《【土木建筑】第九章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《【土木建筑】第九章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算（111頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、9-1預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念一、一、預(yù)應(yīng)力混凝土的特點(diǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土的特點(diǎn)1、預(yù)應(yīng)力混凝土的定義、預(yù)應(yīng)力混凝土的定義從受力性能的角度而言，就是在結(jié)構(gòu)承受外荷載作從受力性能的角度而言，就是在結(jié)構(gòu)承受外荷載作用之前，在其可能開(kāi)裂的部位預(yù)先人為的施加壓應(yīng)用之前，在其可能開(kāi)裂的部位預(yù)先人為的施加壓應(yīng)力，以抵消或減少外荷載所引起的拉應(yīng)力，是結(jié)構(gòu)力，以抵消或減少外荷載所引起的拉應(yīng)力，是結(jié)構(gòu)在正常使用和在作用下不開(kāi)裂或者裂縫開(kāi)展寬度小在正常使用和在作用下不開(kāi)裂或者裂縫開(kāi)展寬度小一些的結(jié)構(gòu)。一些的結(jié)構(gòu)。2、預(yù)應(yīng)力混凝土的工作原理、預(yù)應(yīng)力混凝土的工作原理圖圖9-1 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的受力情

2、況預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的受力情況（a）預(yù)壓力作用）預(yù)壓力作用 （b）荷載作用）荷載作用 （c）預(yù)壓力與荷載共同作用）預(yù)壓力與荷載共同作用3、相對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)、相對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié) 構(gòu)具有的優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)具有的優(yōu)點(diǎn)：(1)抗裂性高，可以推遲甚至不出現(xiàn)裂縫；抗裂性高，可以推遲甚至不出現(xiàn)裂縫；(2)合理有效的利用高強(qiáng)混凝土、鋼筋，從而大大合理有效的利用高強(qiáng)混凝土、鋼筋，從而大大 節(jié)約鋼節(jié)約鋼,減輕結(jié)構(gòu)自重。減輕結(jié)構(gòu)自重。(3)由于混凝土不開(kāi)裂或較遲開(kāi)裂，故結(jié)構(gòu)剛度大，由于混凝土不開(kāi)裂或較遲開(kāi)裂，故結(jié)構(gòu)剛度大，變形小，變形小，可以建造大跨度結(jié)構(gòu)；可以建造大跨度結(jié)構(gòu)；(4)改

3、善結(jié)構(gòu)的耐久性。改善結(jié)構(gòu)的耐久性。(5)提高結(jié)構(gòu)的抗疲勞性能。提高結(jié)構(gòu)的抗疲勞性能。(6)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的抗剪能力。增強(qiáng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的抗剪能力。4、預(yù)應(yīng)力混凝土的分類(lèi)及應(yīng)用、預(yù)應(yīng)力混凝土的分類(lèi)及應(yīng)用（1）由于預(yù)加應(yīng)力）由于預(yù)加應(yīng)力 較大，受拉邊緣仍處于受壓狀態(tài)，不會(huì)出現(xiàn)較大，受拉邊緣仍處于受壓狀態(tài)，不會(huì)出現(xiàn) 開(kāi)裂；開(kāi)裂；(全預(yù)應(yīng)力混凝土，裂縫控制一級(jí)）全預(yù)應(yīng)力混凝土，裂縫控制一級(jí)）pc（2）受拉邊緣應(yīng)力雖然受拉，但拉應(yīng)力小于混凝土的抗拉強(qiáng)度，）受拉邊緣應(yīng)力雖然受拉，但拉應(yīng)力小于混凝土的抗拉強(qiáng)度，一般不會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂；一般不會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂；(限值預(yù)應(yīng)力混凝土，裂縫控制二級(jí)）限值預(yù)應(yīng)力混凝土，裂縫控制二級(jí)）

4、（3）受拉邊緣應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度，雖然會(huì)產(chǎn)生裂縫，）受拉邊緣應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度，雖然會(huì)產(chǎn)生裂縫，但比鋼筋混凝土構(gòu)件（但比鋼筋混凝土構(gòu)件（Np=0）的開(kāi)裂明顯推遲，裂縫寬）的開(kāi)裂明顯推遲，裂縫寬 度也顯著減小。度也顯著減小。(部分預(yù)應(yīng)力混凝土，裂縫控制三級(jí)）部分預(yù)應(yīng)力混凝土，裂縫控制三級(jí)）全預(yù)應(yīng)力混凝土全預(yù)應(yīng)力混凝土 限值預(yù)應(yīng)力混凝土限值預(yù)應(yīng)力混凝土 部分預(yù)應(yīng)力混凝土部分預(yù)應(yīng)力混凝土圖圖9-3 預(yù)應(yīng)力混凝土應(yīng)用的典型例子預(yù)應(yīng)力混凝土應(yīng)用的典型例子二、預(yù)應(yīng)力的施加方法二、預(yù)應(yīng)力的施加方法預(yù)應(yīng)力的施加方法，按混凝土澆筑成預(yù)應(yīng)力的施加方法，按混凝土澆筑成型和預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉的先后順序，可型和

5、預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉的先后順序，可分為先張法和后張法兩大類(lèi)。分為先張法和后張法兩大類(lèi)。1、（張拉鋼筋（張拉鋼筋 支支模、澆砼模、澆砼 砼達(dá)到一定強(qiáng)度砼達(dá)到一定強(qiáng)度剪絲剪絲 產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力）產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力）主要工序如下：主要工序如下：（1）在臺(tái)座上按設(shè)計(jì)規(guī)定的拉力張）在臺(tái)座上按設(shè)計(jì)規(guī)定的拉力張拉鋼筋，并用錨具臨時(shí)固定于在臺(tái)座拉鋼筋，并用錨具臨時(shí)固定于在臺(tái)座上（圖上（圖9-4a）。）。（2）支模、綁扎非預(yù)應(yīng)力鋼筋、澆筑混凝土構(gòu)件（圖）支模、綁扎非預(yù)應(yīng)力鋼筋、澆筑混凝土構(gòu)件（圖9-4b）。）。（3）待構(gòu)件混凝土達(dá)到一定的強(qiáng)度后（）待構(gòu)件混凝土達(dá)到一定的強(qiáng)度后（），切斷），切斷或放松鋼筋，預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性回縮受到混

6、凝土阻止而使混凝土受到擠或放松鋼筋，預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性回縮受到混凝土阻止而使混凝土受到擠壓，產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力（圖壓，產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力（圖9-4c）。）。圖9-4 先張法構(gòu)件施工工序圖圖9-4 先張法構(gòu)件施工工序先張法構(gòu)件施工工序2、澆砼，預(yù)留孔道澆砼，預(yù)留孔道 達(dá)到強(qiáng)度，穿筋達(dá)到強(qiáng)度，穿筋 張張拉鋼筋，錨固拉鋼筋，錨固 孔道灌漿）孔道灌漿）分為有粘結(jié)和無(wú)粘結(jié)兩類(lèi)。分為有粘結(jié)和無(wú)粘結(jié)兩類(lèi)。1）后張有粘結(jié)）后張有粘結(jié) 圖9-5 后張法構(gòu)件施工工序其施工的主要工序如下：其施工的主要工序如下：（1）澆筑混凝土構(gòu)件，并在預(yù)應(yīng)力鋼筋位置處預(yù)留孔道（圖）澆筑混凝土構(gòu)件，并在預(yù)應(yīng)力鋼筋位置處預(yù)留孔道（圖9-5a）。）。

7、（2）待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度（不低于混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的）待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度（不低于混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的75）后，將預(yù)應(yīng)力鋼筋穿過(guò)孔道，以構(gòu)件本身作為支座張拉預(yù)應(yīng)力后，將預(yù)應(yīng)力鋼筋穿過(guò)孔道，以構(gòu)件本身作為支座張拉預(yù)應(yīng)力 鋼筋（圖鋼筋（圖9-5b），此時(shí)，構(gòu)件混凝土將同時(shí)受到壓縮。），此時(shí)，構(gòu)件混凝土將同時(shí)受到壓縮。（3）當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉至要求的控）當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉至要求的控 制應(yīng)力時(shí)，在張拉端用錨具將其制應(yīng)力時(shí)，在張拉端用錨具將其 錨固，使構(gòu)件的混凝土受到預(yù)壓錨固，使構(gòu)件的混凝土受到預(yù)壓 應(yīng)力（圖應(yīng)力（圖9-5c）。）。（4）在預(yù)留孔道中壓入水泥漿，）在預(yù)留孔道中壓入水泥漿，以使預(yù)應(yīng)力鋼筋與混

