(yīng)力不至于降低到最小。b.需要有一定的專門設(shè)備和配備一支技術(shù)熟練的專業(yè)隊(duì)伍。c.

預(yù)應(yīng)力反拱度不易控制。第15頁(yè)/共185頁(yè)3.預(yù)應(yīng)力混凝土的應(yīng)用：大跨度結(jié)構(gòu)（大跨度橋梁）；

特種結(jié)構(gòu)（防漏、防滲和壓力容器）；

對(duì)構(gòu)件的剛度和變形控制要求較高的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

第16頁(yè)/共185頁(yè)8.1.2預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件常用計(jì)算方法

將預(yù)應(yīng)力混凝土視作彈性材料，用材料力學(xué)公式對(duì)截面應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算，即將預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件看作受到兩組外力的作用，一組是由預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)拉力反向作用于構(gòu)件截面上的預(yù)拉力；另一組為外荷載的作用。分別計(jì)算由兩組力所產(chǎn)生的應(yīng)力、應(yīng)變和變形，然后進(jìn)行疊加。第17頁(yè)/共185頁(yè)1.預(yù)應(yīng)力度《公路橋規(guī)》將預(yù)應(yīng)力度（λ）定義為由預(yù)加應(yīng)力大小確定的消壓彎矩MO與外荷載產(chǎn)生的彎矩M的比值，即λ=M0/M式中：λ—預(yù)應(yīng)力度；M0—消壓彎矩。即將控制截面邊緣由預(yù)加力產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力抵消為零時(shí)所施加的荷載彎矩；M—使用荷載（不包括預(yù)加力）作用下控制截面的彎矩。8.1.3全預(yù)應(yīng)力和部分預(yù)應(yīng)力混凝土第18頁(yè)/共185頁(yè)全預(yù)應(yīng)力混凝土部分預(yù)應(yīng)力混凝土鋼筋混凝土2.加筋混凝土結(jié)構(gòu)的分類：沿預(yù)應(yīng)力方向的正截面不出現(xiàn)拉應(yīng)力，即：沿預(yù)應(yīng)力方向的正截面出現(xiàn)拉應(yīng)力或出現(xiàn)不超過(guò)規(guī)定寬度的裂縫，即：不施加預(yù)應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)，即第19頁(yè)/共185頁(yè)8.1.4預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展1.力學(xué)與實(shí)踐；生活中預(yù)應(yīng)力；桶箍，使木板預(yù)受壓，在使用中受水的張力，受拉木鋸-鋸條受壓，會(huì)發(fā)生壓屈，但鋸條的受拉性能好，擰緊拉繩使鋸條受拉，不易產(chǎn)生壓屈自行車–幅條和鋼圈，輻條細(xì)，易壓屈，受拉鋼圈截面較大，可受壓，旋緊輻條，使輻條預(yù)先受拉，在受力時(shí)不會(huì)產(chǎn)生壓屈搬書上架–雙手對(duì)書施加預(yù)壓力，書就不會(huì)掉下來(lái)第20頁(yè)/共185頁(yè)日常生活中的預(yù)應(yīng)力應(yīng)用第21頁(yè)/共185頁(yè)木制水桶的預(yù)應(yīng)力原理第22頁(yè)/共185頁(yè)2.預(yù)應(yīng)力混凝土的發(fā)展應(yīng)用；初期階段1886年前后，加利福尼亞舊金山工程師P.H.Jackson申請(qǐng)了在混凝土拱內(nèi)張緊鋼拉桿作樓板的專利1988年，德國(guó)的C.E.W.Doehring在混凝土樓板受荷前時(shí)拉力的鋼筋來(lái)加強(qiáng)混凝土的專利1908年，美國(guó)的C.R.Steiner提出了二次張拉的建議1925年內(nèi)布拉斯加州的R.E.Dill試用無(wú)粘結(jié)的做法第23頁(yè)/共185頁(yè)工程實(shí)用階段法國(guó)的弗萊西奈E.Freyssinet在1928年考慮混凝土收縮和徐變產(chǎn)生的損失，提出預(yù)應(yīng)力混凝土必須采用高強(qiáng)鋼材和高強(qiáng)混凝土，這是預(yù)應(yīng)力混凝土在理論上關(guān)鍵的突破直到1939年，E.Freyssinet發(fā)明了短部錨固用的錐形契等，在工藝上提供了切實(shí)可行的方法，使預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)得到工程應(yīng)用的真正推廣40年代，弗萊西奈E.Freyssinet設(shè)計(jì)跨越法國(guó)馬恩河，孔徑為55m的luzancy橋，人們才接受預(yù)應(yīng)力損失可以控制和計(jì)算的見(jiàn)解第24頁(yè)/共185頁(yè)迅速發(fā)展階段40年代：大規(guī)模的預(yù)應(yīng)力混凝土的推廣，是第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，由于西歐對(duì)工業(yè)、交通、城市建設(shè)急待恢復(fù)和重建，鋼材供應(yīng)十分緊張的情況下，原先鋼結(jié)構(gòu)的工程紛紛改為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)用范圍，也從橋梁、工廠擴(kuò)大到土木、建筑工程的各個(gè)領(lǐng)域1950年國(guó)際上成立了預(yù)應(yīng)力混凝土協(xié)會(huì)（簡(jiǎn)稱為FIP）1960年，預(yù)應(yīng)力混凝土橋已經(jīng)成為美國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)做法第25頁(yè)/共185頁(yè)世界普及階段美國(guó)：大規(guī)模的預(yù)應(yīng)力混凝土的推廣，是第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，由于西歐對(duì)工業(yè)、交通、城市建設(shè)急待恢復(fù)和重建，鋼材供應(yīng)十分緊張的情況下，原先鋼結(jié)構(gòu)的工程紛紛改為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)用范圍，也從橋梁、工廠擴(kuò)大到土木、建筑工程的各個(gè)領(lǐng)域日本德國(guó)比利時(shí)待續(xù)第26頁(yè)/共185頁(yè)

