1、第第 10 章章 預應力混凝土構件設計預應力混凝土構件設計本章重點本章重點 預應力混凝土的概念及其優點預應力混凝土的概念及其優點 ； 預應力混凝土構件的截面設計預應力混凝土構件的截面設計。 預應力損失的原因及其計算和組合；預應力損失的原因及其計算和組合； 預應力混凝土構件的受力性能分析；預應力混凝土構件的受力性能分析； 施加預應力的方法及預應力混凝土材施加預應力的方法及預應力混凝土材料的要求；料的要求；10.1 預應力混凝土的基本知識預應力混凝土的基本知識1.普通混凝土的缺點普通混凝土的缺點10.1.1 一般概念一般概念 在使用荷載下帶裂縫工作，影響使用功能、耐在使用荷載下帶裂縫工作，影響使用

2、功能、耐久、久、 剛度和抗疲勞性。剛度和抗疲勞性。 難以利用高強度鋼筋。當裂縫寬度難以利用高強度鋼筋。當裂縫寬度0.20.3mm時，對應時，對應的鋼筋應力的鋼筋應力 s = 250N/mm2。 而高強鋼筋應力可達（而高強鋼筋應力可達（5001000）N/mm2 。2.預應力混凝土的基本原理：預應力混凝土的基本原理：借助混凝土的抗壓能力來彌補其抗拉強度的不足借助混凝土的抗壓能力來彌補其抗拉強度的不足 預應力：預應力：在混凝土結構承受使用荷載之前的在混凝土結構承受使用荷載之前的制作制作階段，階段，預先對混凝土施加應力。預先對混凝土施加應力。epNppcct 全預應力混凝土部分預應力混凝土限值預應力

3、混凝土pcct qq第 10章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理3.預應力混凝土的優、缺點預應力混凝土的優、缺點優點：優點：b. 增大了構件的剛度增大了構件的剛度，耐久性好，耐疲勞。耐久性好，耐疲勞。c. 充分利用高強度材料的性能。充分利用高強度材料的性能。d. 減輕自重。減輕自重。缺點：缺點：成本高，材料質量要求高，工序復雜，技術成本高，材料質量要求高，工序復雜，技術水平要求高。水平要求高。a. 提高構件的抗裂能力提高構件的抗裂能力。第 10章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理10.1.2預應力混凝土的分類預應力混凝土的分類根據設計特點，預應力混凝土分為：根據設計特點，預應力混凝土分為：

4、限值預應力：限值預應力：在施加預應力或全部荷載作用下，容許在施加預應力或全部荷載作用下，容許混凝土承受某一規定拉應力值，但在長期荷載組合作混凝土承受某一規定拉應力值，但在長期荷載組合作用下，混凝土不得受拉。用下，混凝土不得受拉。全預應力：全預應力：在施加預應力或全部荷載作用下，都不容在施加預應力或全部荷載作用下，都不容許混凝土出現拉應力。許混凝土出現拉應力。部分預應力：部分預應力：在全部使用荷載作用下，容許混凝土出在全部使用荷載作用下，容許混凝土出現規定的裂縫寬度。現規定的裂縫寬度。預應力主要是靠鋼筋與混凝土之間的粘結力傳遞的， 1.先張法先張法鋼筋張拉先于混凝土澆筑鋼筋張拉先于混凝土澆筑張拉

5、鋼筋張拉鋼筋 支模、澆混凝土支模、澆混凝土 混凝土達到一定強混凝土達到一定強度度剪鋼絲剪鋼絲 產生預應力產生預應力10.1.3張拉預應力鋼筋的方法張拉預應力鋼筋的方法張拉鋼筋澆注混凝土剪斷鋼筋預應力主要是靠鋼筋與混凝土之間的粘結力傳遞的第 10章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理澆混凝土，預留孔道澆混凝土，預留孔道 達到強度，穿筋達到強度，穿筋 張拉鋼張拉鋼筋，錨固筋，錨固 產生預應力產生預應力 孔道灌漿孔道灌漿2.后張法后張法鋼筋張拉后于混凝土澆筑鋼筋張拉后于混凝土澆筑澆注混凝土穿鋼筋、張拉、錨固灌漿預應力主要是靠鋼筋端部的錨具傳遞的 第 10 章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理錨、夾

