第十四章部分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件

1、第十四章第十四章 部分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件 部分預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的概念與特點。部分預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的概念與特點。 部分預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的受力特性。部分預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的受力特性。 實現(xiàn)部分預(yù)應(yīng)力的可行方法。實現(xiàn)部分預(yù)應(yīng)力的可行方法。 允許開裂的部分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計計算。允許開裂的部分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計計算。 配筋的構(gòu)造要求。配筋的構(gòu)造要求。 本章的主要內(nèi)容：14.1 部分預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的概念與特點部分預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的概念與特點 一、概一、概 述述 你知道全預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在工程應(yīng)用中的不足嗎？你知道全預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在工程應(yīng)用中的不足嗎？ 主梁的主梁的反拱大反拱大，以至于橋面鋪裝施工的實際厚度變化，以至于橋面鋪裝施工的

2、實際厚度變化較大，易造成橋面損壞，影響行車順適；較大，易造成橋面損壞，影響行車順適； 預(yù)加力過大時，錨下混凝土橫向拉應(yīng)變超出極限拉應(yīng)預(yù)加力過大時，錨下混凝土橫向拉應(yīng)變超出極限拉應(yīng)變，出現(xiàn)沿預(yù)應(yīng)力鋼筋方向不能恢復(fù)的變，出現(xiàn)沿預(yù)應(yīng)力鋼筋方向不能恢復(fù)的裂縫裂縫。 1 1、基本概念：、基本概念： 介于全預(yù)應(yīng)力混凝土與普通鋼筋混凝土之間的結(jié)介于全預(yù)應(yīng)力混凝土與普通鋼筋混凝土之間的結(jié)構(gòu)，根據(jù)要求施加適量的預(yù)應(yīng)力，配置普通鋼筋以構(gòu)，根據(jù)要求施加適量的預(yù)應(yīng)力，配置普通鋼筋以保證承載力要求。保證承載力要求。 2 2、特點：、特點： 充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力鋼筋的作用，利用普通鋼筋的作充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力鋼筋的作用，利用普通鋼筋

3、的作用用; ; 允許在使用期間出現(xiàn)裂縫，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍允許在使用期間出現(xiàn)裂縫，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍; ; 設(shè)計人員可以根據(jù)結(jié)構(gòu)使用要求來選擇預(yù)應(yīng)力度設(shè)計人員可以根據(jù)結(jié)構(gòu)使用要求來選擇預(yù)應(yīng)力度的高低的高低. . 二、彎矩?fù)隙汝P(guān)系曲線二、彎矩?fù)隙汝P(guān)系曲線 FBCDDE0M開裂線MQMGkMw( ) bwabwawccM123Mu（極限彎矩） 部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁的受力特性：部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁的受力特性： 在荷載作用較小時，在自重與有效預(yù)加力作用在荷載作用較小時，在自重與有效預(yù)加力作用下，它具有反拱度，但其值較全預(yù)應(yīng)力混凝土下，它具有反拱度，但其值較全預(yù)應(yīng)力混凝土梁的反拱度小梁的反拱度小線彈性線彈性； 隨著

4、外加荷載作用增加，彎矩隨著外加荷載作用增加，彎矩M M達(dá)到達(dá)到B B點，這時點，這時表示外荷載作用下產(chǎn)生的梁下?lián)隙扰c預(yù)應(yīng)力反表示外荷載作用下產(chǎn)生的梁下?lián)隙扰c預(yù)應(yīng)力反拱度相等，兩者正好相互抵消，此時梁的撓度拱度相等，兩者正好相互抵消，此時梁的撓度為零為零零撓度零撓度； 當(dāng)荷載增加，達(dá)到曲線當(dāng)荷載增加，達(dá)到曲線2 2的的C C點時，外荷載作用產(chǎn)點時，外荷載作用產(chǎn)生的梁底混凝土拉應(yīng)力正好與有效預(yù)壓應(yīng)力互相生的梁底混凝土拉應(yīng)力正好與有效預(yù)壓應(yīng)力互相抵消，使梁底受拉邊緣的混凝土應(yīng)力為零，此時抵消，使梁底受拉邊緣的混凝土應(yīng)力為零，此時相應(yīng)的外荷載作用產(chǎn)生的彎矩，稱為消壓彎矩相應(yīng)的外荷載作用產(chǎn)生的彎矩，稱為