我國(guó)預(yù)應(yīng)力的發(fā)展50、60年代：預(yù)制構(gòu)件，3-6米的樓板，吊車梁，大型屋面板，12–18米的大梁，36米以內(nèi)的屋架等－提倡工業(yè)化施工70年代，北京和江、浙一帶建了不少的升板結(jié)構(gòu)，和少量的預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)80年代：由于無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土的推廣，多、高層大開(kāi)間的預(yù)應(yīng)力平板體系，大量地采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)橋梁，特種結(jié)構(gòu)等大量采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)90年代：高層房屋的樓板跨度大；采用預(yù)應(yīng)力梁減少新世紀(jì)：第27頁(yè)/共185頁(yè)預(yù)應(yīng)力壩第28頁(yè)/共185頁(yè)預(yù)應(yīng)力裝配式框架第29頁(yè)/共185頁(yè)第30頁(yè)/共185頁(yè)張拉結(jié)構(gòu)第31頁(yè)/共185頁(yè)張拉結(jié)構(gòu)倫敦千年橋第32頁(yè)/共185頁(yè)第33頁(yè)/共185頁(yè)第34頁(yè)/共185頁(yè)第35頁(yè)/共185頁(yè)英國(guó)PickettsLock國(guó)家體育場(chǎng)NationalAthleticsStadiumPickettsLock,UK第36頁(yè)/共185頁(yè)無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土樓板第37頁(yè)/共185頁(yè)第38頁(yè)/共185頁(yè)無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土錨具的可靠性高強(qiáng)鋼絲的可靠度一定要有非預(yù)應(yīng)力筋第39頁(yè)/共185頁(yè)第40頁(yè)/共185頁(yè)第41頁(yè)/共185頁(yè)第42頁(yè)/共185頁(yè)按照張拉鋼筋與澆搗混凝土的先后次序分為：

先張法（pretensioningmethod）：張拉鋼筋支模、澆砼砼達(dá)到一定強(qiáng)度剪絲產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力8.1.5張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋的方法先張法是靠粘結(jié)力來(lái)傳遞并保持預(yù)加應(yīng)力的。第43頁(yè)/共185頁(yè)先張法第44頁(yè)/共185頁(yè)

后張法（post-tensioningmethod）：澆砼，預(yù)留孔道達(dá)到強(qiáng)度，穿筋張拉鋼筋，錨固孔道灌漿錨具千斤頂波紋管錨環(huán)契塊千斤頂后張法是靠工作錨具來(lái)傳遞并保持預(yù)加應(yīng)力的。第45頁(yè)/共185頁(yè)后張法第46頁(yè)/共185頁(yè)第47頁(yè)/共185頁(yè)1.錨、夾具構(gòu)件制作完后，能取下重復(fù)使用–––夾具用于永久固定鋼筋、作為構(gòu)件的一部分–––錨具不同種類的錨具，有不同的固定原理。同時(shí)固定預(yù)應(yīng)力筋不同。錨具不同則回縮量不同，尺寸外形對(duì)構(gòu)件的影響不同。8.1.6張拉設(shè)備與機(jī)具其作用為固定力筋。第48頁(yè)/共185頁(yè)（1）對(duì)錨、夾具的要求：A.安全可靠，其本身具有足夠的強(qiáng)度和剛度。B.應(yīng)使預(yù)應(yīng)力鋼筋在錨具內(nèi)盡可能不產(chǎn)生滑移，以減少預(yù)應(yīng)力損失。C.構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于機(jī)械加工制作。D.使用方便，省材料、價(jià)格低。第49頁(yè)/共185頁(yè)(2).錨具的形式：錨具的型式繁多，按其傳力錨固受力原理，可分為三類：依靠摩擦力錨固的錨具。依靠承壓錨固的錨具。依靠粘結(jié)力錨固的錨具。如楔形錨、錐形錨和用于錨固鋼絞線的JM錨與夾片式群錨等。如墩頭錨、鋼筋螺紋錨等。如先張法的筋束錨固，以及后張法固定端的鋼絞線壓花錨具等。第50頁(yè)/共185頁(yè)螺絲端桿錨具錐形錨具錨具和夾具第51頁(yè)/共185頁(yè)第52頁(yè)/共185頁(yè)圖9-7鐓頭錨具JM12錨具第53頁(yè)/共185頁(yè)第54頁(yè)/共185頁(yè)夾片式錨具JM12錨具第55頁(yè)/共185頁(yè)

第56頁(yè)/共185頁(yè)第57頁(yè)/共185頁(yè)第58頁(yè)/共185頁(yè)第59頁(yè)/共185頁(yè)第60頁(yè)/共185頁(yè)第61頁(yè)/共185頁(yè)第62頁(yè)/共185頁(yè)第63頁(yè)/共185頁(yè)第64頁(yè)/共185頁(yè)第65頁(yè)/共185頁(yè)第66頁(yè)/共185頁(yè)其它設(shè)備：2.預(yù)加應(yīng)力的其它設(shè)備千斤頂制孔器抽拔橡膠管螺旋金屬波紋管穿索機(jī)壓漿機(jī)張拉臺(tái)座（先張法）第67頁(yè)/共185頁(yè)

千斤頂油泵卷?yè)P(yáng)機(jī)第68頁(yè)/共185頁(yè)第69頁(yè)/共185頁(yè)第70頁(yè)/共185頁(yè)第71頁(yè)/共185頁(yè)1.混凝土：8.1.7預(yù)應(yīng)力混凝土材料第72頁(yè)/共185頁(yè)第73頁(yè)/共185頁(yè)第74頁(yè)/共185頁(yè)第75頁(yè)/共185頁(yè)鋼絲Wire中強(qiáng)鋼絲：800~1200MPa高強(qiáng)鋼絲：1470~1860MPa延伸率：d10=6%，d100=3.5~4%直徑3~9mm，有光面、刻痕和螺旋肋三種刻痕鋼絲螺旋肋鋼絲第76頁(yè)/共185頁(yè)鋼絞線StrandorTendon有二股、三股和七股鋼絞線，7股鋼絞線應(yīng)用最多外接圓直徑9.5~15.2mm無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力束第77頁(yè)/共185頁(yè)第78頁(yè)/共185頁(yè)1.定義：8.1.8張拉控制應(yīng)力

其值為張拉設(shè)備（如千斤頂油壓表）所指示的總張拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋面積得到的應(yīng)力值。

張拉控制應(yīng)力(controlstressbyspreadout)是指預(yù)應(yīng)力鋼筋在進(jìn)行張拉時(shí)所控制達(dá)到的最大應(yīng)力值。第79頁(yè)/共185頁(yè)2.張拉控制應(yīng)力大小的確定：8.1.8張拉控制應(yīng)力

考慮因素：

張拉控制應(yīng)力的確定原則：與預(yù)應(yīng)力鋼筋的鋼種有關(guān)，還與施加預(yù)應(yīng)力的方法有關(guān)。a.

con

。產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力大，抗裂性好con>0.4fptk0.5fpykb.

con

過(guò)高?？赡芤饛埨瓡r(shí)鋼絲拉斷也只能適當(dāng)?；騊cr

與Pu過(guò)干接近c(diǎn).