6、具：錨、夾具：用于固定鋼筋用于固定鋼筋構件制作完后，能取下重復使用構件制作完后，能取下重復使用夾具夾具用于永久固定鋼筋、作為構件的一部分用于永久固定鋼筋、作為構件的一部分 錨具錨具不同種類的錨具，有不同的固定原理。同時，不同種類的錨具，有不同的固定原理。同時，固定預應力筋、錨具不同，則鋼筋的回縮量不同，固定預應力筋、錨具不同，則鋼筋的回縮量不同，錨具的尺寸外形對構件的影響也不同。錨具的尺寸外形對構件的影響也不同。10.1.4預應力混凝土構件的錨、夾具（自學）預應力混凝土構件的錨、夾具（自學）第 10 章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理(a) 張拉端 (b) 分散式固定端 (c) 集中式固定

7、端鐓頭錨具錐塞式錨具(a) JM12型錨具夾片式錨具(b) XM型與QM型錨具夾片(c) QM型單孔錨具(d) QM型多孔錨具QMXM常見的幾種錨具常見的幾種錨具第 10章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 一般要求不應低于一般要求不應低于C30；采用鋼絲，鋼鉸線，熱處；采用鋼絲，鋼鉸線，熱處理鋼筋作預應力鋼筋時理鋼筋作預應力鋼筋時，混凝土強度等級不宜低于，混凝土強度等級不宜低于 C40。10.1.5預應力混凝土構件的材料預應力混凝土構件的材料混凝土：混凝土：1.強度高。強度高。2.收縮、徐變小。收縮、徐變小。3.快硬、早強。快硬、早強。第 10章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理鋼筋：鋼

8、筋：預應力鋼筋宜采用鋼絲、鋼鉸線，也可采用預應力鋼筋宜采用鋼絲、鋼鉸線，也可采用熱處理鋼筋；普通鋼筋宜采用熱處理鋼筋；普通鋼筋宜采用HRB400級和級和HRB335 級鋼筋，也可采用級鋼筋，也可采用HPB235級鋼筋。級鋼筋。10.1.5預應力混凝土構件的材料預應力混凝土構件的材料第 10章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理1.使用階段計算使用階段計算承載力計算承載力計算正截面：軸拉構件、受彎構件正截面：軸拉構件、受彎構件斜截面：受彎構件斜截面：受彎構件裂縫控制驗算裂縫控制驗算一級：嚴格不裂一級：嚴格不裂二級：一般不裂二級：一般不裂三級：允許開裂三級：允許開裂裂縫寬度驗算裂縫寬度驗算抗裂度驗

9、算抗裂度驗算10.2 預應力混凝土構件設計的一般規定預應力混凝土構件設計的一般規定10.2.1 計算內容計算內容第 10 章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理指構件制作、運輸、吊裝等施工階段承指構件制作、運輸、吊裝等施工階段承載力、抗裂或裂縫寬度驗算。載力、抗裂或裂縫寬度驗算。2.施工階段驗算施工階段驗算v con：張拉鋼筋時，張拉設備上的測力計所：張拉鋼筋時，張拉設備上的測力計所指示的總張拉力除以預應力筋面積指示的總張拉力除以預應力筋面積。v con的確定原則：與預應力的確定原則：與預應力的施加方式及的施加方式及鋼鋼筋的品種有關。筋的品種有關。10.2.2 張拉控制應力張拉控制應力 con

