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预应力力混凝土土构件10.3预应力混混凝土构构件的基基本分析析方法方法一：：利用材料力学学公式计算算截面应应力认为开裂裂前材料是线弹性性的，截面应力力=预加力Np产生的应应力+外力矩M产生的应应力第十章预预应力力混凝土土构件受荷前受荷后方法二：：采用与钢钢筋混凝凝土类同同的计算算方法（认为外力力矩M由截面上上的抵抗内力力偶相平衡。。）截面应力第十章预预应力力混凝土土构件1、预应力混混凝土受受弯构件件是依靠内力力臂a的变化来抵抗外外弯矩的的作用，，在受力过过程中预应力筋筋一直承受受较大的的拉力Np，混凝土一直承受受压力C,且Np、C的值变化较小小。由方法二二可知：：第十章预预应力力混凝土土构件2、而钢筋混混凝土受受弯构件件开裂后后，内力臂h0基本保持持不变，，而钢筋拉拉力T和压区混混凝土的的压力C随弯矩增增长而不断增增大。ssAsMhh0C第十章预预应力力混凝土土构件3、预应力混混凝土的的这种受力特点点，充分利利用了钢筋抗拉强度度和混凝土土抗压强度度高的特性性，可以使得得高强度材材料的性能得得以发挥挥。方法三：：平衡荷载载法1、由外荷载载g产生的弯弯矩epe02、布置预应应力钢筋筋gx使预加力力产生的的弯矩Npep和外荷载载g产生的弯弯矩Mg抵消第十章预预应力力混凝土土构件截面应力则且取取10.4预应力混混凝土的的材料及及锚夹具具（1）强度高：第一要在钢筋筋中建立立起高应力；第二预应力混混凝土会会产生各各种预应力损损失（2）一定的塑塑性：避免超载、低温、冲击及地震时的脆性断裂裂。（3）良好的加加工性能能：满足焊接、镦粗等的加工工要求。。（4）低松弛性性：减小由由于松弛而产生的的预应力力损失。。（5）与混凝土土良好的的粘结性性能：采用刻痕、压波等方法来提高粘粘结强度度。一、预应应力钢筋筋1、对预应应力钢筋筋的性能能要求第十章预预应力力混凝土土构件2、预应力力钢筋的的种类是用3或7股高强钢丝丝扭结而成成的一种高高强预应应力筋，，其中以以7股钢绞线线应用最多多。无粘结预预应力束束（1）钢绞线线第十章预预应力力混凝土土构件是采用优质碳素钢盘条，经过几次冷拔后得到。中强钢丝的强强度为800~1200MPa，高强钢丝的强强度为1570~1770MPa。为增加与混凝土的粘结强度，钢丝表面可采采用刻痕或压波，也可制制成螺旋肋。。（2）中高强钢丝丝第十章预应应力混凝土构构件螺旋肋钢丝刻痕钢丝消除应力钢丝丝：钢丝经冷拔后，存在有较较大的内应力，一般都需要要采用低温回火处理来消除内内应力。消除应力钢丝丝的比例极限、条件屈服强度度和弹性模量均比消除应力前有所提高，塑塑性也有所改改善。第十章预应应力混凝土构构件用热轧中碳低合合金钢经过调质热处理后制成的高强强度钢筋。直直径为6~10mm，抗拉强度为1470MPa。除冷拉低合金钢钢筋外，其余预应应力筋的应力-应变曲线均无明显屈服点，，取残余应变为0.2%的条件屈服点作为抗拉强度度设计指标。。（3）热处理钢筋筋第十章预应应力混凝土构构件种类符号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预应力钢筋强强度标准值（N/mm2）第十章预应应力混凝土构构件（1）高强度：一是可施加较大的的预压应力；；二是可减小截面尺尺寸、自重，，实现大跨度度。（2）具有较高的弹弹性模量：可提高截面抗弯刚度度；可减少预压时的弹性性回缩，减少少预应力损失失。（3）收缩、徐变小小：可减少预应力损失。。（4）与钢筋有较大大粘结强度：可减少先张法预应力力筋的应力传递长度度。