第10章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的計(jì)算

1、第第1010章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的計(jì)算主講人：主講人：王鳳來王鳳來 博士、教授、博導(dǎo)博士、教授、博導(dǎo)2012年年9月月 10.1 10.1 概概 述述10.1 10.1 概概 述述預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，是在結(jié)構(gòu)承受外荷載之前，預(yù)先對其施加壓力，使在是在結(jié)構(gòu)承受外荷載之前，預(yù)先對其施加壓力，使在外荷載作用時(shí)的受拉區(qū)混凝土內(nèi)產(chǎn)生壓應(yīng)力，以抵消或減小外荷載產(chǎn)生的外荷載作用時(shí)的受拉區(qū)混凝土內(nèi)產(chǎn)生壓應(yīng)力，以抵消或減小外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，使構(gòu)件在正常使用情況下不裂或裂得較晚（裂縫寬度較?。?。拉應(yīng)力，使構(gòu)件在正常使用情況下不裂或裂得較晚（裂縫寬度較小）。 加載加載10.

2、1 10.1 概概 述述采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的原因采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的原因 （1）為了滿足裂縫控制的要求）為了滿足裂縫控制的要求 如水池、油罐、原子能反應(yīng)堆、受到侵蝕性介質(zhì)作用的工業(yè)廠房以及如水池、油罐、原子能反應(yīng)堆、受到侵蝕性介質(zhì)作用的工業(yè)廠房以及水利、海洋、港口工程結(jié)構(gòu)物等水利、海洋、港口工程結(jié)構(gòu)物等 （2）為了充分利用高強(qiáng)度材料）為了充分利用高強(qiáng)度材料250/3000015. 0100 . 2mmNEss（3）為了提高構(gòu)件剛度，減小變形）為了提高構(gòu)件剛度，減小變形如工業(yè)廠房中的吊車梁，橋梁中的大跨度梁式構(gòu)件等。如工業(yè)廠房中的吊車梁，橋梁中的大跨度梁式構(gòu)件等。 預(yù)應(yīng)力的基本受力原理預(yù)應(yīng)力的基本受力原

3、理由于預(yù)應(yīng)力的作用，可部分抵消或全部抵消外荷載引起的拉應(yīng)力，因而能延由于預(yù)應(yīng)力的作用，可部分抵消或全部抵消外荷載引起的拉應(yīng)力，因而能延緩裂縫的出現(xiàn)（提高抗裂荷載）。緩裂縫的出現(xiàn)（提高抗裂荷載）。對于在使用荷載下出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，也將起減小裂縫寬度的作用。對于在使用荷載下出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，也將起減小裂縫寬度的作用。 級（全預(yù)應(yīng)力混凝土）級（全預(yù)應(yīng)力混凝土） 在最不利在最不利荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合作用下荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合作用下，混，混凝土中不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力；凝土中不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力；預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)按預(yù)應(yīng)力度不同的分類預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)按預(yù)應(yīng)力度不同的分類級（有限預(yù)應(yīng)力混凝土）級（有限預(yù)應(yīng)力混凝土） 在最不利在最

4、不利荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合作用下荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合作用下，混凝土中允許出現(xiàn)低于抗拉強(qiáng)度的拉應(yīng)力；混凝土中允許出現(xiàn)低于抗拉強(qiáng)度的拉應(yīng)力；級（部分預(yù)應(yīng)力混凝土）級（部分預(yù)應(yīng)力混凝土） 可按可按荷載準(zhǔn)永久組合并考慮長期作用荷載準(zhǔn)永久組合并考慮長期作用影響的效應(yīng)計(jì)算影響的效應(yīng)計(jì)算，允許開裂，但應(yīng)控制裂縫寬度；，允許開裂，但應(yīng)控制裂縫寬度；級（普通鋼筋混凝土）。級（普通鋼筋混凝土）。對環(huán)境類別為二對環(huán)境類別為二a 類的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，類的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在荷載準(zhǔn)永久組合下，在荷載準(zhǔn)永久組合下，受拉邊緣受拉邊緣應(yīng)力尚應(yīng)符合下列規(guī)定：應(yīng)力尚應(yīng)符合下列規(guī)定：預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)按預(yù)應(yīng)力度不同的分類預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)按預(yù)

5、應(yīng)力度不同的分類部分預(yù)應(yīng)力混凝土有以下優(yōu)點(diǎn)：部分預(yù)應(yīng)力混凝土有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）由于部分預(yù)應(yīng)力混凝土所需施加的預(yù)應(yīng)力較小，張拉鋼筋應(yīng)力值可取）由于部分預(yù)應(yīng)力混凝土所需施加的預(yù)應(yīng)力較小，張拉鋼筋應(yīng)力值可取得較低，降低了對張拉設(shè)備及錨夾具的要求，降低造價(jià)。得較低，降低了對張拉設(shè)備及錨夾具的要求，降低造價(jià)。（2）由于施加預(yù)應(yīng)力較小，可避免產(chǎn)生過大反拱。）由于施加預(yù)應(yīng)力較小，可避免產(chǎn)生過大反拱。預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，一般包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，一般包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：1使用階段使用階段（1）承載力計(jì)算；（）承載力計(jì)算；（2）裂縫控制驗(yàn)算；（）裂縫控制驗(yàn)算；（3）變形

6、驗(yàn)算。）變形驗(yàn)算。2施工階段施工階段（1）應(yīng)力校核；（）應(yīng)力校核；（2）后張法構(gòu)件端部局部受壓驗(yàn)算。）后張法構(gòu)件端部局部受壓驗(yàn)算。10-2 10-2 施加預(yù)應(yīng)力的方法及錨夾具施加預(yù)應(yīng)力的方法及錨夾具在臺座上張拉鋼筋至預(yù)在臺座上張拉鋼筋至預(yù)定長度定長度先張法預(yù)應(yīng)力混凝土先張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工工序：施工工序： 將鋼筋固定在臺座的傳將鋼筋固定在臺座的傳力架上力架上待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后（約為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的后（約為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的7070以上），切斷鋼筋。以上），切斷鋼筋。 后張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工工后張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工工序：序： 先澆灌好混凝土構(gòu)件，并在先澆灌好混凝土構(gòu)件，并在構(gòu)件中預(yù)留孔

