水工钢筋混凝土结构学ppt课件第十章预应力混凝土

水工钢筋混凝土结构学课件第十章预应力混凝土,水工钢筋混凝土结构学课件第十章预应力混凝土,第十章 预应力混凝土构件,第一：,砼的,极限拉应变,一般为（,0.10.15,）,10,-3,，,故砼,开裂,时，钢筋的应力只有,2030,MPa；,第二：,对应于,裂缝宽度,为(0.2 0.3) mm时的钢筋应力,约为,250,MPa。,可见，,普通砼中,采用,高强钢筋，不能发挥,高强钢筋,的,强度优势。,第十章 预应力混凝土构件第一：砼的极限拉应变一般为（0.1,二、预应力的基本概念,第十章 预应力混凝土构件,s,b,二、预应力的基本概念第十章 预应力混凝土构件sb,s,pc,较大，全截面处于,受压,状态，,不会,开裂；,称,全,预应力砼,。,拉应力,超过,混凝土的抗拉强度，,会产生裂缝，,称,部分,预应力砼,。,第十章 预应力混凝土构件,有,小于,混凝土抗拉强度的拉应力作用，,一般不会,开裂；,称,有限,预应力砼,。,spc较大，全截面处于受压状态，拉应力超过混凝土的抗拉强度，,第十章 预应力混凝土构件,第十章 预应力混凝土构件,10.2 施加预应力的方法,先张法,第十章 预应力混凝土构件,10.2 施加预应力的方法先张法第十章 预应力混凝土构件,第十章 预应力混凝土构件,传递长度,l,tr,s,p,t,s,pc,s,pc,第十章 预应力混凝土构件传递长度ltrsptspcspc,后张法,第十章 预应力混凝土构件,10.2 施加预应力的方法,后张法第十章 预应力混凝土构件10.2 施加预应力的方法,后张法,第十章 预应力混凝土构件,后张法第十章 预应力混凝土构件,第十章 预应力混凝土构件,第十章 预应力混凝土构件,第十章 预应力混凝土构件,10.3 预应力混凝土构件的基本分析方法,方法一：,利用,材料力学,公式计算截面应力,认为开裂前,材料,是线弹性的，,截面应力,=,预加力,N,p,产生的应力,+,外力矩,M,产生的应力,第十章 预应力混凝土构件10.3 预应力混凝土构件的基本分析,第十章 预应力混凝土构件,第十章 预应力混凝土构件,受荷前,受荷后,方法二：,采用与钢筋混凝土类同的计算方法,（,认为外力矩,M,由截面上的,抵抗内力偶,相平衡。,）,截面应力,第十章 预应力混凝土构件,受荷前受荷后方法二：采用与钢筋混凝土类同的计算方法,1、,预应力混凝土受弯构件是,依靠内力臂,a,的变化,来抵抗外弯矩的作用，,在受力过程中,预应力筋,一直承受较大的拉力,N,p,，,混凝土,一直承受压力,C,且,N,p,、,C,的值变化较小。,由方法二可知：,第十章 预应力混凝土构件,1、预应力混凝土受弯构件是依靠内力臂a的变化由方法二可知：第,2、,而钢筋混凝土受弯构件开裂后，,内力臂,h,0,基本保持不变，,而钢筋拉力,T,和压区混凝土的压力,C,随弯矩增长,而不断增大。,s,s,A,s,M,h,h,0,C,第十章 预应力混凝土构件,3、,预应力混凝土的这种,受力特点,，充分利用了,钢筋,抗拉强度,和混凝土,抗压强度,高的特性，,可以使得,高强度材料,的性能得以发挥。,2、而钢筋混凝土受弯构件开裂后， ssAsMhh0C第十章,方法三：,平衡荷载法,1、,由外荷载,g,产生的弯矩,e,p,e,0,2、,布置预应力钢筋,g,x,使预加力产生的弯矩,N,p,e,p,和外荷载,g,产生的弯矩,M,g,抵消,第十章 预应力混凝土构件,截面应力,则,且取,取,方法三：平衡荷载法1、由外荷载g产生的弯矩epe02、布置,10.4 预应力混凝土的材料及锚夹具,（1）,强度高,：,第一,要在钢筋中建立起,高应力,；,第二,预应力混凝土会产生各种,预应力损失,（2）,一定的塑性：,避免,超载,、,低温,、,冲击,及,地震,时,的,脆性断裂,。