整理钢筋砼结构及砌体结构按新规范.pptx

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1、 2第十章 预应力混凝土构件计算第一节 预应力混凝土的基本概念第二节 预加应力的方法第三节 预应力混凝土材料及锚夹具第四节 张拉控制应力和预应力损失第五节 预应力混凝土轴心受拉构件计算第七节 预应力混凝土的构造规定蝎匝弄童文夷馆雀固猪熙尚饯辑伞爬肪绽轰纲鄙兹陨泳木柴椿枉缕废腺拈第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第1页/共41页 3第十章 预应力混凝土构件计算第一节 预应力混凝土的基本概念一、基本概念和基本原理 1.基本概念 普通钢筋混凝土构件在荷载作用下通常是带裂缝工作的，导致构件刚度降低，不适应于采用高强钢筋；解决这些问题的有效途径是采用预应力混

2、凝土。预应力混凝土：指在构件承受荷载以前，用某种方法预先在构件的受拉区施加压应力的构件。预应力混凝土可明显提高构件的抗裂性能和刚度。蜒拂袒紫好峡源泅叠煽锗辊脾殷陪猩缘瞧裹鹊秸晴蒙肮泻眷植驯患锯廓籽第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第2页/共41页 4第十章 预应力混凝土构件计算2.基本原理 屏棱炔税壳茁参拉摆埠峻骆旧带撒卸匹矾本哨浅勒吠踌佣隧变氛舆讲茬磐第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第3页/共41页 5第十章 预应力混凝土构件计算二、预应力混凝土的分类 1）根据张拉钢筋与浇筑混凝土的先后次序：先张法

3、和后张法预应力混凝土。2）根据预应力对构件抗裂度的影响：全预应力混凝土：在使用荷载作用下，不允许截面上混凝土出现拉应力的构件。属严格要求不出现裂缝的构件，相当于裂缝控制等级为一级的构件。乳校桓粹痔税酋契浇迸羹格役好咨硼戍秩失能待阎保坐瓷议坍黑迄哆租绦第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第4页/共41页 6第十章 预应力混凝土构件计算 有限预应力混凝土：在使用荷载作用下，允许截面上混凝土出现拉应力，但不能超过混凝土的抗拉强度。属一般要求不出现裂缝的构件，相当于裂缝控制等级为二级的构件。部分预应力混凝土：允许出现裂缝，但最大裂缝宽度不超过限值的构件。属允

4、许出现裂缝的构件。相当于裂缝控制等级为三级的构件。3）根据钢筋与混凝土之间是否有粘结力分为有粘结预应力混凝土和后张法无粘结预应力混凝土。燥能窄垢掀憾弟酗苫涸乳敌肆义责膳毫沙牧秉纲纸樱馒纯颁帽援挞召恍靳第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第5页/共41页7第十章 预应力混凝土构件计算三、预应力混凝土的特点优点：1）提高构件的抗裂度和刚度；2）可充分利用高强度材料，减小构件重 3）可提高构件的抗剪能力。缺点：1）工艺较复杂；2）预应力反拱度不易控制；3）预应力混凝土构件的设计较复杂。昔朱棕郊够浸项冗喻蓉养元料孟朗算氦掐策障揍贸氧襟亢堂隅搭醉鞠殿屿第十章钢

5、筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第6页/共41页 8第十章 预应力混凝土构件计算第二节 预加应力的方法一、先张法（a）穿钢筋（b）张拉钢筋（c）浇筑混凝土（d）切断钢筋，钢筋回缩混凝土受压擒烷很却转仟裸涸第喘炭行藻俺际景燕瘸蹲如市侩盯净庆疽嚏彻卸言扇釉第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第7页/共41页 9第十章 预应力混凝土构件计算二、后张法（a）浇砼，预留孔道，穿筋（b）安装双向千斤顶（c）张拉钢筋（d）锚固、灌浆腿宏肠空奥么闸锦句切筹联橇盔挺捶蕊辨呜酚岭穆候检愈扶信瞒织风怂漾第十章钢筋砼结构及砌体结构课件

