预应力混凝土构件21.docVIP

预应力混凝土构件 第二讲（一） 先张法预应力筋的传递长度和 后张法端部锚固区的局部受压承载力计算 一、先张法预应力筋的传递长度 先张法预应力混凝土构件的予压应力是靠构件两端一定距离内钢筋和混凝土之间的粘结力来传递。其传递必须通过一定的传递长度进行。 当放松预应力钢筋后，在构件端部，预应力钢筋的应力为零，由端部向中部逐渐增加，至一定长度处才达到最大预应力值。预应力钢筋中的应力由零增大到最大值的这段长度称为预应力传递长度。 在传递长度范围内，应力差由预应力钢筋和混凝土的黏结力来平衡，预应力钢筋的应力按某曲线规律变化(图示实线)。为简化计算可按线性变化考虑(图示虚线)。 上图示出了构件端部长度为的予应力钢筋脱离体在放张时，钢筋发生内缩或滑移的情况。此时，端部处是自由端，予应力钢筋的予拉应力为零，而在构件端面以内，钢筋的内缩受到周围混凝土的阻止，使钢筋得到受拉，即予拉应力，周围混凝土受压，即予压应力 先张法构件预应力钢筋的预应力传递长度应按下式计算： 为预应力钢筋的外形系数。 注意区别：钢筋的锚固长度 传递长度内也称为先张法构件的自锚区，由于在自锚区的予应力值较小，所以对先张法构件端部进行斜截面受剪承载力计算以及正截面、斜截面抗裂验算时，应考虑予应力钢筋在传递长度内的变化，按上图简化。 二、后张法端部锚固区的局部受压承载力计算 后张法构件的予压力是通过锚具经垫板传递给混凝土的。由于予压力很大，而锚具下的垫板与混凝土的接触面积往往很小，锚具下的混凝土将承受较大的局部压力，因此需进行局部受压承载力计算。 ◆ 在局部受压区域，除正压应力外外，还存在横向应力和，处于三向应力状态。 ◆ 在锚具垫板附近，横向应力和为压应力，而距构件端部一定距离后，横向应力和为则拉应力。 ◆当拉应力超过时，将出现纵向裂缝，导致局部受压破坏 ◆为提高局部抗压承载力，需在局部受压区内配置横向钢筋网或螺旋钢筋等间接钢筋。 ◆但当局部压应力过大，间接钢筋配置过多时，会产生过大的局部下陷变形，使预应力失效。 《规范》规定局部受压面积应满足 1、构件局部受压区截面尺寸 为混凝土局部受压面积；可按沿锚具边缘在垫板中以45°角扩散后传到混凝土的受压面积计算； 为局部受压的计算底面积，可根据局部受压面积与计算底面积同心、对称的原则按图取值。 为避免出现孔道愈大，值愈高的不合理现象，在计算?时，和均不扣除孔道面积。 ——扣除孔道面积的混凝土局部受压净面积， :局部受压的计算底面积确定方法 2、局部受压承载力计算 在锚固区段配置间接钢筋（焊接钢筋网或螺旋式钢筋）可以有效地提高锚固区段的局部抗压强度，防止局部受压破坏。 当配置方格网式或螺旋式间接钢筋，且其核心面积时，局部受压承载力按下式计算： 其中， 配置间接钢筋的局部受压承载力提高系数 配置方格网或螺旋式间接钢筋内表面范围以内的混凝土核心面积（不扣除孔道面积）。 间接钢筋对混凝土约束的折减系数。 为间接钢筋的体积配箍率（范围内单位体积混凝土所含间接钢筋体积）， 当采用方格网时， 当采用螺旋配筋时， 构造要求： 间接钢筋应布置在上图所规定的范围内，方格网不小于4片，螺旋钢筋不少于4圈。 思考 后张法予应力混凝土构件，为什么要控制局部受压区的截面尺寸，并需在锚固区配置间接钢筋？ 在确定值时，和为什么均不扣除孔道面积？