《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》 課件 第10章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件

預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件第10章10.1預(yù)應(yīng)力混凝土基本概念10.2預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計規(guī)定10.3預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件10.4預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件10.5部分預(yù)應(yīng)力混凝土與無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土310.1預(yù)應(yīng)力混凝土基本概念◆原理◆特點(diǎn)◆分類◆施工方法◆錨固體系與張拉設(shè)備2024/7/222024/7/221.原理鋼筋混凝土能充分利用鋼筋和混凝土兩種材料的不同力學(xué)性能，因而廣泛地應(yīng)用于土木工程建筑之中。然而，由于混凝土抗拉性能很差，導(dǎo)致使用過程中面臨以下問題：抗裂性能差結(jié)構(gòu)自重大高強(qiáng)材料不能充分發(fā)揮作用10.1預(yù)應(yīng)力混凝土基本概念第10章1.原理10.1預(yù)應(yīng)力混凝土基本概念即承受使用荷載后，由于預(yù)壓應(yīng)力較大，梁下邊緣沒有產(chǎn)生拉應(yīng)力，故梁在使用階段不會出現(xiàn)裂縫第10章1.原理10.1預(yù)應(yīng)力混凝土基本概念即承受使用荷載后，梁下邊緣雖產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，但其值小于混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，故梁一般不會出現(xiàn)裂縫第10章1.原理10.1預(yù)應(yīng)力混凝土基本概念即承受使用荷載后，梁下邊緣產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過了混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，梁會出現(xiàn)裂縫，但比鋼筋混凝土構(gòu)件的開裂明顯推遲，裂縫寬度也顯著減小。因此，在構(gòu)件可能出現(xiàn)裂縫的位置預(yù)加相應(yīng)的壓應(yīng)力，可以實(shí)現(xiàn)裂縫控制的要求。第10章2.特點(diǎn)與鋼筋混凝土相比，預(yù)應(yīng)力混凝土具有如下特點(diǎn)：改善結(jié)構(gòu)使用性能充分利用高強(qiáng)材料提高構(gòu)件受剪承載力提高結(jié)構(gòu)抗疲勞性能構(gòu)件質(zhì)量預(yù)先得到檢驗(yàn)拓寬混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用范圍10.1預(yù)應(yīng)力混凝土基本概念第10章3.分類按預(yù)應(yīng)力施加程度分。根據(jù)使用荷載作用下截面應(yīng)力狀態(tài)的不同，可分為：◆全預(yù)應(yīng)力混凝土（fullyprestressedconcrete）。在使用荷載作用下構(gòu)件截面受拉邊緣不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力，即，為嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。10.1預(yù)應(yīng)力混凝土基本概念◆有限預(yù)應(yīng)力混凝土（limitedprestressedconcrete）。在使用荷載作用下構(gòu)件截面受拉邊緣允許出現(xiàn)拉應(yīng)力，但拉應(yīng)力不應(yīng)超過混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，即，為一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件?！舨糠诸A(yù)應(yīng)力混凝土（partiallyprestressedconcrete）。在使用荷載作用下構(gòu)件截面允許出現(xiàn)裂縫，但最大裂縫寬度不超過允許值，即，為允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。第10章3.分類按預(yù)應(yīng)力施工方法分。按照張拉鋼筋與澆筑混凝土的先后次序，可分為：◆先張法預(yù)應(yīng)力混凝土（pretensionedprestressedconcrete）。制作構(gòu)件時，在臺座上先張拉預(yù)應(yīng)力筋，后澆筑混凝土構(gòu)件的一種方法。10.1預(yù)應(yīng)力混凝土基本概念◆后張法預(yù)應(yīng)力混凝土（post-tensionedprestressedconcrete）。制作構(gòu)件時，先澆筑混凝土構(gòu)件，待達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后再張拉預(yù)應(yīng)力筋的一種方法。第10章3.分類按預(yù)應(yīng)力施工方法分。按照張拉鋼筋與澆筑混凝土的先后次序，可分為：◆先張法預(yù)應(yīng)力混凝土（pretensionedprestressedconcrete）。制作構(gòu)件時，在臺座上先張拉預(yù)應(yīng)力筋，后澆筑混凝土構(gòu)件的一種方法。10.1預(yù)應(yīng)力混凝土基本概念◆后張法預(yù)應(yīng)力混凝土（post-tensionedprestressedconcrete）。制作構(gòu)件時，先澆筑混凝土構(gòu)件，待達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后再張拉預(yù)應(yīng)力筋的一種方法。第10章3.分類按黏結(jié)方式分。按照預(yù)應(yīng)力筋與混凝土之間是否有粘黏結(jié)，可分為：◆有黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土（bondedprestressedconcrete）。指預(yù)應(yīng)力筋全長與混凝土粘黏結(jié)、握裹在一起的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，如先張法預(yù)應(yīng)力混凝土，預(yù)留孔道穿筋壓漿的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土。