第10章 预应力混凝土构件的受力性能与设计-12学时

1、混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理学习目标学习目标掌握预应力混凝土结构的基本概念；掌握预应力混凝土结构的基本概念；掌握预应力损失的概念及计算方法；掌握预应力损失的概念及计算方法；熟练掌握轴心受拉构件各阶段的应熟练掌握轴心受拉构件各阶段的应 力状态及其设计计算方法；力状态及其设计计算方法； 混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理学习目标学习目标掌握受弯构件各阶段的应力状态及其设掌握受弯构件各阶段的应力状态及其设 计计算方法；计计算方法；熟悉预应力混凝土结构的主要构造要求；熟悉预应力混凝土结构的主要构造要求；了解部分预应力混凝土构件及无粘结了解部分预应力混凝土构件及无粘结 预应力混凝土构件的概念。

2、预应力混凝土构件的概念。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理 教学提示教学提示本章应对预应力混凝土结构的基本概念、各本章应对预应力混凝土结构的基本概念、各 项预应力损失值的意义和计算方法、预应力项预应力损失值的意义和计算方法、预应力 混凝土构件各阶段的应力状态、设计计算方混凝土构件各阶段的应力状态、设计计算方 法作重点讲述。法作重点讲述。 本章的难点是各项预应力损失值的意义和计本章的难点是各项预应力损失值的意义和计 算方法、预应力损失值的组合。算方法、预应力损失值的组合。第十章 预应力混凝土构件。第十章 预应力混凝土构件第一：第一：砼的砼的极限拉应变极限拉应变一般为（一般为（0.10.15）1

3、0-3， 故砼故砼开裂开裂时，钢筋的应力只有时，钢筋的应力只有2030MPa；第二：第二：对应于对应于裂缝宽度裂缝宽度为为(0.2 0.3) mm时的钢筋应力时的钢筋应力 约为约为250MPa。可见，可见，普通砼中普通砼中采用采用高强钢筋，不能发挥高强钢筋，不能发挥高强钢筋高强钢筋的的 强度优势。强度优势。2hIeNANppppc2hIMc第十章 预应力混凝土构件pccb)2(2hIeNANhIMpppb0pcctkpccf pc较大，全截面处于较大，全截面处于受压受压状态，状态，不会不会开裂；开裂；。拉应力拉应力超过超过混凝土的抗拉强度，混凝土的抗拉强度，会产生裂缝，会产生裂缝，。第十章 预

4、应力混凝土构件tkpccf0有有小于小于混凝土抗拉强度的拉应力作用，混凝土抗拉强度的拉应力作用，一般不会一般不会开裂；开裂；。第十章 预应力混凝土构件10.2 10.2 施加预应力的方法施加预应力的方法先张法先张法第十章 预应力混凝土构件第十章 预应力混凝土构件传递长度ltrptpcpc后张法后张法第十章 预应力混凝土构件10.2 施加预应力的方法后张法后张法第十章 预应力混凝土构件pcp锚具下混凝土局部承压问题第十章 预应力混凝土构件第十章 预应力混凝土构件10.3 10.3 预应力混凝土构件的基本分析方法预应力混凝土构件的基本分析方法认为开裂前认为开裂前材料材料是线弹性的，是线弹性的，截面

5、应力截面应力=预加力预加力Np产生的应力产生的应力+外力矩外力矩M产生的应力产生的应力第十章 预应力混凝土构件 cpcyIMyIeNANppp受荷前受荷前受荷后受荷后 （认为外力矩认为外力矩M由截面上的由截面上的抵抗内力偶抵抗内力偶相平衡。相平衡。）aCaNMpyIeaNANppp截面应力截面应力第十章 预应力混凝土构件1、预应力混凝土受弯构件是预应力混凝土受弯构件是依靠内力臂依靠内力臂a的变化的变化 来抵抗外弯矩的作用，来抵抗外弯矩的作用， 在受力过程中在受力过程中预应力筋预应力筋一直承受较大的拉力一直承受较大的拉力Np， 混凝土混凝土一直承受压力一直承受压力C, 且且Np 、 C 的值变化

