预应力混凝土结构学习教案

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1、会计学1第一页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu) 10.1 预应力混凝土的基本概念 2、利用高强钢筋，节约钢材、利用高强钢筋，节约钢材在普通钢筋混凝土构件中，裂缝在普通钢筋混凝土构件中，裂缝(li fng)宽度；钢筋应力控制在宽度；钢筋应力控制在150 200N/mm2，高强度钢筋无法使用。，高强度钢筋无法使用。在预应力钢筋混凝土构件中，能使用高强钢筋，从而节约钢材。在预应力钢筋混凝土构件中，能使用高强钢筋，从而节约钢材。第1页/共166页第二页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu) 10.1 预应力混凝土的基本概念 二、预应力混凝土的概念二、预应力混凝土的概念(g

2、inin)预应力混凝土是在外荷载预应力混凝土是在外荷载(hzi)作用之前，先对混凝土预加压力，以抵消外荷载作用之前，先对混凝土预加压力，以抵消外荷载(hzi)所引起的部分或全部拉应力。所引起的部分或全部拉应力。 第2页/共166页第三页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu) 10.1 预应力混凝土的基本概念 三、预应力混凝土的优点三、预应力混凝土的优点预应力混凝土是解决普通钢筋混凝土抗裂性差和高强钢筋无法充分利用的好方法。预应力混凝土是解决普通钢筋混凝土抗裂性差和高强钢筋无法充分利用的好方法。比普通钢筋混凝土节省钢材比普通钢筋混凝土节省钢材3050。采用高强材料，截面减小、自重减轻

3、采用高强材料，截面减小、自重减轻(jinqng)，能建大跨结构。，能建大跨结构。混凝土不开裂，提高构件刚度，有反拱，可减少总挠度。混凝土不开裂，提高构件刚度，有反拱，可减少总挠度。根本解决裂缝问题，对水工建筑物意义重大。根本解决裂缝问题，对水工建筑物意义重大。第3页/共166页第四页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu) 10.1 预应力混凝土的基本概念 四、预应力混凝土的缺点四、预应力混凝土的缺点预应力混凝土施工工序多，锚具和张拉设备预应力混凝土施工工序多，锚具和张拉设备(shbi)及预应力钢筋等材料贵。及预应力钢筋等材料贵。完全采用预应力钢筋构件，预应力过大使开裂荷载与破坏荷载

4、接近，破坏前无明显预兆。完全采用预应力钢筋构件，预应力过大使开裂荷载与破坏荷载接近，破坏前无明显预兆。某些结构如大跨桥梁产生过大反拱，影响正常使用。某些结构如大跨桥梁产生过大反拱，影响正常使用。 第4页/共166页第五页，共166页。三峡三峡(sn xi)升船机结构升船机结构第5页/共166页第六页，共166页。C1航槽底板航槽边墙(bin qin)“高跟鞋”高差(o ch)44m第1闸段第2闸段第3闸段第4闸段C3C4C5C2举例举例(j l)1：预应力上闸首：预应力上闸首 10.1 预应力混凝土的基本概念 第十章 预应力混凝土结构第6页/共166页第七页，共166页。举例举例(j l)1：

5、预应力上闸首剖面：预应力上闸首剖面第十章 预应力混凝土结构(jigu) 10.1 预应力混凝土的基本概念 第7页/共166页第八页，共166页。举例举例(j l)2：预应力闸墩：预应力闸墩第十章 预应力混凝土结构(jigu) 10.1 预应力混凝土的基本概念 第8页/共166页第九页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu) 10.1 预应力混凝土的基本概念 五、预应力混凝土分类五、预应力混凝土分类(fn li)1、根据截面应力状态分为：、根据截面应力状态分为：全预应力混凝土：全预应力混凝土：荷载效应短期组合下，截面不出现拉应力；荷载效应短期组合下，截面不出现拉应力；有限预应力混凝土：

6、有限预应力混凝土：荷载效应短期组合下，截面拉应力不超过混荷载效应短期组合下，截面拉应力不超过混凝土规定的抗拉强度；荷载效应长期组合下，不凝土规定的抗拉强度；荷载效应长期组合下，不出现拉应力；出现拉应力；部分预应力混凝土：部分预应力混凝土：允许出现裂缝，但最大裂缝宽度不超过允许允许出现裂缝，但最大裂缝宽度不超过允许的限值；的限值；钢筋混凝土：钢筋混凝土：预压应力为零时的混凝土。预压应力为零时的混凝土。 第9页/共166页第十页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu) 10.1 预应力混凝土的基本概念 2 2、根据预应力度、根据预应力度可分为：可分为：预应力度：控制截面上消压内力和使用荷

7、载预应力度：控制截面上消压内力和使用荷载(hzi)(hzi)下的内力之比。下的内力之比。 = =消压内力消压内力/ /使用荷载使用荷载(hzi)(hzi)下的内力下的内力11：全预应力混凝土：全预应力混凝土0 0 ：部分预应力混凝土（包括有限预应力混凝土）：部分预应力混凝土（包括有限预应力混凝土）0= 0= ：钢筋混凝土：钢筋混凝土第10页/共166页第十一页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu) 10.1 预应力混凝土的基本概念 3 3、根据裂缝控制等级、根据裂缝控制等级(dngj)(dngj)分为：分为：在我国，预应力混凝土是根据裂缝控制等级在我国，预应力混凝土是根据裂缝控制等

8、级(dngj)(dngj)来分类设计的，规范规定预应力混凝土设计时，应根据环境类别选用不同的裂缝控制等级来分类设计的，规范规定预应力混凝土设计时，应根据环境类别选用不同的裂缝控制等级(dngj)(dngj)。一级：一级：严格要求不出现裂缝的构件，要求构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力，严格要求不出现裂缝的构件，要求构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力，ck0ck0；二级：二级：一般要求不出现裂缝的构件，要求构件受拉边缘混凝土的拉应力不超过混凝土轴心抗拉强度一般要求不出现裂缝的构件，要求构件受拉边缘混凝土的拉应力不超过混凝土轴心抗拉强度 ， ck ctftk ck ctftk。三级：三级：允许出现裂缝

