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1、1混凝土结构理论混凝土结构理论第9章 预应力混凝土构件第9章 预应力混凝土构件2本章内容本章内容1.预应力混凝土的1.预应力混凝土的基本概念基本概念（重点）（重点）2.预应力混凝土2.预应力混凝土轴心受拉轴心受拉构件的计算构件的计算（重点，难点）（重点，难点）3.预应力混凝土3.预应力混凝土受弯构件受弯构件的计算的计算（难点，仅介绍）（难点，仅介绍）4.预应力混凝土构件的4.预应力混凝土构件的构造要求构造要求（简介）（简介）第9章 预应力混凝土构件第9章 预应力混凝土构件3第一节 基本概念一、预应力混凝土的特点一、预应力混凝土的特点二、施加预应力的方法二、施加预应力的方法三、预应力混凝土材料三
2、、预应力混凝土材料四、锚具和夹具四、锚具和夹具五、张拉控制应力五、张拉控制应力六、预应力损失六、预应力损失七、预应力损失值的组合（分批）和预应力总损失七、预应力损失值的组合（分批）和预应力总损失的取值的取值八、先张法构件预应力钢筋的传递长度八、先张法构件预应力钢筋的传递长度九、后张法构件端部锚固区的混凝土局部受压承载九、后张法构件端部锚固区的混凝土局部受压承载力计算力计算4八、八、先张法构件先张法构件预应力钢筋的传递长度预应力钢筋的传递长度先张法先张法构件的预应力靠两端一定距离内钢筋和混凝土之间构件的预应力靠两端一定距离内钢筋和混凝土之间的的粘结力粘结力传递，必须有传递，必须有传递长度传递长度
3、，不能在端部的一点完成传，不能在端部的一点完成传递。递。传递长度范围内的混凝土预压力、预应力筋预拉力均较小，传递长度范围内的混凝土预压力、预应力筋预拉力均较小，应区别对待，否则会高估了预应力的作用。应区别对待，否则会高估了预应力的作用。构件端部混凝土和预压力筋应力为构件端部混凝土和预压力筋应力为0。经过。经过l之后，钢筋建之后，钢筋建立起了最大的有效拉应力，混凝土达到最大的有效压应立起了最大的有效拉应力，混凝土达到最大的有效压应力。力。第第1节 概述节 概述粘结力粘结力预应力筋拉力预应力筋拉力砼压力砼压力预应预应力筋力筋内缩内缩pepc5后张法后张法构件的预压应力通过构件的预压应力通过锚具锚具
4、传递给混凝土的,锚具下传递给混凝土的,锚具下垫板与混凝土垫板与混凝土接触面积较小接触面积较小，混凝土将承受较大的，混凝土将承受较大的局部压力局部压力，可能会发生可能会发生局部受压破坏局部受压破坏。第第1节 概述节 概述九、九、后张法构件后张法构件端部锚固区的混凝土局部受压承载力端部锚固区的混凝土局部受压承载力锚固区(局部到全截锚固区(局部到全截面的扩散范围)面的扩散范围)h h压应力迹线压应力迹线区域受力特点：区域受力特点：1.1.局部受压区域。局部受压区域。可能发生混凝土压碎、较大下陷变形等可能发生混凝土压碎、较大下陷变形等。同时，受。同时，受到周边混凝土约束，到周边混凝土约束，强度提高强度
5、提高，提高程度受局部受压面积，提高程度受局部受压面积A Al l与底面积与底面积A Ab b的比值有关。的比值有关。2.2.压应力扩散区域。压应力扩散区域。产生产生横向拉应力横向拉应力分量，可能产生分量，可能产生纵向裂缝。纵向裂缝。61 构件局部受压区截面尺寸（限制变形）1 构件局部受压区截面尺寸（限制变形）为为限制限制局部受压区域局部受压区域下沉变形不至过大下沉变形不至过大，规范规定混凝土，规范规定混凝土局部局部受压区的截面尺寸受压区的截面尺寸应符合下式要求：应符合下式要求：其中其中式中局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值；对后张法预应力混凝式中局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计