5、消壓彎矩零應(yīng)力零應(yīng)力； 梁的下邊緣消壓后，繼續(xù)加載至梁的下邊緣消壓后，繼續(xù)加載至D D點，混凝土的邊點，混凝土的邊緣拉應(yīng)力達(dá)到極限抗拉強(qiáng)度。達(dá)到緣拉應(yīng)力達(dá)到極限抗拉強(qiáng)度。達(dá)到DD點時表示構(gòu)點時表示構(gòu)件即將出現(xiàn)裂縫，此時相應(yīng)的彎矩就稱為部分預(yù)件即將出現(xiàn)裂縫，此時相應(yīng)的彎矩就稱為部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的抗裂彎矩應(yīng)力混凝土構(gòu)件的抗裂彎矩, ,它就相當(dāng)于相應(yīng)的鋼它就相當(dāng)于相應(yīng)的鋼筋混凝土梁截面的抗裂彎矩，即筋混凝土梁截面的抗裂彎矩，即 = = 出現(xiàn)裂縫出現(xiàn)裂縫；crMpcrM0M 外荷載作用加大，從外荷載作用加大，從DD點開始，裂縫開展，剛度繼續(xù)下點開始，裂縫開展，剛度繼續(xù)下降，撓度迅速增加。到達(dá)降，撓

6、度迅速增加。到達(dá)E E點時，受拉鋼筋屈服。點時，受拉鋼筋屈服。E E點以點以后裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展，剛度進(jìn)一步降低，撓度增加速度更后裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展，剛度進(jìn)一步降低，撓度增加速度更快，直到快，直到F F點，這時構(gòu)件達(dá)到極限承載能力狀態(tài)而破壞點，這時構(gòu)件達(dá)到極限承載能力狀態(tài)而破壞破壞破壞。 二、部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)分類：二、部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)分類： 1 1、A A類部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)：類部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)： 在使用階段允許出現(xiàn)拉應(yīng)力，但在使用階段允許出現(xiàn)拉應(yīng)力，但“拉而無裂拉而無裂”。A A類構(gòu)類構(gòu)件的設(shè)計與全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)完全相同。件的設(shè)計與全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)完全相同。 2 2、B B類部分預(yù)

7、應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)：類部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)： 在使用階段允許裂縫出現(xiàn)，但在使用階段允許裂縫出現(xiàn)，但“裂而有限裂而有限”，裂縫寬，裂縫寬度在限制范圍內(nèi)。度在限制范圍內(nèi)。三、部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點：三、部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點： 1 1）節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼筋與錨具）節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼筋與錨具 2 2）改善結(jié)構(gòu)性能）改善結(jié)構(gòu)性能 (1) (1) 由于由于預(yù)加力減少預(yù)加力減少，構(gòu)件由彈性變形和徐變變形所引起，構(gòu)件由彈性變形和徐變變形所引起的的反拱度減少反拱度減少，錨下混凝土的局部應(yīng)力降低。，錨下混凝土的局部應(yīng)力降低。 (2) (2) 構(gòu)件開裂前剛度較大，而開裂后剛度降低，但卸荷后，構(gòu)件開裂前剛度較大，而開裂后剛