與所采用的鋼筋種類和張拉方式有關(guān)。軟鋼，硬，先張，后張第80頁(yè)/共185頁(yè)3.張拉控制應(yīng)力允許值鋼種先張法后張法碳素鋼絲.刻痕鋼絲.鋼鉸線熱處理鋼筋.冷拔低碳鋼絲冷拉鋼筋0.75fptk0.7fptk0.90fpyk0.7fptk0.65fptk0.85fpyk張拉方法8.1.8張拉控制應(yīng)力第81頁(yè)/共185頁(yè)在考慮提高施工階段的抗裂性及減少應(yīng)力松馳、摩擦、鋼筋分批張拉及臺(tái)座之間的溫差損失時(shí)，可以提高0.05fptk(0.05fpyk)8.1.8張拉控制應(yīng)力第82頁(yè)/共185頁(yè)引起預(yù)應(yīng)力損失的原因有六大類。先分別找出這些損失出現(xiàn)的原因，再根據(jù)先張法和后張法的施工特點(diǎn)，了解不同預(yù)應(yīng)力損失的組合。con–l=P–––有效預(yù)應(yīng)力。8.1.8

預(yù)應(yīng)力損失1.定義

預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉應(yīng)力在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件施工及使用過(guò)程中，由于張拉工藝和材料特性等原因是在不斷降低的，這種預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力的降低，稱為預(yù)應(yīng)力損失（thecostofprestressingforce)。第83頁(yè)/共185頁(yè)8.1.8

預(yù)應(yīng)力損失2.預(yù)應(yīng)力損失種類瞬時(shí)損失長(zhǎng)期損失預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間的摩擦引起的損失錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的損失溫差損失混凝土彈壓損失鋼筋松弛損失混凝土收縮、徐變損失

對(duì)于不同種類的錨具、不同施工方法，可能還存在其他預(yù)應(yīng)力損失。如：錨圈口摩阻損失等，應(yīng)根據(jù)具體情況逐項(xiàng)考慮其影響。第84頁(yè)/共185頁(yè)a–––回縮量l–––張拉端～錨固端距離張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失l1：按下式計(jì)算：式中：Es–––預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量第85頁(yè)/共185頁(yè)后張法：x–––從張拉端至計(jì)算截面的孔道長(zhǎng)度(m)可用投影長(zhǎng)度。

–––從張拉端至計(jì)算截面曲線孔道長(zhǎng)度的夾角(rad)。當(dāng)

+kx0.2時(shí)，

l2=con(kx+)預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的損失l2：第86頁(yè)/共185頁(yè)加熱養(yǎng)護(hù)：此時(shí)砼未結(jié)硬。筋自由伸長(zhǎng)，而臺(tái)座不動(dòng)。松了–––產(chǎn)生溫差損失小鋼模生產(chǎn)的構(gòu)件無(wú)此項(xiàng)損失。受張拉的鋼筋與承受拉力的設(shè)備之間的溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失l3：第87頁(yè)/共185頁(yè)（1）應(yīng)力松弛現(xiàn)象：指鋼筋在高應(yīng)力狀態(tài)下，由于鋼筋的塑性變形而使應(yīng)力隨時(shí)間的增長(zhǎng)而降低的現(xiàn)象。（2）應(yīng)力松弛：長(zhǎng)度不變，應(yīng)力隨時(shí)間增長(zhǎng)而降低。應(yīng)力松弛的特點(diǎn)與鋼種有關(guān)。軟鋼小而硬鋼大，與時(shí)間有關(guān)，先快后慢。一天完成80%，一小時(shí)為50%。預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛引起的損失l4：第88頁(yè)/共185頁(yè)（3）利用超引拉工序可以減少l4超張拉工序：對(duì)鋼筋從01.05con(持荷2min)con對(duì)鋼絲從01.05con(持荷2min)0con超張拉的持荷2min，已將部分的松弛完成，所以可達(dá)到減少l4的目的。第89頁(yè)/共185頁(yè)鋼種一次張拉超張拉冷拉熱軌鋼筋.熱處理鋼筋0.05con碳素鋼絲.鋼鉸線冷拔低碳鋼筋0.035con=1.0=0.90.085con0.065con當(dāng)con0.5l4=0應(yīng)力不高，其徐變不明顯。（4）l4的計(jì)算第90頁(yè)/共185頁(yè)收縮、徐變將引起構(gòu)件縮短，鋼筋回縮，引起l3，砼徐變f'cn此時(shí)預(yù)應(yīng)力的大小，縱筋含鋼率等：先張法：砼收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失l5：第91頁(yè)/共185頁(yè)后張法：、'–––受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋的含鋼率。pc、'pc–––產(chǎn)生第一批預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)應(yīng)力損失后，受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋在各自合力點(diǎn)處砼的法向壓應(yīng)力第92頁(yè)/共185頁(yè)l5還可考慮環(huán)境和時(shí)間因素的影響干燥('l5)l5(1.02～1.03)高溫('l5)l50.5)時(shí)間影響：l5('l5)j–––預(yù)加應(yīng)力至承受外荷的天數(shù)(j120天)第93頁(yè)/共185頁(yè)后張法中，用螺旋式預(yù)應(yīng)力鋼筋作配筋的環(huán)形構(gòu)件：電桿、水池、壓力管道等。直接在混凝土上進(jìn)行張拉。這時(shí)筋對(duì)構(gòu)件產(chǎn)生外壁的徑向壓力，使砼局部擠壓，鋼筋松馳，引起l6d>3m，l6=0d3m，取l6=30N/mm2

