PKPM预应力教程
PKPM预应力操作步骤
PKPM模块PＲEＣ得预应力混凝土设计要点1、参考规范1）《混凝土结构设计规范》ＧB 5０010－20102）《预应力混凝土结构抗震设计规程》JＧＪ１40—2004３) 《无粘结预应力混凝土结构技术规程》ＪGJ 92—２0042、规范构造要求1）《预应力混凝土结构抗震设计规程》ＪＧJ 140－200４截面尺寸:4。
2。
1 预应力混凝土框架粱得截面尺寸.宜符合下列各项要求：1 截面得宽度不宜小于２５０mm;ﻫ２截面高度与宽度得比值不宜大于4；3 梁高宜在计算跨度得(1／１2～１／２2）范围内选取。
净跨与截面高度之比不宜小于４. 预应力强度比:ﻫ3、预应力混凝土结构设计软件PＲEC得操作步骤：1）使用适用于三维结构体系计算得PREC１模块ﻫ2、ﻫ3、ﻫ《混凝土结构设计规范》ﻫ4、自动布置预应力筋ﻫﻫ５、存盘退出ﻫﻫ6、ﻫ7、ﻫ８、9、计算后调整预应力线型ﻫ1０、调整预应力钢筋线形得技巧ﻫﻫﻫ初始设计时，我对预应力混凝土梁仅指定了型号为1得四段抛物线型,计算后程序提示线形不合理,根据上述技巧，我对预应力混凝土梁同时指定了型号为1得四段抛物线型+型号为3得两段折线型，如下:ﻫ重新计算后,程序不再有警告信息了，说明线形合理了.ﻫﻫﻫﻫﻫﻫﻫﻫﻫﻫﻫ发现预应力梁跨中底部裂缝宽度为1、159,大于裂缝限值0、2，需加大梁底纵向钢筋。
ﻫﻫ将预应力梁底纵筋连通(按最大配）ﻫ再次验算裂缝，发现变小了,但仍然超过限值0、2；ﻫ继续修改钢筋，如下：ﻫﻫﻫﻫ一味地增加梁底普通纵筋,对裂缝宽度控制效果不好,建议此时调整预应力线形形式或增加预应力钢筋。
我增加了预应力钢筋，由原来得每种型号13根增加为每种型号２5根，发现裂预应力度均满足规范，梁底受压没有产生裂缝,说明预张拉过头.我调整预应力线形形式，将其中得２号直线形式集中荷载作用点位置移动值预应力梁得中间（原先在1／3处),发现梁底裂缝满足要求;ﻫ不过查瞧梁底纵筋,发现变为22d25，配筋率为１、5％。
PKPM预应力操作步骤
PKPM模块PREC的预应力混凝土设计要点1、参考规1）《混凝土结构设计规》GB 50010-20102）《预应力混凝土结构抗震设计规程》JGJ 140-20043) 《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ 92-2004 2、规构造要求1）《预应力混凝土结构抗震设计规程》JGJ 140-2004截面尺寸:4．2．1 预应力混凝土框架粱的截面尺寸．宜符合下列各项要求：1 截面的宽度不宜小于250mm；2 截面高度与宽度的比值不宜大于4；3 梁高宜在计算跨度的(1／12～1／22)围选取．净跨与截面高度之比不宜小于4。
预应力强度比：3、预应力混凝土结构设计软件PREC的操作步骤：1）使用适用于三维结构体系计算的PREC1模块2、3、《混凝土结构设计规》4、自动布置预应力筋5、存盘退出6、7、8、9、计算后调整预应力线型10、调整预应力钢筋线形的技巧初始设计时，我对预应力混凝土梁仅指定了型号为1的四段抛物线型，计算后程序提示线形不合理，根据上述技巧，我对预应力混凝土梁同时指定了型号为1的四段抛物线型+型号为3的两段折线型，如下：重新计算后，程序不再有警告信息了，说明线形合理了。
发现预应力梁跨中底部裂缝宽度为1.159，大于裂缝限值0.2，需加大梁底纵向钢筋。
将预应力梁底纵筋连通（按最大配）再次验算裂缝，发现变小了，但仍然超过限值0.2；继续修改钢筋，如下：一味地增加梁底普通纵筋，对裂缝宽度控制效果不好，建议此时调整预应力线形形式或增加预应力钢筋。
我增加了预应力钢筋，由原来的每种型号13根增加为每种型号25根，发现裂预应力度均满足规，梁底受压没有产生裂缝，说明预拉过头。
我调整预应力线形形式，将其中的2号直线形式集中荷载作用点位置移动值预应力梁的中间（原先在1/3处），发现梁底裂缝满足要求；不过查看梁底纵筋，发现变为22d25，配筋率为1.5%。
此时，发现本工程框架抗震等级为3级，规规定的预应力度限值为0.75，预应力梁左端上部为1.014，需降低。
PKPM预应力操作步骤
PKPM预应力操作步骤PKPM预应力操作步骤是指在PKPM软件上进行预应力计算和设计的具体步骤。
PKPM（Pre Stressing of Precast Micro Concrete Piles）是一种常用的预应力计算和设计软件，广泛应用于建筑工程和土木工程等领域。
下面是PKPM预应力操作的详细步骤：1.打开PKPM软件并选择预应力模块。
在PKPM软件中选择预应力模块，这是进行预应力计算和设计的主要功能模块。
2.创建预应力模型。
在预应力模块中，选择“定义新模型”来创建一个新的预应力模型。
在模型中，包括桩的几何参数、材料属性、预应力设计参数和加载条件等。
3.设置桩的几何参数。
在模型中设置桩的几何参数，如桩的长度、直径、扭转刚度和截面形状等。
这些参数是进行预应力计算和设计的基本数据。
4.设置材料属性。
在模型中设置材料的属性，如混凝土的弹性模量、强度和抗裂性能等。
这些参数是进行预应力计算和设计的重要数据。
5.设置预应力设计参数。
在模型中设置预应力的设计参数，如预应力钢筋的位置、数量、直径和应力等。
这些参数是进行预应力计算和设计的关键数据。
6.设置加载条件。
在模型中设置加载条件，如预应力钢筋的施加力、施加时间和施加方式等。
这些条件是进行预应力计算和设计的必要数据。
7.进行预应力计算。
在模型中进行预应力计算，根据桩的几何参数、材料属性、预应力设计参数和加载条件等数据，计算桩的应力、变形和稳定性等。
8.进行预应力设计。
