第13章预应力混凝土受弯构件的设计与计算学习教案

1、会计学1第第13章预应力混凝土受弯构件的设计章预应力混凝土受弯构件的设计(shj)与计算与计算第一页，共134页。13-1 预应力混凝土受弯构件(gujin)受力特点及其计算方法一、施工(sh gng)阶段1. 预加应力(yngl)阶段u 作用荷载u 正截面应力u 讨论： 计算应力应注意那些问题？ 预应力筋应力是否变化？ 控制截面？（如直线配筋简支梁） 设计计算要求？第1页/共134页第二页，共134页。13-1 预应力混凝土受弯构件(gujin)受力特点及其计算方法2. 运输(ynsh)安装阶段u 作用(zuyng)荷载u 注意受力图式的变化、控制截面的确定二、使用阶段u 作用荷载u 正截面

2、应力图13-2 使用阶段各种作用下的截面应力分布第2页/共134页第三页，共134页。13-1 预应力混凝土受弯构件(gujin)受力特点及其计算方法u 受力过程(guchng) 加载至受拉边缘(binyun)混凝土预压应力为零（消压状态）加载至受拉区裂缝即将出现（裂缝即将出现状态）带裂缝工作（开裂状态）第3页/共134页第四页，共134页。13-1 预应力混凝土受弯构件(gujin)受力特点及其计算方法图13-3 梁使用及破坏阶段的截面应力图 a）使用荷载作用于梁上 b）消压状态的应力 c）裂缝即将出现(chxin)时的截面应力 d）带裂缝工作时截面应力 e）截面破坏时的应力 三、 破坏(p

3、hui)阶段第4页/共134页第五页，共134页。全预应力混凝土部分(b fen)预应力混凝土配筋混凝土钢筋(gngjn)混凝土预应力度A类B类配筋混凝土结构分类0SMM 1 1 0 01 第5页/共134页第六页，共134页。13-2 预应力混凝土受弯构件(gujin)承载力计算 一、正截面(jimin)承载力计算1纵向(zn xin)受力钢筋种类第6页/共134页第七页，共134页。13-2 预应力混凝土受弯构件(gujin)承载力计算 2构件破坏时截面应力(yngl)状态破坏(phui)形态：适筋梁、超筋梁、少筋梁破坏第7页/共134页第八页，共134页。13-2 预应力混凝土受弯构件(

4、gujin)承载力计算 3 的确定pa0papdEpcppdpff （）04pconll0pconlEppc 对先张法构件(gujin)：对后张法构件(gujin)：第8页/共134页第九页，共134页。13-2 预应力混凝土受弯构件(gujin)承载力计算 4. 正截面(jimin)承载力计算（1）矩形(jxng)截面pdppsdsspdpsdsfA af A aafAf ApappsdsspapsdsA af A aaAf A 第9页/共134页第十页，共134页。13-2 预应力混凝土受弯构件(gujin)承载力计算 sdspdpcdsdspapf AfAf bxf AA0000()()

5、()2ducdsdsspappxMMf bx hf A haA ha公式适用(shyng)条件：0bxh0()0pdpf2xa当受压区预应力钢筋受压，即时，应满足： 0()0pdpf2sxa当受压区预应力钢筋受拉，即时，应满足： 正截面(jimin)承载能力：u u 讨论：2）对受压、受拉区施加预应力对抗弯承载力、抗裂性有何影响？1）若不满足第二个适用条件，承载力公式？第10页/共134页第十一页，共134页。13-2 预应力混凝土受弯构件(gujin)承载力计算 预应力混凝土梁相对(xingdu)界限受压区高度b bC50C55、C60C65、C70C75、C80钢绞线、钢丝钢绞线、钢丝0.