,（3）,良好的加工性能,：以满足,焊接,、,镦粗,等的加工要求。,（4）,低松弛性,：以减小由于,松弛,而产生的预应力损失。,（5）,与混凝土良好的粘结性能,：采用,刻痕,、,压波,等方法,来提高粘结强度。,一、预应力钢筋,1、对预应力钢筋的性能要求,第十章 预应力混凝土构件,10.4 预应力混凝土的材料及锚夹具（1）强度高：第一要在钢,2、预应力钢筋的种类,是用,3,或,7股,高强钢丝,扭结而成,的一种高强预应力筋，其中以,7股钢绞线,应用最多。,无粘结预应力束,（1）钢绞线,第十章 预应力混凝土构件,2、预应力钢筋的种类 是用3或7股高强钢丝扭结,是采用优质,碳素钢盘条,，经过几次,冷拔,后得到。,中强钢丝的强度为,8001200MPa,，,高强钢丝的强度为,15701770MPa。,为增加与,混凝土,的,粘结强度，,钢丝表面可采用刻痕或,压波，也可制成螺旋肋。,（2）中高强钢丝,第十章 预应力混凝土构件,螺旋肋钢丝,刻痕钢丝,是采用优质碳素钢盘条，经过几次冷拔后得到。（2）中高强钢丝第,消除应力钢丝：,钢丝经,冷拔,后，存在有较大的,内应力,，一般都需要采用,低温回火,处理来消除内应力。,消除应力钢丝的,比例极限,、,条件屈服强度,和,弹性模量,均比,消除应力前,有所提高，塑性也有所改善。,第十章 预应力混凝土构件,消除应力钢丝：第十章 预应力混凝土构件,用,热轧中碳低合金钢,经过,调质热处理,后制成的高强度钢筋。直径为,610,mm，,抗拉强度为,1470,MPa,。,除,冷拉低合金钢筋,外，其余预应力筋的,应力-应变曲线,均,无,明显屈服点，取,残余应变,为0.2%的,条件屈服点,作为抗拉强度设计指标。,（3）热处理钢筋,第十章 预应力混凝土构件,用热轧中碳低合金钢经过调质热处理后制成的高强度钢筋,种 类,符号,d(mm),f,yk,钢绞线,1,3,s,8.6、10.8,1860、1720、1570,12.9,1720、1570,1,7,9.5、11.1、12.7,1860,15.2,1860、1720,清除应力钢丝,光面,螺旋助,P,H,4、5,1770、1670、1570,6,1670、1570,7、8 、9,1570,刻痕,I,5、7,1570,热处理钢筋,40Si2Mn,HT,6,1470,48Si2Mn,8.2,45Si2Cr,10,预应力钢筋强度标准值,（,N/mm,2,）,第十章 预应力混凝土构件,种 类符号 d(mm),（1）,高强度,：,一是,可施加较大的预压应力；,二是,可减小截面尺寸、自重，实现大跨度。,（2）,具有较高的弹性模量,：,可提高,截面抗弯刚度；,可减少,预压时的弹性回缩，减少预应力损失。,（3）,收缩、徐变小,：,可减少,预应力损失。,（4）,与钢筋有较大粘结强度,：,可减少,先张法预应力筋的,应力传递长度,。,二、混凝土,1、对预应力“混凝土”的性能要求,第十章 预应力混凝土构件,（1）高强度：一是可施加较大的预压应力；二、混凝土1、对预应,（5）,快硬、早强,：,有利于,较早施加预应力，加快施工进度，,提高,台座、模具、夹具的周转率，,降低,间接费用。,2、对预应力“混凝土”强度等级要求,不应低于,C30,；,当采用,高强钢绞线,、,钢丝,和,热处理钢筋,时,不宜低于,C40,。