根据预应力计算的结果，进行预应力设计，即确定预应力筋的位置、数量、直径和应力等。
设计的目标是使桩在使用阶段具有足够的承载能力和稳定性。
9.进行桩身受力分析。
根据预应力设计的结果，进行桩身受力分析，计算桩的轴向力、剪力和弯矩等。
分析的目标是确定桩在施工和使用阶段的受力情况。
10.进行桩端受力分析。
根据桩身受力分析的结果，进行桩端受力分析，计算桩的端面承载力和侧阻力等。
分析的目标是确定桩在使用阶段的承载能力和稳定性。
PKPM预应力操作步骤
PKPM模块PREC的预应力混凝土设计要点?1、参考规范1）《混凝土结构设计规范》GB 50010-20102）《预应力混凝土结构抗震设计规程》JGJ 140-2004?3)?《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ 92-2004 2、规范构造要求1）《预应力混凝土结构抗震设计规程》JGJ 140-2004?截面尺寸:4．2．1 预应力混凝土框架粱的截面尺寸．宜符合下列各项要求：1 截面的宽度不宜小于250mm；2 截面高度与宽度的比值不宜大于4；3 梁高宜在计算跨度的(1／12～1／22)范围内选取．净跨与截面高度之比不宜小于4。
预应力强度比：3、预应力混凝土结构设计软件PREC的操作步骤：1）使用适用于三维结构体系计算的PREC1模块2、3、《混凝土结构设计规范》4、自动布置预应力筋5、存盘退出6、7、8、9、计算后调整预应力线型10、调整预应力钢筋线形的技巧??初始设计时，我对预应力混凝土梁仅指定了型号为1的四段抛物线型，计算后程序提示线形不合理，根据上述技巧，我对预应力混凝土梁同时指定了型号为1的四段抛物线型+型号为3的两段折线型，如下：重新计算后，程序不再有警告信息了，说明线形合理了。
发现预应力梁跨中底部裂缝宽度为1.159，大于裂缝限值0.2，需加大梁底纵向钢筋。
将预应力梁底纵筋连通（按最大配）再次验算裂缝，发现变小了，但仍然超过限值0.2；继续修改钢筋，如下：???一味地增加梁底普通纵筋，对裂缝宽度控制效果不好，建议此时调整预应力线形形式或增加预应力钢筋。
???我增加了预应力钢筋，由原来的每种型号13根增加为每种型号25根，发现裂预应力度均满足规范，梁底受压没有产生裂缝，说明预张拉过头。
??我调整预应力线形形式，将其中的2号直线形式集中荷载作用点位置移动值预应力梁的中间（原先在1/3处），发现梁底裂缝满足要求；??不过查看梁底纵筋，发现变为22d25，配筋率为1.5%。
此时，发现本工程框架抗震等级为3级，规范规定的预应力度限值为0.75，预应力梁左端上部为1.014，需降低。
PKPM预应力操作步骤
PKPM模块PREC的预应力混凝土设计要点1、参考规1）《混凝土结构设计规》GB 50010-20102）《预应力混凝土结构抗震设计规程》JGJ 140-20043)《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ 92-2004 2、规构造要求1）《预应力混凝土结构抗震设计规程》JGJ 140-2004截面尺寸:4．2．1 预应力混凝土框架粱的截面尺寸．宜符合下列各项要求：1 截面的宽度不宜小于250mm；2 截面高度与宽度的比值不宜大于4；3 梁高宜在计算跨度的(1／12～1／22)围选取．净跨与截面高度之比不宜小于4。
预应力强度比：3、预应力混凝土结构设计软件PREC的操作步骤：1）使用适用于三维结构体系计算的PREC1模块2、3、《混凝土结构设计规》4、自动布置预应力筋5、存盘退出6、7、8、9、计算后调整预应力线型10、调整预应力钢筋线形的技巧初始设计时，我对预应力混凝土梁仅指定了型号为1的四段抛物线型，计算后程序提示线形不合理，根据上述技巧，我对预应力混凝土梁同时指定了型号为1的四段抛物线型+型号为3的两段折线型，如下：重新计算后，程序不再有警告信息了，说明线形合理了。
发现预应力梁跨中底部裂缝宽度为1.159，大于裂缝限值0.2，需加大梁底纵向钢筋。
将预应力梁底纵筋连通（按最大配）再次验算裂缝，发现变小了，但仍然超过限值0.2；继续修改钢筋，如下：一味地增加梁底普通纵筋，对裂缝宽度控制效果不好，建议此时调整预应力线形形式或增加预应力钢筋。
我增加了预应力钢筋，由原来的每种型号13根增加为每种型号25根，发现裂预应力度均满足规，梁底受压没有产生裂缝，说明预拉过头。
我调整预应力线形形式，将其中的2号直线形式集中荷载作用点位置移动值预应力梁的中间（原先在1/3处），发现梁底裂缝满足要求；不过查看梁底纵筋，发现变为22d25，配筋率为1.5%。
此时，发现本工程框架抗震等级为3级，规规定的预应力度限值为0.75，预应力梁左端上部为1.014，需降低。
PKPM预应力操作顺序
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•a．预应力梁正截面抗裂验算
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PKPM软件说明书-预应力混凝土结构设计软件PREC
第五章 软件装配方法 ........................................................................................... 114
I
第一章 概述
第一章
概
述
