混凝土结构预应力混凝土受弯构件

先张法
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后张法
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12.1 受弯受拉构件受力全过程及应力分析
第12章 预应力混凝土受弯构件
2）开裂阶段
当荷载超过抗裂荷载时，受拉区出现垂直裂缝。这时，在裂缝截面上受 拉区混凝土退出工作，全部拉力由受拉区钢筋承担。随着裂缝的增大， 裂缝逐步向上延伸和开展。
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12.1 受弯受拉构件受力全过程及应力分析
第12章 预应力混凝土受弯构件
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开裂弯矩
c pc ftk
3）破坏阶段
M cr ( pc ftk )W0
对于只在受拉区配置预应力钢筋且配筋率适当的受弯构件（适筋梁）， 在荷载作用下，受拉区全部钢筋（包括预应力钢筋和非预应力钢筋）将 达到屈服强度，裂缝迅速向上延伸，而后受压区混凝土被压碎，构件即 告破坏。破坏时，截面的应力状态与钢筋混凝土受弯构件相似。对于受 压区还配置有预应力钢筋的构件，破坏时，受压区预应力钢筋的应力状 态将与钢筋混凝土双筋梁的受压钢筋有较大的不同。它可能受拉或受压， 但不屈服。
12.1 受弯受拉构件受力全过程及应力分析
第12章 预应力混凝土受弯构件 预应力构件直至开裂前，基本处于弹性工作状态。由材料力学分析得： 预应力作用下： 使用弯矩作用下： 若已知N1，N2，A0，I0，ep，即可求得各特征点的应力状态表达式。
y以向下为正，向上为负。
12.1 受弯受拉构件受力全过程及应力分析
对于预应力混凝土受弯构件的设计计算，主要包括预应 力张拉施工阶段的应力验算、正常使用阶段的裂缝控制和变 形验算、正截面承载力和斜截面承载力计算及施工阶段的局 部承压验算等内容，其中使用阶段的裂缝控制验算包括正截 面抗裂和裂缝宽度验算及斜截面抗裂验算。
第12章 预应力混凝土受弯构件
预应力混凝土受弯构件 截面内钢筋布置
第12章 预应力混凝土受弯构件
12.1、预应力受弯构件受力全过程及应力分析
预应力混凝土受弯构件的应力分析与预应力混凝土轴心 受拉构件并无原则区别，也分为施工阶段和使用阶段。在施 工阶段和使用阶段混凝土开裂前都用材料力学的分析方法。 主要不同点在于轴心受拉构件预应力钢筋一般对称布置，混 凝土受到的预压应力是全截面均匀受压；而对于预应力混凝 土受弯构件，预应力钢筋一般布置在截面受拉区，截面受偏 心预压力，因此，其截面应力分布不均匀。
12.1 受弯受拉构件受力全过程及应力分析
第第12九章章 预预应应力力混混凝凝土土受构弯件构件
混凝土预应力
仿照轴心受拉构件，计算预应力混凝土受弯构件中由预加力产 生的混凝土法向应力pc 时，可看作将一个偏心压力 Np 作用于构件 截面上，然后按材料力学公式计算。计算时，先张法用构件的换算 截面（ A0 ， I0 ），而后张法用构件的净截面（ An ，In ）。
先张法 后张法
12.1 受弯受拉构件受力全过程及应力分析
第12章 预应力混凝土受弯构件
消压弯矩
当外弯矩M产生的截面受拉边缘的拉应力恰好抵消混凝土的预压应力时， 这时的弯矩称为消压弯矩MP0
c pc 0 M p0 pcW0
此时，相应的预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时，受拉区及
受压区的预应力钢筋的应力为：
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12.1 受弯受拉构件受力全过程及应力分析
第12章 预应力混凝土受弯构件
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第12章 预应力混凝土受弯构件
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12.1 受弯受拉构件受力全过程及应力分析
第12章 预应力混凝土受弯构件
后张法受弯构件
完成第一批预应力损失
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考虑混凝土收缩和徐变对非预应力钢筋的影响
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wenku.baidu.com
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12.1 受弯受拉构件受力全过程及应力分析
第12章 预应力混凝土受弯构件
1 施工阶段 先张法受弯构件
放松预应力钢筋，压缩混凝土
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12.1 受弯受拉构件受力全过程及应力分析
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12.1 受弯受拉构件受力全过程及应力分析
第12章 预应力混凝土受弯构件 完成第二批预应力损失
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12.1 受弯受拉构件受力全过程及应力分析
第12章 预应力混凝土受弯构件
2 使用阶段
1）开裂前阶段
荷载作用下，截面正应力：
i
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截面最大拉应力：
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荷载作用前该处混凝 土的预压应力：
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第12章 预应力混凝土受弯构件
法向压应力引起混凝土压缩，同时预应力筋受压，所以：
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12.1 受弯受拉构件受力全过程及应力分析
第12章 预应力混凝土受弯构件
完成第二批预应力损失