KM之预应力讲座

PREC软件的功能介绍及其在预应力混凝土结构设计中的应用邵光信中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所内容提要：一、预应力结构设计基本概念介绍；二、PREC软件功能模块介绍；三、PREC软件计算分析的依据及其流程；四、用PREC软件做预应力结构设计应注意的问题；五、结合具体工程介绍如何利用PREC软件做预应力结构设计。一、预应力结构设计基本概念介绍一、预应力结构设计基本概念介绍1、预应力混凝土三种不同概念的理解2、预应力等效荷载相关概念的理解3、预应力次内力概念的理解4、预应力结构设计的内容1、关于理解预应力的三种概念①、等效荷载概念

预应力筋对混凝土结构的作用力可以将其分解和简化后视为外荷载考虑。预应力筋引起的等效竖向分布力和水平分力可由预应力筋的曲率和倾角计算确定。预应力筋引起的等效竖向分布力和水平分力一起使混凝土结构保持静力平衡，是自平衡的力系。将预应力筋的作用力视为外荷载作用在结构上进行分析的方法通常成为等效荷载法。它的概念明确易懂，是目前最常用的概念。1、关于理解预应力的三种概念②、强度概念

预应力钢材的抗拉强度约为普通钢筋的四倍，但一般来说价格则不到普通钢筋的四倍。预应力钢材是更经济的材料。但高强钢材不能有效地用于普通钢筋混凝土中，因为钢材的大应变会引起混凝土过大的裂缝宽度，不能满足正常使用状态的要求，导致高强钢材不能完全发挥其强度。而给混凝土施加预加力后，混凝土和高强预应力钢材可以协同工作至极限破坏状态，从而充分发挥了高强混凝土和预应力钢材的材料强度。1、关于理解预应力的三种概念③、弹性概念通过张拉预应力筋的回弹挤压，使预应力混凝土构件的截面受到某种量值与分布的内压力，以局部或全部抵消使用荷载应力。在被张拉的预应力筋中存在预拉应力。这种概念把预应力看出是预先施加的永久性内应力，钢材中的拉应力与混凝土中的压应力组成一个自平衡系统。这可以改善结构构件的裂缝和变形性能，从而使构件更趋于一种弹性材料，提高了其耐久性和正常使用性能。2、预应力等效荷载相关概念的理解将预应力筋的作用力视为外荷载作用在结构上进行分析的方法通常称为等效荷载法。

不同的预应力筋线型对应不同的预应力等效荷载形式。软件会根据布置的预应力筋线型自动计算预应力等效荷载。这里以简支梁的抛物线型预应力筋为例来说明如何计算预应力等效荷载。

抛物线预应力筋及其等效荷载简图如下图所示。将坐标原点设在二次抛物线预应力筋的中点，则预应力筋重心的曲线方程为：

由此，得出任一点剪力

由材料力学的概念可知，我们还可以从前面面的图形中推导出出如下两个有用的的概念：保持预应力筋的形形状不变，将其相相对于梁的重心线线上下平行移动，，那么该预应力筋筋对梁横向作用的的等效荷载不变，，但两端偏心力距距将随其偏心距的的变动而变化。如果仍将预应力筋筋的形状保持不变变，使其一端绕另另一端转动。这时时我们仍然可以近近似的认为横向等等效荷载不变，而而仅在发生位移的的一端产生偏心力力矩的变化。我们将简支梁得出出的概念推广到连连续梁，可以看到到连续梁中的预应应力筋产生的等效效荷载与简支梁是是一样的，但是产产生了支座反力的的变化。这里要注意不等跨跨连续梁的预应力力筋的调整问题。。如果为了平衡相同同的荷载，要保持持各跨等效荷载p不变，可从两个个方面变更预应力力筋：一是调整矢矢高；二是调整预预应力筋的数量。。实际工程中的连续续梁中的预应力筋筋曲线不可能是简简单而理想化的抛抛物线尖角连接，，而往往是增加一一小段反向抛物线线来平滑连接。如如下图所示。线性变换定义：当连续梁的预应力力筋在每一跨内的的形状保持不变而而在各中间支座处处被竖直地上下移移动位置，称为线性变换。