预应力砼受弯构件的设计与计算

202X第十三章预应力砼受弯构件的设计与计算第一节预应力砼受弯构件各阶段的受力特点特点（1）预加力Ny是时间的函数；（2）施工到使用不同阶段的截面积和特性不同；（3）荷载变化；（4）从施工到使用各个阶段的材料强度在变化。一、施工阶段三、开裂阶段裂缝出现后，若再继续加载，受力如同钢筋砼受弯构件：①砼的受压区进入塑性状态，应力分布为曲线型②裂缝不断向上延伸，受压区越来越小③最后宣告破坏试验证实：预应力砼受弯构件的破坏弯矩与同条件钢筋砼大致相同四、破坏阶段第二节预应力损失的估算一、力筋的张拉控制应力《砼桥规》规定：

对于钢丝、钢胶线

对于冷柱粗钢筋

但采用超张拉和受压区的力筋，控制张拉应力可提高5%，

（二）锚具变形等引起的预应力损失sl2

在张拉结束开始锚固时：

①锚具本身将因受到巨大压力而变形

②锚下垫板缝隙也将被压密而变形

③（使用摩阻型锚具的）力筋的回缩

④拼装构件的接缝被压密而引起的变形

以上原因，均会使力筋长度缩短

p2lELLSDs=

SDL——各种因素引起的变形累加，根据试验确定。无可靠资料时，可根据《桥规》取值。

此公式只能近似适用于直线管道的情况，对曲线管道需考虑反向摩阻力的影响。

减小?l2的方法。

①采用超张拉

②选用变形小的锚具

③先张构件采用长线法

(六)混凝土收缩和徐变引起的应力损失6ls

psoocspoopcEpl)],t(E),t([.rrtetjsas151906++=

spc——先张构件放松力筋时，或后张构件力筋锚固时，在计算截面上全部受力钢筋重心处由预加力（扣除相应阶段的应力损失），产生的砼法向应力，应根据张拉受力情况考虑构件自重恒截的影响。

第三节预应力砼受弯构件的应力计算

(2)对后张构件孔道压浆之前的荷载效应按净截面参数计算孔道压浆之后的荷载效应按换算截面数计算Np--有效预加力，对曲线配筋构件：2.运输、吊装阶段的正应力计算这一阶段所承受的外载大致同预加力阶段，应注意：①梁体自重应考虑动力系数1.2②自重弯矩根据构件运输、安装过程中的图式计算；③预加力已进一步变小。3．施工阶段砼截面正应力限制(1）压应力(2）拉应力预拉区应配置不小于0.2%非预应力钢筋预拉区应配置不小于0.4%非预应力钢筋--为本阶段砼实际达到的标准强度。两者之间内插二、主应力的计算与验算第四节预应力砼受弯构件的承载力计算

与钢筋砼受弯构件一样，预应力砼受弯构件的斜截面破坏同样存在两种类型，即剪切破坏和弯曲破坏。二、斜截面承载力计算第五节端部锚固区计算

混凝土局部受压时的强度提高系数

局部压力设计值，

Fl=1.2σconAp

局部受压时的计算底面积，按同心、对称的原则确定

βcor配置间接钢筋的局部受压承载力提高系数

四、预应力的传递和局部承压（3/3）四、预应力的传递和局部承压（1/3）

1、先张法预应力筋的应力传递长度和锚固长度（1）预应力筋的预应力传递长度

先张法构件的“自锚”

原因：钢筋和混凝土的粘结作用

应力特点：端部为零，逐渐增大至最大。

传递长度：应力由零增至最大所需长度

说明：

ltr内预应力效果差，应按实际应力（按照线性）

ltr与预应力筋的种类和直径、混凝土强度等有关（2）预应力筋的锚固长度预应力筋的锚固长度la应较其传递长度ltr大。2、局部受压承载力计算（1）特点

后张法构件锚具的垫板下的混凝土承受较大的局部应力

局部应力分布复杂（2）局部受压承载力计算

要求：

不开裂，无过大变形（下陷）

足够的局部抗压承载力

截面尺寸验算：Fl≤1.35βcβlfcAln

受压承载力验算：间接钢筋对混凝土约束的折减系数

ρv间接钢筋的体积配筋率影响变形的因素：1）偏心预加力；2）使用荷载；3）砼的徐变；4）截面的开裂第六节变形计算

三、总挠度四、预拱度的设置第七节预应力砼简支梁设计

二、预应力砼简支梁的截面设计（二）预应力砼梁的常用截面型式（二）预应力砼梁的常用截面型式2．T形梁标准跨径：25～40m施工方法，后张法（曲线布束）构造特点：马蹄（布束和受压的需要）马蹄抬高（力筋弯起的需要）腹板加厚（分散锚固的需要）3．组合截面对一受力单元可先划分成若干块进行预制和吊装，再采用现浇砼形成一个完整的受力单元。优点：起吊重量轻缺点：整体性差，有些构件受力不利（二）预应力砼梁的常用截面型式（二）预应力砼梁的常用截面型式4．箱形截面特点：①闭口截面，抗扭刚度大，活载分布较均匀；②薄壁构件，自重较轻；③跨越能力大；④能适应各种体系的要求。三、砼截面尺寸和预应力钢筋数量的确定1．构件砼截面尺寸根据（参考）已有设计资料（2）按施工和使用阶段砼应力的限值进行估算由于此时力筋面积尚