10.1預(yù)應(yīng)力混凝土基本概念◆無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土（unbondedprestressedconcrete）。指預(yù)應(yīng)力筋伸縮、滑動自由，不與周圍混凝土粘黏結(jié)的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。這種構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力筋表面涂有防腐層和外包層，以防止與混凝土粘黏結(jié)，通常與后張法預(yù)應(yīng)力混凝土工藝相結(jié)合。第10章3.分類按預(yù)應(yīng)力筋位置分。按照預(yù)應(yīng)力筋是否在構(gòu)件內(nèi)，可分為：◆體內(nèi)預(yù)應(yīng)力混凝土（internallyprestressedconcrete）。指預(yù)應(yīng)力筋布置在構(gòu)件體內(nèi)的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，如先張法預(yù)應(yīng)力混凝土，預(yù)留孔道穿筋壓漿的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土。10.1預(yù)應(yīng)力混凝土基本概念◆體外預(yù)應(yīng)力混凝土（externallyprestressedconcrete）。指預(yù)應(yīng)力筋（體外索）布置在構(gòu)件體外的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。第10章4.施工方法先張法主要工序?yàn)椋孩侔丛O(shè)計要求，在臺座或鋼模上張拉預(yù)應(yīng)力筋至規(guī)定應(yīng)力，將預(yù)應(yīng)力筋錨固在臺座或鋼模上，如圖a所示；②支模、綁扎非預(yù)應(yīng)力筋、澆筑混凝土構(gòu)件，如圖b；③待構(gòu)件混凝土達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度后（一般不低于混凝土強(qiáng)度設(shè)計值的75%），切斷或放張預(yù)應(yīng)力筋，如圖c。10.1預(yù)應(yīng)力混凝土基本概念◆預(yù)應(yīng)力筋切斷或放張后將產(chǎn)生彈性回縮，而預(yù)應(yīng)力筋和混凝土之間的粘黏結(jié)力將阻止其回縮，使混凝土受到擠壓，從而產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。先張法施工工藝a)預(yù)應(yīng)力筋張拉并錨固b)澆筑混凝土c)切斷預(yù)應(yīng)力筋第10章4.施工方法有黏結(jié)后張法主要工序?yàn)椋孩贊仓炷翗?gòu)件，并在構(gòu)件中預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋孔道，如圖a所示；②待混凝土達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度后（一般不低于混凝土強(qiáng)度設(shè)計值的75%），將預(yù)應(yīng)力筋穿入孔道，利用構(gòu)件本身作為臺座張拉預(yù)應(yīng)力筋，可一端固定、一端張拉或兩端張拉，張拉預(yù)應(yīng)力筋的同時使混凝土受到預(yù)壓應(yīng)力，如圖b所示；③張拉至規(guī)定應(yīng)力后，在張拉端錨固預(yù)應(yīng)力筋，然后在孔道內(nèi)進(jìn)行壓力灌漿，使預(yù)應(yīng)力筋與混凝土形成整體，如圖c所示。10.1預(yù)應(yīng)力混凝土基本概念后張法施工工藝a)澆筑混凝土b)穿預(yù)應(yīng)力筋并張拉c)錨固、灌漿第10章4.施工方法無黏結(jié)后張法主要工序?yàn)椋簩o粘黏結(jié)預(yù)應(yīng)力筋準(zhǔn)確定位，并與非預(yù)應(yīng)力筋一起綁扎形成骨架，然后澆筑混凝土；待混凝土達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度后（一般不低于混凝土強(qiáng)度設(shè)計值的75%），利用構(gòu)件自身作為臺座張拉預(yù)應(yīng)力筋，可一端固定、一端張拉或兩端張拉，張拉預(yù)應(yīng)力筋的同時使混凝土受到預(yù)壓應(yīng)力；張拉至規(guī)定應(yīng)力后，在張拉端錨固住預(yù)應(yīng)力筋，形成無粘黏結(jié)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件。10.1預(yù)應(yīng)力混凝土基本概念第10章4.施工方法兩種后張法的主要區(qū)別：①無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的施工過程較為簡單，沒有預(yù)留孔道、穿筋和壓力灌漿等工序；②無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件對錨具要求更高，其預(yù)應(yīng)力的傳遞完全依靠構(gòu)件兩端的錨具；③無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件需配置一定數(shù)量的非預(yù)應(yīng)力筋，以改善構(gòu)件的受力性能。先張法和后張法的區(qū)別：施工工藝不同傳力途徑不同適用條件不同10.1預(yù)應(yīng)力混凝土基本概念第10章5.錨固體系與張拉設(shè)備錨具、夾具和連接器錨具主要用于后張法，是保持預(yù)應(yīng)力筋拉力并將其傳遞到構(gòu)件上的永久性錨固裝置，通常錨固在構(gòu)件端部，與構(gòu)件連為一體共同受力。夾具主要用于先張法，是建立或保持預(yù)應(yīng)力筋拉力的臨時性錨固裝置，當(dāng)構(gòu)件制成后可取下重復(fù)使用，亦稱工具錨。預(yù)應(yīng)力筋連接無法采用搭接、焊接和機(jī)械連接，只能依靠連接器才能實(shí)現(xiàn)傳力。錨具、夾具和連接器的要求：①安全可靠，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度；②構(gòu)造簡單，便于機(jī)械加工；③施工簡便，預(yù)應(yīng)力損失??；④經(jīng)濟(jì)合理，節(jié)省鋼材，價格低廉。10.1預(yù)應(yīng)力混凝土基本概念第10章5.錨固體系與張拉設(shè)備錨具、夾具和連接器按錨固形式的不同，錨具、夾具和連接器可分為夾片式、支承式、握裹式和組合式4種基本類型。10.1預(yù)應(yīng)力混凝土基本概念錨具、夾具和連接器的代號分類代號錨具夾具連接器夾片式圓形YJMYJJYJL扁形BJMBJJBJL支承式鐓頭DTMDTJDTL螺母LMMLMJLML握裹式擠壓JYM