6、较小。的值变化较小。第十章 预应力混凝土构件2、而钢筋混凝土受弯构件开裂后，而钢筋混凝土受弯构件开裂后， 内力臂内力臂 h0基本保持不变，基本保持不变， 而钢筋拉力而钢筋拉力T和压区混凝土的压力和压区混凝土的压力C随弯矩增长随弯矩增长 而不断增大。而不断增大。sAsMh0C第十章 预应力混凝土构件3、预应力混凝土的这种预应力混凝土的这种受力特点受力特点，充分利用了，充分利用了 钢筋钢筋抗拉强度抗拉强度和混凝土和混凝土抗压强度抗压强度高的特性，高的特性， 可以使得可以使得高强度材料高强度材料的性能得以发挥。的性能得以发挥。)(212xlxgMg epe0 x使预加力产生的弯矩使预加力产生的弯矩N

7、pep和外荷载和外荷载 产生的弯矩产生的弯矩Mg抵消抵消第十章 预应力混凝土构件 yIMyIeNANgpppANp截面应力截面应力 ppeN则则222)(814lxlxNglpgM)(212xlxgpNgle2081且取且取220)(4lxlxeep取取强度高强度高：第一第一要在钢筋中建立起要在钢筋中建立起高应力高应力； 第二第二预应力混凝土会产生各种预应力混凝土会产生各种预应力损失预应力损失 一定的塑性：一定的塑性：避免避免超载超载、低温低温、冲击冲击及及地震地震时时 的的脆性断裂脆性断裂。良好的加工性能良好的加工性能：以满足：以满足焊接焊接、镦粗镦粗等加工要求。等加工要求。低松弛性低松弛性

8、：以减小由于：以减小由于松弛松弛而产生的预应力损失。而产生的预应力损失。与混凝土良好的粘结性能与混凝土良好的粘结性能：采用：采用刻痕刻痕、压波压波等方法等方法 来提高粘结强度。来提高粘结强度。第十章 预应力混凝土构件 是用是用3或或7股股高强钢丝高强钢丝扭结而成扭结而成的一种高强预应力筋，的一种高强预应力筋，其中以其中以7股钢绞线股钢绞线应用最多。应用最多。无粘结预应力束无粘结预应力束第十章 预应力混凝土构件是采用优质是采用优质碳素钢盘条碳素钢盘条，经过几次，经过几次冷拔冷拔后得到。后得到。中强钢丝的强度为中强钢丝的强度为8001200MPa，高强钢丝的强度为高强钢丝的强度为15701770M

9、Pa。为增加与为增加与混凝土混凝土的的粘结强度，粘结强度，钢丝表面可采用刻痕或钢丝表面可采用刻痕或 压波，也可制成螺旋肋。压波，也可制成螺旋肋。第十章 预应力混凝土构件螺旋肋钢丝螺旋肋钢丝刻痕钢丝刻痕钢丝钢丝经钢丝经冷拔冷拔后，存在有较大的后，存在有较大的内应力内应力，一般都需，一般都需要采用要采用低温回火低温回火处理来消除内应力。处理来消除内应力。 消除应力钢丝的消除应力钢丝的比例极限比例极限、条件屈服强度条件屈服强度和和弹性弹性模量模量均比均比消除应力前消除应力前有所提高，塑性也有所改善。有所提高，塑性也有所改善。第十章 预应力混凝土构件 用用热轧中碳低合金钢热轧中碳低合金钢经过经过调质热

10、处理调质热处理后制成的高强度后制成的高强度钢筋。直径为钢筋。直径为610mm，抗拉抗拉强度为强度为1470MPa。 除除冷拉低合金钢筋冷拉低合金钢筋外，其余外，其余预应力筋的预应力筋的应力应力-应变曲线应变曲线均均无无明显屈服点，取明显屈服点，取残余应变残余应变为为0.2%的的条件屈服点条件屈服点作为抗拉作为抗拉强度设计指标。强度设计指标。a0.2%0.2 fu第十章 预应力混凝土构件种种 类类符号符号 d(mm) fyk13 s8.6、10.81860、1720、157012.91720、1570179.5、11.1、12.7 186015.21860、1720光面光面螺旋助螺旋助 P H4

