第15章无粘结预应力混凝土课件.ppt

无粘结预应力混凝土受弯构件计算 本章主要内容： ●无粘结预应力混凝土受弯构件的基本概念及分类。 ●无粘结预应力混凝土受弯构件的受力性能及破坏特征。 ●无粘结部分预应力混凝土受弯构件的计算。 ●无粘结部分预应力混凝土受弯构件的截面设计。 ●无粘结部分预应力混凝土受弯构件的构造。 本章重点： ●无粘结预应力混凝土受弯构件的受力性能及破坏形态； ●受弯构件的综合配筋指标的概念及计算方法； ●无粘结预应力钢筋的计算方法； ●无粘结部分预应力混凝土梁正截面承载力计算； ●了解利用PPR的概念进行无粘结部分预应力混凝土梁的钢筋估算方法； 本章难点： ●无粘结预应力混凝土受弯构件的受力性能； ●受弯构件的综合配筋指标的概念及计算方法； ●无粘结预应力钢筋的应力计算及受弯构件截面设计理论。  §15.0无粘结预应力混凝土受弯构件概述 无粘结预应力混凝土梁，是指配置的主筋为无粘结预应力钢筋的后张法预应力混凝土梁。而无粘结预应力钢筋，是指由单根或多根高强钢丝、钢绞线或粗钢筋，沿其全长涂有专用防腐油脂涂料层和外包层，使之与周围混凝土不建立粘结力，张拉时可沿纵向发生相对滑动的预应力钢筋。 无粘结预应力混凝土构件可采用类似于普通钢筋混凝土构件的方法进行施工，无粘结筋像普通钢筋一样进行敷设，然后浇筑混凝土，待混凝土达到规定的强度后，进行预应力钢筋的张拉和锚固。省去了传统的后张法预应力混凝土的预埋管道、穿束、压浆等工艺，节省了施工设备，简化了施工工艺，缩短了工期，故综合经济性较好。 §15.1无粘结预应力混凝土受弯构件的受力性能 §15.1.1无粘结预应力混凝土受弯构件的基本概念及分类 无粘结预应力混凝土梁，一般分为纯无粘结预应力混 凝土梁和无粘结部分预应力混凝土梁。前者是指受力主筋全 部采用无粘结预应力钢筋；而后者是指其受力主筋采用无粘 结预应力钢筋与适当数量非预应力有粘结钢筋的混合配筋配 筋梁。 §15.1.2无粘结预应力混凝土受弯构件的受力性能及破坏特征 1）纯无粘结预应力混凝土梁与有粘结预应力混凝土 梁受力性能及破坏特征的比较 §15.1无粘结预应力混凝土受弯构件的受力性能 ①裂缝发展及破坏形态的比较 纯无粘结预应力混凝土梁 在荷载作用下随着裂缝宽度与 高度的急剧增加，受压混凝土 压碎而引起的破坏，具有明显 的脆性破坏特征。 ②荷载――跨中挠度曲线的比较 有粘结预应力混凝土梁的 荷载挠度曲线具有三直线 形式，而纯无粘结预应力混凝土梁 的曲线不仅没有第三阶段，连第二 阶段也没有明显的直线段。 ③梁最大弯矩截面上钢筋应力随荷 载变化的规律的比较 无粘结预应力筋的应力增量， 总是低于有粘结预应力筋的应力增 量，而且随着荷载的增大，这个差 距也会越来越大。在梁的最大弯矩 截面处，无粘结筋的应力增量比有 粘结筋少。（图15－3） 在构件混凝土开裂之前，由荷载作用引起无粘结筋的应力增量，可以通过纵向变形协调条件，即无粘结筋的总伸长应与沿其整个长度周围混凝土的总伸长相等的条件来求得。 设无粘结筋梁任一截面上的弯矩为M，则M对该截面上任一一点引起的混凝土应变为 这时，沿无粘结筋全长，构件混凝土的总伸长为 无粘结筋长度为 ,则无粘结筋的应变增量为 §15.1无粘结预应力混凝土受弯构件的受力性能 无粘结相应的应力增量为 令 ，则可得到 现以承受均布荷载的直线无粘结筋配筋方式的矩形截 面简支梁（图15—4）为例，来比较无粘结筋在弯矩作用下 的应力增量。 §15.1无粘结预应力混凝土受弯构件的受力性能 设梁跨中截面弯矩为,预应力筋在跨中截面处的偏心矩为 则跨中截面为处的弯矩（M）为 由式（15—1）可得无粘结筋的 应力增量为 §15.1无粘结预应力混凝土受弯构件的受力性能 式中 恰为跨中截面处有粘结筋的应力增量。因此相 同弯矩下无粘结筋的应力增量要比有粘结筋的应力增量小 在直线布筋的情况下，无粘结筋的应力增量是有粘结筋的 2/3. 用同样的方法也可以计算到抛物线形式布置的无粘结 筋应力增量（简支梁跨中截面）是有粘结筋的应力增量的 8/15. 综合上述，纯无粘结筋梁的抗弯强度较有粘结筋梁要 低；在荷载作用下，裂缝少且发展迅速；破坏呈明显脆性。 这些不足，可采用附加有粘结非预应力钢筋的方法改变， 即采用混合配筋的无粘结部分预应力混凝土梁，以获得较 好的结构性能。 §15.1无粘结预应力混凝土受弯构件的受力性能 2）纯无粘结部分预应力混凝土梁与有粘结预应力混凝土梁受力性能及破坏特征