JYL壓花YHM

組合式冷鑄LZM

熱鑄RZM

第10章5.錨固體系與張拉設(shè)備錨具、夾具和連接器常用的錨具有以下幾種：（1）螺母錨具（screwnutanchorage）主要由螺絲端桿、螺母及墊板組成，代號為LMM。（2）鐓頭錨具（anchorageforbutton-headbar）用于錨固鋼絲束或鋼筋束，代號為DTM。（3）錐形錨具（conicalwedgeanchorage）由帶錐孔的錨環(huán)、錐形錨塞和鋼墊板組成，用于錨固多根鋼絲束或鋼鉸絞線束，代號為RZM和LZM。（4）夾片式錨具由錨環(huán)（錨塊）、錨墊板與若干塊夾片組成，主要用于錨固多根鋼筋束或鋼絞線束，其錨環(huán)形狀有圓形和扁形兩種，代號為YJM和BJM。10.1預(yù)應(yīng)力混凝土基本概念第10章5.錨固體系與張拉設(shè)備2.孔道成型與灌漿（1）孔道成型后張法混凝土構(gòu)件預(yù)留孔道的成型方法有以下兩類：①抽芯成型②預(yù)埋成型（2）孔道灌漿目的：①防止預(yù)應(yīng)力筋銹蝕②使預(yù)應(yīng)力筋與混凝土之間產(chǎn)生黏結(jié)力③填實(shí)孔道，以防止積水和冰凍10.1預(yù)應(yīng)力混凝土基本概念第10章5.錨固體系與張拉設(shè)備3.張拉設(shè)備張拉設(shè)備是構(gòu)件制作時對預(yù)應(yīng)力筋施加并保持預(yù)應(yīng)力的設(shè)備，可分為手動、電動和液壓傳動等。在后張法構(gòu)件施工中，錨具及張拉設(shè)備的合理選用十分重要，張拉設(shè)備應(yīng)與錨具配套使用，實(shí)際工程中可參考下表選用。10.1預(yù)應(yīng)力混凝土基本概念預(yù)應(yīng)力筋種類錨具形式張拉設(shè)備固定端張拉端安裝在結(jié)構(gòu)之外安裝在結(jié)構(gòu)之內(nèi)鋼絞線及鋼絞線束夾片錨具擠壓錨具壓花錨具擠壓錨具夾片錨具穿心式鋼絲束夾片錨具擠壓錨具鐓頭錨具夾片錨具穿心式鐓頭錨具鐓頭錨具拉桿式擠壓錨具錐形錨具錐錨式、拉桿式精軋螺紋鋼筋螺母錨具