8、度降低，但卸荷后，剛度部分恢復(fù)，剛度部分恢復(fù)，裂縫閉合能力強(qiáng)裂縫閉合能力強(qiáng)，故綜合使用性能優(yōu)于普，故綜合使用性能優(yōu)于普通鋼筋混凝土。通鋼筋混凝土。 (3) (3) 部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，由于配置了非預(yù)應(yīng)力鋼筋，部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，由于配置了非預(yù)應(yīng)力鋼筋，提高了結(jié)構(gòu)的延性和反復(fù)荷載作用下結(jié)構(gòu)的能量耗散能力，提高了結(jié)構(gòu)的延性和反復(fù)荷載作用下結(jié)構(gòu)的能量耗散能力，這這對結(jié)構(gòu)抗震有利對結(jié)構(gòu)抗震有利。四、實現(xiàn)部分預(yù)應(yīng)力的可行方法四、實現(xiàn)部分預(yù)應(yīng)力的可行方法 1 1、 全部采用高強(qiáng)鋼筋，將其中的一部分張拉到最大全部采用高強(qiáng)鋼筋，將其中的一部分張拉到最大容許應(yīng)力，保留其余一部分作為非預(yù)應(yīng)力鋼筋容許應(yīng)力，保留

9、其余一部分作為非預(yù)應(yīng)力鋼筋; ; 2 2、 將全部預(yù)應(yīng)力鋼筋都張拉到一個較低的應(yīng)力水平。將全部預(yù)應(yīng)力鋼筋都張拉到一個較低的應(yīng)力水平。 3 3、 采用張拉的預(yù)應(yīng)力鋼筋與普通鋼筋的混合配筋。采用張拉的預(yù)應(yīng)力鋼筋與普通鋼筋的混合配筋。五、非預(yù)應(yīng)力鋼筋的主要作用：五、非預(yù)應(yīng)力鋼筋的主要作用： （1 1）協(xié)助受力。）協(xié)助受力。 受拉或受壓受拉或受壓 （2 2）承受意外荷載。）承受意外荷載。 承擔(dān)運輸、堆置和吊裝過程中的特殊或意外荷載。承擔(dān)運輸、堆置和吊裝過程中的特殊或意外荷載。 （3 3）改善梁的正常使用性能和增加梁的承載力。在受拉）改善梁的正常使用性能和增加梁的承載力。在受拉區(qū)配置非預(yù)應(yīng)力鋼筋有利于分

10、散裂縫和約束裂縫寬度，并區(qū)配置非預(yù)應(yīng)力鋼筋有利于分散裂縫和約束裂縫寬度，并能增加梁的抗彎承載力。能增加梁的抗彎承載力。14.3B類部分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計計算類部分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計計算 部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)與全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計計部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)與全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算有許多的相同點，也有一些特殊問題：算有許多的相同點，也有一些特殊問題： 相同點相同點：持久狀態(tài)正截面、斜截面承載力計算，局部承壓：持久狀態(tài)正截面、斜截面承載力計算，局部承壓計算，預(yù)應(yīng)力損失估算。計算，預(yù)應(yīng)力損失估算。 不同點不同點：使用階段截面的正應(yīng)力計算，裂縫寬度計算（驗：使用階段截面的正應(yīng)力計算

11、，裂縫寬度計算（驗算），變形計算，疲勞計算，截面配筋計算，構(gòu)造要求。算），變形計算，疲勞計算，截面配筋計算，構(gòu)造要求。工程力學(xué)專業(yè)結(jié)設(shè)（下）1 1、開裂截面的、開裂截面的彈性分析法彈性分析法 梁開裂后仍具有一個良好的彈性工作性能階段，即開裂彈性階段（由梁開裂后仍具有一個良好的彈性工作性能階段，即開裂彈性階段（由預(yù)應(yīng)力混凝土梁的彎矩預(yù)應(yīng)力混凝土梁的彎矩- -撓度曲線可知）撓度曲線可知） 。因此部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁。因此部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁開裂后使用階段的應(yīng)力計算可以采用開裂后使用階段的應(yīng)力計算可以采用彈性分析法。彈性分析法。 由開裂截面的應(yīng)力及應(yīng)變圖可進(jìn)行計算。（圖由開裂截面的應(yīng)力及應(yīng)變圖可進(jìn)行計算