,第十章 预应力混凝土构件,（5）快硬、早强： 2、对预应力“混凝土”强度等级要求第十章,三、,锚具和夹具,第十章 预应力混凝土构件,组成及组装,1、单孔夹片锚,三、锚具和夹具第十章 预应力混凝土构件组成及组装1、单孔夹,单孔夹片锚,及相应锚垫板,单孔夹片锚,组成,2、多孔夹片锚,组成2、多孔夹片锚,多孔夹片锚、锚垫板及螺旋筋,多孔夹片锚、锚垫板及螺旋筋,组成,3、扁锚,组成3、扁锚,扁锚,扁锚,扁锚施工现场,扁锚施工现场,第十章 预应力混凝土构件,挤压锚具锚杯及,异形钢丝环,4、挤压锚,第十章 预应力混凝土构件挤压锚具锚杯及4、挤压锚,第十章 预应力混凝土构件,挤压机,第十章 预应力混凝土构件挤压机,镦头锚及,镦头器,5、镦头锚,镦头锚及5、镦头锚,镦头锚具,高强钢丝,组装件,镦头锚具高强钢丝,压花锚及,压花机,6、压花锚,压花锚及6、压花锚,拉索锚具及其结构组成,7、拉索锚具,拉索锚具及其结构组成7、拉索锚具,拉索锚具应用,拉索锚具应用,钢筋长度不足时，可通过,连接器,来接长。,普通钢筋,的连接：,8、连接器,钢筋长度不足时，可通过连接器来接长。8、连接器,单孔连接器,预应力筋的连接器：,单孔连接器预应力筋的连接器：,多孔连接器,扁型锚具,连接器,多孔连接器扁型锚具,多孔连接器及配套护筒,多孔连接器及配套护筒,第十章 预应力混凝土构件,10.5 张拉控制应力和预应力损失,1、,s,con,的定义,：张拉预应力钢筋时，张拉设备（千斤顶或油泵）上的压力表所控制的,总张拉力,N,p,con,除以,预应力钢筋面积,A,p,得到的应力称为,张拉控制应力,s,con,。,一、张拉控制应力,s,con,它是预应力筋在构件,受荷以前,所经受的,最大,应力。,第十章 预应力混凝土构件10.5 张拉控制应力和预应力损失1,水工钢筋混凝土结构学ppt课件第十章预应力混凝土,第十章 预应力混凝土构件,2、,s,con,的取值,（1）取值的一般概念：,张拉控制应力,s,con,取值越高，,预应力筋对,混凝土的预压作用,越大，,可以使,预应力筋,充分发挥作用。,（2）,s,con,的上限值,s,con,取值过高，,第一,可能发生预应力钢筋,拉断,事故；,第二,会产生,过大,的应力松弛。,因此，,规范规定了张拉控制,s,con,的,上限值,。,第十章 预应力混凝土构件2、 scon的取值,第十章 预应力混凝土构件,（3）,s,con,的下限值,s,con,的取值,过低,，影响,预应力筋,充分发挥作用，规范规定,s,con,不应小于,0.4,f,ptk,。,第十章 预应力混凝土构件（3） scon的下限值scon的取,随时间，预应力钢筋中的应力,从,s,con,逐步减少,，这种应力的降低现象,称为“预应力损失”。,二、预应力损失,1、预应力损失的概念,只有,稳定后的应力值,才对构件产生实际的预应力效果。,因此，,预应力损失,是预应力混凝土结构设计和施工中的一个,关键问题,。,第十章 预应力混凝土构件,随时间，预应力钢筋中的应力从 sco,（1）,锚固损失,：由“,锚具变形,”引起。,（2）,摩擦损失：,在“,张拉过程,”中发生。,后张法,预应力筋与孔道壁之间的摩擦；,先张法,预应力钢筋与锚具之间以及折点处的摩,（3）,混凝土的,收缩和徐变,引起的损失,。,（4）,松弛损失,：,在高应力的,长期,作用下，预应力,钢,筋的,松弛,，引起的“预应力损失”。,（,能使“预应力钢筋”产生,缩短,的一切因素,）,2、引起预应力损失的因素,第十章 预应力混凝土构件,（1）锚固损失：由“锚具变形”引起。（能使“预应力钢筋”产生,第十章 预应力混凝土构件,（6）,混凝土的局部挤压损失,直径,3m,的环形构件中的,螺旋式,预应力,钢,筋。,（7）,弹性压缩损失,“ 后”张拉钢筋,对,“先”张拉钢筋造成的压缩等。,（5）,温差损失,先张法构件,加热养护,时，由“,预应力,钢筋,与,台座之间的,温差,”引起。