7、道構(gòu)件中預(yù)留孔道 待混凝土達(dá)到預(yù)期強(qiáng)度（不待混凝土達(dá)到預(yù)期強(qiáng)度（不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的7070）后，）后，將預(yù)應(yīng)力鋼筋穿入孔道，利將預(yù)應(yīng)力鋼筋穿入孔道，利用構(gòu)件本身作為受力臺座進(jìn)用構(gòu)件本身作為受力臺座進(jìn)行張拉。行張拉。張拉完畢后，將張張拉完畢后，將張拉端鋼筋用工作錨具錨緊。拉端鋼筋用工作錨具錨緊。 在孔道內(nèi)進(jìn)行壓力灌漿，以在孔道內(nèi)進(jìn)行壓力灌漿，以防止鋼筋銹蝕，并使鋼筋與防止鋼筋銹蝕，并使鋼筋與混凝土較好地結(jié)成一個(gè)整體混凝土較好地結(jié)成一個(gè)整體。 有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工圖有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工圖無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工圖無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工圖體外預(yù)應(yīng)力全景體外張拉及節(jié)點(diǎn)構(gòu)造體外預(yù)應(yīng)力施工圖體外預(yù)應(yīng)力施工圖預(yù)應(yīng)力的

8、錨具與夾具預(yù)應(yīng)力的錨具與夾具單孔夾片錨的組成及組裝單孔夾片錨單孔夾片錨單孔夾片錨及相應(yīng)錨墊板單孔夾片錨單孔夾片錨單孔夾片錨、錨板及護(hù)套單孔夾片錨單孔夾片錨多孔夾片錨組成多孔夾片錨多孔夾片錨多孔夾片錨、錨墊板及螺旋筋多孔夾片錨多孔夾片錨扁錨的組成扁錨扁錨擠壓錨具錨杯及異形鋼絲環(huán)擠壓錨擠壓錨擠壓機(jī)擠壓錨擠壓錨擠壓錨擠壓錨鐓頭錨及鐓頭器鐓頭錨及鐓頭器鐓頭錨鐓頭錨鐓頭錨具鐓頭錨具高強(qiáng)鋼絲組裝件高強(qiáng)鋼絲組裝件鐓頭錨鐓頭錨壓花錨及壓花機(jī)壓花錨及壓花機(jī)壓花錨壓花錨10-3 10-3 預(yù)應(yīng)力混凝土的材料預(yù)應(yīng)力混凝土的材料 對預(yù)應(yīng)力鋼筋有下列要求：對預(yù)應(yīng)力鋼筋有下列要求： （1 1）強(qiáng)度要求高強(qiáng)度要求高 強(qiáng)度越

9、高，可建立的預(yù)應(yīng)力越大。強(qiáng)度越高，可建立的預(yù)應(yīng)力越大。 （2 2）粘結(jié)強(qiáng)度要求高粘結(jié)強(qiáng)度要求高 與混凝土間有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度。與混凝土間有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度。 （3 3）具有足夠的塑性具有足夠的塑性 鋼材強(qiáng)度越高，其塑料越低。鋼材強(qiáng)度越高，其塑料越低。 （4 4）具有良好的加工性能具有良好的加工性能 要求鋼筋有良好的可焊性。要求鋼筋有良好的可焊性。 預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用鋼絞線鋼絞線、消除應(yīng)力鋼絲消除應(yīng)力鋼絲、中強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲中強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲和和預(yù)應(yīng)預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋力螺紋鋼筋。鋼絲、鋼絞線鋼絲、鋼絞線 13鋼絞線6.45、8.60、10.75、12.9017鋼絞線9.0、12.0、15.0無

10、粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絲束15.0（7 5）無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線17121715有粘結(jié)鋼絞線有粘結(jié)鋼絞線整盤有粘結(jié)鋼絞線整盤有粘結(jié)鋼絞線無粘結(jié)鋼絞線無粘結(jié)鋼絞線成品成品CFRPCFRP及其纏肋筋及其纏肋筋 對混凝土有下列要求：對混凝土有下列要求： （1 1）強(qiáng)度較高強(qiáng)度較高 規(guī)范規(guī)范規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級不宜低于不宜低于C40C40，不應(yīng)，不應(yīng)低于低于C30C30。（2 2）收縮徐變較小收縮徐變較小 有利于減少預(yù)應(yīng)力損失。有利于減少預(yù)應(yīng)力損失。（3 3）快硬、早強(qiáng)快硬、早強(qiáng) 盡快能施加預(yù)應(yīng)力，提高施工效率盡快能施加預(yù)應(yīng)力，提高施工效率，在先張法中可提高

11、臺座的周轉(zhuǎn)率。，在先張法中可提高臺座的周轉(zhuǎn)率。10-4 10-4 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算的一般規(guī)定預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算的一般規(guī)定 10-4-1 10-4-1 預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力張拉控制應(yīng)力張拉控制應(yīng)力是指張拉鋼筋時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋中達(dá)到的最大應(yīng)是指張拉鋼筋時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋中達(dá)到的最大應(yīng)力值，即用張拉設(shè)備所控制的總張拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋截力值，即用張拉設(shè)備所控制的總張拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積所得出的應(yīng)力值，以面面積所得出的應(yīng)力值，以 表示。表示。con優(yōu)點(diǎn)：張拉控制應(yīng)力定得優(yōu)點(diǎn)：張拉控制應(yīng)力定得越高越高，混凝土中獲得的，混凝土中獲得的預(yù)壓應(yīng)力預(yù)壓應(yīng)力越大越大，預(yù)應(yīng)力鋼筋被，預(yù)應(yīng)

12、力鋼筋被利用得越充分利用得越充分，構(gòu)件的，構(gòu)件的抗裂性提高得抗裂性提高得越多越多。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：（1 1）鋼筋的強(qiáng)度是有一定離散性的，張拉控制應(yīng)力鋼筋的強(qiáng)度是有一定離散性的，張拉控制應(yīng)力定得太高，張拉時(shí)可能使鋼筋應(yīng)力接近或達(dá)到實(shí)際的屈服定得太高，張拉時(shí)可能使鋼筋應(yīng)力接近或達(dá)到實(shí)際的屈服強(qiáng)度強(qiáng)度 ，可能出現(xiàn)事故（，可能出現(xiàn)事故（2 2）在施工階段會使預(yù)拉區(qū)混凝土）在施工階段會使預(yù)拉區(qū)混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力甚至開裂，產(chǎn)生拉應(yīng)力甚至開裂， 10-4 10-4 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算的一般規(guī)定預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算的一般規(guī)定 張拉控制應(yīng)力主要與鋼筋種類及張拉方法有關(guān)張拉控制應(yīng)力主要與鋼筋種類及張拉方法有關(guān) 鋼絲、