10、第 10章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理v con 過高，可能引起張拉時個別鋼絲拉斷過高，可能引起張拉時個別鋼絲拉斷，所以所以 ，控制應力的大小必須適當。，控制應力的大小必須適當。v con 過高過高，施工階段可能引起構件某些部分施工階段可能引起構件某些部分受拉開裂或局部受壓破壞受拉開裂或局部受壓破壞。確定確定 con時考慮的因素時考慮的因素v con 增加。增加。產生的預應力大，抗裂性好產生的預應力大，抗裂性好。 第 10 章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理張拉控制應力限值（張拉控制應力限值（P232表表9-1） 熱處理鋼筋熱處理鋼筋消除應力鋼絲、鋼絞線消除應力鋼絲、鋼絞線 0.7

11、5 fptk 后張法后張法 先張法先張法 鋼筋種類鋼筋種類 張拉方法張拉方法0.75fptk 0.70 fptk0.65 fptk在考慮提高施工階段的抗裂性及減少應力松在考慮提高施工階段的抗裂性及減少應力松馳、摩擦、鋼筋分批張拉及臺座之間的溫差損失馳、摩擦、鋼筋分批張拉及臺座之間的溫差損失時，可以提高時，可以提高0.05fptk。第 10章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理預應力筋張拉后，由于預應力筋張拉后，由于各種原因各種原因其張拉應力會下其張拉應力會下降，這一現象稱為降，這一現象稱為預應力損失預應力損失。引起預應力損失的原。引起預應力損失的原因有因有六大類六大類。先分別找出這些損失出現的

12、原因，再根。先分別找出這些損失出現的原因，再根據先張法和后張法的施工特點，了解不同預應力損失據先張法和后張法的施工特點，了解不同預應力損失的計算和組合。的計算和組合。10.3 預應力損失預應力損失 l pe = con l最終有效預應力最終有效預應力：第 10章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理1. 張拉端錨具變形和鋼筋內縮引起的預應力損失張拉端錨具變形和鋼筋內縮引起的預應力損失 l1直線：直線：s1Elal91一、預應力損失一、預應力損失減小減小 l1的措施（的措施（P233）第 10 章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理2. 預應力鋼筋與孔道壁之間摩擦引起的損失預應力鋼筋與孔道壁之間摩

13、擦引起的損失 l2x 從張拉端至計算截面的孔道長度從張拉端至計算截面的孔道長度（m ），），可用投影長度可用投影長度； 從張拉端至計算截面曲線孔道長度的夾從張拉端至計算截面曲線孔道長度的夾角角，rad。當（當（ + kx ） 0.2時，時， l2 = con(kx + ) kxle11con2P23592減小減小 l2的措施（的措施（P236）第 10章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理3. 受張拉的鋼筋與承受拉力的設備之間溫差引起的預受張拉的鋼筋與承受拉力的設備之間溫差引起的預應力損失應力損失 l3加熱養護：此時混凝土未硬結，加熱養護：此時混凝土未硬結，鋼筋自由伸長，而臺鋼筋自由伸長，而臺

14、 座不動。座不動。Ct/100 . 1 5st通常ttEl2100 . 1100 . 2 55sst39-3P237減小減小 l3的措施（的措施（P237）第 10 章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理4. 預應力鋼筋的應力松弛引起的損失預應力鋼筋的應力松弛引起的損失 l4應力松弛現象：指鋼筋在高應力狀態下，由于鋼筋的塑性應力松弛現象：指鋼筋在高應力狀態下，由于鋼筋的塑性變形而使應力隨時間的增長而降低的現變形而使應力隨時間的增長而降低的現象。象。鋼筋的徐變：鋼筋應力保持不變，應變隨時間增長而逐漸增鋼筋的徐變：鋼筋應力保持不變，應變隨時間增長而逐漸增大。大。應力松弛損失的特點：應力松弛損失的特

15、點：v與張拉時間有關，先快后慢。第與張拉時間有關，先快后慢。第1小時完成小時完成50%，24小時完小時完成成80%。v與預應力鋼筋種類有關。預應力鋼筋種類不同，則損失大小與預應力鋼筋種類有關。預應力鋼筋種類不同，則損失大小 不同；不同；第 10章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理預應力鋼絲、鋼絞線預應力鋼絲、鋼絞線(P237)普通松馳：普通松馳： =1.0（一次）一次）， =0.9（超）（超）conptkcon45 . 04 . 0fl熱處理鋼筋：熱處理鋼筋：低松馳：低松馳：conptkcon4575. 02 . 0flconptkcon45 . 0125. 0fl,8 . 07 . 0pt