定理：连续梁的预应力筋筋重心线的线性变变换不影响其等效效荷载值。连续梁预应力筋变变位前的等效荷载载简图连续梁预应力筋变变位后的等效荷载载简图3、预应力次内力力概念的理解超静定预应力混凝凝土在预加力作用用下，结构因受到到强迫的挠曲变形形或轴向伸缩变形形，而在结构多余余约束处产生多余余的约束力，从而而引起结构附加内内力，这部分附加加内力一般称为预应力次内力。主弯矩、次弯矩、、吻合束、线性转转换的概念主弯矩：预加力在每个截截面上对重心轴所所产生的弯矩值称称为主弯矩。次弯矩：在超静定结构中中，由于多余约束束的存在，约束了了结构的变形，产产生了赘余反力，，赘余反力在梁内内引起的弯矩值称称为次弯矩。主弯矩、次弯矩、、吻合束、线性转转换的概念吻合束：应用线形原理，将将预应力束筋的重重心线转换至压力力线上（即把由于于次力矩引起的压压力线和束筋重心心线之间的偏离调调整掉），此时可可以使预加力的总总力矩不变，而次次力矩为零。称这这种次力矩为零的的束筋位置为吻合合束位置。吻合束与非吻合束束主弯矩、次弯矩、、吻合束、线性转转换的概念线性转换：超静定梁中，预加加力产生的次弯矩矩是线形的，由此此引起的混凝土压压力线和束筋重心心线的偏离也是线线形的；而混凝土梁的压力力线只与束筋的梁梁端偏心矩和束筋筋在跨内的形状有有关，与束筋在中中间支点上的偏心心矩无关。由此可见，只要要保持束筋在超静静定梁中的两端位位置不变，保持束束筋在跨内的形状状不变，只改变束束筋在中间支点上上的偏心矩，则梁梁内混凝土压力线线不变，亦即主弯弯矩不变，这称为为超静定梁中的预预应力束筋的线性性转换原则。线性转换图示超静定结构次弯矩矩的工程意义现代预应力混凝土土超静定结构设计计需要准确地考虑虑次弯矩的影响；；确切一点讲：①、抗裂计算时，，应考虑综合弯矩矩Mp，它是主弯矩M1和次弯矩M2的综合迭加值；②、强度计算时，，应将次弯矩M2作为特殊的“内力力”，在荷载组合合时迭加到设计弯弯矩中。4、预应力结构设设计的内容1)．计算模型及及参数2)．预加力效应应分析3)．抗裂与承载载力验算4)．局部承压验验算1)．计算模型及及参数确定梁柱外形和截截面尺寸、墙体厚厚度、层高等信息息，选择合适的结结构设计参数和预预应力参数。2)．预加力效应应分析选择预应力工艺类类型，预应力筋的的形状，张拉控制制应力，计算长短短期预应力损失；；计算预应力引起的的等效荷载，计算算综合弯矩和次弯弯矩。3)．抗裂与承载载力验算采用荷载效应标准准组合进行正常使使用阶段裂缝验算算，同时进行施工工阶段裂缝验算，，并验算梁的抗弯弯极限承载力。计计算以下三种工况况下梁的控制弯矩矩：工况1：荷载效应标准组组合（恒载＋活载载）＋预应力等效效荷载工况2：自重＋预应力等等效荷载工况3：荷载设计值3)．抗裂与承载载力验算a．预应力梁正截截面抗裂验算b．预应力梁斜截截面抗裂验算c．抗弯承载力验验算d．挠度验算e．抗剪承载力验验算f．施工阶段抗裂裂验算4)．局部承压验验算选择合适的锚具，，确定锚固区的构构造配筋，进行局局部承压验算。预应力相关概念的的总结1、预应力可以视视作一对自平衡的的外力。2、预应力等效荷荷载是以材料弹性性性质为基础，在在截面不开裂的情情况下是适用的，，在不开裂的前提提下，预应力等效效荷载的作用可与与外荷载相叠加。。但在承载能力阶阶段，等效荷载的的分析是不成立的的。3、预应力梁的抗抗弯承载力极限值值的精确计算是以以截面应弯相容和和截面上力平衡为为基础，通过反复复迭代才能精确计计算出来。4、从概念上讲，，预应力梁的抗弯弯承载力可能会略略大于普通梁（因因为提高了高强钢钢筋的利用率），，但是如果想通过过采用预应力的方方法来提高抗弯承承载力就如同想通通过加大梁宽而非非梁高来提高抗弯弯承载力一样。