12、。（圖14-214-2） 混凝土壓應(yīng)力的合力混凝土壓應(yīng)力的合力 式（式（14-214-2） 預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力 式（式（14-714-7） 普通鋼筋的合力普通鋼筋的合力 式（式（14-814-8） 當(dāng)給定一個截面上緣混凝土應(yīng)力（或壓應(yīng)變）值算時，根據(jù)內(nèi)力當(dāng)給定一個截面上緣混凝土應(yīng)力（或壓應(yīng)變）值算時，根據(jù)內(nèi)力平衡條件，可以通過試算得出受壓區(qū)高度平衡條件，可以通過試算得出受壓區(qū)高度X X，即可得到預(yù)應(yīng)力鋼筋和，即可得到預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的應(yīng)力和應(yīng)變值，則相應(yīng)于給定的截面上緣混凝土壓應(yīng)變值普通鋼筋的應(yīng)力和應(yīng)變值，則相應(yīng)于給定的截面上緣混凝土壓應(yīng)變值的彎矩值就可以求出，式（的彎矩值就

13、可以求出，式（14-914-9）。）。 實際工程中，一般需選定兩個有較大差距的混凝土應(yīng)力（或應(yīng)變）實際工程中，一般需選定兩個有較大差距的混凝土應(yīng)力（或應(yīng)變）值，求出相應(yīng)的鋼筋應(yīng)力、彎矩，中間的數(shù)值則可以通過線形比例關(guān)值，求出相應(yīng)的鋼筋應(yīng)力、彎矩，中間的數(shù)值則可以通過線形比例關(guān)系求得。系求得。 彈性分析法是根據(jù)彈性分析法是根據(jù)內(nèi)力平衡和應(yīng)變協(xié)調(diào)內(nèi)力平衡和應(yīng)變協(xié)調(diào)兩個條件通過試算分析開兩個條件通過試算分析開裂截面的方法。這個方法的有優(yōu)點是概念清楚，但計算比較麻煩。裂截面的方法。這個方法的有優(yōu)點是概念清楚，但計算比較麻煩。2 2、給定彎矩直接求出開裂截面應(yīng)力的、給定彎矩直接求出開裂截面應(yīng)力的消壓分析

14、法消壓分析法 部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁截面開裂后的應(yīng)力狀態(tài)，與鋼筋混部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁截面開裂后的應(yīng)力狀態(tài)，與鋼筋混 凝土凝土大偏心受壓很相似大偏心受壓很相似。鋼筋混凝土大偏心受壓構(gòu)件截面。鋼筋混凝土大偏心受壓構(gòu)件截面開裂后，可以用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在使用荷載階段處于彈性開裂后，可以用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在使用荷載階段處于彈性受力的特點求解鋼筋應(yīng)力與混凝土應(yīng)力。受力的特點求解鋼筋應(yīng)力與混凝土應(yīng)力。但應(yīng)該注意到但應(yīng)該注意到，當(dāng)外力為零時，鋼筋混凝土大偏心受壓構(gòu)件截面混凝土應(yīng)當(dāng)外力為零時，鋼筋混凝土大偏心受壓構(gòu)件截面混凝土應(yīng)力均等于零（稱為力均等于零（稱為“零應(yīng)力零應(yīng)力”狀態(tài)）。狀態(tài)）。 B B類預(yù)應(yīng)力混凝土受彎