6、400.380.360.35精轧螺纹钢筋精轧螺纹钢筋0.400.380.36相对界限受压区高度混 凝土强度等级钢筋种类第11页/共134页第十二页，共134页。13-2 预应力混凝土受弯构件(gujin)承载力计算 （2）T形截面(jimin)受弯构件图13-6 T形截面预应力梁受弯构件(gujin)中和轴位置图a）中和轴位于翼缘内 b）中和轴位于梁肋第12页/共134页第十三页，共134页。13-2 预应力混凝土受弯构件(gujin)承载力计算 （2）T形截面(jimin)受弯构件1.判断(pndun)类型 截面复核时： ()sdspdpcdffsdspdpopfAfAf b hfAfA 截

7、面设计时：0000(2)()()dcdfffsdsspappMf b hhhf A haA ha 2.第一类T形截面 按 的矩形截面进行计算 fbh 3.第二类T形截面 ()sdspdpcdcdffsdspapf AfAf bxfbb hf AA00000()()()()()22fducdcdffsdsspapphxMMf bx hfbb hhf A haA ha公式适用条件同矩形截面。第13页/共134页第十四页，共134页。13-2 预应力混凝土受弯构件(gujin)承载力计算 二、斜截面(jimin)承载力计算1. 斜截面(jimin)抗剪承载力计算pbcsdVVV031230,0.45

8、 10(20.6 )cscu ksvsvVbhpff ppbpdpbAfVsin1075. 03 （kN） （kN）2.斜截面抗弯承载力计算第14页/共134页第十五页，共134页。13-2 预应力混凝土受弯构件(gujin)承载力计算 作业(zuy)：1315（顶板宽度按990mm计算） 更正： 题中M=453.8MPa修改为M=453.8kN.m第15页/共134页第十六页，共134页。con 一、钢筋的张拉控制应力13-3 预加力的计算与预应力损失(snsh)的估算 1张拉控制应力(yngl)定义2 的取值con第16页/共134页第十七页，共134页。13-3 预加力的计算(j sun

9、)与预应力损失的估算 第17页/共134页第十八页，共134页。13-3 预加力的计算(j sun)与预应力损失的估算二、钢筋预应力损失(snsh)的估算 （一）预应力筋与管道壁间摩擦(mc)引起的应力损失1()l u 产生于后张法构件张拉钢筋的过程中。 第18页/共134页第十九页，共134页。13-3 预加力的计算与预应力损失(snsh)的估算1计算公式（1）弯道影响(yngxing)引起的摩擦力 11dddFNN （2）管道(gundo)偏差影响引起的摩擦力22dddFNk Nl （3）弯道部分的总摩擦力 12ddd( dd )FFFNk l 1l （4）张拉端到计算截面因摩擦力引起的预

10、应力损失值()con11kxxlconpNNeA第19页/共134页第二十页，共134页。13-3 预加力的计算(j sun)与预应力损失的估算()con11kxxlconpNNeA第20页/共134页第二十一页，共134页。13-3 预加力的计算与预应力损失(snsh)的估算计算(j sun)摩阻损失的系数 k 、值 管道成型方式管道成型方式k钢绞线、钢丝束钢绞线、钢丝束精轧螺纹钢筋精轧螺纹钢筋预埋金属波纹管预埋金属波纹管0.000预埋塑料波纹管预埋塑料波纹管0.00150.140.17预埋铁皮管预埋铁皮管0.00300.350.40预埋钢管预埋钢管0.00100.2

11、5抽心成型抽心成型0.00150.550.60第21页/共134页第二十二页，共134页。13-3 预加力的计算(j sun)与预应力损失的估算2减小 的方法1lu 两端(lin dun)张拉 u 采用(ciyng)超张拉 对于钢绞线束对于钢丝束第22页/共134页第二十三页，共134页。13-3 预加力的计算(j sun)与预应力损失的估算第23页/共134页第二十四页，共134页。13-3 预加力的计算(j sun)与预应力损失的估算（二）锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩(y su)引起的应力损失2()l（1）平均值法锚具变形、钢筋(gngjn)回缩和接缝压缩值（mm）PlEll2锚具、接缝类