二、PREC软件件功能模块介绍预应力混凝土结构构设计软件包括:三维整体预应力结结构分析设计二维框架、连梁预预应力结构分析设设计预应力混凝土楼板板有限元分析设计计各模块的预应力施施工图绘制功能对普通的以梁为为主的结构形式式，PREC软软件为用户提供供了三维整体分分析和二维框架架连续梁计算两两种计算分析模模型，对不同的的实际工程，可可任意选择使用用。对板柱结构构体系，PREC软件为用户户提供了先进的的有限元分析方方法。1、二维预应力力结构设计二维预应力计算算提供了二维预预应力框架和连连续梁计算，可可接续画出预应应力梁的施工图图。程序在PMCAD建模，并生生成各榀框架和和连续梁的预应应力计算分析数数据文件。程序可读取PK的数据文件，，再补充输入预预应力计算信息息，或用交互方方式直接输入一一榀框架后，生生成PREC可计算的数据文文件。对每一榀框架和和连续梁分别执执行二维计算程程序，最终计算算出梁的预应力力和非预应力钢钢筋，经过适当当的人工干预修修改，再分别画画出施工图。1、二维预应力力结构设计二维结构计算可可考虑预应力张张拉次序对结构构的影响可根据工程要求求设置预应力张张拉顺序，进行行张拉模型的定定义和张拉过程程的分析可对张拉端的位位置进行定义1、二维预应力力结构设计用户可自己指定定预应力筋的线线形、布置和根根数，也可由软软件自动布置和和估算根数现在软件新增了了直接读取SATWE内力直直接进行二维预预应力设计的功功能可以灵活定义张张拉端的类型和和位置可以考虑预应力力次轴力对预应应力构件承载力力的影响2、三维预应力力结构设计PREC软件利用PMCAD进行全楼建模，，输入结构布置置信息和荷载信信息，并输入预预应力设计的有有关信息，用户户可根据结构布布置和荷载状况况进行预应力筋筋线型布置并可可人工修改。预应力三维计算算模型采用高层层建筑结构空间间有限元分析软软件SATWE进行预应力结构构整体分析，并并针对预应力计计算要求进行扩扩展程序在PMCAD建模后，通过人人工或自动布置置各层梁的预应应力筋线型，自自动生成供三维维分析用的等效效荷载2、三维预应力力结构设计应用SATWE软件的核心计算算模块对等效荷荷载进行计算分分析，获得结构构的综合内力和和次内力，组合合SATWE的恒、活、风、、地震作用后，，进而确定出预预应力筋和非预预应力筋的用量量。三维分析计算完完成后，可接续续绘出预应力梁梁的施工图。3、预应力楼板板结构设计PREC软件的预应力混混凝土楼板设计计根据用户输入入的预应力筋的的布筋形式及其其数量，利用板板壳有限元进行行计算分析，用用户可通过各种种分析结果来判判断该设计方案案是否合适，并并可参考软件提提供的普通钢筋筋配筋结果来配配置普通钢筋。。3、预应力楼板板结构设计预应力混凝土楼楼板设计模块的的功能和特点：：可以处理复杂形形状的预应力板板和各种工况的的荷载等；采用等效荷载法法处理预应力作作用，且逐束计计算预应力筋等等效荷载和节点点力，采用弹性性板壳有限元法法进行分析计算算，使结构分析析模型与实际情情况接近；3、预应力楼板板结构设计直接采用等效荷荷载计算的结果果（综合内力）），按单位板宽宽进行抗裂、平平均预压应力、、挠度和抗冲切切验算，以及普普通钢筋的配筋筋设计；可以计算任意预预应力筋线形，，在不同张拉方方式下的各种预预应力损失和张张拉伸长值；可自动统计锚具具用量，并按实实际线形统计预预应力筋的下料料长度和下料根根数；可输出预应力筋筋布置平面图、、线形定位图和和铺放顺序图等等。