1、第14章 部分预应力混凝土受弯构件DesignofPartiallyPrestressed ConcreteStructures第14章 部分预应力混凝土受弯 构件14.1 14.1 部分预应力混凝土结构的受力特性部分预应力混凝土结构的受力特性部分预应力混凝土结构的受力特性部分预应力混凝土结构的受力特性14.2 14.2 部分预应力混凝土结构的发展和特点部分预应力混凝土结构的发展和特点部分预应力混凝土结构的发展和特点部分预应力混凝土结构的发展和特点14.3 14.3 允许开裂的部分预应力混凝土受弯构允许开裂的部分预应力混凝土受弯构允许开裂的部分预应力混凝土受弯构允许开裂的部分预应力混凝土受弯构
2、 件的计算件的计算件的计算件的计算14.4 14.4 允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的设允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的设允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的设允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的设计计计计14.5 14.5 构造要求构造要求构造要求构造要求第第1414章章 部分预应力混凝土受弯构件部分预应力混凝土受弯构件14.1 14.1 部分预应力混凝土结构的受力特性部分预应力混凝土结构的受力特性第第1414章章 部分预应力混凝土受弯构件部分预应力混凝土受弯构件14.1 14.1 部分预应力混凝土结构的受力特性部分预应力混凝土结构的受力特性14.1 14.1 部分预应力混凝土结构的
3、受力特性部分预应力混凝土结构的受力特性 返回返回14.2 14.2 部分预应力混凝土结构的发展与特点部分预应力混凝土结构的发展与特点 实现部分预应力的方法实现部分预应力的方法(1 1)全部采用高强钢筋,将其中的一部分拉到)全部采用高强钢筋,将其中的一部分拉到最大容许张拉应力,保留一部分作为非预应力钢最大容许张拉应力,保留一部分作为非预应力钢筋,这样可以节省锚具和张拉工作量。筋,这样可以节省锚具和张拉工作量。(2 2)将全部预应力钢筋都张拉到一个较低的应)将全部预应力钢筋都张拉到一个较低的应力水平。力水平。(3 3)用普通钢筋(例如热轧)用普通钢筋(例如热轧HRB335HRB335、HRB400
4、HRB400级级钢筋)来代替一部分预应力高强钢筋。钢筋)来代替一部分预应力高强钢筋。第第1414章章 部分预应力混凝土受弯构件部分预应力混凝土受弯构件14.2 14.2 部分预应力混凝土结构的发展与特点部分预应力混凝土结构的发展与特点非预应力钢筋的主要作用非预应力钢筋的主要作用(1 1)协助受力。)协助受力。(2 2)承受意外荷载。)承受意外荷载。(3 3)改善梁的正常使用性能和增加梁的承载力。)改善梁的正常使用性能和增加梁的承载力。第第1414章章 部分预应力混凝土受弯构件部分预应力混凝土受弯构件14.2 14.2 部分预应力混凝土结构的发展与特点部分预应力混凝土结构的发展与特点返回返回14
5、.314.3允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算算 一、一、B B类构件在使用阶段的截面正应力计算类构件在使用阶段的截面正应力计算u弹性分析方法弹性分析方法第第1414章章 部分预应力混凝土受弯构件部分预应力混凝土受弯构件14.314.3允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算 第第1414章章 部分预应力混凝土受弯构件部分预应力混凝土受弯构件14.314.3允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算 第第1414章章 部分预应力混凝土受弯构件部分预应力混凝土受弯构件14.3
6、14.3允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算 第第1414章章 部分预应力混凝土受弯构件部分预应力混凝土受弯构件14.314.3允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算 u消压分析法消压分析法l有效预加力有效预加力Np作用作用第第1414章章 部分预应力混凝土受弯构件部分预应力混凝土受弯构件14.314.3允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算 u消压分析法消压分析法l有效预加力有效预加力Np作用作用第第1414章章 部分预应力混凝土受弯构件部分预应力混凝土受弯构件14
7、.314.3允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算 u消压分析法消压分析法l有效预加力有效预加力Np作用作用第第1414章章 部分预应力混凝土受弯构件部分预应力混凝土受弯构件14.314.3允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算 u消压分析法消压分析法l有效预加力有效预加力Np作用作用第第1414章章 部分预应力混凝土受弯构件部分预应力混凝土受弯构件14.314.3允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算 u消压分析法消压分析法l全消压状态全消压状态 第第1414章章 部