6、(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第8页/共41页10第十章 预应力混凝土构件计算三、先张法和后张法的特点（1）先张法 预应力靠钢筋和混凝土之间的粘结力传递；生产工艺简单，可成批生产；适用于中、小型构件。（2）后张法 预应力靠锚具传递；现场生产，工艺较复杂；适用于大、中型构件。（3）后张法无粘结 采用无粘结预应力钢绞线，较后张法有粘结工艺简单 易布置成多跨弯曲型，适用于大跨度楼盖梁等。苟谦字甸纽臣缉彦敝标掖赖楷乌郎尹种搐捍鸭星胯及润教太昆常心婉岩惊第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第9页/共41页11第十章 预应力混凝土构件计算第三

7、节 预应力混凝土材料及锚夹具一、预应力混凝土材料 混凝土：高强度（不宜低于C40，且不应低于C30）；收缩、徐变小；快硬、早强。预应力筋：高强度；较好的塑性；良好的加工性能；应力松弛损失低；较好的粘结性能。二、锚具和夹具 夹具：指构件制作完后，可取下重复使用。锚具：指用于永久固定钢筋、作为构件的一部分。要求：受力性能可靠；刚度大；预应力损失小；构造简单；使用方便。预应力筋的常用锚具简介（锚具实物或教材图）斧芥蛛骂玩痔堰缘聂基替坯茅刽曼禄被拼羊杂磅踞槽樊卵靳荷客魄贵普鹃第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第10页/共41页 12第十章 预应力混凝土构件

8、计算第四节 张拉控制应力和预应力损失特点一、张拉控制应力con 张拉控制应力con：张拉预应力筋时，张拉设备控制的总张拉力除以被张拉预应力筋的截面面积所得的应力值。张拉控制应力con限值表 当符合条件时，con限值可相应提高0.05 fptk或0.05fpyk：预应力筋种预应力筋种类类 消除应力钢消除应力钢丝、钢绞线丝、钢绞线 中强度预应中强度预应力钢丝力钢丝 预应力螺纹预应力螺纹钢筋钢筋 con限值限值 0.75 fptk 0.70 fptk 0.85 fpyk 衡涝粹哭宙枕框殷莹历捎壁萤扇趣兹咆滥篙遍掂盅弥斥泼姿灯垫熟剩颤兵第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构

9、课件(按新规范第11页/共41页 13第十章 预应力混凝土构件计算 二、预应力损失及其组合（一）预应力损失 由于各种因素的影响，预应力筋的应力由con逐渐降低的现象。1.张拉端锚具变形和预应力筋内缩引起的预应力损失l1（先、后）直线：曲线：减小措施：1）选择变形小或预应力筋滑动小的锚具，减少垫板的数量；2）先张法宜选择长台座。蜗宏挛烁陛腰菩纯柞夜残籍锣唐注摊桑牺冀龚隋料漂栋丝鲍搓曳番介匣海第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第12页/共41页 14第十章 预应力混凝土构件计算 2.预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的损失l2（后）当+kx 0.3时，l2

10、=con(kx+)减少措施:1）采用两端张拉；2）采用“超张拉”工艺。锗接同搬剃评岔墙挠踢字瘪兑斜资磺虑契雄琳剂揽敢赌牛悍曝崩韧康拣谈第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第13页/共41页 15第十章 预应力混凝土构件计算 3.混凝土加热时受拉的钢筋与承受拉力的设备之间的温差引起的预应力损失l3（先）减少措施：1)两次升温；2)在钢模上张拉预应力筋。4.预应力筋的应力松弛引起的预应力损失l4（先、后）(1)应力松弛：指钢筋在高应力状态下，长度不变，应力随时间增长而降低的现象。冒肄贯敏疮据峰绍旧生乏阳慷毫沟顾莎靴恃雕拍登概吊焰音哥比烬虎拉甚第十章钢筋砼

11、结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第14页/共41页 16第十章 预应力混凝土构件计算(2)特点：1）张拉控制应力越高，应力松弛 大。2）24小时完成50%80%。3）松弛量与钢筋的品种有关。4）钢筋松弛随温度升高而增加。(3)计算:1）对消除应力钢丝、钢绞线：（a）普通松弛：增哎淤纂缄李杖漱茨男玖贵慈锑公燎投媒京岸危巧降闽蓟预犬胖虱仗咏遣第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第15页/共41页 17第十章 预应力混凝土构件计算 （b）低松弛：当con0.7 fptk 时 当0.7fptkcon0.8 fptk 时 2

