第10章预应力混凝土构件要点.ppt

第10章 预应力混凝土构件 10.4.1 受弯构件的应力分析 预应力混凝土受弯构件截面混凝土应力 (a)受拉区配置预应力钢筋的截面应力 形心轴 10.4 预应力混凝土受弯构件 预应力混凝土受弯构件截面混凝土应力 (b)受拉区、受压区配置预应力钢筋的截面应力 图10.17 预应力混凝土受弯构件截面混凝土应力 配有预应力钢筋和非预应力钢筋的 后张法预应力混凝土受弯构件截面 预应力钢筋 混凝土应力 说明 应力σp (下边缘) σpc 1)穿预应力钢筋 1、施工阶段 （1）先张法 2)张拉钢筋 0 0 0 3)完成第一批损失 0 预应力筋和非预应力筋的合力: （10-52） （10-53） 预应力钢筋应力 混凝土应力 说明 σp (下边缘) σpc 4)放松预应力钢筋 1、施工阶段 （1）先张法 非预应力筋的拉应力为： （10-56） 预应力钢筋应力 混凝土应力 说明 σp (下边缘) σpc 5)完成第二批损失 1、施工阶段 （1）先张法 全部预应力筋与非预应力筋的合力为: 预应力筋的拉应力为： 非预应力筋的拉应力为： 10.57 10.58 10.59 10.60 10.61 1、施工阶段 （2）先张法 预应力钢筋应力 混凝土应力(下边缘) 说明 σp σpc 1)穿预应力钢筋 0 0 2)张拉钢筋 钢筋被拉长，摩擦损失同时产生，钢筋拉应力比控制应力 减小了 ，混凝土上边缘受拉伸长，下边缘受压缩短，构件产生反拱 3) 完成第一批损失 4) 完成第二批损失 混凝土下边缘压应力减小到 ，钢筋拉应力减小了 混凝土下边缘压应力降低到 ，钢筋拉应力继续减小 2、使用阶段 与轴心受拉构件的分析方法相同， 1、无论是先张法还是后张法，施加外弯矩M后，预应力筋与混凝土是共同变形的。 2、在达到混凝土抗拉强度ftk之前，可按弹性材料力学按换算截面惯性矩I0来确定由弯矩产生的截面应力，即 相应预应力钢筋的应力增量为预应力钢筋位置处σc的αE倍，即： 梁底边应力 1)消压状态:当外弯矩M产生的截面受拉边缘的拉应力σc恰好抵消混凝土的预压应力σpc时，弯矩称为消压弯矩M0。 消压弯矩： 受拉区及受压区的预应力钢筋的应力分别为: （1）先张法预应力混凝土受弯构件各阶段应力分析 2)即将开裂状态 受拉区预应力钢筋的应力为: 开裂弯矩： 有效预压应力。 图10.19 开裂弯矩 (a)实际应力分布；(b)等效弹性应力分布 截面抵抗矩塑性影响系数， 《规范》建议按下式确定： （10-74） 3)承载能力极限状态 b χ u M y f A p f c Z C= T= α 1 χ 1 α c f bx p A h 0 h p a （2）后张法预应力混凝土受弯构件各阶段应力分析 预应力钢筋应力 混凝土应力(下边缘) 说明 σp σpc 1)加载至σpc=0 2)加载至受拉区 裂缝即将出现 3)加载至破坏 0 0 混凝土上边缘由拉应变，下边缘压应力减小到零，钢筋拉应力增加了 ，构件反拱减少，略有挠度 混凝土上边缘压应力增加，下边缘拉应力到达 ，钢筋拉应力增加了 ，构件少挠度增加 截面下边缘裂缝开展，构件挠度剧增，钢筋拉应力增加到 ，混凝土上边缘压应力增加到 10.4.2 预应力混凝土受弯构件的设计 1．使用阶段正截面受弯承载力计算 （1）矩形截面 图10.20 矩形截面受弯构件正截面承载力计算 （10-76） （10-77） 基本公式: 适用条件: （10-78） （10-79） （10-80） 教材P73 相对受压区高度 界限破坏时截面相对受压区高度 的计算 无明显屈服点的预应力钢筋？ 条件屈服钢筋的拉应变 任意位置处预应力钢筋及非预应力钢筋应力的计算 钢筋应力 的计算 平截面假