13、鋼絞線塑性較差，沒有明顯的屈服臺階，其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)鋼絲、鋼絞線塑性較差，沒有明顯的屈服臺階，其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是根據(jù)極限抗拉強(qiáng)度確定的，值是根據(jù)極限抗拉強(qiáng)度確定的，就定得低些就定得低些 。先張法張拉控制應(yīng)力值應(yīng)定得比后張法大先張法張拉控制應(yīng)力值應(yīng)定得比后張法大一些。原因是張拉一些。原因是張拉鋼筋達(dá)到控制應(yīng)力時(shí)，混凝土尚未澆灌，鋼筋的預(yù)拉應(yīng)力已鋼筋達(dá)到控制應(yīng)力時(shí)，混凝土尚未澆灌，鋼筋的預(yù)拉應(yīng)力已小于控制應(yīng)力。此外，對由于混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)小于控制應(yīng)力。此外，對由于混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失，先張法構(gòu)件亦較后張法為大。力損失，先張法構(gòu)件亦較后張法為大。 10-4-2 10-4-2 預(yù)應(yīng)力損失預(yù)

14、應(yīng)力損失 自鋼筋張拉、錨固至后來經(jīng)歷運(yùn)輸、安裝、使用的各個(gè)過程，由于張拉工藝自鋼筋張拉、錨固至后來經(jīng)歷運(yùn)輸、安裝、使用的各個(gè)過程，由于張拉工藝和材料特性等種種原因，鋼筋中的張拉應(yīng)力將逐漸降低，稱為和材料特性等種種原因，鋼筋中的張拉應(yīng)力將逐漸降低，稱為預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力損失。 預(yù)應(yīng)力損失會預(yù)應(yīng)力損失會影響預(yù)應(yīng)力效果、降低影響預(yù)應(yīng)力效果、降低預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的抗裂性能及剛度抗裂性能及剛度。 ApconApconApconApcon前期損失或第一批損失如錨具變形、管道摩擦、臺座與鋼筋的溫差、鋼筋松弛損失等發(fā)生在預(yù)應(yīng)力傳到混凝土之前后期損失或第二批損失如混凝土收縮徐變、局部擠壓損失等發(fā)

15、生在預(yù)應(yīng)力傳到混凝土之后1 1張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失1l預(yù)應(yīng)力張拉完畢后，用錨具加以錨固。由于錨具的變形（如螺帽、墊板縫隙預(yù)應(yīng)力張拉完畢后，用錨具加以錨固。由于錨具的變形（如螺帽、墊板縫隙被擠緊）及由于鋼筋在錨具內(nèi)的滑移使鋼筋松動(dòng)內(nèi)縮而引起預(yù)應(yīng)力損失。被擠緊）及由于鋼筋在錨具內(nèi)的滑移使鋼筋松動(dòng)內(nèi)縮而引起預(yù)應(yīng)力損失。 對于直線形預(yù)應(yīng)力鋼筋，按下式計(jì)算：對于直線形預(yù)應(yīng)力鋼筋，按下式計(jì)算： slEla1錨具損失只考慮張拉端，因?yàn)樵趶埨摻顣r(shí)，固定端的錨具已被壓緊，不錨具損失只考慮張拉端，因?yàn)樵趶埨摻顣r(shí)，固定端的錨具已被壓緊，不會引起預(yù)應(yīng)力損

16、失。會引起預(yù)應(yīng)力損失。為了減小為了減小 ，應(yīng)盡量少用墊板塊數(shù)，因?yàn)槊吭黾右粔K墊板，應(yīng)盡量少用墊板塊數(shù)，因?yàn)槊吭黾右粔K墊板，a a值就增大值就增大1mm1mm。 1l對后張法預(yù)應(yīng)力曲線鋼筋，張拉時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁間已對后張法預(yù)應(yīng)力曲線鋼筋，張拉時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁間已產(chǎn)生指向錨固端產(chǎn)生指向錨固端的摩擦力，的摩擦力，而當(dāng)錨具變形、預(yù)應(yīng)力鋼筋回縮時(shí)，在離張拉端而當(dāng)錨具變形、預(yù)應(yīng)力鋼筋回縮時(shí)，在離張拉端l lf f范圍內(nèi)，使預(yù)范圍內(nèi)，使預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁間摩擦力逐漸減小，形成應(yīng)力鋼筋與孔道壁間摩擦力逐漸減小，形成與原來方向相反的反向摩擦力與原來方向相反的反向摩擦力。對稱軸張拉端(a)(b)(b)fc

17、fconllxkrl121)(1000kraElcconsf2 2、預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失、預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失2l后張法張拉鋼筋時(shí)，由于鋼筋與混凝土孔道壁之間的摩擦，鋼筋的實(shí)際預(yù)后張法張拉鋼筋時(shí)，由于鋼筋與混凝土孔道壁之間的摩擦，鋼筋的實(shí)際預(yù)應(yīng)力從張拉應(yīng)力從張拉端往里逐漸減小。端往里逐漸減小。張拉端計(jì)算截面產(chǎn)生摩擦損失的原因：產(chǎn)生摩擦損失的原因：（1 1）孔道）孔道直線長度的影響。直線長度的影響。 （2 2）孔道曲）孔道曲線布置的影響。線布置的影響。 kxconle112減小摩擦損失的方法：減小摩擦損失的方法：（1 1）改善孔道質(zhì)量改善孔道質(zhì)量（2

18、2）采用孔壁潤滑劑采用孔壁潤滑劑（3 3）采用兩端張拉采用兩端張拉 （4 4）采用超張拉采用超張拉 3 3混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時(shí)，張拉鋼筋與承受拉力設(shè)備之間的溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時(shí)，張拉鋼筋與承受拉力設(shè)備之間的溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失 3l 對于先張法構(gòu)件，預(yù)應(yīng)力鋼筋在常溫下張拉及錨固在臺座上并澆灌好混對于先張法構(gòu)件，預(yù)應(yīng)力鋼筋在常溫下張拉及錨固在臺座上并澆灌好混凝土后，為了縮短生產(chǎn)周期，常將構(gòu)件進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)。凝土后，為了縮短生產(chǎn)周期，常將構(gòu)件進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)。鋼筋的伸長值大于鋼筋的伸長值大于臺座的伸長值，臺座的伸長值，故鋼筋的拉緊程度較前變松，即張拉應(yīng)力有所降低。故鋼筋的拉緊程度較前變松，即

19、張拉應(yīng)力有所降低。 為了減小溫差損失，可采用為了減小溫差損失，可采用兩次升溫養(yǎng)護(hù)。兩次升溫養(yǎng)護(hù)。先在常溫下養(yǎng)護(hù)，待混凝土立先在常溫下養(yǎng)護(hù)，待混凝土立方強(qiáng)度達(dá)到方強(qiáng)度達(dá)到7.5 10N/mm27.5 10N/mm2時(shí)再逐漸升溫，因?yàn)檫@時(shí)鋼筋與混凝土已結(jié)成整時(shí)再逐漸升溫，因?yàn)檫@時(shí)鋼筋與混凝土已結(jié)成整體，能夠在一起膨脹而無應(yīng)力損失。對于在鋼模上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋的構(gòu)件，體，能夠在一起膨脹而無應(yīng)力損失。對于在鋼模上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋的構(gòu)件，因因鋼模和構(gòu)件一起加熱養(yǎng)護(hù)，鋼模和構(gòu)件一起加熱養(yǎng)護(hù)，可以不考慮此項(xiàng)損失?？梢圆豢紤]此項(xiàng)損失。4 4預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失4