,第十章 预应力混凝土构件（6）混凝土的局部挤压损失（5）温差,第十章 预应力混凝土构件,（,a,）,s,l,1,的概念,锚具的受力变形,垫板缝隙的挤紧,钢筋在锚具中的内缩,（,b,）,s,l,1,的计算,3、预应力损失的种类,（1）锚固损失,s,l,1,对直线预应力钢筋,的,s,l,1,引起的损失,s,l,1,第十章 预应力混凝土构件（a）sl1的概念3、预应力损失的种,第十章 预应力混凝土构件,（,c,）减小,s,l,1,的措施,一是,选择变形小的锚夹具,少用垫板；,二是,增加台座长度,l,第十章 预应力混凝土构件（c）减小sl1的措施一是选择变形小,后张法,张拉钢筋时“存在摩擦”，,而引起,的预应力钢筋中,应力的减少值,称为,摩擦损失,s,l,2,（2）摩擦损失,s,l,2,s,con,x,x,s,l2,x,（,b,）,s,l,2,的计算(,了解,）,第十章 预应力混凝土构件,（,a,）,s,l,2,的概念,后张法张拉钢筋时“存在摩擦”，（2）摩擦损失sl2scon,（,c,）,减少,s,l,2,的措施,超张拉,程序为：,0,1.1,con,持荷2min,0.85,con,持荷2min,con,第十章 预应力混凝土构件,两端张拉,超张拉,两端张拉,一端张拉,（张拉端）,（c）减少sl2的措施超张拉程序为：01.1con持荷2m,（3）热养护时，温差引起的损失,s,l,3,第十章 预应力混凝土构件,（,先张法构件，缩短生产周期,）,升温时,，,混凝土尚未结硬,钢筋受热膨胀,台座不动，即钢筋长度不变,引起的损失,s,l,3,（3）热养护时，温差引起的损失sl3第十章 预应力混凝土构件,降温时,，混凝土,与,预应力筋,之间,已有粘结作用，,两者,共同回缩，,s,l,3,无法恢复。,温差,D,t,，,钢筋的温度膨胀系数为,110,-5,/,减少,s,l,3,的措施,:,两阶段升温养护。,浇砼,t,1,=20,0,c,f ,cu,=7.510Mpa,至养护温度,0.71.0,f,cu,第十章 预应力混凝土构件,则,有,降温时，混凝土与预应力筋之间已有粘结作用，减少sl3的措施:,（,a,）,s,l,4,的概念,高应力作用,钢筋长度不变,（4）钢筋松弛损失,s,l,4,第十章 预应力混凝土构件,影响,s,l,4,的因素,而产生的钢筋应力的,降低值,-,s,l,4,初始应力水平,作用时间长短,钢筋种类,（a）sl4的概念（4）钢筋松弛损失sl4第十章 预应力混凝,对于,普通松弛,的,预应力钢丝和钢绞线,-,为超张拉系数,：,一次张拉时，,=1,超张拉时，,=0.9,第十章 预应力混凝土构件,（,b,）,s,l,4,的计算（,了解,）,（,根据试验结果，规范取,）,对于普通松弛的预应力钢丝和钢绞线-为超张拉系数：第十章,当,s,con,0.7,f,ptk,时，,当0.7,f,ptk,s,con,0.8,f,ptk,时,，,对于,低松弛,的,预应力钢丝和钢绞线,第十章 预应力混凝土构件,当scon0.7fptk时，当0.7fptk 75%,）,+,第十章 预应力混凝土构件二、使用阶段的斜截面强度计算1、计算,第十章 预应力混凝土构件,2、截面限制条件,与钢筋混凝土构件相同,b,c,-,混凝土强度影响系数，,当C50时，,b,c,=1.0；,当 = C80时，,b,c,=0.8；,其间线性插值。,第十章 预应力混凝土构件2、截面限制条件与钢筋混凝土构件相,第十章 预应力混凝土构件,3、,sv,min,，箍筋直径、间距规定,与,钢筋混凝土构件,相同,当,V,0.7,f,t,bh,0,+,0.05,N,p0,时,（1）,sv,min,（2）箍筋直径,第十章 预应力混凝土构件3、sv,min，箍筋直径、间距规,第十章 预应力混凝土构件,（2）箍筋间距,第十章 预应力混凝土构件（2）箍筋间距,三、使用阶段的裂缝控制验算,第十章 预应力混凝土构件,1、一级：,严格,要求不出现裂缝的构件，应满足:,2、二级：,一般,要求不出现裂缝的构件，应满足：,其中,ck,=M,k,W,0,其中,c,q,=M,q,W,0,三、使用阶段的裂缝控制验算第十章 