预应力混凝土结构设计软件PREC是PKPM系列CAD的一个功能模块。它包括预应力 筋的线型自动设计，结构分析计算及结构施工图辅助设计。 PREC软件利用PMCAD的全楼建模数据和荷载数据，在此基础上补充输入预应力设 计的有关信息，根据结构布置和荷载状况自动生成预应力筋线型并可人工修改。 对普通的以梁为主的结构形式， PREC软件为用户提供了三维整体分析和二维框架和 连续梁计算两种计算分析模型，对不同用户、不同的实际工程用户可任意选择使用。对 板柱结构体系，用户可使用SlabCAD软件完成计算设计。 预应力三维计算模型是在高层建筑结构空间有限元分析软件 SATWE的基础上扩展 预应力计算功能而完成的， 因此， 用户必须首先拥有一套SATWE软件， 才可以使用PREC 软件的三维计算功能。程序在PMCAD建模后（执行PMCAD主菜单1），通过人工或自动 布置各层梁的预应力筋线型，自动生成供三维分析用的等效荷载，应用SATWE软件的核 心计算模块对等效荷载进行计算分析， 获得结构的综合内力和次内力， 组合SATWE的恒、 活、风、地震作用后，进而确定出预应力筋和非预应力钢筋的用量。三维分析计算完成 后，可接续绘出预应力梁的施工图。 预应力二维计算模型是在PK基础上扩展预应力计算功能而完成的。 它为用户提供了 预应力框架的二维框架和连续梁计算，再接力画出预应力梁的施工图。程序在PMCAD建 模并完成各层梁的预应力筋线型布置后，生成各榀框架和连续梁的预应力计算数据文件。 程序同时可以读取PK的数据文件，再补充输入预应力计算信息，或用交互方式直接输入 一榀框架后，生成PREC可计算的数据文件。对每一榀框架和连续梁分别执行二维计算程 序，最终计算出梁的预应力和非预应力钢筋，经过适当的人工干预修改，再分别画出施 工图。 PREC软件可处理的预应力筋线型有抛物线型，折线型，直线型，直线型与抛物线型 的组合线型等八种线型，每个构件上可布置多种线型，以适应构件承担的不同的荷载状 况。张拉点位置可在梁端任意设置。 预应力混凝土梁的施工图是在PK二维梁施工图上扩展预应力筋内容而成。 PREC软件 施工图部分给出了梁预应力筋线型图，束形图及普通钢筋的配筋图。在正确选择锚具后， 可进行局部承压验算，并可绘出张拉端，锚固端的大样图，给出材料统计表。
PKPM预应力操作步骤
P K P M预应力操作步骤集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#PKPM模块PREC的预应力混凝土设计要点1、参考规范1）《混凝土结构设计规范》GB 50010-20102）《预应力混凝土结构抗震设计规程》 JGJ 140-20043)《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ 92-2004 2、规范构造要求1）《预应力混凝土结构抗震设计规程》 JGJ 140-2004截面尺寸:4．2．1 预应力混凝土框架粱的截面尺寸．宜符合下列各项要求：1 截面的宽度不宜小于250mm；2 截面高度与宽度的比值不宜大于4；3 梁高宜在计算跨度的(1／12～1／22)范围内选取．净跨与截面高度之比不宜小于4。
预应力强度比：3、预应力混凝土结构设计软件PREC的操作步骤：1）使用适用于三维结构体系计算的PREC1模块2、3、《混凝土结构设计规范》4、自动布置预应力筋5、存盘退出6、7、8、9、计算后调整预应力线型10、调整预应力钢筋线形的技巧初始设计时，我对预应力混凝土梁仅指定了型号为1的四段抛物线型，计算后程序提示线形不合理，根据上述技巧，我对预应力混凝土梁同时指定了型号为1的四段抛物线型+型号为3的两段折线型，如下：重新计算后，程序不再有警告信息了，说明线形合理了。
发现预应力梁跨中底部裂缝宽度为，大于裂缝限值，需加大梁底纵向钢筋。
将预应力梁底纵筋连通（按最大配）再次验算裂缝，发现变小了，但仍然超过限值；继续修改钢筋，如下：一味地增加梁底普通纵筋，对裂缝宽度控制效果不好，建议此时调整预应力线形形式或增加预应力钢筋。
我增加了预应力钢筋，由原来的每种型号13根增加为每种型号25根，发现裂预应力度均满足规范，梁底受压没有产生裂缝，说明预张拉过头。
我调整预应力线形形式，将其中的2号直线形式集中荷载作用点位置移动值预应力梁的中间（原先在1/3处），发现梁底裂缝满足要求；不过查看梁底纵筋，发现变为22d25，配筋率为%。
PKPM预应力教程
吻合束与非吻合束
主弯矩、次弯矩、吻合束、线性转换的概念
线性转换：
超静定梁中，预加力产生的次弯矩是线形的，由 此引起的混凝土压力线和束筋重心线的偏离也是 线形的；而混凝土梁的压力线只与束筋的梁端偏 心矩和束筋在跨内的形状有关，与束筋在中间支 点上的偏心矩无关。由此可见，只要保持束筋在 超静定梁中的两端位置不变，保持束筋在跨内的 形状不变，只改变束筋在中间支点上的偏心矩， 则梁内混凝土压力线不变，亦即主弯矩不变，这 称为超静定梁中的预应力束筋的线性转换原则。
主弯矩：预加力在每个截面上对重心轴 所产生的弯矩值称为主弯矩。
次弯矩：在超静定结构中，由于多余约 束的存在，约束了结构的变形，产生了赘 余反力，赘余反力在梁内引起的弯矩值称 为次弯矩。
主弯矩、次弯矩、吻合束、线性转换的概念
吻合束： 应用线形原理，将预应力束筋的重心线转 换至压力线上（即把由于次力矩引起的压 力线和束筋重心线之间的偏离调整掉）， 此时可以使预加力的总力矩不变，而次力 矩为零。称这种次力矩为零的束筋位置为 吻合束位置。
• SLAB 预应力无梁楼盖结构、复杂板结构
三、PREC软件计算分析的 依据及其流程
ＰＲＥＣ软件的编制依据:
• 《混凝土结构设计规范》GB50010—2019 • 《建筑抗震设计规范》GB50011—2019 • 《预应力混凝土结构抗震设计规程》JGJ 140—
