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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第二节 轴心受拉轴心受拉构件的计算构件的计算一、先张法轴心受拉构件的各阶段应力分析一、先张法轴心受拉构件的各阶段应力分析二
2、、后张法轴心受拉构件的各阶段应力分析二、后张法轴心受拉构件的各阶段应力分析三、轴向受拉构件的设计方法三、轴向受拉构件的设计方法41.预应力轴拉构件先、后张法比较预应力轴拉构件先、后张法比较先 张 法后 张 法施工阶段末(有效应力)预压应力施加在面积A0上预压应力施加在面积An上混凝土有效应力：混凝土有效应力：预应力筋有效应力：预应力筋有效应力：非预应力钢筋应力：非预应力钢筋应力：5lpcEs05AAAslplconpcnslplconpcAAA5pcElconpelconpe5lpcEs三、轴向受拉构件的设计方法三、轴向受拉构件的设计方法第第2节 预应力混凝土轴心受拉构件的计算节 预应力混凝土
3、轴心受拉构件的计算形式相同，但先形式相同，但先、后张法、后张法 pc 不同不同5先 张 法后 张 法使用阶段(消压和开裂)混凝土应力(消压)时预应力钢筋应力混凝土应力(消压)时预应力钢筋应力：时轴拉力：时轴拉力：混凝土将开裂时轴 拉力：混凝土将开裂时轴拉力：极限极限承载力极限承载力0pc0pclconp000ANpc00ANpc00AfNNtkcr0Aftkpc0pconlEpc 00AfNNtkcr0AftkpcsyppyuAfAfNsyppyuAfAfN三、轴向受拉构件的设计方法三、轴向受拉构件的设计方法第第2节 预应力混凝土轴心受拉构件的计算节 预应力混凝土轴心受拉构件的计算形式相同，均
4、作用在形式相同，均作用在A0，但先、后张法，但先、后张法 pc 不同不同先、后张法极先、后张法极限承载力相同限承载力相同Ncr与与Nu的差异比的差异比普通混凝普通混凝土构件小土构件小Ncr比普比普通钢筋通钢筋混凝土混凝土大！大！0pc0pc6三、轴向受拉构件的设计方法三、轴向受拉构件的设计方法第第2节 预应力混凝土轴心受拉构件的计算节 预应力混凝土轴心受拉构件的计算upypysNNfAf A2.承载力计算承载力计算73.(使用阶段)裂缝控制等级和裂缝宽度计算3.(使用阶段)裂缝控制等级和裂缝宽度计算规范将预应力混凝土构件的规范将预应力混凝土构件的裂缝控制等级裂缝控制等级划分为三级：划分为三级：
5、（1）一级）一级严格要求不出现裂缝的构件严格要求不出现裂缝的构件，全预应力混凝土构件，全预应力混凝土构件在荷载效应的在荷载效应的标准组合标准组合下，混凝土受拉边缘应力：下，混凝土受拉边缘应力：（不出现拉应力）（不出现拉应力）（2）二级）二级一般要求不出现裂缝的构件一般要求不出现裂缝的构件，限值预应力混凝土构件，限值预应力混凝土构件在荷载效应的在荷载效应的标准组合标准组合下，混凝土受拉边缘应力：下，混凝土受拉边缘应力：（不开裂）（不开裂）0pcck0kckNAtkpcckf01cEpsAAAA，其中，其中（适于先、后张法使用阶段）（适于先、后张法使用阶段）三、轴向受拉构件的设计方法三、轴向受拉构
6、件的设计方法第第2节 预应力混凝土轴心受拉构件的计算节 预应力混凝土轴心受拉构件的计算对轴拉构件：对轴拉构件：8deq形式与P218式8-38中注释相同，包括预应力与非预应力钢筋形式与P218式8-38中注释相同，包括预应力与非预应力钢筋，其中，其中vi查表9-7，查表9-7，ni与与di对非预应力钢筋或一般预应力筋的计算方法对非预应力钢筋或一般预应力筋的计算方法同式8-38，对一束有粘结预应力钢绞线(P262)同式8-38，对一束有粘结预应力钢绞线(P262)在荷载效应的在荷载效应的标准组合标准组合下，最大裂缝宽度应符合：下，最大裂缝宽度应符合：与普通混凝土裂缝宽度计算公式基本相同，但与普通