螺母錨具拉桿式第10章2310.2預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計規(guī)定◆材料◆張拉控制應(yīng)力◆預(yù)應(yīng)力損失值計算◆傳遞長度和錨固長度◆局部受壓承載力計算◆構(gòu)造要求2024/7/222024/7/221.材料預(yù)應(yīng)力筋的要求：強(qiáng)度高一定的塑性良好的加工性能良好的黏結(jié)性能低松弛混凝土的要求：強(qiáng)度高。收縮和徐變小快硬早強(qiáng)10.2預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計規(guī)定第10章2.張拉控制應(yīng)力張拉控制應(yīng)力（tensioncontrolstress）是張拉預(yù)應(yīng)力筋時需要達(dá)到的最大應(yīng)力，用表示，由千斤頂油壓表所控制的總張拉力除以預(yù)應(yīng)力筋截面面積獲得。張拉控制應(yīng)力越高，建立的預(yù)壓應(yīng)力也越高，構(gòu)件抗裂性能越好，并能發(fā)揮預(yù)應(yīng)力筋的作用，所以不能過低；但過高，會出現(xiàn)以下問題：①構(gòu)件開裂荷載接近極限承載力，破壞前無明顯預(yù)兆，延性較差；②預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力松弛加大；③為減少孔道摩擦損失及應(yīng)力松弛損失而采用超張拉時，可能引起個別預(yù)應(yīng)力筋發(fā)生脆斷；④造成施工階段構(gòu)件預(yù)拉區(qū)拉應(yīng)力過大甚至開裂，構(gòu)件端部產(chǎn)生局部承壓破壞。10.2預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計規(guī)定第10章2.張拉控制應(yīng)力《規(guī)范》規(guī)定：的限值應(yīng)符合規(guī)定。10.2預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計規(guī)定鋼筋種類上限值下限值消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線中強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋張拉控制應(yīng)力限值注：——預(yù)應(yīng)力筋極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；

——預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。第10章3.預(yù)應(yīng)力損失計算由于張拉工藝、材料特性和錨固等原因，預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力值會從張拉時的逐漸降低，這種現(xiàn)象稱為預(yù)應(yīng)力損失（prestressinglost）。引起預(yù)應(yīng)力損失的因素很多，各種因素會相互影響，精確計算十分困難。

為簡化計算，《規(guī)范》采用分別計算各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失值再進(jìn)行疊加的方法來計算總預(yù)應(yīng)力損失值。10.2預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計規(guī)定第10章3.預(yù)應(yīng)力損失計算錨具變形和預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失（1）直線預(yù)應(yīng)力筋直線預(yù)應(yīng)力筋沿構(gòu)件長度均勻內(nèi)縮，的計算公式：10.2預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計規(guī)定錨具類別a支承式錨具（鋼絲束鐓頭錨具等）螺帽縫隙1每塊后加墊板的縫隙1夾片式錨具有頂壓時5無頂壓時6～8錨具變形和預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)縮值a(mm）第10章3.預(yù)應(yīng)力損失計算錨具變形和預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失（2）曲線預(yù)應(yīng)力筋對圓心角的圓弧形（拋物線形）曲線預(yù)應(yīng)力筋的錨具變形損失按下式計算：10.2預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計規(guī)定反向摩擦影響系數(shù)（m）可按下式計算：注：——預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間的摩擦系數(shù)，按表10-5取用；——圓弧形曲線預(yù)應(yīng)力筋的曲率半徑（m）；——考慮孔道每米長度局部偏差的摩擦系數(shù)（m-1），按表10-5取用；

——從張拉端至計算截面的距離（m），且應(yīng)符合的規(guī)定第10章3.預(yù)應(yīng)力損失計算預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失計算公式：10.2預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計規(guī)定當(dāng)時，可近似按照下式計算：減小的措施：①采用兩端張拉；②采用超張拉；第10章3.預(yù)應(yīng)力損失計算預(yù)應(yīng)力筋與臺座間溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失計算公式：10.2預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計規(guī)定減小的措施：①采用兩次升溫養(yǎng)護(hù)。先在常溫下養(yǎng)護(hù)，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，如C7.5～Cl0MPa，再逐漸升溫至規(guī)定的養(yǎng)護(hù)溫度，此時預(yù)應(yīng)力筋與混凝土之間已有足夠的粘黏結(jié)力，能夠共同變形，從而不再有預(yù)應(yīng)力損失。②采用鋼模制作構(gòu)件。將預(yù)應(yīng)力筋錨固在鋼模上，升溫時兩者溫度相同，無溫差，可不考慮溫差損失。第10章3.預(yù)應(yīng)力損失計算預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失計算公式：10.2預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計規(guī)定（1）消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線：普通松弛：低松弛：第10章3.預(yù)應(yīng)力損失計算預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失計算公式：10.2預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計規(guī)定（2）中強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲：（3）中強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲：當(dāng)時，可取零：減小的措施：①采用超張拉。②采用低松弛預(yù)應(yīng)力筋。第10章3.預(yù)應(yīng)力損失計算混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失：10.2預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計規(guī)定（1）先張法構(gòu)件：第10章3.預(yù)應(yīng)力損失計算混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失：10.2預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計規(guī)定（2）后張法構(gòu)件：第10章3.預(yù)應(yīng)力損失計算環(huán)向預(yù)應(yīng)力筋擠壓混凝土引起的預(yù)應(yīng)力損失：10.2預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計規(guī)定采用螺旋式預(yù)應(yīng)力筋的圓形構(gòu)件（如水管、蓄水池等），在環(huán)向預(yù)應(yīng)力擠壓下混凝土發(fā)生局部壓陷，使構(gòu)件直徑減小，產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失，其大小與圓形構(gòu)件的直徑d成反比。按下列情況取值：當(dāng)時，?。?30N/mm2當(dāng)時，?。?0第10章3.預(yù)應(yīng)力損失計算預(yù)應(yīng)力損失值組合10.2預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計規(guī)定各階段預(yù)應(yīng)力損失值的組合預(yù)應(yīng)力損失值的組合先張法構(gòu)件后張法構(gòu)件混凝土預(yù)壓前（第一批）的損失

