混凝土结构-预应力3(受弯构件).ppt

1、93 预应力混凝土受弯构件,第九章 预应力混凝土构件的计算,一、 受弯构件各阶段应力分析,受弯构件截面图,第九章 预应力混凝土构件的计算,（1）先张法,1. 施工阶段,放松预应力钢筋时，混凝土获得的有效预压应力,第九章 预应力混凝土构件的计算,预应力钢筋的合力位置图,第九章 预应力混凝土构件的计算,由预应力产生的混凝土法向应力为,第九章 预应力混凝土构件的计算,预应力钢筋的预应力为,第九章 预应力混凝土构件的计算,完成第二批预应力损失后,预应力钢筋合力位置图,第九章 预应力混凝土构件的计算,由预应力产生的混凝土法向应力为,第九章 预应力混凝土构件的计算,相应的预应力钢筋的有效预应力和非预应力钢

2、筋的应力为,第九章 预应力混凝土构件的计算,（2）后张法 后张法构件的特点：在张拉钢筋的同时混凝土受到预压，故在计算混凝土法向预应力时，应采用净截面面积（不包括预应力钢筋的换算截面面积）。,预应力钢筋合力位置图,第九章 预应力混凝土构件的计算,在出现第一批损失后，预应力钢筋的有效预应力为,第九章 预应力混凝土构件的计算,预应力钢筋的有效预应力为,第九章 预应力混凝土构件的计算,完成第二批预应力损失后,由预应力产生的混凝土法向应力为,第九章 预应力混凝土构件的计算,相应的预应力钢筋的有效预应力和非预应力钢筋的应力为,第九章 预应力混凝土构件的计算,2. 使用阶段,已建立的应力,荷载作用下的应力,

3、M0作用下截面应力,Mcr作用时截面应力,破坏时的截面应力,第九章 预应力混凝土构件的计算,（1）加荷至受拉边缘混凝土预压应力为零时，消压弯矩为,据,得,换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩,其中：,第九章 预应力混凝土构件的计算,(2) 加荷至受拉区裂缝即将出现 ， 抗裂弯矩为,截面抵抗矩的塑性影响系数,其中,第九章 预应力混凝土构件的计算,（3）加荷至构件破坏,破坏时的截面应力,第九章 预应力混凝土构件的计算,当仅在受拉区配置预应力钢筋，则其承载能力应与普通混凝土构件相同 ；对在受拉区和受压区同时配置预应力钢筋的受弯构件 ，受压区预应力钢筋 应力取为：,先张法,后张法,为正值时表示拉应力，负值表示

4、压应力,第九章 预应力混凝土构件的计算,二、 受弯构件计算 预应力受弯构件计算的内容： 1.使用阶段的正截面承载力计算； 2.使用阶段的斜截面承载力计算； 3.使用阶段的正截面抗裂、变形的验算； 4. 斜截面抗裂验算； 5.施工阶段的制作、运输和吊装验算。,第九章 预应力混凝土构件的计算,1. 使用阶段的正截面承载力计算,矩形截面,矩形截面受弯构件正截面承载力计算简图,第九章 预应力混凝土构件的计算,列出基本方程,适用条件,第九章 预应力混凝土构件的计算,预应力混凝土构件,为受拉区预应力钢筋合力点处混凝土法应力为零时的预应力钢筋应力。,对有屈服点的钢筋,对无屈服点的钢筋,第九章 预应力混凝土构

5、件的计算,2. 使用阶段的斜截面承载力计算,对预应力混凝土受弯构件，预应力的存在提高了它的抗剪能力。其原因主要是预压应力的作用阻滞了斜裂缝的出现和发展，增加了混凝土剪压区的高度，从而提高混凝土剪压区的抗剪承载力 。,（1）仅配有箍筋时，其斜截面受剪承载力 可按下列公式计算：,第九章 预应力混凝土构件的计算,式中：,计算截面上混凝土法向预应力为零时（全截面消压），预应力钢筋和非预应力钢筋的合力,第九章 预应力混凝土构件的计算,先张法,取,当,后张法,第九章 预应力混凝土构件的计算,（2）当既配箍筋又配弯起钢筋时，其斜截面受剪承载力可按下列公式计算：,预应力弯起钢筋的截面面积；,预应力弯起钢筋与纵

6、轴向的夹角。,式中,第九章 预应力混凝土构件的计算,3. 使用阶段的正截面抗裂及裂缝宽度验算,(1) 一级：严格要求不出现裂缝的构件 在荷载效应的标准组合下应符合下列规定：,第九章 预应力混凝土构件的计算,（2)二级：一般要求不出现裂缝的构件 在荷载效应的标准组合下应符合下列规定：,第九章 预应力混凝土构件的计算,荷载的标准组合下抗裂验算边缘的混凝土法向应力；,按荷载标准组合计算的弯矩值；,扣除全部预应力损失后在抗裂验算边缘混凝土的预压应力。,第九章 预应力混凝土构件的计算,先张法,后张法,由预加力在后张法预应力混凝土超静定结构中产生的次弯矩,第九章 预应力混凝土构件的计算,（3)三级：允许出

7、现裂缝的构件,第九章 预应力混凝土构件的计算,4使用阶段斜截面抗裂验算,由预应力和荷载在计算纤维处产生的混凝土法向应力：,由荷载和预应力弯起钢筋在计算纤维处产生的混凝土剪应力：,第九章 预应力混凝土构件的计算,由 、 及 所产生的主应力为,第九章 预应力混凝土构件的计算,要满足以下要求,(1) 混凝土的主拉应力 一级：对严格要求不出现裂缝的构件：,二级：一般要求不出现裂缝的构件：,第九章 预应力混凝土构件的计算,(2) 混凝土的主压应力,第九章 预应力混凝土构件的计算,5. 受弯构件的挠度计算,(1)荷载作用下构件的挠度 根据构件的刚度用结构力学的方法计算。,使用阶段要求不出现裂缝的构件：,第九章 预应力混凝土构件的计算,使用阶段允许出现裂缝的构件：,第九章 预应力混凝土构件的计算,(2)预应力产生的反拱,(3)挠度计算,按上式计算出的挠度值应满足下式要求：,第