16、kconptk時ff,7 . 0ptkcon時f l4 = 0.05 con(一次），一次）， l4 = 0.035 con（超）（超）當當 con 0.5 fptk , l4 = 0。因為，。因為，應力不高，其徐變不應力不高，其徐變不明顯。明顯。減小減小 l4的措施（的措施（P238）第 10 章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理5. 混凝土收縮、徐變引起的預應力損失混凝土收縮、徐變引起的預應力損失 l5收縮、徐變將引起構件縮短，收縮、徐變將引起構件縮短，所以所以 鋼筋回縮，引起鋼筋回縮，引起 l5。此時預應力損失值的大小，與縱筋含鋼率此時預應力損失值的大小，與縱筋含鋼率、混凝土預、混凝土

17、預壓應力的大小壓應力的大小 pc及混凝土抗壓強度及混凝土抗壓強度f cu有關。有關。先張法：先張法：15128045cupc5fl9915128045cupc5fl910第 10章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 、 受拉區、受壓區預應力筋和非預應力筋受拉區、受壓區預應力筋和非預應力筋的含鋼率；的含鋼率； pc、 pc 產生第一批預應力損失后，受拉區、產生第一批預應力損失后，受拉區、受壓區預應力鋼筋在各自合力點處受壓區預應力鋼筋在各自合力點處混凝土的法向壓應力。混凝土的法向壓應力。后張法：后張法：15128035cupc5fl9-1215128035cupc5fl9-11減小減小 l1的措

18、施（的措施（P239）第 10章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理6.混凝土的局部擠壓引起的預應力損失混凝土的局部擠壓引起的預應力損失 l6后張法中，用螺旋式預應力鋼筋作配筋的環形構后張法中，用螺旋式預應力鋼筋作配筋的環形構件：電桿、水池、壓力管道等，直接在混凝土上進行件：電桿、水池、壓力管道等，直接在混凝土上進行預應力鋼筋的張拉。這時鋼筋對構件產生外壁的徑向預應力鋼筋的張拉。這時鋼筋對構件產生外壁的徑向壓力，使混凝土局部擠壓，構件的直徑局部減小，帶壓力，使混凝土局部擠壓，構件的直徑局部減小，帶來一圈內鋼筋周長的減小，因而鋼筋松馳，引起來一圈內鋼筋周長的減小，因而鋼筋松馳，引起 l6。d 3

19、m， l6 = 0 d 3m， 取取 l6 = 30N/mm2 第 10 章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理二、二、 預應力損失值的組合預應力損失值的組合第一批預應力損失第一批預應力損失 lI ：混凝土：混凝土預壓前預壓前 的各項損失的各項損失第二批預應力損失第二批預應力損失 l ：混凝土：混凝土預壓后預壓后的各項損失的各項損失第 10 章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理總損失：總損失： l = lI + lII先張法：先張法： l 100N/mm2后張法：后張法： l 80N/mm2二、二、 預應力損失值的組合預應力損失值的組合 lI = l1 + l2 + l3 + l4 lII

20、= l5先張法構件：先張法構件： lI = l1 + l2 lII = l4 + l5 + l6后張法構件：后張法構件：第 10章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理10.3軸心受拉構件的應力分析軸心受拉構件的應力分析10.3.1 10.3.1 先張法軸心受拉構件先張法軸心受拉構件(a)放張前完成第一批損失(b)放張后(c)完成第二批損失1.施工階段施工階段階段階段1：在臺座上張拉預應力鋼筋：在臺座上張拉預應力鋼筋錨固錨固澆注混凝土澆注混凝土養護（養護（放松預應力筋之前）：放松預應力筋之前）： pe = con lI pc = 0 s = 0階段階段2：砼達到設計強度的：砼達到設計強度的75以