9、的构件，要求裂缝宽度不超过限值，允许出现裂缝的构件，要求裂缝宽度不超过限值， wmax wlim wmax wlim第11页/共166页第十二页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu) 10.1 预应力混凝土的基本概念 4 4、按预应力钢筋与混凝土的粘结状况、按预应力钢筋与混凝土的粘结状况 ，可分为：，可分为：有粘结预应力混凝土有粘结预应力混凝土 ：预应力钢筋与周围预应力钢筋与周围(zhuwi)(zhuwi)的混凝土有可靠的粘结强度，使得预应力钢筋与混凝土在荷载作用下有相同的变形。的混凝土有可靠的粘结强度，使得预应力钢筋与混凝土在荷载作用下有相同的变形。先张法和后张灌浆的预应力混凝土

10、都是有粘结预应力混凝土。先张法和后张灌浆的预应力混凝土都是有粘结预应力混凝土。第12页/共166页第十三页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu) 10.1 预应力混凝土的基本概念 无粘结预应力混凝土无粘结预应力混凝土预应力钢筋与周围预应力钢筋与周围(zhuwi)的混凝土没有任何粘结。的混凝土没有任何粘结。施工非常方便；施工非常方便； 破坏时钢筋拉应力仅为有粘结预应力钢筋的破坏时钢筋拉应力仅为有粘结预应力钢筋的70%90%。已广泛应用于高层建筑的楼板，但在水利工程中应用不多，如需采用必须经过论证。已广泛应用于高层建筑的楼板，但在水利工程中应用不多，如需采用必须经过论证。因为，无粘结预

11、应力混凝土的预应力钢筋与周围因为，无粘结预应力混凝土的预应力钢筋与周围(zhuwi)混凝土没有粘结，只要有一处预应力钢筋出现断裂，预应力就完全失效。混凝土没有粘结，只要有一处预应力钢筋出现断裂，预应力就完全失效。 第13页/共166页第十四页，共166页。第14页/共166页第十五页，共166页。第15页/共166页第十六页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu) 10.1 预应力混凝土的基本概念 六、预应力混凝土设计六、预应力混凝土设计预应力混凝土与普通钢筋混凝土结构一样预应力混凝土与普通钢筋混凝土结构一样(yyng)，需进行使用阶段的计算外，还需验算施工阶段（制作、需进行使用阶段

12、的计算外，还需验算施工阶段（制作、运输、安装）混凝土强度和抗裂性能。运输、安装）混凝土强度和抗裂性能。使用阶段使用阶段承载力计算；承载力计算；抗裂、裂缝宽度验算；抗裂、裂缝宽度验算；挠度验算。挠度验算。施工阶段施工阶段混凝土强度验算；混凝土强度验算；抗裂验算。抗裂验算。 第16页/共166页第十七页，共166页。10.2 10.2 施加预应力的方法施加预应力的方法(fngf)(fngf)，预应力混凝土的，预应力混凝土的材料材料10.2.1 10.2.1 施加施加(shji)(shji)预应力的方法预应力的方法1 1、先张法、先张法张拉钢筋在浇灌混凝土之前张拉钢筋在浇灌混凝土之前(zhqin)(

13、zhqin)在专门的台座上张拉在专门的台座上张拉第十章 预应力混凝土结构 10.2 施加预应力的方法，预应力混凝土的材料第17页/共166页第十八页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu) 10.2 施加(shji)预应力的方法，预应力混凝土的材料2预应力钢筋；预应力钢筋；3固定端夹具；固定端夹具； 5张拉端夹具；张拉端夹具；4千斤顶张拉钢筋示意千斤顶张拉钢筋示意(shy)； 7放张后预应力混凝土构件放张后预应力混凝土构件待混凝土养护到一定强度待混凝土养护到一定强度(混凝土强度等级混凝土强度等级75)，再从台座上切断钢筋。，再从台座上切断钢筋。先张法预应力靠钢筋与混凝土之间的粘结力传

14、递。先张法预应力靠钢筋与混凝土之间的粘结力传递。第18页/共166页第十九页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)适宜于预制厂制造大批量构件，用长线台座（适宜于预制厂制造大批量构件，用长线台座（50200m）一次生产几个或十几个构件。）一次生产几个或十几个构件。施工工序简单，常用直线施工工序简单，常用直线(zhxin)配筋，用于中小型构件。配筋，用于中小型构件。用细钢丝、冷轧带肋钢筋或冷拉钢筋作为预应力钢筋。用细钢丝、冷轧带肋钢筋或冷拉钢筋作为预应力钢筋。 10.2 施加预应力的方法(fngf)，预应力混凝土的材料第19页/共166页第二十页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(

15、jigu)2 2、后张法、后张法张拉钢筋在浇灌混凝土之后。张拉钢筋在浇灌混凝土之后。预应力靠构件预应力靠构件(gujin)(gujin)两端锚具传给混凝土。两端锚具传给混凝土。不需要专门台座，现场制作，用于大型构件不需要专门台座，现场制作，用于大型构件(gujin)(gujin)。 10.2 施加(shji)预应力的方法，预应力混凝土的材料第20页/共166页第二十一页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)增加了留孔、灌浆增加了留孔、灌浆(gungjing)等工序，施工复杂。等工序，施工复杂。用成束的高强钢丝、钢绞线、冷拉用成束的高强钢丝、钢绞线、冷拉III、IV级及热处理钢筋作为

16、预应力钢筋。级及热处理钢筋作为预应力钢筋。张拉钢筋可用机械张拉、电热法及自张法。张拉钢筋可用机械张拉、电热法及自张法。2预留孔道；预留孔道；3灌浆孔（通气孔）；灌浆孔（通气孔）；4预应力钢筋；预应力钢筋；5固定固定(gdng)端锚具；端锚具；6千斤顶张拉钢筋；千斤顶张拉钢筋；7张拉端锚具；张拉端锚具；8压力灌浆（水泥浆）压力灌浆（水泥浆） 10.2 施加预应力的方法，预应力混凝土的材料第21页/共166页第二十二页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.2.2 预应力混凝土的材料预应力混凝土的材料1、对预应力钢筋要求：、对预应力钢筋要求： 强度高强度高张拉应力出现应力损失，如强

