混凝土结构设计原理课件预应力

第十章预应力混凝土10.1预应力混凝土的概念一、钢筋混凝土的缺点第十章预应力混凝土构件（1）抗裂性能差

通常带裂缝工作，构件刚度小，耐久性差。（2）不能使用高强钢筋。第十章预应力混凝土构件第一：砼的极限拉应变一般为（0.1~0.15）×10-3，

故砼开裂时，钢筋的应力只有20~30MPa；第二：对应于裂缝宽度为(0.2~0.3)mm时的钢筋应力约为250MPa。可见，普通砼中采用高强钢筋，不能发挥高强钢筋的强度优势。二、预应力的基本概念第十章预应力混凝土构件sbspc较大，全截面处于受压状态，不会开裂；称全预应力砼。拉应力超过混凝土的抗拉强度，会产生裂缝，称部分预应力砼。第十章预应力混凝土构件有小于混凝土抗拉强度的拉应力作用，一般不会开裂；称有限预应力砼。第十章预应力混凝土构件10.2施加预应力的方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ltrsptspcspc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第十章预应力混凝土构件第十章预应力混凝土构件第十章预应力混凝土构件10.3预应力混凝土构件的基本分析方法方法一：利用材料力学公式计算截面应力认为开裂前材料是线弹性的，截面应力=预加力Np产生的应力+外力矩M产生的应力第十章预应力混凝土构件受荷前受荷后方法二：采用与钢筋混凝土类同的计算方法

（认为外力矩M由截面上的抵抗内力偶相平衡。）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依靠内力臂a的变化

来抵抗外弯矩的作用，在受力过程中预应力筋一直承受较大的拉力Np，混凝土一直承受压力C,且Np

、C的值变化较小。由方法二可知：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，内力臂h0基本保持不变，而钢筋拉力T和压区混凝土的压力C随弯矩增长而不断增大。ssAsMhh0C第十章预应力混凝土构件3、预应力混凝土的这种受力特点，充分利用了钢筋抗拉强度和混凝土抗压强度高的特性，可以使得高强度材料的性能得以发挥。方法三：平衡荷载法1、由外荷载g产生的弯矩epe02、布置预应力钢筋gx使预加力产生的弯矩Npep和外荷载g产生的弯矩Mg抵消第十章预应力混凝土构件截面应力则且取取10.4预应力混凝土的材料及锚夹具（1）强度高：第一要在钢筋中建立起高应力；

第二预应力混凝土会产生各种预应力损失

（2）一定的塑性：避免超载、低温、冲击及地震时的脆性断裂。（3）良好的加工性能：满足焊接、镦粗等的加工要求。（4）低松弛性：减小由于松弛而产生的预应力损失。（5）与混凝土良好的粘结性能：采用刻痕、压波等方法来提高粘结强度。一、预应力钢筋1、对预应力钢筋的性能要求第十章预应力混凝土构件2、预应力钢筋的种类是用3或7股高强钢丝扭结而成的一种高强预应力筋，其中以7股钢绞线应用最多。无粘结预应力束（1）钢绞线第十章预应力混凝土构件是采用优质碳素钢盘条，经过几次冷拔后得到。中强钢丝的强度为800~1200MPa，高强钢丝的强度为1570~1770MPa。为增加与混凝土的粘结强度，钢丝表面可采用刻痕或压波，也可制成螺旋肋。（2）中高强钢丝第十章预应力混凝土构件螺旋肋钢丝刻痕钢丝消除应力钢丝：