21、上以上放松預應力筋放松預應力筋砼受到預壓砼受到預壓 peI = con lI E pcI sI = Es pcI (壓壓) pc = pcI (壓壓) 預應力鋼筋應力：預應力鋼筋應力：混凝土應力：混凝土應力：非預應力鋼筋應力：非預應力鋼筋應力：由截面平衡條件：由截面平衡條件： peI Ap = pcI Ac + sI As ( con lI Ep pcI ) Ap = pcI Ac + sI As式中：式中：A0 換算截面面積換算截面面積， A0 = Ac + Es As + Ep Ap0pIconpcI)(AAl 9-25NP peIAP pcI (壓壓) 預應力鋼筋應力：預應力鋼筋應力：混

22、凝土應力：混凝土應力：非預應力鋼筋應力：非預應力鋼筋應力：階段階段3：構件使用之前，完成第二批損失之后：構件使用之前，完成第二批損失之后 peII= con l E pcII （9-26） sII= Es pcII + l5 （9-27） pc= pcII同理，由截面平衡條件得：同理，由截面平衡條件得：0s5pconpcIIAAA)(ll9-28 peIIAc（壓）（壓） peIIAp第 10 章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理2.使用階段使用階段受力過程的三個特征點：受力過程的三個特征點：N Np0( c =0) Np,cr( c =ftk) Nu( p = fpy)(a)施加軸力前(b

23、)消壓狀態(c)開裂軸力(d)極限軸力NuN0N0Ncr NcrNu（+）（）（）階段階段4：加載至混凝土應力為零（：加載至混凝土應力為零（消壓狀態消壓狀態）：）： pc= 0 s0= l5 pe0= p0 = con l 式中式中 Np0 消壓軸力消壓軸力，抵消截面上混凝土有效預，抵消截面上混凝土有效預壓應力所需的軸向力。壓應力所需的軸向力。Np0= pe0Ap sAs=( con l)Ap l5As= pcIIA0 9-30v 階段階段5：加載至構件截面即將開裂：加載至構件截面即將開裂：式中式中 Np,cr 開裂軸力，開裂軸力， 預應力軸心受拉構預應力軸心受拉構 件即將開裂時所能承受的軸向

24、力。件即將開裂時所能承受的軸向力。(預應力的存在可以提高抗裂預應力的存在可以提高抗裂度度) c= ftk sr= Es ftk l5 pcr= con l + Eftk 截面平衡：截面平衡：Ncr=ftkAc + scrAs + pcr ApNcr= (ftk + pcII)A0 9-31v 階段階段6：加載至構件破壞：加載至構件破壞： c= 0 su= fy peu= fpy 式中，式中，Nu 極限承載力。極限承載力。(預預應力的存在不能提高正截面承載力應力的存在不能提高正截面承載力)由截面平衡條件：由截面平衡條件：Nu=fpyAp + fyAs 9-32v 階段階段2： 預應力鋼筋錨固后：

25、預應力鋼筋錨固后：(完成完成 lI)10.3.2 10.3.2 后張法軸心構件后張法軸心構件式中式中: An 構件的凈截面面積構件的凈截面面積，An = A0 EpAp = Ac + EsAs 截面平衡：截面平衡： peI Ap = cIAc + sI AsnpIconpcI)(AAl 9-34v 1施工階段施工階段v 階段階段1： 構件制作，預留孔道構件制作，預留孔道養護養護穿筋穿筋 c= pcI sI= Es pcI peI= con lI peIAP pcI (壓壓) 第 10 章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理v 階段階段3：使用階段前，完成第二批損失后：使用階段前，完成第二批損失