混凝土的局部擠壓引起的預(yù)應(yīng)力損失l6

：第94頁(yè)/共185頁(yè)

先張法構(gòu)件：砼預(yù)壓前l(fā)I=l1+l3+l2砼預(yù)壓后lII=l5

后張法構(gòu)件：砼預(yù)壓前l(fā)I=l1+l2砼預(yù)壓后lII=l4+l5+l6總損失：l

=li

+lII先張法：l4

110N/mm2后張法：l4

80N/mm28.1.9

預(yù)應(yīng)力損失的組合第95頁(yè)/共185頁(yè)

預(yù)應(yīng)力損失組合：先張法后張法

先張法：l4

110N/mm2后張法：l4

80N/mm28.1.9

預(yù)應(yīng)力損失的組合

混凝土預(yù)壓前損失（第一批損失)

混凝土預(yù)壓后損失（第二批損失)

預(yù)應(yīng)力總損失第96頁(yè)/共185頁(yè)針對(duì)引起不同預(yù)應(yīng)力損失的原因，尋找措施l1：小變形夾具，減少墊板，增加臺(tái)座長(zhǎng)度。l2：減小摩擦，兩端張拉，超張拉。l3：采用二次升溫養(yǎng)護(hù)：t020使砼達(dá)到一定強(qiáng)度，再升溫；鋼模上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋。l4：超張拉，減少l4，讓l4先部分完成。l5：控制pc(完成第一批損失后的砼預(yù)應(yīng)力)，'pc

0.5f'cm，f'cm不太小，減小收縮徐變的一些措施。8.1.10減小預(yù)應(yīng)力損失的措施：第97頁(yè)/共185頁(yè)8.1.11后張法構(gòu)件端部錨固區(qū)的局部受壓驗(yàn)算：1.端部受壓截面尺寸驗(yàn)算：

為了滿足構(gòu)件端部局部受壓區(qū)的抗裂要求，防止該區(qū)段混凝土由于施加預(yù)應(yīng)力而出現(xiàn)沿構(gòu)件方向的裂縫，對(duì)配置間接鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其局部受壓區(qū)的截面尺寸應(yīng)符合下列要求：式中：—混凝土局部受壓凈面積；—混凝土局部受壓承載力的提高系數(shù)；—張拉時(shí)混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。第98頁(yè)/共185頁(yè)8.1.11后張法構(gòu)件端部錨固區(qū)的局部受壓驗(yàn)算：2.局部受壓承載力計(jì)算：式中：—配置間接鋼筋范圍以內(nèi)混凝土核心面積；—配置間接鋼筋的局部受壓承載力提高系數(shù)；—間接鋼筋的體積配筋率。

錨固區(qū)段配置間接鋼筋（焊接鋼筋網(wǎng)或螺旋式鋼筋）可以有效地提高錨固區(qū)段的局部受壓強(qiáng)度，防止局部受壓破壞。當(dāng)配置方格網(wǎng)式或螺旋式間接鋼筋，且其核芯面積時(shí)，局部受壓承載力應(yīng)按下式計(jì)算：第99頁(yè)/共185頁(yè)8.2.1軸心受拉構(gòu)件各階段的應(yīng)力分析§8.2預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的計(jì)算1.先張法構(gòu)件：（1）施工階段：a）張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋：此時(shí)：預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力為，混凝土應(yīng)力為0，非預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力為0。第100頁(yè)/共185頁(yè)b）完成第一批損失（混凝土受到預(yù)壓應(yīng)力之前)：此時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力：

混凝土應(yīng)力：

c）放張預(yù)應(yīng)力鋼筋：預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力：

非預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力：

第101頁(yè)/共185頁(yè)根據(jù)截面內(nèi)力平衡條件：式中：A0=Ac+E·As+E·Ap－換算截面面積?？鄢椎?，鋼筋等后的截面面積的砼截面面積。第102頁(yè)/共185頁(yè)d）完成第二批損失（混凝土受到預(yù)壓應(yīng)力之后)：非預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力：預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力：砼的有效預(yù)壓應(yīng)力，用于抗裂性驗(yàn)算pcI、pcII

可分別將Np=(con–

2)Ap看作外力除以構(gòu)件的核算截面面積。第103頁(yè)/共185頁(yè)

《規(guī)范》規(guī)定，當(dāng)受拉區(qū)非預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)S大于0.4AP時(shí)，應(yīng)考慮非預(yù)應(yīng)力筋由于混凝土收縮和徐變引起的內(nèi)力影響：非預(yù)應(yīng)力筋阻止徐變，使砼產(chǎn)生拉應(yīng)力，使pcII降低：sII=EspcII+l5非預(yù)應(yīng)力鋼筋由于混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力。式中：第104頁(yè)/共185頁(yè)使用階段受力過(guò)程的三個(gè)特征點(diǎn)：NN0(c=0)Ncr(c=ftk)Nu(fpy)（2）使用階段：N0N00NcrNcrftkNuNu第105頁(yè)/共185頁(yè)a)加荷至混凝土應(yīng)力為零：c=0s=l5p=p0=con–l

N0=0Ap–csAs=(con–l)Ap–l5As=pcII·A0

式中Np0–––消壓軸力，抵消截面上混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力所需的軸向力。第106頁(yè)/共185頁(yè)b)加載至構(gòu)件截面即將開(kāi)裂：c=ftks=esftk–l5p=con–l+eftk

截面平衡：Ncr=ftk·Ac+sAs+pAp式中Ncr–––預(yù)應(yīng)力軸拉構(gòu)件即將開(kāi)裂所能承受的軸向力。Ncr=(ftk+pcII)A0

(預(yù)應(yīng)力存在可以提高抗裂性)第107頁(yè)/共185頁(yè)c)加載至構(gòu)件破壞：c=0s=fyp=fpy

所以：Nu=fpy·Ac+fy·As

(應(yīng)力的存在不能提高正截面承截力)Nu–––極限承截力。第108頁(yè)/共185頁(yè)a)澆注混凝土，養(yǎng)護(hù)直至鋼筋張拉前，認(rèn)為截面中不產(chǎn)生任何應(yīng)力。c=pcIs=espcIpe=con–l2