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，塑性也有所改善。第十章预应力混凝土构件用热轧三中碳三低合三金钢经过调质三热处三理后制三成的三高强三度钢三筋。三直径三为6~三10mm，抗拉三强度三为14三70MP三a。除冷拉三低合三金钢三筋外，三其余三预应三力筋三的应力-应变三曲线均无明显三屈服三点，三取残余三应变为0.三2%的条件三屈服三点作为三抗拉三强度三设计三指标三。（3）热三处理三钢筋第十三章三预应三力混三凝土三构件种类符号d(mm)fyk钢绞线1×3s8.6、10.81860、1720、157012.91720、15701×79.5、11.1、12.7186015.21860、1720清除应力钢丝光面螺旋助PH4、51770、1670、157061670、15707、8、91570刻痕I5、71570热处理钢筋40Si2MnHT6147048Si2Mn8.245Si2Cr10预应三力钢三筋强三度标三准值（N/三mm2）第十三章三预应三力混三凝土三构件（1）高强三度：一是可施三加较三大的三预压三应力三；二是可减三小截三面尺三寸、三自重三，实三现大三跨度三。（2）具有三较高三的弹三性模三量：可提三高截面三抗弯三刚度三；可减三少预压三时的三弹性三回缩三，减三少预三应力三损失三。（3）收缩三、徐三变小：可减三少预应三力损三失。（4）与钢三筋有三较大三粘结三强度：可减三少先张三法预三应力三筋的应力三传递三长度。二、三混凝三土1、对三预应三力“三混凝三土”三的性三能要三求第十三章三预应三力混三凝土三构件（5）快硬三、早三强：有利三于较早三施加三预应三力，三加快三施工三进度三，提高台座三、模三具、三夹具三的周三转率三，降低间接三费用三。2、对三预应三力“三混凝三土”三强度三等级三要求不应三低于C3三0；当采三用高强三钢绞三线、钢丝和热处三理钢三筋时不宜三低于C4三0。第十三章三预应三力混三凝土三构件三、锚具三和夹三具第十三章三预应三力混三凝土三构件组成三及组三装1、单三孔夹三片锚单孔三夹片三锚及相三应锚三垫板组成2、多三孔夹三片锚多孔三夹片三锚、三锚垫三板及三螺旋三筋组成3、扁锚扁锚扁锚三施工三现场第十三章三预应三力混三凝土三构件挤压三锚具三锚杯三及异形三钢丝三环4、挤三压锚第十三章三预应三力混三凝土三构件挤压三机镦头三锚及镦头三器5、镦三头锚镦头三锚具—高强三钢丝组装三件压花三锚及压花三机6、压三花锚拉索三锚具三及其三结构三组成7、拉三索锚三具拉索三锚具三应用钢筋三长度三不足三时，三可通三过连接三器来接三长。普通三钢筋的连三接：8、连三接器单孔三连接三器预应三力筋三的连三接器三：多孔三连接三器扁型三锚具连接三器多孔三连接三器及三配套三护筒第十三章三预应三力混三凝土三构件10三.5张拉三控制三应力三和预三应力三损失1、sco三n的定三义：张三拉预三应力三钢筋三时，三张拉三设备三（千三斤顶三或油三泵）三上的三压力三表所三控制三的总张三拉力Np,三co三n除以预应三力钢三筋面三积Ap得到三的应三力称三为张拉三控制三应力sco三n。一、三张拉三控制三应力sco三n▲它是三预应三力筋三在构三件受荷三以前所经三受的最大应力三。第十三章三预应三力混三凝土三构件2、sco三n的取三值（1）取三值的三一般三概念三：张拉三控制三应力sco三n取值三越高三，预应三力筋三对混凝三土的三预压三作用越大三，可以三使预应三力筋充分三发挥三作用三。（2）sco三n的上三限值sco三n取值三过高三，第一可能三发生三预应三力钢三筋拉断事故三；第二会产三生过大的应三力松三弛。因此三，《规范》规定三了张三拉控三制sco三n的上限三值。第十三章三预应三力混三凝土三构件（3）sco三n的下三限值sco三n的取三值过低，影三响预应三力筋充分三发挥三作用三，《规范》规定sco三n不应三小于0.三4fpt三k。随时三间，三预应三力钢三筋中三的应三力从sco三n逐步三减少，这三种应三力的三降低三现象称为三“预三应力三损失三”。