1、10.3预应力混凝土轴心受拉构件的应力分析 1. 受力特征,开裂前，荷载-位移关系为线性的，预应力钢筋的应力增长较少,开裂后，预应力钢筋的应力急增，进入非线性阶段,10.3预应力混凝土轴心受拉构件的应力分析 一、先张法构件各阶段的应力分析（假设无非预应力钢筋）,施工阶段-张拉钢筋,1.在台座上张拉预应力钢筋,一、 先张法构件各阶段的应力分析,浇注混凝土但不受力,2.锚固、浇注混凝土以及养护（完成第一批损失以后）,一、 先张法构件各阶段的应力分析,3.放松钢筋（混凝土强度到达设计规定强度如75）预应力钢筋回缩由于钢筋与混凝土的粘结力而挤压混凝土，使混凝土受压而钢筋缩短，其拉应力减小。,pcI,一
2、、先张法构件各阶段的应力分析,4.完成第二批损失后（混凝土收缩徐变损失发生）,pcII,混凝土中的有效预压应力,没有受到外荷载，因此属于施工阶段,一、先张法构件各阶段的应力分析,5.加载阶段（使用阶段）-加载至混凝土中的应力为0,c=0,Np0,pcII,一、先张法构件各阶段的应力分析,6.加载阶段-加载至混凝土开裂,ft,Ncr,c=0,一、先张法构件各阶段的应力分析,7.加载阶段-加载到破坏,一、先张法构件各阶段的应力分析,有非预应力钢筋,1.在台座上张拉预应力钢筋,一、 先张法构件各阶段的应力分析,浇注混凝土但不受力,2.锚固、浇注混凝土以及养护（完成第一批损失以后）,一、 先张法构件各
3、阶段的应力分析,3.放松钢筋,pcI,一、先张法构件各阶段的应力分析,4.完成第二批损失后（混凝土收缩徐变损失发生）,pcII,混凝土中的有效预压应力,应力,一、先张法构件各阶段的应力分析,5.加载阶段（使用阶段）-加载至混凝土中的应力为0,消压荷载,注意,一、先张法构件各阶段的应力分析,6.加载阶段-加载至混凝土开裂,Ncr,应力,一、先张法构件各阶段的应力分析,7.加载阶段-加载到破坏,Nu,二、后张法构件各阶段的应力分析（假设无非预应力钢筋）,1.浇注混凝土、养护直至钢筋张拉前可以认为截面中不产生任何应力,二、后张法构件各阶段的应力分析（假设无非预应力钢筋）,2.张拉预应力钢筋千斤顶反作
4、用在混凝土上混凝土压缩，产生 损失,二、后张法构件各阶段的应力分析（假设无非预应力钢筋）,3.锚固灌浆到完成第一批损失,二、后张法构件各阶段的应力分析（假设无非预应力钢筋）,4.完成第二批损失,混凝土中的有效预压应力,二、后张法构件各阶段的应力分析（假设无非预应力钢筋）,5.加载至混凝土中的应力为0,二、后张法构件各阶段的应力分析（假设无非预应力钢筋）,6. 继续加荷载至混凝土即将开裂,ft,二、后张法构件各阶段的应力分析（假设无非预应力钢筋）,7.加载到破坏,二、后张法构件各阶段的应力分析,1.浇注混凝土、养护直至钢筋张拉前可以认为截面中不产生任何应力,二、后张法构件各阶段的应力分析,2.张
5、拉预应力钢筋千斤顶反作用在混凝土上混凝土压缩，产生 损失,pc,二、后张法构件各阶段的应力分析,3.锚固灌浆到完成第一批损失,二、后张法构件各阶段的应力分析（假设无非预应力钢筋）,4.完成第二批损失,混凝土中的有效预压应力,应力,二、后张法构件各阶段的应力分析（假设无非预应力钢筋）,5.加载至混凝土中的应力为0,注意,二、后张法构件各阶段的应力分析,6. 继续加荷载至混凝土即将开裂,注意,二、后张法构件各阶段的应力分析,7.加载到破坏,从上述分析过程可知,1.施工阶段先张法和后张法的pcII的计算公式基本相同，只是L的计算值不同，先张法用A0后张法用An。由于A0An，所以后张法的有效预应力大
6、一些。 2.使用阶段N0、Nu、Ncr的三个计算公式相同，只是计算pcII不同。 3.发挥了钢筋和混凝土的各自特性。 4.预应力混凝土构件出现裂缝比钢筋混凝土构件迟，故构件的抗裂度提高。但出现裂缝时的荷载值与破坏荷载比较接近，故延性较差。 5.但材料强度等级和截面尺寸相同时，预应力混凝土轴心受拉构件与钢筋混凝土受拉构件的承载力相同。,10.4预应力混凝土轴心受拉构件的计算,一、正截面承载力计算,重要性系数,二、抗裂度验算,当,时，混凝土不会开裂。,根据上式，按构件所处的环境类别和使用要求，规范将预应力混凝土的抗裂等级分为三级。,1.一级严格要求不出现裂缝的构件,在荷载效应的标准组合下应符合下列
7、规定：,2.二级一般不要求出现裂缝的构件,在荷载效应的标准组合下应符合下列规定：,在荷载效应的准永久组合下宜符合下列规定：环境类别 二a,3.三级允许出现裂缝的构件,按荷载的标注组合，并考虑长期作用的影响， 计算的最大裂缝宽度应符合下列规定,（为最大裂缝宽度的限制值）,构件受力特征系数，轴心受力构件为2.2；,继续,裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数，,直接承受重复荷载的构件为,按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋的配筋率,继续,有效受拉混凝土截面面积,按荷载效应标准组合计算的预应力混凝土构件纵向受拉钢筋的等效应力,c为最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离， 20c65。,继续,纵向受拉钢筋的等效直径,受拉区第i种纵向受拉钢筋的公称直径；,对钢丝束或钢绞线束，,对单根的7股钢绞线,对单根的3股钢绞线,为单根钢丝的直径,受拉区第i种纵向受拉钢筋的根数。,受拉区第i种纵向钢筋的相对粘结特性系数，按表10-10,三、施工阶段验算,1.张拉（或放松）预应力钢筋时，混凝土不被压坏，混凝土的预压应力应符合下列条件：,与张拉（或放松）预应力钢筋时，混凝土立方体 抗压强度,相应的轴心抗压强度标准值。,先张法,后张法,2.后张法端部承压按局部受压承载力计算。,受弯构件的分析,和受拉构件的分析方法类似，不予赘述,工程图片,双T板,现场施工图片,管桩,