20、l在高應(yīng)力作用下，隨著時(shí)間的增長，鋼筋中將產(chǎn)生塑性變形（徐變）。在在高應(yīng)力作用下，隨著時(shí)間的增長，鋼筋中將產(chǎn)生塑性變形（徐變）。在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，鋼筋長度基本不變，其中拉應(yīng)力會隨時(shí)間增長而逐預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，鋼筋長度基本不變，其中拉應(yīng)力會隨時(shí)間增長而逐漸降低，此種現(xiàn)象稱為松弛。漸降低，此種現(xiàn)象稱為松弛。由試驗(yàn)可知：由試驗(yàn)可知：（1 1）應(yīng)力松弛損失在開始階段發(fā)）應(yīng)力松弛損失在開始階段發(fā)展快，以后發(fā)展較慢。根據(jù)近年來展快，以后發(fā)展較慢。根據(jù)近年來的試驗(yàn)，當(dāng)鋼絲中的初始應(yīng)力為鋼的試驗(yàn)，當(dāng)鋼絲中的初始應(yīng)力為鋼絲極限強(qiáng)度的絲極限強(qiáng)度的7070時(shí)，第一小時(shí)的時(shí)，第一小時(shí)的松弛損失值約為松弛損失值約

21、為10001000小時(shí)的小時(shí)的2222，第第120120天的松弛損失約為天的松弛損失約為10001000小時(shí)小時(shí)的的114114。（2 2）張拉控制應(yīng)力）張拉控制應(yīng)力 越高，應(yīng)越高，應(yīng)力松弛損失值力松弛損失值（3）應(yīng)力松弛損失與鋼筋品種有）應(yīng)力松弛損失與鋼筋品種有關(guān)。試驗(yàn)表明，預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞關(guān)。試驗(yàn)表明，預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線的應(yīng)力松弛損失較大。線的應(yīng)力松弛損失較大。con措施措施1 1：采取超張拉程序采取超張拉程序0 1.050 1.05con con concon ，比一次張拉程序，比一次張拉程序0 0 concon可減少松弛損失可減少松弛損失1010；也可采用；也可采用0 1.030 1.

22、03con con 超張拉程序超張拉程序 ，松弛率雖然，松弛率雖然增加了，但剩余預(yù)應(yīng)力仍比一次張拉程序大。增加了，但剩余預(yù)應(yīng)力仍比一次張拉程序大。措施措施2 2：選擇低松弛鋼筋。選擇低松弛鋼筋。消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線：消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線：普通松弛：普通松弛：conconptk0.40.5f低松弛：低松弛：conptk0.7 f當(dāng)當(dāng) 時(shí)：時(shí)：conconptk0.1250.5f當(dāng)當(dāng) 時(shí)：時(shí)：ptkconptk0.70.8ffconptkcon575. 02 . 0 f中強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲：中強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲：con0.08預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋：預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋：con0.035 5混凝土的收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)

23、力損失混凝土的收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失 ( )( )5l5l（1 1）在一般情況下，混凝土?xí)l(fā)生）在一般情況下，混凝土?xí)l(fā)生體積收縮體積收縮，而預(yù)壓力作用下，混凝土，而預(yù)壓力作用下，混凝土中又會產(chǎn)生中又會產(chǎn)生徐變徐變。收縮及壓縮徐變都使構(gòu)件縮短，預(yù)應(yīng)力鋼筋也隨之回縮。收縮及壓縮徐變都使構(gòu)件縮短，預(yù)應(yīng)力鋼筋也隨之回縮而造成預(yù)應(yīng)力損失。而造成預(yù)應(yīng)力損失。根據(jù)國內(nèi)的試驗(yàn)研究，混凝土收縮和徐變所引起的預(yù)應(yīng)力損失與根據(jù)國內(nèi)的試驗(yàn)研究，混凝土收縮和徐變所引起的預(yù)應(yīng)力損失與構(gòu)件配筋構(gòu)件配筋率率、放張時(shí)混凝土的預(yù)壓應(yīng)力值放張時(shí)混凝土的預(yù)壓應(yīng)力值、混凝土的強(qiáng)度等級混凝土的強(qiáng)度等級、預(yù)應(yīng)力的偏心距預(yù)應(yīng)力的偏心距

24、、受荷時(shí)混凝土的齡期受荷時(shí)混凝土的齡期、構(gòu)件的尺寸構(gòu)件的尺寸及及環(huán)境的濕度環(huán)境的濕度等因素有關(guān)，而等因素有關(guān)，而以前三項(xiàng)以前三項(xiàng)為主要。為主要。 1 1 一般情況一般情況先張法構(gòu)件：先張法構(gòu)件： 受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力損失值受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力損失值pc cu5603401+15lf受壓區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力損失值受壓區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力損失值 pc cu5603401+15lf 后張法構(gòu)件：后張法構(gòu)件： 受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力損失值受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力損失值pc cu5553001+15lf受壓區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力損失值受壓區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力損失值 pc cu5

25、553001+15lf 在年平均相對濕度低于在年平均相對濕度低于4040的條件下使用的結(jié)構(gòu)，的條件下使用的結(jié)構(gòu)， 及及 值應(yīng)增加值應(yīng)增加30。5l5l混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失在總的預(yù)應(yīng)力損失中所占比重是較大的，在混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失在總的預(yù)應(yīng)力損失中所占比重是較大的，在曲線配筋構(gòu)件中可占曲線配筋構(gòu)件中可占3030左右，而在直線配筋中則占左右，而在直線配筋中則占6060左右。為了減少這項(xiàng)損左右。為了減少這項(xiàng)損失，應(yīng)采取減低混凝土收縮及徐變值的各種措施失，應(yīng)采取減低混凝土收縮及徐變值的各種措施（采用（采用高標(biāo)號水泥、減少水泥用高標(biāo)號水泥、減少水泥用量、降低水灰比、振搗密實(shí)量、降