26、后： c= pcII sII= Es pcII + l5 (壓壓) peII= con l截面平衡：截面平衡： peII Ap = cAc + s Asns5pconpcII)(AAAll 9-35 peIIAc（壓）（壓） peIIApv 2使用階段使用階段v階段階段4 消壓消壓 (加載到混凝土應力為零加載到混凝土應力為零) pc= 0 s0= Es pcII + l5 Es pcII = l5 (壓壓) pe0= con l + E pcII 截面平衡：截面平衡： N0 = pe0Ap As s0 = pcIIA0v 階段階段5： 構件即將開裂構件即將開裂 cr= ftk scr= Esf

27、tk l5 (拉拉) pcr= con l + E pcII + Esftk 截面平衡：截面平衡： Ncr = pcrAp + As scr + Acftk Ncr = ( pcII + ftk)A09-37v 階段階段6：構件加載達到極限承載力：構件加載達到極限承載力 c= 0 s= fy pe= fpy 先張法、后張法軸心受力構件各階段先張法、后張法軸心受力構件各階段的應力狀態及公式的表達有什的應力狀態及公式的表達有什么共同點和差異。么共同點和差異。Nu = fpyAp + fy As9-38想一想：想一想：10 章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理N 軸力設計值軸力設計值。上式主要用來

28、求上式主要用來求Ap和和As，一般按構造先設，一般按構造先設As ，再，再求求Ap。10.4預應力軸心受拉構件的計算和驗算預應力軸心受拉構件的計算和驗算10.4.1 10.4.1 使用階段計算使用階段計算1.正截面承載力計算正截面承載力計算N Nu = fyAs + fpy Ap9-3910 章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理N 軸力值軸力值。2.抗裂度驗算及裂縫寬度驗算抗裂度驗算及裂縫寬度驗算N Ncr =( pcII + ftk)A09-40第 10 章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 裂縫控制等級（裂縫控制等級（P253P2254）即：在荷載效應標準組合下，不出現拉應力。即：在荷

29、載效應標準組合下，不出現拉應力。 pc 扣除全部預應力損失后的混凝土預壓應力。扣除全部預應力損失后的混凝土預壓應力。n0s5pconpcAAAA)(ll或v 嚴格要求不出現裂縫的構件嚴格要求不出現裂縫的構件 (一級一級) ck pc 0 ck 按荷載效應標準組合求得的混凝土的法向應力。按荷載效應標準組合求得的混凝土的法向應力。 0kckAN 第 10 章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理v 一般要求不出現裂縫的構件一般要求不出現裂縫的構件 (二級二級)上兩式表明：在荷載效應標準組合下，允許出現上兩式表明：在荷載效應標準組合下，允許出現拉應力，但有一定限值；在荷載效應準永久組合拉應力，但有一定

30、限值；在荷載效應準永久組合下，不允許出現拉應力。下，不允許出現拉應力。 cq 在荷載效應準永久組合下的混凝土法向應力。在荷載效應準永久組合下的混凝土法向應力。荷載效應準永久組合下：荷載效應準永久組合下： cq pc 0荷載效應標準組合下：荷載效應標準組合下： ck pc ftk第 10 章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理v 允許開裂，但要限制裂縫寬度允許開裂，但要限制裂縫寬度 (三級三級) cr 構件受力特征系數，對軸拉構件取構件受力特征系數，對軸拉構件取2.2；式中式中: sk縱向受拉鋼筋的等效應力，即縱向受拉鋼筋的等效應力，即wmax wlim)08. 09 . 1(teeqsskcr

31、maxdcEw spp0kskAANN s5pp0p0AANl 第 10 章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理先張法：放松預應力鋼筋時構件承載力驗算。先張法：放松預應力鋼筋時構件承載力驗算。后張法：張拉鋼筋時構件承載力驗算，端部后張法：張拉鋼筋時構件承載力驗算，端部 錨固區局部受壓驗算。錨固區局部受壓驗算。10.4.2 10.4.2 施工階段驗算（施工階段驗算（P255P256）第 10 章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理1.承載力驗算承載力驗算式中式中: fck 放松放松(張拉張拉)預應力鋼筋時預應力鋼筋時,混凝土立方體抗混凝土立方體抗 壓強度相應的軸心抗壓強度標準值，壓強度相應的軸心

