最新第九章结构设计原理.doc

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1、第九章结构设计原理精品好资料-如有侵权请联系网站删除[例9-1]24m屋架预应力混凝土下弦拉杆，截面构造如图9-1。采用后张法一端施加预应力。孔道直径50mm，预埋波纹管成孔。每个孔道配置3根普通松弛钢绞线（Ap=839.88，fptk=1570），非预应力钢筋采用HRB335级钢筋412（As=452）。采用XM型锚具，张拉控制应力采用σcon=0.65fptk，混凝土为C40级，施加预应力时fcu'=40。要求计算预应力损失。 图9-1[解]（1）截面几何特征预应力钢绞线Ep=1.95×105，非预应力钢筋Es=2.0×105，C40级混凝土Ec=3.25×104，扣除孔

2、道的净换算截面面积An 精品好资料-如有侵权请联系网站删除精品好资料-如有侵权请联系网站删除（2）预应力损失计算张拉控制应力σcon=0.65fptk=0.65×1570=1020.5①锚具变形及钢筋内缩损失σ11：XM型锚具采用钢绞线内缩值a=5mm，构件长l=24m②孔道摩擦损失σ12：  预埋波纹管成孔，κ=0.0015，直线配筋μθ=0第一批损失σ1Ⅰ=σ11+σ12=77.34N/mm2精品好资料-如有侵权请联系网站删除精品好资料-如有侵权请联系网站删除③预应力筋应力松弛损失σ14：非超张拉ψ=1.0，按(9-20)式，④混凝土收缩徐变损失σ15：张拉中止后混凝土的

3、预压应力σpc         精品好资料-如有侵权请联系网站删除精品好资料-如有侵权请联系网站删除  第二批损失σ1II=σ14+σ15=172.6   全部预应力损失为σ1=σ1II+σ1II=249.9。  [本例题完][例9-2]3.6m先张预应力混凝土圆孔板截面如图9-2。预应力筋采用8φ5的1570级低松弛螺旋肋钢丝（Ap=157），在4m长的钢模上张拉。混凝土为C40级，达到75％强度时放张，张拉控制应力σcon=0.75fptk。要求计算预应力损失。图9-2[解]（1）截面几何特征 将圆孔板截面按截面面积、形心位置和惯性矩相等的条件换算为工形截面。即将圆孔换算

4、成bk×hk的矩形孔。  精品好资料-如有侵权请联系网站删除精品好资料-如有侵权请联系网站删除, 解得bk=526.9mm，hk=72mm，故换算的工形截面bf'=860mm，hf'=（24+83/2）-72/2=29.5mm， bf=890mm，hf'=（18+83/2）-72/2=23.5mm，mm。 螺旋肋预应力钢丝Es=2.05×105N/mm2，C40级混凝土Ec=3.25×104。  低松弛预应力筋，且0.7fptk＜σcon≤0.8fptk  ， 换算截面面积A0   求换算截面形心至截面下边缘距离y0    精品好资料-如有侵权请联系网站删除精品好资料-如有侵

5、权请联系网站删除 预应力筋偏心矩 换算截面惯性矩    （2）预应力损失计算张拉控制应力σcon：σcon=0.75fptk=0.75×1570=1177.5①锚具变形及钢筋内缩损失σ11：螺杆锚具a＝1mm，构件长l=4m，精品好资料-如有侵权请联系网站删除精品好资料-如有侵权请联系网站删除②钢模与构件一齐入窑蒸汽养护，温差损失σ13＝0③预应力筋应力松弛损失σ14：低松弛预应力筋，且0.7fptk＜σcon≤0.8fptk第一批损失σ1Ⅰ=σ11+σ13+σ14=92.5。④混凝土收缩徐变损失σ15：放张后第一批预应力损失发生，预应力钢筋应力为（σcon－σ1Ⅰ）。放张后

6、预应力筋与构件共同变形，故应按照换算截面面积A0及惯性矩I0计算混凝土截面上预压应力σpcI  精品好资料-如有侵权请联系网站删除精品好资料-如有侵权请联系网站删除预应力筋合力点处混凝土预压应力  ，第二批损失σ1II=σ15=80。综上，全部损失为σ1=σ1II+σ1II=172.5。[本例题完][例9-3]根据[例9-1]预应力损失的计算结果，计算：（1）消压轴力Np0；（2）裂缝出现轴力Ncr；（3）预应力钢筋应力到达fpy时的轴力。 [解]精品好资料-如有侵权请联系网站删除精品好资料-如有侵权请联系网站删除（1）消压轴力   （2）开裂轴力 C40级混凝土：ftk=2

7、.40（3）预应力钢筋应力σp=fpy时的轴力  1570级钢绞线：fpy=1110精品好资料-如有侵权请联系网站删除精品好资料-如有侵权请联系网站删除[本例题完][例9-4]根据[例9-2]的预应力损失计算结果，计算：[1]消压弯矩；[2]开裂弯矩。[解]（1）消压弯矩  ep0=45.5mm  =5.74kN.m（2）开裂弯矩C40级混凝土：ftk=2.40N/mm2；由表13-1查得，γm=1.35精品好资料-如有侵权请联系网站删除精品好资料-如有侵权请联系网站删除   =18.13kN.m [本