8、凝土粘結(jié)在以使預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土粘結(jié)在一起。一起。圖9-5 后張法構(gòu)件施工工序2）后張無(wú)粘結(jié)）后張無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋沿全長(zhǎng)與混凝土接觸表面之間不存在粘結(jié)作用，可預(yù)應(yīng)力鋼筋沿全長(zhǎng)與混凝土接觸表面之間不存在粘結(jié)作用，可產(chǎn)生相對(duì)滑移，一般做法是預(yù)應(yīng)力鋼筋外涂防腐油脂并設(shè)外包產(chǎn)生相對(duì)滑移，一般做法是預(yù)應(yīng)力鋼筋外涂防腐油脂并設(shè)外包層?，F(xiàn)使用較多的是鋼鉸線外涂油脂并外包層?，F(xiàn)使用較多的是鋼鉸線外涂油脂并外包PE塑料管的無(wú)粘塑料管的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋，將無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋按配置的位置固定在鋼筋結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋，將無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋按配置的位置固定在鋼筋骨架上澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后即可張拉。骨架上澆筑混凝土，

9、待混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后即可張拉。3、兩種方法的比較、兩種方法的比較（1）先張法是將張拉后的預(yù)應(yīng)力鋼筋直接澆筑在混凝土內(nèi)，依）先張法是將張拉后的預(yù)應(yīng)力鋼筋直接澆筑在混凝土內(nèi)，依靠預(yù)應(yīng)力鋼筋與周?chē)炷林g的粘結(jié)力來(lái)傳遞預(yù)應(yīng)力；靠預(yù)應(yīng)力鋼筋與周?chē)炷林g的粘結(jié)力來(lái)傳遞預(yù)應(yīng)力；先張法需要有用來(lái)張拉和臨時(shí)固定鋼筋的臺(tái)座，因此初期投資費(fèi)先張法需要有用來(lái)張拉和臨時(shí)固定鋼筋的臺(tái)座，因此初期投資費(fèi)用較大；用較大；先張法施工工序簡(jiǎn)單，鋼筋靠粘結(jié)力自錨，在構(gòu)件上不需設(shè)永久先張法施工工序簡(jiǎn)單，鋼筋靠粘結(jié)力自錨，在構(gòu)件上不需設(shè)永久性錨具，臨時(shí)固定的錨具都可以重復(fù)使用；性錨具，臨時(shí)固定的錨具都可以重復(fù)使用；在大批量生

10、產(chǎn)時(shí)先張法構(gòu)件比較經(jīng)濟(jì)，質(zhì)量易保證；在大批量生產(chǎn)時(shí)先張法構(gòu)件比較經(jīng)濟(jì)，質(zhì)量易保證；為了便于吊裝運(yùn)輸，先張法一般宜于生產(chǎn)中小型構(gòu)件。為了便于吊裝運(yùn)輸，先張法一般宜于生產(chǎn)中小型構(gòu)件。（2）后張法不需要臺(tái)座，構(gòu)件可以在工廠預(yù)制，也可）后張法不需要臺(tái)座，構(gòu)件可以在工廠預(yù)制，也可以在現(xiàn)場(chǎng)施工，應(yīng)用比較靈活，但是對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力以在現(xiàn)場(chǎng)施工，應(yīng)用比較靈活，但是對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力需要逐個(gè)進(jìn)行，操作比較麻煩。而且每個(gè)構(gòu)件均需要永需要逐個(gè)進(jìn)行，操作比較麻煩。而且每個(gè)構(gòu)件均需要永久性錨具，用鋼量大，因此成本比較高。后張法適用于久性錨具，用鋼量大，因此成本比較高。后張法適用于運(yùn)輸不方便的大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。運(yùn)輸不方

11、便的大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。9-2預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及錨具預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及錨具 與孔道成型材料（自學(xué)）與孔道成型材料（自學(xué)）一、預(yù)應(yīng)力鋼筋一、預(yù)應(yīng)力鋼筋1、基本要求、基本要求預(yù)應(yīng)力鋼筋的強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼筋的強(qiáng)度。為避免在超載情況下發(fā)生脆性破斷，預(yù)應(yīng)力筋還必須具為避免在超載情況下發(fā)生脆性破斷，預(yù)應(yīng)力筋還必須具。要求具要求具，以滿足對(duì)鋼筋焊接、鐓，以滿足對(duì)鋼筋焊接、鐓粗的加工要求。粗的加工要求。鋼絲類(lèi)預(yù)應(yīng)力筋，還要求鋼絲類(lèi)預(yù)應(yīng)力筋，還要求具有低松弛性和與混凝土具有低松弛性和與混凝土良好的粘結(jié)性能良好的粘結(jié)性能，通常采用，通常采用刻痕刻痕或或壓波壓波方方法來(lái)提高與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度。法來(lái)提高與混凝土粘結(jié)強(qiáng)

12、度。2、種類(lèi)、種類(lèi)（1）冷拉低合金鋼筋）冷拉低合金鋼筋通常將通常將級(jí)熱軋鋼筋經(jīng)冷拉后作為預(yù)應(yīng)力筋，抗拉強(qiáng)度可達(dá)級(jí)熱軋鋼筋經(jīng)冷拉后作為預(yù)應(yīng)力筋，抗拉強(qiáng)度可達(dá)580MPa。為解決粗直徑鋼筋的連接問(wèn)題，鋼筋表面軋制成不帶縱向肋的精為解決粗直徑鋼筋的連接問(wèn)題，鋼筋表面軋制成不帶縱向肋的精制螺紋，可用套筒直接連接。制螺紋，可用套筒直接連接。圖圖9-6 冷拉低合金鋼筋冷拉低合金鋼筋（2）中高強(qiáng)鋼絲）中高強(qiáng)鋼絲中高強(qiáng)鋼絲是采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼盤(pán)條，經(jīng)過(guò)幾次冷拔后得到。中高強(qiáng)鋼絲是采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼盤(pán)條，經(jīng)過(guò)幾次冷拔后得到。中強(qiáng)鋼絲的為中強(qiáng)鋼絲的為800-1200MPa，高強(qiáng)鋼絲的強(qiáng)度為，高強(qiáng)鋼絲的強(qiáng)度為1470-18

13、60MPa。鋼絲直徑為鋼絲直徑為3-9mm。為增加與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度，鋼絲表面可。為增加與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度，鋼絲表面可采用采用刻痕刻痕或或壓波壓波，也可制成螺旋肋。，也可制成螺旋肋。圖圖9-7中高強(qiáng)鋼絲中高強(qiáng)鋼絲鋼鋼絲經(jīng)冷拔后，存在有較絲經(jīng)冷拔后，存在有較大的內(nèi)應(yīng)力，一般都需大的內(nèi)應(yīng)力，一般都需要采用低溫回火處理來(lái)要采用低溫回火處理來(lái)消除內(nèi)應(yīng)力。消除應(yīng)力消除內(nèi)應(yīng)力。消除應(yīng)力鋼絲的比例極限、條件鋼絲的比例極限、條件屈服強(qiáng)度和彈性模量均屈服強(qiáng)度和彈性模量均比消除應(yīng)力前有所提高，比消除應(yīng)力前有所提高，塑性也有所改善。塑性也有所改善。鋼絞線是用鋼絞線是用2、3、7股高強(qiáng)鋼絲扭結(jié)而成的一種高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力股高強(qiáng)鋼

14、絲扭結(jié)而成的一種高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋，其中筋，其中。7股鋼絞線的公稱直徑為股鋼絞線的公稱直徑為9.5-15.2 mm，通常用于無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，強(qiáng)度可高達(dá)，通常用于無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，強(qiáng)度可高達(dá)860MPa。2股和股和3股鋼絞線用途不廣，僅用于某些先張法構(gòu)股鋼絞線用途不廣，僅用于某些先張法構(gòu)件，以提高與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度。件，以提高與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度。圖圖9-8鋼絞線鋼絞線用熱軋中碳低合金鋼經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)熱處理后制成的用熱軋中碳低合金鋼經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)熱處理后制成的高強(qiáng)度鋼筋，直徑為高強(qiáng)度鋼筋，直徑為6-10mm，抗拉強(qiáng)度為，抗拉強(qiáng)度為1470MPa。除冷拉低合金鋼筋外，其余預(yù)應(yīng)。除冷拉低合金鋼筋外，其余預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力力筋