17、度不高，张拉建张拉应力出现应力损失，如强度不高，张拉建立的应力会损失殆尽。预应力损失达到立的应力会损失殆尽。预应力损失达到200N/mm2以上。以上。与混凝土有良好的粘结力与混凝土有良好的粘结力先张法中，预应力钢筋与混凝土之间须有较高先张法中，预应力钢筋与混凝土之间须有较高的粘结自锚强度。的粘结自锚强度。足够的塑性和良好的加工性能足够的塑性和良好的加工性能(xngnng)钢材强度高，塑性低，处于低温和冲击荷载下钢材强度高，塑性低，处于低温和冲击荷载下，可能发生脆性断裂。良好的加工性能，可能发生脆性断裂。良好的加工性能(xngnng)指焊接性能指焊接性能(xngnng)好。好。 10.2 施加(

18、shji)预应力的方法，预应力混凝土的材料第22页/共166页第二十三页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)常用的预应力钢筋有：钢丝、钢绞线、钢丝束、螺纹钢筋、钢棒等。常用的预应力钢筋有：钢丝、钢绞线、钢丝束、螺纹钢筋、钢棒等。钢绞线钢绞线将多股平行将多股平行(pngxng)的碳素钢丝按一个方向扭绞而成的；的碳素钢丝按一个方向扭绞而成的；用三根钢丝捻制的钢绞线，结构为用三根钢丝捻制的钢绞线，结构为13；用七根钢丝捻制的钢绞线，结构为；用七根钢丝捻制的钢绞线，结构为17。极限抗拉强度标准值可达极限抗拉强度标准值可达1960N/mm2。钢绞线与混凝土粘结较好，应力松弛小，端部还可以设

19、法镦粗；钢绞线与混凝土粘结较好，应力松弛小，端部还可以设法镦粗；比钢筋或钢丝束柔软，以盘卷供应，便于运输及施工。比钢筋或钢丝束柔软，以盘卷供应，便于运输及施工。 10.2 施加预应力的方法(fngf)，预应力混凝土的材料第23页/共166页第二十四页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)v钢丝钢丝 v按外形分有光圆钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝三种；按外形分有光圆钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝三种； v按应力松弛性能分则有低松弛和普通松弛两种。按应力松弛性能分则有低松弛和普通松弛两种。 v极限抗拉强度标准值可达极限抗拉强度标准值可达1860 N/mm2。v在后张法构件中，当需要钢丝的数量很

20、多时，钢丝常成束布置在后张法构件中，当需要钢丝的数量很多时，钢丝常成束布置(bzh)，称为钢丝束。，称为钢丝束。1钢丝钢丝(n s)；2芯子；芯子；3绑扎铁丝绑扎铁丝 10.2 施加预应力的方法，预应力混凝土的材料第24页/共166页第二十五页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)v无粘结预应力钢筋无粘结预应力钢筋 v分为无粘结预应力钢丝束和无粘结预应力钢绞线两种；分为无粘结预应力钢丝束和无粘结预应力钢绞线两种； v用的钢丝与有粘结钢筋相同。用的钢丝与有粘结钢筋相同。 v但，无粘结预应力钢筋的表面涂刷油脂但，无粘结预应力钢筋的表面涂刷油脂(yuzh)，应用塑料套管或塑料布带作为包裹

21、层加以保护，形成可相互滑动的无粘结状态。，应用塑料套管或塑料布带作为包裹层加以保护，形成可相互滑动的无粘结状态。 1钢丝钢丝(n s)束或钢绞线；束或钢绞线；2油脂；油脂；3塑料薄膜套管塑料薄膜套管 10.2 施加预应力的方法，预应力混凝土的材料第25页/共166页第二十六页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)2、对混凝土的要求：、对混凝土的要求：强度强度(qingd)高高与高强度与高强度(qingd)钢筋适应，使钢筋充分发钢筋适应，使钢筋充分发挥作用，减小构件截面尺寸和减轻自重。挥作用，减小构件截面尺寸和减轻自重。收缩、徐变小收缩、徐变小减少预应力损失。减少预应力损失。快硬、早

22、强快硬、早强能尽早施加预应力，加快施工进度，提高设能尽早施加预应力，加快施工进度，提高设备利用率。备利用率。混凝土强度混凝土强度(qingd)等级等级 C30；采用钢绞线、钢丝时采用钢绞线、钢丝时 ，混凝土强度，混凝土强度(qingd)等级等级 C40。 10.2 施加预应力的方法(fngf)，预应力混凝土的材料第26页/共166页第二十七页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.2.3 10.2.3 锚具与夹具锚具与夹具锚具：锚固在构件端部，与构件连成一起共同受锚具：锚固在构件端部，与构件连成一起共同受力不再取下力不再取下(q xi)(q xi)的称为锚具。的称为锚具。夹具：

23、在张拉过程中夹持钢筋，以后可取下夹具：在张拉过程中夹持钢筋，以后可取下(q (q xi)xi)并重复使用的称为夹具。并重复使用的称为夹具。 1 1、先张法的夹具、先张法的夹具 10.2 施加(shji)预应力的方法，预应力混凝土的材料第27页/共166页第二十八页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)1套筒；套筒；2锥销；锥销；3预应力钢筋预应力钢筋(gngjn)；4锚板；锚板；5楔块楔块锥形夹具锥形夹具(jij)楔形夹具楔形夹具偏心夹具偏心夹具 10.2 施加预应力的方法，预应力混凝土的材料第28页/共166页第二十九页，共166页。梳子梳子(sh zi)板夹具板夹具同时张拉多根

24、预应力钢丝时，常采用梳子板夹具。同时张拉多根预应力钢丝时，常采用梳子板夹具。钢丝两端用镦头（冷镦）锚定；钢丝两端用镦头（冷镦）锚定；钢丝张拉完毕立即钢丝张拉完毕立即(lj)拧紧螺母，钢丝就临时锚固在钢模横梁上。拧紧螺母，钢丝就临时锚固在钢模横梁上。 第十章 预应力混凝土结构(jigu)施工时速度很快。施工时速度很快。 10.2 施加预应力的方法，预应力混凝土的材料第29页/共166页第三十页，共166页。先张法利用工具式螺杆张拉先张法利用工具式螺杆张拉1、预应力钢筋、预应力钢筋2、工具式螺杆、工具式螺杆3、活动钢横梁、活动钢横梁4、台座固定、台座固定(gdng)传力架传力架5、千斤顶、千斤顶6