12、型锚具、接缝类型L钢丝束的钢制锥形锚具钢丝束的钢制锥形锚具6夹片式锚具夹片式锚具有顶压时有顶压时4无顶压时无顶压时6带螺帽锚具的螺帽缝隙带螺帽锚具的螺帽缝隙1镦头锚具镦头锚具1每块后加垫板的缝隙每块后加垫板的缝隙1水泥砂浆接缝水泥砂浆接缝1环氧树脂砂浆接缝环氧树脂砂浆接缝11计算方法第24页/共134页第二十五页，共134页。13-3 预加力的计算与预应力损失(snsh)的估算（2）考虑(kol)反摩阻影响的计算方法 第25页/共134页第二十六页，共134页。13-3 预加力的计算(j sun)与预应力损失的估算（2）考虑(kol)反摩阻影响的计算方法 2( )1ddcclxaaplxxE

13、2( )dclxpaxEl第26页/共134页第二十七页，共134页。13-3 预加力的计算与预应力损失(snsh)的估算（2）考虑(kol)反摩阻影响的计算方法 0ldl2dfl 2002()dddfflldfxdfppplxlxxxlEEE pfdl El 第27页/共134页第二十八页，共134页。13-3 预加力的计算与预应力损失(snsh)的估算（2）考虑(kol)反摩阻影响的计算方法 2()fxlflxl 2()2xldx 2dfl 2( )dlxpxElpdElll第28页/共134页第二十九页，共134页。13-3 预加力的计算与预应力损失(snsh)的估算（2）考虑(kol)

14、反摩阻影响的计算方法 两端张拉且反摩阻损失影响长度有重叠时，在重叠范围内同一截面扣除正摩阻和回缩反摩阻损失后预应力钢筋(gngjn)的应力可取：两端分别张拉、锚固，分别计算正摩阻和反摩阻损失，分别将张拉端锚下控制应力减去上述应力计算结果所得较大值。 flfl回缩影响长度重叠范围第29页/共134页第三十页，共134页。13-3 预加力的计算(j sun)与预应力损失的估算2. 减小 值的方法2lu 采用(ciyng)超张拉； u 注意选用 值小的锚具，对于短小构件尤为重要；lu 对先张法构件，选择(xunz)长台座。第30页/共134页第三十一页，共134页。13-3 预加力的计算(j sun

15、)与预应力损失的估算第31页/共134页第三十二页，共134页。13-3 预加力的计算与预应力损失(snsh)的估算(三) 钢筋与台座间的温差引起的应力损失3()l u 产生于先张法构件(gujin)加热养护的情况。1计算公式lttlt)(12pptlEttEll)(123v 注意：如果张拉台座与被养护构件是共同受热(shu r)、共同v 变形时，则不应计入此项应力损失。2减少 的方法3lu 可采用二次升温的养护方法第32页/共134页第三十三页，共134页。13-3 预加力的计算(j sun)与预应力损失的估算（四）混凝土弹性压缩引起的应力损失4()l 1.先张法构件(gujin)20000

16、ppppcNN eAIpccpcE4pclppcppEPpccEEEE第33页/共134页第三十四页，共134页。13-3 预加力的计算(j sun)与预应力损失的估算2.后张法构件(gujin)第34页/共134页第三十五页，共134页。13-3 预加力的计算(j sun)与预应力损失的估算4lEppc第35页/共134页第三十六页，共134页。13-3 预加力的计算与预应力损失(snsh)的估算第36页/共134页第三十七页，共134页。13-3 预加力的计算与预应力损失(snsh)的估算第37页/共134页第三十八页，共134页。13-3 预加力的计算与预应力损失(snsh)的估算（五）

17、钢筋松弛引起(ynq)的应力损失（ ）5()l 1钢筋(gngjn)的松弛2钢筋松弛特点（1）钢筋初拉应力越高，松弛愈大。（2）松弛发展速度。（3）松弛量的大小与钢筋的品质有关。（4）采用超张拉，松弛量减少40%60%。第38页/共134页第三十九页，共134页。3钢筋松弛(sn ch)损失终值 计算5()l 13-3 预加力的计算(j sun)与预应力损失的估算预应力钢丝(n s)、钢绞线pepkpelf26. 052. 05421lllconpe2lconpe精轧螺纹钢筋conl05. 05conl035. 05l 后张法构件：l 先张法构件：一次张拉：超张拉：u 第39页/共134页第四

