第五节 预应力.ppt

第五章 预应力混凝土构件承  载能力极限状态计算 第一节 一般规定 一、基本假定 (1)截面应变保持平面； (2)不考虑混凝土的抗拉强度； (3)混凝土受压的应力和应变关系曲线按规定取用； (4)纵向钢筋的应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积，但其绝对值不应大于其相应的强度设计值。纵向受拉钢筋的极限拉应变取为0.01。 二、受压区混凝土的等效矩形应力图 矩形应力图的受压区高度x可取等于按截面应变保持平面的假定所确定的中和轴高度乘以系数b1。当混凝土强度等级不超过C50时， b1取为0.8。当混凝土强度等级为C80时， b1取为0.74，其间按线性内插法确定。 矩形应力图的应力值取为混凝土轴心抗压强度设计值fc乘以系数a1。当混凝土的强度等级不超过C50时，a1取为1.0，当混凝土的强度等级为C80时， a1取为0.94，其间按线性内插法确定。三、相对界限受压区高度xb的计算 四、纵向钢筋应力的计算普通钢筋：预应力钢筋：  　相应阶段预应力钢筋的有效预应力： 　预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时的预应力钢筋应力： 六、预应力筋与非预应力筋的合力及合力点的偏心距 　　　　　　　预应力钢筋及非预应力钢筋的合力以及合力点的偏心距宜按下列公式汁算1．先张法构件 2.后张法构件 第二节　受弯截面计算 一．预应力混凝土受弯截面破坏形态 １．少筋梁的破坏 ２．超筋梁的破坏 ３．适筋梁的破坏 第三节　受拉截面计算 一．预应力混凝土受拉截面破坏过程 第一阶段：OA段——开裂前 第二阶段：AB段——混凝土开裂后至钢筋屈服前 第三阶段：BC段——钢筋屈服到预应力筋拉断 第四节　受剪截面计算 一、预应力对受剪截面的有利作用 国内外大量试验研究表明，预应力对混凝土截面抗剪起着有利的作用。与普通钢筋混凝土受剪截面相比，预应力混凝土受剪截面不仅抗裂性能好，并具有较高的抗剪承载力。其原因有： （1）在斜裂缝出现前，预应力筋产生的预压力减小了主拉应力并改变了其作用方向，提高了受剪截面的抗裂性，而且因斜裂缝倾角的减少而增大了斜裂缝的水平投影长度，从而提高了箍筋抗剪的作用； （2）在斜裂缝出现后，预应力在受拉区混凝土中的预压应力能阻滞裂缝开展，减小裂缝宽度，减缓斜裂缝沿截面高度的发展，增大剪压区高度，并且加大斜裂缝之间骨料的咬合作用，从而提高截面的抗剪承载能力； （3）受剪截面中曲线预应力筋的竖向分力可部分抵消荷载剪力。 但是，预应力对提高截面抗剪承载力的作用是有限的。 二、计算公式 1．矩形截面的受弯构件，其受剪截面的限制条件 当 时 当 时 当 时，按线性内插法确定。 2 ．对矩形截面受弯构件，当仅配置箍筋时，其斜截 面抗剪承载力汁算公式为 3．当配置箍筋和弯起钢筋时，矩形截面受弯构件  的斜截面抗剪承载力计算公式 第五节 受扭截面计算 一、预应力对受扭截面的有利作用 与预应力对受剪截面的有利作用相似，施加预应力可以推迟受扭截面的斜裂缝的出现，提高其抗扭承载力。 需要指出，仅增加受扭截面的纵向钢筋不能相应增加受扭截面的承载力，只有同时增加纵向钢筋与箍筋时，才能有效提高其抗扭承载力。 二、计算公式 1．在弯矩、剪力和扭矩共同作用下，其截面的限 制条件 当 时 当 时 当 时，按线性内插法确定。 2．不进行截面受剪扭承载力计算的条件 4 ．在轴向压力和扭矩共同作用下的矩形截面钢  筋混凝土构件，其受扭承载力计算公式为 (2)集中荷载作用下的独立剪扭构件 1) 受剪承载力 2) 受扭承载力 第六节 局压承载力计算 一、预应力混凝土的局压应力分布 以后张法预应力混凝土构件的预应力筋锚下局压为例，说明其局压应力的分布。 在预应力筋锚下局压区，预加压力Np将通过锚具及其下面积不大的垫板传递给混凝土。因此，锚具下的混凝土将承受着很大的局部应力，一般需对锚具下的混凝土进行局部承压强度和抗裂性计算。 构件锚端中心在局部荷载Np的作用下（图a）， 锚下截面AA’的压力非常集中，随着逐渐远离锚具， 截面应力将局部扩散，最后被均匀地传递到整个截面