混凝土預(yù)壓后（第二批）的損失

第10章4.傳遞長度和錨固長度傳遞長度：先張法構(gòu)件在放張預(yù)應(yīng)力筋時，構(gòu)件端部的預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力為零，經(jīng)過一定長度后達(dá)到有效預(yù)應(yīng)力，這段長度稱為預(yù)應(yīng)力傳遞長度錨固長度：先張法構(gòu)件端部區(qū)，經(jīng)過一定長度后，預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力值才能達(dá)到抗拉強(qiáng)度設(shè)計值，這段長度稱為預(yù)應(yīng)力筋錨固長度10.2預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計規(guī)定第10章5.局部受壓承載力計算（1）局部受壓破壞機(jī)理：對于后張法構(gòu)件，預(yù)應(yīng)力是通過錨具經(jīng)墊板傳遞給構(gòu)件端部混凝土，由于錨具下墊板面積很小，施加的預(yù)應(yīng)力很大，構(gòu)件端部承受很大的局部壓應(yīng)力，該壓應(yīng)力要經(jīng)過一段距離后才能均勻地擴(kuò)散到混凝土截面上。從端部局部受壓過渡到全截面均勻受壓的區(qū)段稱為構(gòu)件的錨固區(qū)。10.2預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計規(guī)定構(gòu)件端部局部受壓時的應(yīng)力分布a)構(gòu)件端部局部承壓面b)局部承壓的壓應(yīng)力傳遞關(guān)系c)局部承壓的受壓區(qū)、受拉區(qū)關(guān)系第10章5.局部受壓承載力計算（2）局部受壓截面尺寸驗(yàn)算：10.2預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計規(guī)定