4、预应力施工工图的绘制功能能施工图部分包括括:梁的剖面图预应力筋束形图图张拉端和固定端端的构造详图局部承压验算普通钢筋配筋图图及剖面图4、预应力施工工图的绘制功能能4、预应力施工工图的绘制功能能4、预应力施工工图的绘制功能能4、预应力施工工图的绘制功能能4、预应力施工工图的绘制功能能4、预应力施工工图的绘制功能能PREC软件不不同模块的适用用范围:PREC1体形复杂的多高高层建筑或交叉叉梁体系PREC2比较规则的框架架结构、连续梁梁结构及其厂房房结构SLAB预应力无梁楼盖盖结构、复杂板板结构三、PREC软件计计算分析的依据据及其流程ＰＲＥＣ软件的的编制依据:《混凝土结构设设计规范》GB50010——2002《建筑抗震设计计规范》GB50011—2001《预应力混凝土土结构抗震设计计规程》JGJ140—2004《无粘结预应力力混凝土结构技技术规程》JGJ92—2004上海市标准《预预应力混凝土结结构设计规程》》DBJ08——69—97用PREC软件做预应力结结构设计的流程程四、用PREC软件件做预应力结构构设计应注意的的问题在应用软件时要要注意的问题:预应力筋根数的的估算问题预应力筋和非预预应力筋的调整整问题。预应力混凝土结结构抗震设计问问题如何考虑竖向构构件的侧向约束束问题如何考虑预应力力次内力对柱配配筋的影响问题题预应力的设计过过程是和预应力力施工紧密联系系的，所以用户户需要对软件的的计算结果进行行分析校核，并并对配筋结果做做适当地调整。。在应用预应力力混凝土结构设设计软件PREC做预应力设设计时，需要注注意以上几个方方面的问题。预应力筋根数的的估算问题对预应力筋根数数初步估算，软软件提供了两种种方法。即由软软件自动根据预预应力构件的抗抗裂要求估算预预应力筋的用量量和由用户自己己手工指定预应应力筋的根数。。当采用软件自动动估算的预应力力筋根数时，用用户需要根据荷荷载分布情况对对预应力筋用量量估算值进行确确认修改。预应力筋根数的的估算问题软件首先根据截截面的抗裂等级级计算有效预加加力Npe，按按如下两个公式式估算并取较大大值。混凝土容许名义义拉应力构件类别裂缝宽度mm混凝土强度等级C30C40≥C50后张构件0.103.24.15.00.153.54.65.60.203.85.16.2先张构件0.10—4.65.50.15—5.36.20.20—6.06.9容许名义拉应力力尚应根据构件件实际高度乘以以表5.3规定定的修正系数。。构件高度修正系系数构件高度mm≤200400600800≥1000修正系数1.11.00.90.80.7预应力筋根数的的估算问题之后，软件会根根据计算出的Npe和用户指指定的有效预应应力系数α并按按照下列公式来来估算所需预应应力钢筋的面积积。——为张拉控制应力预应力筋根数的的估算问题而当用户自己指指定预应力筋的的根数时，一般般需要根据“平平衡荷载法”估估算预应力筋的的用量。平衡荷荷载值的选取，，在满足抗裂验验算要求的前提提下，在梁中不不应产生过大的的反拱或挠度。。当预应力等效效荷载的形式与与外荷载形式相相同时，可以利利用预应力等效效荷载平衡部分分外荷载，因而而可以避免烦琐琐的预应力超静静定次内力的计计算。理论上的平衡荷荷载值可通过截截面抗裂控制条条件精确确定。。但由于实际预预应力筋束形往往往很难做到理理想曲线，预应应力等效荷载往往往无法与外荷荷载取得完全一一样的分布。表表1列出按二级级抗裂等级控制制时大致的平衡衡荷载值，仅供供参考。预应力筋根数的的估算问题平衡荷载值的选选取预应力筋根数的的估算问题用户根据工程实实际情况选择适适当的荷载后，，可根据如下公公式估算出预应应力筋的根数n，并在软件中中手工指定每根根预应力梁的预预应力筋用量。。式中，——平衡荷荷载值；—预应力筋的跨跨长；—单根预应力筋筋的有效预加力力；—预应力筋的矢矢高。