6、值；对后张法预应力混凝土构件中的锚头土构件中的锚头局压区的压力设计值局压区的压力设计值，应，应取1.2倍张拉控制力取1.2倍张拉控制力；张拉时张拉时，混凝土轴心抗压强度设计值，按规范规定取值；，混凝土轴心抗压强度设计值，按规范规定取值；混凝土局部受压时的强度提高系数混凝土局部受压时的强度提高系数；b bc c强度影响系数,小于C50取1.0；强度影响系数,小于C50取1.0；混凝土局部受压面积（见后图）混凝土局部受压面积（见后图）；混凝土局部受压净面积混凝土局部受压净面积,应在混凝土,应在混凝土局部受压面积局部受压面积Al中扣除孔道、凹槽中扣除孔道、凹槽部分的面积部分的面积；局部受压的计算底面
7、积局部受压的计算底面积，按根据局部受压面积与计算底面积同心、对，按根据局部受压面积与计算底面积同心、对称的原则确定称的原则确定（见后图）（见后图）。ln35.1AfFclcllblAAlFcfllAlnAbA九、九、后张法构件后张法构件端部锚固区的混凝土局部受压承载力端部锚固区的混凝土局部受压承载力第第1节 概述节 概述7 九、九、后张法构件后张法构件端部锚固区的混凝土局部受压承载力端部锚固区的混凝土局部受压承载力第第1节 概述节 概述Al与与Ab的关系的关系82局部受压承载力的计算2局部受压承载力的计算在混凝土区内配置在混凝土区内配置间接钢筋间接钢筋，例如方格网钢筋或螺旋式，例如方格网钢筋或
8、螺旋式钢筋，可以钢筋，可以提高混凝土局部受压区的约束提高混凝土局部受压区的约束，也，也承担压力扩散承担压力扩散区的横向拉力区的横向拉力。九、九、后张法构件后张法构件端部锚固区的混凝土局部受压承载力端部锚固区的混凝土局部受压承载力第第1节 概述节 概述92局部受压承载力的计算2局部受压承载力的计算在混凝土区内配置在混凝土区内配置间接钢筋间接钢筋，例如方格网钢筋或螺旋式，例如方格网钢筋或螺旋式钢筋，可以钢筋，可以提高混凝土局部受压区的约束提高混凝土局部受压区的约束，也，也承担压力扩散承担压力扩散区的横向拉力区的横向拉力。九、九、后张法构件后张法构件端部锚固区的混凝土局部受压承载力端部锚固区的混凝土
9、局部受压承载力第第1节 概述节 概述间接钢筋核心面积间接钢筋核心面积局部受压面积局部受压面积承压底面积承压底面积10要求配置的要求配置的间接钢筋符合的条件间接钢筋符合的条件时，局部受压承时，局部受压承载力可按下列公式计算：载力可按下列公式计算：配置间接钢筋的混凝土局部受压强度提高系数：配置间接钢筋的混凝土局部受压强度提高系数：间接钢筋间接钢筋对混凝土约束的折减系数对混凝土约束的折减系数，0.851.0；，0.851.0；方格网或螺旋式方格网或螺旋式间接钢筋范围内间接钢筋范围内的混凝土的混凝土面积面积，要求重心，要求重心与与Al的重心重合；的重心重合；间接钢筋的间接钢筋的体积配筋率体积配筋率（在
10、范围内单位混凝土体（在范围内单位混凝土体积中包含间接钢筋的体积），且要求：积中包含间接钢筋的体积），且要求：ln0.92vlclccoryFffA corlcorcorAAcorAvcorA%5.0vlcorAA九、九、后张法构件后张法构件端部锚固区的混凝土局部受压承载力端部锚固区的混凝土局部受压承载力第第1节 概述节 概述当当Acor1.25Al时，取时，取1.0；当当AcorAb时，取时，取Acor=Ab。11当采用方格网钢筋时当采用方格网钢筋时当采用螺旋式钢筋时当采用螺旋式钢筋时、方格网沿方格网沿l1方向的钢筋根数、单根钢筋的截面面积；方向的钢筋根数、单根钢筋的截面面积；、方格网沿方格网
11、沿l2方向的钢筋根数、单根钢筋的截面面积；方向的钢筋根数、单根钢筋的截面面积；单根螺旋式间接钢筋的截面面积；单根螺旋式间接钢筋的截面面积；螺旋式间接钢筋内表面范围内的混凝土截面直径；螺旋式间接钢筋内表面范围内的混凝土截面直径；s方格网式或螺旋式方格网式或螺旋式间接钢筋的间距间接钢筋的间距，宜取，宜取3080 mm。局部受压间接钢筋构造要求局部受压间接钢筋构造要求:配方格网钢筋配方格网钢筋不应少于不应少于4片片，配螺旋式钢筋，配螺旋式钢筋不应少于不应少于4圈圈，且应配置且应配置在大于在大于2e 范围内（见范围内（见P285），间距宜取），间距宜取30mm-80mm。sAlAnlAncorssv222111sdAcorssv141n1sA2n2sA1ssAcord九、九、后张法构件后张法构件端部锚固区的混凝土局部受压承载力端部锚固区的混凝土局部受压承载力第第1节 概述节 概述