11、、51770、1670、157061670、15707、8 、91570刻痕刻痕 I5、7157040Si2Mn HT6147048Si2Mn8.245Si2Cr10第十章 预应力混凝土构件高强度高强度：一是一是可施加较大的预压应力；可施加较大的预压应力； 二是二是可减小截面尺寸、自重，实现大跨。可减小截面尺寸、自重，实现大跨。具有较高的弹性模量具有较高的弹性模量： 可提高可提高截面抗弯刚度；截面抗弯刚度； 可减少可减少预压时的弹性回缩，减少预应力损失。预压时的弹性回缩，减少预应力损失。收缩、徐变小收缩、徐变小：可减少可减少预应力损失。预应力损失。与钢筋有较大粘结强度与钢筋有较大粘结强度： 可

12、减少可减少先张法预应力筋的先张法预应力筋的应力传递长度应力传递长度。第十章 预应力混凝土构件快硬、早强快硬、早强： 有利于有利于较早施加预应力，加快施工进度，较早施加预应力，加快施工进度， 提高提高台座、模具、夹具的周转率，台座、模具、夹具的周转率，降低降低间接费用间接费用 不应低于不应低于C30； 当采用当采用高强钢绞线高强钢绞线、钢丝钢丝和和热处理钢筋热处理钢筋时时 不宜低于不宜低于C40。第十章 预应力混凝土构件 三、三、锚具和夹具锚具和夹具第十章 预应力混凝土构件组成及组装组成及组装1 1、单孔夹片锚、单孔夹片锚单孔夹片锚单孔夹片锚及相应锚垫板及相应锚垫板组成组成2 2、多孔夹片锚、多

13、孔夹片锚多孔夹片锚、锚垫板及多孔夹片锚、锚垫板及螺旋筋螺旋筋组成组成3 3、扁锚、扁锚扁锚扁锚扁锚施工现场扁锚施工现场第十章 预应力混凝土构件挤压锚具锚杯及挤压锚具锚杯及异形钢丝环异形钢丝环4 4、挤压锚、挤压锚第十章 预应力混凝土构件挤压机挤压机镦头锚及镦头锚及镦头器镦头器5 5、镦头锚、镦头锚镦头锚具镦头锚具高强钢丝高强钢丝组装件组装件压花锚及压花锚及压花机压花机6 6、压花锚、压花锚拉索锚具及其拉索锚具及其结构组成结构组成7 7、拉索锚具、拉索锚具拉索锚具应用拉索锚具应用钢筋长度不足时，可通过连接器来接长。普通钢筋的连接：8 8、连接器、连接器单孔连接器单孔连接器预应力筋的连接器：预应力

14、筋的连接器：多孔连接器多孔连接器扁型锚具扁型锚具连接器连接器多孔连接器及多孔连接器及配套护筒配套护筒第十章 预应力混凝土构件10.5 10.5 张拉控制应力和预应力损失张拉控制应力和预应力损失 con的定义的定义：张拉预应力钢筋时，张拉设备（千斤顶：张拉预应力钢筋时，张拉设备（千斤顶或油泵）上的压力表所控制的或油泵）上的压力表所控制的总张拉力总张拉力Np,con除以除以预应力预应力钢筋面积钢筋面积Ap得到的应力称为得到的应力称为张拉控制应力张拉控制应力 con。pconpconAN,一、张拉控制应力一、张拉控制应力 con它是预应力筋在构件它是预应力筋在构件受荷以前受荷以前所经受的所经受的最大

15、最大应力。应力。第十章 预应力混凝土构件 con的取值的取值（1）取值的一般概念：）取值的一般概念： 张拉控制应力张拉控制应力 con取值越高，取值越高， 预应力筋对预应力筋对混凝土的预压作用混凝土的预压作用越大，越大， 可以使可以使预应力筋预应力筋充分发挥作用。充分发挥作用。（2） con的上限值的上限值 con取值过高，取值过高， 第一第一可能发生预应力钢筋可能发生预应力钢筋拉断拉断事故；事故； 第二第二会产生会产生过大过大的应力松弛。的应力松弛。 因此，因此，规范规范规定了张拉控制规定了张拉控制 con的的上限值上限值。张拉控制应力限值 张拉方法张拉方法 钢筋种类钢筋种类 先张法先张法