二、三预应三力损三失1、预三应力三损失三的概三念▲只有稳定三后的三应力三值才对三构件三产生三实际三的预三应力三效果,因此三，预应三力损三失是预三应力三混凝三土结三构设三计和三施工三中的三一个关键三问题。第十三章三预应三力混三凝土三构件（1）锚固三损失：由三“锚具三变形”引三起。（2）摩擦三损失三：在“张拉三过程”中三发生三。后张三法预应三力筋三与孔三道壁三之间三的摩三擦；先张三法预应三力钢三筋与三锚具三之间三以及三折点三处的三摩擦。（3）温三差损三失先张三法构三件加三热养三护时三，由三“预三应力三钢筋三与台座三之间三的温三差”三引起三。（能使三“预三应力三钢筋三”产三生缩短的一三切因三素）2、引三起预三应力三损失三的因三素第十三章三预应三力混三凝土三构件第十三章三预应三力混三凝土三构件（6）混凝三土的三局部三挤压三损失直径3m的环三形构三件中三的螺旋三式预应三力钢筋。（7）弹性三压缩三损失“三后”三张拉三钢筋对“先三”张三拉钢三筋造三成的三压缩三等。（4）松弛三损失：在高三应力三的长期作用三下，三预应三力钢筋的松弛，引三起的三“预三应力三损失三”。（5）混凝三土的收缩三和徐三变引起三的损三失。第十三章三预应三力混三凝土三构件（a）sl1的概三念锚具三的受三力变三形垫板三缝隙三的挤三紧钢筋三在锚三具中三的内三缩（b）sl1的计算3、预三应力三损失三的种三类（1）锚三固损三失sl1▲对直三线预三应力三钢筋的sl1引起三的损三失－三－sl1第十三章三预应三力混三凝土三构件（c）减小sl1的措三施一是选择三变形三小的三锚夹三具,少用三垫板三；二是增加三台座三长度l后张三法张拉三钢筋三时“三存在三摩擦三”，而引三起的预三应力三钢筋三中应力三的减三少值称为摩擦三损失sl2（2）摩三擦损三失sl2sconxxsl2x（b）sl2的计算(了解）第十三章三预应三力混三凝土三构件（a）sl2的概三念（c）减少sl2的措三施超张拉程序为：01.1con持荷2min0.85con持荷2mincon第十三章三预应三力混三凝土三构件▲两端张拉▲超张拉两端张拉一端张拉（张拉端）（3）热三养护三时，三温差三引起三的损三失sl3第十三章三预应三力混三凝土三构件（先张三法构三件，三缩短三生产三周期）升温三时，混凝三土尚三未结三硬钢筋三受热三膨胀台座三不动三，即三钢筋三长度三不变引起三的损三失－三－sl3降温三时，混三凝土与预应三力筋之间已有三粘结三作用三，两者共同三回缩三，sl3无法三恢复三。温差Dt℃，钢筋三的温三度膨三胀系三数为1×三10-5/℃减少sl3的措施:两阶段升温养护。浇砼∆t1=200cf’cu=7.5~10Mpa至养护温度0.7~1.0fcu第十三章三预应三力混三凝土三构件则有（a）sl4的概三念高应三力作三用钢筋三长度三不变（4）钢三筋松三弛损三失sl4第十三章三预应三力混三凝土三构件影响sl4的因三素而产三生的三钢筋三应力三的降低三值--sl4初始三应力三水平作用三时间三长短钢筋三种类▲对于普通三松弛的预应三力钢三丝和三钢绞三线Ψ-三-为超三张拉三系数：一次三张拉三时，ψ=1超张三拉时三，ψ=0三.9第十三章三预应三力混三凝土三构件（b）sl4的计三算（了解）（根据三试验三结果三，《规范》取）当sco三n≤0三.7fpt三k时，当0.三7fpt三k<sco三n≤0三.8fpt三k时，▲对于低松三弛的预应三力钢三丝和三钢绞三线第十三章三预应三力混三凝土三构件▲对于热处三理钢三筋一次三张拉三：sl4=0三.0三5sco三n；超张三拉时三：sl4=0三.0三35sco三n（c）减少sl4的措三施:超张三拉程序三为：01.三03co三n或1.三05co三n持荷2m三inco三n第十三章三预应三力混三凝土三构件构件三长度三缩短预应三力筋三回缩（5）收三缩徐三变损三失sl5第十三章三预应三力混三凝土三构件收缩徐变（a）sl5的概三念引起引起三的损三失－三－sl5先张三法后张三法第十三章三预应三力混三凝土三构件（b）sl5的计三算--《规范》计算三公式（了解）先张三法An=Ac+asAs后张法A0=Ac+apAp+asAspc=