2.后張法構(gòu)件：（1）施工階段：b)張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋；第109頁(yè)/共185頁(yè)根據(jù)截面平衡：peAp=c·Ac+s·

As式中：

Ac–––扣除非預(yù)應(yīng)力鋼筋所占的混凝土截面面積以及預(yù)留孔道的面積。第110頁(yè)/共185頁(yè)c)完成第一批損失（混凝土受到預(yù)壓應(yīng)力之前）：c=pcIsI=espcIpeI=con–l1–l2=lI

截面平衡：peIAp=cAc+sI·

As第111頁(yè)/共185頁(yè)d)完成第二批損失（混凝土受到預(yù)壓應(yīng)力之后）：c=pcIIsII=espcIIp=con–l截面平衡：pAp=cAc+sII·

As第112頁(yè)/共185頁(yè)a)消壓(加載到混凝土應(yīng)力為零)c=0s=espcII+

l5–

espcII=l5(壓)p=con–l+epcII截面平衡：N0=pAp–Ass=pcII·A0（2）使用階段：N0N00第113頁(yè)/共185頁(yè)b)加載至裂縫即將出現(xiàn)c=ftks=esftk–

l5(拉)p=con–l+epcII+

eftk截面平衡：Ncr=pAp+Ass+Ac·ftk=(pcII+ftk)A0NcrNcrftk第114頁(yè)/共185頁(yè)c)加載至破壞：c=0s=fyp=fpyNu=fpy·Ap+fy·As作業(yè)：比較先、后張法各階段的應(yīng)力狀態(tài)及公式的表達(dá)。NuNu第115頁(yè)/共185頁(yè)1.正截面承載力：r0N

Nu=fyAs+fpy·Apr0–––結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)；N

–––軸力設(shè)計(jì)值式中，主要用來(lái)求Ap和As，一般按構(gòu)造設(shè)As求Ap。8.2.2軸心受拉構(gòu)件使用階段的計(jì)算第116頁(yè)/共185頁(yè)2.裂縫控制驗(yàn)算：裂縫控制等級(jí)分為三級(jí)。(1)嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件(一級(jí))sc–pcII0sc–––按荷載短期效應(yīng)值合求得的砼的法向應(yīng)力pcII–––扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的砼預(yù)壓應(yīng)力即：在荷載短期效應(yīng)組合下，不出現(xiàn)拉應(yīng)力。第117頁(yè)/共185頁(yè)(2)一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件(二級(jí))短期效應(yīng)組合：sc–pcctrftk式中ct–––砼拉應(yīng)力控制系數(shù)。例：碳素鋼絲，ct=0.3r

–––受拉區(qū)砼塑性影響系數(shù)。軸拉構(gòu)件取1.0即：在荷載短期效應(yīng)組合下，允許出現(xiàn)拉應(yīng)力，但一定有限值；在荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合下，不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力。長(zhǎng)期效應(yīng)組合：lc–pc0lc–––荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合下的砼法向應(yīng)力，Nl/A。第118頁(yè)/共185頁(yè)(3)允許開(kāi)裂，但限制裂縫密度(三級(jí))Wmax[Wmas]cr軸拉cr=2.7受彎、偏壓cr=2.1偏拉cr=2.4第119頁(yè)/共185頁(yè)先張法：放松預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)構(gòu)件承載力驗(yàn)算。后張法：張拉鋼筋時(shí)構(gòu)件承載力驗(yàn)算，端部錨固區(qū)局壓驗(yàn)算。8.2.3軸心受拉構(gòu)件施工階段的驗(yàn)算第120頁(yè)/共185頁(yè)（1）張拉（或放張）預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，構(gòu)件的承載力驗(yàn)算：混凝土的預(yù)壓應(yīng)力應(yīng)符合下列條件：式中：fc'–––放松(張拉)預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)砼立方體抗壓強(qiáng)度相應(yīng)的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，直線內(nèi)插。例：C3075％22.5在20.25中插cc–––放松(張拉)鋼筋時(shí)砼的預(yù)應(yīng)壓力在施工階段：fcn'

0.75砼強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。第121頁(yè)/共185頁(yè)a.防止局壓傳遞段劈裂(抗裂)–––局部受壓區(qū)的截面尺寸要求。Fl

1.5fcAln式中：Fl

–––

局部受壓面上作用的局部壓力設(shè)計(jì)值Fl=1.2conApAln

–––

局部受壓凈面積，從錨具邊45°成拉墊板擴(kuò)散至構(gòu)件表面減去孔道，凹槽部分。（2）構(gòu)件端部錨固區(qū)的局部承壓驗(yàn)算：第122頁(yè)/共185頁(yè)

–––

砼局壓強(qiáng)度提高素?cái)?shù)，“套箍”作用Al

–––

局壓面積Ab

–––

局壓時(shí)計(jì)算底面積，按同心、對(duì)稱原則確定第123頁(yè)/共185頁(yè)b.局部受壓承載力計(jì)算：為防止構(gòu)件端部的局壓破壞，配方格網(wǎng)式或螺旋式間接鋼筋。Fl

(fc+2Pvcorfy)Aln式中

Pv

–––

體積配筋率第124頁(yè)/共185頁(yè)預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件設(shè)計(jì)步驟框圖確定：截面尺寸，混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的強(qiáng)度及彈性模量，放張時(shí)混凝土強(qiáng)度等級(jí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力，施工方法（先張法、后張法），外荷載引起的內(nèi)力，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。使用階段承載力計(jì)算確定Ap計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失值σl計(jì)算混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力值σpcII使用階段抗裂度驗(yàn)算或裂縫寬度驗(yàn)算不滿足滿足第125頁(yè)/共185頁(yè)放松預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)混凝土強(qiáng)度驗(yàn)算預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完畢時(shí)混凝土強(qiáng)度驗(yàn)算構(gòu)件端部局部受壓驗(yàn)算施工階段驗(yàn)算后張法先張法結(jié)束不滿足不滿足預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件設(shè)計(jì)步驟框圖第126頁(yè)/共185頁(yè)

預(yù)應(yīng)力構(gòu)件在使用階段截面不產(chǎn)生拉應(yīng)力或不開(kāi)裂，從而把原有的脆性材料性質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥圆牧稀?/p>

