第十章预应力混凝土构件

第十章预应力混凝土构件 • 问答题 • 计算题目录

10 问答题 1.预应力混凝土结构的优缺点是什么? 2.为什么预应力混凝土构件所选用的材料都要求有较高的强度? 3.什么是张拉控制应力?为何不能取得大高，也不能取得大低? 4.预应力损失有哪些?是由什么原因产生的? 5.如何减少各项预应力的损失值? 答案答案答案答案答案目录

6.预应力损失值为什么要分第一批和第二批损失?先张法和后张法各项预应力损失是怎样组合的? 7.预应力轴心受拉构件，在施工阶段计算预加应力产生的混凝土法向应力σpc时，为什么先张法构件用A0，而后张法构件用An?而在使用阶段时，都采用A0?先张法、后张法的A0、An如何进行计算? 8.如采用相同的控制应力σcon，预应力损失值也相同，当加载至混凝土预压应力σpc＝0时，先张法和后张法两种构件中预应力钢筋的应力是否相同，哪个大? 答案答案答案目录

9.预应力轴心受拉构件的裂缝宽度计算公式中，为什么钢筋的应力为：9.预应力轴心受拉构件的裂缝宽度计算公式中，为什么钢筋的应力为： • 10.预应力混凝土构件主要构造要求有哪些? 答案答案目录

10 计算题 【10-1】一先张法轴心受拉预应力构件，截面为b×h=120×200mm ,预应力钢筋截面面积Ap=804mm2，强度设计值fpy=580MPa，弹性模量Es=1.8×105MPa，混凝土为C40级（ftk=2.40MPa，Ec=3.25×104MPa），完成第一批预应力损失并放松预应力钢筋后，预应力钢筋的应力为，然后又发生第二批预应力损失。试求：（1）完成第二批预应力损失后，预应力环境的应力和混凝土的应力；（2）加荷至混凝土应力为零时的轴力；（3）加荷至构件开裂前瞬间的轴力；（4）此拉杆的极限轴力设计值。【解】（1）截面几何特征目录

（2）完成第二批预应力损伤后混凝土所受的预压应力根据截面平衡条件则由得则目录

（3）求完成第二批预应力损失后钢筋的应力及混凝土所受预压应力求加荷至混凝土应力为零时的轴力N0 （5）求Ncr 目录

（3）本题关键在于根据已知条件求出 ，然后才能求出计算所需的。（6）求Nu 讨论：（1）熟悉并掌握预应力构件个阶段截面应力情况非常重要，对于不同阶段，要用相应的公式计算；（2）预应力构件开裂荷载和破坏荷载比较接近，本例结果就所明了这一点，同时也说明了预应力构件的延性比普通钢筋混凝土构件差；目录

【10-2】某预应力混凝土屋架下弦杆，杆件长度21m，用后张法施加预应力，孔道直径为φ50，杆件截面尺寸和配筋如图所示，混凝土强度为C40，非预应力筋为4φ12（As=452mm2），预应力钢筋为冷拉Ⅲ级钢筋2 25（Ap=982mm2），张拉时混凝土强度fcu'=40MPa，fc'=19.5MPa。验算：（1）使用阶段正截面承载力；（2）使用阶段正截面抗裂；（3）施工阶段混凝土预压应力是否满足要求。说明：（1）该下弦杆属一般要求不出现裂缝的构件，张拉控制应力（2）计算得到的预应力损伤值为目录

（3）计算得到杆件在荷载标准组合和准永久组合下的轴向拉力设计值分别为：Ns＝360kN，Nl＝310kN。（4）验算用其它数据 C40混凝土 Es＝3.25×104 MPa，ftk＝2.40MPa 冷拉Ⅲ级钢筋 fpy＝420MPa，fpyk＝500MPa， Es＝1.8×105MPa 非预应力钢筋 Ⅱ级 fy＝300MPa，fyk＝335MPa， Es＝2×105MPa 【解】（1）使用阶段正截面验算目录

故使用阶段正截面承载力满足要求。 （2）使用阶段正截面抗裂验算 ①截面几何特征预应力钢筋非预应力钢筋目录

求混凝土有效预压应力 （后张法构件σl下限值）由于非预应力钢筋面积As>0.4Ap，故应考虑非预应力筋对预应力的影响。则目录

② 抗裂度计算 在荷载标准组合下混凝土法向应力在荷载准永久组合下混凝土法向应力故使用阶段正截面抗裂度满足要求。目录

③ 施工阶段应力校核 满足要求。讨论：（1）本例是后张法构件，故计算混凝土受到的预压应力σpc时用的是An，上例是先张法构件，则用A0；（2）抗裂验算是预应力构件十分重要的计算内容，要熟悉规范对不同构件的抗裂要求。目录

第十章 预应力混凝土构件