预应力混凝土构件1、一级：,3、三级：,允许,出现裂缝的构件，应满足:,（1）,w,lim,-,预应力混凝土构件的,w,lim,=,0.2,mm,（2）,w,max,的计算公式,与钢筋混凝土构件的公式,相同,第十章 预应力混凝土构件,3、三级：允许出现裂缝的构件，应满足:（1）wlim-,第十章 预应力混凝土构件,z,e,p,e,的概念见,建工教材P293,图,第十章 预应力混凝土构件z,ep,e的概念见建工教材P293,第十章 预应力混凝土构件,四、使用阶段的斜截面裂缝控制验算,s,tp,-截面上混凝土的,主拉,应力,s,cp,-,主压,应力,1、一级：,严格,要求不出现裂缝的构件，应满足,2、二级：,一般,要求不出现裂缝的构件，应满足,s,tp,0.85,f,tk,s,cp,0.6,f,ck,s,tp,0.95,f,tk,s,cp,0.6,f,ck,第十章 预应力混凝土构件四、使用阶段的斜截面裂缝控制验算 s,第十章 预应力混凝土构件,五、使用阶段的,挠度,验算,（2）,f,的计算方法,：,应用最小刚度原则，并用结构力学方法求,f,。,（3）,B,的计算公式,1、与普通钢筋混凝土挠度验算,相同之处,f,f,lim,（1）挠度应满足的条件,第十章 预应力混凝土构件五、使用阶段的挠度验算 （2） f,第十章 预应力混凝土构件,（1）,=2,2、与,普通钢筋混凝土,挠度验算,不同之处,而普通砼：,= ,时，,=1.6,；,=,0,时，,=2.0,（2）,反拱值计算,-预加力作用下产生的,按刚度为,E,c,I,0,，,用,结构力学,方法计算,，,计算值,乘以,预压应力,长期作用,增大系数,2.0,，,即为,反拱值,。,（3）,B,s,的,计算,（,a,）,要求不出现裂缝的构件,B,s,=,0.85,E,c,I,0,第十章 预应力混凝土构件（1）=22、与普通钢筋混凝土挠度,第十章 预应力混凝土构件,（,b,）,允许出现裂缝的构件,第十章 预应力混凝土构件（b） 允许出现裂缝的构件,六、施工阶段的裂缝控制验算（,了解,）,第十章 预应力混凝土构件,N,po,N,k,M,k,1、,ct,、,cc,的概念及计算,（1）,ct,、,cc,的概念,预加力,、,自重标准值,和,施工荷载标准值,作用下构件截面边缘混凝土的拉应力、压应力,ct,cc,后张法构件,N,po,改为,N,p,（2）,ct,、,cc,的计算,六、施工阶段的裂缝控制验算（了解）第十章 预应力混凝土构件N,（1）,对预拉区,不允许,出现裂缝,或预压时,全截面受压,的构件，,ct,、,cc,应满足,2、,ct,、,cc,应满足的条件,（2）对预拉区,允许,出现裂缝,而在预拉区,不配置,纵向预应力钢筋的构件，,ct,、,cc,应满足,（1）对预拉区不允许出现裂缝2、 ct、 cc应满足的条,10.10 预应力的传递长度,和,锚固区的局部受压,一、预应力的传递长度,l,tr,1、,l,tr,的概念,先张法,构件,放张后,p,e,钢筋应力,p,c,砼应力,构件端部,：,c,=0,p,=0,经过某一长度,l,tr,后,：,c,=,p,c,p,=,p,e,l,tr,l,tr,第十章 预应力混凝土构件,10.10 预应力的传递长度和锚固区的局部受压一、预应力的,2、,l,tr,的计算,p,e,-,放张时,预应力钢筋,的有效预应力,-,预应力钢筋的,外形系数,，,与计算,l,a,时的取值相同。,见建工教材P114,3、,l,tr,在设计中的应用,对先张法构件,端部,进行,正、斜截面抗裂验算,时，,应考虑预应力钢筋在,l,tr,范围内的应力值的变化。