預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算

1、./ 第十章 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算 §101 概 述一、預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念 1：?jiǎn)栴}的提出 通過(guò)前幾章對(duì)鋼筋混凝土材料和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的分析計(jì)算得知，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)與其他材 料的結(jié)構(gòu)相比有許多顯著的優(yōu)點(diǎn)，但由于混凝土存在著抗拉能力差和容易開(kāi)裂的缺陷，這就在一定范圍內(nèi)限制了鋼筋混凝土構(gòu)件的應(yīng)用和發(fā)展。 鋼筋混凝土構(gòu)件中，盡管鋼筋和混凝土分工合作，充分發(fā)揮了兩種材料各自的優(yōu)點(diǎn)， 但在變形方面又出現(xiàn)了矛盾。在正常使用條件下，構(gòu)件出現(xiàn)裂縫時(shí)鋼筋的拉應(yīng)變達(dá)到混凝土極限拉應(yīng)變的510倍(鋼筋拉應(yīng)變?yōu)?000500015，混凝土極限拉應(yīng)變?yōu)?0001-000015)，兩種材料的變形相差很大。如果

2、要求構(gòu)件不開(kāi)裂，則鋼筋的應(yīng)力只有2030Nmm2，若超過(guò)此值混凝土將會(huì)出現(xiàn)裂縫，亦即構(gòu)件在使用荷載作用下，鋼筋強(qiáng)度還未被利用之前，混凝土即早已開(kāi)裂。構(gòu)件開(kāi)裂后，剛度將會(huì)降低，變形也將隨之增大，為滿(mǎn)足變形和裂縫的要求，則需要增大截面尺寸或增加鋼筋用量，構(gòu)件自重也相應(yīng)增大。特別是大跨度和承受荷載較大的結(jié)構(gòu)，截面尺寸和自重將更大，使得大部分材料用來(lái)承擔(dān)自重荷載，這顯然是不合理的。 在鋼筋混凝土構(gòu)件中，采用高強(qiáng)鋼筋雖然能提高構(gòu)件的承載力，但高強(qiáng)鋼筋拉應(yīng)變大，致使裂縫過(guò)寬，對(duì)于允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，必須限制其裂縫寬度。按允許裂縫寬度叫i。=02-03mm計(jì)算時(shí)，鋼筋的應(yīng)力只能達(dá)到150250Nram。，可

3、見(jiàn)配置高強(qiáng)鋼筋不能充分發(fā)揮作用。如果用提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)來(lái)增加混凝土的極限拉應(yīng)變，顯然也不能從根本上解決鋼筋和混凝土拉應(yīng)變不相適應(yīng)的矛盾，亦不能解決混凝土的裂縫問(wèn)題。為了解決鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的上述缺點(diǎn)，隨著科學(xué)和生產(chǎn)的發(fā)展。出現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力混凝土。即在構(gòu)件承受荷載之前預(yù)先對(duì)受拉區(qū)的混凝土施加壓力，使構(gòu)件產(chǎn)生壓縮變形和預(yù)壓應(yīng)力，當(dāng)荷載作用使構(gòu)件產(chǎn)生拉應(yīng)力時(shí)，首先要抵消混凝土截面的預(yù)壓應(yīng)力，隨著荷載的增加逐漸使混凝土受拉并進(jìn)而出現(xiàn)裂縫，這就推遲了裂縫的出現(xiàn)也相應(yīng)地減小了裂縫寬度。通過(guò)預(yù)應(yīng)力鋼筋或錨固裝置，預(yù)先在構(gòu)件兩端施加一對(duì)大小相等、方向相反的預(yù)壓力N。(圖10一lb)，在構(gòu)件截面上產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力為盯