——局部受壓面上作用的局部荷載或局部壓力設(shè)計值（3）局部受壓承載力驗(yàn)算：方格網(wǎng)式配筋：螺旋式配筋：第10章5.構(gòu)造要求（1）一般構(gòu)造要求：截面形式和尺寸預(yù)應(yīng)力筋布置非預(yù)應(yīng)力筋布置混凝土保護(hù)層厚度錨、夾具和連接器封錨保護(hù)10.2預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計規(guī)定預(yù)應(yīng)力筋沿縱向的布置a)直線布筋b)曲線布筋c)折線布筋非預(yù)應(yīng)力筋沿縱向的布置a)直線布筋b)曲線布筋c)曲線布筋d)折線布筋第10章5.構(gòu)造要求（2）先張法構(gòu)造要求：為防止構(gòu)件端部出現(xiàn)縱向裂縫，應(yīng)采取下列構(gòu)造措施：①單根配置的預(yù)應(yīng)力筋，其端部宜設(shè)置螺旋筋；②分散布置的多根預(yù)應(yīng)力筋，在構(gòu)件端部（為預(yù)應(yīng)力筋的公稱直徑）且不小于100mm長度范圍內(nèi)，宜設(shè)置3～5片與預(yù)應(yīng)力筋垂直的鋼筋網(wǎng)片；③預(yù)應(yīng)力鋼絲配筋的薄板，在板端100mm長度范圍內(nèi)宜適當(dāng)加密橫向鋼筋；④槽形板類構(gòu)件，應(yīng)在構(gòu)件端部100mm長度范圍內(nèi)沿構(gòu)件板面設(shè)置附加橫向鋼筋，其數(shù)量不應(yīng)少于2根；⑤預(yù)應(yīng)力筋在構(gòu)件端部全部彎起的受彎構(gòu)件或直線配筋的先張法構(gòu)件，當(dāng)構(gòu)件端部與下部支承結(jié)構(gòu)焊接時，應(yīng)考慮混凝土收縮和徐變及溫度變化所產(chǎn)生的不利影響，宜在構(gòu)件端部可能產(chǎn)生裂縫的部位設(shè)置縱向構(gòu)造鋼筋。10.2預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計規(guī)定第10章5.構(gòu)造要求（3）后張法構(gòu)造要求：預(yù)留孔道構(gòu)件端部鋼筋布置預(yù)應(yīng)力布筋10.2預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計規(guī)定防止端部裂縫的配筋范圍第10章4410.3預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件◆先張法構(gòu)件受力性能分析◆后張法構(gòu)件受力性能分析◆兩種構(gòu)件受力性能對比分析◆軸拉構(gòu)件使用階段計算◆軸拉構(gòu)件施工階段驗(yàn)算2024/7/222024/7/221.先張法構(gòu)件受力性能分析施工階段受力性能分析：張拉預(yù)應(yīng)力筋完成第一批預(yù)應(yīng)力損失放松預(yù)應(yīng)力筋完成第二批預(yù)應(yīng)力損失使用階段受力性能分析消壓極限狀態(tài)開裂極限狀態(tài)破壞極限狀態(tài)10.3預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受壓構(gòu)件第10章1.先張法構(gòu)件受力性能分析放松預(yù)應(yīng)力筋：10.3預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受壓構(gòu)件預(yù)應(yīng)力筋下降：預(yù)壓應(yīng)力：非預(yù)應(yīng)力筋預(yù)壓應(yīng)力：代入平衡條件得：第10章1.先張法構(gòu)件受力性能分析完成第二批預(yù)應(yīng)力損失：10.3預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受壓構(gòu)件預(yù)應(yīng)力筋拉應(yīng)力：混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力：非預(yù)應(yīng)力筋預(yù)壓應(yīng)力：代入平衡條件得：第10章1.先張法構(gòu)件受力性能分析消壓極限狀態(tài)：10.3預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受壓構(gòu)件先張法軸拉構(gòu)件的消壓軸力：第10章1.先張法構(gòu)件受力性能分析開裂極限狀態(tài)：10.3預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受壓構(gòu)件先張法軸拉構(gòu)件的開裂軸力：破壞極限狀態(tài)：極限軸力：第10章2.后張法構(gòu)件受力性能分析施工階段受力性能分析：澆筑混凝土構(gòu)件張拉預(yù)應(yīng)力筋完成第一批預(yù)應(yīng)力損失完成第二批預(yù)應(yīng)力損失使用階段受力性能分析消壓極限狀態(tài)開裂極限狀態(tài)破壞極限狀態(tài)10.3預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受壓構(gòu)件第10章2.后張法構(gòu)件受力性能分析張拉預(yù)應(yīng)力筋：10.3預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受壓構(gòu)件預(yù)壓應(yīng)力：第10章2.后張法構(gòu)件受力性能分析完成第一批預(yù)應(yīng)力損失：10.3預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受壓構(gòu)件預(yù)壓應(yīng)力：第10章2.后張法構(gòu)件受力性能分析完成第二批預(yù)應(yīng)力損失：10.3預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受壓構(gòu)件有效預(yù)壓應(yīng)力：第10章2.后張法構(gòu)件受力性能分析消壓極限狀態(tài)：10.3預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受壓構(gòu)件消壓軸力：第10章2.后張法構(gòu)件受力性能分析開裂極限狀態(tài)：10.3預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受壓構(gòu)件開裂軸力：破壞極限狀態(tài)：第10章3.兩種構(gòu)件受力性能對比分析施工階段構(gòu)件截面應(yīng)力匯總：10.3預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受壓構(gòu)件第10章3.兩種構(gòu)件受力性能對比分析使用階段構(gòu)件截面應(yīng)力及軸向拉力匯總：10.3預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受壓構(gòu)件第10章3.兩種構(gòu)件受力性能對比分析各種計算面積的比較：10.3預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受壓構(gòu)件后張法