7、混凝土裂缝宽度计算公式基本相同，但部分参数的计算部分参数的计算方法或取值不同方法或取值不同：maxlim1.90.08eqscrsstedwcwE 三、轴向受拉构件的设计方法三、轴向受拉构件的设计方法第第2节 预应力混凝土轴心受拉构件的计算节 预应力混凝土轴心受拉构件的计算 cr构件受力特征系数,对轴心受拉构件取构件受力特征系数,对轴心受拉构件取2.2,受弯、偏压构件取受弯、偏压构件取1.5 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数，形式与P204式8-11相同裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数，形式与P204式8-11相同，但其中但其中 sq用用 s代替代替（见后）（见后），te考虑预应力筋考虑预应力
8、筋（te=(As+Ap)/Ate）；cs取法与普通钢筋混凝土构件相同；取法与普通钢筋混凝土构件相同；1iipdn d(附表4-2)(附表4-2)（3）三级）三级允许出现裂缝的构件允许出现裂缝的构件，部分预应力混凝土构件，部分预应力混凝土构件3.(使用阶段)裂缝控制等级和裂缝宽度计算3.(使用阶段)裂缝控制等级和裂缝宽度计算9三、轴向受拉构件的设计方法三、轴向受拉构件的设计方法第第2节 预应力混凝土轴心受拉构件的计算节 预应力混凝土轴心受拉构件的计算 s按荷载按荷载标准组合标准组合计算的预应力混凝土构件计算的预应力混凝土构件纵向受拉钢筋的纵向受拉钢筋的等效应力等效应力0kspsNNAA00pcN
9、A注：当外荷载达到为注：当外荷载达到为N0时混凝土才达到时混凝土才达到0应力应力状态。荷载继续增加的部分状态。荷载继续增加的部分,Nk-N0,才使混凝土才使混凝土开裂。开裂。混凝土消压荷载，先、后张法形式相同，但混凝土消压荷载，先、后张法形式相同，但 pc计算值不同。计算值不同。在荷载效应的在荷载效应的标准组合标准组合下，最大裂缝宽度应符合：下，最大裂缝宽度应符合：与普通混凝土裂缝宽度计算公式基本相同，但与普通混凝土裂缝宽度计算公式基本相同，但部分参数的计算部分参数的计算方法或取值不同方法或取值不同：maxlim1.90.08eqscrsstedwcwE(附表4-2)(附表4-2)（3）三级）
10、三级允许出现裂缝的构件允许出现裂缝的构件3.(使用阶段)裂缝控制等级和裂缝宽度计算3.(使用阶段)裂缝控制等级和裂缝宽度计算10（3）三级允许出现裂缝的构件（3）三级允许出现裂缝的构件在荷载效应的在荷载效应的标准组合标准组合下，最大裂缝宽度应符合：下，最大裂缝宽度应符合：maxlim1.90.08eqscrsstedwcwE 三、轴向受拉构件的设计方法三、轴向受拉构件的设计方法第第2节 预应力混凝土轴心受拉构件的计算节 预应力混凝土轴心受拉构件的计算(附表4-2)(附表4-2)对环境类别为二a类的预应力混凝土构件，在荷载准永久组对环境类别为二a类的预应力混凝土构件，在荷载准永久组合下，受拉边缘
11、应力，还需要补充条件：合下，受拉边缘应力，还需要补充条件：cqpctkf0qcqNA（适于先、后张法）（适于先、后张法）3.(使用阶段)裂缝控制等级和裂缝宽度计算3.(使用阶段)裂缝控制等级和裂缝宽度计算为保证为保证张拉（或放松）预应力钢筋时张拉（或放松）预应力钢筋时混凝土不被压碎，混凝土不被压碎，混凝土所受最大压应力混凝土所受最大压应力：先张法（放松）：先张法（放松）：后张法（张拉）：后张法（张拉）：先张法放松预应力钢筋时，或后张法张拉预应力钢筋先张法放松预应力钢筋时，或后张法张拉预应力钢筋时，混凝土受到的时，混凝土受到的最大预压应力最大预压应力；按按张拉或放松预应力钢筋时张拉或放松预应力钢
12、筋时混凝土的混凝土的立方强度换算的立方强度换算的混凝土轴心抗压强度标准值混凝土轴心抗压强度标准值。11三、轴向受拉构件的设计方法三、轴向受拉构件的设计方法pcIplconccAA0conpccnAAccckf 第第2节 预应力混凝土轴心受拉构件的计算节 预应力混凝土轴心受拉构件的计算(预应力筋放松时混凝土预应力筋放松时混凝土的压力，已完成的压力，已完成 lI）(预应力筋达到预应力筋达到 con而没锁而没锁定锚具时，位置是端部定锚具时，位置是端部)0.8ccckf4.张拉（或放松）预应力钢筋时构件承载力验算4.张拉（或放松）预应力钢筋时构件承载力验算5.后张法5.后张法端部局部受压承载力验算（端部局部受压承载力验算（式式9-18、9-20）