25、、螺帽、螺帽7、焊接接头、焊接接头采用粗钢筋(gngjn)为预应力筋时，对于单根钢筋(gngjn)常用在钢筋(gngjn)端部连接一工具式螺杆。第十章 预应力混凝土结构(jigu) 10.2 施加预应力的方法，预应力混凝土的材料第30页/共166页第三十一页，共166页。工具式螺杆与预应力钢筋(gngjn)之间可采用焊接连接或套筒式连接器连接。 套筒式连接器套筒式连接器1、钢圈、钢圈2、半圆形套筒、半圆形套筒3、连接钢筋、连接钢筋4、预应力钢筋、预应力钢筋5、工具、工具(gngj)式螺杆式螺杆6、镦粗头、镦粗头第十章 预应力混凝土结构(jigu) 10.2 施加预应力的方法，预应力混凝土的材料

26、第31页/共166页第三十二页，共166页。对于多根钢筋对于多根钢筋(gngjn)，则可考虑螺杆镦粗夹具或锥形锚块夹具。，则可考虑螺杆镦粗夹具或锥形锚块夹具。锥形锚块夹具锥形锚块夹具1、锥形锚块、锥形锚块2、锥形夹片、锥形夹片3、预应力钢筋、预应力钢筋(gngjn)4、张拉连接器、张拉连接器5、张拉螺杆、张拉螺杆6、固定用螺母、固定用螺母第十章 预应力混凝土结构(jigu) 10.2 施加预应力的方法，预应力混凝土的材料第32页/共166页第三十三页，共166页。 对于对于(duy)多根钢筋，则可考虑螺杆镦粗夹具或锥形锚块夹具。多根钢筋，则可考虑螺杆镦粗夹具或锥形锚块夹具。螺杆镦粗夹具螺杆镦粗

27、夹具(jij)1、锚板、锚板2、螺杆、螺杆3、螺帽、螺帽4、镦粗头、镦粗头5、预应力钢筋、预应力钢筋第十章 预应力混凝土结构(jigu) 10.2 施加预应力的方法，预应力混凝土的材料第33页/共166页第三十四页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)2 2、后张法的锚具、后张法的锚具钢丝钢丝(n s)束常用锥形锚具配用外夹式双作用千斤顶进行张拉。束常用锥形锚具配用外夹式双作用千斤顶进行张拉。 10.2 施加(shji)预应力的方法，预应力混凝土的材料 (a)锥形锚具锥形锚具 (b)双作同千斤顶双作同千斤顶1钢丝束；钢丝束； 2锚塞；锚塞； 3钢锚圈；钢锚圈； 4垫板；垫板；5孔道

28、；孔道； 6套管；套管； 7钢丝夹具；钢丝夹具； 8内活塞；内活塞；9锚板；锚板； 10张拉钢丝；张拉钢丝； 11油管油管第34页/共166页第三十五页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu) 10.2 施加(shji)预应力的方法，预应力混凝土的材料双作用双作用(zuyng)千斤顶张拉钢丝束后又将锚塞顶压入锚圈内；千斤顶张拉钢丝束后又将锚塞顶压入锚圈内；预应力钢丝卡在锚圈与锚塞间；预应力钢丝卡在锚圈与锚塞间；当张拉千斤顶放松预应力钢丝后，钢丝向梁内回缩时带动锚塞向锚圈内楔紧；当张拉千斤顶放松预应力钢丝后，钢丝向梁内回缩时带动锚塞向锚圈内楔紧；预应力钢丝通过摩阻力将预应力传到锚圈，锚

29、圈将力传给垫板，最后由将垫板预加力传到混凝土构件上。预应力钢丝通过摩阻力将预应力传到锚圈，锚圈将力传给垫板，最后由将垫板预加力传到混凝土构件上。 10张拉钢丝；张拉钢丝；2锚塞锚塞3钢锚圈钢锚圈4垫板；垫板；7钢丝夹具钢丝夹具2锚塞锚塞第35页/共166页第三十六页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)2 2、后张法的锚具、后张法的锚具钢丝钢丝(n s)束、钢铰线束锚固，可用束、钢铰线束锚固，可用XM、QM锚具。锚具。1、锚环、锚环2、夹片、夹片3、钢绞线、钢绞线4、灌浆、灌浆(gungjing)孔孔5、锥台孔、锥台孔 10.2 施加预应力的方法，预应力混凝土的材料第36页/共16

30、6页第三十七页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.3 10.3 预应力钢筋张拉控制预应力钢筋张拉控制(kngzh)(kngzh)应力及预应力应力及预应力损失损失 10.3 预应力(yngl)钢筋张拉控制应力(yngl)及预应力(yngl)损失10.3.1 10.3.1 预应力钢筋张拉控制应力预应力钢筋张拉控制应力con： 张拉钢筋时预应力钢筋达到的最大应力，即张拉设备控制的张拉力除以预应力钢筋面积。张拉钢筋时预应力钢筋达到的最大应力，即张拉设备控制的张拉力除以预应力钢筋面积。v是预应力筋在构件受荷前经受的最大应力。是预应力筋在构件受荷前经受的最大应力。vcon越高，对混凝土

31、的预压作用越大，提高构件抗裂性。越高，对混凝土的预压作用越大，提高构件抗裂性。con过高，由于钢筋强度的离散性，操作中的可能超张拉，张拉时可使钢筋屈服，产生塑性变形，反而达不到预期效果，也易发生安全事故。过高，由于钢筋强度的离散性，操作中的可能超张拉，张拉时可使钢筋屈服，产生塑性变形，反而达不到预期效果，也易发生安全事故。v规范规范规定了张拉控制应力限值规定了张拉控制应力限值con。第37页/共166页第三十八页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.3 预应力钢筋张拉控制(kngzh)应力及预应力损失v con是以预应力钢筋的强度标准值给出的，因为与构件设计无关，仅涉及到材料

32、是以预应力钢筋的强度标准值给出的，因为与构件设计无关，仅涉及到材料(cilio)本身。本身。 v con不应过低：不应过低： fptk 项次项次预应力钢筋种类预应力钢筋种类张拉方法张拉方法先张法先张法后张法后张法1消除应力钢丝、钢绞线消除应力钢丝、钢绞线0.75fptk0.75fptk2螺纹钢筋螺纹钢筋0.75fptk0.70fptk3钢棒钢棒0.70fptk0.65fptk第38页/共166页第三十九页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.3 预应力钢筋(gngjn)张拉控制应力及预应力损失vcon与张拉方法有关：与张拉方法有关：v先张法先张法con较后张法大。因为先张法的