预应力筋根数的的估算问题用户根据上述方方法估算出预应应力筋的根数后后并通过“指定定根数”菜单来来设定根数，如如图所示。如果果用户不指定预预应力筋的根数数，PREC软软件会自动根据据用户指定的抗抗裂等级估算预预应力筋的根数数。软件并没有有按照上述方法法估算预应力筋筋根数，而是按按抗裂等级估算算预应力筋根数数，按受弯承载载能力计算普通通钢筋的配筋面面积，并验算正正常使用极限状状态下构件的应应力和变形状态态是否满足规范范要求。预应力筋和非预预应力筋的调整整问题用户可对软件计计算出的预应力力和非预应力钢钢筋的配筋面积积进行适当调整整，并选配实际际钢筋。接下来来根据实配钢筋筋面积进行预应应力混凝土梁的的各项验算，这这包括极限承载载力验算、正截截面抗裂验算、、预应力度验算算、裂缝宽度验验算和挠度验算算等。如果以上任一项项验算不满足设设计要求，均要要对预应力或非非预应力配筋进进行调整，直到到满足设计要求求。这里仅以抗抗裂验算为例来来说明在不满足足设计要求时如如何对梁的预应应力和非预应力力配筋进行调整整。预应力筋和非预预应力筋的调整整措施当梁跨中满足抗抗裂，而两端不不满足抗裂时，，可以通过加大大预应力束在端端部截面的偏心心距、考虑梁的的支座宽度或在在梁端部加腋来来满足抗裂要求求。当裂缝宽度不满满足设计要求时时，可以通过调调整普通钢筋的的配筋面积来满满足抗裂要求。。当预应力梁的挠挠度不满足要求求时，要优先考考虑调整预应力力筋根数或截面面高度来满足设设计要求。预应力混凝土结结构抗震设计预应力混凝土框框架应设计为具具备良好的变形形能力和消耗地地震能量能力的的延性框架，其其组成构件应避避免剪切先于弯弯曲破坏，节点点不应先于其连连接构件破坏。。为此，《预应应力混凝土结构构抗震设计规程程》（JGJ140—2004）对预应应力混凝土框架架梁端部做了如如下两条强制规规定。预应力混凝土结结构抗震设计1）预应力混凝凝土梁端部受压压区高度和综合合配筋率的规定定；一级抗震等级x≤0.25ho二、三级抗震等等级x≤0.35ho，且且纵向受拉钢筋筋按非预应力钢钢筋抗拉强度设设计值换算的配配筋率不应大于于2.5％（HRB400级级钢筋）或3.0％（HRB335级钢筋筋）。预应力混凝土结结构抗震设计2）预应力混凝凝土梁端截面的的底面和顶面纵纵向非预应力钢钢筋截面面积As和As’的的比值的规定：：一级抗震等级二、三级抗震等等级且梁底面纵向非非预应力钢筋配配筋率不应小于于0.2％。预应力混凝土结结构抗震设计配置预应力筋未配置预应力筋筋由于考虑了As’/As的比值限制，受压钢筋面积增加了。预应力混凝土结结构抗震设计我们在用PREC软件做预应应力混凝土结构构设计时，要查查看工程计算书书中的以上指标标是否满足相关关规范的规定。。如果不满足，，则需要调整预预应力钢筋和普普通钢筋的配筋筋面积，直到满满足要求为止。。考虑竖向向构件的的侧向约约束问题题PREC软件能能够考虑虑竖向约约束构件件对预应应力梁、、板预加加应力效效果的不不利影响响。采用施工工措施来来减少该该不利影影响设计中宜宜根据结结构类型型、预应应力钢筋筋类别和和工程经经验，采采取下列列施工措措施来减减少柱和和墙等约约束构件件对预应应力梁、、板预加加应力效效果的不不利影响响。将抗侧力力构件布布置在结结构位移移中心不不动点附附近；采采用相对对细长的的柔性柱柱子；板的长度度超过60m时时，可采采用后浇浇带或临临时施工工缝对结结构分段段施加预预应力；；将梁和支支撑柱之之间的节节点设计计成在张张拉过程程中可产产生无约约束滑动动的滑动动支座；；当未能按按上述措措施考虑虑柱和墙墙对梁、、板的侧侧向约束束影响时时，在柱柱、墙中中可配置置附加钢钢筋承担担约束作作用产生生的附加加弯矩，，同时应应考虑约约束作用用对梁、、板中有有效预应应力的影影响。