2019 • 《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ92—
预应力混凝土楼板设计模块的功能和特点：
• 可以处理复杂形状的预应力板和各种工况的 荷载等；
• 采用等效荷载法处理预应力作用，且逐束计 算预应力筋等效荷载和节点力，采用弹性板 壳有限元法进行分析计算，使结构分析模型 与实际情况接近；
PKPM预应力教程-PPT课件
1)．计算模型及参数 2)．预加力效应分析 3)．抗裂与承载力验算 4)．局部承压验算
1)．计算模型及参数
确定梁柱外形和截面尺寸、墙体厚度、层 高等信息，选择合适的结构设计参数和预 应力参数。
2)．预加力效应分析
选择预应力工艺类型，预应力筋的形状， 张拉控制应力，计算长短期预应力损失； 计算预应力引起的等效荷载，计算综合弯 矩和次弯矩。
吻合束与非吻合束
主弯矩、次弯矩、吻合束、线性转换的概念
线性转换：
超静定梁中，预加力产生的次弯矩是线形的，由 此引起的混凝土压力线和束筋重心线的偏离也是 线形的；而混凝土梁的压力线只与束筋的梁端偏 心矩和束筋在跨内的形状有关，与束筋在中间支 点上的偏心矩无关。由此可见，只要保持束筋在 超静定梁中的两端位置不变，保持束筋在跨内的 形状不变，只改变束筋在中间支点上的偏心矩， 则梁内混凝土压力线不变，亦即主弯矩不变，这 称为超静定梁中的预应力束筋的线性转换原则。
2、预应力等效荷载相关概念的理解
将预应力筋的作用力视为外荷载作用在结构上进 行分析的方法通常称为等效荷载法。 不同的预应力筋线型对应不同的预应力等效荷载 形式。软件会根据布置的预应力筋线型自动计算 预应力等效荷载。
这里以简支梁的抛物线型预应力筋为例来说明如 何计算预应力等效荷载。
抛物线预应力筋及其等效荷载简图如下图所示。
连续梁预应力筋变位前的等效荷载简图
连续梁预应力筋变位后的等效荷载简图
3、预应力次力作用下，结 构因受到强迫的挠曲变形或轴向伸缩变形， 而在结构多余约束处产生多余的约束力， 从而引起结构附加内力，这部分附加内力 一般称为预应力次内力。
主弯矩、次弯矩、吻合束、线性转换的概念
将坐标原点设在二次抛物线预应力筋的中点，则 预应力筋重心的曲线方程为：
PKPM软件说明书-预应力混凝土结构设计软件PREC
版权与商标说明
PKPM 计算机程序及全部相关文档都是受专利法和著作权法保护的产 品， 版权属于中国建筑科学研究院 建研科技股份有限公司。 未经中国建筑科 学研究院 建研科技股份有限公司的书面许可， 不得以任何形式、 任何手段复 制本产品或文档的任何部分。 PKPM 标志 的注册商标。 是中国建筑科学研究院 建研科技股份有限公司
当为直线预应力束时l1epl张拉端至锚固端之间的距离mmep预应力筋弹性模量nmm当预应力筋为曲线束或折线束时由于锚具变形和预应力筋内缩引起的预应力损失值根据预应力曲线筋或折线筋与壁之间反向摩擦影响长度lf范围内的预应力筋变形值等于锚具变形和预应力筋内缩值的条件确定反向摩擦系数取等于正向摩擦系数
预应力混凝土结构设计软件
第五章 软件装配方法 ........................................................................................... 114
I
第一章 概述
第一章
概
述
预应力混凝土结构设计软件PREC是PKPM系列CAD的一个功能模块。它包括预应力 筋的线型自动设计，结构分析计算及结构施工图辅助设计。 PREC软件利用PMCAD的全楼建模数据和荷载数据，在此基础上补充输入预应力设 计的有关信息，根据结构布置和荷载状况自动生成预应力筋线型并可人工修改。 对普通的以梁为主的结构形式， PREC软件为用户提供了三维整体分析和二维框架和 连续梁计算两种计算分析模型，对不同用户、不同的实际工程用户可任意选择使用。对 板柱结构体系，用户可使用SlabCAD软件完成计算设计。 预应力三维计算模型是在高层建筑结构空间有限元分析软件 SATWE的基础上扩展 预应力计算功能而完成的， 因此， 用户必须首先拥有一套SATWE软件， 才可以使用PREC 软件的三维计算功能。程序在PMCAD建模后（执行PMCAD主菜单1），通过人工或自动 布置各层梁的预应力筋线型，自动生成供三维分析用的等效荷载，应用SATWE软件的核 心计算模块对等效荷载进行计算分析， 获得结构的综合内力和次内力， 组合SATWE的恒、 活、风、地震作用后，进而确定出预应力筋和非预应力钢筋的用量。三维分析计算完成 后，可接续绘出预应力梁的施工图。 预应力二维计算模型是在PK基础上扩展预应力计算功能而完成的。 它为用户提供了 预应力框架的二维框架和连续梁计算，再接力画出预应力梁的施工图。程序在PMCAD建 模并完成各层梁的预应力筋线型布置后，生成各榀框架和连续梁的预应力计算数据文件。 程序同时可以读取PK的数据文件，再补充输入预应力计算信息，或用交互方式直接输入 一榀框架后，生成PREC可计算的数据文件。对每一榀框架和连续梁分别执行二维计算程 序，最终计算出梁的预应力和非预应力钢筋，经过适当的人工干预修改，再分别画出施 工图。 PREC软件可处理的预应力筋线型有抛物线型，折线型，直线型，直线型与抛物线型 的组合线型等八种线型，每个构件上可布置多种线型，以适应构件承担的不同的荷载状 况。张拉点位置可在梁端任意设置。 预应力混凝土梁的施工图是在PK二维梁施工图上扩展预应力筋内容而成。 PREC软件 施工图部分给出了梁预应力筋线型图，束形图及普通钢筋的配筋图。在正确选择锚具后， 可进行局部承压验算，并可绘出张拉端，锚固端的大样图，给出材料统计表。