33、预应力损失比后张法大。较后张法大。因为先张法的预应力损失比后张法大。v先张法，张拉钢筋达到控制应力时，构件尚未浇筑，放松钢筋，混凝土受到预压时，钢筋随混凝土回缩，当混凝土受到预压应力时，钢筋的预拉应力已小于控制应力了。先张法，张拉钢筋达到控制应力时，构件尚未浇筑，放松钢筋，混凝土受到预压时，钢筋随混凝土回缩，当混凝土受到预压应力时，钢筋的预拉应力已小于控制应力了。v后张法，张拉钢筋同时，混凝土即受到挤压，钢筋张拉达到控制应力时，混凝土的弹性压缩也已完成后张法，张拉钢筋同时，混凝土即受到挤压，钢筋张拉达到控制应力时，混凝土的弹性压缩也已完成(wn chng)，不必考虑混凝土弹性压缩而引起的钢筋应

34、力的降低。，不必考虑混凝土弹性压缩而引起的钢筋应力的降低。第39页/共166页第四十页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.3 预应力(yngl)钢筋张拉控制应力(yngl)及预应力(yngl)损失10.3.2 10.3.2 预应力损失预应力损失预应力钢筋在张拉时所建立的预拉应力，会由于张预应力钢筋在张拉时所建立的预拉应力，会由于张拉工艺和材料特性等种种原因而降低，这种应力降低拉工艺和材料特性等种种原因而降低，这种应力降低现象称为预应力损失。现象称为预应力损失。最终稳定的应力才对构件产生实际的预应力效果。最终稳定的应力才对构件产生实际的预应力效果。计算和减小预应力损失是设计和

35、施工中的关键问题。计算和减小预应力损失是设计和施工中的关键问题。预应力损失与张拉工艺、构件制作、配筋方式和材预应力损失与张拉工艺、构件制作、配筋方式和材料特性有关。料特性有关。各影响因素相互制约，有的因素与时间有关，确各影响因素相互制约，有的因素与时间有关，确切确定预应力损失困难。规范切确定预应力损失困难。规范(gufn)(gufn)以各因素单独以各因素单独造成的预应力损失之和近似作为总损失来计算。造成的预应力损失之和近似作为总损失来计算。第40页/共166页第四十一页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.3 预应力钢筋(gngjn)张拉控制应力及预应力损失1、张拉端锚具变形

36、和钢筋内缩引起的预应力损失、张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失l1l1由预应力筋在锚具、夹具中的内缩，锚具、夹具压缩变形及垫板间缝隙挤紧时发生由预应力筋在锚具、夹具中的内缩，锚具、夹具压缩变形及垫板间缝隙挤紧时发生(fshng)内缩引起。内缩引起。预应力直线钢筋：预应力直线钢筋： slEla1a 张拉端锚具变形和钢筋内缩值（张拉端锚具变形和钢筋内缩值（mm)l 张拉端至锚固端之间的距离（张拉端至锚固端之间的距离（mm）Es 预应力筋弹性模量（预应力筋弹性模量（N/mm2）第41页/共166页第四十二页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.3 预应力钢筋(gngjn)张拉

37、控制应力及预应力损失slEla1v锚固端的锚固端的(dund)锚具在张拉过程中已被挤紧，锚具在张拉过程中已被挤紧，a值只考虑张拉端。值只考虑张拉端。v增加增加 l 可减小损失，在先张法中可减小损失，在先张法中l100m时时l1 可不计。可不计。v应尽量减少垫层块数，每增加一块应尽量减少垫层块数，每增加一块 a 值就增加值就增加 1 mm。锚锚 具具 类类 别别支承式锚具（钢丝束镦头锚具等）支承式锚具（钢丝束镦头锚具等）螺帽缝隙螺帽缝隙1每块后加垫板的缝隙每块后加垫板的缝隙1锥塞式锚具（钢丝束的钢制锥形锚具等）锥塞式锚具（钢丝束的钢制锥形锚具等）5夹片式锚具夹片式锚具有顶压时有顶压时5无顶压时无

38、顶压时68单根螺纹钢筋的锥形锚夹具单根螺纹钢筋的锥形锚夹具5锚具变形和钢筋内缩值锚具变形和钢筋内缩值 a(mm)第42页/共166页第四十三页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.3 预应力(yngl)钢筋张拉控制应力(yngl)及预应力(yngl)损失v对于对于(duy)后张法构件的预应力曲线钢筋或折线钢筋后张法构件的预应力曲线钢筋或折线钢筋 ： v距张拉端距张拉端 x 处的处的l1x 应根据钢筋与孔道壁之间反向摩擦影响长度应根据钢筋与孔道壁之间反向摩擦影响长度 lf 范围内的预应力钢筋变形值等于锚具变形和钢筋内缩值的条件确定。范围内的预应力钢筋变形值等于锚具变形和钢筋内缩

39、值的条件确定。fcfconxllxrl121raElcconsf1000第43页/共166页第四十四页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.3 预应力钢筋张拉控制(kngzh)应力及预应力损失 2 2、预应力筋与孔道壁之间摩擦、预应力筋与孔道壁之间摩擦(mc)(mc)引起的预应力损失引起的预应力损失l2l2。v后张法张拉钢筋后张法张拉钢筋时，由于预应力筋与周围混凝土或套管间的摩擦，引起预应力筋应力随距张拉端距离的增加而逐渐减少的数值为时，由于预应力筋与周围混凝土或套管间的摩擦，引起预应力筋应力随距张拉端距离的增加而逐渐减少的数值为l2 。直线预应力筋曲线预应力筋第44页/共1

40、66页第四十五页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.3 预应力(yngl)钢筋张拉控制应力(yngl)及预应力(yngl)损失v摩擦损失包括二部分：摩擦损失包括二部分：v预留孔道中心预留孔道中心(zhngxn)与预应力筋中心与预应力筋中心(zhngxn)偏差引起的摩擦力；偏差引起的摩擦力；v曲线配筋时，预应力筋对孔壁的径向压力引起的摩阻力。曲线配筋时，预应力筋对孔壁的径向压力引起的摩阻力。第45页/共166页第四十六页，共166页。第十二章 预应力混凝土结构的原理及计算(j sun)规定12.5 张拉控制应力(yngl)和预应力(yngl)损失q张拉端与计算截面张拉端与计算