4、。，當(dāng)作用有軸向拉力N(圖10一lc)時(shí)，截面上產(chǎn)生的拉應(yīng)力為盯。，兩種應(yīng)力相互疊加后截面的實(shí)際應(yīng)力減小為盯。一仃”(圖101d)，若O"t一仃。廠(chǎng)。k，構(gòu)件不開(kāi)裂；若盯。一O'pc>，。k，則構(gòu)件出現(xiàn)裂縫，但裂縫寬度比普通鋼筋混凝土構(gòu)件小得多，故預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的抗裂度高，裂縫寬度小。 二、預(yù)應(yīng)力混凝土的特點(diǎn) 預(yù)應(yīng)力混凝土的應(yīng)用和發(fā)展，克服了普通鋼筋混凝土的缺陷，不僅為充分利用高強(qiáng)材料創(chuàng)造了條件，而且使結(jié)構(gòu)構(gòu)件在使用上更加趨于完善、合理。預(yù)應(yīng)力混凝土大致具有以下幾方面的特點(diǎn)： (1)提高構(gòu)件的抗裂性、耐久性，增加構(gòu)件的剛度。預(yù)應(yīng)力可以全部或部分地抵消構(gòu)件在荷載作用下產(chǎn)

5、生的拉應(yīng)力，使構(gòu)件不出現(xiàn)裂縫或減小裂縫寬度，故其抗裂性能比普通鋼筋混凝土構(gòu)件高，從而提高了構(gòu)件的耐久性和剛度； (2)節(jié)約材料、減輕自重、降低造價(jià)。高強(qiáng)材料的應(yīng)用，可以相對(duì)減小構(gòu)件的截面尺寸，一般可比普通鋼筋混凝土節(jié)約鋼筋(20-50)，節(jié)約混凝土(2030)，降低造價(jià)(1020)； (3)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化、工廠(chǎng)化生產(chǎn)程度高。生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件需要一套專(zhuān)門(mén)的制作設(shè)備，對(duì)于大量的工業(yè)與民用建筑構(gòu)件不便于現(xiàn)場(chǎng)制作，可在工廠(chǎng)定型生產(chǎn)，減小現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)，縮短施工周期，加快施工進(jìn)度。 預(yù)應(yīng)力混凝土的缺點(diǎn)是構(gòu)件制作復(fù)雜、施工工序多，對(duì)材料的質(zhì)量和制作技術(shù)水平要求高，需要有復(fù)雜的張拉和錨固設(shè)備，構(gòu)件制作周期長(zhǎng)，計(jì)

6、算復(fù)雜等。這是今后發(fā)展和應(yīng)用中有待于進(jìn)一步改進(jìn)的。 §10一2 預(yù)應(yīng)力的施加方法 預(yù)應(yīng)力混凝土的主要特征在于構(gòu)件承受荷載之前，鋼筋和混凝土已建立起較大的預(yù)應(yīng) 力(鋼筋為拉應(yīng)力，混凝土為壓應(yīng)力)，這種預(yù)應(yīng)力是通過(guò)張拉鋼筋實(shí)現(xiàn)的。通常，根據(jù) 預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時(shí)間的先后，習(xí)慣上把預(yù)加應(yīng)力方法分為先張法和后張法。 一、先張法 在澆注混凝土之前先張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋稱(chēng)為先張法： 先張法的施工工序是(圖102)：在臺(tái)座上張拉鋼筋，當(dāng)鋼筋應(yīng)力達(dá)到規(guī)定值，錨固 預(yù)應(yīng)力鋼筋，澆注混凝土并養(yǎng)護(hù)構(gòu)件，混凝土結(jié)硬達(dá)到一定強(qiáng)度(不低于強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的 75)后，放松鋼筋，鋼筋立即回縮，將形成的回彈力作用在構(gòu)件上，通過(guò)構(gòu)件

7、端部的粘 結(jié)力將回彈力傳給混凝土，使混凝土截面產(chǎn)生彈性壓縮并獲得預(yù)壓應(yīng)力。先張法旋工工藝 簡(jiǎn)單、工序少、效率高、質(zhì)量容易保證，是目前我國(guó)生產(chǎn)中小型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的主要 方法。 二、后張法 構(gòu)件成型混凝土結(jié)硬后，在構(gòu)件上張拉鋼筋的方法稱(chēng)為后張法。后張法的施工工序是(圖104)：澆注混凝土并在構(gòu)件中預(yù)留孔道，當(dāng)混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后(不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度值的75)，將鋼筋穿入孔道，依附于構(gòu)件端部張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，同時(shí)混凝土受到擠壓產(chǎn)生彈性壓縮，當(dāng)鋼筋達(dá)到規(guī)定應(yīng)力值時(shí)，錨固預(yù)應(yīng)力鋼筋，鋼筋形成的回彈力通過(guò)錨具傳給混凝土。從而使混凝土獲得預(yù)壓應(yīng)力。最后在孔道內(nèi)進(jìn)行壓力灌漿，防止鋼筋銹蝕，使鋼筋和混凝土更好地粘