18、十页，共134页。13-3 预加力的计算与预应力损失(snsh)的估算4减少(jinsho) 的方法u 采用(ciyng)超张拉。u 采用低松弛钢筋。5l第40页/共134页第四十一页，共134页。13-3 预加力的计算与预应力损失(snsh)的估算（六）混凝土收缩和徐变引起的应力(yngl)损失受拉区预应力钢筋(gngjn)的预应力损失为： pspcEPcsplttttEt151),(),( 9 . 0)(006受压区预应力钢筋的预应力损失为： 0060.9( , )( , )1 15pcsEPpclpsEt tt t 6()l 第41页/共134页第四十二页，共134页。张拉钢筋(gngj

19、n)13-3 预加力的计算与预应力损失(snsh)的估算三、钢筋的有效(yuxio)预应力计算1.预应力损失值组合先张法锚固浇砼养护放张吊运、安装使用u 传力锚固时的损失（第一批）54325 . 0lllllu 传力锚固后的损失（第二批）655 . 0lll第42页/共134页第四十三页，共134页。13-3 预加力的计算(j sun)与预应力损失的估算后张法u 传力锚固时的损失(snsh)（第一批）u 传力锚固后的损失(snsh)（第二批）421llll65lll张拉钢筋浇砼养护锚固灌浆吊运安装使用第43页/共134页第四十四页，共134页。13-3 预加力的计算(j sun)与预应力损失的

20、估算pe2.预应力钢筋的有效预应力u 预加应力(yngl)阶段u 使用(shyng)阶段IIpepconlIIIII()pepconll作业：1314 补充说明： 采用低松弛钢绞线。 因采用夹片锚，不采用超张拉。 计算跨中、L/4、支点截面预应力损失思考：131137第44页/共134页第四十五页，共134页。13-4 预应力砼受弯构件(gujin)的应力计算一、短暂状况的应力(yngl)计算1.预加应力阶段(jidun)的正应力计算 荷载： 公路桥规规定：计算正截面混凝土的正应力并不得超过规定的限值。 第45页/共134页第四十六页，共134页。13-4 预应力(yngl)砼受弯构件的应力(

21、yngl)计算先张法构件(gujin)砼正应力l 上缘l 下缘0000001100000000pppppptGGctuuuuNN eNN eMMyyAIIAWW0000001100000000pppppptGGccbbbbNN eNN eMMyyAIIAWW后张法构件(gujin)砼正应力l 上缘l 下缘0000001100000000pppppptGGctuuuuNN eNN eMMyyAIIAWW0000001100000000pppppptGGccbbbbNN eNN eMMyyAIIAWW最不利截面（控制截面）？第46页/共134页第四十七页，共134页。13-4 预应力(yngl)砼

22、受弯构件的应力(yngl)计算2.运输、吊装阶段的正应力(yngl)计算 n 注意(zh y)：l 构件力学图式发生变化l 考虑动力系数l 最不利截面3.施工阶段混凝土的限制应力0.70tccckf混凝土压应力限值 混凝土拉应力限值1.15tcttkf第47页/共134页第四十八页，共134页。13-4 预应力砼受弯构件(gujin)的应力计算第48页/共134页第四十九页，共134页。13-4 预应力砼受弯构件(gujin)的应力计算二、持久(chji)状况的应力计算 公路桥规规定： 计算使用阶段(jidun)截面混凝土的法向压应力、混凝土的主 应力、受拉区钢筋的拉应力，并不得超过规定的限值