先張法

構(gòu)件的凈截面面積An的物理意義：混凝土截面面積Ac與非預(yù)應(yīng)力筋換算成的具有同樣變形性能的混凝土面積之和。構(gòu)件的換算截面面積A0：是將預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋都換算成具有同樣變形性能的混凝土面積后與混凝土截面面積之和。第10章3.兩種構(gòu)件受力性能對比分析預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力變化：10.3預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受壓構(gòu)件非預(yù)應(yīng)力筋任何相應(yīng)時刻的應(yīng)力公式σs形式均相同；這是由于兩種方法中，非預(yù)應(yīng)力筋與混凝土協(xié)調(diào)變形的起點(diǎn)均是混凝土應(yīng)力為零時；預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力σpe公式中，后張法比先張法的相應(yīng)時刻應(yīng)力多aEσpc；這是因?yàn)楹髲埛?gòu)件在張拉過程中，混凝土彈性壓縮所引起的預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力變化已被融入測力儀表讀數(shù)內(nèi)，因而兩種方法中，預(yù)應(yīng)力筋與混凝土協(xié)調(diào)變形的起點(diǎn)不同。第10章4.軸拉構(gòu)件使用階段計算（1）使用階段承載力計算：10.3預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受壓構(gòu)件（2）使用階段裂縫控制驗(yàn)算：嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件：一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件：（二a類軸心受壓構(gòu)件）允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件：第10章5.軸拉構(gòu)件施工階段驗(yàn)算（1）混凝土法向壓應(yīng)力驗(yàn)算：10.3預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受壓構(gòu)件（2）構(gòu)件端部錨固區(qū)局部受壓承載力驗(yàn)算：為防止后張法構(gòu)件端部發(fā)生局部受壓破壞，應(yīng)進(jìn)行施工階段構(gòu)件端部錨固區(qū)的局部受壓承載力驗(yàn)算，按式（10-9）、(10-10)進(jìn)行驗(yàn)算，詳見10.2.5節(jié)。第10章6210.4預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件

◆施工階段受力性能分析

◆使用階段受力性能分析

◆受彎構(gòu)件使用階段計算

◆受彎構(gòu)件施工階段計算2024/7/222024/7/221.施工階段受力性能分析先張法受彎構(gòu)件完成第一批損失放松預(yù)應(yīng)力筋完成第二批損失后張法受彎構(gòu)件施工受力性能對比分析10.4預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件第10章1.施工階段受力性能分析完成第一批損失：10.4預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件預(yù)加力：預(yù)加力對換算截面重心軸的距離：預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力：預(yù)加力及作用點(diǎn)位置

第10章1.施工階段受力性能分析放松預(yù)應(yīng)力筋：10.4預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力：截面任意一點(diǎn)的混凝土預(yù)壓應(yīng)力：第10章1.施工階段受力性能分析完成第二批損失：10.4預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件預(yù)加力對換算截面重心軸的距離：預(yù)加力：預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力：第10章1.施工階段受力性能分析后張法受彎構(gòu)件：10.4預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件預(yù)應(yīng)力筋、非預(yù)應(yīng)力筋合力對換算截面重心軸的距離：預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋的合力：截面任意一點(diǎn)的混凝土預(yù)壓應(yīng)力：預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力：第10章1.施工階段受力性能分析施工階段受力性能對比分析：10.4預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件第10章1.施工階段受力性能分析施工階段受力性能對比分析：10.4預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件第10章2.使用階段受力性能分析消壓極限狀態(tài)：10.4預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件混凝土的有效預(yù)壓應(yīng)力：先張法構(gòu)件：后張法構(gòu)件：第10章2.使用階段受力性能分析開裂極限狀態(tài)：10.4預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件開裂彎矩：構(gòu)件截面下邊緣的拉應(yīng)力：構(gòu)件截面抵抗矩塑性影響系數(shù)取值：第10章2.使用階段受力性能分析破壞極限狀態(tài)：10.4預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力值：先張法構(gòu)件：后張法構(gòu)件：——合力點(diǎn)混凝土預(yù)壓應(yīng)力為零時的預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力值第10章3.受彎構(gòu)件使用階段計算正截面受彎承載力計算10.4預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件矩形截面：公式適用條件為：時：第10章3.受彎構(gòu)件使用階段計算正截面受彎承載力計算10.4預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件T形或工形截面：（1）第一類T形截面：或：時，為第一類T形截面，可按寬度為的矩形截面計算。當(dāng)滿足：第10章3.受彎構(gòu)件使用階段計算正截面受彎承載力計算10.4預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件T形或工形截面：（2）第二類T形截面：或：時，為第一類T形截面，可按下列公式計算：當(dāng)滿足：第10章3.受彎構(gòu)件使用階段計算斜截面承載力計算10.4預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件（1）斜截面受剪承載力：矩形、T形和工形截面預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件：同時配置箍筋和彎起鋼筋時：當(dāng)符合下列要求時，可不進(jìn)行斜截面受剪承載力計算，即按構(gòu)造要求配置箍筋：第10章3.受彎構(gòu)件使用階段計算斜截面承載力計算10.4預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件（2）斜截面受彎承載力：矩形、T形和工形截面預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件：斜截面的水平投影長度c可按下式確定：第10章3.受彎構(gòu)件使用階段計算正截面裂縫控制驗(yàn)算10.4預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件（1）嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件在荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下應(yīng)符合下列規(guī)定：（2）一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件在荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下應(yīng)符合下列規(guī)定：對于環(huán)境類別為二a類的受彎構(gòu)件，在荷載準(zhǔn)永久組合下應(yīng)符合下列規(guī)定：第10章3.受彎構(gòu)件使用階段計算正截面裂縫控制驗(yàn)算10.4預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件（3）允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件構(gòu)件受力特征系數(shù)取，按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計算的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件縱向受拉鋼筋的等效應(yīng)力按下式計算：第10章3.受彎構(gòu)件使用階段計算斜截面裂縫控制驗(yàn)算10.4預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件（1）混凝土主拉應(yīng)力嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件：一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件：（2）混凝土主壓應(yīng)力嚴(yán)格要求和一半要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件：第10章3.受彎構(gòu)件使用階段計算撓度驗(yàn)算10.4預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的撓度：要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件（1）使用荷載作用下構(gòu)件的撓度