原创干货科普用PKPM设计预应力混凝土框架
原创干货科普用PKPM设计预应力混凝土框架PKPM自带的PREC程序，可以自动方便地设计预应力框架，它包括预应力筋的线型自动设计，结构分析计算及结构施工图辅助设计。
这个模块在界面上做得很漂亮，设计、计算、绘图一气呵成，可惜的是这个程序在设计过程中存在配筋过大的问题。
在这里，不评说具体原因。
只是这个问题在很久以前就被我公司意识到，所以我公司宁可用本文所介绍的较为笨拙却行之有效的方法来设计预应力框架，而不选用PREC。
要运用本文的方法，必须熟练掌握预应力结构的基本原理（若不熟悉请参阅东南大学吕志涛院士与孟少平教授著作的《现代预应力混凝土结构设计》）。
我司的设计方法是按照设计院提供的PKPM模型来进行预应力内力计算，这样就有了初始的准确外荷载和几何模型。
以下是设计步骤：（一）根据经验对预应力梁的截面进行调整，调整的方法是：1、柱距为8m左右，就确定梁高为跨度的1/16；2、柱距小则可以适当减小到1/18；3、楼面荷载大于5KN/m2，则适当加大梁高至1/15；4、若层高有限制，只好加大梁宽度（但是显然会不经济）。
图1 确定预应力梁截面尺寸（二）利用satwe给出的弯矩包络图，这个弯矩包络图应该包含抗震内力或者风荷载内力，进行抗弯强度计算，注意此时应该将调幅系数改为1.0，因为预应力计算时不考虑塑性作用(实际上预应力次弯矩是一种弹性调幅）。
根据PPR=0.75，考虑次弯矩的影响，对跨中截面的弯矩乘以1.1系数进行初始估算，支座则乘以0.9。
由此可以得出所需的预应力筋面积Ap（单位mm2）。
Ap除以140（mm2）得到预应力筋根数。
图2 调幅系数修改图3 外荷载作用下的弯矩包络图（三）计算预应力综合弯矩，这个步骤稍微有点复杂：1、拷贝整个计算目录，在新目录中打开PKPM文件；2、将混凝土自重设置为0；3、将所有的线荷载面荷载全部删除；4、在satwe设置中不计算抗震以及风荷载。
这样先运行一遍satwe，确定恒载计算的所有内力均为0，将此状态作为初始条件。
PKPM预应力操作步骤
PKPM模块PREC的预应力混凝土设计要点1、参考规范1）《混凝土结构设计规范》GB 50010-20102）《预应力混凝土结构抗震设计规程》JGJ 140-20043) 《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ 92-2004 2、规范构造要求1）《预应力混凝土结构抗震设计规程》JGJ 140-2004截面尺寸:4．2．1 预应力混凝土框架粱的截面尺寸．宜符合下列各项要求：1 截面的宽度不宜小于250mm；2 截面高度与宽度的比值不宜大于4；3 梁高宜在计算跨度的(1／12～1／22)范围内选取．净跨与截面高度之比不宜小于4。
预应力强度比：3、预应力混凝土结构设计软件PREC的操作步骤：1）使用适用于三维结构体系计算的PREC1模块2、3、《混凝土结构设计规范》4、自动布置预应力筋5、存盘退出6、7、8、9、计算后调整预应力线型10、调整预应力钢筋线形的技巧初始设计时，我对预应力混凝土梁仅指定了型号为1的四段抛物线型，计算后程序提示线形不合理，根据上述技巧，我对预应力混凝土梁同时指定了型号为1的四段抛物线型+型号为3的两段折线型，如下：重新计算后，程序不再有警告信息了，说明线形合理了。
发现预应力梁跨中底部裂缝宽度为1.159，大于裂缝限值0.2，需加大梁底纵向钢筋。
将预应力梁底纵筋连通（按最大配）再次验算裂缝，发现变小了，但仍然超过限值0.2；继续修改钢筋，如下：一味地增加梁底普通纵筋，对裂缝宽度控制效果不好，建议此时调整预应力线形形式或增加预应力钢筋。
我增加了预应力钢筋，由原来的每种型号13根增加为每种型号25根，发现裂预应力度均满足规范，梁底受压没有产生裂缝，说明预张拉过头。
我调整预应力线形形式，将其中的2号直线形式集中荷载作用点位置移动值预应力梁的中间（原先在1/3处），发现梁底裂缝满足要求；不过查看梁底纵筋，发现变为22d25，配筋率为1.5%。
此时，发现本工程框架抗震等级为3级，规范规定的预应力度限值为0.75，预应力梁左端上部为1.014，需降低。
PKPM预应力教程共149页
次弯矩：在超静定结构中，由于多余约 束的存在，约束了结构的变形，产生了赘 余反力，赘余反力在梁内引起的弯矩值称 为次弯矩。
主弯矩、次弯矩、吻合束、线性转换的概念
吻合束： 应用线形原理，将预应力束筋的重心线转 换至压力线上（即把由于次力矩引起的压 力线和束筋重心线之间的偏离调整掉）， 此时可以使预加力的总力矩不变，而次力 矩为零。称这种次力矩为零的束筋位置为 吻合束位置。
• a．预应力梁正截面抗裂验算 • b．预应力梁斜截面抗裂验算 • c．抗弯承载力验算 • d．挠度验算 • e．抗剪承载力验算 • f．施工阶段抗裂验算
4)．局部承压验算
选择合适的锚具，确定锚固区的构造配筋， 进行局部承压验算。
预应力相关概念的总结
1、预应力可以视作一对自平衡的外力。 2、预应力等效荷载是以材料弹性性质为基础，在截面不开
预应力三维计算模型采用高层建筑结构空间有限元 分析软件SATWE进行预应力结构整体分析，并针对 预应力计算要求进行扩展
程序在PMCAD建模后，通过人工或自动布置各层梁 的预应力筋线型，自动生成供三维分析用的等效荷 载
2、三维预应力结构设计
应 用 SATWE软件的核心计算模块对等效荷载 进行计算分析，获得结构的综合内力和次内 力，组合SATWE的恒、活、风、地震作用后， 进而确定出预应力筋和非预应力筋的用量。
