天津城市建设学院工程结构设计原理课件第十一章 预应力混凝土（4）.pptVIP

天津城市建设学院 * ? 第四部分 预应力轴拉构件受力分析 ? 预应力混凝土结构 天津城市建设学院 * ? 第四部分 预应力轴拉构件受力分析 ? 预应力混凝土结构 天津城市建设学院 预应力混凝土结构 Prestressed Concrete Structure 第四部分 预应力混凝土轴心受拉构件各阶段 应力分析及施工使用阶段计算 1、放张前 预应力钢筋总合力 预应力钢筋应力 混凝土应力 2、放张时 预应力钢筋应力 σp0= σcon- σl1 混凝土应力 σpc0=0 由平衡条件 （待求） 一、先张法轴心受拉构件各阶段应力分析 3、放张后完成第二批预应力损失 预应力钢筋应力 混凝土应力 由平衡条件 （待求） 钢筋总合力 4、使用阶段施加轴力至混凝土边缘应力为零 σpc=0 消压状态 N 0 N 0 ?p0= ?pⅡ+?E ?pcⅡ= 当 时 消压轴力 预应力钢筋应力 5、使用阶段施加轴力至混凝土边缘即将开裂 tk f = spc 开裂轴力 N cr N cr 预应力钢筋应力 ?pcr= ?p0+?E ftk 开裂轴力 当 时 py p f = s 极限轴力 N u N u 6、使用阶段混凝土边缘开裂至进入极限状态 混凝土开裂已退出工作，当预应力筋的应力达到其抗拉极限强度时，构件 达到极限轴力 二、后张法轴心受拉构件个阶段应力分析 1、张拉后锚固前 预应力钢筋总合力 预应力钢筋应力 σp0= σcon- σl2 混凝土应力 预应力钢筋应力 混凝土应力 2、锚固后放张完成第一批预应力损失 预应力钢筋应力 混凝土应力 3、锚固后放张完成第二批预应力损失 4、使用阶段施加轴力至混凝土边缘应力为零 σpc=0 消压状态 N 0 N 0 ?p0= ?pⅡ+?E ?pcⅡ= 当 时 消压轴力 预应力钢筋应力 +?E ?pcⅡ 5、使用阶段施加轴力至混凝土边缘即将开裂 tk f = spc 开裂轴力 N cr N cr 预应力钢筋应力 ?pcr= ?p0+?E ftk 开裂轴力 当 时 py p f = s 极限轴力 N u N u 6、使用阶段混凝土边缘开裂至进入极限状态 混凝土开裂已退出工作，当预应力筋的应力达到其抗拉极限强度时，构件 达到极限轴力 三、预应力轴心受拉构件使用及施工阶段的计算 1、使用阶段的计算 包括内容：a、使用阶段承载力计算 b、抗裂度验算或裂缝宽度验算 1）使用阶段承载力计算 构件正截面受拉承载力：N≤Nu=fpyAp+fyAs 式中：fy、As分别为构件中非预应力钢筋的极 限抗拉强度及面积 2）抗裂度验算或裂缝宽度验算 预应力构件按所处环境类别和使用要求，具有不同的抗裂安全储 备，《混凝土结构设计规范》将预应力混凝土构件的抗裂等级划 分为三个裂缝控制等级进行验算。 结构构件的裂缝控制等级和最大裂缝宽度限制 (mm) 钢筋混凝土结构 预应力混凝土结构 环境 类别 裂缝控制等级 最大裂缝宽度限制 裂缝控制等级 最大裂缝宽度限制 一 三 0.3 三 0.2 二 三 0.2 二 — 三 三 0.2 一 — 环境分类 混凝土结构的使用环境类别 环境类别 说 明 一 工业与民用建筑室内环境；无侵蚀性介质、无高温高湿影响、不与 土壤直接接触的环境 a 室内潮湿环境；露天环境；与无侵蚀性水及土壤直接接触的环境 二 b 寒冷及严寒地区的露天环境；与无侵蚀性水及土壤直接接触的环境 三 沿海环境；使用除冰盐的环境；海面大气区 四 海水潮汐区；浪溅区；海水下环境；水位变动区 五 受人为和自然的化学侵蚀性物质影响的环境 表中四、五类环境为港口工程和工业防腐设计用，详细说明及耐久性设计要求按 《港 口工程技术规范 （混凝土和钢筋混凝土）》 JTJ228 、 229 及 《工业建筑防腐