在計(jì)算時(shí)，均可把全部預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力視為作用在換算截面上的外力，將混凝土作為理想彈性體按材料力學(xué)公式確定其應(yīng)力。§8.3預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的計(jì)算8.3.1受彎構(gòu)件的應(yīng)力分析第127頁(yè)/共185頁(yè)1.施工階段（1）先張法構(gòu)件換算截面重心軸第128頁(yè)/共185頁(yè)在Npo作用下截面任意點(diǎn)的混凝土法向應(yīng)力為：相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力分別為：第129頁(yè)/共185頁(yè)1）完成第一批損失時(shí)（混凝土受預(yù)壓應(yīng)力之前）：式中

NpoI

–––

已出現(xiàn)第一批預(yù)應(yīng)力損失NpoI

=(con–lI)Ap+('con–'lI)A'p第130頁(yè)/共185頁(yè)在預(yù)應(yīng)力鋼筋合力處砼受到的法向壓應(yīng)力：法向壓應(yīng)力引導(dǎo)砼壓縮，同時(shí)預(yù)應(yīng)力筋受壓為epcI，所以：peI

=con–lI–epcI(yp)'peI

='con–'lI–e'pcI(y'p)第131頁(yè)/共185頁(yè)2)完成第二批損失時(shí)（混凝土受預(yù)壓應(yīng)力之后）：NpoII

–––

完成全部預(yù)應(yīng)力損失后預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力。NpoII

=(con–l)Ap+('con–'l)A'p–σl5As-‘l5

A‘S同理：預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力：pe

=con–l–epcII(yp)'pe

='con–'l–e'pcII(y'p)第132頁(yè)/共185頁(yè)（2）后張法構(gòu)件凈截面重心軸第133頁(yè)/共185頁(yè)在Np作用下截面任意點(diǎn)的混凝土法向應(yīng)力為：相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力分別為：第134頁(yè)/共185頁(yè)1）完成第一批損失時(shí)（混凝土受預(yù)壓應(yīng)力之前）：式中

NpI

–––

已出現(xiàn)第一批預(yù)應(yīng)力損失NpI

=(con–l)Ap+('con–'l)A'p第135頁(yè)/共185頁(yè)在預(yù)應(yīng)力鋼筋合力處砼受到的法向壓應(yīng)力：法向壓應(yīng)力引導(dǎo)砼壓縮，同時(shí)預(yù)應(yīng)力筋受壓為epcI，所以：peI

=con–lI–epcI(yp)'peI

='con–'lI–e'pcI(y'p)第136頁(yè)/共185頁(yè)2)完成第二批損失時(shí)（混凝土受預(yù)壓應(yīng)力之后）：NpII

–––

完成全部預(yù)應(yīng)力損失后預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力。NpII

=(con–l)Ap+('con–'l)A'p–σl5As-‘l5

A‘S同理：預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力：pe

=con–l–epcII(yp)'pe

='con–'l–e'pcII(y'p)第137頁(yè)/共185頁(yè)p(y0)=con–l–epcII(yp)+epcII(y0)=con–l2.使用階段1）加荷至受拉邊緣混凝土預(yù)壓應(yīng)力為零

加載至受彎構(gòu)件截面下邊緣應(yīng)力為零時(shí)，當(dāng)外荷載作用的彎矩使截面下邊緣產(chǎn)生的拉應(yīng)力正好為pcII(y0)–––消壓狀態(tài)，相應(yīng)的彎矩稱為消壓彎矩。第138頁(yè)/共185頁(yè)由材力知：p(y'0)進(jìn)一步減少式中：W0

–––

換算截面受拉力緣的彈性抵抗矩。第139頁(yè)/共185頁(yè)2）加載至受拉區(qū)砼即將開(kāi)裂時(shí)：E'c=0.5Ec

p,cr=con–l+Ieftk

'p進(jìn)一步減少M(fèi)cr=M0+Mscr=(pcII+rmftk)W0

預(yù)應(yīng)力提高了抗裂性能?？紤]塑性開(kāi)裂彎矩第140頁(yè)/共185頁(yè)3）加載至構(gòu)件破壞時(shí)：pu=fpy='con–'l–

e'pcII–f'py+e'pcII='con–'l–f'py(以拉應(yīng)力的形式表達(dá))第141頁(yè)/共185頁(yè)8.3.1受彎構(gòu)件使用階段正截面承載力計(jì)算1.破壞階段的截面應(yīng)力狀態(tài)

預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件與普通鋼筋混凝土受彎構(gòu)件相似，當(dāng)ξ≤ξb時(shí)，破壞時(shí)截面上受拉區(qū)的預(yù)應(yīng)力鋼筋先到達(dá)屈服強(qiáng)度，而后受壓區(qū)混凝土被壓碎使構(gòu)件破壞。如截面上還配置位于受壓區(qū)的預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)’p和非預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)s、A’s，這些鋼筋的應(yīng)力均可按平截面假定確定。第142頁(yè)/共185頁(yè)（１）界限破壞時(shí)截面相對(duì)受壓區(qū)高度ξb的計(jì)算對(duì)有屈服點(diǎn)的鋼筋(熱軋鋼筋和冷拉鋼筋)與普通鋼筋混凝土不同之處：第143頁(yè)/共185頁(yè)對(duì)無(wú)屈服點(diǎn)的鋼筋(鋼絲、鋼鉸成)p0=con–l

–––

受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)處砼法向應(yīng)力為零時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力。第144頁(yè)/共185頁(yè)（2）求任意位置處預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力可由平截面假定得出。

設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)拉應(yīng)力為σpoi

，則對(duì)于距混凝土受壓邊緣為hoi的預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力σpei為：如配置有非預(yù)應(yīng)力鋼筋，則其應(yīng)力為：第145頁(yè)/共185頁(yè)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力σpei

應(yīng)符合下列條件：

當(dāng)σpei

為拉應(yīng)力且其值大于fpy

時(shí)，取σpei=

fpy

；當(dāng)σpei

為壓應(yīng)力且其絕對(duì)值大于（σpoi–f’py

)的絕對(duì)值時(shí)，取σpei=σpoe-

f’py

。非預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力σei

應(yīng)符合下列條件：

當(dāng)σsi

為拉應(yīng)力且其值大于fy

時(shí)，取σsi=

fy

；當(dāng)σsi

為壓應(yīng)力且其絕對(duì)值大于f’y

時(shí)，取σsi=

f’y

。第146頁(yè)/共185頁(yè)（3）求受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力達(dá)到破壞時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)p’中的應(yīng)力為：第147頁(yè)/共185頁(yè)2.正截面受彎承載力計(jì)算