（2）預(yù)加力作用產(chǎn)生的反拱

第10章4.受彎構(gòu)件施工階段計算撓度驗(yàn)算10.4預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件在預(yù)加力、自重及施工荷載作用下（必要時應(yīng)考慮動力系數(shù)），截面邊緣的混凝土法向應(yīng)力宜符合下列規(guī)定：預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件施工階段驗(yàn)算a)先張法構(gòu)件b)后張法構(gòu)件簡支構(gòu)件截面邊緣混凝土的法向應(yīng)力可按下列公式計算：或第10章8310.5部分預(yù)應(yīng)力混凝土與無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土

◆部分預(yù)應(yīng)力混凝土

◆無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土2024/7/222024/7/221.部分預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)應(yīng)力度λ：用于衡量鋼筋配筋混凝土構(gòu)件上施加預(yù)應(yīng)力的大小對于受彎構(gòu)件：10.5部分預(yù)應(yīng)力混凝土和無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土配筋混凝土構(gòu)件分類第10章1.部分預(yù)應(yīng)力混凝土全預(yù)應(yīng)力混凝土特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：抗裂性好、剛度大、抗疲勞性能好和設(shè)計計算簡單等缺點(diǎn)：延性較差、反拱過大和張拉端局部承壓應(yīng)力較高等部分預(yù)應(yīng)力混凝土介于全預(yù)應(yīng)力和鋼筋混凝土之間，可以部分或全部克服全預(yù)應(yīng)力混凝土的上述缺點(diǎn)，獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益；同時，可選擇范圍的更大，可獲得更為合理的設(shè)計，即可根據(jù)結(jié)構(gòu)功能要求和使用環(huán)境，按不同的裂縫控制要求設(shè)計預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。10.5部分預(yù)應(yīng)力混凝土和無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土第10章1.部分預(yù)應(yīng)力混凝土部分預(yù)應(yīng)力混凝土相比于全預(yù)應(yīng)力混凝土的特點(diǎn)：使用性能改善?？珊侠砜刂茦?gòu)件的裂縫和變形，反拱值小，張拉端局部承壓應(yīng)力下降；由于配置非預(yù)應(yīng)力筋，提高了構(gòu)件延性，有利于結(jié)構(gòu)抗震。更加經(jīng)濟(jì)合理。由于預(yù)加應(yīng)力降低，從而錨具用量減少，節(jié)省鋼材，工程費(fèi)用有所降低。計算更為復(fù)雜。需按構(gòu)件開裂截面分析，計算繁冗；此外，在超靜定結(jié)構(gòu)中需考慮預(yù)應(yīng)力次彎矩和次剪力的影響，并需計算及配置非預(yù)應(yīng)力筋。第10章10.5部分預(yù)應(yīng)力混凝土和無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土1.部分預(yù)應(yīng)力混凝土部分預(yù)應(yīng)力施加方法按承載力要求計算配置全部預(yù)應(yīng)力筋，然后都張拉到一個較低的應(yīng)力水平，張拉力的大小由構(gòu)件正常使用要求確定，即按裂縫控制等級確定。按承載力要求計算配置全部預(yù)應(yīng)力筋，然后將按正常使用要求張拉其中一部分鋼筋，保留一部分作為非預(yù)應(yīng)力筋，這樣可節(jié)省部分錨具和張拉工作量。按正常使用要求配置預(yù)應(yīng)力筋，按承載力要求配置其余所需的非預(yù)應(yīng)力筋，如熱軋HRB335、HRB400級鋼筋。第10章10.5部分預(yù)應(yīng)力混凝土和無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土1.部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁的荷載—撓度曲線部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁的荷載—撓度曲線1-混合配筋梁2-全部采用高強(qiáng)鋼材配筋的梁第10章10.5部分預(yù)應(yīng)力混凝土和無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土1.部分預(yù)應(yīng)