水工钢筋混凝土结构学课件第10章.pptVIP

预应力混凝土构件与钢筋混凝土构件相比较： ①预应力混凝土构件与普通钢筋混凝土构件在施工阶段，二者钢筋和混凝土两种材料所处的应力状态不同，普通钢筋混凝土构件中，钢筋和混凝土均处于零应力状态，而预应力混凝土构件中，钢筋和混凝土均有初应力，其中钢筋处于拉应力状态，混凝土处于受压状态，一旦预压应力被抵消，预应力混凝土和普通钢筋混凝土之间没有本质的不同。 ②预应力混凝土构件出现裂缝比普通钢筋混凝土构件迟得多，但裂缝出现的荷载与破坏荷载比较接近。 ③预应力混凝土构件与条件相同的未加预应力的钢筋混凝土构件承载能力相同，故预加应力能推迟裂缝出现，但不能提高承载能力。 10.2.2预应力混凝土轴心受拉构件的计算 预应力混凝土轴心受拉构件的计算包括使用阶段和施工阶段的计算和验算。 　1）使用阶段的计算 使用阶段的计算内容包括：正截面强度计算、抗裂度验算、裂缝宽度验算。其计算公式如下： 　①正截面强度计算： 式中 ——结构重要性系数； ——预应力钢筋抗拉强度设计值，其他符号与前同。 ②抗裂度验算： Ⅰ、对严格要求不出现裂缝的构件（一级构件） Ⅱ、对一般要求不出现裂缝的构件（二级构件） —— 荷载效应的标准组合、准永久组合下构件抗裂验算边缘的混凝土法向应力； 式中： 在荷载效应的标准组合下满足： 在荷载效应的准永久组合下满足： 　按荷载效应的标准组合，并考虑长期作用的影响，计算的最大裂缝宽度应满足： 其中σsk为按荷载效应标准组合计算的预应力混凝土构件纵向受拉钢筋的等效应力： 式中 ——混凝土法向应力为零时，全部预应力钢筋和非预应力钢筋的合力。 Ⅲ、对允许出现裂缝的构件（三级构件） 式中，有效受拉混凝土截面面积 ,对先张法构件取构件截面面积，对后张法构件取扣除孔道后的构件截面面积。 　 2） 施工阶段验算 预应力混凝土构件在放张预应力钢筋（先张法）或张拉预应力钢筋完毕（后张法）时，混凝土受到的预压应力最大，而这时混凝土的强度通常仅达到设计强度的75％，构件承载力和后张法构件端部锚固区局部受压承载力是否足够，应予验算。 ①张拉（或放张）预应力钢筋时，构件承载力验算： 式中 —放松预应力钢筋或张拉完毕时混凝土所受的 预压应力； —放张预应力钢筋或张拉完毕时混凝土的轴心 抗压强度设计值。 后张法构件按不考虑损失计算，即 　②后张法构件端部锚固区局部受压验算： 后张法构件端部由于锚具下垫板面积很小而承受很大的局部压力，该压力要经过一段距离才能扩散至整个截面．锚固区混凝土处于三向应力状态，即 。靠近垫板处 为压应力，距离端部较远处为拉应力，当横向拉应力超过混凝土、的抗拉强度时，端部锚固区将出现纵向裂缝，并导致局部承压破坏。 先张法构件按第一批损失出现后计算 ，即 　　因此需进行锚具下混凝土的抗裂度和强度的验算。锚固区抗裂度主要取决于垫板与构件的端部尺寸，端部截面局部承压强度则通过配置间接钢筋来满足。 式中 Fl ——局部受压面上作用的局部压力设计值； Ⅰ、端部受压截面尺寸验算： 局部受压区截面尺寸应符合下列要求。 Aln ——混凝土局部受压净面积，应在中扣孔道、凹槽部分面积； βc ——混凝土强度的影响系数； βl ——混凝土局部受压承载力强度的提高系数； Al ——混凝土局部承压面积。当有垫板时；可考 虑预压力沿锚具垫圈边缘在垫板中按450扩散后传至混凝土的受压面积； fc ——张拉时混凝土的轴心抗压强度设计值。 Ab ——局部受压时的计算底面积，按与局部承压面积“同心、对称”原则确定。 Ⅱ、局部受压承载力计算 式中 βcor —— 配置间接钢筋的局部受压承载力提高系数， Acor —— 钢筋网或螺旋筋以内的混凝土核芯面积，重心应与 Al的重心重合，且满足 Ap≥Acor≥Al； ρv ——间接钢筋的体积配筋率，要求≥0.5％。 当为方格网配筋时 当为螺旋式配筋时 式中 l1，l2 ——钢筋网两个方向长度， l1 l2 ；