pcIA’sAsApA’p’pc=

’pcI其中三：（c）减少sl5的措三施:（与减三小收缩、徐变的措三施相三同）材料三方面减小三水泥三用量;降低三水灰三比;采用三级配三好、三弹性三模量三大的三骨料三；施工三工艺三方面（如三振捣三质量三）；养护三条件三方面（如三温度三、湿三度）三；受力三方面（如三加载三大小三、加三载早三晚）三。第十三章三预应三力混三凝土三构件用螺旋三式预应三力钢三筋作三配筋三的环形三构件，当直三径d3三m时，由于三混凝三土的局部三挤压引起三的预应三力损三失。（6）sl6第十三章三预应三力混三凝土三构件1、考三虑预三应力三损失三组合三的原三因预应三力混三凝土三构件三从加预三应力三开始即需三要进三行计三算；预应三力损三失是分批发生三的。2、预三应力三损失三组合三的分三批⑴第三一批：混三凝土预压三前完成三的损三失lI；⑵第二三批：混三凝土预压三后完成三的损三失lII。三、三预应三力损三失的三组合第十三章三预应三力混三凝土三构件第十三章三预应三力混三凝土三构件（1）规三定最三小值三的原三因考虑三到预三应力三损失三的计算三误差。（2）最三小值《规范》规定三：先张三法构三件10三0MP三a后张三法构三件80MP三a3、预三应力三损失三的最三小值第十三章三预应三力混三凝土三构件四、三混凝三土弹三性压三缩引三起的三损失sle先张三法构三件：放张三时，预三应力三筋与三混凝三土一起受压三缩短三，引三起预应三力筋应力三降低三。第十三章三预应三力混三凝土三构件后张三法构三件：当一三次张三拉所三有预三应力三筋时：无弹三性压三缩损三失;当分三批张三拉时：应考虑后批张拉钢筋三所产三生的砼弹三性压三缩或三伸长对先批张拉钢筋三的影三响，将先批张拉钢筋三的控三制应三力co三n增加三或减三小Epc三i第十三章三预应三力混三凝土三构件第十三章三预应三力混三凝土三构件一、三先张三法构三件10三.6轴心三受拉三构件三的受三力性三能分三析分析三构件三从开始三受力至破坏整个三过程各特三征阶三段的受三力性三能。经历施工和使用两个三阶段三。第十三章三预应三力混三凝土三构件1、各三特征三阶段受力三性能的分三析--先张三法构三件（1）为突三出重三点，三以下三分析三中均三没有三给出非预三应力三钢筋的应三力。（2）非预三应力三钢筋三的应力三变化三量∆s（除混三凝土三收缩三、徐三变引三起的三应力l5外），均三为混凝三土应三力变三化量∆c的E倍。注：由平三衡条三件X=三0得放张三前放张三后完成第二三批损失由平三衡条三件X=三0得取隔离体取隔离体取隔离体消零状态也可由X=三0得--三-砼的有效预压三应力--三-钢筋三的有效预应三力记--三-预应三力钢筋合力N0N0N0完成第二三批损失（续三）取隔离体承载三力极三限状三态由X=三0得Nu开裂三临界三状态NcrNcrNcr也可由X=三0得NuNu取隔离体取隔离体第十三章三预应三力混三凝土三构件2、以三上分三析的要点三说明（也三适于后张三法）（1）基三本假三定（a）认为截面三开裂以前三，材三料是弹性的；（b）认为截面三开裂以前三，预三应力钢筋和砼的变三形相三等。第十三章三预应三力混三凝土三构件预应力钢筋的应力改变量砼的应力改变量基于上述假定，当混凝土发生某一变形（除收缩和徐变外）时，△p=E△pc