15、的應(yīng)力-應(yīng)變曲線均無(wú)明顯屈服點(diǎn)應(yīng)變曲線均無(wú)明顯屈服點(diǎn)，二、混凝土二、混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土要求采用高強(qiáng)混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土要求采用高強(qiáng)混凝土1、施加較大的預(yù)壓應(yīng)力，提高預(yù)應(yīng)力效率；、施加較大的預(yù)壓應(yīng)力，提高預(yù)應(yīng)力效率；2、有利于減小構(gòu)件截面尺寸，以適用大跨度的要求；、有利于減小構(gòu)件截面尺寸，以適用大跨度的要求；3、具有較高的彈性模量，有利于提高截面抗彎剛度，減少預(yù)壓、具有較高的彈性模量，有利于提高截面抗彎剛度，減少預(yù)壓 時(shí)的彈性回縮；時(shí)的彈性回縮；4、徐變較小，有利于減少徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失；、徐變較小，有利于減少徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失；5、與鋼筋有較大粘結(jié)強(qiáng)度，減少先張法預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力傳遞長(zhǎng)度；、與

16、鋼筋有較大粘結(jié)強(qiáng)度，減少先張法預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力傳遞長(zhǎng)度；6、有利于提高局部承壓能力，便于后張錨具的布置和減小錨具墊板的尺寸；、有利于提高局部承壓能力，便于后張錨具的布置和減小錨具墊板的尺寸；7、強(qiáng)度早期發(fā)展較快，可較早施加預(yù)應(yīng)力，加快施工速度，提高臺(tái)、強(qiáng)度早期發(fā)展較快，可較早施加預(yù)應(yīng)力，加快施工速度，提高臺(tái)座、模具、夾具的周轉(zhuǎn)率，降低間接費(fèi)用。座、模具、夾具的周轉(zhuǎn)率，降低間接費(fèi)用。作用：錨具是錨固鋼筋時(shí)所用的工具，是保證預(yù)應(yīng)力混凝土作用：錨具是錨固鋼筋時(shí)所用的工具，是保證預(yù)應(yīng)力混凝土 結(jié)構(gòu)安全可靠。結(jié)構(gòu)安全可靠。夾具：夾具：通常把在構(gòu)件制作完畢后，能夠取下重復(fù)使用；通常把在構(gòu)件制作完畢后，能夠取

17、下重復(fù)使用；錨具錨具：錨固在構(gòu)件端部，與構(gòu)件聯(lián)成一體共同受力，：錨固在構(gòu)件端部，與構(gòu)件聯(lián)成一體共同受力，不能取下重復(fù)使用。不能取下重復(fù)使用。1）錨具零部件選用的鋼材性能要滿足規(guī)定指標(biāo)，）錨具零部件選用的鋼材性能要滿足規(guī)定指標(biāo)，加工精度高，受力安全可靠，預(yù)應(yīng)力損失小。加工精度高，受力安全可靠，預(yù)應(yīng)力損失小。2）構(gòu)造簡(jiǎn)單，加工方便，節(jié)約鋼材，成本低。）構(gòu)造簡(jiǎn)單，加工方便，節(jié)約鋼材，成本低。3）施工簡(jiǎn)便，使用安全。）施工簡(jiǎn)便，使用安全。4）錨具性能滿足結(jié)構(gòu)要求的靜載和動(dòng)載錨固性能）錨具性能滿足結(jié)構(gòu)要求的靜載和動(dòng)載錨固性能。種種 類(lèi)：類(lèi)：1、支承式錨具、支承式錨具（1）螺絲端桿錨具）螺絲端桿錨具（2）

18、鐓頭錨具）鐓頭錨具圖圖9-9 螺絲端桿錨具螺絲端桿錨具圖圖9-10 鐓頭錨具鐓頭錨具2、錐形錨具、錐形錨具圖圖9-11 錐形錨具錐形錨具3、夾片式錨具、夾片式錨具國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的熱處理鋼筋?yuàn)A國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的熱處理鋼筋?yuàn)A片式錨具有片式錨具有JM-12和和JM-15等，預(yù)應(yīng)力鋼絞線夾等，預(yù)應(yīng)力鋼絞線夾片式錨具有片式錨具有OVM、QM、XM等。等。圖圖9-12 夾片式錨具夾片式錨具4、固定端錨具、固定端錨具（1）H型錨具型錨具 圖圖9-13 梨形自錨頭梨形自錨頭（2）P型錨具型錨具 圖圖9-14 P型自錨頭型自錨頭四、四、孔道成型與灌漿材料孔道成型與灌漿材料后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋的孔道成型方法分抽拔性和預(yù)埋型兩類(lèi)

19、。后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋的孔道成型方法分抽拔性和預(yù)埋型兩類(lèi)。是在澆筑混凝土前預(yù)埋鋼管或充水（充壓）的橡膠管，是在澆筑混凝土前預(yù)埋鋼管或充水（充壓）的橡膠管，在澆筑混凝土后并達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)拔抽出預(yù)埋管，便形成了預(yù)留在澆筑混凝土后并達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)拔抽出預(yù)埋管，便形成了預(yù)留在混凝土中的孔道。適用于直線形孔道。在混凝土中的孔道。適用于直線形孔道。是在澆筑混凝土前預(yù)埋金屬波紋管（或塑料波紋管），是在澆筑混凝土前預(yù)埋金屬波紋管（或塑料波紋管），在澆筑混凝土后不再拔出而永久留在混凝土中，便形成了預(yù)留孔在澆筑混凝土后不再拔出而永久留在混凝土中，便形成了預(yù)留孔道。適用于各種線形孔道。道。適用于各種線形孔道。圖圖9

20、-15 孔道成型材料孔道成型材料9-3 預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力 及預(yù)應(yīng)力損失及預(yù)應(yīng)力損失一、預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力一、預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力con1、定義、定義張拉控制應(yīng)力是指預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時(shí)需要達(dá)到的最大應(yīng)力值，張拉控制應(yīng)力是指預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時(shí)需要達(dá)到的最大應(yīng)力值，即用張拉設(shè)備所控制施加的張拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積所即用張拉設(shè)備所控制施加的張拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積所得到的應(yīng)力，用得到的應(yīng)力，用con表示。表示。2、con的確定原則的確定原則（1）張拉控制應(yīng)力的取值對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的受）張拉控制應(yīng)力的取值對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的受力性能影響很大力性能影響很大（

21、2）張拉控制應(yīng)力值大小主要與張拉方法及鋼筋）張拉控制應(yīng)力值大小主要與張拉方法及鋼筋種類(lèi)有關(guān)。種類(lèi)有關(guān)。張拉控制應(yīng)力限值張拉控制應(yīng)力限值 表表9-1 鋼筋種類(lèi)鋼筋種類(lèi)張拉方法張拉方法先張法先張法后張法后張法消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線0.75fptk0.75fptk熱處理鋼筋熱處理鋼筋0.70fptk0.65fptk二、預(yù)應(yīng)力損失二、預(yù)應(yīng)力損失在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件施工及使用過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力鋼在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件施工及使用過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉應(yīng)力值由于張拉工藝和材料特性等原因逐筋的張拉應(yīng)力值由于張拉工藝和材料特性等原因逐漸降低。這種現(xiàn)象稱為預(yù)應(yīng)力損失。漸降低。這種現(xiàn)象稱為預(yù)應(yīng)力損失。1錨

22、具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 l1(1)直線形預(yù)應(yīng)力鋼筋直線形預(yù)應(yīng)力鋼筋SlEla1 （9-1）a張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮值（張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮值（mm），按表取用；），按表取用；l張拉端至錨固端之間的距離（張拉端至錨固端之間的距離（mm）；）；Es預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量（預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量（N/mm2）。）。(2)后張法曲線預(yù)應(yīng)力鋼筋后張法曲線預(yù)應(yīng)力鋼筋)1)(21fcfconllxrl（9-2）圖圖9-16 圓弧形曲線預(yù)應(yīng)力鋼圓弧形曲線預(yù)應(yīng)力鋼 筋的預(yù)應(yīng)力損失筋的預(yù)應(yīng)力損失1l)/(1000cconsfrEl（9-3）圓弧形曲線預(yù)應(yīng)力鋼筋圓弧形曲線預(yù)

23、應(yīng)力鋼筋的曲率半徑（的曲率半徑（m）；）；預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間的摩擦系數(shù)，按表取用；的摩擦系數(shù)，按表取用；考慮孔道每米長(zhǎng)度局部偏差考慮孔道每米長(zhǎng)度局部偏差的摩擦系數(shù)，按表取用；的摩擦系數(shù)，按表取用；x張拉端至計(jì)算截面的距離（張拉端至計(jì)算截面的距離（m）；）；a 張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮值張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮值（mm），按表取用），按表取用 cr*減小減小 l1的措施：的措施：選擇錨具變形和鋼筋內(nèi)縮值選擇錨具變形和鋼筋內(nèi)縮值較小的錨具；較小的錨具；盡量減少墊板的數(shù)量；盡量減少墊板的數(shù)量；對(duì)先張法，可增加臺(tái)座的長(zhǎng)度對(duì)先張法，可增加臺(tái)座的長(zhǎng)度 。l2預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間