預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件在荷載作用下發(fā)生破壞時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋先達(dá)到屈服，然后受壓區(qū)混凝土達(dá)到彎曲抗壓強(qiáng)度而破壞。

如果在截面上還有非預(yù)應(yīng)力鋼筋，破壞時(shí)其應(yīng)力均能達(dá)到屈服強(qiáng)度。

而受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋在施工階段是受拉，進(jìn)入使用階段后隨著外荷載的增加，其拉應(yīng)力逐漸減小，在破壞時(shí)的應(yīng)力可能仍為拉應(yīng)力，也可能變?yōu)閴簯?yīng)力。第148頁(yè)/共185頁(yè)（1）矩形截面：適用條件：2'

x

bh0

由平衡條件可得：第149頁(yè)/共185頁(yè)

–––

縱向受壓鋼筋(包括預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋)合力點(diǎn)至受壓區(qū)邊緣的距離，當(dāng)pu

為拉應(yīng)力時(shí)，用s

代替。上式中：—受壓區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力。—受壓區(qū)縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)、受壓區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋合力作用點(diǎn)至受壓區(qū)邊緣的距離。第150頁(yè)/共185頁(yè)當(dāng)時(shí)，則正截面承載力可按下列公式計(jì)算：

當(dāng)為壓應(yīng)力時(shí)，取當(dāng)為拉應(yīng)力時(shí)，取第151頁(yè)/共185頁(yè)（2）T形截面：x

hf第一類x

>hf第二類hfbf第152頁(yè)/共185頁(yè)判別T形截面類型：

當(dāng)符合上述條件時(shí)，為第一類T形截面，即x

hf

，構(gòu)件可按寬度為bf

的矩形截面計(jì)算，否則為第二類T形截面，即x

>hf

。復(fù)核截面時(shí)：設(shè)計(jì)截面時(shí)：第153頁(yè)/共185頁(yè)1）第一類T形截面的計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度x應(yīng)滿足下列適用條件：2'

x

bh0

第154頁(yè)/共185頁(yè)2）第二類T形截面的計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度x應(yīng)滿足下列適用條件：2'

x

bh0

第155頁(yè)/共185頁(yè)

利用正截面承截力計(jì)算公式，要求在已知M的條件下，確定As,As,Ap,Ap。當(dāng)不配A

p時(shí)，可按構(gòu)造確定As,As，利用基本公式求x和Ap；當(dāng)配置Ap時(shí)，可先不考慮Ap，并按構(gòu)造確定As及As，估算Ap，再按Ap=(0.15~0.25)Ap，再由公式計(jì)算pn，計(jì)算Ap和Ap。第156頁(yè)/共185頁(yè)裂縫控制等級(jí)：

sc–pcII0

sc–pcIIctrftklc–pcII08.3.3受彎構(gòu)件使用階段正截面抗裂度驗(yàn)算（1）嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件在荷載的短期效應(yīng)組合下應(yīng)符合下列要求：（2）一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件1）在荷載的短期效應(yīng)組合下應(yīng)符合下列要求：2）在荷載的長(zhǎng)期效應(yīng)組合下應(yīng)符合下列要求：第157頁(yè)/共185頁(yè)8.3.4受彎構(gòu)件正截面裂縫寬度驗(yàn)算第158頁(yè)/共185頁(yè)

受彎構(gòu)件由于預(yù)應(yīng)力的存在，阻滯了斜裂縫的出現(xiàn)和開(kāi)展，增加了砼剪壓區(qū)的高度和骨料咬合力，提高了斜截面抗剪強(qiáng)度Vp。

VVcs+VpVp=0.05Np0式中：Np0

–––

計(jì)算截面上砼的法向預(yù)應(yīng)力為零

時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力。8.3.5受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力計(jì)算第159頁(yè)/共185頁(yè)當(dāng)Np0>0.3fcA0

取

Np0=0.3fcA0

過(guò)大的壓力可能降低抗剪強(qiáng)度當(dāng)構(gòu)件同時(shí)配有箍筋和彎筋時(shí)：V

Vcs+VP+0.8

fyAsbsins+0.8

fpyApbsinp一般在公式中，Vp、Vw、Vwp均已確定，按剪力設(shè)計(jì)值求得：Np0=App0+

Ap''p0–Asls–A's'ls第160頁(yè)/共185頁(yè)主要措施是限制主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力。（1）限制主拉應(yīng)力嚴(yán)格不裂tp0.85ftk一般不裂pt=0.95ftk8.3.6受彎構(gòu)件斜截面抗裂度驗(yàn)算（2）限制主壓應(yīng)力cp0.6fcktp和cp

均可利用材力的公式求解。

第161頁(yè)/共185頁(yè)（3）斜截面抗裂度驗(yàn)算位置1）跨內(nèi)不利位置的截面

如彎矩和剪力較大的截面，或截面外形有突變的截面。2）在沿截面高度上，應(yīng)選擇換算截面重心處和截面寬度劇烈改變處

如I

形截面上、下翼緣與腹板交界處。

先張法預(yù)應(yīng)力是靠鋼筋和砼之間的粘結(jié)作用傳遞的，因此需要一定的范圍才能建立，在驗(yàn)算時(shí)應(yīng)考慮傳遞長(zhǎng)度和錨固區(qū)長(zhǎng)度這些因素的影響。第162頁(yè)/共185頁(yè)1）不允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件2）允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，當(dāng)預(yù)拉區(qū)不配置預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)8.3.7受彎構(gòu)件施工階段的驗(yàn)算第163頁(yè)/共185頁(yè)cc、ct是相應(yīng)施工階段計(jì)算截面邊緣纖維混凝土最大拉應(yīng)力和壓應(yīng)力。例：先張法構(gòu)件：制作階段：運(yùn)輸及安裝階段：第164頁(yè)/共185頁(yè)