（对非预应力筋为△s=E△pc）。（2）每三阶段三分析三的基三本步三骤（a）对于施工三阶段第一：根三据该阶三段的应三力特三点，三确定p的表三达式（先三张法p的表三达式三中含有未知三数pc）；第二：根据隔离三体平衡三，求三得pc；再求得p。（b）对于三使用三阶段第一：根三据该阶三段的应三力特三点，三求得p；第二：根据隔离三体平衡三，求三得外荷三载N0、Ncr或Nu。第十三章三预应三力混三凝土三构件3、重三要公三式回三顾--先张三法构三件（1）完三成l时（2）消三零状三态（4）承载力极限状态（3）开裂临界状态第十三章三预应三力混三凝土三构件二、三后张三法构三件第十三章三预应三力混三凝土三构件第十三章三预应三力混三凝土三构件二、三后张三法构三件分析三构件三从开始三受力至破坏整个三过程各特三征阶三段的受三力性三能。经历施工和使用两个三阶段三。由平三衡条三件X=三0得张拉三完毕完成第二批损失由平三衡条三件X=三0得完成第一批损失由X=三0得取隔离体取隔离体取隔离体也可由平三衡条三件X=三0得消零状态N0N0N0---砼的有效预压应力---钢筋的有效预应力记---钢筋合力完成第二批损失（续）取隔离体第十三章三预应三力混三凝土三构件由平三衡条三件X=三0得Nu开裂三临界三状态NcrNcrNcr也可由平三衡条三件X=三0得承载力极限状态NuNu取隔离体取隔离体第十三章三预应三力混三凝土三构件2、重三要公三式回三顾—后张三法构三件（1）完成l时（2）消零状态（4）承载力极限状态（3）开裂临界状态第十三章三预应三力混三凝土三构件三、三先张三法与后张三法计算三公式的比三较消零开裂极限有效应力先张法后张法-为两者的区别第十三章三预应三力混三凝土三构件链接三考虑三非预三应力三钢筋三时的三公式1、通三过比三较发三现的三一些三规律（1）在施三工阶三段：混凝三土应三力pc的计三算公三式先后三张法三的形式三相同，但先张三法用A0（A0=三Ac+EAs+EAp）而后张三法用An（An=三Ac+EAs）第十三章三预应三力混三凝土三构件导致后张三法的pc比先张三法大（2）开裂三前的三各阶三段：预应三力钢三筋的三应力p先张三法总比后张三法滞三后Epc，导致后张三法的p比先三张法三大。（3）在使三用阶三段：两三者的受力三过程是相三同的三。开始三加荷—消压—截面三开裂—承载三力极三限状三态。（4）在使三用阶三段：N0、Ncr的计三算公三式后张三法比先张三法多一项EpcAp，导致后张三法的N0、Ncr比先三张法三大。（5）在使三用阶三段：Nu的计三算公三式两者相同三，因此后张三法的Nu与先三张法相同。第十三章三预应三力混三凝土三构件2、引起差异的本质因素先张法“有”弹性压缩损失sle后张法“无”弹性压缩损失sle

是引起两者计算公式差异的本质因素。10三.7预应三力混三凝土三轴心三受拉三构件三的设三计▲设计三的主三要内三容--三-为《规范》强制三性条款对于三“预三应力三混凝三土结三构构三件”三：1、应根三据使用三条件三（使三用阶三段）（1）进行承载三力计算;（2）进行变形、抗裂、裂缝三宽度和应力的验算三；2、应按三具体三情况三对“制作、运输及安装”等施工三阶段进行三验算三。第十三章三预应三力混三凝土三构件▲对预三应力三砼“轴心三受拉三构件三设计”的三内容三有：（1）使三用阶三段：正截三面强三度计算三；裂缝三控制验算三；（2）施三工阶三段：正截三面强三度验算（一般三不必三验算）；裂缝三控制验算三；（3）后张三法锚具三下混凝三土局部三承压计算三。第十三章三预应三力混三凝土三构件▲预应三力分三项系三数的三取值--三-为《规范》强制三性条款当预三应力三作为三荷载三效应三考虑三时，1、对三承载三能力三极限三状态三：当预三应力三效应三对结三构有利时，三取1.三0；不利时，三取1.三2。2、对三正常三使用三极限三状态三：预应三力分三项系三数取1.三0。第十三章三预应三力混三凝土三构件二、三使用三阶段三的裂三缝控三制验三算第十三章三预应三力混三凝土三构件1、一级：严格要求不出现裂缝的构件，应满足:2、二级：一般要求不出现裂缝的构件，应满足：其中ck=NkA0其中cq=Nq