8、結(jié)成整體。 后張法是在構(gòu)件上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，不需要臺(tái)座，適用于現(xiàn)場(chǎng)制作生產(chǎn)受力較大的大型構(gòu)件，但孔道抽芯和壓力灌漿等工序復(fù)雜，構(gòu)件兩端需設(shè)有特制錨具，故后張法構(gòu)件造價(jià)較高。后張法是目前我國(guó)生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土大型構(gòu)件的主要方法。 后張法在張拉鋼筋時(shí)混凝土也同時(shí)受到壓縮，兩者是同時(shí)建立起預(yù)應(yīng)力的。換句話(huà)說(shuō)，在預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完畢時(shí)，混凝土已產(chǎn)生彈性壓縮，即混凝土的預(yù)壓力等于鋼筋的張拉力。 §10一3 預(yù)應(yīng)力混凝土的材料 一、混凝土 1對(duì)混凝土性能的要求 (1)強(qiáng)度高。為了與高強(qiáng)鋼筋相適應(yīng)，宜采用強(qiáng)度等級(jí)較高的混凝土，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)越高，建立的預(yù)應(yīng)力值就越大，有利于對(duì)構(gòu)件變形和裂縫的控制；

9、(2)收縮、徐變小?？梢燥@著減小預(yù)應(yīng)力損失； (3)快硬、早強(qiáng)。可以盡早對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力，加快施工進(jìn)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 2混凝土強(qiáng)度等級(jí)的選用 混凝土強(qiáng)度等級(jí)的選用與施工方法、構(gòu)件跨度、鋼筋種類(lèi)以及使用情況有關(guān)。預(yù)應(yīng)力混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30。當(dāng)采用鋼絲、鋼絞線(xiàn)、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C40。 二、鋼筋 1對(duì)鋼筋性能的要求 (1)高強(qiáng)度。構(gòu)件在制作過(guò)程中，由于多種原因會(huì)使預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉力逐漸降低。為了使構(gòu)件在混凝土產(chǎn)生彈性壓縮、徐變、收縮后仍能夠使混凝土建立較高的預(yù)應(yīng)力，需要鋼筋具有較高的張拉力，即要求預(yù)應(yīng)力鋼筋有較高的抗拉強(qiáng)度； (2)塑性好。為避免構(gòu)件發(fā)

10、生脆性破壞，要求鋼筋被拉斷時(shí)具有一定的延伸率。當(dāng)構(gòu)件處于低溫或受沖擊荷載時(shí)，對(duì)塑性和沖擊韌性方面的要求是很重要的； (3)與混凝土間具有良好的粘結(jié)性能。粘結(jié)力是保證鋼筋和混凝土得以可靠工作的基礎(chǔ)。當(dāng)采用光圓高強(qiáng)鋼筋時(shí)，鋼筋表面應(yīng)經(jīng)“壓紋”或“刻痕”處理后使用； (4)良好的加工性能。鋼筋應(yīng)具有良好的可焊性，并要求鋼筋“鐓粗”后不影響其原材料的物理力學(xué)性能。 2常用的預(yù)應(yīng)力鋼筋 常用的預(yù)應(yīng)力鋼筋有：熱處理鋼筋、鋼絲、鋼絞線(xiàn)等。 §104 張拉控制應(yīng)力與預(yù)應(yīng)力損失值 一、預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力值 1定義：張拉控制應(yīng)力值是指千斤頂油壓表控制的總張拉力除以鋼筋截面面積所得的應(yīng)力值，用con

11、表示。 2 對(duì)構(gòu)件受力性能影響：有利影響： 從構(gòu)件使用階段的抗裂性能分析，張拉控制應(yīng)力con值愈高，在混凝土中建立的預(yù)應(yīng)力值就愈大，故con不宜取值過(guò)低，不利影響：a： 如果con過(guò)高，將使構(gòu)件開(kāi)裂時(shí)的承載力與破壞時(shí)的承載力很接近，這就意味著構(gòu)件開(kāi)裂后不久即告破壞；b： con過(guò)高，由于鋼筋的離散性及施工時(shí)可能超張拉的原因，會(huì)使張拉控制應(yīng)力con達(dá)到或超過(guò)預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fptk，產(chǎn)生過(guò)大的塑性變形而達(dá)不到預(yù)期的預(yù)應(yīng)力效果。C:施工階段會(huì)使預(yù)拉區(qū)混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力甚至開(kāi)裂或還有可能由于張拉力不準(zhǔn)確或鋼筋焊接質(zhì)量不好使鋼筋發(fā)生脆斷。3；確定方法張拉控制應(yīng)力值con由鋼筋品種和張拉方法確定