24、的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的 預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力損失 l2 圖圖9-17 預(yù)應(yīng)力摩擦損失計(jì)算簡(jiǎn)圖預(yù)應(yīng)力摩擦損失計(jì)算簡(jiǎn)圖*鋼筋與孔道壁間摩擦力鋼筋與孔道壁間摩擦力產(chǎn)生的原因?yàn)椋寒a(chǎn)生的原因?yàn)椋褐本€預(yù)留孔道因施工原因直線預(yù)留孔道因施工原因發(fā)生凹凸和軸線的偏差，使發(fā)生凹凸和軸線的偏差，使鋼筋與孔道壁產(chǎn)生法向壓力鋼筋與孔道壁產(chǎn)生法向壓力而引起摩擦力；而引起摩擦力；曲線預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁曲線預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間的法向壓力引起的摩擦之間的法向壓力引起的摩擦力。力。conl2)1()(xe (9-4)當(dāng)當(dāng) 0.2時(shí)，時(shí)，l2可按下近似公式計(jì)算可按下近似公式計(jì)算)(xconlx)(2 (9-5

25、)x張拉端至計(jì)算截面的孔道長(zhǎng)度（張拉端至計(jì)算截面的孔道長(zhǎng)度（m），可近似取該段），可近似取該段孔道在縱軸上的投影長(zhǎng)度；孔道在縱軸上的投影長(zhǎng)度；張拉端至計(jì)算截面曲線孔道部分切線的夾角（張拉端至計(jì)算截面曲線孔道部分切線的夾角（rad）；）；考慮孔道每米長(zhǎng)度局部偏差的摩擦系數(shù)，按表采用；考慮孔道每米長(zhǎng)度局部偏差的摩擦系數(shù)，按表采用；預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間的摩擦系數(shù)，按表采用。預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間的摩擦系數(shù)，按表采用。*減小減小 l2的措施：的措施：采用兩端張拉采用兩端張拉 采用超張拉。采用超張拉。圖圖9-18 一端張拉、兩端張拉及超張拉時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力分布一端張拉、兩端張拉及超張拉時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋的

26、應(yīng)力分布3、預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺(tái)座之間溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失、預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺(tái)座之間溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失 l3預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺(tái)座之間的溫差為預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺(tái)座之間的溫差為t，鋼筋的線膨脹系數(shù)，鋼筋的線膨脹系數(shù)=0.00001/，則預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺(tái)座之間的溫差引起的，則預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺(tái)座之間的溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失為預(yù)應(yīng)力損失為)/(2100.200001.0253mmNtttEEltlEllESSsSsl(9-6)*為了減小溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失為了減小溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失 l3，可采取以下措施：，可采取以下措施：采用二次升溫養(yǎng)護(hù)方法。采用二次升溫養(yǎng)護(hù)方法。采用整體式鋼模板采用整體式鋼模板 4、預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力松弛引

27、起的預(yù)應(yīng)力損失、預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失 l4在高拉應(yīng)力作用下，隨時(shí)間的增長(zhǎng)，鋼筋中將產(chǎn)生塑性變形，在高拉應(yīng)力作用下，隨時(shí)間的增長(zhǎng)，鋼筋中將產(chǎn)生塑性變形，在鋼筋長(zhǎng)度保持不變的情況下，鋼筋的拉應(yīng)力會(huì)隨時(shí)間的增在鋼筋長(zhǎng)度保持不變的情況下，鋼筋的拉應(yīng)力會(huì)隨時(shí)間的增長(zhǎng)而逐漸降低，這種現(xiàn)象稱為鋼筋的應(yīng)力松弛。長(zhǎng)而逐漸降低，這種現(xiàn)象稱為鋼筋的應(yīng)力松弛。*鋼筋的應(yīng)力松弛與下列因素有關(guān)：鋼筋的應(yīng)力松弛與下列因素有關(guān)：時(shí)間，鋼筋品種，初始應(yīng)力。時(shí)間，鋼筋品種，初始應(yīng)力。（1）預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線）預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線1）普通松弛）普通松弛conptkconlf)5.0(4.04（9-7）一次張拉時(shí)，一次張

28、拉時(shí)，=1.0；超張拉時(shí)；超張拉時(shí)=0.9。2）低松弛）低松弛當(dāng)當(dāng)con0.7fptk時(shí)時(shí)conptkconlf)5.0(125.04 （9-8）當(dāng)當(dāng)0.7fptkcon0.8fptk時(shí)時(shí)conptkconlf)575.0(2.04（9-9）（2）熱處理鋼筋）熱處理鋼筋conl05.04conl035.04一次張拉一次張拉 超張拉超張拉（9-10）（9-11）*為減小預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力松弛損失可采用超張拉為減小預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力松弛損失可采用超張拉 5、混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失、混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失 l5（1）一般情況）一般情況1.先張法構(gòu)件先張法構(gòu)件 151280455cupcI

29、lf151280455cupcIlf(9-12)(9-13)2.后張法構(gòu)件后張法構(gòu)件151280355cupcIlf151280355cupcIlf(9-14)(9-15)、在受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)處的混在受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)處的混凝土法向壓應(yīng)力。此時(shí)，預(yù)應(yīng)力損失值僅考慮混凝土預(yù)壓前（第凝土法向壓應(yīng)力。此時(shí)，預(yù)應(yīng)力損失值僅考慮混凝土預(yù)壓前（第一批）的損失。一批）的損失。、值不得大于值不得大于0.5f cu；當(dāng)；當(dāng) 為拉應(yīng)力時(shí)，為拉應(yīng)力時(shí)，則式中的則式中的 應(yīng)取為零。計(jì)算混凝土法向應(yīng)力應(yīng)取為零。計(jì)算混凝土法向應(yīng)力 、時(shí)，可時(shí)，可根據(jù)構(gòu)件的制作情況考慮自重的影響；根據(jù)構(gòu)件的制作情

30、況考慮自重的影響；pcIpcI pcIpcIpcIpcIpcIpcI f cu施加預(yù)應(yīng)力時(shí)的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度；施加預(yù)應(yīng)力時(shí)的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度；、分別為受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼分別為受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的配筋率。對(duì)先張法構(gòu)件，筋的配筋率。對(duì)先張法構(gòu)件，；。0AAASPnSPAAA*混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失 l5在預(yù)應(yīng)力在預(yù)應(yīng)力總損失中占的比重較大，約為總損失中占的比重較大，約為40%50%，在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意采取措施減少混凝土的收縮和徐變。在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意采取措施減少混凝土的收縮和徐變。可采取的可采取的：采用高標(biāo)號(hào)水泥，以減

31、少水泥用量；采用高標(biāo)號(hào)水泥，以減少水泥用量；采用高效減水劑，以減小水灰比；采用高效減水劑，以減小水灰比；采用級(jí)配好的骨料，加強(qiáng)振搗，提高混凝土的密實(shí)性；采用級(jí)配好的骨料，加強(qiáng)振搗，提高混凝土的密實(shí)性；加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，以減小混凝土的收縮。加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，以減小混凝土的收縮。6、用螺旋式預(yù)應(yīng)力鋼筋作配筋的環(huán)形構(gòu)件，由于混凝、用螺旋式預(yù)應(yīng)力鋼筋作配筋的環(huán)形構(gòu)件，由于混凝土的局部擠壓引起的預(yù)應(yīng)力損失土的局部擠壓引起的預(yù)應(yīng)力損失 l6圖圖9-19 螺旋式預(yù)應(yīng)力螺旋式預(yù)應(yīng)力鋼筋對(duì)環(huán)形構(gòu)件的局部擠鋼筋對(duì)環(huán)形構(gòu)件的局部擠壓變形壓變形當(dāng)構(gòu)件直徑當(dāng)構(gòu)件直徑d3m時(shí)時(shí) l6=30N/mm2 d3m l6=0（9-16）（9-1

32、7）*減小的措施：避免采用小直減小的措施：避免采用小直徑構(gòu)件。徑構(gòu)件。三、預(yù)應(yīng)力損失值的組合三、預(yù)應(yīng)力損失值的組合1、預(yù)應(yīng)力損失的特點(diǎn)、預(yù)應(yīng)力損失的特點(diǎn)（1）有的在先張法構(gòu)件中產(chǎn)生，有的在后張法構(gòu)件中產(chǎn)生，）有的在先張法構(gòu)件中產(chǎn)生，有的在后張法構(gòu)件中產(chǎn)生，有的在先、后張法構(gòu)件中均產(chǎn)生；有的在先、后張法構(gòu)件中均產(chǎn)生；（2）有的是單獨(dú)產(chǎn)生，有的是和別的預(yù)應(yīng)力損失同時(shí)產(chǎn)生；）有的是單獨(dú)產(chǎn)生，有的是和別的預(yù)應(yīng)力損失同時(shí)產(chǎn)生；（3）前述各公式是分別計(jì)算，未考慮相互關(guān)系；）前述各公式是分別計(jì)算，未考慮相互關(guān)系；2、預(yù)應(yīng)力損失值的組合、預(yù)應(yīng)力損失值的組合各階段的預(yù)應(yīng)力損失組合各階段的預(yù)應(yīng)力損失組合 表表9-