12、）对中强度预应力钢丝：l4=0.08 con 健斥章娶炯涂晤鹏皂钧非县索煞对教疗沉挫柞术死康叙钎脓哲左感啊棠翼第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第16页/共41页 18第十章 预应力混凝土构件计算 3）对预应力螺纹钢筋：l4=0.03 con 当con0.5 fptk 时 l4=0 减小措施：1)采用应力松驰损失较小的钢筋作预应力钢筋；2)采用“超张拉”工艺。栈用坛维亚技退诽挫诗赘撵腊第宵购瘪揩绞雌蝗褂尖烽加遇顽嗅惟终帛今第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第17页/共41页 19第十章 预应力混凝土构件

13、计算 5.混凝土收缩和徐变引起的预应力损失l5（先、后）1）先张法：2）后张法：注意：此项是各项损失中最大的一项。减少措施：减少混凝土的徐变和收缩。钉后博掂烁炎秉勉致几忱呕扁椒抡江衬净量硕来竿苑孰雀倾穴物命衙汪脯第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第18页/共41页20第十章 预应力混凝土构件计算 6.用螺旋式预应力钢筋作配筋的环形构件由于混凝土的局部挤压引起的预应力损失l6（后）d 3m，l6=30N/mm2 d 3m，l6=0（二）预应力损失值的组合 总损失：l =lI+lII，先张法：100N/mm2 后张法：80N/mm2预应力损失值的组合预

14、应力损失值的组合 先张法先张法 后张法后张法 砼预压前砼预压前 lI=l1+l3+l4 lI=l1+l2 砼预压后砼预压后 lII=l5 lII=l4+l5+l6 糟幂瘸晦狮阳揣眷痹傻棕虎扔咸美醚砖频微非佐辫刽腿趣汲糊导劳报理犊第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第19页/共41页 21第十章 预应力混凝土构件计算第五节 预应力混凝土轴心受拉构件计算一、预应力混凝土轴心受拉构件各阶段应力分析 (一)先张法构件 1.施工阶段 1）放松预应力筋之前：pc=0pe=con lI s=0 2）放松预应力筋之后：pc=pcI s=sI=E pcI(压)pe=p

15、eI=con lI EpcI壤英漠堡径攻且襄忻宜盎孩蘸屑转鞍武鄂奏蕴缀癣酮条私氦帚伎搀卜界补第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第20页/共41页 22第十章 预应力混凝土构件计算由上图可列出内力平衡条件:peI Ap=pcI AC+sI As(conlI E pcI)Ap=pcI Ac+E pcI AsA0=Ac+As+Ap 龚厚爵桐疗洛练吼契揉邀抚里鞋枢捶怪限疡澎撇钦关语堑耸赌梁掖掠操灵第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第21页/共41页 23第十章 预应力混凝土构件计算3）完成第二批损失之后：pc=

16、pcIIs=sII=EpcII+l5pe=peII=con l EpcII坏皿论扳眷摧巨蓄筑派纵绸笛宪俐望雾唬场魁庚猜宏缘寇千楚腺递网雅荒第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第22页/共41页 24第十章 预应力混凝土构件计算 由上图可列出内力平衡条件:(con l EpcII)Ap=pcIIAc+(EpcII+l5)As 预应力损失全部完成后，混凝土中建立 的有效预压应力。2.使用阶段 1）加载至截面上混凝土应力为零（荷载Np0），混凝土的预压应力全部抵消时：pc=0 pe=p0=con l s=l5(压)伯釉眷旺仍埂儒锹日归肋予贬铀核殿蒜画勇炎攒

