PC軸拉構(gòu)件分析

1、第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析13.1 軸心受拉構(gòu)件第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析13.1 軸心受拉構(gòu)件受力性能分析一、施工階段一、施工階段 1、先張法構(gòu)件、先張法構(gòu)件Pre-tension放張前放張前放張后放張后完 成 第 二完 成 第 二批損失批損失plIconIpAN)(0pcIElconIpeIpcIcppeIcpcIAA平衡條件平衡條件00)(ANAAAIppEcplIconpcIpcIIcpcIIElIIlconpIIIpcIIElcon第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析13.1 軸心受拉構(gòu)件00)(ANAAAppEcplconpcpcElconp式中式中 l、

2、 pc、 p 和和Np0為為概括符號(hào)概括符號(hào)，即按不同的階段，即按不同的階段代表相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失、應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力筋合力代表相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失、應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力筋合力取值即可。取值即可。第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析13.1 軸心受拉構(gòu)件2、后張法構(gòu)件、后張法構(gòu)件Post-tension 如所有鋼筋同時(shí)張拉，則如所有鋼筋同時(shí)張拉，則后張法構(gòu)件無彈性壓縮應(yīng)力損失后張法構(gòu)件無彈性壓縮應(yīng)力損失( le=0)。因此扣除預(yù)應(yīng)力損失后預(yù)應(yīng)力筋承受的拉力直接與混因此扣除預(yù)應(yīng)力損失后預(yù)應(yīng)力筋承受的拉力直接與混凝土承受的壓力平衡凝土承受的壓力平衡，故由平衡條件，采用概括符號(hào)可得混凝，故由平衡條件，采用概括

3、符號(hào)可得混凝土的預(yù)壓應(yīng)力土的預(yù)壓應(yīng)力:cpcplconpcANAA)(lconp第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析13.1 軸心受拉構(gòu)件先張法先張法00)(ANAAAppEcplconpcpcElconpplconpAN)(0后張法后張法npnplconpcANAA)(lconpplconpAN)(有無彈性壓縮損失有無彈性壓縮損失 le是先張法與后張法計(jì)算公式的差異所在是先張法與后張法計(jì)算公式的差異所在假定兩張拉方法的假定兩張拉方法的 con和和 l 相同，則相同，則Np0和和Np的數(shù)值相等，但的數(shù)值相等，但先張法構(gòu)件有彈性壓縮損失，而后張法構(gòu)件無彈性壓縮損失先張法構(gòu)件有彈性壓縮損失，而后

4、張法構(gòu)件無彈性壓縮損失，故得到的故得到的 pc不等，先張法小于后張法。不等，先張法小于后張法。預(yù)應(yīng)力筋預(yù)應(yīng)力筋中應(yīng)力也不相等，先張法的預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力除需扣除中應(yīng)力也不相等，先張法的預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力除需扣除 l外，還要扣除彈性壓縮損失，而后張法構(gòu)件則僅需扣除外，還要扣除彈性壓縮損失，而后張法構(gòu)件則僅需扣除 l。第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析13.1 軸心受拉構(gòu)件二、使用階段二、使用階段雖然雖然先張法先張法和和后張法后張法在施工階段的應(yīng)力計(jì)算有所差別，但混在施工階段的應(yīng)力計(jì)算有所差別，但混凝土中建立起預(yù)壓應(yīng)力凝土中建立起預(yù)壓應(yīng)力 pc后開始施加外荷載，后開始施加外荷載，兩者的受力過兩者的受力過程

5、是相同的程是相同的。由于混凝土預(yù)先受到預(yù)壓應(yīng)力由于混凝土預(yù)先受到預(yù)壓應(yīng)力 pc，因此軸向拉力，因此軸向拉力N產(chǎn)生的拉產(chǎn)生的拉應(yīng)力應(yīng)力 c，需先抵消需先抵消 pc，才能使混凝土進(jìn)入受拉。，才能使混凝土進(jìn)入受拉。故在達(dá)到混凝土抗拉強(qiáng)度故在達(dá)到混凝土抗拉強(qiáng)度ftk之前，可按彈性材料力學(xué)用換算之前，可按彈性材料力學(xué)用換算截面方法確定的截面拉應(yīng)力，即截面方法確定的截面拉應(yīng)力，即0ANccEp預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力增量預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力增量pcpccAN0cEpcElconp先cElconp后第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析13.1 軸心受拉構(gòu)件1、消壓狀態(tài)、消壓狀態(tài)00pcpccAN當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí)00ANpc消壓