15、構(gòu)件截面上由作用產(chǎn)生的彎矩類預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件截面上由作用產(chǎn)生的彎矩 M ,M ,雖然可以用等效的偏心壓力來代替，但是偏心壓力所產(chǎn)生雖然可以用等效的偏心壓力來代替，但是偏心壓力所產(chǎn)生的應(yīng)力效應(yīng)，并的應(yīng)力效應(yīng)，并不能直接不能直接用上述鋼筋混凝土大偏心受壓構(gòu)用上述鋼筋混凝土大偏心受壓構(gòu)件求解應(yīng)力的方法來求解。件求解應(yīng)力的方法來求解。 因為因為部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件尚存在著部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件尚存在著預(yù)加力預(yù)加力的作用，所的作用，所以，以，即使截面上沒有作用，但是由于預(yù)加力的作用，梁的即使截面上沒有作用，但是由于預(yù)加力的作用，梁的截面上已經(jīng)存在著由預(yù)加力所引起的混凝土正應(yīng)力。截面上已經(jīng)存在著由預(yù)加力

16、所引起的混凝土正應(yīng)力。k 鑒于鋼筋混凝土大偏心受壓構(gòu)件求解截面應(yīng)力的公式是在鑒于鋼筋混凝土大偏心受壓構(gòu)件求解截面應(yīng)力的公式是在“零應(yīng)力零應(yīng)力”狀態(tài)下建立的，如果能把這個預(yù)加力引起的截狀態(tài)下建立的，如果能把這個預(yù)加力引起的截面應(yīng)力的特點加以考慮，從計算方法上進(jìn)行某些處理，將面應(yīng)力的特點加以考慮，從計算方法上進(jìn)行某些處理，將截面上由預(yù)加力引起的混凝土壓應(yīng)力截面上由預(yù)加力引起的混凝土壓應(yīng)力退壓成退壓成“零應(yīng)力零應(yīng)力”狀狀態(tài)，暫時先消除預(yù)加力的影響，就可以借助大偏心受壓構(gòu)態(tài)，暫時先消除預(yù)加力的影響，就可以借助大偏心受壓構(gòu)件的計算方法來求解截面上鋼筋和混凝土的應(yīng)力。件的計算方法來求解截面上鋼筋和混凝土的

17、應(yīng)力。 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件開裂截面的應(yīng)力計算，就是預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件開裂截面的應(yīng)力計算，就是把在作用彎矩把在作用彎矩 和預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋合和預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋合力力 共同作用下的受彎構(gòu)件，轉(zhuǎn)化為軸向力作用點共同作用下的受彎構(gòu)件，轉(zhuǎn)化為軸向力作用點距截面重心軸距截面重心軸 的鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行的鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行計算。計算。 對后張法預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁等對后張法預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁等超靜定結(jié)構(gòu)超靜定結(jié)構(gòu)，上述外彎矩，上述外彎矩 還應(yīng)計入由預(yù)加力引起的次彎矩還應(yīng)計入由預(yù)加力引起的次彎矩 kMpNNe0kM2pM 對后張法對后張法T T形截面形截面B B類受彎構(gòu)件截面彎矩類受彎構(gòu)

18、件截面彎矩 ，將開裂截面正應(yīng)力狀態(tài)分解成如下幾個階段來分析。將開裂截面正應(yīng)力狀態(tài)分解成如下幾個階段來分析。 AsAsApbxytbapfhshhpyxhfaspA123未裂換算截面重心軸p2pc開裂截面之中性軸僅Npe作用時全消壓Npe與Mk共同作用時p2s2p3s3b)p3a)crMM a)開裂截面開裂截面 b)截面應(yīng)變分布截面應(yīng)變分布圖圖14-3 14-3 大偏心受壓等效過程大偏心受壓等效過程 c)c)虛擬拉力虛擬拉力 d)d)、e)e)開裂截面上的力開裂截面上的力 f)f)偏心壓力產(chǎn)生的開裂截面應(yīng)力偏心壓力產(chǎn)生的開裂截面應(yīng)力c)Np0Np0ytyxytyxepytyxep0Mep0eNR