23、。 荷载： 选控制截面进行验算第49页/共134页第五十页，共134页。13-4 预应力(yngl)砼受弯构件的应力(yngl)计算006ppplsNAA06006ppplssppplsA yA yeAA04pconll6ppeplsNAA66peppnlssnpnpeplsA yA yeAApeconl1. 正应力(yngl)计算第50页/共134页第五十一页，共134页。13-4 预应力(yngl)砼受弯构件的应力(yngl)计算（1）先张法构件(gujin)预加力和使用荷载标准值作用下: 构件(gujin)截面上缘产生的混凝土法向压应力 预应力钢筋中的最大拉应力0001200000()p

24、ppQGGcuptkcuuuuNNeMMMAWWWW12max0000()QGGppeEPpMMMyIII第51页/共134页第五十二页，共134页。13-4 预应力砼受弯构件(gujin)的应力计算（2）后张法构件(gujin)预加力和使用荷载(hzi)标准值作用下: 构件截面上缘产生的混凝土法向压应力 预应力钢筋中的最大拉应力1200()pppnQGGcuptkcnnunuuuNNeMMMAWWWW2max00GQppeEPpMMyI第52页/共134页第五十三页，共134页。13-4 预应力(yngl)砼受弯构件的应力(yngl)计算2. 主应力计算(j sun)(1) 正应力(yngl

25、)（主应力(yngl)点处）水平应力：0001200000()pppGGQcxNNeMMMyyAII2100()pppnGQGcxnnnnnNN eMMMyyyAIII竖向应力：0.6pepvcyvnAb sl先张法构件l后张法构件第53页/共134页第五十四页，共134页。13-4 预应力砼受弯构件(gujin)的应力计算（2）剪应力（主应力点处）201000()GQGVVSV SbIbI2010()sinGQpepbpnGnnnVVSASV SbIbIbIl先张法构件(gujin)l后张法构件(gujin)第54页/共134页第五十五页，共134页。13-4 预应力(yngl)砼受弯构件的

26、应力(yngl)计算（3）主应力22()22tpcxcycxcycp第55页/共134页第五十六页，共134页。13-4 预应力砼受弯构件(gujin)的应力计算3.持久状况(zhungkung)的钢筋和混凝土的应力限值公路桥规对全预应力混凝土和A类部分预应力混凝土设计的受弯构件，持久状况应力计算的限值规定(gudng)如下：第56页/共134页第五十七页，共134页。13-4 预应力砼受弯构件(gujin)的应力计算第57页/共134页第五十八页，共134页。13-5 预应力砼构件(gujin)的抗裂验算 一、抗裂性验算的内容及控制(kngzh)条件1.抗裂性验算(yn sun)的内容l 正

27、截面抗裂性验算（全预应力、部分预应力A类）l 斜截面抗裂性验算（全预应力、部分预应力A类、B类）2.控制条件正截面抗裂性是通过正截面混凝土的法向拉应力来控制的。 斜截面抗裂性是通过斜截面混凝土的主拉应力来控制的。 第58页/共134页第五十九页，共134页。13-5 预应力砼构件(gujin)的抗裂验算 正截面(jimin)抗裂性是通过正截面(jimin)混凝土的法向拉应力来控制的。 第59页/共134页第六十页，共134页。13-5 预应力砼构件(gujin)的抗裂验算 斜截面抗裂性是通过(tnggu)斜截面混凝土的主拉应力来控制的。 第60页/共134页第六十一页，共134页。13-5 预

28、应力砼构件(gujin)的抗裂验算 二、正截面(jimin)抗裂性验算1. 作用（或荷载(hzi)）短期效应组合下构件边缘混凝土的正应力计算 1）预加力作用下受弯构件抗裂验算边缘混凝土的预压应力u 先张法构件 （13-98）u 后张法构件 （13-99）pppnpcnnNN eAW00000ppppcNNeAW第61页/共134页第六十二页，共134页。13-5 预应力砼构件(gujin)的抗裂验算 2）荷载短期效应产生的构件抗裂验算(yn sun)边缘混凝土的法向拉应力u 先张法构件(gujin) u u （13-100）u 后张法构件(gujin) u （13-101）120GGQssst

