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无粘结预应力混凝土.ppt

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无粘结预应力混凝土受弯构件计算本章主要内容：本章重点：本章难点：§15.0无粘结预应力混凝土受弯构件概述§15.1无粘结预应力混凝土受弯构件的受力性能§15.1无粘结预应力混凝土受弯构件的受力性能形式，而纯无粘结预应力混凝土梁 的曲线不仅没有第三阶段，连第二 阶段也没有明显的直线段。 ③梁最大弯矩截面上钢筋应力随荷 载变化的规律的比较 无粘结预应力筋的应力增量， 总是低于有粘结预应力筋的应力增 量，而且随着荷载的增大，这个差 距也会越来越大。在梁的最大弯矩 截面处，无粘结筋的应力增量比有 粘结筋少。（图15－3） §15.1无粘结预应力混凝土受弯构件的受力性能在构件混凝土开裂之前，由荷载作用引起无粘结筋的应力增量，可以通过纵向变形协调条件，即无粘结筋的总伸长应与沿其整个长度周围混凝土的总伸长相等的条件来求得。 设无粘结筋梁任一截面上的弯矩为M，则M对该截面上任一一点引起的混凝土应变为 这时，沿无粘结筋全长，构件混凝土的总伸长为 无粘结筋长度为,则无粘结筋的应变增量为 §15.1无粘结预应力混凝土受弯构件的受力性能§15.1无粘结预应力混凝土受弯构件的受力性能§15.1无粘结预应力混凝土受弯构件的受力性能§15.1无粘结预应力混凝土受弯构件的受力性能●无粘结部分预应力钢筋，在梁到达破坏时的应力增量与梁的综合配筋指标有密切的关系，其表达式为 ----分别为无粘结预应力钢筋的截面面积和 有效预应力； ----分别为有粘结非预应力钢筋的截面面积和 抗拉强度设计值； -----梁的宽度 -----无粘结预应力钢筋截面重心至截面受压边 缘的距离； -----混凝土的抗压强度设计值。 ●对于无粘结部分预应力混凝土梁，在三分点荷载作用下，跨高比对无明显影响；在跨中一点荷载作用下，跨高比对有一定的影响。当跨高比不同，值相近时，随跨高比的增加而降低；当跨高比相同且值相近时，跨中一点集中荷载作用下的低于三分点荷载作用下的 值。 包括无粘结部分预应力混凝土梁的截面极限承载能力计 算、施工阶段和使用阶段的应力验算，以及变形、裂缝最大 宽度验算（B类构件）。 计算方法可参照《公路桥规》中有关条文或其它设计规 范来采用。这里，仅介绍关于无粘结预应力钢筋的计算方法。 ⑴无粘结预应力钢筋的极限应力 无粘结预应力钢筋的极限应力值是无粘结部分预应力混 凝土梁抗弯承载能力计算中的关键值。然而影响它的因素较 多，例如无粘结筋的有效预应力、综合配筋指标、构件的跨 比、加载条件等，因此受弯破坏时无粘结筋的极限应力必须 通过试验分析得到。 §15.2无粘结部分预应力混凝土受弯构件的计算 式中-----综合配筋指标，0.45； -----材料分项系数，取1.2。 同时不应取大于无粘结预应力钢筋的抗拉强度设计值， 不应小于无粘结预应力钢筋的有效应力。 中国土木工程学会编制的《部分预应力混凝土结构建议》， 建议受弯构件无粘结预应力筋的极限应力公式（15—3）计 算，而其中无粘结预应力钢筋在极限荷载下的应力增 量，对于采用高强钢丝、钢绞线的无粘结预应力筋，可 按照15—1查用。 §15.2无粘结部分预应力混凝土受弯构件的计算当按式（15—3）计算得到的时，《建议》规 定，即取抗拉强度设计值且要求式中的的值不 宜低于。 ⑵无粘结预应力钢筋的摩擦损失计算 要计算预应力钢筋中的有效预应力就必须估算其预 应力损失。无粘结预应钢筋的预应力损失值的估算，可 以参照第十三章中后张法预应力混凝土构件的相应公式计算。 在由摩擦引起预应力损失的估算中，合理采用无粘结预 应力筋与孔壁之间摩擦系数、是很重要的。无粘结预应 力钢筋，与周围混凝土之间的摩擦系数，随着所用涂料和外 包材料、制作工艺不同，以及截面形式的差异，摩擦系数亦 变化较大。 表15—2为我国《无粘结预应力混凝土结构技术规程》建议 的无粘结筋的摩擦系数。 无粘结预应力筋的摩擦系数表15—2 ⑶无粘结部分预应力混凝土梁正截面承载力计算 无粘结部分预应力混凝土梁正截面承载力计算方法，与由粘 结部分预应力混凝土梁的方法相同，但是对于无粘结钢筋， 这时取其极限应力而不是抗拉强度设计值。 以仅在受拉区布置无粘结预应力筋和非预应力筋的矩形 截面梁为例（图15—6），由隔离体平衡并参照《公路桥 规》的计算原则，则可以得到正截面承载力计算式为 （15—5） （15—6） 式（15―6）中截面有效高度而值可以按照下式计算 （15—7） 式中和分别为无粘结筋和非预应力钢筋截面重心至截 面受拉边缘距离。 计算的受压区高度仍应满足条件： 式中的的取值参见表13—4。但中国土木工程学会的 《部分预应力混凝土结构建议》，从考虑适当提高部分预应 力混凝土受弯构件延性的要求出发，建议： 对一般构件 对延性较高要求的构件 的