16、后张法后张法 消除应力钢丝、 钢绞线消除应力钢丝、 钢绞线 热处理钢筋热处理钢筋 0.75 fptk 0.70 fptk 0.75 fptk 0.65 fptk 第十章 预应力混凝土构件（3） con的下限值的下限值 con的取值的取值过低过低，影响，影响预应力筋预应力筋充分发挥作用，充分发挥作用，规范规范规定规定 con不应小于不应小于0.4 fptk。 随时间，预应力钢筋中的应力随时间，预应力钢筋中的应力从从 con 逐步减少逐步减少，这种应力的降低现象这种应力的降低现象称为称为“预应力损失预应力损失”。只有只有稳定后的应力值稳定后的应力值才对构件产生实际的预应力才对构件产生实际的预应力效

17、果。效果。 因此，因此，预应力损失预应力损失是预应力混凝土结构设计和是预应力混凝土结构设计和施工中的一个施工中的一个关键问题关键问题。第十章 预应力混凝土构件锚固损失锚固损失：由：由“锚具变形锚具变形”引起。引起。摩擦损失：摩擦损失：在在“张拉过程张拉过程”中发生。中发生。 后张法后张法预应力筋与孔道壁之间的摩擦；预应力筋与孔道壁之间的摩擦； 先张法先张法预应力钢筋与锚具之间以及折点处的摩预应力钢筋与锚具之间以及折点处的摩混凝土的混凝土的收缩和徐变收缩和徐变引起的损失引起的损失。松弛损失松弛损失： 在高应力的在高应力的长期长期作用下，预应力作用下，预应力钢钢筋的筋的松弛松弛，引，引起的起的“预

18、应力损失预应力损失”。（能使能使“预应力钢筋预应力钢筋”产生产生缩短缩短的一切因素的一切因素第十章 预应力混凝土构件第十章 预应力混凝土构件混凝土的局部挤压损失混凝土的局部挤压损失 直径直径 3m的环形构件中的的环形构件中的螺旋式螺旋式预应力预应力钢钢筋。筋。弹性压缩损失弹性压缩损失 “ 后后”张拉钢筋张拉钢筋对对“先先”张拉钢筋造成的压缩等。张拉钢筋造成的压缩等。温差损失温差损失 先张法构件先张法构件加热养护加热养护时，由时，由“预应力预应力钢筋钢筋与与 台座之间的台座之间的温差温差”引起。引起。第十章 预应力混凝土构件 锚具的受力变形锚具的受力变形 垫板缝隙的挤紧垫板缝隙的挤紧 钢筋在锚具

19、中的内缩钢筋在锚具中的内缩slEla1对直线预应力钢筋对直线预应力钢筋的的引起的损失引起的损失 l1锚具变形和钢筋内缩值锚具变形和钢筋内缩值 a（mm） 锚锚 具具 类类 别别 a 支承式锚具（钢丝束镦支承式锚具（钢丝束镦头锚具等） ：头锚具等） ： 螺帽缝隙螺帽缝隙 每块后加垫板的缝隙每块后加垫板的缝隙 1 1 锥塞式锚具（钢丝束的钢质锥形锚具等）锥塞式锚具（钢丝束的钢质锥形锚具等） 5 有顶压时有顶压时 5 夹片式锚具夹片式锚具 无顶压时无顶压时 68 第十章 预应力混凝土构件一是一是选择变形小的锚夹具选择变形小的锚夹具, 少用垫板；少用垫板；二是二是增加台座长度增加台座长度l张拉钢筋时张

20、拉钢筋时“存存在摩擦在摩擦”，而引起而引起的预应力钢筋中的预应力钢筋中应力的减少值应力的减少值称为称为摩擦摩擦损失损失 l2 x x x)(con211xle第十章 预应力混凝土构件超张拉超张拉程序为：程序为：01.1 con持荷持荷2min0.85 con持荷持荷2min con第十章 预应力混凝土构件两端张拉两端张拉一端张拉一端张拉（张拉端）（张拉端）第十章 预应力混凝土构件（先张法构件，缩短生产周期先张法构件，缩短生产周期）， 混凝土尚未结硬混凝土尚未结硬 钢筋受热膨胀钢筋受热膨胀 台座不动，即钢筋长度不变台座不动，即钢筋长度不变引起的损失引起的损失 l3，混凝土，混凝土与与预应力筋预应