33、26l預(yù)應(yīng)力的損失組合預(yù)應(yīng)力的損失組合先張法構(gòu)件先張法構(gòu)件后張法構(gòu)件后張法構(gòu)件混凝土預(yù)壓前混凝土預(yù)壓前(第第一批一批)損失損失混凝土預(yù)壓后混凝土預(yù)壓后(第第二批二批)損失損失5l1l3l4l2l1l2l+4l5l6l+3、預(yù)應(yīng)力總損失的下限值、預(yù)應(yīng)力總損失的下限值當(dāng)計(jì)算求得的預(yù)應(yīng)力總損失當(dāng)計(jì)算求得的預(yù)應(yīng)力總損失 l=+小小于下列數(shù)值時(shí)，應(yīng)按下列數(shù)據(jù)取用：于下列數(shù)值時(shí)，應(yīng)按下列數(shù)據(jù)取用：I ll先張法構(gòu)件先張法構(gòu)件 100N/mm后張法構(gòu)件后張法構(gòu)件 80 N/mm29-4預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)一、預(yù)應(yīng)力張拉施工階段應(yīng)力分析一、預(yù)應(yīng)力張拉施工階段應(yīng)力分析1、

34、先張法、先張法（1）張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋階段。）張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋階段。pconpAN（2）預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固、混凝土澆筑完畢并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)階段。）預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固、混凝土澆筑完畢并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)階段。pIconpI)(ANl0pc0s(9-18)（9-19）（9-20）（3）放張預(yù)壓階段）放張預(yù)壓階段pcIEpIconpeIl (9-21)spcIEspcIppeIAAAc即有即有 從而有從而有0PIpEpsEscpIconpcI)()(ANAAAAl(9-22)pIconpI)(ANl即為預(yù)應(yīng)力鋼筋在完成第一批損失后的合力；即為預(yù)應(yīng)力鋼筋在完成第一批損失后的合力；A0換算截面面積，為混凝土截面面積與非預(yù)應(yīng)力換算截面

35、面積，為混凝土截面面積與非預(yù)應(yīng)力鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋換算成混凝土的截面面積之和，鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋換算成混凝土的截面面積之和，；pEpsEscAAAA0非預(yù)應(yīng)力鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量與混凝土彈性模量的比值。非預(yù)應(yīng)力鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量與混凝土彈性模量的比值。EpEs、pEpsEscAAAA0（4）完成第二批應(yīng)力損失階段）完成第二批應(yīng)力損失階段lpcIEppcEppeIpepcEpIconllpcEpconl(9-23)llIl為全部預(yù)應(yīng)力損失。為全部預(yù)應(yīng)力損失。0ppEpsEscs5pconpc)()(ANAAAAAll (9-24)2、后張法、后張法 0c0ppcIc)(IconpeIl

36、pcIIc)(conpeIIl（a）張拉前）張拉前（b）完成第一批損失）完成第一批損失（c）完成第二批損失）完成第二批損失（1）張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋之前，即從澆筑混凝土開(kāi)始至穿預(yù)應(yīng)力鋼筋）張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋之前，即從澆筑混凝土開(kāi)始至穿預(yù)應(yīng)力鋼筋后，構(gòu)件不受任何外力作用，所以構(gòu)件截面不存在任何應(yīng)力。后，構(gòu)件不受任何外力作用，所以構(gòu)件截面不存在任何應(yīng)力。（2）張拉鋼筋并錨固）張拉鋼筋并錨固IconpeIlnpIsEscpIconpcIANAAAl(9-25)(9-26)NpI完成第一批預(yù)應(yīng)力損失后，預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力；完成第一批預(yù)應(yīng)力損失后，預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力；An構(gòu)件的凈截面面積，即扣除孔道后混凝土的截面構(gòu)件

37、的凈截面面積，即扣除孔道后混凝土的截面面積與非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算成混凝土的截面面積之和，面積與非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算成混凝土的截面面積之和，A0=Ac+EsAs。(3)二批預(yù)應(yīng)力損失二批預(yù)應(yīng)力損失 lpeIpellIconlcon (9-27)npsEscs5pconpc)(ANAAAAll（9-28）s5pcIIEspcIIppeIIAAAlcs5pconp)(AANll即為預(yù)應(yīng)力鋼筋完成全部預(yù)應(yīng)力損失即為預(yù)應(yīng)力鋼筋完成全部預(yù)應(yīng)力損失后預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力。后預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力。3、先張法與后張法的比較、先張法與后張法的比較（1）計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件截面混凝土的有）計(jì)算預(yù)

38、應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件截面混凝土的有效預(yù)壓應(yīng)力效預(yù)壓應(yīng)力 pcI、pcII時(shí)，計(jì)算時(shí)所用構(gòu)件截面面積為：時(shí)，計(jì)算時(shí)所用構(gòu)件截面面積為：先張法用換算截面面積先張法用換算截面面積A0，后張法用構(gòu)件的凈截面面積，后張法用構(gòu)件的凈截面面積An。(2)相同條件的預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件，當(dāng)預(yù)應(yīng)力相同條件的預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件，當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力相等時(shí)，先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋中的有鋼筋的張拉控制應(yīng)力相等時(shí)，先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋中的有效預(yù)應(yīng)力比后張法的小，效預(yù)應(yīng)力比后張法的小，(3)先張法預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的混凝土預(yù)壓應(yīng)先張法預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的混凝土預(yù)壓應(yīng)力小于后張法預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件

39、。力小于后張法預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件。二、正常使用階段應(yīng)力分析二、正常使用階段應(yīng)力分析分為分為、和和1、消壓極限狀態(tài)、消壓極限狀態(tài) 對(duì)構(gòu)件施加的軸心拉力對(duì)構(gòu)件施加的軸心拉力N0在該構(gòu)件截面上產(chǎn)生的在該構(gòu)件截面上產(chǎn)生的拉應(yīng)力剛好與混凝土的預(yù)壓應(yīng)力拉應(yīng)力剛好與混凝土的預(yù)壓應(yīng)力 pcII相等，即相等，即稱稱N0為消壓軸力。為消壓軸力。00ANcopcc0lconp0 (9-29a)pEpconp0Al(9-29b)預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的消壓狀態(tài)，相當(dāng)于預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的消壓狀態(tài)，相當(dāng)于普通混凝土軸心受拉構(gòu)件承受荷載的初始狀態(tài)，普通混凝土軸心受拉構(gòu)件承受荷載的初始狀態(tài)，混凝土不參與受拉，

40、軸心拉力混凝土不參與受拉，軸心拉力N0由預(yù)應(yīng)力鋼筋和由預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋承受，則非預(yù)應(yīng)力鋼筋承受，則sspp00AAN先張法預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的消壓軸力先張法預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的消壓軸力N0為為s5pcon0)(AANll0pcA (9-30a)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的消壓軸力后張法預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的消壓軸力N0為為s5ppcIIEpcon0)(AANll)(pEpnpcIIAA0pcIIA (9-30b)2開(kāi)裂極限狀態(tài)開(kāi)裂極限狀態(tài)在消壓軸力在消壓軸力N0基礎(chǔ)上，繼續(xù)施加足夠的軸心拉力使得基礎(chǔ)上，繼續(xù)施加足夠的軸心拉力使得構(gòu)件中混凝土的拉應(yīng)力達(dá)到其抗拉強(qiáng)度構(gòu)件

41、中混凝土的拉應(yīng)力達(dá)到其抗拉強(qiáng)度f(wàn)tk，混凝土處，混凝土處于受拉即將開(kāi)裂但尚未開(kāi)裂的極限狀態(tài)，稱該軸心拉力于受拉即將開(kāi)裂但尚未開(kāi)裂的極限狀態(tài)，稱該軸心拉力為開(kāi)裂軸力為開(kāi)裂軸力Ncr。此時(shí)構(gòu)件所承受的軸心拉力為此時(shí)構(gòu)件所承受的軸心拉力為ptkEpstkesctk0AfAfAfNNcrtkEpsEsc0)(fAAANp0)(Aftkpc (9-31)3帶縫工作階段帶縫工作階段當(dāng)構(gòu)件所承受的軸心拉力當(dāng)構(gòu)件所承受的軸心拉力N過(guò)開(kāi)裂軸力過(guò)開(kāi)裂軸力Ncr后，構(gòu)件受拉開(kāi)裂，并出后，構(gòu)件受拉開(kāi)裂，并出現(xiàn)多道大致垂直于構(gòu)件軸線的裂縫，裂縫所在截面處的混凝土退出現(xiàn)多道大致垂直于構(gòu)件軸線的裂縫，裂縫所在截面處的混凝土