19、=Np0eN0hxR=Np0NpNsNpNsscceNe0d)e)f )（1 1）有效預(yù)加力作用有效預(yù)加力作用 （獲得零應(yīng)力以前的應(yīng)力狀態(tài)）（獲得零應(yīng)力以前的應(yīng)力狀態(tài)） 在有效預(yù)加力在有效預(yù)加力 單獨作用下的應(yīng)變圖此時，受拉單獨作用下的應(yīng)變圖此時，受拉區(qū)和受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋中的拉應(yīng)力為不計梁自重作用區(qū)和受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋中的拉應(yīng)力為不計梁自重作用的有效預(yù)拉力的有效預(yù)拉力 conpelsssconpelssspeNpeNAsAsApbxytbapfhshhpyxhfaspA123未裂換算截面重心軸p2pc開裂截面之中性軸僅Npe作用時全消壓Npe與Mk共同作用時p2s2p3s3b)p3a)普通鋼筋的

20、應(yīng)力取值：近似取普通鋼筋的應(yīng)力取值：近似取為混凝土收縮徐變引起的應(yīng)力為混凝土收縮徐變引起的應(yīng)力損失值。損失值。pnypnysnysnsl6ASspeApspeApsl6AS凈截面yssssp0ep0N換算截面pyysypyspApeAl6SpApeAl6Sb)a)重心軸重心軸Npepn圖圖14-4 14-4 預(yù)應(yīng)力鋼筋和普預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋合力及其偏心距通鋼筋合力及其偏心距 a a）僅）僅NpeNpe作用時作用時注：字母的含義見P319 頁pnnpnpnppcyIeNANspnnpnpnppcyIeNANs66ppeppeplslsNAAAAssss66e66peppnpePpnlssnls

21、snPnpppeplslsA yA yA yA yeAAAAssssssss （2 2）全消壓狀態(tài)全消壓狀態(tài)（獲得虛擬零應(yīng)力狀態(tài)）（獲得虛擬零應(yīng)力狀態(tài)） 這是一個為計算需要（使截面呈這是一個為計算需要（使截面呈“零應(yīng)力零應(yīng)力”狀態(tài)）的狀態(tài)）的“虛虛擬作用擬作用”階段。在階段。在“虛擬作用虛擬作用”下，全截面消壓，即構(gòu)件截下，全截面消壓，即構(gòu)件截面各點的混凝土的應(yīng)變恰好為零面各點的混凝土的應(yīng)變恰好為零 線線 。 為了使截面達(dá)到完全消壓狀態(tài)，為了使截面達(dá)到完全消壓狀態(tài)，必須對截面施加一個拉力必須對截面施加一個拉力 （又稱為虛擬荷載），使之（又稱為虛擬荷載），使之消除混凝土的預(yù)壓應(yīng)力。消除混凝土的預(yù)

22、壓應(yīng)力。0pNAsAsApbxytbapfhshhpyxhfaspA123未裂換算截面重心軸p2pc開裂截面之中性軸僅Npe作用時全消壓Npe與Mk共同作用時p2s2p3s3b)p3a) 混凝土消壓后，在受拉區(qū)和受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋重混凝土消壓后，在受拉區(qū)和受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋重心處心處混凝土應(yīng)變值混凝土應(yīng)變值分別由分別由 和和 變化為零時，受拉變化為零時，受拉區(qū)和受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)變增量為（區(qū)和受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)變增量為（ ）和）和（ ），其絕對值等于其重心處對應(yīng)的混凝土應(yīng)），其絕對值等于其重心處對應(yīng)的混凝土應(yīng)變變 、 。故受拉區(qū)和受壓區(qū)。故受拉區(qū)和受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力增量為力增

23、量為：pcpc2p2ppcpc 這里假定受拉和受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋為同一類鋼筋，同這里假定受拉和受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋為同一類鋼筋，同時時 。 在全消壓狀態(tài)下，受拉區(qū)和受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋中的在全消壓狀態(tài)下，受拉區(qū)和受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋中的總拉應(yīng)力總拉應(yīng)力 、 分別為：分別為： 22(pppppcpcEEs s EP)22(pppppcpcEEs s EP)/EppcEE0ps0ps02conppeplpcsssss sEP02conppeplpcsssss sEP 全消壓狀態(tài)下，普通鋼筋壓應(yīng)力，近似取為混凝土收縮全消壓狀態(tài)下，普通鋼筋壓應(yīng)力，近似取為混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失值。和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失值