二、混凝土1、对预应力““混凝土”的的性能要求第十章预应应力混凝土构构件（5）快硬、早强：有利于较早施加预应应力，加快施施工进度，提高台座、模具、、夹具的周转转率，降低间接费用。2、对预应力““混凝土”强强度等级要求求不应低于C30；当采用高强钢绞线、钢丝和热处理钢筋时不宜低于C40。第十章预应应力混凝土构构件三、锚具和夹具第十章预应应力混凝土构构件组成及组装1、单孔夹片锚锚单孔夹片锚及相应锚垫板板组成2、多孔夹片锚锚多孔夹片锚、、锚垫板及螺螺旋筋组成3、扁锚扁锚扁锚施工现场场第十章预应应力混凝土构构件挤压锚具锚杯杯及异形钢丝环4、挤压锚第十章预应应力混凝土构构件挤压机镦头锚及镦头器5、镦头锚镦头锚具—高强钢丝组装件压花锚及压花机6、压花锚拉索锚具及其其结构组成7、拉索锚具拉索锚具应用用钢筋长度不足足时，可通过过连接器来接长。普通钢筋的连接：8、连接器单孔连接器预应力筋的连连接器：多孔连接器扁型锚具连接器多孔连接器及及配套护筒第十章预应应力混凝土构构件10.5张拉控制应力力和预应力损损失1、scon的定义：张拉预应力力钢筋时，张张拉设备（千千斤顶或油泵泵）上的压力力表所控制的的总张拉力Np,con除以预应力钢筋面面积Ap得到的应力称称为张拉控制应力力scon。一、张拉控制制应力scon▲它是预应力筋筋在构件受荷以前所经受的最大应力。第十章预应应力混凝土构构件2、scon的取值（1）取值的一般般概念：张拉控制应力力scon取值越高，预应力筋对混凝土的预压压作用越大，可以使预应力筋充分发挥作用用。（2）scon的上限值scon取值过高，第一可能发生预应应力钢筋拉断事故；第二会产生过大的应力松弛。。因此，《规范》规定了张拉控控制scon的上限值。第十章预应应力混凝土构构件（3）scon的下限值scon的取值过低，影响预应力筋充分发挥作用用，《规范》规定scon不应小于0.4fptk。随时间，预应应力钢筋中的的应力从scon逐步减少，这种应力的的降低现象称为“预应力力损失”。二、预应力损损失1、预应力损失失的概念▲只有稳定后的应力力值才对构件产生生实际的预应应力效果,因此，预应力损失是预应力混凝凝土结构设计计和施工中的的一个关键问题。第十章预应应力混凝土构构件（1）锚固损失：由“锚具变形”引起。（2）摩擦损失：在“张拉过程”中发生。后张法预应力筋与孔孔道壁之间的的摩擦；先张法预应力钢筋与与锚具之间以以及折点处的的摩擦。（3）温差损失先张法构件加加热养护时，，由“预应力力钢筋与台座之间的温温差”引起。。（能使“预应力力钢筋”产生生缩短的一切因素）2、引起预应力力损失的因素素第十章预应应力混凝土构构件第十章预应应力混凝土构构件（6）混凝土的局部部挤压损失直径3m的环形构件中中的螺旋式预应力钢筋。（7）弹性压缩损失失“后”张拉拉钢筋对“先”张拉钢钢筋造成的压压缩等。（4）松弛损失：在高应力的长期作用下，预应应力钢筋的松弛，引起的“预预应力损失””。（5）混凝土的收缩和徐变引起的损失。第十章预应应力混凝土构构件（a）sl1的概念锚具的受力变变形垫板缝隙的挤挤紧钢筋在锚具中中的内缩（b）sl1的计算3、预应力损失失的种类（1）锚固损失sl1▲对直线预应力力钢筋的sl1引起的损失－－－sl1第十章预应应力混凝土构构件（c）减小sl1的措施一是选择变形小的的锚夹具,少用垫板；二是增加台座长度度l后张法张拉钢筋时““存在摩擦””，而引起的预应力钢筋筋中应力的减少值值称为摩擦损失sl2（2）摩擦损失sl2sconxxsl2x（b）sl2的计算(了解）第十章预应应力混凝土构构件（a）sl2的概念（c）减少sl2的措施超张拉程序为：01.1con持荷2min0.85con持荷2mincon第十章预应应力混凝土构构件▲两端张拉▲超张拉两端张拉一端张拉（张拉端）（3）热养护时，，温差引起的的损失sl3第十章预应应力混凝土构构件（先张法构件，，缩短生产周周期）升温时，混凝土尚未结结硬钢筋受热膨胀胀台座不动，即即钢筋长度不不变引起的损失－－－sl3降温时，混凝土与预应力筋之间已有粘结作用用，两者共同回缩，sl3无法恢复。