26、低水灰比、振搗密實(shí)及及改善養(yǎng)護(hù)條件改善養(yǎng)護(hù)條件等）。在計(jì)算中規(guī)定等）。在計(jì)算中規(guī)定 是是因?yàn)槿绻^此限，混凝土中將產(chǎn)生非線性徐變，徐變損失增加過大。因?yàn)槿绻^此限，混凝土中將產(chǎn)生非線性徐變，徐變損失增加過大。 cupcpcf5 . 0)( 6 6用螺旋式預(yù)應(yīng)力鋼筋作配筋的環(huán)形構(gòu)件，用螺旋式預(yù)應(yīng)力鋼筋作配筋的環(huán)形構(gòu)件，由于混凝土的局部擠壓所引起的損失由于混凝土的局部擠壓所引起的損失6l除上述幾種預(yù)應(yīng)力損失外，對于后張法構(gòu)件，如預(yù)應(yīng)力鋼筋系除上述幾種預(yù)應(yīng)力損失外，對于后張法構(gòu)件，如預(yù)應(yīng)力鋼筋系采用分批采用分批張拉張拉，對先批張拉鋼筋的張拉應(yīng)力值，尚，對先批張拉鋼筋的張拉應(yīng)力值，尚應(yīng)考慮后批張拉

27、鋼筋所產(chǎn)生的應(yīng)考慮后批張拉鋼筋所產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮（或伸長）對先批張拉鋼筋的影響混凝土彈性壓縮（或伸長）對先批張拉鋼筋的影響。 當(dāng)計(jì)算求得的預(yù)應(yīng)力總損失值小于下列數(shù)值時(shí)，應(yīng)按下列數(shù)值取用：當(dāng)計(jì)算求得的預(yù)應(yīng)力總損失值小于下列數(shù)值時(shí)，應(yīng)按下列數(shù)值取用： 先張法構(gòu)件先張法構(gòu)件 100N/mm100N/mm2 2； 后張法構(gòu)件后張法構(gòu)件 80N/mm80N/mm2 2。MECHANICS OF MATERIALS 1638 GalileoBook “Two New Sciences”developed basic concept of moment equilibrium and beam sect

28、ion resistance.Galileos problem:How to find deflection curve of beam?受彎構(gòu)件的力學(xué)特性受彎構(gòu)件的力學(xué)特性PPPPBC段稱為純彎段，AB、CD段稱為彎剪段+_ABCDMBACDVxxxxyxyx13梁的梁的三個(gè)工作階段三個(gè)工作階段平衡荷載的原理平衡荷載的原理10-5 10-5 預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的計(jì)算 10-5-1 10-5-1 軸心受拉構(gòu)件的應(yīng)力分析軸心受拉構(gòu)件的應(yīng)力分析 1 1先張法預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件的應(yīng)力分析先張法預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件的應(yīng)力分析（1 1）施工階段）施工階段 1 1）應(yīng)力階

29、段）應(yīng)力階段1 1 pconconAN張拉鋼筋并錨固在臺座上，在鋼筋周圍澆灌混凝土的階段。張拉鋼筋并錨固在臺座上，在鋼筋周圍澆灌混凝土的階段。 pcpc0Np0Np0NNttNcrNcrNu000NuNcrNp0N0Nu0NtNu0tNcrNp00pcpc在此階段中，由于張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮、養(yǎng)護(hù)混凝土?xí)r的溫差及鋼筋應(yīng)在此階段中，由于張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮、養(yǎng)護(hù)混凝土?xí)r的溫差及鋼筋應(yīng)力松弛等原因而產(chǎn)生了第一批預(yù)應(yīng)力損失力松弛等原因而產(chǎn)生了第一批預(yù)應(yīng)力損失 431llllplconpoAN)(總的預(yù)拉力降為總的預(yù)拉力降為: : 的反作用力仍由臺座所承受，在此階段，混凝土未受到壓縮，故應(yīng)力為

30、零。的反作用力仍由臺座所承受，在此階段，混凝土未受到壓縮，故應(yīng)力為零。 poIN2 2）應(yīng)力階段）應(yīng)力階段2 2待混凝土結(jié)硬后從臺座上放松鋼筋待混凝土結(jié)硬后從臺座上放松鋼筋 pcpc0Np0Np0NNttNcrNcrNu000NuNcrNp0N0Nu0NtNu0tNcrNp00pcpc混凝土獲得預(yù)壓應(yīng)力混凝土獲得預(yù)壓應(yīng)力 ，并產(chǎn)生彈性壓縮。，并產(chǎn)生彈性壓縮。 pc鋼筋將隨混凝土的壓縮而縮短同樣數(shù)值，其拉應(yīng)力進(jìn)一步鋼筋將隨混凝土的壓縮而縮短同樣數(shù)值，其拉應(yīng)力進(jìn)一步降低，降低數(shù)值等于降低，降低數(shù)值等于 pcEcpcsEE預(yù)應(yīng)力鋼筋中的拉應(yīng)力為預(yù)應(yīng)力鋼筋中的拉應(yīng)力為 pcElconp根據(jù)截面內(nèi)力平衡

31、條件根據(jù)截面內(nèi)力平衡條件 ppcElconnpcAA)(0)()(AAAAAplconpEnplconpc0ANpcpc3 3）應(yīng)力階段）應(yīng)力階段3 3混凝土壓縮后，隨著時(shí)間的增長，由于混凝土壓縮后，隨著時(shí)間的增長，由于收縮和徐變而產(chǎn)生了預(yù)應(yīng)力損失收縮和徐變而產(chǎn)生了預(yù)應(yīng)力損失5lpcpc0Np0Np0NNttNcrNcrNu000NuNcrNp0N0Nu0NtNu0tNcrNp00pcpc總的預(yù)應(yīng)力損失為總的預(yù)應(yīng)力損失為 lll預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力降低為預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力降低為 pe相應(yīng)的混凝土壓應(yīng)力降低為相應(yīng)的混凝土壓應(yīng)力降低為 pc預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力為預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力為 plconpAN)(0預(yù)應(yīng)

32、力鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力為預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力為 pcElconpe由預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力為由預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力為 000)(ANAApplconpc（2 2）使用階段）使用階段4 4）應(yīng)力階段）應(yīng)力階段4 4構(gòu)件受到外荷載作用后，混凝土截面上迭加上由于構(gòu)件受到外荷載作用后，混凝土截面上迭加上由于N N所產(chǎn)生的拉應(yīng)力為所產(chǎn)生的拉應(yīng)力為 pcpc0Np0Np0NNttNcrNcrNu000NuNcrNp0N0Nu0NtNu0tNcrNp00pcpc0ANc混凝土中的應(yīng)力為混凝土中的應(yīng)力為 pcc鋼筋中的應(yīng)力增加為鋼筋中的應(yīng)力增加為 cEpcElcon全面消壓狀態(tài)全面消壓狀態(tài) 當(dāng)外荷