32、抗壓強度標準值，用線用線 性內插性內插法求得；法求得； cc 放松放松(張拉張拉)鋼筋時混凝土的最大法向壓力鋼筋時混凝土的最大法向壓力。npIconpcIcc)(AAl 先先張張法法：npconpcIccAA 后后張張法法：在施工階段：在施工階段： 要求要求：fcu 0.75 fcu cc = 0.8 fck10-52第 10 章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理2.錨固端局即承壓驗算錨固端局即承壓驗算a. 防止局壓傳遞段劈裂防止局壓傳遞段劈裂(抗裂抗裂) 局部受壓區的截面尺寸局部受壓區的截面尺寸要求要求：Fl 1.35 c l fc Aln243（243頁）第 10 章混凝土結構設計原理混

33、凝土結構設計原理 l 混凝土局壓強度提高系數，混凝土局壓強度提高系數，“套箍套箍”作作用用lAA /b Al 局局部受部受壓面積壓面積；Ab 局壓時計算底面積，按同心、對稱原局壓時計算底面積，按同心、對稱原則確定則確定。 式中式中: Fl 局部受壓面上作用的局部壓力設計值局部受壓面上作用的局部壓力設計值 Fl = 1.2 conApAln 局部受壓凈面積，從錨具邊局部受壓凈面積，從錨具邊45線沿墊線沿墊板擴散至構件表面板擴散至構件表面，并，并減去孔道凹槽減去孔道凹槽部分的面積。部分的面積。第 10章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理sAlAnlAncor2s2211s1vlAA /corco

34、r式中式中 體積配筋率體積配筋率，即，即vb. 局部受壓承載力計算局部受壓承載力計算（P244）為防止構件端部的局壓破壞，配方格網式為防止構件端部的局壓破壞，配方格網式或螺旋式間接鋼筋。或螺旋式間接鋼筋。nycorvcc)2(9 . 0lllAffF 9-20第 10 章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理第 10章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理10.4預應力混凝土受彎構件的設計計算預應力混凝土受彎構件的設計計算10.4.1 10.4.1 各階段應力分析各階段應力分析預應力構件直至開裂前，基本處于彈性工作狀態。預應力構件直至開裂前，基本處于彈性工作狀態。所以，由材力分析得：所以，由材力分

35、析得：yIeNANypppc)(yIM預應力作用下：預應力作用下：使用彎矩作用下：使用彎矩作用下：第 10 章混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理10.4.2 10.4.2 使用階段計算使用階段計算1.正截面承載力計算正截面承載力計算As, As, Ap均屈服均屈服， pu = p0 fpy )()()()2(p0ppyp0s0sy0c1ahAfhAfxhbxfMppy0pppysysyc1)(AfAfAfAfbxfP270v 矩形截面：矩形截面：a 縱向受壓鋼筋縱向受壓鋼筋(包括預應力鋼筋和非預應力鋼筋包括預應力鋼筋和非預應力鋼筋)合力合力點至受壓區邊緣的距離點至受壓區邊緣的距離。 b 相對

36、界限受壓區高度相對界限受壓區高度。有屈服點的鋼筋：有屈服點的鋼筋：scup0py1b1Ef9-67P268無屈服點的鋼筋：無屈服點的鋼筋：scup0pycu1b00201Ef.9-68P268適用條件：適用條件：2a x b h0 p0 受拉區預應力鋼筋合力點處混凝土法向應力為受拉區預應力鋼筋合力點處混凝土法向應力為零時預應力鋼筋的應力零時預應力鋼筋的應力， p0 = con l。 受彎構件由于預應力的存在，阻滯了斜裂縫的出現和開展，受彎構件由于預應力的存在，阻滯了斜裂縫的出現和開展，增加了混凝土剪壓區的高度和骨料咬合力，提高了斜截面抗剪強增加了混凝土剪壓區的高度和骨料咬合力，提高了斜截面抗剪強度度Vp。V Vcs + VpVp = 0.05Np0Np0