温差Dt℃，钢筋的温度膨膨胀系数为1×10-5/℃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第十章预应应力混凝土构构件则有（a）sl4的概念高应力作用钢筋长度不变变（4）钢筋松弛损损失sl4第十章预应应力混凝土构构件影响sl4的因素而产生的钢筋筋应力的降低值--sl4初始应力水平平作用时间长短短钢筋种类▲对于普通松弛的预应力钢丝和和钢绞线Ψ--为超张拉系数数：一次张拉时，，ψ=1超张拉时，ψ=0.9第十章预预应力混凝凝土构件（b）sl4的计算（了解）（根据试验结结果，《规范》取）当scon≤0.7fptk时，当0.7fptk<scon≤0.8fptk时，▲对于低松弛的预应力钢丝丝和钢绞线线第十章预预应力混凝凝土构件▲对于热处理钢筋筋一次张拉：：sl4=0.05scon；超张拉时：：sl4=0.035scon（c）减少sl4的措施:超张拉程序为：01.03con或1.05con持荷2mincon第十章预预应力混凝凝土构件构件长度缩缩短预应力筋回回缩（5）收缩徐变变损失sl5第十章预预应力混凝凝土构件收缩徐变（a）sl5的概念引起引起的损失失－－sl5先张法后张法第十章预预应力混凝凝土构件（b）sl5的计算--《规范》计算公式（了解）先张法An=Ac+asAs后张法A0=Ac+apAp+asAspc=

pcIA’sAsApA’p’pc=

’pcI其中：（c）减少sl5的措施:（与减小收缩、徐变的措施相同同）材料方面减小水泥用用量;降低水灰比比;采用级配好好、弹性模模量大的骨骨料；施工工艺方方面（如振捣质质量）；养护条件方方面（如温度、、湿度）；；受力方面（如加载大大小、加载载早晚）。。第十章预预应力混凝凝土构件用螺旋式预应力钢筋筋作配筋的的环形构件，当直径d3m时，由于混凝土土的局部挤压引起的预应力损失失。（6）sl6第十章预预应力混凝凝土构件1、考虑预应应力损失组组合的原因因预应力混凝凝土构件从从加预应力开开始即需要进行行计算；预应力损失失是分批发生的。2、预应力损损失组合的的分批⑴第一批：混凝土预压前完成的损失失lI；⑵第二批：混凝土预压后完成的损失失lII。三、预应力力损失的组组合第十章预预应力混凝凝土构件第十章预预应力混凝凝土构件（1）规定最小小值的原因因考虑到预应应力损失的的计算误差。（2）最小值《规范》规定：先张法构件件100MPa后张法构件件80MPa3、预应力损损失的最小小值第十章预预应力混凝凝土构件四、混凝土土弹性压缩缩引起的损损失sle先张法构件件：放张时，预应力筋筋与混凝土土一起受压缩短，，引起预应力筋应力降低。。第十章预预应力混凝凝土构件后张法构件件：当一次张拉拉所有预应应力筋时：无弹性压缩缩损失;当分批张拉拉时：应考虑后批张拉钢筋所产生生的砼弹性压缩缩或伸长对先批张拉钢筋的影响响，将先批张拉钢筋的控制制应力con增加或减小小Epci第十章预预应力混凝凝土构件第十章预预应力混凝凝土构件一、先张法法构件10.6轴心受拉构构件的受力力性能分析析分析构件从从开始受力至破坏整个过程各特征阶段段的受力性能能。经历施工和使用两个阶段。。第十章预预应力混凝凝土构件1、各特征阶阶段受力性能的分析--先张法构件件（1）为突出重点点，以下分分析中均没没有给出非预应力钢钢筋的应力。