12、。 二、預(yù)應(yīng)力損失 e 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在制作過(guò)程中，由于張拉工藝和材料特性等原因，鋼筋中的張拉控制應(yīng)力值將隨時(shí)間的延續(xù)而逐漸降低，我們把降低的這部分應(yīng)力稱(chēng)為預(yù)應(yīng)力損失。預(yù)應(yīng)力損失值的大小是影響構(gòu)件抗裂性能和剛度的關(guān)鍵，預(yù)應(yīng)力損失過(guò)大，不僅會(huì)減小混凝土的預(yù)壓應(yīng)力，降低構(gòu)件的抗裂能力，降低構(gòu)件的剛度，而且可能導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力的失敗。因此。正確了解和準(zhǔn)確地掌握各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失值的計(jì)算，對(duì)于設(shè)計(jì)和制作預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件是非常重要的。 ， 1張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失l1 (1)直線(xiàn)預(yù)應(yīng)力鋼筋。構(gòu)件施工時(shí)，張拉鋼筋到con后立即錨固，鋼筋的張拉力由錨具承受，此時(shí)鋼筋在錨(夾)具內(nèi)將產(chǎn)生微小的滑移，

13、而錨具也因受力而變形(錨具、墊板、螺帽間縫隙被擠緊)，這些因素都將使被張緊的鋼筋產(chǎn)生回縮而引起預(yù)應(yīng)力損失，其值按下式計(jì)算：,(2)曲線(xiàn)預(yù)應(yīng)力鋼筋。后張法構(gòu)件當(dāng)張拉曲線(xiàn)預(yù)應(yīng)力鋼筋到盯一并在構(gòu)件端部錨固時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋的回縮將受到孔道壁反向摩擦力的影響，這種影響在一定長(zhǎng)度內(nèi)發(fā)生。由變形協(xié)調(diào)條件得知，端頭錨具變形和鋼筋內(nèi)縮值等于反向摩擦力引起的預(yù)應(yīng)力鋼筋的變形值，于是可求得預(yù)應(yīng)力損失值 2預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間(后張法)和在轉(zhuǎn)向裝置處的(先張法)摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失值l2 后張法構(gòu)件在張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，由于施工中預(yù)留孔道的偏差、孔道壁表面的粗糙和不平整等原因，使鋼筋與孔道壁之間某些部位接觸引起摩擦阻力

14、(當(dāng)孔道為曲線(xiàn)時(shí)摩擦阻力將更大)，使得預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力從張拉端開(kāi)始沿孔道逐漸減小(圖106)，這種應(yīng)力差額稱(chēng)為預(yù)應(yīng)力損失值 由上式可知，計(jì)算截面到張拉端的距離z越大，l2值就越大，當(dāng)一端張拉時(shí)，固定端的吼2最大，預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力最低，因而構(gòu)件的抗裂能力也將相應(yīng)降低。先張法構(gòu)件中，預(yù)應(yīng)力鋼筋在轉(zhuǎn)向裝置處的摩擦損失值，按實(shí)際情況確定。 3混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時(shí)，受張拉的鋼筋與承受拉力設(shè)備之間的溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失 值l3=0.00001´2.0´105Dt=2 Dt, 對(duì)于先張法構(gòu)件，為了縮短生產(chǎn)周期，提高張拉設(shè)備的周轉(zhuǎn)次數(shù)，在澆注混凝土后， 通常采用蒸汽養(yǎng)護(hù)，于F溫時(shí)混凝土尚未結(jié)硬