29、MMMMWW210GQssGstnMMMMWWW注意：对于预应力混凝土连续梁和连续刚构，除了考虑直接施加于梁上 的荷载如恒载、汽车外，还应考虑间接作用如日照温差、混凝土 收缩和徐变的影响。 第62页/共134页第六十三页，共134页。13-5 预应力砼构件(gujin)的抗裂验算 2. 作用（或荷载）长期效应组合下构件边缘混凝土的正应力(yngl)计算 1）预加力作用下受弯构件抗裂验算边缘混凝土的预压(y y)应力 u 先张法构件 （13-98）u 后张法构件 （13-99）pppnpcnnNN eAW00000ppppcNNeAW第63页/共134页第六十四页，共134页。13-5 预应力砼

30、构件(gujin)的抗裂验算 2）荷载长期效应产生的构件(gujin)抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力u 先张法构件(gujin) u u （13-103）u 后张法构件(gujin) u （13-104）120GGQllltMMMMWW210GQllGltnMMMMWWW3.混凝土正应力的限值第64页/共134页第六十五页，共134页。13-5 预应力砼构件(gujin)的抗裂验算 三、斜截面(jimin)抗裂性验算主应力验算截面：选择剪力与弯矩均较大(jio d)的最不利区段。 截面验算点： 选择计算截面重心处和宽度剧烈变化处 作为计算点。第65页/共134页第六十六页，共134页。13-5

31、 预应力砼构件(gujin)的抗裂验算 1.作用（或荷载）短期效应(xioyng)组合下的混凝土主拉应力的计算 （13-109）22()22cxcycxcytp2.混凝土主拉应力(yngl)限值第66页/共134页第六十七页，共134页。 计算方法相同(xin tn)。 荷载值、荷载效应组合、计算内容、截面应力限值不同。抗裂验算与应力验算的计算异同？13-5 预应力砼构件(gujin)的抗裂验算 第67页/共134页第六十八页，共134页。13-6 变形(bin xng)计算 一、预加力引起(ynq)的上拱度 简支梁的上拱度： 00lpexpeMMdxB二、使用(shyng)荷载作用下的挠度

32、u桥规规定： 对于全预应力构件以及A类部分预应力混凝土构件取抗弯刚度为:等高度简支梁、悬臂梁的最大挠度计算： 200.95sMscM lwE I第68页/共134页第六十九页，共134页。13-6 变形(bin xng)计算 第69页/共134页第七十页，共134页。13-6 变形(bin xng)计算 三、总挠度(nod) 1荷载短期效应组合(zh)下的总挠度sw 12MsGGQswwwwspeMsww 第70页/共134页第七十一页，共134页。13-6 变形(bin xng)计算 2荷载短期效应组合并考虑长期(chngq)效应影响的挠度值 lw ,12()lpepeMsMspepeMsG

33、GQswwwww ,2pe,Ms短期荷载效应组合(zh)考虑长期效应的挠度增长系数值 混凝土强度混凝土强度等级等级C40以下以下C40C45C50C55C60C65C70C75C801.601.451.441.431.411.401.391.381.361.35,Ms 值查表134 表13-4第71页/共134页第七十二页，共134页。13-6 变形(bin xng)计算 四、挠度(nod)验算 为了保证结构(jigu)在使用过程不致产生过大的变形，应对使用荷载作用阶段梁的挠度值加以限制。 桥规规定：预应力混凝土受弯构件在使用荷载作用阶段的长期挠度值（按荷载短期效应组合计算，乘以挠度长期增长系

34、数），在消除结构自重产生的长期挠度后不应超过以下规定的限值： ,600lMsQsLww,1300lMsQsLwwl 梁式桥主梁的悬臂端l 梁式桥主梁的最大挠度处第72页/共134页第七十三页，共134页。13-6 变形(bin xng)计算 五、 预拱度的设置(shzh) 作业(zuy)：13-16 第73页/共134页第七十四页，共134页。13-6 变形(bin xng)计算 预拱度的设置 第74页/共134页第七十五页，共134页。13-7 端部锚固区计算(j sun) 一、后张法构件(gujin)锚下局部承压计算及构造 第75页/共134页第七十六页，共134页。13-7 端部锚固区计