8、分预应力混凝土受弯构件部分预应力混凝土受弯构件14.314.3允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算 第第1414章章 部分预应力混凝土受弯构件部分预应力混凝土受弯构件14.314.3允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算 u消压分析法消压分析法l开裂截面应力计算中虚拟作用的处理开裂截面应力计算中虚拟作用的处理 第第1414章章 部分预应力混凝土受弯构件部分预应力混凝土受弯构件14.314.3允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算 u消压分析法消压分析法l开裂截面应力计
9、算中虚拟作用的处理开裂截面应力计算中虚拟作用的处理 第第1414章章 部分预应力混凝土受弯构件部分预应力混凝土受弯构件14.314.3允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算 l按钢筋混凝土结构大偏心受压构件计算梁按钢筋混凝土结构大偏心受压构件计算梁开裂截面的受压区高度开裂截面的受压区高度 第第1414章章 部分预应力混凝土受弯构件部分预应力混凝土受弯构件14.314.3允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算 l开裂截面混凝土压应力开裂截面混凝土压应力 第第1414章章 部分预应力混凝土受弯构件部分预应力混凝土受
10、弯构件14.314.3允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算 l开裂截面预应力钢筋的应力开裂截面预应力钢筋的应力 第第1414章章 部分预应力混凝土受弯构件部分预应力混凝土受弯构件14.314.3允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算 l应力限值应力限值 对钢绞线、钢丝对钢绞线、钢丝对精轧螺纹钢筋对精轧螺纹钢筋第第1414章章 部分预应力混凝土受弯构件部分预应力混凝土受弯构件14.314.3允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算 u受压区非预应力钢筋的应力应符合受压区非
11、预应力钢筋的应力应符合 的的要求。当要求。当 时,时,As应以应以 代代替。替。u当受压区预应力钢筋为拉应力时,即(当受压区预应力钢筋为拉应力时,即()00.02时,取时,取=0.02;当;当0.06时,取时,取=0.02;C1钢筋表面形状系数,对光面钢筋,钢筋表面形状系数,对光面钢筋,C1=1.4;对带肋钢筋;对带肋钢筋,C1=1.4 ;第第1414章章 部分预应力混凝土受弯构件部分预应力混凝土受弯构件14.314.3允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算 式中:式中:C2作用(或荷载)长期效应影响系数,作用(或荷载)长期效应影响系数,其中,其中Nl
12、和和Ns分别为按作用(或荷载)长期效应分别为按作用(或荷载)长期效应组合和短期效应组合计算的内力值(弯矩或轴向组合和短期效应组合计算的内力值(弯矩或轴向力);力);C3与构件受力性质有关的系数,当为钢筋混与构件受力性质有关的系数,当为钢筋混凝土板式受弯构件时,凝土板式受弯构件时,C3=1.15,其它受弯构件,其它受弯构件C3=1.0。第第1414章章 部分预应力混凝土受弯构件部分预应力混凝土受弯构件14.314.3允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算 二、裂缝宽度计算二、裂缝宽度计算式中:式中:Z受拉区纵向预应力钢筋和非预应力钢受拉区纵向预应力钢筋和
13、非预应力钢筋合力点至截面受压区合力点的距离;筋合力点至截面受压区合力点的距离;第第1414章章 部分预应力混凝土受弯构件部分预应力混凝土受弯构件14.314.3允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算 二、裂缝宽度计算二、裂缝宽度计算式中:式中:bf、hf受压翼缘的宽度和厚度,当受压翼缘的宽度和厚度,当 时,取时,取 ;第第1414章章 部分预应力混凝土受弯构件部分预应力混凝土受弯构件14.314.3允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算 二、裂缝宽度计算二、裂缝宽度计算式中:式中:ep混凝土法向应力等于零时,预
14、应力混凝土法向应力等于零时,预应力钢筋和非预应力钢筋的合力钢筋和非预应力钢筋的合力Np0的作用点至受拉区的作用点至受拉区预应力钢筋和普通钢筋合力点的距离。预应力钢筋和普通钢筋合力点的距离。第第1414章章 部分预应力混凝土受弯构件部分预应力混凝土受弯构件14.314.3允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算 u裂缝宽度的限值裂缝宽度的限值 采用钢丝或钢绞线的预应力混凝土构件采用钢丝或钢绞线的预应力混凝土构件 I类和类和II类环境条件类环境条件 0.10mm类和类和类环境条件下类环境条件下不得进行带裂缝的不得进行带裂缝的B B类构件设计类构件设计 采用精
15、轧螺纹钢筋的预应力混凝土构件采用精轧螺纹钢筋的预应力混凝土构件I类和类和II类环境条件类环境条件 0.20mm类和类和类环境条件类环境条件 0.15mm 第第1414章章 部分预应力混凝土受弯构件部分预应力混凝土受弯构件14.314.3允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算 三、变形计算三、变形计算u当当MsMcr时时 B0=0.95EcI0u当当MsMcr时时 Bcr=EcIcr 第第1414章章 部分预应力混凝土受弯构件部分预应力混凝土受弯构件14.314.3允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算 返回返回