15、，還未與鋼筋粘結(jié)成整體，而張拉好的鋼筋因受熱膨脹會(huì)自由地伸長(zhǎng)，由于鋼筋的溫度比臺(tái)座溫度高得多，且臺(tái)座與大地相連基本不受溫度影響，故兩者間的溫差導(dǎo)致張拉鋼筋放松，引起張拉應(yīng)力降低。而降溫時(shí)，混凝土已 經(jīng)和鋼筋結(jié)合成整體，兩者可以同時(shí)變形，此時(shí)，。鋼筋的應(yīng)力已不能再恢復(fù)到升溫前的應(yīng)力值，即產(chǎn)生了預(yù)應(yīng)力損失值l3 4鋼筋應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失值l4鋼筋在高應(yīng)力作用下，鋼筋應(yīng)力保持不變，變形具有隨時(shí)間增長(zhǎng)而逐漸增大的性質(zhì)， 該現(xiàn)象稱(chēng)為鋼筋的徐變。若鋼筋長(zhǎng)度保持不變，鋼筋的應(yīng)力會(huì)隨時(shí)間的增長(zhǎng)而逐漸降低， 這種現(xiàn)象稱(chēng)為鋼筋的應(yīng)力松弛。不論先張法還是后張法，鋼筋的徐變和松弛都將引起預(yù)應(yīng) 力損失。通常，張拉

16、開(kāi)始時(shí)期鋼筋基本處于松弛階段，當(dāng)鋼筋一經(jīng)錨固到構(gòu)件已承受荷載 時(shí)期，鋼筋基本處于徐變階段。實(shí)際上鋼筋的徐變和松弛很難明確劃分，故在計(jì)算中統(tǒng)稱(chēng) 為鋼筋應(yīng)力松弛損失。 預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛損失與張拉應(yīng)力、張拉時(shí)間和鋼筋品種有關(guān)，張拉控制應(yīng)力越大，鋼筋的應(yīng)力松弛損失越大，l4初期增長(zhǎng)快，后期增長(zhǎng)較慢，以后將逐漸收斂。 5?；炷潦湛s、徐變引起的受拉區(qū)和受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力損失值l5 一般溫度條件下，混凝土在空氣中結(jié)硬會(huì)發(fā)生體積收縮，而在預(yù)壓力的作用下，混凝土還會(huì)發(fā)生沿力的作用方向的徐變。收縮和徐變會(huì)使構(gòu)件縮短，而被張拉的鋼筋將隨構(gòu)件一起回縮，引起預(yù)應(yīng)力損失。預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力損失值吼5(仃：5)，根

17、據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼筋合力6螺旋預(yù)應(yīng)力配筋對(duì)環(huán)形構(gòu)件混凝土的局部擠壓所引起的預(yù)應(yīng)力損失值l6 配置螺旋式預(yù)應(yīng)力鋼筋的后張法構(gòu)件，混凝土受到預(yù)應(yīng)力鋼筋的局部擠壓，使混凝土產(chǎn)生局部壓陷變形一(圖107)，因而構(gòu)件的直徑相對(duì)減小引起預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力損失值l6 需要特別指出的是，后張法構(gòu)件在制作過(guò)程中，通常對(duì)配置的多根預(yù)應(yīng)力鋼筋采用分 批張拉，在分批張拉時(shí)應(yīng)考慮后批張拉鋼筋所產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮對(duì)前批張拉鋼筋的影 響。 三、預(yù)應(yīng)力損失的組合 上述六項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失并不對(duì)每一構(gòu)件都同時(shí)產(chǎn)生，而與施工方法有關(guān)。實(shí)際上，應(yīng)力 損失是按不同的張拉方法分兩批產(chǎn)生的，對(duì)于先張法以放松預(yù)應(yīng)力鋼筋的前后來(lái)劃分，對(duì) 于后張法以剛錨

18、固好預(yù)應(yīng)力鋼筋的瞬間前后來(lái)劃分，其組合項(xiàng)目見(jiàn)表105。 考慮到應(yīng)力損失計(jì)算值與實(shí)際損失值尚有誤差，為了保證預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的抗裂性能，規(guī)范>規(guī)定，當(dāng)計(jì)算求得的預(yù)應(yīng)力總損失值小于下列數(shù)值時(shí)，按下列數(shù)值采用： 先張法構(gòu)件 100Nmm。 后張法構(gòu)件80Nmm。 先張法構(gòu)件 后張法構(gòu)件第一批 , l1 + l2第一批 l5 l4 + l5 + l6總損失l=l + l§105 預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件各階段的應(yīng)力分析 為了準(zhǔn)確地對(duì)軸心受拉構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，了解構(gòu)件在不同階段的工作特性，首先要了解預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件從張拉鋼筋到構(gòu)件破壞各個(gè)階段的應(yīng)力變化過(guò)程，為制作和使用階段的計(jì)算提供理