35、算(j sun) 一、后张法构件(gujin)锚下局部承压计算及构造 1. 锚下局部(jb)承压计算 0ln0 9lduscdvcorsdFF.fk fA0ln1.3ldcrscdFFf A l 对于具有喇叭管并与垫板连成整 体的锚具， 可取垫板面积扣 除喇叭管尾端内孔面积。 第76页/共134页第七十七页，共134页。13-7 端部锚固区计算(j sun) 2. 构造(guzo) 第77页/共134页第七十八页，共134页。13-7 端部锚固区计算(j sun) 二、先张法构件(gujin)预应力钢筋的传递长度与锚固长度 1. 预应力钢筋(gngjn)的传递长度、锚固长度 第78页/共134

36、页第七十九页，共134页。13-7 端部锚固区计算(j sun) 二、先张法构件预应力钢筋(gngjn)的传递长度与锚固长度 1. 预应力钢筋的传递(chund)长度、锚固长度 u 传递长度和锚固长度的规定取 值见附表2-7。u 传递长度和锚固长度范围内的 预应力钢筋的应力按直线变化 计算。u 当采用骤然放张（例如剪断） 时，传递长度或锚固长度的起 点，应自离构件端面0.25 处开始计算。 第79页/共134页第八十页，共134页。13-7 端部锚固区计算(j sun) 第80页/共134页第八十一页，共134页。13-7 端部锚固区计算(j sun) 2. 端部锚固区补强措施(cush) 第

37、81页/共134页第八十二页，共134页。13-8 预应力混凝土简支梁设计(shj)一、 设计计算(j sun)步骤 1. 选定构件的截面型式与相应尺寸；2. 计算作用效应，并进行效应组合（计算控制截面最大的设计弯矩 和剪力）；3. 根据正截面抗弯要求和抗裂性要求，估算预应力(yngl)钢筋的数量，并 进行合理地布置；4. 计算主梁截面几何特性；5. 正截面与斜截面承载力验算；6. 确定con，估算各项预应力(yngl)损失，计算各阶段相应的有效预应力(yngl)；7. 应力(yngl)验算；8. 抗裂验算；9. 变形计算；10.端部锚固区计算。第82页/共134页第八十三页，共134页。13

38、-8 预应力混凝土简支梁设计(shj)一、 设计计算(j sun)步骤 1. 选定构件的截面型式与相应尺寸；2. 计算作用效应，并进行效应组合(zh)（计算控制截面最大的设计弯矩 和剪力）；3. 根据正截面抗弯要求和抗裂性要求，估算预应力钢筋的数量，并 进行合理地布置；4. 计算主梁截面几何特性；5. 正截面与斜截面承载力验算；6. 确定con，估算各项预应力损失，计算各阶段相应的有效预应力；7. 应力验算；8. 抗裂验算；9. 变形计算；10.端部锚固区计算。第83页/共134页第八十四页，共134页。13-8 预应力混凝土简支梁设计(shj)二、截面(jimin)设计 1. 截面(jimi

39、n)抗弯效率指标 ubKKh第84页/共134页第八十五页，共134页。13-8 预应力混凝土简支梁设计(shj)2. 预应力混凝土梁的常用(chn yn)截面型式 1）预应力混凝土空心(kng xn)板 2）预应力混凝土T形梁 第85页/共134页第八十六页，共134页。13-1 预应力混凝土受弯构件(gujin)受力特点及其计算方法第86页/共134页第八十七页，共134页。13-8 预应力混凝土简支梁设计(shj)第87页/共134页第八十八页，共134页。13-8 预应力混凝土简支梁设计(shj)第88页/共134页第八十九页，共134页。13-8 预应力混凝土简支梁设计(shj)第8