41、截面(jimin)曲线部分的切线夹角（曲线部分的切线夹角（rad）q、摩擦系数摩擦系数)(con2qxl()0.2xq若若)(211qxconle第46页/共166页第四十七页，共166页。第十二章 预应力混凝土结构的原理(yunl)及计算规定12.5 张拉控制(kngzh)应力和预应力损失项次项次孔道成型方式孔道成型方式钢绞线、钢丝束钢绞线、钢丝束螺纹钢筋、钢棒螺纹钢筋、钢棒1预埋金属波纹管预埋金属波纹管0.00150.200.250.502预埋塑料波纹管预埋塑料波纹管0.00150.140.173预埋铁皮管预埋铁皮管0.00300.350.404预埋钢管预埋钢管0.00100.250.30

42、5抽芯成型抽芯成型0.00150.550.60表表10-3 摩擦系数摩擦系数、第47页/共166页第四十八页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.3 预应力(yngl)钢筋张拉控制应力(yngl)及预应力(yngl)损失v减小摩擦损失的办法减小摩擦损失的办法(bnf)：两端张拉和超张拉。：两端张拉和超张拉。 两端张拉比一端张拉减小两端张拉比一端张拉减小12摩擦损失值。摩擦损失值。第48页/共166页第四十九页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.3 预应力钢筋(gngjn)张拉控制应力及预应力损失v减小摩擦减小摩擦(mc)损失的办法：两端张拉和超张拉。损失的

43、办法：两端张拉和超张拉。 张拉端钢筋应力到张拉端钢筋应力到con ，E点；点；卸荷使张拉应力退到卸荷使张拉应力退到con ， F点；点；再加荷使张拉应力到再加荷使张拉应力到con ， C点；点；预应力沿预应力沿CGHD分布，比一次张拉到的预应力分布更均匀，减小摩擦损失。分布，比一次张拉到的预应力分布更均匀，减小摩擦损失。第49页/共166页第五十页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.3 预应力(yngl)钢筋张拉控制应力(yngl)及预应力(yngl)损失3、预应力筋与台座、预应力筋与台座(ti zu)之间的温差引起的预应力损失之间的温差引起的预应力损失l3 为缩短为缩短先

44、张法先张法构件的生产周期，常采用蒸汽养护加快混凝土的凝结硬化。构件的生产周期，常采用蒸汽养护加快混凝土的凝结硬化。升温时升温时，新浇混凝土未结硬新浇混凝土未结硬，钢筋因温升而伸长，但台座长度不变，因而钢筋变松，张拉应力减少，形成预应力损失，钢筋因温升而伸长，但台座长度不变，因而钢筋变松，张拉应力减少，形成预应力损失 l3。降温时降温时，混凝土达到一定强度，与预应力筋间具有粘结作用，混凝土达到一定强度，与预应力筋间具有粘结作用，两者共同回缩，两者共同回缩，已产生的已产生的 l3无法恢复无法恢复。第50页/共166页第五十一页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.3 预应力钢筋(

45、gngjn)张拉控制应力及预应力损失vl3 仅存在于先张法。仅存在于先张法。v减小减小l3的方法：的方法：v采用二次升温加热的养护制度。先在略高于常温下养护，待混凝土达到一定强度后再逐渐升高养护。采用二次升温加热的养护制度。先在略高于常温下养护，待混凝土达到一定强度后再逐渐升高养护。v混凝土初凝后升高温度，钢筋与混凝土两者热膨胀系数混凝土初凝后升高温度，钢筋与混凝土两者热膨胀系数(png zhng xsh)相近，温度升高不会线起预应力损失。相近，温度升高不会线起预应力损失。5531 0 102 0 102lsE t.ttv预应力筋与台座的温差为预应力筋与台座的温差为D D t ，钢筋的温度膨胀

46、系数为，钢筋的温度膨胀系数为110-5/，则有：，则有：第51页/共166页第五十二页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.3 预应力(yngl)钢筋张拉控制应力(yngl)及预应力(yngl)损失4 4、预应力、预应力(yngl)(yngl)筋应力筋应力(yngl)(yngl)松弛引起的预应力松弛引起的预应力(yngl)(yngl)损失损失l4 l4 v钢筋在高应力下变形具有随时间而增长的特性。钢筋钢筋在高应力下变形具有随时间而增长的特性。钢筋长度保持不变，长度保持不变，应力会随时间增长而降低，这种现象称为松弛。松弛使预应力降低的数值为应力会随时间增长而降低，这种现象称为松

47、弛。松弛使预应力降低的数值为l4。vl4与下列因素有关：与下列因素有关：初始应力。初始应力。con 越高，越高，l4越大，损失的速度也快。越大，损失的速度也快。l当初应力小于当初应力小于fptk时，松弛与初应力成线性关系；初应力高于时，松弛与初应力成线性关系；初应力高于fptk时，松弛与初应力成非线性关系，松弛显著增大。时，松弛与初应力成非线性关系，松弛显著增大。l钢丝和钢绞线作预应力钢筋钢丝和钢绞线作预应力钢筋，若若con/fptk0.5, l4=0。第52页/共166页第五十三页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.3 预应力钢筋(gngjn)张拉控制应力及预应力损失v钢

48、筋种类。热处理钢筋的应力松弛值比钢丝钢筋种类。热处理钢筋的应力松弛值比钢丝(n s)(n s)、钢绞线的小。、钢绞线的小。v时间。时间。1h1h达达50%50%，24h24h达达80%80%。v温度。温度高损失大。温度。温度高损失大。v张拉方法。采用超张拉可减小损失。张拉方法。采用超张拉可减小损失。v表表10-410-4给出了给出了l4 l4 。第53页/共166页第五十四页，共166页。v混凝土的收缩和徐变，都会导致构件长度的缩短，预应力筋随之回缩，引起预应力损失。混凝土的收缩和徐变，都会导致构件长度的缩短，预应力筋随之回缩，引起预应力损失。v混凝土收缩和徐变引起预应力损失的现象是类似的，为