預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件由于預(yù)應(yīng)力的作用產(chǎn)生反拱(向上的撓曲變形)，在使用荷載作用下產(chǎn)生的變形要抵消一部分反拱，所以預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的變形將較普砼構(gòu)件小一些。8.3.8受彎構(gòu)件變形驗(yàn)算預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件的撓度可由這兩部分疊加而得。第165頁(yè)/共185頁(yè)（1）預(yù)應(yīng)力作用產(chǎn)生的反拱：Ec=0.5Ec式中Np0

–––

完成全部預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)應(yīng)力合力大小。第166頁(yè)/共185頁(yè)（2）荷載作用下的撓度計(jì)算：按最小剛度原則，按結(jié)力的方法求：Bs–––考慮Bl按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算并考慮荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合的影響。（3）變形驗(yàn)算：fl–fpl[fmax]

第167頁(yè)/共185頁(yè)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)步驟確定：截面尺寸，混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的強(qiáng)度及彈性模量，放張時(shí)混凝土強(qiáng)度等級(jí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力，施工方法，初定預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積，外荷載引起的內(nèi)力，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失值計(jì)算混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力值使用階段正截面承載力計(jì)算滿足不滿足第168頁(yè)/共185頁(yè)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)步驟驗(yàn)算預(yù)應(yīng)力鋼筋的傳遞長(zhǎng)度范圍的承載力及抗裂度先張先張先張使用階段斜截面受剪承載力計(jì)算滿足使用階段斜截面抗裂度驗(yàn)算滿足變形驗(yàn)算滿足結(jié)束施工階段（制作、運(yùn)輸、吊裝）的驗(yàn)算滿足不滿足不滿足不滿足不滿足使用階段正截面抗裂度及裂縫寬度驗(yàn)算第169頁(yè)/共185頁(yè)1.截面形式和尺寸對(duì)于預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件，通常采用正方形或矩形截面；對(duì)于預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件，可采用T形、I形、箱形等截面?！?.4預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的構(gòu)造要求8.4.1一般規(guī)定預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件其截面高度；翼緣寬度一般可取，翼緣厚度可取，腹板可取第170頁(yè)/共185頁(yè)2.預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋的布置直線布置：曲線布置：折線布置：適用于荷載和跨度不大時(shí)，施工時(shí)用先張法和后張法均可。適用于荷載和跨度較大時(shí)，施工時(shí)一般用后張法。適用于荷載和跨度較大時(shí)，施工時(shí)一般用先張法。第171頁(yè)/共185頁(yè)3.非預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋的布置配置非預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋的作用：

施加預(yù)應(yīng)力過(guò)程中產(chǎn)生的拉應(yīng)力。防止施工階段因混凝土收縮和溫差引起預(yù)拉區(qū)裂縫。防止構(gòu)件在制作、堆放、運(yùn)輸、吊裝時(shí)出現(xiàn)裂縫或減小裂縫寬度。非預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋的強(qiáng)度等級(jí)宜低于預(yù)應(yīng)力鋼筋。在預(yù)應(yīng)力鋼筋彎折處，應(yīng)加密箍筋或沿彎折處內(nèi)側(cè)布置非預(yù)應(yīng)力鋼筋網(wǎng)片，以加強(qiáng)在鋼筋彎折區(qū)段的混凝土。第172頁(yè)/共185頁(yè)4.預(yù)拉區(qū)縱向鋼筋的配筋率及直徑（1）施工階段預(yù)拉區(qū)不允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，預(yù)拉區(qū)縱向鋼筋的配筋率：（2）施工階段預(yù)拉區(qū)允許出現(xiàn)裂縫，而在預(yù)拉區(qū)不配置預(yù)應(yīng)力鋼筋的構(gòu)件，當(dāng)算得的截面邊緣纖維混凝土拉應(yīng)力時(shí)，預(yù)拉區(qū)縱向鋼筋的配筋率；當(dāng)，則在0.15%和0.4%之間按直線內(nèi)插。（3）預(yù)拉區(qū)非預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋的直徑，對(duì)光面鋼筋不宜大于12mm，變形鋼筋不宜大于14mm，并沿構(gòu)件預(yù)拉區(qū)的外邊緣均勻布置。第173頁(yè)/共185頁(yè)5.構(gòu)件端部的構(gòu)造鋼筋

如在構(gòu)件端部的預(yù)應(yīng)力鋼筋不能均勻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時(shí)，應(yīng)在構(gòu)件端部0.2h范圍設(shè)置豎向附加的焊接鋼筋網(wǎng)、封閉式箍筋或其他形式的構(gòu)造鋼筋。

對(duì)槽形板類構(gòu)件，宜在構(gòu)件端部100mm范圍內(nèi)，沿構(gòu)件板面設(shè)置附加的橫向鋼筋，以防板面端部產(chǎn)生縱向裂縫。第174頁(yè)/共185頁(yè)6.預(yù)應(yīng)力鋼筋的接頭

（1）軸心受拉構(gòu)件必須采用焊接接頭，受彎構(gòu)件宜優(yōu)先采用焊接接頭。Ⅵ級(jí)鋼筋必須采用閃光對(duì)焊。

（2）軸心受拉構(gòu)件的受力鋼筋不得采用非焊接的搭接接頭。

（3）直接承受中、重級(jí)工作制吊車的構(gòu)件，其縱向受拉鋼筋不得采用綁扎搭接接頭，且不得在鋼筋上焊有任何附件，也不宜采用焊接接頭。。

（4）在一個(gè)截面內(nèi)有焊接接頭的受拉鋼筋截面面積占受拉鋼筋總截面面積的百分率≤25%，此外有焊接接頭的截面之間的距離應(yīng)≥45d。第175頁(yè)/共185頁(yè)8.4.2先張法構(gòu)件的構(gòu)造要求1.鋼絲（筋）間距

應(yīng)根據(jù)澆注混凝土、施加預(yù)應(yīng)力及鋼筋錨固等要求確定。

預(yù)應(yīng)力鋼筋的凈距不應(yīng)小于其直徑，且不小于25mm，預(yù)應(yīng)力鋼絲的凈距不宜小于15mm。2.鋼筋的粘結(jié)和錨固宜采用變形鋼筋、刻痕鋼絲、鋼鉸線等。第176頁(yè)/共185頁(yè)3.鋼筋的保護(hù)層

為了保證鋼