21、力筋之间之间已有粘结作用，已有粘结作用， 两者两者共同回缩，共同回缩， l3无法恢复。无法恢复。 温差温差D D t ， 钢筋的温度膨胀系数为钢筋的温度膨胀系数为110-5/两阶段升温养护。两阶段升温养护。浇砼浇砼t1=200cf cu=7.510Mpa至养护温度至养护温度0.71.0fcu 10153tEslDDt55102101t D2第十章 预应力混凝土构件高应力作用高应力作用 钢筋长度不变钢筋长度不变第十章 预应力混凝土构件而产生的钢筋应力的而产生的钢筋应力的降低值降低值-初始应力水平初始应力水平作用时间长短作用时间长短钢筋种类钢筋种类普通松弛普通松弛的的预应力钢丝和钢绞线预应力钢丝和

22、钢绞线conptkconlf)5 . 0(4 . 04-为超张拉系数为超张拉系数： 一次张拉时，一次张拉时，=1 超张拉时，超张拉时，=0.9第十章 预应力混凝土构件 （根据试验结果，根据试验结果，规范规范取取）当当 con0.7fptk时，时，conptkconlf)5 . 0(125. 04当当0.7fptk 75%75%）asin8 . 0175. 100sbysvyvtAfhsAfbhfV005. 0sin8 . 0pppbpyNAfa+第十章 预应力混凝土构件混凝土强度影响系数，混凝土强度影响系数，当当C50时，时， c =1.0；当当 = C80时，时， c =0.8；其间线性插值

23、。其间线性插值。线性插值时，当时，当时，当64020. 06025. 04bwhbhcfcVbwhbhcfcVbwh第十章 预应力混凝土构件yvtsvsvsvffbsA24. 0min,梁高h(mm) 箍筋直径(mm) 250800 6 8 当当V0.7ftbh0+0.05Np0时时第十章 预应力混凝土构件梁高h(mm) V0.7ftbh0 V0.7ftbh0 150h300 150 200 300h500 200 300 500800 300 400 三、使用阶段的裂缝控制验算三、使用阶段的裂缝控制验算0pccq第十章 预应力混凝土构件1 1、一级：、一级：严格严格要求不出现裂缝的构件，应满

24、足要求不出现裂缝的构件，应满足: :0pcck2 2、二级：、二级：一般一般要求不出现裂缝的构件，应满足：要求不出现裂缝的构件，应满足：tkpcckf其中其中 ck=Mk W0其中其中 cq=Mq W03 3、三级：、三级：允许允许出现裂缝的构件，应满足出现裂缝的构件，应满足: :limmaxww（1 1）wlim-预应力混凝土构件的预应力混凝土构件的wlim=0.2mm（2 2）wmax的计算公式的计算公式与钢筋混凝土构件的公式与钢筋混凝土构件的公式相同相同)08. 09 . 1 (maxteeqsskcrdcEwa即第十章 预应力混凝土构件第十章 预应力混凝土构件zAAezNMAAApsp

25、pksktepstecr)()(7 . 10a其中020)1 (12. 087. 0hehzf0pkpNMee第十章 预应力混凝土构件四、使用阶段的斜截面裂缝控制验算四、使用阶段的斜截面裂缝控制验算 tp-截面上混凝土的截面上混凝土的主拉主拉应力应力 cp- - 主压主压应力应力1 1、一级：、一级：严格严格要求不出现裂缝的构件，应满足要求不出现裂缝的构件，应满足2 2、二级：、二级：一般一般要求不出现裂缝的构件，应满足要求不出现裂缝的构件，应满足 tp0.85ftk cp0.6fck tp0.95ftk cp0.6fck第十章 预应力混凝土构件 f ： 应用最小刚度原则，并用结构力学方法求应

26、用最小刚度原则，并用结构力学方法求f 。skqkBMMMB) 1( 相同之处相同之处f flim第十章 预应力混凝土构件 =2 =1.6； =2.0反拱值计算反拱值计算-预加力作用下产生的预加力作用下产生的 按刚度为按刚度为EcI0，用用方法计算方法计算，计算值计算值预压应力预压应力增大系数增大系数2.0，。 Bs=0.85EcI0第十章 预应力混凝土构件 )1 (85. 00crcrcsIEB7 . 0)45. 01 (21. 00 . 1fEa0)(bhhbbfff0)(WfMtkpccrkcrcrMM其中六、施工阶段的裂缝控制验算（六、施工阶段的裂缝控制验算（了解了解）第十章 预应力混凝