A0一、三使用三阶段三的正三截面三强度三计算3、三三级：允许出现三裂缝三的构三件，三应满三足:（1）wli三m--三--预应三力混三凝土三构件三的wli三m=0三.2三mm（2）wma三x的计三算公三式与钢三筋混三凝土三构件三的公三式相同第十三章三预应三力混三凝土三构件三、三施工三阶段三的正三截面三强度三验算四、三施工三阶段三的裂三缝控三制验三算NpoNkMk1、ct、cc的概三念及三计算（1）ct、cc的概三念预加三力、自重三标准三值和施工三荷载三标准三值作用三下构三件截三面边三缘混三凝土三的拉三应力三、压三应力ctcc后张三法构三件Npo改为Np第十三章三预应三力混三凝土三构件（2）ct、cc的计算对于预压三时全截三面受三压的三构件三，ct、cc应满三足：2、ct、cc应满足三的条三件五、三后张三法锚三具下三混凝三土的局部三承压三计算（以后三介绍）第十三章三预应三力混三凝土三构件第十三章三预应三力混三凝土三构件10三.8受弯三构件三受力三性能三分析A’P使用三阶段三的受三拉区使用三阶段三的受三压区换算截面重心轴yPy’PAPysy’sAsA’sA’P换算截面重心轴yPy’PAP（1）为突出重点，以下分析中均没有给出非预应力钢筋的应力。（2）非预应力钢筋的应力变化量∆s（除l5外），均为混凝土应力变化量∆c的E倍。注：一、三先张三法构三件1、放三张前第十三章三预应三力混三凝土三构件预应三力钢三筋的三合力合力三的偏三心距ep0I取隔离体Np0IpcI’con-’lIcon-lI-EpcI（y’p）-EpcI（yp）y0ep0INp0I2、放三张后三（完成三第一三批预三应力三损失）第十三章三预应三力混三凝土三构件预应力钢筋的合力合力三的偏三心距ep0取隔离体Np0pc’con-’lcon-l-Epc（y’p）-Epc（yp）y0Np0ep03、完三成全三部预三应力三损失第十三章三预应三力混三凝土三构件+=M0M0=pcW0M0产生的应三力M0pc4、消三零状三态（即受三拉边三缘混三凝土三应力三为零）第十三章三预应三力混三凝土三构件原有的有效预压应力pc+=Mcr=（pc+ftk）W0g-截面抵抗矩塑性影响系数m见《建工教材》Mcr产生的应力McrMcrftk5、开三裂临三界状三态原有三的有效三预压三应力pcpc+ftk第十三章三预应三力混三凝土三构件MufpyAp等效应力图形MufpyApx1fc6、承三载能三力极三限状三态第十三章三预应三力混三凝土三构件MufpyAp四个基本假定AP’可能受拉或受压，但不能达到fpy’，应力为：yPny’Pnysny’sn二、三后张三法构三件使用三阶段三的受三拉区使用三阶段三的受三压区净截面重心轴APA’PAsA’syPny’Pn使用阶段的受拉区使用阶段的受压区净截面重心轴APA’P第十三章三预应三力混三凝土三构件（1）为突出重点，以下分析中均没有给出非预应力钢筋的应力。（2）非预应力钢筋的应力变化量∆s（除l5外），均为混凝土应力变化量∆c的E倍。注：取隔离体epnNp预应三力钢三筋的三合力合力三的偏三心距pcyn’con-’l2con-l2pcyn’con-’l2con-l21、张三拉完三毕第十三章三预应三力混三凝土三构件取隔离体epnINpI预应三力钢三筋的三合力合力三的偏三心距pcIyn’con-’lIcon-lIpcIyn’con-’lIcon-lI第十三章三预应三力混三凝土三构件2、完三成第三一批三预应三力损三失取隔离体epnNp预应三力钢三筋的三合力合力三的偏三心距pcyn’con-’lcon-lpcyn’con-’lcon-l第十三章三预应三力混三凝土三构件3、完三成全三部预三应力三损失+=M0M0=pcW0M0产生的应三力M0pc4、消三零状三态（即受三拉边三缘混三凝土三应力三为零）第十三章三预应三力混三凝土三构件原有的有效预压应力pc+=Mcr=（pc+ftk）W0Mcr产生的应力McrMcrftk5、开三裂临三界状三态原有三的有效三预压三应力pcpc+ftk第十三章三预应三力混三凝土三构件MufpyAp等效应力图形MufpyApx1fc6、承三载能三力极三限状三态第十三章三预应三力混三凝土三构件MufpyAp四个基本假定三、三先张三法与后张三法计算三公式的比三较—已考虑非预三应力三钢筋的影响1、由三预加三力产三生的三混凝三土法三向应三力（1）先三张法三构件其中第十三章三预应三力混三凝土三构件考虑三由于三混凝三土收三缩徐三变在三非预三应力三筋三中产三生压三应力σl5。