（2）非预应力钢钢筋的应力变化量量∆s（除混凝土收收缩、徐变变引起的应应力l5外），均为混凝土应力力变化量∆c的E倍。注：由平衡条件件X=0得放张前放张后完成第二批损失由平衡条件件X=0得取隔离体取隔离体取隔离体消零状态也可由X=0得---砼的有效预压应力---钢筋的有效预应力记---预应力钢筋合力N0N0N0完成第二批损失（续）取隔离体承载力极限限状态由X=0得Nu开裂临界状状态NcrNcrNcr也可由X=0得NuNu取隔离体取隔离体第十章预预应力混凝凝土构件2、以上分析析的要点说明（也适于后张法）（1）基本假定定（a）认为截面开裂以前，材料料是弹性的；（b）认为截面开裂以前，预应应力钢筋和砼的变形相等等。第十章预预应力混凝凝土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）每阶段分分析的基本本步骤（a）对于施工阶段第一：根据该阶段的应力特点点，确定p的表达式（先张法p的表达式中中含有未知数pc）；第二：根据隔离体平衡，求得得pc；再求得p。（b）对于使用阶阶段第一：根据该阶段的应力特点点，求得p；第二：根据隔离体平衡，求得得外荷载N0、Ncr或Nu。第十章预预应力混凝凝土构件3、重要公式式回顾--先张法构件件（1）完成l时（2）消零状态态（4）承载力极限状态（3）开裂临界状态第十章预预应力混凝凝土构件二、后张法法构件第十章预预应力混凝凝土构件第十章预预应力混凝凝土构件二、后张法法构件分析构件从从开始受力至破坏整个过程各特征阶段段的受力性能能。经历施工和使用两个阶段。。由平衡条件件X=0得张拉完毕完成第二批损失由平衡条件件X=0得完成第一批损失由X=0得取隔离体取隔离体取隔离体也可由平衡条件件X=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）取隔离体第十章预预应力混凝凝土构件由平衡条件件X=0得Nu开裂临界状状态NcrNcrNcr也可由平衡条件件X=0得承载力极限状态NuNu取隔离体取隔离体第十章预预应力混凝凝土构件2、重要公式式回顾—后张法构件件（1）完成l时（2）消零状态（4）承载力极限状态（3）开裂临界状态第十章预预应力混凝凝土构件三、先张法法与后张法计算公式的比较消零开裂极限有效应力先张法后张法-为两者的区别第十章预预应力混凝凝土构件链接考虑非非预应力钢钢筋时的公公式1、通过比较较发现的一一些规律（1）在施工阶段段：混凝土应力力pc的计算公式式先后张法的的形式相同，但先张法用A0（A0=Ac+EAs+EAp）而后张法用An（An=Ac+EAs）第十章预应力力混凝土构件导致后张法的pc比先张法大（2）开裂前的各阶段段：预应力钢筋的应应力p先张法总比后张法滞后Epc，导致后张法的p比先张法大。（3）在使用阶段：两者的受力过程是相同的。开始加荷—消压—截面开裂—承载力极限状态态。（4）在使用阶段：N0、Ncr的计算公式后张法比先张法多一项EpcAp，导致后张法的N0、Ncr比先张法大。（5）在使用阶段：Nu的计算公式两者相同，因此后张法的Nu与先张法相同。第十章预应力力混凝土构件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。10.7预应力混凝土轴轴心受拉构件的的设计▲设计的主要内容容---为《规范》强制性条款对于“预应力混混凝土结构构件件”：1、应根据使用条件（使用用阶段）（1）进行承载力计算;（2）进行变形、抗裂、裂缝宽度和应力的验算；2、应按具体情况对对“制作、运输及安装”等施工阶段进行验算。第十章预应力力混凝土构件▲对预应力砼“轴心受拉构件设设计”的内容有：（1）使用阶段：正截面强度计算；裂缝控制验算；（2）施工阶段：正截面强度验算（一般不必验算）；裂缝控制验算；（3）后张法锚具下混凝土局部承压计算。