19、論依據(jù)。 基本假定：混凝土為理想彈性體（計(jì)算混凝土收縮、徐變損失除外）構(gòu)件在預(yù)應(yīng)力或外荷載作用下產(chǎn)生某一變形時(shí)，鋼筋和混凝土的應(yīng)力變化符合虎克定律Dec=Des=De,Dsc=DecEc,Dss=DesEs= DecEs= DscEs/Ec=aEDsc, 一：先張法軸壓構(gòu)件（不考慮非預(yù)應(yīng)力鋼筋） 1施工階段 (1)張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，錨固，完成第一批應(yīng)力損失構(gòu)件混凝土尚未結(jié)硬無(wú)壓力作用，故混凝土應(yīng)力為零。則鋼筋的應(yīng)力為：sp=scon-slI, (2)放松(切斷)預(yù)應(yīng)力鋼筋，鋼筋立即回縮并以回彈力的形式作用在構(gòu)件上，依靠粘結(jié)力使鋼筋和混凝土共同變形，混凝土產(chǎn)生彈性壓縮并獲得預(yù)壓應(yīng)力此時(shí)鋼筋的應(yīng)力降

20、低為： spI=scon-slI-aEspcI, spcIAn= spIAp=( scon- slI-aEspcI)Ap, A0=An+aEAp,s pc=NpcI/A0(3)混凝土的收縮、徐變和鋼筋的應(yīng)力松弛產(chǎn)生了應(yīng)力損失，完成第二批應(yīng)力損失，至此，全部預(yù)應(yīng)力損失完成(l=l + l)，構(gòu)件再次縮短此時(shí)鋼筋的應(yīng)力降低為： , ,0s pc spII=scon-sl-aEspc,spcAn= spIIAp,2使用階段（1）加載至混凝土截面的應(yīng)力為零(消壓狀態(tài))sp0=spII+aEspc=scon-sl, 消壓軸力 Np0=sp0Ap=(scon-sl)Ap=spc A0,(2) 加載至構(gòu)件即

21、將出現(xiàn)裂縫。0ft sp=sp0+aEft=(scon-sl) aEft, Ncr=(scon-sl+aEft)Ap+ftAn=spc Ap +(aEAp+An) ft=(spc+ft) A0,(3) 加載至構(gòu)件破壞 一、后張法軸心受拉構(gòu)件先張法預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件使用階段的計(jì)算過(guò)程基本與后張法構(gòu)件相同(1)完成第一批預(yù)應(yīng)力損失 ,(2) 完成第二批預(yù)應(yīng)力損失 ,Np=(scon-sl)Ap,sp=scon-sl,sp Ap =spc An, 2使用階段(1)加載至混凝土截面的應(yīng)力為零。 sp0=sp+aEspc=scon-sl+aEspc,Np0=sp0Ap=(scon-sl+aEspc

22、)Ap=spc A0,Npc=sp0A0, (2)加載至構(gòu)件即將出現(xiàn)裂縫，sp=sp0+aEftk=scon-sl+aEspc+aEftk, Ncr=spAp+ftkAn+ftkAn= (spc+ftk) A0,(3)加載至構(gòu)件破壞 三、軸心受拉構(gòu)件的應(yīng)力比較。 · 1先張法與后張法構(gòu)件的比較 (1)混凝土完成彈性壓縮的時(shí)間不同。先張法構(gòu)件是在放松預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)完成，而后 張法構(gòu)件是在張拉鋼筋至con時(shí)完成； (2)制作階段預(yù)應(yīng)力鋼筋對(duì)構(gòu)件施加的預(yù)壓力，先張法是作用在包括預(yù)應(yīng)力鋼筋在內(nèi) 的全部換算截面Ao上，因而鋼筋和混凝土同時(shí)回縮，使預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力降低了；而后張法構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力鋼筋對(duì)構(gòu)件的預(yù)壓力則是作用在不包括預(yù)應(yīng)力鋼筋的混凝土凈截面A。