49、简化计算混凝土收缩和徐变引起预应力损失的现象是类似的，为简化计算(j sun)，将此两项合并为，将此两项合并为l5：第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.3 预应力钢筋张拉控制(kngzh)应力及预应力损失5 5、混凝土收缩和徐变引起的预应力损失、混凝土收缩和徐变引起的预应力损失l5 5452801 15pcculf5452801 15pcculf 5352801 15pcculf5352801 15pcculf 先张法构件先张法构件 后张法构件后张法构件 第54页/共166页第五十五页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.3 预应力(yngl)钢筋张拉控制应力(yngl

50、)及预应力(yngl)损失pc、pc受拉区与受压区预应力筋在各自合力作用点处的混凝土法向应力。受拉区与受压区预应力筋在各自合力作用点处的混凝土法向应力。fcu 施加施加(shji)预应力时的混凝土立方体抗压强度。预应力时的混凝土立方体抗压强度。 、 受拉区与受压预应力筋与非预应力筋的配筋率。受拉区与受压预应力筋与非预应力筋的配筋率。5452801 15pcculf5452801 15pcculf 5352801 15pcculf5352801 15pcculf 先张法构件先张法构件 后张法构件后张法构件 第55页/共166页第五十六页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.3

51、预应力钢筋张拉控制(kngzh)应力及预应力损失5452801 15pcculf5452801 15pcculf 5352801 15pcculf5352801 15pcculf 先张法构件先张法构件(gujin) 后张法构件后张法构件 公式第一项及第二项分子，分别反映混凝土收缩与徐变对预应力损失的影响。后张法对先张法小。因为后张法张拉钢筋前，混凝土收缩已部分完成。公式第一项及第二项分子，分别反映混凝土收缩与徐变对预应力损失的影响。后张法对先张法小。因为后张法张拉钢筋前，混凝土收缩已部分完成。v对干燥环境，应加大计算值。对干燥环境，应加大计算值。v减小方法：减小方法：用高标号水泥、减小水泥用量

52、、降低水灰比、控制混凝土的预压应力。用高标号水泥、减小水泥用量、降低水灰比、控制混凝土的预压应力。第56页/共166页第五十七页，共166页。An=Ac + sAs0AAAsp0AAAsp先张法先张法nspAAA nspAAA后张法后张法A0=Ac+ pAp+ sAs第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.3 预应力钢筋张拉控制(kngzh)应力及预应力损失第57页/共166页第五十八页，共166页。5 5、螺旋式预应力筋挤压、螺旋式预应力筋挤压(j y)(j y)混凝土引起的预应力损失混凝土引起的预应力损失l6l6第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.3 预应力钢筋张拉控制(kngzh

53、)应力及预应力损失v环形结构构件混凝土被螺旋式预应力筋箍紧，受压产生局部压陷，构件直径减少环形结构构件混凝土被螺旋式预应力筋箍紧，受压产生局部压陷，构件直径减少2，预应力筋回缩，引起的预应力损失称为，预应力筋回缩，引起的预应力损失称为l6。v构件直径小，压陷变形的影响大，构件直径小，压陷变形的影响大，l6大。大。v直径大于直径大于3m，损失不计；直径不大于，损失不计；直径不大于3m：l6=30N/mm2第58页/共166页第五十九页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.3 预应力钢筋张拉控制(kngzh)应力及预应力损失v各项预应力损失并不同时各项预应力损失并不同时(tngs

54、h)发生，是按不同张拉方式分阶段发生的。可分为二批损失：发生，是按不同张拉方式分阶段发生的。可分为二批损失：v第一批应力损失第一批应力损失 lI：v指在混凝土预压前出现的损失，指在混凝土预压前出现的损失， 先张法指张放前、后张法指除千斤顶前的损失。先张法指张放前、后张法指除千斤顶前的损失。v第二批应力损失第二批应力损失 lII：v指混凝土预压后出现的损失。指混凝土预压后出现的损失。先张法构件先张法构件后张法构件后张法构件第一批第一批 l1 l2 l3 l4 l1 l2第二批第二批 l5 l4 l5 l6 第59页/共166页第六十页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.3 预

55、应力钢筋(gngjn)张拉控制应力及预应力损失v考虑到预应力损失计算考虑到预应力损失计算(j sun)的误差，规范的误差，规范规定当总损失值规定当总损失值l =lI +lII小于下列数值时，小于下列数值时，按下列数值取用：按下列数值取用：v 先张法构件先张法构件 100MPav 后张法构件后张法构件 80MPa第60页/共166页第六十一页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.4 10.4 预应力混凝土轴心受拉构件的应力分析预应力混凝土轴心受拉构件的应力分析目的：目的：验算抗裂度及施工阶段强度时，需要了解在预应力验算抗裂度及施工阶段强度时，需要了解在预应力作用下截面应力分布。

56、在设计预应力结构时，应进行作用下截面应力分布。在设计预应力结构时，应进行应力计算。应力计算。各个阶段的应力、工作特点均表现各个阶段的应力、工作特点均表现(bioxin)(bioxin)出不出不同的阶段性，只有掌握了各阶段特点，才能深刻了解同的阶段性，只有掌握了各阶段特点，才能深刻了解预应力的作用。预应力的作用。10.4 预应力(yngl)混凝土轴心受拉构件的应力(yngl)分析第61页/共166页第六十二页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)一、先张法一、先张法从张拉钢筋开始到构件破坏，分为从张拉钢筋开始到构件破坏，分为2 2个阶段、个阶段、6 6个应个应力状态力状态(zhung

57、ti)(zhungti)。施工阶段：施工阶段：应力状态应力状态(zhungti)1(zhungti)1：张拉钢筋并锚固，浇筑混：张拉钢筋并锚固，浇筑混凝土养护。凝土养护。10.4 预应力(yngl)混凝土轴心受拉构件的应力(yngl)分析0cplIconA预应力筋应力：预应力筋应力：预应力筋拉力：预应力筋拉力：混凝土应力：混凝土应力：0c0pconl00()pppconlpNAA134llll第62页/共166页第六十三页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)应力状态应力状态2 2从台座放松预应力筋，混凝土受到预应力筋回弹从台座放松预应力筋，混凝土受到预应力筋回弹(hu dn)(h