27、土构件NpoNkMk1 1、 ct、 cc的概念及计算的概念及计算（1 1） ct、 cc的概念的概念 预加力预加力、自重标准值自重标准值和和施工荷载标准值施工荷载标准值作用下构件作用下构件截面边缘混凝土的拉应力、压应力截面边缘混凝土的拉应力、压应力 ctct cccc后张法构件后张法构件Npo改为改为Np00WMANkkpcccct或（2 2） ct、 cc的计算的计算（1 1）对预拉区对预拉区不允许不允许出现裂缝出现裂缝 或预压时或预压时全截面受压全截面受压的构件，的构件， ct、 cc应满足应满足8 . 0ckcctkctff2 2、 ctct、 cccc应满足的条件应满足的条件（2 2

28、）对预拉区）对预拉区允许允许出现裂缝出现裂缝 而在预拉区而在预拉区不配置不配置纵向预应力钢筋的构件，纵向预应力钢筋的构件， ct、 cc应满足应满足8 . 02ckcctkctff10.10 10.10 预应力的传递长度预应力的传递长度和和锚固区的局部受压锚固区的局部受压一、预应力的传递长度一、预应力的传递长度1 1、 的概念的概念先张法先张法构件构件放张后放张后 pe钢筋钢筋 pc砼砼 构件端部构件端部： c=0 p =0经过某一长度经过某一长度 后后： c= pc p = peltrltr第十章 预应力混凝土构件2 2、 的计算的计算dfltkpetra pe-放张时放张时预应力钢筋预应力

29、钢筋的有效预应力的有效预应力a a-预应力钢筋的预应力钢筋的外形系数外形系数， 与计算与计算 时的取值相同。时的取值相同。 见见建工教材建工教材P1143 3、 在设计中的应用在设计中的应用对先张法构件对先张法构件进行进行时，时，应考虑预应力钢筋在应考虑预应力钢筋在 范围内的应力值的变化。范围内的应力值的变化。第十章 预应力混凝土构件4 4、预应力钢筋的锚固长度、预应力钢筋的锚固长度dffltpyaa（1 1） 的计算的计算（2 2） 在设计中的应用在设计中的应用计算计算先张法构件先张法构件锚固区的锚固区的正、斜截面正、斜截面受弯承载力时，受弯承载力时，范围内的范围内的预应力钢筋预应力钢筋抗拉

30、强度设计值：抗拉强度设计值：fpy在锚固起点处取为在锚固起点处取为零零；在锚固终点处取为在锚固终点处取为fpy ；其间按其间按线性插值线性插值。第十章 预应力混凝土构件二、二、锚固区的局部受压锚固区的局部受压1 1、锚固区的受力性能、锚固区的受力性能Fl压应力压应力拉应力拉应力 y分布分布 x分布分布锚固区锚固区后张法构件，后张法构件，张拉完毕时张拉完毕时ft当当达达ft时时，出现纵向裂缝，出现纵向裂缝，最后因最后因局部压坏局部压坏而破坏。而破坏。第十章 预应力混凝土构件2、局部受压区的截面尺寸限制条件局部受压区的截面尺寸限制条件Fl=1.35 c l fc =1.2808 . 0500 .

31、1CC=（1 1）限制条件）限制条件lblAA局部受压面积；局部受压面积；（2） -局部受压的局部受压的强度强度提高系数提高系数第十章 预应力混凝土构件（3）-局部受压计算底面积局部受压计算底面积可知：可知： 是根据与是根据与同心、对称同心、对称 的原则确定的原则确定第十章 预应力混凝土构件3、局部受压承载力的计算局部受压承载力的计算计算公式计算公式Fl 0.9( c l fc+2a a v c or f y ) 8085. 0500 . 1CCa a= v=sdAsAlAnlAncorsscorss12221114（方格网式配筋方格网式配筋）（螺旋式配筋螺旋式配筋） c or =lcorAA