• 对每一榀框架和连续梁分别执行二维计算程序，最终计算出梁的预应 力和非预应力钢筋，经过适当的人工干预修改，再分别画出施工图。
1、二维预应力结构设计
• 二维结构计算可考虑预应力张拉次序对结构 的影响
• 可根据工程要求设置预应力张拉顺序，进行 张拉模型的定义和张拉过程的分析
PKPM预应力教程
1)．计算模型及参数
确定梁柱外形和截面尺寸、墙体厚度、层 高等信息，选择合适的结构设计参数和预 应力参数。
2)．预加力效应分析
选择预应力工艺类型，预应力筋的形状， 张拉控制应力，计算长短期预应力损失；
计算预应力引起的等效荷载，计算综合弯 矩和次弯矩。
如果为了平衡相同的荷载，要保持各跨等效荷载p 不变，可从两个方面变更预应力筋：一是调整矢高； 二是调整预应力筋的数量。
实际工程中的连续梁中的预应力筋曲线不可能是 简单而理想化的抛物线尖角连接，而往往是增加一 小段反向抛物线来平滑连接。如下图所示。
线性变换
定义：当连续梁的预应力筋在每一跨内的形状保持 不变而在各中间支座处被竖直地上下移动位置，称 为线性变换。 定理：连续梁的预应力筋重心线的线性变换不影响 其等效荷载值。
• SLAB 预应力无梁楼盖结构、复杂板结构
三、PREC软件计算分析的 依据及其流程
ＰＲＥＣ软件的编制依据:
• 《混凝土结构设计规范》GB50010—2010 • 《建筑抗震设计规范》GB50011—2010 • 《预应力混凝土结构抗震设计规程》JGJ 140—
2004 • 《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ92—
主弯矩：预加力在每个截面上对重心轴 所产生的弯矩值称为主弯矩。
次弯矩：在超静定结构中，由于多余约 束的存在，约束了结构的变形，产生了赘 余反力，赘余反力在梁内引起的弯矩值称 为次弯矩。
主弯矩、次弯矩、吻合束、线性转换的概念
吻合束： 应用线形原理，将预应力束筋的重心线转 换至压力线上（即把由于次力矩引起的压 力线和束筋重心线之间的偏离调整掉）， 此时可以使预加力的总力矩不变，而次力 矩为零。称这种次力矩为零的束筋位置为 吻合束位置。
PKPM预应力操作步骤
PKPM模块PREC的预应力混凝土设计要点1、参考规范1）《混凝土结构设计规范》GB 50010-20102）《预应力混凝土结构抗震设计规程》JGJ 140-20043) 《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ 92-2004 2、规范构造要求1）《预应力混凝土结构抗震设计规程》JGJ 140-2004截面尺寸:4．2．1 预应力混凝土框架粱的截面尺寸．宜符合下列各项要求：1 截面的宽度不宜小于250mm；2 截面高度与宽度的比值不宜大于4；3 梁高宜在计算跨度的(1／12～1／22)范围内选取．净跨与截面高度之比不宜小于4。
预应力强度比：3、预应力混凝土结构设计软件PREC的操作步骤：1）使用适用于三维结构体系计算的PREC1模块2、3、《混凝土结构设计规范》4、自动布置预应力筋5、存盘退出6、7、8、9、计算后调整预应力线型10、调整预应力钢筋线形的技巧初始设计时，我对预应力混凝土梁仅指定了型号为1的四段抛物线型，计算后程序提示线形不合理，根据上述技巧，我对预应力混凝土梁同时指定了型号为1的四段抛物线型+型号为3的两段折线型，如下：重新计算后，程序不再有警告信息了，说明线形合理了。
发现预应力梁跨中底部裂缝宽度为1.159，大于裂缝限值0.2，需加大梁底纵向钢筋。
将预应力梁底纵筋连通（按最大配）再次验算裂缝，发现变小了，但仍然超过限值0.2；继续修改钢筋，如下：一味地增加梁底普通纵筋，对裂缝宽度控制效果不好，建议此时调整预应力线形形式或增加预应力钢筋。
我增加了预应力钢筋，由原来的每种型号13根增加为每种型号25根，发现裂预应力度均满足规范，梁底受压没有产生裂缝，说明预张拉过头。
我调整预应力线形形式，将其中的2号直线形式集中荷载作用点位置移动值预应力梁的中间（原先在1/3处），发现梁底裂缝满足要求；不过查看梁底纵筋，发现变为22d25，配筋率为1.5%。
此时，发现本工程框架抗震等级为3级，规范规定的预应力度限值为0.75，预应力梁左端上部为1.014，需降低。
PKPM V3.1软件说明书-预应力混凝土结构分析软件 PREC
2.4 参数修改.................................................................................................................... 58 2.5 施工恒载.................................................................................................................... 59 2.6 施工活载.................................................................................................................... 59 2.7 张拉顺序.................................................................................................................... 59