预应力次次内力对对柱子配配筋的影影响未考虑次次内力对对柱子配配筋影响响的配筋筋结果预应力次次内力对对柱子配配筋的影影响考虑次内内力对柱柱子配筋筋影响的的配筋结结果预应力次次内力对对柱子配配筋的影影响未考虑次次内力对对柱子配配筋影响响的配筋筋结果预应力次次内力对对柱子配配筋的影影响考虑次内内力对柱柱子配筋筋影响的的配筋结结果预应力次次内力对对柱子配配筋的影影响由前面的的两个工工程实例例可以看看出，预预应力次次内力对对柱子配配筋面积积的影响响并没有有特定的的规律，，需要用用软件对对具体工工程进行行具体分分析后才才能确定定。采用PREC1模块中中的菜单单4—接SATWE做做预应力力设计功功能利用该菜菜单我们们可以将将位于整整体结构构中的某某根预应应力大梁梁单独取取出来做做预应力力设计，，此时软软件会自自动读取取SATWE各各工况下下的内力力并进行行内力组组合，并并与计算算出的预预应力效效应进行行组合。。也可从从整体结结构中抽抽取其中中的一榀榀框架进进行二维维的预应应力设计计。五、结合合具体工工程实例例介绍如如何利用用PREC软件件做预应应力结构构设计1、框架架预应力力梁的设设计实例例设计目标标：设计适当当的梁截截面、普普通钢筋筋配筋面面积、预预应力钢钢筋的束束形和根根数以满满足规范范对预应应力混凝凝土梁的的承载力力、预应应力度、、抗裂和和挠度等等要求。。预应力束束形的选选取、布布置及其其调整用户在做做预应力力工程时时经常会会遇到多多孔道预预应力筋筋同时布布置的情情况，我我们在PREC软件中中对应地地定义多多种预应应力线形形即可解解决此问问题。预应力束束形的选选取、布布置及其其调整在实际工工程中预预应力筋筋线形选选择的适适当与否否会在很很大程度度上影响响预应力力筋的配配筋量和和截面的的抗裂能能力，在在进行预预应力筋筋束形设设计时可可以遵循循以下几几个原则则：当梁上荷荷载以线线荷载为为主时，，可布置置抛物线线形预应应力筋；；当梁上荷荷载以集集中荷载载为主时时，可布布置折线线形预应应力筋；；且折点点应布置置在集中中荷载下下方；在边跨梁梁的端部部，尤其其是顶层层的边跨跨梁，预预应力筋筋的偏心心距应尽尽量的小小，以减减小预应应力筋在在梁端部部产生的的弯矩，，从而减减小边跨跨柱的受受力。当支座处处的负弯弯矩较大大时，需需将预应应力筋的的反弯点点向远离离支座的的方向调调整，即即反弯点点系数应应取较大大值，其其取值范范围通常常为0.1～0.3之之间。当梁上线线荷载和和集中荷荷载都占占有较大大的比例例时，应应采用折折线形和和抛物线线形相结结合的布布筋方式式。预应力束束形的选选取、布布置及其其调整下面结合合PREC软件件中的线线形对如如何布置置预应力力筋做详详细说明明。框架架梁预应应力筋的的布置应应尽可能能与外弯弯矩相一一致，并并应尽量量减少孔孔道摩擦擦损失及及锚具数数量，预预应力筋筋的形状状和布置置方式主主要可分分为四种种，PREC软软件共提提供了八八种线形形预应力束形的选取取、布置及其调整整正反抛物线布置（（线形1、5、6）通常用于支座弯矩矩与跨中弯矩基本本相等的单跨框架架梁或多跨框架梁梁，反弯点的位置置距梁端的距离一一般取为（0.1～0.2）L。。直线与抛物线相切切布置（线形7））宜用于支座弯矩较较小的单跨框架梁梁或多跨框架梁的的边跨梁外端，其其优点是可减小框框架梁跨中及内支支座处的摩擦损失失。预应力钢筋的的外形在梁端区段段为直线而在跨中中区段为抛物线。。预应力束形的选取取、布置及其调整整折线形布置（线形形2、3、4）宜用于集中荷载作作用下的框架梁或或开洞梁，其优点点是可使预应力引引起的等效荷载直直接抵消部分垂直直荷载和方便在梁梁腹中开洞。