32、Acor亦是根据与亦是根据与Al同心、对称同心、对称 的原则确定，且的原则确定，且Acor应应 Ab第十章 预应力混凝土构件的设计10.11 10.11 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一、截面形式和尺寸一、截面形式和尺寸1 1、截面形式、截面形式对预应力对预应力轴心受拉轴心受拉构件，常采用构件，常采用正方形正方形和和矩形矩形截面。截面。对预应力对预应力受弯构件受弯构件，常采用，常采用T T形形、I I形形和和箱形箱形截面。截面。2 2、截面尺寸、截面尺寸对预应力受弯构件：对预应力受弯构件：截面高度截面高度 约为普通砼梁的约为普通砼梁的70%， 一般一般h=(1/201/1

33、4)l， 最小可为最小可为1/35l；翼缘宽度翼缘宽度可取可取(1/31/2)h；翼缘厚度翼缘厚度可取可取(1/101/6)h；腹板宽度腹板宽度 可取可取(1/151/8)h。h第十章 预应力混凝土构件的设计防止或减缓防止或减缓施工阶段施工阶段预拉区的裂缝；预拉区的裂缝；防止施加预应力时，在构件端部防止施加预应力时，在构件端部 产生产生截面中部截面中部的纵向水平裂缝；的纵向水平裂缝；有利于锚具的布置。有利于锚具的布置。 提高构件端部斜截面的抗裂度和承载力；提高构件端部斜截面的抗裂度和承载力；（2）适用性）适用性：荷载、跨度较大时采用，荷载、跨度较大时采用， 一般用一般用后张法后张法施工。施工。

34、第十章 预应力混凝土构件的设计二、预应力纵向钢筋的布置二、预应力纵向钢筋的布置1 1、直线布置、直线布置适用于荷载、跨度不大，适用于荷载、跨度不大，先张法和后张法施工均可。先张法和后张法施工均可。2 2、曲线、折线布置、曲线、折线布置直线布置直线布置曲线布置曲线布置折线布置折线布置（1 1）采用曲线布置的原因）采用曲线布置的原因第十章 预应力混凝土构件的设计三、三、Ap的设置的设置2 2、 Ap的配置量的配置量Ap一般可取（一般可取（1/71/4） ApApAp1 1、设置、设置Ap的原因的原因防止或减缓防止或减缓施工阶段施工阶段预拉区的裂缝；预拉区的裂缝；构件的过大反拱；构件的过大反拱；（张

35、拉、运输和吊装）（张拉、运输和吊装）再配上非预应力纵向钢筋再配上非预应力纵向钢筋第十章 预应力混凝土构件的设计四、非预应力纵向钢筋的设置四、非预应力纵向钢筋的设置1 1、设置非预应力纵向钢筋的原因、设置非预应力纵向钢筋的原因防止或减缓施工阶段防止或减缓施工阶段因混凝土收缩和温差因混凝土收缩和温差 引起的预拉区裂缝；引起的预拉区裂缝；防止或减缓防止或减缓施加预应力、运输、吊装施加预应力、运输、吊装等施工阶段等施工阶段 引起的裂缝；引起的裂缝；2 2、非预应力纵向钢筋的设置、非预应力纵向钢筋的设置非预应力钢筋的强度等级非预应力钢筋的强度等级宜低于宜低于预应力钢筋；预应力钢筋；满足抗裂或裂缝宽度后，承载力需要的满足抗裂或裂缝宽度后，承载力需要的其余钢筋其余钢筋 可采用非预应力钢筋可采用非预应力钢筋第十章 预应力混凝土构件的设计五、预拉区纵向钢筋五、预拉区纵向钢筋Ap、As 的配置要求的配置要求1 1、配筋率的规定、配筋率的规定（1）对）对施工阶段施工阶段预拉区预拉区不允许不允许出现出现裂缝裂缝的构件的构件对先张法构件对先张法构件%2 . 0AAAps对后张法构件对后张法构件%2 . 0AAsAp+AsAp +As第十章 预应力混凝土构件的设计（2）对）对施工阶段施工阶段预拉区预拉区允许允许出现裂缝出现裂缝 而在预拉区而在预拉区不配置不配置纵向预应力钢筋的构件纵向预应力钢筋的构件当当