2 二维框架交互式图形输入 ............................................................................... 54
2.1 参数设置.................................................................................................................... 54 2.2 线 2.3 张 型...................................................................................................................... 55 拉...................................................................................................................... 57
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线性转换图示
超静定结构次弯矩的工程意义 现代预应力混凝土超静定结构设计需要准确 地考虑次弯矩的影响；确切一点讲：
①、抗裂计算时，应考虑综合弯矩Mp，它是主弯矩 M1和次弯矩M2的综合迭加值； ②、强度计算时，应将次弯矩M2作为特殊的“内 力”，在荷载组合时迭加到设计弯矩中。
4、预应力结构设计的内容
3、预应力楼板结构设计
预应力混凝土楼板设计模块的功能和特点： • 可以处理复杂形状的预应力板和各种工况的 荷载等； • 采用等效荷载法处理预应力作用，且逐束计 算预应力筋等效荷载和节点力，采用弹性板 壳有限元法进行分析计算，使结构分析模型 与实际情况接近；
3、预应力楼板结构设计
• 直接采用等效荷载计算的结果（综合内力），按单 位板宽进行抗裂、平均预压应力、挠度和抗冲切验 算，以及普通钢筋的配筋设计； • 可以计算任意预应力筋线形，在不同张拉方式下的 各种预应力损失和张拉伸长值； • 可自动统计锚具用量，并按实际线形统计预应力筋 的下料长度和下料根数； • 可输出预应力筋布置平面图、线形定位图和铺放顺 序图等。
1、二维预应力结构设计
• 二维预应力计算提供了二维预应力框架和连续梁计算，可接续画出预 应力梁的施工图。 • 程序在PMCAD建模，并生成各榀框架和连续梁的预应力计算分析数据文 件。 • 程序可读取PK的数据文件，再补充输入预应力计算信息，或用交互方 式直接输入一榀框架后，生成PREC PREC可计算的数据文件。 PREC • 对每一榀框架和连续梁分别执行二维计算程序，最终计算出梁的预应 力和非预应力钢筋，经过适当的人工干预修改，再分别画出施工图。
1、关于理解预应力的三种概念
③、弹性概念
通过张拉预应力筋的回弹挤压，使预应力混凝土构件的截面受到某 种量值与分布的内压力，以局部或全部抵消使用荷载应力。在被张 拉的预应力筋中存在预拉应力。 这种概念把预应力看出是预先施加的永久性内应力，钢材中的拉应 力与混凝土中的压应力组成一个自平衡系统。这可以改善结构构件 的裂缝和变形性能，从而使构件更趋于一种弹性材料，提高了其耐 久性和正常使用性能。
ＰＲＥＣ软件的编制依据: ＰＲＥＣ软件的编制依据: 软件的编制依据
1、关于理解预应力的三种概念
②、强度概念
预应力钢材的抗拉强度约为普通钢筋的四倍，但一般来说价格则不 到普通钢筋的四倍。预应力钢材是更经济的材料。但高强钢材不能 有效地用于普通钢筋混凝土中，因为钢材的大应变会引起混凝土过 大的裂缝宽度，不能满足正常使用状态的要求，导致高强钢材不能 完全发挥其强度。 而给混凝土施加预加力后，混凝土和高强预应力钢材可以协同工作 至极限破坏状态，从而充分发挥了高强混凝土和预应力钢材的材料 强度。
主弯矩、次弯矩、吻合束、线性转换的概念 主弯矩：预加力在每个截面上对重心轴 所产生的弯矩值称为主弯矩。 次弯矩：在超静定结构中，由于多余约 束的存在，约束了结构的变形，产生了赘 余反力，赘余反力在梁内引起的弯矩值称 为次弯矩。
主弯矩、次弯矩、吻合束、线性转换的概念 吻合束： 应用线形原理，将预应力束筋的重心线转 换至压力线上（即把由于次力矩引起的压 力线和束筋重心线之间的偏离调整掉）， 此时可以使预加力的总力矩不变，而次力 矩为零。称这种次力矩为零的束筋位置为 吻合束位置。
1、二维预应力结构设计
• 二维结构计算可考虑预应力张拉次序对结构 的影响 • 可根据工程要求设置预应力张拉顺序，进行 张拉模型的定义和张拉过程的分析 • 可对张拉端的位置进行定义
1、二维预应力结构设计
• 用户可自己指定预应力筋的线形、布置和根数，也 可由软件自动布置和估算根数 • 现在软件新增了直接读取SATWE内力直接进行二维 预应力设计的功能 • 可以灵活定义张拉端的类型和位置 • 可以考虑预应力次轴力对预应力构件承载力的影响
一、预应力结构设计基本概念介绍
一、预应力结构设计基本概念介绍
1、预应力混凝土三种不同概念的理解 2、预应力等效荷载相关概念的理解 3、预应力次内力概念的理解 4、预应力结构设计的内容
1、关于理解预应力的三种概念
①、等效荷载概念
预应力筋对混凝土结构的作用力可以将其分解和简化后视为外荷载 考虑。预应力筋引起的等效竖向分布力和水平分力可由预应力筋的 曲率和倾角计算确定。预应力筋引起的等效竖向分布力和水平分力 一起使混凝土结构保持静力平衡，是自平衡的力系。 将预应力筋的作用力视为外荷载作用在结构上进行分析的方法通常 成为等效荷载法。它的概念明确易懂，是目前最常用的概念。