但是是不宜用于三跨以以上的预应力混凝凝土框架，因为较较多的折角使预应应力筋穿筋施工困困难，而且中间跨跨跨中处由于摩擦擦引起的预应力损损失也较大，一般般情况折点距梁端端的距离取为（0.25～0.33）ｌ。正反抛物线与直线线混合布置（线形形8）适用于需要减小边边柱弯矩的情况。。梁内除布置有正正反抛物线形的预预应力筋外，还配配有直线形的预应应力钢筋，这种混混合布置方式可使使预应力筋产生的的次弯矩对边柱造造成有利的影响。。预应力束形的选取取、布置及其调整整此外，在荷载作用用下若梁端弯矩比比跨中弯矩大得多多，这时采用梁端端加腋是有效的。。如果屋面梁的梁梁端弯矩比跨中弯弯矩小很多时，则则可采用结构找坡坡，以增加梁跨中中截面的高度使成成为变截面梁；或或在梁端处的预应应力筋满足抵抗负负弯矩的前提下，，使预应力筋整体体下移或将一部分分预应力筋下移，，以增加跨中截面面预应力的矢高。。预应力束形的选取取、布置及其调整整在双跨和三跨框架架中，预应力筋的的布置可用上述基基本的预应力筋形形状和布置方式进进行组合。等双跨跨或三跨预应力混混凝土框架，在垂垂直荷载作用下，，由于内支座截面面处的弯矩比跨中中截面及边支座截截面处的弯矩明显显大得多，约为其其它控制截面处弯弯矩的二倍，因此此此截面是抗裂与与受弯承载力的控控制截面，在设计计中可在支座处进进行加腋，以提高高此截面处的承载载能力及抗裂能力力。预应力束形的选取取、布置及其调整整当预应力混凝土梁梁在使用阶段所承承受的荷载很大时时（如预应力转换换梁），预应力筋筋配置往往较多。。如果预应力筋不不是合理地分批张张拉，当张拉预应应力筋引起的等效效荷载远远大于梁梁在张拉时所承受受的外荷载时，将将在预应力筋线形形反弯点附近（尤尤其是大小跨相邻邻的情况）出现平平行于预应力筋的的斜裂缝，即发生生反向剪切破坏，，如下图所示。为避免这种破坏，，可将小跨梁的预预应力筋一部分按按抛物线线形布置置，一部分按直线线布置。小跨预应应力筋线形布置的的原则是张拉预应应力筋引起的等效效荷载与该跨所承承担外荷载的比值值与大跨梁相同。。预应力束形的选取取、布置及其调整整工程概况：某站房框架体系结结构,预应力梁最最大跨度为36m，主跨梁截面采采用1000×2500，抗震等等级为3级，采用用抛物线和直线型型相结合的预应力力束型。工程概况：在结构的1、3、、4层布置预应力力混凝土梁。如果配筋不满足，，如何调整？下图为第1层由软软件分析得出预应应力连梁上布置的的预应力筋根数。纵向受拉钢筋按非非预应力钢筋抗拉拉强度设计值换算算的配筋率不应大大于2.5%（HRB400级钢钢筋）或3.0%（HRB335级钢筋）。如果配筋不满足，，如何调整？下图为第1层由软软件分析得出预应应力连梁上布置的的预应力筋根数。。如果配筋不满足，，如何调整？下图为第1层由软软件分析得出预应应力连梁上布置的的预应力筋根数。。如果配筋不满足，，如何调整？下图为第4层由软软件分析得出预应应力连梁上布置的的预应力筋根数。。如果配筋不满足，，如何调整？下图为第4层手工工修改后的预应力力连梁上布置的预预应力筋根数。如果线形设计不合合理，软件会给出出提示。用户可以以根据提示对线形形进行修改。对预应力梁应力的的控制一级——严格要求不出出现裂缝的构件在荷载效应的标准准组合作用下二级——一般要求不出出现裂缝的构件在荷载效应的标准准组合作用下在荷载效应的准永永久组合作用下三级——允许出现裂缝缝的构件按荷载效应的标准准组合并考虑长期期作用影响计算的的最大裂缝宽度，，应满足对预应力梁应力的的控制图中绿线为混凝土土标准抗拉强度（（对一、二级抗裂裂等级）或名义拉拉应力（三级抗裂裂等级）。对超过绿线的截面面需要重新修改预预应力或非预应力力钢筋的数量，直直到绿线能包住所所有白线为止。