33、載加到當(dāng)外荷載加到N Np0p0時(shí)，它產(chǎn)生的拉應(yīng)力時(shí)，它產(chǎn)生的拉應(yīng)力 , ,恰好抵消掉混凝土中恰好抵消掉混凝土中的有效預(yù)壓應(yīng)力的有效預(yù)壓應(yīng)力 cpc預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力 lconpcEpep000)(AANpcplconp5 5）應(yīng)力階段）應(yīng)力階段5 5隨著荷載進(jìn)一步的增加，當(dāng)混凝土的拉應(yīng)力隨著荷載進(jìn)一步的增加，當(dāng)混凝土的拉應(yīng)力達(dá)到極限抗拉強(qiáng)度達(dá)到極限抗拉強(qiáng)度f ft t值值, ,混凝土即將開裂?；炷良磳㈤_裂。 pcpc0Np0Np0NNttNcrNcrNu000NuNcrNp0N0Nu0NtNu0tNcrNp00pcpc鋼筋應(yīng)力相應(yīng)增至鋼筋應(yīng)力相應(yīng)增至 此時(shí)的外荷載，即構(gòu)件

34、的開裂荷載此時(shí)的外荷載，即構(gòu)件的開裂荷載 000)()()()(AfAfNfAAAAfAfNtpctptcpEplconctptElconcr0)(AfNtpccr由于預(yù)壓應(yīng)力的作用，使預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件比普通鋼筋混凝土軸由于預(yù)壓應(yīng)力的作用，使預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件比普通鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件的抗裂軸向拉力有較大提高。心受拉構(gòu)件的抗裂軸向拉力有較大提高。 6 6）應(yīng)力階段）應(yīng)力階段6 6當(dāng)荷載繼續(xù)加大，構(gòu)件就出現(xiàn)裂縫。裂縫截面處，混凝土不再承受拉力，全部拉當(dāng)荷載繼續(xù)加大，構(gòu)件就出現(xiàn)裂縫。裂縫截面處，混凝土不再承受拉力，全部拉力由鋼筋承擔(dān)。當(dāng)鋼筋應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度后，構(gòu)件即告破壞。力由鋼筋

35、承擔(dān)。當(dāng)鋼筋應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度后，構(gòu)件即告破壞。 ppyuAfN002.2.后張法預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的應(yīng)力分析后張法預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的應(yīng)力分析 （1 1）施工階段）施工階段1 1）對于后張法構(gòu)件，在澆灌與養(yǎng)護(hù)混凝土過）對于后張法構(gòu)件，在澆灌與養(yǎng)護(hù)混凝土過程中，尚未張拉鋼筋，在混凝土截面上并無程中，尚未張拉鋼筋，在混凝土截面上并無任何應(yīng)力。任何應(yīng)力。 pcpc0Np0Np0NNttNcrNcrNu000NuNcrNp0N0Nu0NtNu0tNcrNp00pcpc2 2）當(dāng)混凝土達(dá)一定強(qiáng)度時(shí)（一般要求混凝土）當(dāng)混凝土達(dá)一定強(qiáng)度時(shí)（一般要求混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的7070以

36、上）張拉鋼筋。以上）張拉鋼筋。 pcpc0Np0Np0NNttNcrNcrNu000NuNcrNp0N0Nu0NtNu0tNcrNp00pcpcpconconAN總預(yù)拉力總預(yù)拉力 第一批預(yù)應(yīng)力損失第一批預(yù)應(yīng)力損失 21lll實(shí)際的鋼筋應(yīng)力實(shí)際的鋼筋應(yīng)力 lconp在混凝土中相應(yīng)建立的預(yù)壓應(yīng)力為在混凝土中相應(yīng)建立的預(yù)壓應(yīng)力為 npnplconpcANAA)(pcpc0Np0Np0NNttNcrNcrNu000NuNcrNp0N0Nu0NtNu0tNcrNp00pcpc3 3）混凝土受到壓縮后，由于它的收縮徐變及鋼筋）混凝土受到壓縮后，由于它的收縮徐變及鋼筋應(yīng)力松弛等原因，產(chǎn)生了第二批預(yù)應(yīng)力損失。

37、應(yīng)力松弛等原因，產(chǎn)生了第二批預(yù)應(yīng)力損失。 pcpc0Np0Np0NNttNcrNcrNu000NuNcrNp0N0Nu0NtNu0tNcrNp00pcpc54lll預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力為：預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力為： plconpAN)(lconpenpnplconpcANAA)(鋼筋的預(yù)拉應(yīng)力降低為鋼筋的預(yù)拉應(yīng)力降低為 混凝土的預(yù)壓應(yīng)力相應(yīng)降低為混凝土的預(yù)壓應(yīng)力相應(yīng)降低為 （2 2）使用階段）使用階段4 4）加荷時(shí)產(chǎn)生的拉應(yīng)力）加荷時(shí)產(chǎn)生的拉應(yīng)力 當(dāng)軸向拉力加至當(dāng)軸向拉力加至Np0Np0時(shí)，截面上混凝土的法向應(yīng)力為零時(shí)，截面上混凝土的法向應(yīng)力為零 預(yù)應(yīng)力鋼筋中的拉應(yīng)力為：預(yù)應(yīng)力鋼筋中的拉應(yīng)力為： pcE

38、lconpcEpep0軸向拉力為軸向拉力為 ppcEpppcEplconppcElconpppANAAAAN)()(00npcpAN)(0pEnpcppcEnpcpAAAAN00ANpcppcpc0Np0Np0NNttNcrNcrNu000NuNcrNp0N0Nu0NtNu0tNcrNp00pcpc5 5）加荷至即將出現(xiàn)裂縫時(shí)）加荷至即將出現(xiàn)裂縫時(shí) 0)(AfNtpccr3 3預(yù)應(yīng)力構(gòu)件與非預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的比較預(yù)應(yīng)力構(gòu)件與非預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的比較 pcpc0Np0Np0NNttNcrNcrNu000NuNcrNp0N0Nu0NtNu0tNcrNp00pcpc以預(yù)應(yīng)力及非預(yù)應(yīng)力混凝土兩種軸心受拉構(gòu)件為例。