,第十章 预应力混凝土构件,2、 ltr的计算pe-放张时预应力钢筋的有效预应力-,l,a,l,a,4、预应力钢筋的锚固长度,l,a,（1）,l,a,的计算,（2）,l,a,在设计中的应用,计算,先张法构件,锚固区的,正、斜截面,受弯承载力时，,l,a,范围内的,预应力钢筋,抗拉强度设计值：,f,p,y,在锚固起点处取为,零,；,在锚固终点处取为,f,p,y,；,其间按,线性插值,。,第十章 预应力混凝土构件,lala4、预应力钢筋的锚固长度la（1） la的计算（2）,s,x,s,y,二、,锚固区的局部受压,1、锚固区的受力性能,F,l,压应力,拉应力,s,y,分布,s,x,分布,锚固区,s,x,s,y,后张法构件，,张拉完毕时,f,t,当,s,y,达,f,t,时,，,出现纵向裂缝，,最后因,局部压坏,而破坏。,第十章 预应力混凝土构件,sxsy二、锚固区的局部受压1、锚固区的受力性能Fl压应力拉,2、,局部受压区的截面尺寸限制条件,F,l,1.35,c,l,f,c,A,l n,其中,F,l,=1.2,s,con,A,p,c,=,（1）限制条件,其中,A,l,局部受压面积；,（2）,l,-,局部受压的,强度,提高系数,2、局部受压区的截面尺寸限制条件Fl 1.35c l,b,b,A,b,=3ab,d,d,A,b,=,(3d),2,1,4,b,b,b,b,A,b,=(a+2b),3b,A,b,=A,l,A,b,=A,l,b,b,A,b,=3ab,第十章 预应力混凝土构件,（3）,A,b,-,局部受压计算底面积,A,l,a,b,ab,A,l,A,l,A,l,b,a,ab,A,l,b,a,ab,d,A,l,可知：,A,b,是根据与,A,l,同心、对称,的原则确定,bbAb =3abddAb = (3d)214bbb,第十章 预应力混凝土构件,3、,局部受压承载力的计算,计算公式,F,l,0.9(,c,l,f,c,+,2, ,v,c or,f,y,),A,ln,其中,=,v,=,（,方格网式配筋,）,（,螺旋式配筋,）,c or,=,A,cor,亦是根据与,A,l,同心、对称,的原则确定，且,A,cor,应,A,b,第十章 预应力混凝土构件3、局部受压承载力的计算计算公式Fl,第十章 预应力混凝土构件的设计,10.11 预应力混凝土构件的构造要求,一、截面形式和尺寸,1、截面形式,对预应力,轴心受拉,构件，常采用,正方形,和,矩形,截面。,对预应力,受弯构件,，常采用,T形,、,I形,和,箱形,截面。,第十章 预应力混凝土构件的设计10.11 预应力混凝土构件,2、截面尺寸,对预应力受弯构件：,截面高度,h,约为普通砼梁的,70,%,，,一般,h=,(,1/201/14,),l,，,最小可为,1/35,l,；,翼缘宽度,b,f,可取,(1/31/2),h,；,翼缘厚度,h,f,可取,(1/101/6),h,；,腹板宽度,b,可取,(1/151/8),h,。,h,b,f,h,f,b,第十章 预应力混凝土构件的设计,2、截面尺寸对预应力受弯构件：hbfhfb第十章 预应力,防止或减缓,施工阶段,预拉区的裂缝；,防止施加预应力时，在构件端部,产生,截面中部,的纵向水平裂缝；,有利于锚具的布置。,提高构件端部斜截面的抗裂度和承载力；,（,2,）适用性,：,荷载、跨度较大时采用，,一般用,后张法,施工。,第十章 预应力混凝土构件的设计,二、预应力纵向钢筋的布置,1、直线布置,适用于荷载、跨度不大，,先张法和后张法施工均可。