对预应力梁变形的的控制目前，国内外有关关标准和文献对预预应力混凝土受弯弯构件的变形控制制目标都是总变形形值，即控制按荷荷载效应的标准组组合并考虑荷载长长期作用影响的挠挠度减去两倍张拉拉预应力筋引起的的弹性反拱值不超超过规定限值。在控制总变形的基基础上，应对反向向变形进行合理的的控制。反向变形形的控制原则为：：在结构自重及张张拉预应力筋引起起的等效荷载共同同作用下，预应力力混凝土受弯构件件的反向变形值应应不影响地面找平平。基于这一原则则，推荐设计人员员将预应力混凝土土受弯构件反向变变形限制在下列范范围内。规范规定的挠度限限值施施工阶阶段反向变形建议议Lo<7mLo/200(Lo/250)Lo/4507m≤Lo≤9mLo/250(Lo/300)Lo/550Lo>9mLo/300(Lo/400)Lo/700(≤50mm)对预应力梁变形的的控制标准组合作用下：64.5/36000=1/558<1/300满足变形限值对预应力梁变形的的控制准永久组合作用下下：128/36000=1/281>1/300不满足变形限值对预应力梁变形的的控制反拱：31.6/36000=1/1139<1/700(且<50mm)满足变形限值对预应力梁预应力力度的控制一级抗震等级二、三级抗震等级级对预应力混凝土框框架梁，应采用预预应力筋和非预应应力筋混合配筋的的方式，框架结构构梁端截面应满足足下列关于预应力力强度比λ的要求求：对预应力梁预应力力度的控制对二级抗震，预应应力强度比λ：Λ＝0.517<0.75满足要求对预应力梁极限承承载力的控制PREC软件的普普通钢筋配筋面积积是以满足极限承承载力为前提条件件计算出来的，所所以如果用户不修修改普通钢筋或预预应力钢筋的面积积，承载力是自动动满足的。如果用用户对普通钢筋或或预应力钢筋的面面积做过调整，软软件会自动对承载载力进行验算。用用户还可以用预应应力计算工具箱对对构件的承载力进进行验算。2、预应力板柱体体系的设计实例设计目标：设计适当的预应力力钢筋的束形和根根数以满足规范对对预应力混凝土楼楼板的承载力、抗抗裂和挠度的要求求。工程概况：一、地下车库的设设计工程概况：某一层层地下车库顶板,标准柱网8.4m×8.4m，，无粘结预应力板板厚450mm，，不计算水平荷载载作用。PM结构构平面图如下所示示。板预应力筋的布置置原则对无粘结预应力混混凝土板柱结构的的计算，应按板的的纵横两个方向进进行，且在计算中中每个方向均应取取全部作用荷载。。在均布荷载作用用下，现浇平板结结构中无粘结预应应力筋的布置和分分配宜满足下列要要求：无粘结预应力筋的的布置方式可按划划分柱上板带和跨跨中板带设置。这这时，无粘结预应应力筋分配在柱上上板带的的数量可可占60％～75％，其余25％％～40％则分配配在跨中板带上；；无粘结预应力筋也也可取一向集中布布置，另一向均匀匀布置。对集中布布置的无粘结预应应力筋，宜分布在在各离柱边1.5h的范围内；对对均布方向的无粘粘结预应力筋，最最大间距不得超过过板厚度的6倍，，且不宜大于1.0m。各种布筋方式每一一方向穿过柱子的的无粘结预应力筋筋的数量不得少于于2根。板预应力筋的布置置原则以上布置原则对应应于PREC软件件中的各参数如图图所示板预应力筋的布置置原则以上布置原则对应应于PREC软件件中的各参数如图图所示板预应力筋的布置置原则以上布置原则对应应于PREC软件件中的各参数如图图所示板预应力筋的布置置原则以上布置原原则对应于于PREC软件中的的各参数如如图所示预应力板柱柱体系普通通钢筋的配配筋计算存在问题：：1、运用SATWE软件件可以进行行梁、柱、、墙等构件件的设计，，板按照虚虚梁或等代代框架梁建建模，但对于板不不能