24、。 s26lsNAs26slsNAspnypnysnysnsl6ASspeApspeApsl6AS凈截面yssssp0ep0N換算截面pyysypyspApeAl6SpApeAl6Sb)a)重心軸重心軸Npepn圖圖14-4 14-4 預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋合力及其偏心距鋼筋合力及其偏心距 b b）全消壓狀態(tài)）全消壓狀態(tài)全消壓狀態(tài)下，預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋合力全消壓狀態(tài)下，預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋合力 就為：就為： 作用點距截面受壓邊緣距離為：作用點距截面受壓邊緣距離為： 對于先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，計算對于先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，計算 時，應(yīng)取時，應(yīng)取 0pN66popoplspop

25、olsNAAAAssss0pN00660606pppnpppnlssnlssnpnpplspplsA yA yA yA yeAAAAssssssss 0pN0con4pllssss0con4pllssss （3 3）開裂截面應(yīng)力計算中）開裂截面應(yīng)力計算中虛擬作用的處理虛擬作用的處理（對虛擬（對虛擬狀態(tài)處理）狀態(tài)處理） 虛擬拉力（虛擬拉力（ ）是為了計算處理而虛設(shè)的，因）是為了計算處理而虛設(shè)的，因此，最終應(yīng)消除其影響，必須在預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通此，最終應(yīng)消除其影響，必須在預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋合力作用點處施加一個與鋼筋合力作用點處施加一個與 大小相等，方向大小相等，方向相反作用力（相反作用力（ ) )

26、。0pN0pN0pNepazsxR=Np0eNytyxssAsspApNchpMkssAsspApxssAsspApNcssAsspApNp0=圖圖14-5 14-5 等效的鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件等效的鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件 此時，此時， R R，（，（ ） 現(xiàn)取現(xiàn)取 ，由隔離體對，由隔離體對 作用點的力矩平衡，作用點的力矩平衡，kM0pNNe0pRN0pN0()()kpsNppsNMR heNhe 這樣，承受預(yù)加力合力這樣，承受預(yù)加力合力 和彎矩和彎矩 作用的作用的預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土B B類受彎構(gòu)件就轉(zhuǎn)化為承受類受彎構(gòu)件就轉(zhuǎn)化為承受距受壓邊緣距受壓邊緣的偏心距的偏心距 為的壓力為的壓力

27、 的鋼筋混凝土偏心受壓的鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件（圖構(gòu)件（圖14-514-5）。）。0kNpspMehNpNNe0pRNkMepazsxR=Np0eNytyxssAsspApNchpMkssAsspApxssAsspApNcssAsspApNp0=圖圖14-5 14-5 等效的鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件等效的鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件開裂后的開裂后的B B類預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，按鋼筋混凝土偏類預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，按鋼筋混凝土偏 心受壓構(gòu)件計算時，采用以下假定：心受壓構(gòu)件計算時，采用以下假定： 截面變形符合截面變形符合平截面假定平截面假定； 受壓受壓混凝土正應(yīng)力分布混凝土正應(yīng)力分布取三角形；取三角形； 不考慮受拉區(qū)混凝土參加工作不考慮受拉區(qū)混凝土參加工作，拉力全部由鋼筋，拉力全部由鋼筋 承擔(dān)。承擔(dān)。（4 4）按鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)大偏心受壓構(gòu)件計算梁開）按鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)大偏心受壓構(gòu)件計算梁開裂截面的裂截面的受壓區(qū)高度受壓區(qū)高度（建立大偏壓構(gòu)件狀態(tài)）（建立大偏壓構(gòu)件狀