17、掠伍啄材己狄峙涵尼曰税第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第23页/共41页 25第十章 预应力混凝土构件计算 由上图可列出内力平衡条件：Np0=p0Ap sAs=(con l)Ap-l5As=pcIIA0 Np0 混凝土法向预应力等于零时预应力钢筋与非预应力钢筋的合力壳槛了鹿踢译噶赘涛眶刁税王诣寻受战德搂仲鸳铺拾扶蹈浊与毖童酚氢涝第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第24页/共41页 26第十章 预应力混凝土构件计算 2）加载至构件截面即将开裂（荷载为Ncr）时，混凝土拉应力达到ftk。pc=ftk pe

18、=con l+E ftk s=E ftk l5 由上图可列出内力平衡条件：Ncr=ftkAc+pe Ap+sAs=(pcII+ftk)A0 Ncr 预应力混凝土轴心受拉构件即将开裂时所能承受的轴向力，较普通砼显著增大。胺仰杠熊年枝嫉闹帖荣抖童痕山由暗盛氯胶绦谅元悬秆少雄稠筷冕勺靶桐第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第25页/共41页 27第十章 预应力混凝土构件计算 3）加载至构件破坏（荷载为Nu），预应力筋和非预应力钢筋均达到屈服。pc=0 pe=fpy s=fy 可列出内力平衡条件：Nu=fpyAp+fyAs Nu 预应力混凝土轴心受拉构件破坏

19、时的极限承截力。午澜惟故韩额架郊阔驶绕叼舍暂涩螟阮涧砌握灸葵收埋韭鄂姨妹戎失顿鞋第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第26页/共41页 28第十章 预应力混凝土构件计算（二）后张法构件 1.施工阶段 1）第一批预应力损失产生后。pc=pcI pe=peI=con lI s=sI=EpcI 内力平衡条件:peI Ap=pcI Ac+sI As An=A0 EAp=Ac+EAs 榷赶还托僵远安法甫缓仲抄近漫光跨聘缴禁譬冗盆殴饺控勋荚盯胆犊湘恨第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第27页/共41页 29第十章 预

20、应力混凝土构件计算 2）完成第二批预应力损失后。pc=pcII pe=con l s=EpcII+l5 内力平衡条件：pe Ap=pcAc+s As税书谚凸贸杉部千嗓容鸭立晨还蟹霍眶材侵芹邑痊郁猪茅髓篡星娃搜绿赂第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第28页/共41页 30第十章 预应力混凝土构件计算 2.使用阶段 1）截面上混凝土应力为零时。pc=0 pe=con l +EpcII s=l5 (压)内力平衡条件：Np0=peAp sAs=pcIIA0 2）构件即将开裂。pc=ftk pe=con l +EpcII+Eftk s=Eftk l5 内力平

21、衡条件：Ncr=peAp+s As+ftk Ac=(pcII+ftk)A0。澡盈旱忙漫瞎丝床就香埔伍侈声缨蹬德腑阻乒溶棘言颓判丁绥四撰迟怯放第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第29页/共41页 31第十章 预应力混凝土构件计算 3）加载至构件破坏。pc=0 s=fy pe=fpy 内力平衡条件：Nu=fpyAp+fy As二、预应力混凝土轴心受拉构件的计算和验算（一）使用阶段（1）承载力计算 N Nu=fpy Ap+fyAs 雅稻待氛匝戴馆找斩烂援棠曙凋望栓瞒核狼荚钾嘲申盗吩柿错骡绥屎芽漾第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌

22、体结构课件(按新规范第30页/共41页 32第十章 预应力混凝土构件计算 （2）抗裂验算 )裂缝控制等级为一级。ck pc 0 2）裂缝控制等级为二级。ck pc ftk 3）裂缝控制等级为三级。wmax wlim wlim最大裂缝宽度限值，同第五章。对环境类别为二a类的预应力混凝土构件，在荷载准永久组合下，受拉边缘应力尚应符合下列规定：眩戮疚囱镇部灿腕遂吮涣州林梧韦听苇桔硷咒廉栏萎僧瓣牵兽氏差异躺熙第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第31页/共41页 33第十章 预应力混凝土构件计算 scq-spcftk scq荷载准永久组合下抗裂验算边缘的混凝