第十章预应力力混凝土构件▲预应力分项系数数的取值---为《规范》强制性条款当预应力作为荷荷载效应考虑时时，1、对承载能力极极限状态：当预应力效应对对结构有利时，取1.0；不利时，取1.2。2、对正常使用极极限状态：预应力分项系数数取1.0。第十章预应力力混凝土构件二、使用阶段的的裂缝控制验算算第十章预应力力混凝土构件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、使用阶段的的正截面强度计计算3、三级：允许出现裂缝的构件件，应满足:（1）wlim----预应力混凝土构构件的wlim=0.2mm（2）wmax的计算公式与钢筋混凝土构构件的公式相同第十章预应力力混凝土构件三、施工阶段的的正截面强度验验算四、施工阶段的的裂缝控制验算算NpoNkMk1、ct、cc的概念及计算（1）ct、cc的概念预加力、自重标准值和施工荷载标准值值作用下构件截面面边缘混凝土的的拉应力、压应应力ctcc后张法构件Npo改为Np第十章预应力力混凝土构件（2）ct、cc的计算对于预压时全截面受压的构构件，ct、cc应满足：2、ct、cc应满足的条件五、后张法锚具具下混凝土的局部承压计算（以后介绍）第十章预应力力混凝土构件第十章预应力力混凝土构件10.8受弯构件受力性性能分析A’P使用阶段的受拉拉区使用阶段的受压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、先张法构件件1、放张前第十章预应力力混凝土构件预应力钢筋的合合力合力的偏心距ep0I取隔离体Np0IpcI’con-’lIcon-lI-EpcI（y’p）-EpcI（yp）y0ep0INp0I2、放张后（完成第一批预应应力损失）第十章预应力力混凝土构件预应力钢筋的合力合力的偏心距ep0取隔离体Np0pc’con-’lcon-l-Epc（y’p）-Epc（yp）y0Np0ep03、完成全部预应应力损失第十章预应力力混凝土构件+=M0M0=pcW0M0产生的应力M0pc4、消零状态（即受拉边缘混凝凝土应力为零）第十章预应力力混凝土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、开裂临界状态态原有的有效预压应力pcpc+ftk第十章预应力力混凝土构件MufpyAp等效应力图形MufpyApx1fc6、承载能力极限限状态第十章预应力力混凝土构件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、后张法构件件使用阶段的受拉拉区使用阶段的受压压区净截面重心轴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第十章预应力力混凝土构件（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预应力钢筋的合合力合力的偏心距pcyn’con-’l2con-l2pcyn’con-’l2con-l21、张拉完毕第十章预应力力混凝土构件取隔离体epnINpI预应力钢筋的合合力合力的偏心距pcIyn’con-’lIcon-lIpcIyn’con-’lIcon-lI第十章预应力力混凝土构件2、完成第一批预预应力损失取隔离体epnNp预应力钢筋的合合力合力的偏心距pcyn’con-’lcon-lpcyn’con-’lcon-l第十章预应力力混凝土构件3、完成全部预应应力损失+=M0M0=pcW0M0产生的应力M0pc4、消零状态（即受拉边缘混凝凝土应力为零）第十章预应力力混