混凝土结构设计原理8_预应力混凝土构件.ppt

消压 (加载到混凝土应力为零) ?pc = 0 ?s= ?Es?pcII + ?l5 – ?Es?pcII = ?l5 (压) ?p0 = ?con – ?l + ?Ep?pcII 截面平衡： N0 = ?p0 Ap – As?s =(?con – ?l + ?E?pcII ) Ap– As?s =?pcII An + ?E?pcII Ap = ?pcII·A0 2、使用阶段 由完成第二批损失后的两种钢筋的应力状态可知： （如前述：A0 = An +?Ep·Ap ) 第8章 预应力混凝土构件 8.3 轴心受拉构件的应力分析 继续加载至构件即将开裂 ?pc = ftk（拉） ?s= ?l5 – ?Esftk ?p = ?con – ?l + ?Ep?pcII + ?Ep ftk 截面平衡： Ncr = ?pAp - As?s + Ac·ftk Ncr = N0+ ftkA0= (?pcII + ftk)A0 由消压状态的两种钢筋的应力状态可知： 式中 Ncr –––开裂轴力。将作为使用阶段抗裂验算的依据。 预应力的存在可以提高轴拉构件的抗裂能力，提高幅度为N0 第8章 预应力混凝土构件 8.3 轴心受拉构件的应力分析 构件加载达到极限承载力： ?pc = 0 ?s= fy ?p = fpy 先张法、后张法轴心受力构件各阶段的应力状态及公式的表达有什么共同点和差异。 Nu = fpy·Ap + fy ·As 想一想： 式中，Nu ––– 极限承载力，将作为使用阶段承载力计 算的依据。预应力的存在不能提高正截面承载力. 第8章 预应力混凝土构件 8.3 轴心受拉构件的应力分析 先、后张法计算公式的比较 1、钢筋应力 后张法 先张法 张拉到?con ： 放张前临时锚固后： ?s = 0 ?p = ?con –?lI ?s= ?Es ?cc ?p = ?con – ?l2 放张完成第一批损失后： ?p = ?con – ?lI –?E ?pcI ?s = ?Es ?pcI (压) 锚固完成第一批损失 后： ?s= ?Es ?pcI ?p = ?con – ?lI 第8章 预应力混凝土构件 8.3 轴心受拉构件的应力分析 后张法 先张法 完成第二批损失之后： ?p=?con – ?l – ?E?pcII ?s= ?Es?pcII + ?l5 加载至消压状态： ?s= ?l5 (压) ?p = ?p0 = ?con – ?l ?s= ?Es?pcII + ?l5 (压) ?p = ?con – ?l ?s= ?l5 (压) ?p = ?con – ?l + ?Ep?pcII 第8章 预应力混凝土构件 8.3 轴心受拉构件的应力分析 后张法 先张法 加载至混凝土即将开裂： ?s= ?l5 – ?Es ftk ?p = ?con – ?l + ? Epftk 加载至构件破坏： ?s= fy ?p = fpy ?s= ?l5 – ?Esftk ?s= fy ?p = fpy ?p = ?con – ?l + ?E ftk + ?Ep?pcII 第8章 预应力混凝土构件 8.3 轴心受拉构件的应力分析 由以上钢筋应力比较可知： 对于非预应力筋，先、后张法各时刻公式形式相同，这是因为均需与混凝土变形协调，以0应力为起点。 对于预应力筋, 各时刻后张法比先张法多了?E?p，这是由于后张法张拉过程中使混凝土弹性压缩引起的预应力筋的应力变化已融入仪表读数中。 第8章 预应力混凝土构件 8.3 轴心受拉构件的应力分析 2、混凝土应力 后张法 先张法 张拉到?con ： 放张前临时锚固后： 放张完成第一批损失后： 锚固完成第一批损失 后： ?pc = 0 ?pc = ?pcI (压) ?pc= ?cc ?pc= ?pcI (压) 第8章 预应力混凝土构件 8.3 轴心受拉构件的应力分析 后张法 先张法 完成第二批损失之后： 加载至消压状态： ?pc=?pcII ?pc= 0 ?pc= ?pcII ?pc = 0 第8章 预应力混凝土构件 8.3 轴心受拉构件的应力分析 后张法 先张法 加载至混凝土即将开裂： 加载至构件破坏： ?pc= －ftk ? pc= 0 ?pc = －ftk ?pc = 0 第8章 预应力混凝土构件 8.3 轴心受拉构件的应力分析 由以上混凝土应力比较可知： 对于混凝土，先、后张法各时刻公式形式相同，但施工阶段的?pcI和?pcII的公式中，先张法用A0 ，后张法用