（2）后张法构件其中第十三章三预应三力混三凝土三构件2、预三应力三钢筋三的有三效预三应力（1）先三张法三构件（2）后三张法三构件3、预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时的预应力钢筋应力（1）先张法构件（2）后张法构件第十三章三预应三力混三凝土三构件4、开三裂临三界状三态—Mcr的计三算（先张三法与后张三法相同）第十三章三预应三力混三凝土三构件5、承载能力极限状态—Mu的计算（先张法与后张法相同）第十三章三预应三力混三凝土三构件10三.9预应三力混三凝土三受弯三构件三的设三计▲对预三应力三混凝三土受三弯构三件设三计的三主要三内容三有：（1）使用三阶段三的正截三面强三度计算三；（2）使用三阶段三的斜截三面强三度计算三；（3）使用三阶段三的正截三面、三斜截三面裂三缝控制三验算三；（4）使用三阶段三的挠度验算三；（5）施工三阶段三的正截三面、三斜截三面强三度验算三；（一三般不三必验三算，三且验三算公三式与三使用三阶段三的相三同）（6）施工三阶段三的裂缝控制三验算三；（7）后张三法锚三具下三混凝三土局部三承压计算三。钢筋三混凝三土构三件的三计算三简图计入预应力钢筋时的计算简图第十三章三预应三力混三凝土三构件一、三使用三阶段三的正三截面三强度三计算1、计三算简三图1fcfyASMxfy’AS’fpyAp2、计三算公三式—矩形三截面计入预应力钢筋时的计算公式3、公式条件第十三章三预应三力混三凝土三构件4、x2三a’时的计算三方法（1）当，即为压应力时取x=三2a三’，并按三下式三计算（2）当，即为拉应力时取x=2as’，并按下式计算第十三章三预应三力混三凝土三构件二、三使用三阶段三的斜三截面三强度三计算1、计三算公三式—适于三矩形三、T形和I形截三面（1）对三于一三般受三弯构三件Np00.三3fcA0+（2）对于集中荷载作用下的独立梁（>75%）+第十三章三预应三力混三凝土三构件2、截三面限三制条三件—与钢三筋混三凝土三构件三相同bc--三-混凝三土强三度影三响系三数，当≤C5三0时，bc=1三.0；当=三C8三0时，bc=0三.8；其间三线性三插值三。第十三章三预应三力混三凝土三构件3、sv三,m三in，箍筋三直径三、间三距规三定—与钢筋三混凝三土构三件相同当V>0.三7ftbh0+0.三05Np0时（1）sv三,m三in（2）箍三筋直三径第十三章三预应三力混三凝土三构件（2）箍三筋间三距三、三使用三阶段三的裂三缝控三制验三算第十三章三预应三力混三凝土三构件1、一三级：严格要求三不出三现裂三缝的三构件三，应三满足:2、二三级：一般要求三不出三现裂三缝的三构件三，应三满足三：其中ck=MkW0其中cq=MqW03、三三级：允许出现三裂缝三的构三件，三应满三足:（1）wli三m--三--预应三力混三凝土三构件三的wli三m=0.三2mm（2）wma三x的计三算公三式与钢三筋混三凝土三构件三的公三式相同第十三章三预应三力混三凝土三构件第十三章三预应三力混三凝土三构件第十三章三预应三力混三凝土三构件四、三使用三阶段三的斜三截面三裂缝三控制三验算stp--截面三上混三凝土三的主拉应力scp--主压应力1、一三级：严格要求三不出三现裂三缝的三构件三，应三满足2、二三级：一般要求三不出三现裂三缝的三构件三，应三满足stp≤0.85ftkscp≤0.6fckstp≤0.95ftkscp≤0.6fck第十三章三预应三力混三凝土三构件五、三使用三阶段三的挠度验算（2）f的计三算方三法：应用三最小三刚度三原则三，并三用结三构力三学方三法求f。（3）B的计三算公三式1、与三普通三钢筋三混凝三土挠三度验三算相同三之处f≤flim（1）挠三度应三满足三的条三件第十三章三预应三力混三凝土三构件（1）=22、与普通三钢筋三混凝三土挠度三验算不同三之处而普三通砼三：’=三时，=1三.6；’=0时，=2三.0（2）反拱三值计三算--预加三力作三用下三产生三的按刚三度为EcI0，用结构三力学方法三计算，计算三值乘以预压三应力长期三作用增大三系数2.三0，即为反拱三值。（3）Bs的计算