58、u dn)挤压而产生预压应力。挤压而产生预压应力。设混凝土预压应力为设混凝土预压应力为pcI pcI ，变形，变形pcI/Ec pcI/Ec ，钢筋也回缩，钢筋也回缩pcI/Ec pcI/Ec ，则钢筋应力损失为（，则钢筋应力损失为（pcI/EcpcI/Ec）Es=EpcI Es=EpcI 。10.4 预应力混凝土轴心受拉构件(gujin)的应力分析非预应力筋应力：非预应力筋应力：0pepEpcconlEpc 预应力筋应力：预应力筋应力：由平衡条件：由平衡条件：混凝土应力：混凝土应力：pcEpc peppccssAAA第63页/共166页第六十四页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jig

59、u)10.4 预应力(yngl)混凝土轴心受拉构件的应力(yngl)分析由平衡条件：由平衡条件：peppccpcEsAAAconlEpcppccpcEsAAA pccpcEspcEpconlpAAAA00conlpppccEsEpANAAAA也可理解为当放松预应力筋使混凝土受压时，将钢筋回弹力也可理解为当放松预应力筋使混凝土受压时，将钢筋回弹力Np0看作外力，作用在整个换算看作外力，作用在整个换算(hun sun)截面截面A0上，由此产生应力上，由此产生应力pcI。第64页/共166页第六十五页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.4 预应力(yngl)混凝土轴心受拉构件的应

60、力(yngl)分析00conlpppccEsEpANAAAA第65页/共166页第六十六页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)v应力状态应力状态3 3v混凝土受压缩后，又发生混凝土受压缩后，又发生(fshng)(fshng)徐变和收缩，出现第二批预应力损失徐变和收缩，出现第二批预应力损失l=l5l=l5，总预应损失为，总预应损失为l =l+l l =l+l 。10.4 预应力(yngl)混凝土轴心受拉构件的应力(yngl)分析5sEpcl 其中：其中：l5为预应力筋因混凝土收缩和徐变所增加的压应力。为预应力筋因混凝土收缩和徐变所增加的压应力。预应力筋应力：预应力筋应力：非预应力筋

61、应力：非预应力筋应力：混凝土应力：混凝土应力：由平衡方程：由平衡方程：0peconlEpcpEpc 5peppccEpclsAAA pc第66页/共166页第六十七页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.4 预应力(yngl)混凝土轴心受拉构件的应力(yngl)分析由平衡由平衡(pnghng)方程：方程：5peppccEpclsAAA 5pconlEpcpccEpclsAAA 5pEpcsEpcpccpconllsAAAAA 050ppconllspcpEsEcNAAAAAA pe ：全部预应力损失完成后，预应力筋的有效应力。全部预应力损失完成后，预应力筋的有效应力。pc ：

62、预应力混凝土中建立的预应力混凝土中建立的“有效预压应力有效预压应力”。可理解为预压力。可理解为预压力Np0 作用在作用在A A0 0上产生的应力。上产生的应力。 可以想象，当外力可以想象，当外力= =N Np0 时，构件上的应力时，构件上的应力0第67页/共166页第六十八页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.4 预应力(yngl)混凝土轴心受拉构件的应力(yngl)分析050ppconllspcpEsEcNAAAAAA第68页/共166页第六十九页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)使用阶段：使用阶段：4 4、应力状态、应力状态4 4：消压状态：消压状态构件

63、受到外力构件受到外力(wil)(wil)（轴力（轴力N N）作用后，截面叠加上）作用后，截面叠加上N N产生的拉应力，当产生的拉应力，当N=NP0=N0N=NP0=N0时，混凝土应力时，混凝土应力=0=0。此状态称消压状态，外力此状态称消压状态，外力(wil)N0(wil)N0称消压轴拉力。称消压轴拉力。10.4 预应力混凝土轴心受拉构件(gujin)的应力分析5Epcl 混凝土应力：混凝土应力：0pc预应力筋应力：预应力筋应力：peconlEpc 非预应力筋应力非预应力筋应力：5sEpcl Epcconl +增加了：增加了：减小了：减小了：0s原原原原0p第69页/共166页第七十页，共16

64、6页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.4 预应力混凝土轴心(zhu xn)受拉构件的应力分析消压轴力：消压轴力：0005ppssplnscolNAAAA050ppconllspcpEsEcNAAAAAA从应力状态从应力状态3知：知：000ppcNNA则：则：第70页/共166页第七十一页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)v应力状态应力状态4 4是混凝土由压应力转为拉应力的一个是混凝土由压应力转为拉应力的一个(y )(y )重要标志。如：重要标志。如：v N NN0N0则混凝土处于受压状态；则混凝土处于受压状态；v N NN0 N0 则混凝土出现拉应力，以后拉应力的增量

65、就如同普通钢筋混凝土轴心受拉构件一样。则混凝土出现拉应力，以后拉应力的增量就如同普通钢筋混凝土轴心受拉构件一样。10.4 预应力混凝土轴心(zhu xn)受拉构件的应力分析第71页/共166页第七十二页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.4 预应力混凝土轴心(zhu xn)受拉构件的应力分析v应力状态应力状态5 5：即将开裂即将开裂混凝土应力：混凝土应力：预应力筋应力：预应力筋应力： 非预应力筋应力：非预应力筋应力：tkf0ppEtkconlEtkff05ssEtklEtkff由平衡方程：由平衡方程：pc：混凝土有效预压应力。混凝土有效预压应力。由于由于多了多了N0， pc

66、使预应力抗裂性大大提高。使预应力抗裂性大大提高。0050concrtkplstklNNf AAAf A0()crpctkNfA也可写成：也可写成：第72页/共166页第七十三页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)v应力状态应力状态5 5：v开裂后开裂后v 开裂后，在外力开裂后，在外力N N作用下，所增加了轴拉力作用下，所增加了轴拉力N-NcrN-Ncr将全部由钢筋承担将全部由钢筋承担(chngdn)(chngdn)，预应力筋和非预应力筋应力增量分别为，预应力筋和非预应力筋应力增量分别为 (N-Ncr)/(Ap+As) (N-Ncr)/(Ap+As)。10.4 预应力(yngl)混凝土轴心受拉构件的应力(yngl)分析预应力筋应力：预应力筋应力： 非预应力筋应力：非预应力筋应力：此二式为求裂缝宽度时的应力表达式。此二式为求裂缝宽度时的应力表达式。00000crcrppppspspsconlpsNNNNNNAAAAAANNAA05slpsNNAA第73页/共166页第七十四页，共166页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)10.4 预应力混凝土轴心(zhu xn)受拉构件的