26预应力混凝土构件受力性能分析.ppt

* 12.6预应力混凝土构件受力性能分析 12.6 轴心受拉构件 第十二章 预应力混凝土构件受力性能分析 12.6 轴心受拉构件受力性能分析 一、施工阶段 P.267 1、先张法构件 Pre-tension 放张前 放张后 平衡条件 第十二章 预应力混凝土构件受力性能分析 12.6 轴心受拉构件 放张前 放张后 完成第二批损失 平衡条件 平衡条件 第十二章 预应力混凝土构件受力性能分析 12.6 轴心受拉构件 式中sl、spc、sp 和Np0为概括符号，即按不同的阶段代表相应阶段的预应力损失、混凝土、预应力筋应力和预应力筋合力取值即可。 第十二章 预应力混凝土构件受力性能分析 12.6 轴心受拉构件 2、后张法构件Post-tension P.268 如所有钢筋同时张拉，则后张法构件无弹性压缩应力损失，即sle =0 (而先张法中sle=αEσpc)。因此扣除预应力损失后预应力筋承受的拉力直接与混凝土承受的压力平衡，故由平衡条件，采用概括符号可得混凝土的预压应力， 第十二章 预应力混凝土构件受力性能分析 12.6 轴心受拉构件 完成第二批损失 平衡条件 平衡条件 完成第一批损失 第十二章 预应力混凝土构件受力性能分析 12.6 轴心受拉构件 先张法 后张法 ◆ 有无弹性压缩损失sle是先张法与后张法计算公式的差异所在 ◆ 假定两种张拉方法的scon和sl 相同，但先张法构件有弹性压缩损失，而后张法构件无弹性压缩损失，故得到的spc不等，先张法小于后张法。 ◆ 预应力筋中应力也不相等，先张法的预应力筋应力除需扣除sl外，还要扣除弹性压缩损失，而后张法构件则仅需扣除sl P.269 第十二章 预应力混凝土构件受力性能分析 12.6 轴心受拉构件 二、使用阶段 P.269 ◆虽然先张法和后张法在施工阶段的应力计算有所差别，但混凝土中建立起预压应力spc后开始施加外荷载，两者的受力过程是相同的。 ◆由于混凝土预先受到预压应力spc，因此轴向拉力N产生的混凝土拉应力sc，需先抵消spc，才能使混凝土进入受拉。 ◆故在达到混凝土抗拉强度ftk之前，可按弹性材料力学用换算截面方法确定的截面拉应力，即 预应力筋的应力增量 N N 第十二章 预应力混凝土构件受力性能分析 12.6 轴心受拉构件 二、使用阶段 预应力筋的应力增量 混凝土中的实际应力： 预应力筋中的应力： 先 后 第十二章 预应力混凝土构件受力性能分析 12.6 轴心受拉构件 1、消压状态 当 时 消压轴力 先张法 后张法 消压状态是预应力混凝土构件计算中的一个重要概念，它相当于非预应力构件的起始状态。 从消压状态开始，以后荷载增量（N- N0）产生的应力增量与非预应力混凝土构件从零开始加荷产生的应力类似。 第十二章 预应力混凝土构件受力性能分析 12.6 轴心受拉构件 2、开裂轴力： 当 时 先张法 后张法 第十二章 预应力混凝土构件受力性能分析 12.6 轴心受拉构件 3、开裂后：NNcr，在裂缝截面轴力全部由预应力筋承担，即 相当于钢筋混凝土构件直接加载产生的钢筋应力。将该应力增量代替裂缝宽度计算公式中的钢筋应力ssk后，即可计算预应力构件的裂缝宽度。 4、极限轴力： 当预应力筋的应力达到起抗拉强度时，极限轴力： 第十二章 预应力混凝土构件受力性能分析 12.6 轴心受拉构件 c 第十二章 预应力混凝土构件受力性能分析 12.6 轴心受拉构件 （1）使用阶段N0、Ncr、Nu的计算公式，无论是先张法还是后张法，形式相同，但公式中的σpc的计算不同； （2）预应力筋从张拉到构件破坏，始终处于高拉应力状态，而混凝土在轴向拉力达到N0前始终处于受压状态，发挥了两种材料的优点； （3）预应力混凝土构件出现裂缝比钢筋混凝土构件出现裂缝要迟得多，抗裂性能好，但延性较差； （4）当材料和截面尺寸相同时，预应力混凝土轴向受拉构件与钢筋混凝土受拉构件承载力相同。 P.271 第十二章 预应力混凝土构件受力性能分析 12.6 轴心受拉构件 第十二章 预应力混凝土构件受力性能分析 12.6 轴心受拉构件 第十二章 预应力混凝土构件的设计 11.8 预应力混凝土的分类及裂缝控制等级 轴向受拉构件使用阶段设计 一、抗裂验算及裂缝宽度验算 P.272 《规范》根据环境条件，对结构构件正截面的裂缝控制分为三个等级。 1、一级：全预应力混凝土 严格要求不出现裂缝的构件，按荷载标准组合计算时，构件受拉边缘不应产生拉应力。 sc-spc≤0 2、二级：有限预应力混凝土 一般要求不出现裂缝