42、退出工作，不參與受拉。預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力工作，不參與受拉。預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力 p和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力力 s分別為分別為sp0p0p)(AANNsp0s0s)(AANN（9-32)(9-33)（1）無(wú)論是先張法還是后張法，消壓軸力）無(wú)論是先張法還是后張法，消壓軸力N0、開(kāi)裂軸力、開(kāi)裂軸力Ncr的計(jì)算公式具有對(duì)應(yīng)相同的形式。的計(jì)算公式具有對(duì)應(yīng)相同的形式。（2）要使預(yù)應(yīng)力混凝土軸拉構(gòu)件開(kāi)裂，需要施加比普）要使預(yù)應(yīng)力混凝土軸拉構(gòu)件開(kāi)裂，需要施加比普通混凝土構(gòu)件更大的軸心拉力，顯然在同等荷載水平下，通混凝土構(gòu)件更大的軸心拉力，顯然在同等荷載水平下，預(yù)應(yīng)力構(gòu)件具有較高的抗裂能力。預(yù)應(yīng)

43、力構(gòu)件具有較高的抗裂能力。三、正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算三、正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算1、抗裂驗(yàn)算、抗裂驗(yàn)算圖圖9-22預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件抗裂度預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件抗裂度驗(yàn)算簡(jiǎn)圖驗(yàn)算簡(jiǎn)圖(1)嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件0pcII0kAN(9-34)(1)一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件tkpcII0kfAN(9-35)0pcII0qAN(9-36)Nk、N q按荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合、準(zhǔn)永久組合計(jì)算的軸心拉力。按荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合、準(zhǔn)永久組合計(jì)算的軸心拉力。2、裂縫寬度驗(yàn)算、裂縫寬度驗(yàn)算limmaxww(9-37)wmax按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)期作用影響的最大裂縫

44、寬度；按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)期作用影響的最大裂縫寬度；wlim裂縫寬度限值。裂縫寬度限值。最大裂縫寬度最大裂縫寬度wmax按下式計(jì)算按下式計(jì)算)08.09.1(maxteeqsskcrdcEw(9-38)eqd縱向受拉鋼筋的等效直徑，按下式計(jì)算縱向受拉鋼筋的等效直徑，按下式計(jì)算iiiiieqdvndnd2 syppyAfAfN(9-39)結(jié)論結(jié)論：除施工方法不同外，在其余條件均相除施工方法不同外，在其余條件均相同的情況下，預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件與鋼同的情況下，預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件與鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件的承載力相等筋混凝土軸心受拉構(gòu)件的承載力相等。五、施工階段局部承壓驗(yàn)算五、施工階

45、段局部承壓驗(yàn)算1、問(wèn)題的提出、問(wèn)題的提出 圖圖9-23 混凝土混凝土局部受壓時(shí)的應(yīng)力局部受壓時(shí)的應(yīng)力分布分布2、驗(yàn)算要求：、驗(yàn)算要求：一為局部承壓面積的驗(yàn)算；一為局部承壓面積的驗(yàn)算；二是局部受壓承載力的驗(yàn)算。二是局部受壓承載力的驗(yàn)算。(a)橫向鋼筋網(wǎng)；（橫向鋼筋網(wǎng)；（b）螺旋鋼筋）螺旋鋼筋圖圖9-24 局部受壓配筋簡(jiǎn)圖局部受壓配筋簡(jiǎn)圖（1）局部受壓）局部受壓面積驗(yàn)算面積驗(yàn)算為防止墊板下混凝土的為防止墊板下混凝土的局部壓應(yīng)力過(guò)大，避免局部壓應(yīng)力過(guò)大，避免間接鋼筋配置太多，那間接鋼筋配置太多，那么局部受壓面積應(yīng)符合么局部受壓面積應(yīng)符合下式的要求，即下式的要求，即ln35.1AfFclcl(9-40

46、)lblAA(9-41)圖圖9-25 確定局部受壓計(jì)算底面積簡(jiǎn)圖確定局部受壓計(jì)算底面積簡(jiǎn)圖 （2）局部受壓承載力驗(yàn)算）局部受壓承載力驗(yàn)算 ln)2(9.0AffFycorvclcl(9-42)lcorcorAA(9-43)當(dāng)采用方格鋼筋網(wǎng)片配筋時(shí)，如圖當(dāng)采用方格鋼筋網(wǎng)片配筋時(shí)，如圖9-24a所示，那么所示，那么sAlAnlAncorssv)(222111(9-44)當(dāng)采用螺旋式配筋時(shí)，如圖當(dāng)采用螺旋式配筋時(shí)，如圖9-24b所示，那么所示，那么 sdAcorssv14(9-45)9-5 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)一、一、預(yù)應(yīng)力張拉施工階段應(yīng)力分析預(yù)應(yīng)力張拉施工階段應(yīng)力分

47、析*對(duì)預(yù)拉區(qū)允許開(kāi)裂的構(gòu)件，在預(yù)拉區(qū)不布對(duì)預(yù)拉區(qū)允許開(kāi)裂的構(gòu)件，在預(yù)拉區(qū)不布置預(yù)應(yīng)力鋼筋；置預(yù)應(yīng)力鋼筋；*對(duì)預(yù)拉區(qū)不允許開(kāi)裂的構(gòu)件，在預(yù)拉區(qū)布對(duì)預(yù)拉區(qū)不允許開(kāi)裂的構(gòu)件，在預(yù)拉區(qū)布置預(yù)應(yīng)力鋼筋；置預(yù)應(yīng)力鋼筋；*預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件在預(yù)應(yīng)力張拉施工預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件在預(yù)應(yīng)力張拉施工階段的受力過(guò)程同前述預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受階段的受力過(guò)程同前述預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件，拉構(gòu)件，計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件截面混凝土的有效計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件截面混凝土的有效預(yù)壓應(yīng)力預(yù)壓應(yīng)力 pcI、pcII時(shí)，可分別將一個(gè)偏心壓力時(shí)，可分別將一個(gè)偏心壓力NpI、NpII作用于構(gòu)件截面上，然后按材料力學(xué)公式計(jì)算。

48、作用于構(gòu)件截面上，然后按材料力學(xué)公式計(jì)算。壓力壓力NpI、NpII由預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋僅扣除由預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋僅扣除相應(yīng)階段預(yù)應(yīng)力損失后的應(yīng)力乘以各自的截面面積并相應(yīng)階段預(yù)應(yīng)力損失后的應(yīng)力乘以各自的截面面積并反向，然后再疊加而得（圖反向，然后再疊加而得（圖9-26）。計(jì)算時(shí)所用構(gòu)）。計(jì)算時(shí)所用構(gòu)件截面面積為：先張法用換算截面面積件截面面積為：先張法用換算截面面積A0，后張法用，后張法用構(gòu)件的凈截面面積構(gòu)件的凈截面面積An。一、一、預(yù)應(yīng)力張拉施工階段應(yīng)力分析預(yù)應(yīng)力張拉施工階段應(yīng)力分析*公式表達(dá)時(shí)應(yīng)力的正負(fù)號(hào)規(guī)定為：預(yù)應(yīng)力鋼筋以公式表達(dá)時(shí)應(yīng)力的正負(fù)號(hào)規(guī)定為：預(yù)應(yīng)力鋼筋以受拉為正，非預(yù)

49、應(yīng)力鋼筋及混凝土以受壓為正。受拉為正，非預(yù)應(yīng)力鋼筋及混凝土以受壓為正。（a）先張法構(gòu)件）先張法構(gòu)件 （b）后張法構(gòu)件）后張法構(gòu)件 1換算截面重心軸換算截面重心軸 2凈截面重心軸凈截面重心軸圖圖9-26 受彎構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋合力位置受彎構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋合力位置pcIpEpconpe)(lpcIpEpconpe)(lpcIsEps1 1、先張法、先張法（1）完成第一批預(yù)應(yīng)力損失）完成第一批預(yù)應(yīng)力損失 l、l后后 預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)p的應(yīng)力的應(yīng)力 非預(yù)應(yīng)力鋼筋非預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)s的應(yīng)力的應(yīng)力 預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)p的應(yīng)力的應(yīng)力非預(yù)應(yīng)力鋼筋非預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)s的應(yīng)力的應(yīng)力 pcI

