1、 预应力混凝土轴心受拉构件计算预应力混凝土轴心受拉构件计算 预应力混凝土轴心受拉构件在施工阶段的验算1.1 在用后张法预应力混凝土构件张拉预应力筋时,或在先张法预应力混凝土构件放松预应力筋时,由于预应力损失尚未完成,混凝土受到的压力最大,而此时混凝土的强度一般最低(只达到设计强度的75%),因此,为保证此时混凝土不被压碎,应予以验算。对预应力混凝土轴心受拉构件,预压时一般处于全截面均匀受压。截面上混凝土法向压应力cc应符合下列条件:对于先张法:(7-14)对于后张法:(7-15)(7-16)预应力混凝土轴心受拉构件计算预应力混凝土轴心受拉构件计算 预应力钢筋及非预应力钢筋的合力位置如图7-11
2、所示,其大小分别按式(7-17)、式(7-18)计算。用式(7-15)及式(7-18)求 pc,时,令式中的l=l,l=0。求pc,时,令l=l+l。预应力混凝土轴心受拉构件计算预应力混凝土轴心受拉构件计算 计算预应力混凝土轴心受拉构件的预压应力pc时,可以将一个轴心压力Np作用于构件截面上,然后按材料力学公式计算。压力Np由相应时刻预应力钢筋和非预应力钢筋仅扣除预应力损失后的应力如完成第二批损失后,预应力钢筋拉应力取(conl),非预应力钢筋压应力取l5乘以各自的截面面积,并反向(预应力钢筋的拉力反向后为压力,非预应力钢筋的压力反向后为拉力),然后再叠加而得,如图7-11所示。预应力混凝土轴
3、心受拉构件计算预应力混凝土轴心受拉构件计算图7-11 预应力钢筋及非预应力钢筋的合力位置(a)先张法构件 (b)后张法构件 预应力混凝土轴心受拉构件计算预应力混凝土轴心受拉构件计算 预应力混凝土轴心受拉构件在使用阶段的计算1.21 1)受弯构件预应力度)受弯构件预应力度 预应力度是由预加应力大小确定的消压弯矩与外荷载产生的弯矩的比值。受弯构件预应力度的表达式为 =M0/M (7-19)预应力混凝土轴心受拉构件计算预应力混凝土轴心受拉构件计算 当框架大梁等受弯构件截面不开裂时,式(7-19)可改写为 =pc/sc (7-20)对于全预应力混凝土,1;对于部分预应力混凝土,1 0;对于钢筋混凝土,
4、0。按照荷载的短期效应组合下正截面混凝土的应力状态,又将部分预应力混凝土分为以下两类:(1)A类:正截面中混凝土的拉应力不超过规定的限值,如受弯构件的拉应力限值为0.5ftk。(2)B类:允许正截面中拉应力超过规定的拉应力限值,但裂缝宽度不超过规定值。预应力混凝土轴心受拉构件计算预应力混凝土轴心受拉构件计算2 2)预应力度强度比)预应力度强度比 预应力度强度比的表达式为(7-21)式中,Ap为控制截面处预应力筋的截面面积;As为控制截面处普通钢筋的截面面积;fyk为普通钢筋强度标准值;fpyk为预应力钢筋强度标准值(残余变形为0.2%时的条件屈服强度0.2)。预应力混凝土轴心受拉构件计算预应力
5、混凝土轴心受拉构件计算3 3)承载力计算)承载力计算 当预应力混凝土轴心受拉构件达到承载能力极限状态时,全部轴心拉力由预应力钢筋和普通钢筋承担,此时,预应力钢筋和普通钢筋均已屈服,其正截面受拉承载力计算式为 0NfyAs+fpyAp (7-22)式中,0为结构重要性系数;N 为构件的轴心拉力设计值;fpy、fy分别为预应力钢筋与普通钢筋的抗拉强度设计值;Ap、As分别为预应力钢筋与普通钢筋的截面面积。预应力混凝土轴心受拉构件计算预应力混凝土轴心受拉构件计算 4 4)抗裂度验算及裂缝宽度验算)抗裂度验算及裂缝宽度验算 预应力混凝土轴心受拉构件计算预应力混凝土轴心受拉构件计算 预应力混凝土轴心受拉构件计算预应力混凝土轴心受拉构件计算 裂缝宽度限值wlim的取值:一类环境条件为0.3 mm;二、三类环境条件为0.2 mm。最大裂缝宽度wmax的计算及验算公式同普通钢筋混凝土构件的计算。预应力混凝土轴心受拉构件计算预应力混凝土轴心受拉构件计算 对于先张法:p0=con-l (7-36)对于后张法:p0=con-l+Epc,(7-37)式中,E为钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值。预应力混凝土轴心受拉构件计算预应力混凝土轴心受拉构件计算表7-2 钢筋的相对黏结特性系数 预应力混凝土轴心受拉构件计算预应力混凝土轴心受拉构件计算 这里的Np0与前面的N0不同。提提 示示