,2、曲线、折线布置,直线布置,曲线布置,折线布置,（1）采用曲线布置的原因,防止或减缓施工阶段预拉区的裂缝；第十章 预应力混凝土构件的,第十章 预应力混凝土构件的设计,三、,A,p,的设置,2、,A,p,的配置量,A,p,一般可取（1/71/4）,A,p,A,p,A,p,1、设置,A,p,的原因,防止或减缓,施工阶段,预拉区的裂缝；,构件的过大反拱；,（张拉、运输和吊装）,第十章 预应力混凝土构件的设计三、Ap的设置2、 Ap的,再配上非预应力纵向钢筋,第十章 预应力混凝土构件的设计,四、非预应力纵向钢筋的设置,1、设置非预应力纵向钢筋的原因,防止或减缓施工阶段,因混凝土收缩和温差,引起的预拉区裂缝；,防止或减缓,施加预应力、运输、吊装,等施工阶段,引起的裂缝；,2、非预应力纵向钢筋的设置,非预应力钢筋的强度等级,宜低于,预应力钢筋；,满足抗裂或裂缝宽度后，承载力需要的,其余钢筋,可采用非预应力钢筋,再配上非预应力纵向钢筋第十章 预应力混凝土构件的设计四、非预,第十章 预应力混凝土构件的设计,五、预拉区纵向钢筋,A,p,、,A,s,的配置要求,1、配筋率的规定,（,1,）对,施工阶段,预拉区,不允许,出现,裂缝,的构件,对先张法构件,对后张法构件,A,p,+,A,s,A,p,+,A,s,第十章 预应力混凝土构件的设计五、预拉区纵向钢筋Ap、A,第十章 预应力混凝土构件的设计,（,2,）对,施工阶段,预拉区,允许,出现裂缝,而在预拉区,不配置,纵向预应力钢筋的构件,当,ct,=2,f ,tk,时，,当,f ,tk,ct,2f ,tk,时，,A,s,/,A,在0.2%和0.4%之间线性插值。,2、其它规定,：,预拉区的纵向,非预应力钢筋,的,直径,宜,14,mm,，,并沿构件,预拉区的外边缘,均匀布置。,A,s,A,p,+,A,s,第十章 预应力混凝土构件的设计（2）对施工阶段预拉区允许出现,第十章 预应力混凝土构件的设计,六、先张法构件预应力钢筋,净间距,的规定,1、,预应力钢筋之间的净间距,不应小于,其公称直径,或等效直径的,1.5,倍。,2、而且,对热处理钢筋及钢丝，不应小于,15,mm；,对,三股,钢绞线，不应小于,20,mm；,对,七股,钢绞线，不应小于,25,mm。,第十章 预应力混凝土构件的设计六、先张法构件预应力钢筋净间距,第十章 预应力混凝土构件的设计,七、预应力构件的混凝土保护层厚度,保护层厚度规定,同,钢筋混凝土构件；,且,预应力钢筋的保护层厚度,不应小于,15mm。,八、后张法构件,预留孔道,的构造规定,1、对预制构件,:,孔道之间的,水平净间距,不宜小于,50,mm；,孔道至,构件边缘的净间距,不宜小于,30,mm，,且,不宜小于,孔道半径。,第十章 预应力混凝土构件的设计七、预应力构件的混凝土保护层厚,第十章 预应力混凝土构件的设计,2、在框架梁中,（1）孔道间的净间距,预留孔道在,竖直方向的净间距,孔道外径，,水平方向的净间距,1.5倍孔道外径；,（2）孔道的混凝土保护层厚度,从,孔壁,算起的混凝土保护层厚度：,梁底,不宜小于,50mm，,梁侧,不宜小于,40mm。,第十章 预应力混凝土构件的设计2、在框架梁中（2）孔道的混凝,第十章 预应力混凝土构件的设计,3、,预留孔道的内径,应比,预应力钢丝束,外径,；,钢绞线束,外径,；,需穿过孔道的连接器,外径,4、,在构件,两端及跨中,应设置,灌浆孔或排气孔,，,孔距,不宜大于,12m。,5、,凡制作时需要,预先起拱,的构件，,预留孔道,宜随构件,同时起拱。,九、后张法构件中,曲线预应力钢丝束、钢绞线束的,曲率半径,不宜小于,4,m。,大1015mm,第十章 预应力混凝土构件的设计3、预留孔道的内径应比4、在构,1,高密度聚乙烯或聚丙烯套管,2,防腐润滑油脂（12mm厚）,3,钢绞线（裸线直径为6.2528.6mm),无粘结钢绞线,1高密度聚乙烯或聚丙烯套管无粘结钢绞线,本 章 小 结,1、预应力混凝土的基本概念,4、张拉控制应力的概念,6、施工阶段：,采用材料力学的分析方法，先张法,A,0,，,后张法,A,n,7、使用阶段，混凝土开裂前：,材料力学方法仍适用，,先张法和后张法均用,A,0,2、施加预应力的目的：,提高刚度or提高承载力？,3、施加预应力的方