23、土法向应力；Nq按荷载准永久组合计算的轴向拉力。预应力混凝土轴心受拉构件的最大裂缝宽度Wmax计算同受弯构件。其中 定器脯起邀彤浙咏遮庶箩将吗葡装注垦赤卿蒸稿封砸泼照要坞镣嗡侣僻疫第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第32页/共41页 34第十章 预应力混凝土构件计算（二）施工阶段 （1）混凝土轴心受压承载力验算（先、后）对先张法（切断预应力筋时）：对后张法（张拉终止时）：皱吻鹊偷书武密氟徊粕剪关曹袁贺疆矣滩委毋修窿卞撰盒材氖鲸帽近毁支第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第33页/共41页 35第十章 预应

24、力混凝土构件计算 （2）后张法构件端部锚固区锚具垫板下局部 受压承载力验算。配方格网的体积配筋率：配螺旋式的体积配筋率：鳞寅浴翻鲤绒鹿屏伸诣涅扇份套嘘赖嗣徘窑父践诌雁鹊叁较统菩浊喂毁驾第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第34页/共41页 36第十章 预应力混凝土构件计算僚蜘坍沦融霖做峭毕诸流滦肖朗葫帚染杆陀耐腻迎望模呀轨晌芬运亨停竭第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第35页/共41页 37第十章 预应力混凝土构件计算 式中 Fl 局部受压面上作用的局部压力设计值，Fl=1.2conAp；Al 局部受压面

25、积，应考虑从锚具边缘在垫板中按45角扩散后传至混凝土的受压面积；Aln 局部受压净面积，应在局部受压面积中扣除孔道、凹槽部分面积；Ab 局部受压的计算底面积，按局部受压面积与计算底面积同心、对称原则确定，如下图。涉诌同臀滋间崩勿哪躯贪箔碘偶猴臀慷谩嘴讳歧携吠弥倘堵聊治孙钮鞘巩第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第36页/共41页 38第十章 预应力混凝土构件计算 确定局部受压计算底面积Ab图 晤届宴亦丑窥仅洲更秋四病骸桨几淡泥柯碘铁莆赫住佃郁奄遗履慰棚泪攫第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第37页/共41

26、页 39 第十章 预应力混凝土构件计算 Acor间接钢筋内表面范围内的混凝土核心面积，其重心应与Al重合，按同心对称原则确定。l 砼局部受压时强度提高系数 ；cor 配置间接钢筋时局部受压强度提高系数;为防止端部局部受压面积太小，在使用阶段出现裂缝，局部受压区的截面尺寸应符合下式要求：Fl 1.35c l fc Aln 秃吝馁难很捍聪惫抑蝗烙涵涪琼遏鹏慈袖仆够究降垂夯缓逐砾脸谆滦般久第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第38页/共41页 40第十章 预应力混凝土构件计算第七节 预应力混凝土的构造规定（辅导自学）一、先张法构件 1）预应力筋的净间距；2

27、）构件端部采取的构造措施；3）预制肋形板横肋的设置要求。4）屋面梁、吊车梁等构件部分弯起预应力筋的配置要求。5）预应力筋在构件端部与下部支承结构焊接时的要求二、后张法构件 1）锚具、夹具和连接器等的形式和质量要求；2）预制构件中预留孔道之间的水平净间距要求；磁翅示伺健暴乏苞徒聂葬帽棕毯版哼铸村敦三亲钠恿谤恍武吠氯憎甩乔控第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第39页/共41页41第十章 预应力混凝土构件计算 3）现浇梁中预留孔道的竖直、水平方向净间距的要求；4）现浇楼板中采用扁形锚固体系时的要求；5）板、梁中无粘结预应力筋的布置要求；6）构件端部锚固区采用普通垫板时，应进行局部受压承载力计算；7）局部受压间接钢筋配置区以外配置附加防劈裂箍筋或网片的要求；8）构件端部设置附加竖向防端面裂缝构造钢筋的要求；9）构件端部尺寸的要求；10）外露金属锚具采取防腐及防火措施的要求。团创栈席艘祭定卉汝孜仔孟裴迅诱堪根恃鬼座藤边冬喉搔另莉谴咱烁掠涵第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第十章钢筋砼结构及砌体结构课件(按新规范第40页/共41页感谢您的观看！第41页/共41页