6、軸力消壓軸力lconp0先先pcElconp0后后消壓狀態(tài)是預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算中的一個(gè)重要概念消壓狀態(tài)是預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算中的一個(gè)重要概念，它相當(dāng)，它相當(dāng)于非預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的起始狀態(tài)。于非預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的起始狀態(tài)。從消壓狀態(tài)開始，以后荷載增量（從消壓狀態(tài)開始，以后荷載增量（N- - N0）產(chǎn)生的應(yīng)力增量與）產(chǎn)生的應(yīng)力增量與非預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件從零開始加荷產(chǎn)生的應(yīng)力類似。非預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件從零開始加荷產(chǎn)生的應(yīng)力類似。plconppAAN)(00先張法先張法ppcElconppAAN)(00后張法后張法第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析13.1 軸心受拉構(gòu)件2、開裂軸力：、開裂軸力：tkpcpccf

7、AN0當(dāng) 時(shí)000)(AfNAfNtktkpccrtkEppf03、開裂后、開裂后：NNcr，在裂縫截面軸力全部由預(yù)應(yīng)力筋承擔(dān)，即在裂縫截面軸力全部由預(yù)應(yīng)力筋承擔(dān)，即 00pppANNNANppANN0相當(dāng)于鋼筋混凝土構(gòu)件直接加載產(chǎn)生的鋼相當(dāng)于鋼筋混凝土構(gòu)件直接加載產(chǎn)生的鋼筋應(yīng)力。將該應(yīng)力增量代替筋應(yīng)力。將該應(yīng)力增量代替裂縫寬度裂縫寬度計(jì)算計(jì)算公式中的鋼筋應(yīng)力公式中的鋼筋應(yīng)力 s后，即可計(jì)算預(yù)應(yīng)力后，即可計(jì)算預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的裂縫寬度。構(gòu)件的裂縫寬度。ppANN00第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析13.1 軸心受拉構(gòu)件4、極限軸力：、極限軸力： 當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度時(shí)，達(dá)到極限軸力當(dāng)預(yù)

8、應(yīng)力筋的應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度時(shí)，達(dá)到極限軸力ppyuAfN 第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析13.1 軸心受拉構(gòu)件pIIpcc施加軸力前pcEpIIp00c消壓狀態(tài)N0N0tkEppf0tkcf開裂軸力NcrNcrpppANN00開裂后NNcrNNcrpypf極限軸力NuNu 軸心受拉構(gòu)件使用階段的計(jì)算 1使用階段承載力計(jì)算第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析截面的計(jì)算簡圖如圖 1018（a）所示，構(gòu)件正截面受拉承載力按下式計(jì)算 syppyuAfAfNN （ 1042） 式中 N構(gòu)件的軸向受拉承載力設(shè)計(jì)值； ypyff,預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； spAA ,預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)

9、應(yīng)力鋼筋的截面面積。 第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析2.抗裂度驗(yàn)算及裂縫寬度驗(yàn)算第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析Biao10-10第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析軸心受拉構(gòu)件施工階段的驗(yàn)算第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析 后張法張拉鋼筋完畢至，而又未錨固時(shí)，按不考慮預(yù)應(yīng)力損失值計(jì)算及 即cc (10-54)npconccAA2構(gòu)件端部錨固區(qū)的局部受壓承載力的驗(yàn)算按式（10-21）、

10、式（1023）進(jìn)行驗(yàn)算。第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析 例題 24m預(yù)應(yīng)力混凝土屋架下弦桿的計(jì)算p277第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析見圖10-20（c） 第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析 （2）使用階段抗裂度驗(yàn)算 1）截面幾何特征預(yù)應(yīng)力非預(yù)應(yīng)力42. 5106 . 31095. 1451cSEEEa56. 5106 . 3100 . 2452Ea2224770945256. 54525542180280mmAaAAsEcn21053736111242. 547709mmAaAAPEn第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析第十三章 預(yù)

11、應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析則第二批損失為 254/73.11818.8655.32mmNlllII 總損221/80/82.20573.11809.87mmNmmNlIIll 3）驗(yàn)算抗裂度 計(jì)算混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力 2/55.25477091112)82.2051302()(mmNAAnplconpcII 在荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下 055.2521.21/21.21537361011401140320820230pcIIckKCKkmmNANkNN 滿足要求 第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力

12、性能分析混凝土局部受壓凈面積 22ln4004855424480mmA 323.blAA 當(dāng)時(shí)2/60mmNfcuk，按直線內(nèi)插法得933. 0c按式（1021） kNNAfkNNAFclcpconl1835101835400485 .27323. 1933. 035. 135. 14 .17371737388111213022 . 12 . 13ln 滿足要求 第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受力性能分析 2）局部受壓承載力計(jì)算 間接鋼筋采用 4 片8 格焊接網(wǎng)片，見圖 1020（b） ，間距 s=50mm，網(wǎng)片尺寸見圖 1020（d） 。 224480062500250250mmAmmAlcor 181. 1448006250