50、sEps 預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力Np0為為 p1conp1conp01)()(AANll 000p0p00ppcyIeNAN0pppIconppIcon0pNyAyAell截面任意一點(diǎn)的混凝土法向應(yīng)力為截面任意一點(diǎn)的混凝土法向應(yīng)力為 （9-46）(9-47)pcIIpEpconpeII)(lpcIIpEpconpeII)(l（2）完成全部應(yīng)力損失）完成全部應(yīng)力損失 l、l后后 預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)p的應(yīng)力的應(yīng)力 預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)p的應(yīng)力的應(yīng)力5pcIIsEssIIl5pcIIsEssIIl非預(yù)應(yīng)力鋼筋非預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)s的應(yīng)力的應(yīng)力 非預(yù)應(yīng)力鋼筋非預(yù)應(yīng)

51、力鋼筋A(yù)s的應(yīng)力的應(yīng)力 s5s5pconpcon0p)()(AAAANllll000p0p00ppcyIeNANp0IIss5ss5ppIconppIconp0IINyAyAyAyAellll預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力Np0II為為 截面任意一點(diǎn)的混凝土法向應(yīng)力為截面任意一點(diǎn)的混凝土法向應(yīng)力為 （9-48）(9-49)A0換算截面面積，換算截面面積，A0Ac+EpAp+EsAs+EpAp+EsAs；I0換算截面換算截面A0的慣性矩；的慣性矩；ep0INp0I至換算截面重心軸的距離；至換算截面重心軸的距離；ep0IINp0II至換算截面重心軸的距離；至換算截面重

52、心軸的距離；y0換算截面重心軸至所計(jì)算的纖維層的距離；換算截面重心軸至所計(jì)算的纖維層的距離；yp、yp荷載作用的受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋各自合力點(diǎn)至換算截面重荷載作用的受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋各自合力點(diǎn)至換算截面重心軸的距離；心軸的距離；ys、ys荷載作用的受拉區(qū)、受壓區(qū)非預(yù)應(yīng)力鋼筋各自合力點(diǎn)至換算截面荷載作用的受拉區(qū)、受壓區(qū)非預(yù)應(yīng)力鋼筋各自合力點(diǎn)至換算截面重心軸的距離。重心軸的距離。pcIp（pcIIp）、pcIp（pcIIp）荷載作用的受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力荷載作用的受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋各自合力點(diǎn)處混凝土的應(yīng)力。鋼筋各自合力點(diǎn)處混凝土的應(yīng)力。pcIs（pcIIs）、pcIs（pcIIs）

53、荷載作用的受拉區(qū)、受壓區(qū)非預(yù)應(yīng)力荷載作用的受拉區(qū)、受壓區(qū)非預(yù)應(yīng)力鋼筋各自合力點(diǎn)處混凝土的應(yīng)力。鋼筋各自合力點(diǎn)處混凝土的應(yīng)力。關(guān)于式（關(guān)于式（9-48）的討論：）的討論：*式（式（9-48）就是所有預(yù)應(yīng)力損失出現(xiàn)后受彎構(gòu)件截面上）就是所有預(yù)應(yīng)力損失出現(xiàn)后受彎構(gòu)件截面上有效預(yù)應(yīng)力的計(jì)算公式；有效預(yù)應(yīng)力的計(jì)算公式；*由該公式可知，在預(yù)應(yīng)力作用下截面下邊緣始終處于受由該公式可知，在預(yù)應(yīng)力作用下截面下邊緣始終處于受壓狀態(tài)，而截面上邊緣，則可能處于受壓也可能處于受拉，壓狀態(tài)，而截面上邊緣，則可能處于受壓也可能處于受拉，或者說(shuō)截面處于非均勻受壓狀態(tài)；這一點(diǎn)與預(yù)應(yīng)力軸心受或者說(shuō)截面處于非均勻受壓狀態(tài)；這一點(diǎn)與

54、預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件不同，該構(gòu)件在預(yù)應(yīng)力作用下全截面處于拉構(gòu)件不同，該構(gòu)件在預(yù)應(yīng)力作用下全截面處于均勻受壓均勻受壓狀態(tài)。狀態(tài)。lconpelconpepcIsEpspcIsEps（1）完成第一批預(yù)應(yīng)力損失）完成第一批預(yù)應(yīng)力損失 l、l后后預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)p的應(yīng)力的應(yīng)力 非預(yù)應(yīng)力鋼筋非預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)s的應(yīng)力的應(yīng)力 非預(yù)應(yīng)力鋼筋非預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)s的應(yīng)力的應(yīng)力 預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)p的應(yīng)力的應(yīng)力2、后張法、后張法p1conp1conp1)()(AANllnnpnpnppcyIeNANppnpIconpnpIconpnNyAyAell預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力NpI

55、為為 截面任意一點(diǎn)的混凝土法向應(yīng)力截面任意一點(diǎn)的混凝土法向應(yīng)力為為 (9-51)（9-50）lconpeIIlconpeII5pcIIsEssIIl5pcIIsEssIIl（2）完成全部應(yīng)力損失）完成全部應(yīng)力損失 l、l后后 預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)p的應(yīng)力的應(yīng)力 非預(yù)應(yīng)力鋼筋非預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)s的應(yīng)力的應(yīng)力 非預(yù)應(yīng)力鋼筋非預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)s的應(yīng)力的應(yīng)力 預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)p的應(yīng)力的應(yīng)力s5s5pconpconp)()(AAAANllllnnpnpnppcyIeNANpIIsns5nss5pnpIconpnpIconpnIINyAyAyAyAellll預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)

56、力鋼筋的合力NpII為為截面任意一點(diǎn)的混凝土法向應(yīng)力為截面任意一點(diǎn)的混凝土法向應(yīng)力為 （9-52）(9-53)An凈截面面積，凈截面面積，AnAc+EsAs+EsAs；In凈截面凈截面An的慣性矩；的慣性矩；epnINpI至凈截面重心軸的距離；至凈截面重心軸的距離；epnIINpII至凈截面重心軸的距離；至凈截面重心軸的距離；yn凈截面重心軸至所計(jì)算的纖維層的距離；凈截面重心軸至所計(jì)算的纖維層的距離；ypn、ypn荷載作用的受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋各自合力點(diǎn)至凈荷載作用的受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋各自合力點(diǎn)至凈截面重心軸的距離；截面重心軸的距離；ysn、ysn荷載作用的受拉區(qū)、受壓區(qū)非預(yù)應(yīng)力鋼筋

57、各自合力點(diǎn)至荷載作用的受拉區(qū)、受壓區(qū)非預(yù)應(yīng)力鋼筋各自合力點(diǎn)至凈截面重心軸的距離。凈截面重心軸的距離。pcIp（pcIIp）、pcIp（pcIIp）荷載作用的受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)荷載作用的受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋各自合力點(diǎn)處混凝土的應(yīng)力。應(yīng)力鋼筋各自合力點(diǎn)處混凝土的應(yīng)力。pcIs（pcIIs）、pcIs（pcIIs）荷載作用的受拉區(qū)、受壓區(qū)非荷載作用的受拉區(qū)、受壓區(qū)非預(yù)應(yīng)力鋼筋各自合力點(diǎn)處混凝土的應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力鋼筋各自合力點(diǎn)處混凝土的應(yīng)力。二、二、正常使用階段應(yīng)力分析正常使用階段應(yīng)力分析1、消壓極限狀態(tài)外荷載增加至截面彎矩為外荷載增加至截面彎矩為M0時(shí)，受拉邊緣混凝土預(yù)時(shí)，受拉邊緣混凝土預(yù)壓應(yīng)力剛好為

58、零，這時(shí)彎矩壓應(yīng)力剛好為零，這時(shí)彎矩M0稱為消壓彎矩。則稱為消壓彎矩。則0pc00WM所以所以 0pc0WM(9-54)W0為換算截面對(duì)受拉邊緣彈性抵抗矩，為換算截面對(duì)受拉邊緣彈性抵抗矩，W0I0/y，其中其中y為換算截面重心至受拉邊緣的距離。為換算截面重心至受拉邊緣的距離。pcII扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后，在截面受拉邊緣由預(yù)應(yīng)扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后，在截面受拉邊緣由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力；力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力；此時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋此時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)p的應(yīng)力的應(yīng)力 p由由 pe增加增加 ，預(yù)應(yīng)力鋼筋，預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)p的應(yīng)的應(yīng)力力 p由由 pe減少減少 ，即，即p00EpyIMp00EpyIMp00Epe