39、以預(yù)應(yīng)力及非預(yù)應(yīng)力混凝土兩種軸心受拉構(gòu)件為例。兩構(gòu)件采用相同的截面尺寸、材料及配筋數(shù)量。兩構(gòu)件采用相同的截面尺寸、材料及配筋數(shù)量。 （1 1）在非預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中，鋼筋中的應(yīng)力值在構(gòu)件開裂前很小，而預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中的）在非預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中，鋼筋中的應(yīng)力值在構(gòu)件開裂前很小，而預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力鋼筋則一直處于高拉應(yīng)力狀態(tài)。混凝土則在軸向拉力達(dá)預(yù)應(yīng)力鋼筋則一直處于高拉應(yīng)力狀態(tài)?；炷羷t在軸向拉力達(dá)N Np0p0之前處于受壓狀態(tài)之前處于受壓狀態(tài)，充分利用了兩種材料的特性。，充分利用了兩種材料的特性。（2 2）二者相比，預(yù)應(yīng)力構(gòu)件產(chǎn)生裂縫時(shí)的外荷載遠(yuǎn)比非預(yù)應(yīng)力構(gòu)件為大。即預(yù)加）二者相比，預(yù)應(yīng)力構(gòu)件產(chǎn)生裂縫時(shí)的外荷

40、載遠(yuǎn)比非預(yù)應(yīng)力構(gòu)件為大。即預(yù)加應(yīng)力使構(gòu)件的抗裂度大為提高。但預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的抗裂軸向拉力與破壞軸向拉力比較應(yīng)力使構(gòu)件的抗裂度大為提高。但預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的抗裂軸向拉力與破壞軸向拉力比較接近。接近。（3 3）最后，兩種構(gòu)件的破壞軸向拉力）最后，兩種構(gòu)件的破壞軸向拉力NuNu是相同的，故預(yù)應(yīng)力并不改變構(gòu)件的承載力是相同的，故預(yù)應(yīng)力并不改變構(gòu)件的承載力。10-5-2 10-5-2 配有非預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件中混凝土法向應(yīng)力及預(yù)應(yīng)力配有非預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件中混凝土法向應(yīng)力及預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力的計(jì)算鋼筋應(yīng)力的計(jì)算先張法預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件先張法預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中配置的非預(yù)應(yīng)

41、力鋼筋，承受由于混凝土的收縮及徐變而產(chǎn)生壓應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中配置的非預(yù)應(yīng)力鋼筋，承受由于混凝土的收縮及徐變而產(chǎn)生壓應(yīng)力，而對預(yù)應(yīng)力效果有所影響。而對預(yù)應(yīng)力效果有所影響。為方便起見，近似取非預(yù)應(yīng)力鋼筋壓應(yīng)力等于由于混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力為方便起見，近似取非預(yù)應(yīng)力鋼筋壓應(yīng)力等于由于混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力鋼筋鋼筋A(yù)p中的應(yīng)力損失值中的應(yīng)力損失值5l先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋及非先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力為預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力為 slplconpAAN50)(后張法預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件后張法預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋及非先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力為預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力為 slplc

42、onpAAN5)(計(jì)算時(shí)可將計(jì)算時(shí)可將NP0或或NP視為軸心壓力作用在構(gòu)件截面上視為軸心壓力作用在構(gòu)件截面上 1先張法構(gòu)件（包括電熱法）先張法構(gòu)件（包括電熱法） 由預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力為由預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力為 00ANppc相應(yīng)階段預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力為相應(yīng)階段預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力為 pcElconp由外荷載產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力為：由外荷載產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力為：0ANc由預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力為由預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力為 相應(yīng)階段預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力為相應(yīng)階段預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力為 由外荷載產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力為：由外荷載產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力為：2后張法

43、構(gòu)件后張法構(gòu)件nppcANlconp0cNAA0、An 換算截面面積（包括扣除孔道、凹槽等削弱部分以外的混凝土全部換算截面面積（包括扣除孔道、凹槽等削弱部分以外的混凝土全部截面面積以及全部縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積換算成混凝土的截面截面面積以及全部縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積換算成混凝土的截面面積；對由不同混凝土強(qiáng)度等級組成的截面，應(yīng)根據(jù)混凝土彈性模量比值換算成面積；對由不同混凝土強(qiáng)度等級組成的截面，應(yīng)根據(jù)混凝土彈性模量比值換算成同一強(qiáng)度等級混凝土的截面面積）、凈截面面積（換算截面面積減去全部縱向預(yù)同一強(qiáng)度等級混凝土的截面面積）、凈截面面積（換算截面面積減去全部縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋

44、截面面積換算成混凝土的截面面積）；應(yīng)力鋼筋截面面積換算成混凝土的截面面積）；10-5-3 配有非預(yù)應(yīng)力鋼筋的軸心受拉構(gòu)件，當(dāng)其正截面混凝土法向預(yù)壓應(yīng)力為零配有非預(yù)應(yīng)力鋼筋的軸心受拉構(gòu)件，當(dāng)其正截面混凝土法向預(yù)壓應(yīng)力為零時(shí)時(shí) 及及 的計(jì)算的計(jì)算 0p0pNslpppAAN500預(yù)應(yīng)力鋼筋中的應(yīng)力為預(yù)應(yīng)力鋼筋中的應(yīng)力為對先張法構(gòu)件：對先張法構(gòu)件： 對后張法構(gòu)件：對后張法構(gòu)件： lconp0pcElconp010-5-4 軸心受拉構(gòu)件使用階段的計(jì)算軸心受拉構(gòu)件使用階段的計(jì)算 1使用階段的承載力使用階段的承載力 ppysyAfAfN2使用階段裂縫控制驗(yàn)算使用階段裂縫控制驗(yàn)算其基本要求是，使結(jié)構(gòu)物在使用

45、荷載下滿足不裂或裂縫寬度不超過容許值的要求。其基本要求是，使結(jié)構(gòu)物在使用荷載下滿足不裂或裂縫寬度不超過容許值的要求。 （1）抗裂度驗(yàn)算）抗裂度驗(yàn)算 取取ft為混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值ftk，可得預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件抗裂軸向拉力為，可得預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件抗裂軸向拉力為: 0)(AfNtkpccr級級 在在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合作用下荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合作用下，混凝土中不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力；，混凝土中不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力；級級 在在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合作用下荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合作用下，混凝土中允許出現(xiàn)低于抗拉強(qiáng)，混凝土中允許出現(xiàn)低于抗拉強(qiáng)度的拉應(yīng)力；度的拉應(yīng)力；級級 可按可按荷載準(zhǔn)永久組合并考慮

46、長期作用影響的效應(yīng)計(jì)算荷載準(zhǔn)永久組合并考慮長期作用影響的效應(yīng)計(jì)算，允許，允許開裂，但應(yīng)控制裂縫寬度；開裂，但應(yīng)控制裂縫寬度；對環(huán)境類別為二對環(huán)境類別為二a 類的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，類的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在荷載準(zhǔn)永久組合下，在荷載準(zhǔn)永久組合下，受拉邊緣受拉邊緣應(yīng)力尚應(yīng)符合下列規(guī)定：應(yīng)力尚應(yīng)符合下列規(guī)定：根據(jù)裂縫控制的不同要求，分別按下列公式計(jì)算：根據(jù)裂縫控制的不同要求，分別按下列公式計(jì)算： （2）裂縫寬度驗(yàn)算）裂縫寬度驗(yàn)算max1.90.08eqscrsstedcE sppkskAANN00.651.1tktesfpsteteAAA預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件中，預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件中，按荷載標(biāo)準(zhǔn)

