混凝土结构-预应力2(轴压构件)

9．2预应力混凝土轴心受拉构件第九章预应力混凝土构件的计算一、基本假定在分析预应力混凝土构件开裂前应力状态时，假定混凝土为弹性体。当混凝土受预应力作用而产生弹性压缩（或伸长），若钢筋与混凝土协调变形，则有cEsccscsssEEEE＝cs得式中csEEE第九章预应力混凝土构件的计算二、轴心受拉构件各阶段应力分析1．先张法（1）施工阶段—放松预应力钢筋时，混凝土获得的有效预压应力为截面配筋图放松预应力钢筋时的受力示意图pcI第九章预应力混凝土构件的计算sEpEcplIAAAA)(conpcI预应力钢筋的拉应力:pcIEIconpeI)(l非预应力钢筋产生的压力为:pcIEsI据平衡方程cpcΙppessAAA得第九章预应力混凝土构件的计算pAN)(lIconpI0pcIANp设则spcAAAAEE0截面配筋图第九章预应力混凝土构件的计算完成第二批预应力损失后，混凝土获得的有效预压应力pcI完成第二批损失受力示意图第九章预应力混凝土构件的计算预应力钢筋的拉应力:pcEconpcpcIEpcIEIcon)()()(lllpe非预应力钢筋产生的压力为:)(5pcEls第九章预应力混凝土构件的计算sEpEc5pconpc)(AAAAAsllsllAAN5pconp)(设则0pcANP据平衡方程cpcpesAAAps得第九章预应力混凝土构件的计算（2）使用阶段加荷到混凝土应力为零，纵向消压轴力为p0N预应力混凝土轴心受拉构件各阶段的受力示意图（b）放松预应力钢筋；（c）完成第二批损失；（d）加荷至混凝土应力为零；（e）裂缝即将出现；（f）构件破坏第九章预应力混凝土构件的计算预应力钢筋的拉应力：lpcEpcElconconpcEpep0)(非预应力钢筋的拉应力：55)(lpcElpcEpcEsso第九章预应力混凝土构件的计算由平衡条件求得sllssoAAAAN5pconpp0p0)(0pcA第九章预应力混凝土构件的计算加荷至裂缝即将出现预应力钢筋的拉应力tkEconpcrfl非预应力钢筋的拉应力5tkEscrlf第九章预应力混凝土构件的计算由平衡条件求得sltkEptkElconctkcAfAfAfAAAfN)()(5sscrpcrptkcrs5PconEctk)()(AAAAAfllPEs000tk)(AfAAfpctkpc0tkpccr)(AfN故—抗裂度大幅提高第九章预应力混凝土构件的计算加荷至构件破坏syppyuAfAfN—承载力不变第九章预应力混凝土构件的计算2．后张法（1）施工阶段预应力钢筋锚固后混凝土的预压应力pcI预应力钢筋锚固后的受力示意图截面配筋图第九章预应力混凝土构件的计算预应力钢筋的拉应力:lIconpeI非预应力钢筋产生的压力为:pcIEsI据平衡方程:cpcΙppessAAA)()(sEcpIconpcIAAAl得第九章预应力混凝土构件的计算sEcnAAA设则pAN)(lIconpInpANpcI截面配筋图第九章预应力混凝土构件的计算完成第二批预应力损失后，混凝土获得的有效预压应力pcI完成第二批预应力损失后的受力示意图第九章预应力混凝土构件的计算预应力钢筋的拉应力非预应力钢筋产生的压力为据平衡方程lpecon)(5pcEslcpcpesAAAps第九章预应力混凝土构件的计算sEc5pconpc)(AAAAsllsllAAN5pconp)(设则nPANpc得第九章预应力混凝土构件的计算（2）使用阶段加荷到混凝土应力为零，纵向消压轴力为p0N预应力混凝土轴心受拉构件各阶段的受力示意图（b）放松预应力钢筋；（c）完成第二批损失；（d）加荷至混凝土应力为零；（e）裂缝即将出现；（f）构件破坏第九章预应力混凝土构件的计算预应力钢筋的拉应力非预应力钢筋产生的压力为pcEconp0l55pcE0s)(lpcEl第九章预应力混凝土构件的计算据平衡方程sllssoppoAAAAN5ppcEconp0)(pEs5pcon)(AAApcllppcEAAnpc0pcA第九章预应力混凝土构件的计算加荷至裂缝即将出现预应力钢筋的拉应力非预应力钢筋的拉应力tkEconpcrfpcEl5tkEscrlf第九章预应力混凝土构件的计算0pctk)(Af据平衡方程sscrpcrptkcrAAAfNcs5Pconctk)()(AfAfAfltkEtkEpcEl00tkAAfpc—抗裂度大幅提高第九章预应力混凝土构件的计算加荷至构件破坏syppyuAfAfN—承载力不变第九章预应力混凝土构件的计算三、预应力混凝土轴心受拉构件的计算设计计算内容1．使用阶段承载力计算2.使用阶段正截面裂缝控制验算3.施工阶段验算4.施工阶段锚固区局部承载力验算第九章预应力混凝土构件的计算1．使用阶段承载力计算syppyAfAfN第九章预应力混凝土构件的计算2．使用阶段正截面裂缝控制验算(1)一级：严格要求不出现裂缝的构件在荷载效应的标准组合下应符合下列规定0pcck第九章预应力混凝土构件的计算（2）二级：一般要求不出现裂缝的构件在荷载效应的标准组合下应符合下列规定：tkpcckf第九章预应力混凝土构件的计算－在荷载效应的标准组合混凝土法向应力；ck0ANkckkN—按荷载效应标准组合计算的轴向力值；pc—扣除全部预应力损失后在抗裂验算边缘混凝土的预压应力。第九章预应力混凝土构件的计算对在使用阶段允许出现裂缝的预应力混凝土轴心受拉构件称为三级构件，应验算其裂缝宽度。最大裂缝宽度的计算方法与第八章介绍的方法相似，但，按下列公式计算。(3)三级——允许出现裂缝的构件sktespp0kskAANNtepsAAA)(te第九章预应力混凝土构件的计算)08.09.1(2.2maxteeqsskdcEw裂缝宽度验算第九章预应力混凝土构件的计算3．施工阶段验算在先张法放松钢筋时(或后张法张拉钢筋完毕时)，混凝土受到的预压应力达到最大值。而此时的混凝土强度通常仅达到设计强度的75％，故应进行施工阶段承载力验算，《规范》规定：'ckcc8.0f'ckfcc——放松预应力钢筋或张拉完毕时，混凝土的抗压强度标准值；——放松预应力钢筋或张拉完毕时，混凝土承受的预压应力。第九章预应力混凝土构件的计算先张法后张法01cc)(AAplconnpconAAcc第九章预应力混凝土构件的计算4.施工阶段锚固区局部承载力验算按前面的公式计算第九章预应力混凝土构件的计算例9－1某24m跨度预应力混凝土拱形屋架下弦杆如图9-24所示，设计条件见表9－7。试对该下弦杆进行使用阶段承载力计算、抗裂验算，施工阶段验算及端部受压承载力计算。第九章预应力混凝土构件的计算预应力混凝土拱形屋架端部构造图50