40、9页/共134页第九十页，共134页。13-8 预应力混凝土简支梁设计(shj)第90页/共134页第九十一页，共134页。13-8 预应力混凝土简支梁设计(shj)第91页/共134页第九十二页，共134页。13-8 预应力混凝土简支梁设计(shj)3）带现浇翼板的预制(y zh)预应力混凝土T形梁 第92页/共134页第九十三页，共134页。13-8 预应力混凝土简支梁设计(shj)第93页/共134页第九十四页，共134页。13-8 预应力混凝土简支梁设计(shj)第94页/共134页第九十五页，共134页。13-8 预应力混凝土简支梁设计(shj)4）预应力混凝土组合(zh)箱形梁 a

41、）b）c）d）e）f）(先张法816m)(后张法1622m)(后张法2530m)现浇混凝土预制梁5）预应力混凝土组合(zh)T形梁 a）b）c）d）e）f）(先张法816m)(后张法1622m)(后张法2530m)现浇混凝土预制梁第95页/共134页第九十六页，共134页。13-8 预应力混凝土简支梁设计(shj)6）预应力混凝土箱形梁 a）b）c）d）e）f）(先张法816m)(后张法1622m)(后张法2530m)现浇混凝土预制梁第96页/共134页第九十七页，共134页。13-8 预应力混凝土简支梁设计(shj)三、预应力构件钢筋数量(shling)的选定 1. 按正截面抗裂性要求估算(

42、 sun)预应力钢筋数量AP 1）全预应力混凝土梁使用阶段预加力Npe第97页/共134页第九十八页，共134页。13-8 预应力混凝土简支梁设计(shj)三、预应力构件钢筋数量(shling)的选定 1. 按正截面抗裂性要求(yoqi)估算预应力钢筋数量AP 1）全预应力混凝土梁使用阶段预加力Npe第98页/共134页第九十九页，共134页。13-8 预应力混凝土简支梁设计(shj)2）A类部分预应力混凝土构件(gujin)使用阶段预加力Npe 第99页/共134页第一百页，共134页。13-8 预应力混凝土简支梁设计(shj)2）A类部分预应力混凝土构件(gujin)使用阶段预加力Npe

43、第100页/共134页第一百零一页，共134页。13-8 预应力混凝土简支梁设计(shj)3）确定(qudng) Ap第101页/共134页第一百零二页，共134页。13-8 预应力混凝土简支梁设计(shj)3）确定(qudng) Ap第102页/共134页第一百零三页，共134页。13-8 预应力混凝土简支梁设计(shj)2.由正截面承载能力要求(yoqi)估算非预应力钢筋数量 As 3.最小配筋率的要求(yoqi) 第103页/共134页第一百零四页，共134页。13-8 预应力混凝土简支梁设计(shj)四、预应力钢筋(gngjn)的布置 1. 束界（索界） 以全预应力混凝土简支梁为例说明

44、(shumng)束界的概念。 u 在预加应力阶段，保证梁的上缘混凝土不出现拉应力。u 使用阶段，在作用短期效应组合计算的弯矩值作用下， 构件下缘不出现拉应力。 对全预应力混凝土要求：第104页/共134页第一百零五页，共134页。13-8 预应力混凝土简支梁设计(shj)第105页/共134页第一百零六页，共134页。13-8 预应力混凝土简支梁设计(shj)第106页/共134页第一百零七页，共134页。13-8 预应力混凝土简支梁设计(shj)第107页/共134页第一百零八页，共134页。13-8 预应力混凝土简支梁设计(shj)第108页/共134页第一百零九页，共134页。13-8 预应力混凝土简支梁设计(shj)2. 预应力钢筋(gngjn)的布置原则 3. 预应力钢筋弯起点(qdin)的确定 从抗弯承载力、抗剪承载力的要求确定。 u 预应力钢筋的布置，应使其重心线不超出束界范围。u 预应力钢筋弯起的角度，应与所承受的剪力变化规