47、組合或準(zhǔn)永久組合并考慮長期作用影響的按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合或準(zhǔn)永久組合并考慮長期作用影響的最大裂縫寬度最大裂縫寬度可按下列公式計(jì)算可按下列公式計(jì)算: : crs按標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件縱向受拉鋼筋等效應(yīng)力；按標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件縱向受拉鋼筋等效應(yīng)力；構(gòu)件受力特征系數(shù)，按表構(gòu)件受力特征系數(shù)，按表-1采用；普通軸拉采用；普通軸拉2.7，預(yù)應(yīng)力軸拉，預(yù)應(yīng)力軸拉2.2。sC最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區(qū)底邊的距離最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區(qū)底邊的距離(mm)：當(dāng)：當(dāng)cs65時(shí)，取時(shí)，取cs=65；（2）裂縫寬度驗(yàn)算）裂縫寬度驗(yàn)算max1.90.08eqscrsstedcE sppksk

48、AANN00.651.1tktesfpsteteAAA預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件中，預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件中，按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合或準(zhǔn)永久組合并考慮長期作用影響的按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合或準(zhǔn)永久組合并考慮長期作用影響的最大裂縫寬度最大裂縫寬度可按下列公式計(jì)算可按下列公式計(jì)算: : teAffte)(5 . 0hbbbhA fbfh有效受拉混凝土截面面積：對軸心受拉構(gòu)件，取構(gòu)件截面面積；對受有效受拉混凝土截面面積：對軸心受拉構(gòu)件，取構(gòu)件截面面積；對受彎、偏心受壓和偏心受拉構(gòu)件，取彎、偏心受壓和偏心受拉構(gòu)件，取 ，此處，此處， 、 為受拉翼緣的寬度、高度；為受拉翼緣的寬度、高度；10-5-5 軸心受拉構(gòu)件施工階段

49、驗(yàn)算軸心受拉構(gòu)件施工階段驗(yàn)算1.放松（或張拉）預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)混凝土預(yù)壓應(yīng)力的驗(yàn)算，其驗(yàn)算條件為放松（或張拉）預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)混凝土預(yù)壓應(yīng)力的驗(yàn)算，其驗(yàn)算條件為 ckccf 8 . 0cc相應(yīng)施工階段混凝土的壓應(yīng)力；相應(yīng)施工階段混凝土的壓應(yīng)力； ckf 與施工階段混凝土立方體抗壓強(qiáng)度與施工階段混凝土立方體抗壓強(qiáng)度 相應(yīng)的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。相應(yīng)的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。 cuf 對于先張法構(gòu)件，對于先張法構(gòu)件，按第一批損失出現(xiàn)后的情況計(jì)算按第一批損失出現(xiàn)后的情況計(jì)算: 0AAplconcc對于后張法構(gòu)件，按張拉力計(jì)算對于后張法構(gòu)件，按張拉力計(jì)算 ：npconccAA2后張法構(gòu)件中錨頭承壓區(qū)局部受壓承載力的驗(yàn)算后張

50、法構(gòu)件中錨頭承壓區(qū)局部受壓承載力的驗(yàn)算 （1）局部受壓的破壞形態(tài)及破壞機(jī)理）局部受壓的破壞形態(tài)及破壞機(jī)理 試驗(yàn)表明，影響混凝土局部受壓強(qiáng)度的主要參數(shù)有面積比試驗(yàn)表明，影響混凝土局部受壓強(qiáng)度的主要參數(shù)有面積比Ab/Al（Ab為計(jì)算底面積，為計(jì)算底面積，Al為局部受壓面積）、預(yù)留孔道及為局部受壓面積）、預(yù)留孔道及混凝土強(qiáng)度等，其中最主要的參數(shù)是面積比混凝土強(qiáng)度等，其中最主要的參數(shù)是面積比Ab/Al。 2后張法構(gòu)件中錨頭承壓區(qū)局部受壓承載力的驗(yàn)算后張法構(gòu)件中錨頭承壓區(qū)局部受壓承載力的驗(yàn)算 對于對于Al對稱布置于底面積上的軸心局部受壓試件，其破壞形態(tài)對稱布置于底面積上的軸心局部受壓試件，其破壞形態(tài)大致

51、有三種：大致有三種： A當(dāng)當(dāng)Ab/Al 9時(shí)，常表現(xiàn)為一開裂就破壞，破壞很突然。時(shí)，常表現(xiàn)為一開裂就破壞，破壞很突然。裂裂縫從頂面向下發(fā)展，上大下小，承壓板下混凝土也被沖出一個(gè)縫從頂面向下發(fā)展，上大下小，承壓板下混凝土也被沖出一個(gè)楔形體，其外圍混凝土被劈成數(shù)塊；楔形體，其外圍混凝土被劈成數(shù)塊；C當(dāng)當(dāng)Ab/Al 3.6時(shí)，在試件整體破壞前，承壓板下的混凝土?xí)r，在試件整體破壞前，承壓板下的混凝土先局部下陷，沿承壓板四周混凝土出現(xiàn)剪切破壞現(xiàn)象。先局部下陷，沿承壓板四周混凝土出現(xiàn)剪切破壞現(xiàn)象。 A套箍理論套箍理論 這一理論認(rèn)為局部承壓區(qū)的混凝土受力后不斷向外橫向膨脹，而周圍混凝土起套這一理論認(rèn)為局部承壓區(qū)的混凝土受力后不斷向外橫向膨脹，而周圍混凝土起套箍作用，阻止橫向膨脹，從而提高了抗壓強(qiáng)度（相當(dāng)于多軸受壓）；箍作用，阻止橫向膨脹，從而提高了抗壓強(qiáng)度（相當(dāng)于多軸受壓）； B楔劈理論楔劈理論 將局部荷載作用下結(jié)構(gòu)端部的受力特性形象地比擬為一個(gè)帶多根拉桿的拱結(jié)構(gòu)將局部荷載作用下結(jié)構(gòu)端部的受力特性形象地比擬為一個(gè)帶多根拉桿的拱結(jié)構(gòu)。緊靠承壓板下部的混凝土（核芯混凝土）位于拱頂部位，處于多軸受壓狀態(tài)，故緊靠承壓板下部的混凝土（核芯混凝土）位于拱