（a）要求不出现裂缝的构件

Bs=0.85EcI0第十三章三预应三力混三凝土三构件（b）允许三出现三裂缝三的构三件六、三施工三阶段三的裂三缝控三制验三算（了解）第十三章三预应三力混三凝土三构件NpoNkMk1、ct、cc的概三念及三计算（1）ct、cc的概三念预加三力、自重三标准三值和施工三荷载三标准三值作用三下构三件截三面边三缘混三凝土三的拉三应力三、压三应力ctcc后张三法构三件Npo改为Np（2）ct、cc的计算（1）对预三拉区不允三许出现三裂缝或预三压时全截三面受三压的构三件，ct、cc应满三足2、ct、cc应满足三的条三件（2）对三预拉三区允许出现三裂缝而在三预拉三区不配三置纵向三预应三力钢三筋的三构件三，ct、cc应满三足10三.1三0预应三力的三传递三长度和锚固三区的三局部三受压一、三预应三力的三传递三长度ltr1、ltr的概三念先张三法构件放张三后pe钢筋应力pc砼应力构件端部：c=0

p=0经过某一长度ltr后：c=pc

p=peltrltr第十三章三预应三力混三凝土三构件2、ltr的计三算pe--放张三时预应三力钢三筋的有三效预三应力--预应三力钢三筋的外形三系数，与计三算la时的三取值三相同三。3、ltr在设计中的应用对先张法构件端部进行正、斜截面抗裂验算时，应考虑预应力钢筋在ltr范围内的应力值的变化。第十三章三预应三力混三凝土三构件lala4、预三应力三钢筋三的锚三固长三度la（1）la的计算（2）la在设三计中三的应三用计算先张三法构三件锚固三区的正、三斜截三面受弯三承载三力时三，la范围三内的预应三力钢三筋抗拉三强度三设计三值：fpy在锚三固起三点处三取为零；在锚三固终三点处三取为fpy；其间三按线性三插值。第十三章三预应三力混三凝土三构件sxsy二、锚固三区的三局部三受压1、锚三固区三的受三力性三能Fl压应力拉应力sy分布sx分布锚固区sxsy后张三法构三件，张拉三完毕三时ft当sy达ft时，出现三纵向三裂缝三，最后三因局部三压坏而破三坏。第十三章三预应三力混三凝土三构件2、局部三受压三区的三截面三尺寸三限制三条件Fl=1.三35clfcAl三n其中Fl=1三.2sco三nApc=（1）限三制条三件其中Al—局部三受压三面积三；（2）l--三-局部三受压三的强度提高三系数bbAb=3abddAb=(3d)214bbbbAb=(a+2b)×3bAb=AlAb=AlbbAb=3ab第十三章三预应三力混三凝土三构件（3）Ab--三-局部三受压三计算三底面三积Alaba>bAlAlAlbaa>bAlbaa>bdAl可知三：Ab是根三据与Al同心三、对三称的原三则确三定第十三章三预应三力混三凝土三构件3、局部三受压三承载三力的三计算计算三公式Fl0.三9(clfc+2三vc三orfy)Aln其中=v=（方格三网式三配筋）（螺旋三式配三筋）c三or=Aco三r亦是三根据三与Al同心三、对三称的原三则确三定，三且Aco三r应Ab第十三章三预应三力混三凝土三构件三的设三计10三.1三1预应三力混三凝土三构件三的构三造要三求一、三截面三形式三和尺三寸1、截三面形三式对预三应力轴心三受拉构件三，常三采用正方三形和矩形截面三。对预三应力受弯三构件，常三采用T形、I形和箱形截面三。2、截三面尺三寸对预三应力三受弯三构件三：截面三高度h约为三普通三砼梁三的70%，一般h=(1/三20三~1三/1三4)l，最小三可为1/三35l；翼缘三宽度b’f可取(1三/3三~1三/2三)h；翼缘三厚度h’f可取(1三/1三0~三1/三6)h；腹板三宽度b可取(1三/1三5~三1/三8)h。hb’fh’fb第十三章三预应三力混三凝土三构件三的设三计▲防止三或减三缓施工三阶段预拉三区的三裂缝三；▲防止三施加三预应三力时三，在三构件三端部产生截面三中部的纵三向水三平裂三缝；▲有利三于锚三具的三布置三。▲提高三构件三端部三斜截三面的三抗裂三度和三承载三力；（2）适三用性：荷载三、跨三度较三大