59、pyIM(9-54)p00EpeIIpyIM(9-55)相應(yīng)的非預(yù)應(yīng)力鋼筋相應(yīng)的非預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)s的壓應(yīng)力的壓應(yīng)力 s由由 s減少減少 ，非預(yù)應(yīng)力鋼，非預(yù)應(yīng)力鋼筋筋A(yù)s的壓應(yīng)力的壓應(yīng)力 s由由 s增加增加 和，即和，即 s00EsyIMs00EsyIMs00EsssyIMs00EssIIsyIM (9-56)(9-57)2、開(kāi)裂極限狀態(tài)、開(kāi)裂極限狀態(tài) 外荷載繼續(xù)增加，使混凝土拉應(yīng)力達(dá)到混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值外荷載繼續(xù)增加，使混凝土拉應(yīng)力達(dá)到混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值ftk，截，截面下邊緣混凝土即將開(kāi)裂。此時(shí)截面上受到的彎矩即為開(kāi)裂彎矩面下邊緣混凝土即將開(kāi)裂。此時(shí)截面上受到的彎矩即為開(kāi)裂彎矩Mcr

60、，則，則0tkpc0tk0cr)(WfWfMM(9-58)受拉區(qū)混凝土塑性影響系數(shù)，按附表受拉區(qū)混凝土塑性影響系數(shù)，按附表11采用；采用；pcII扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后，在截面受拉邊緣由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后，在截面受拉邊緣由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力。土法向應(yīng)力。三、三、施工階段混凝土應(yīng)力控制驗(yàn)算施工階段混凝土應(yīng)力控制驗(yàn)算預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的受力特點(diǎn)在制作、運(yùn)輸和安裝等施工預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的受力特點(diǎn)在制作、運(yùn)輸和安裝等施工階段與使用階段是不同的。階段與使用階段是不同的。(a)制作階段；制作階段；(b)運(yùn)輸和吊裝；運(yùn)輸和吊裝；(c)制作階段產(chǎn)生的內(nèi)力圖；制作階段產(chǎn)生的內(nèi)力圖；

61、(d)運(yùn)輸?shù)跹b時(shí)自重產(chǎn)生的內(nèi)力圖運(yùn)輸?shù)跹b時(shí)自重產(chǎn)生的內(nèi)力圖圖圖9-26 預(yù)應(yīng)力構(gòu)件制作、吊裝時(shí)的內(nèi)力圖預(yù)應(yīng)力構(gòu)件制作、吊裝時(shí)的內(nèi)力圖截面邊緣的混凝土法向應(yīng)力為截面邊緣的混凝土法向應(yīng)力為 0k0kpcIIWMANctcc(9-59)ct、cc相應(yīng)施工階段計(jì)算截面邊緣纖維的混凝土拉應(yīng)力、壓應(yīng)力；相應(yīng)施工階段計(jì)算截面邊緣纖維的混凝土拉應(yīng)力、壓應(yīng)力；pcII預(yù)應(yīng)力作用下驗(yàn)算邊緣的混凝土法向應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力作用下驗(yàn)算邊緣的混凝土法向應(yīng)力。Mk構(gòu)件自重及施工荷載標(biāo)準(zhǔn)組合在計(jì)算截面產(chǎn)生的軸向力值、彎矩值。構(gòu)件自重及施工荷載標(biāo)準(zhǔn)組合在計(jì)算截面產(chǎn)生的軸向力值、彎矩值。W0驗(yàn)算邊緣的換算截面彈性抵抗矩。驗(yàn)算邊緣的換算

62、截面彈性抵抗矩。施工階段截面應(yīng)力驗(yàn)算，一般是在求得截面應(yīng)力值后，按是否允許出現(xiàn)施工階段截面應(yīng)力驗(yàn)算，一般是在求得截面應(yīng)力值后，按是否允許出現(xiàn)裂縫分別對(duì)混凝土應(yīng)力進(jìn)行控制。裂縫分別對(duì)混凝土應(yīng)力進(jìn)行控制。(1)對(duì)于施工階段不允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，對(duì)于施工階段不允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，或預(yù)壓時(shí)全截面受壓的構(gòu)件或預(yù)壓時(shí)全截面受壓的構(gòu)件tkctf ckcc8.0f (9-60)(9-61)式中式中 f tk、f ck與各施工階段混凝土立方體抗壓強(qiáng)度與各施工階段混凝土立方體抗壓強(qiáng)度f(wàn) cu相應(yīng)的軸心相應(yīng)的軸心抗拉、抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，可由附表抗拉、抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，可由附表6用線性內(nèi)插法查得；用線性內(nèi)插法查得；tkc

63、t2 f ckcc8.0f（2）對(duì)于施工階段預(yù)拉區(qū)允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，）對(duì)于施工階段預(yù)拉區(qū)允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，當(dāng)預(yù)拉區(qū)不配置預(yù)應(yīng)力鋼筋（當(dāng)預(yù)拉區(qū)不配置預(yù)應(yīng)力鋼筋（Ap=0）時(shí)）時(shí) （9-62）(9-63)四、正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算四、正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算1、正截面抗裂驗(yàn)算、正截面抗裂驗(yàn)算（1）嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件在荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下應(yīng)滿足條件）嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件在荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下應(yīng)滿足條件0pc0WMk(9-64)（2）一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件在荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下應(yīng)滿足條件）一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件在荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下應(yīng)滿足條件tkkfWMpc0(9-65)在荷載永久組合下應(yīng)滿足條件在荷載永久組合下

64、應(yīng)滿足條件0pc0WMk(9-66)Mk、Mq標(biāo)準(zhǔn)荷載組合、永久荷載組合下彎矩值；標(biāo)準(zhǔn)荷載組合、永久荷載組合下彎矩值；W0換算截面對(duì)受拉邊緣的彈性抵抗矩；換算截面對(duì)受拉邊緣的彈性抵抗矩；ftk混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值?；炷恋妮S心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。pcII扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后，在截面受拉邊緣由預(yù)扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后，在截面受拉邊緣由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力；應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力；2、斜截面抗裂驗(yàn)算、斜截面抗裂驗(yàn)算(1)混凝土主拉應(yīng)力混凝土主拉應(yīng)力 對(duì)嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件（一級(jí)控制）對(duì)嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件（一級(jí)控制）tktp85.0f(9-67)對(duì)一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件（二級(jí)控制

65、）對(duì)一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件（二級(jí)控制）tktp95.0f(9-68)(2)混凝土主壓應(yīng)力混凝土主壓應(yīng)力 對(duì)以上兩類(lèi)構(gòu)件（一、二級(jí)控制）對(duì)以上兩類(lèi)構(gòu)件（一、二級(jí)控制）tkcp6.0f (9-69)tp、cp混凝土的主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力?；炷恋闹骼瓚?yīng)力和主壓應(yīng)力。如滿足上述條件，則認(rèn)為斜截面抗裂，否則應(yīng)加大構(gòu)件的截面尺寸。如滿足上述條件，則認(rèn)為斜截面抗裂，否則應(yīng)加大構(gòu)件的截面尺寸。由于斜裂縫出現(xiàn)以前，構(gòu)件基本上還處于彈性工作階段，故可用材料力由于斜裂縫出現(xiàn)以前，構(gòu)件基本上還處于彈性工作階段，故可用材料力學(xué)公式計(jì)算主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力。即學(xué)公式計(jì)算主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力。即22yxyxcptp22(9-

66、70)00kpcxyIMbISAV00ppbpek)sin(9-71)(9-72)x由預(yù)應(yīng)力和彎矩由預(yù)應(yīng)力和彎矩Mk在計(jì)算纖維處產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力；在計(jì)算纖維處產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力；y由集中荷載（如吊車(chē)梁集中力等）標(biāo)準(zhǔn)值由集中荷載（如吊車(chē)梁集中力等）標(biāo)準(zhǔn)值Fk產(chǎn)生的混凝土豎向壓產(chǎn)生的混凝土豎向壓應(yīng)力，在應(yīng)力，在Fk作用點(diǎn)兩側(cè)一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)；作用點(diǎn)兩側(cè)一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)；由剪力值由剪力值Vk和預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的預(yù)應(yīng)力在計(jì)算纖維處產(chǎn)生的混凝和預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的預(yù)應(yīng)力在計(jì)算纖維處產(chǎn)生的混凝土剪應(yīng)力（如有扭矩作用，尚應(yīng)考慮扭矩引起的剪應(yīng)力）；當(dāng)有集中荷土剪應(yīng)力（如有扭矩作用，尚應(yīng)考慮扭矩引起的剪應(yīng)力）；當(dāng)有集中荷載載Fk作用時(shí)，在作用時(shí)，在Fk作用點(diǎn)兩側(cè)一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)，由作用點(diǎn)兩側(cè)一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)，由Fs產(chǎn)生的混凝土剪應(yīng)產(chǎn)生的混凝土剪應(yīng)力；力；pc扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后，在計(jì)算纖維處由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后，在計(jì)算纖維處由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力；向應(yīng)力；pe預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力；預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力；Mk、Vk按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的彎矩值、剪力值；按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的彎矩值、剪力