凝土构件原有的有效预压应力pc+=Mcr=（pc+ftk）W0Mcr产生的应力McrMcrftk5、开裂临界状态态原有的有效预压应力pcpc+ftk第十章预应力力混凝土构件MufpyAp等效应力图形MufpyApx1fc6、承载能力极限限状态第十章预应力力混凝土构件MufpyAp四个基本假定三、先张法与后张法计算公式的比较—已考虑非预应力钢筋的影响1、由预加力产生生的混凝土法向向应力（1）先张法构件其中第十章预应力力混凝土构件考虑由于混凝土土收缩徐变在非非预应力筋中中产生压应力σl5。（2）后张法构件其中第十章预应力力混凝土构件2、预应力钢筋的的有效预应力（1）先张法构件（2）后张法构件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）后张法构件第十章预应力力混凝土构件4、开裂临界状态态—Mcr的计算（先张法与后张法相同）第十章预应力力混凝土构件5、承载能力极限状态—Mu的计算（先张法与后张法相同）第十章预应力力混凝土构件10.9预应力混凝土受受弯构件的设计计▲对预应力混凝土土受弯构件设计计的主要内容有有：（1）使用阶段的正截面强度计算；（2）使用阶段的斜截面强度计算；（3）使用阶段的正截面、斜截面面裂缝控制验算；（4）使用阶段的挠度验算；（5）施工阶段的正截面、斜截面面强度验算；（一般不必验算算，且验算公式式与使用阶段的的相同）（6）施工阶段的裂缝控制验算；（7）后张法锚具下混凝凝土局部承压计算。钢筋混凝土构件的的计算简图计入预应力钢筋时的计算简图第十章预应力混混凝土构件一、使用阶段的正正截面强度计算1、计算简图1fcfyASMxfy’AS’fpyAp2、计算公式—矩形截面计入预应力钢筋时的计算公式3、公式条件第十章预应力混混凝土构件4、x2a’时的计算方法（1）当，即为压应力时取x=2a’，并按下式计算（2）当，即为拉应力时取x=2as’，并按下式计算第十章预应力混混凝土构件二、使用阶段的斜斜截面强度计算1、计算公式—适于矩形、T形和I形截面（1）对于一般受弯构构件Np00.3fcA0+（2）对于集中荷载作用下的独立梁（>75%）+第十章预应力混混凝土构件2、截面限制条件—与钢筋混凝土构件件相同bc---混凝土强度影响系系数，当≤C50时，bc=1.0；当=C80时，bc=0.8；其间线性插值。第十章预应力混混凝土构件3、sv,min，箍筋直径、间距规规定—与钢筋混凝土构件相同当V>0.7ftbh0+0.05Np0时（1）sv,min（2）箍筋直径第十章预应力混混凝土构件（2）箍筋间距三、使用阶段的裂裂缝控制验算第十章预应力混混凝土构件1、一级：严格要求不出现裂缝的的构件，应满足:2、二级：一般要求不出现裂缝的的构件，应满足：：其中ck=MkW0其中cq=MqW03、三级：允许出现裂缝的构件，，应满足:（1）wlim----预应力混凝土构件件的wlim=0.2mm（2）wmax的计算公式与钢筋混凝土构件件的公式相同第十章预应力混混凝土构件第十章预应力混混凝土构件第十章预应力混混凝土构件四、使用阶段的斜斜截面裂缝控制验验算stp--截面上混凝土的主拉应力scp--主压应力1、一级：严格要求不出现裂缝的的构件，应满足2、二级：一般要求不出现裂缝的的构件，应满足stp≤0.85ftkscp≤0.6fckstp≤0.95ftkscp≤0.6fck第十章预应力混混凝土构件五、使用阶段的挠度验算（2）f的计算方法：应用最小刚度原则则，并用结构力学学方法求f。（3）B的计算公式1、与普通钢筋混凝凝土挠度验算相同之处f≤flim（1）挠度应满足的条条件第十章预应力混混凝土构件（1）=22、与普通钢筋混凝土挠度验算不同之处而普通砼：’=时，=1.6；’=0时，=2.0（2）反拱值计算--预加力作用下产生生的按刚度为EcI0，用结构力学方法计算，计算值乘以预压应力长期作用增大系数2.0，即为反拱值。（3）Bs的计算

