2020年岩土工程师《结构设计》章节考点：预应力混凝土受弯构件

　　预应力混凝土受弯构件

　　(一)应力计算公式及说明

　　表 16-10 及表 16-11 分别为先张法和后张法预应力混凝土受弯构件在施工阶段和使用阶段的应力计算公式，

　　(二)使用阶段正截面抗弯承载计算

　　(三)使用阶段斜截面承载力计算

　　(1)矩形、T 形及 I 形截面的预应力混凝土受弯构件，其受剪截面应符合的条件同普通钢筋混凝土梁，即按式(16-47)和式(16-48)的条件。

　　(2)在计算预应力混凝土受弯构件斜截面的抗剪承载力时，其计算位置同普通钢筋混凝土梁的规定，即：

　　①支座边缘处的截面;

　　②受拉区弯起钢筋弯起点处的截面;

　　③箍筋截面面积或间距改变处的截面;

　　④腹板宽度改变处的截面。

　　(3)矩形、T 形和 I 形截面的预应力混凝土受弯构件，当配有箍筋与弯起钢筋时，其斜截面抗剪承载力应按公式计算。

　　注意：Vp —由预应力所提高的构件抗剪承载力设计值，其值为

　　当 N p0 产生的弯矩M p 与荷载产生的弯矩 M 同向时，应取Vp =0。

　　(4)矩形、T 形和 I 形截面的预应力混凝土受弯构件，当符合下列公式(16-163)和(16-164)要求时，则均可不进行斜截面抗剪承载力计算，而仅需按构造要求配置箍筋。

　　一般受弯构件

　　集中荷载作用下的矩形截面独立梁

　　(四)使用阶段正截面裂缝的控制验算

　　(1)对裂缝控制等级为一级、二级的预应力混凝土受弯构件，同轴心受拉构件

　　(2)对裂缝控制等级为三级—允许出现裂缝的构件，按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度应符合侧wmax £ wlim 。

　　(五)使用阶段斜截面裂缝控制验算

　　预应力混凝土受弯构件斜截面裂缝的控制验算，主要是验算截面的混凝土主拉应力与主压应力应符合

　　下列规定：

　　(1)混凝土的主拉应力s tp

　　对严格要求不出现裂缝的构件

　　(2)混凝土的主压应力s cp

　　对严格要求和一般要求不出现裂缝的构件

　　应验算抗裂的部位：

　　(1)在构件长度方向，应根据剪力及弯矩图形变化的特点和构件外形及截面变化情况选择最危险区段：

　　①支座边缘截面;②腹板宽度削弱;③弯起预应力钢筋在跨中的锚固终点处截面。

　　(2)沿截面高度方向，一般应验算截面的重心轴线处及截面腹板厚度有显著变化的部位，即翼缘与腹板

　　相交处。

　　(3)吊车梁斜截面抗裂验算部位，需考虑两种荷载位置，即轮压作用在宽度显著变化的截面上及轮压作

　　用在离该截面0.6h 处(向跨中方向)。

　　(六)使用阶段的变形验算

　　预应力混凝土受弯构件的挠度由两部分组成，一部分是由荷载作用产生的挠度 f1 ，另一部分是由预应

　　力作用产生的反拱 f2 。

　　1.荷载作用下的挠度值 f1

　　(1)荷载效应标准组合作用下的短期刚度 Bs

　　对预压时预拉区出现裂缝的构件，Bs 应降低 10%。

　　(2)预应力混凝土受弯构件考虑荷载长期作用影响的刚度 B(简称“长期刚度”)可按公式(16-127)计算，公式中的影响系数q 取为 2.0。

　　(3)正常使用下由荷载作用产生的挠度 f1 ，根据公式(16-127)求出的 B，即可按结构力学的方法计算。

　　在等截面构件中，可假定各同号弯矩区段内的刚度为常数，并取该区段弯矩绝对值最大处的截面刚度(最小刚度)。

　　2.预应力产生的反拱值 f2

　　在偏心压力作用下预应力构件产生的反拱值 f2 可按两端作用有弯矩为 N p ep 的简支梁的挠度计算。

　　(七)施工阶段验算

　　1.施工阶段验算的要求

　　2.预拉区不允许出现裂缝的构件

　　(1)使用荷载作用下受拉区允许出现裂缝的构件，为了避免上下裂缝贯通，预拉区不应再有裂缝。

　　(2)经受重复荷载作用需作疲劳计算的吊车梁，为了避免使用阶段抗裂度降低和影响构件工作性能，预拉区应按不允许出现裂缝的条件设计。

　　(3)预拉区有较大翼缘的构件，由于翼缘部分混凝土的抗裂弯矩所占比重较大，一旦开裂、钢筋应力将有较大增长，因裂缝开展宽度过大、不宜控制，预拉区应按不允许出现裂缝条件设计。