PREC软件不同模块的适用范围: PREC软件不同模块的适用范围: 软件不同模块的适用范围
• PREC1 体形复杂的多高层建筑或交叉梁体 系 • PREC2 比较规则的框架结构、连续梁结构 及其厂房结构 • SLAB 预应力无梁楼盖结构、复杂板结构
三、PREC软件计算分析的 三、PREC软件计算分析的 依据及其流程
线性变换
定义：当连续梁的预应力筋在每一跨内的形状保持 不变而在各中间支座处被竖直地上下移动位置，称 为线性变换。 定理：连续梁的预应力筋重心线的线性变换不影响 其等效荷载值。
连续梁预应力筋变位前的等效荷载简图
连续梁预应力筋变位后的等效荷载简图
3、预应力次内力概念的理解
超静定预应力混凝土在预加力作用下，结 构因受到强迫的挠曲变形或轴向伸缩变形， 而在结构多余约束处产生多余的约束力， 从而引起结构附加内力，这部分附加内力 一般称为预应力次内力。
3)．抗裂与承载力验算
• 采用荷载效应标准组合进行正常使用阶段裂缝验 算，同时进行施工阶段裂缝验算，并验算梁的抗 弯极限承载力。计算以下三种工况下梁的控制弯 矩： • 工况1：荷载效应标准组合（恒载＋活载）＋预 应力等效荷载 • 工况2：自重＋预应力等效荷载 • 工况3：荷载设计值
3)．抗裂与承载力验算
PREC软件的功能介绍及其在预应力 PREC软件的功能介绍及其在预应力 混凝土结构设计中的应用
邵光信
中国建筑科学研究院 建筑工程软件研究所
内容提要：
一、预应力结构设计基本概念介绍； 二、PREC软件功能模块介绍； 三、PREC软件计算分析的依据及其流程； 四、用PREC软件做预应力结构设计应注意的问题； 五、结合具体工程介绍如何利用PREC软件做预应力结构设计。
2、三维预应力结构设计
应用SATWE软件的核心计算模块对等效荷载 进行计算分析，获得结构的综合内力和次内 力，组合SATWE的恒、活、风、地震作用后， 进而确定出预应力筋和非预应力筋的用量。 三维分析计算完成后，可接续绘出预应力梁 的施工图。
3、预应力楼板结构设计
PREC软件的预应力混凝土楼板设计根据用户 PREC 输入的预应力筋的布筋形式及其数量，利用 板壳有限元进行计算分析，用户可通过各种 分析结果来判断该设计方案是否合适，并可 参考软件提供的普通钢筋配筋结果来配置普 通钢筋。
将坐标原点设在二次抛物线预应力筋的中点，则 预应力筋重心的曲线方程为：
4e 2 y= 2 x l
由此，得出任一点剪力
8e Vx = P ⋅ 2 ⋅ x l
由材料力学的概念可知，
dVx 8P ⋅ e p= = 2 dx l
我们还可以从前面的图形中推导出如下两个有用 的概念： 保持预应力筋的形状不变，将其相对于梁的重 心线上下平行移动，那么该预应力筋对梁横向作 用的等效荷载不变，但两端偏心力距将随其偏心 距的变动而变化。 如果仍将预应力筋的形状保持不变，使其一端 绕另一端转动。这时我们仍然可以近似的认为横 向等效荷载不变，而仅在发生位移的一端产生偏 心力矩的变化。
2、预应力等效荷载相关概念的理解
将预应力筋的作用力视为外荷载作用在结构上进 行分析的方法通常称为等效荷载法。 不同的预应力筋线型对应不同的预应力等效荷载 形式。软件会根据布置的预应力筋线型自动计算 预应力等效荷载。 这里以简支梁的抛物线型预应力筋为例来说明如 何计算预应力等效荷载。
抛物线预应力筋及其等效荷载简图如下图所示。
1)．计算模型及参数 2)．预加力效应分析 3)．抗裂与承载力验算 4)．局部承压验算
1)．计算模型及参数
确定梁柱外形和截面尺寸、墙体厚度、层 高等信息，选择合适的结构设计参数和预 应力参数。
2)．预加力效应分析
选择预应力工艺类型，预应力筋的形状， 张拉控制应力，计算长短期预应力损失； 计算预应力引起的等效荷载，计算综合弯 矩和次弯矩。
2、三维预应力结构设计
PREC软件利用PMCAD进行全楼建模，输入结构布置 PREC 信息和荷载信息，并输入预应力设计的有关信息， 用户可根据结构布置和荷载状况进行预应力筋线型 布置并可人工修改。 预应力三维计算模型采用高层建筑结构空间有限元 分析软件SATWE进行预应力结构整体分析，并针对 预应力计算要求进行扩展 程序在PMCAD建模后，通过人工或自动布置各层梁 的预应力筋线型，自动生成供三维分析用的等效荷 载
4、预应力施工图的绘制功能
• 施工图部分包括:
梁的剖面图 预应力筋束形图 张拉端和固定端的构造详图 局部承压验算 普通钢筋配筋图及剖面图
4、预应力施工图的绘制功能
4Байду номын сангаас预应力施工图的绘制功能
4、预应力施工图的绘制功能
4、预应力施工图的绘制功能
4、预应力施工图的绘制功能
4、预应力施工图的绘制功能
• • • • • • a．预应力梁正截面抗裂验算 b．预应力梁斜截面抗裂验算 c．抗弯承载力验算 d．挠度验算 e．抗剪承载力验算 f．施工阶段抗裂验算
4)．局部承压验算
选择合适的锚具，确定锚固区的构造配筋， 进行局部承压验算。
预应力相关概念的总结
1、预应力可以视作一对自平衡的外力。 2、预应力等效荷载是以材料弹性性质为基础，在截面不开 裂的情况下是适用的，在不开裂的前提下，预应力等效 荷载的作用可与外荷载相叠加。但在承载能力阶段，等 效荷载的分析是不成立的。 3、预应力梁的抗弯承载力极限值的精确计算是以截面应弯 相容和截面上力平衡为基础，通过反复迭代才能精确计 算出来。 4、从概念上讲，预应力梁的抗弯承载力可能会略大于普通 梁（因为提高了高强钢筋的利用率），但是如果想通过 采用预应力的方法来提高抗弯承载力就如同想通过加大 梁宽而非梁高来提高抗弯承载力一样。