（a）要求不出现裂缝的构件

Bs=0.85EcI0第十章预应力混混凝土构件（b）允许出现裂缝的构构件六、施工阶段的裂裂缝控制验算（了解）第十章预应力混混凝土构件NpoNkMk1、ct、cc的概念及计算（1）ct、cc的概念预加力、自重标准值和施工荷载标准值作用下构件截面边边缘混凝土的拉应应力、压应力ctcc后张法构件Npo改为Np（2）ct、cc的计算（1）对预拉区不允许出现裂缝或预压时全截面受压的构件，ct、cc应满足2、ct、cc应满足的条件（2）对预拉区允许出现裂缝而在预拉区不配置纵向预应力钢筋的的构件，ct、cc应满足10.10预应力的传递长度度和锚固区的局部受压压一、预应力的传递递长度ltr1、ltr的概念先张法构件放张后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第十章预应力混混凝土构件2、ltr的计算pe--放张时预应力钢筋的有效预应力--预应力钢筋的外形系数，与计算la时的取值相同。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。第十章预应力混混凝土构件lala4、预应力钢筋的锚锚固长度la（1）la的计算（2）la在设计中的应用计算先张法构件锚固区的正、斜截面受弯承载力时，la范围内的预应力钢筋抗拉强度设计值：：fpy在锚固起点处取为为零；在锚固终点处取为为fpy；其间按线性插值。第十章预应力混混凝土构件sxsy二、锚固区的局部受压压1、锚固区的受力性性能Fl压应力拉应力sy分布sx分布锚固区sxsy后张法构件，张拉完毕时ft当sy达ft时，出现纵向裂缝，最后因局部压坏而破坏。第十章预应力混混凝土构件2、局部受压区的截面面尺寸限制条件Fl=1.35clfcAln其中Fl=1.2sconApc=（1）限制条件其中Al—局部受压面积；（2）l---局部受压的强度提高系数bbAb=3abddAb=(3d)214bbbbAb=(a+2b)×3bAb=AlAb=AlbbAb=3ab第十章预应力混混凝土构件（3）Ab---局部受压计算底面面积Alaba>bAlAlAlbaa>bAlbaa>bdAl可知：Ab是根据与Al同心、对称的原则确定第十章预应力混混凝土构件3、局部受压承载力的的计算计算公式Fl0.9(clfc+2vcorfy)Aln其中=v=（方格网式配筋）（螺旋式配筋）cor=Acor亦是根据与Al同心、对称的原则确定，且Acor应Ab第十章预应力混混凝土构件的设计计10.11预应力混凝土构件件的构造要求一、截面形式和尺尺寸1、截面形式对预应力轴心受拉构件，常采用正方形和矩形截面。对预应力受弯构件，常采用T形、I形和箱形截面。2、截面尺寸对预应力受弯构件件：截面高度h约为普通砼梁的70%，一般h=(1/20~1/14)l，最小可为1/35l；翼缘宽度b’f可取(1/3~1/2)h；翼缘厚度h’f可取(1/10~1/6)h；腹板宽度b可取(1/15~1/8)h。hb’fh’fb第十章预应力混混凝土构件的设计计▲防止或减缓施工阶段预拉区的裂缝；▲防止施加预应力时时，在构件端部产生截面中部的纵向水平裂缝；；▲有利于锚具的布置置。▲提高构件端部斜截截面的抗裂度和承承载力；（2）适用性：荷载、跨度较大时时采用，一般用后张法施工。第十章预应力混混凝土构件的设计计二、预应力纵向钢钢筋的布置1、直线布置适用于荷载、跨度度不大，先张法和后张法施施工均可。2、曲