对于后张法预应力混凝土构件张拉预应力钢筋时或先张法预应力混凝土构件放松预应力钢筋时，由于预应力损失尚未全部完成，混凝土将受到最大的预压应力，而这时混凝土的强度往往尚未达到设计规定的强度等级（一般只达到设计规定的强度等级的75%）。此外，对于后张法预应力混凝土构件，这个预压力还往往在构件端部的锚具下形成巨大的局部压力。所以，不论后张法预应力混凝土构件或先张法预应力混凝土构件，在施工阶段，除应进行承载能力极限状态验算外，还应进行混凝土应力验算。
1）预压混凝土时混凝土应力的验算
对于预应力混凝土轴心受拉构件，在预压时，一般处于全截面受压状态，此时截面上混凝土法向应力应符合下列条件：
式中 
——与预压时混凝土立方体抗压强度
相应的轴心抗压强度标准值；
σcc——预压时混凝土的压应力。
为了安全起见，对于先张法预应力混凝土构件，按第一批预应力损失后计算；对于后张法预应力混凝土构件，按不考虑预应力损失计算，即
对于先张法预应力混凝土构件
对于后张法预应力混凝土构件
对于后张法预应力混凝土构件，必要时，应考虑孔道及预应力钢筋偏心的影响。
2）构件端部锚固区局部受压承载力验算
对于后张法预应力混凝土构件，预应力是通过锚具经垫板传给混凝土的，由于锚具的总预压力很大，使锚具下混凝土承受很大的局部应力，有可能使构件端部混凝土出现裂缝或因局部受压承载力不足而破坏，所以应进行锚固区局部受压承载力计算。现将局部受压承载力计算方法介绍如下。
（1）局部受压区的应力状态和破坏特征
图11-5 局部受压区的应力状态
如图11-5所示，设混凝土构件截面面积为Ac，总宽度为b，在其左端面（AB）中心部分的较小面积Al（宽度为cl）上作用有压力Fl，其平均压应力为pl。此应力从左向右逐渐扩散到一个较大的面积上。分析表明，在离左端h（h 等于b）处的横截面CD 上，压应力基本上已均匀分布，其压应力为p，p＜pl。也就是说，构件已属于全截面均匀受压。ABCD 就是局部受压区。
在pl 和p 的共同作用下，局部受压区的应力状态较为复杂。当近似按平面应力问题分析时，在局部受压区中任何一点将产生三种应力，即σx、σy 和τ。σx 为沿X 方向（即纵向）的正应力。在块体ABCD 内，绝大部分σx 都是压应力，在纵轴OX 上压应力较大，其中又以O点处为最大，即等于pl。σy 为沿Y 方向（即横向）的正应力，在块体的AOBGFE 部分，σy 为压应力，在其余部分，σy 为拉应力。σy 沿纵轴OX 的分布如图11-5c所示。由图中可见，最大的横向拉应力发生在块体ABCD 的中点附近。当荷载Fl 逐渐增大，以致最大拉应力σy 超过混凝土的抗拉强度时，混凝土将开裂，形成纵向裂缝。随着荷载的增加，裂缝逐渐发展，形成通缝，此时，承压板下的混凝土常被冲出一个楔形体，试件被劈成两半或数块，发生劈裂破坏。
（2）局部受压承载力计算
根据试验资料分析，局部受压承载力可按下列方法计算。
①局部受压面积验算
局部受压面积应符合下列公式的要求：
式中 Fl——局部受压面上作用的局部压力设计值，在后张法预应力混凝土构件中的锚头局压区，应取1.2倍张拉控制力，即取Fl=1.2σconAp（为了偏于安全，忽略了锚具变形损失σl1）；
——与预压时混凝土立方体抗压强度fcu′相应的轴心抗压强度设计值；
Aln——锚具（或承力架）下混凝土的局部受压面积（净面积），当有垫板时，可考虑预压力沿锚具边缘在垫板中按45°扩散后传至混凝土的受压面积（图11-6），计算时应扣除孔道面积和凹槽部分的面积；
βc——混凝土强度影响系数，当混凝土强度等级不超过C50时，取βc=1.0；当混凝土强度等级为C80时，取βc=0.8；其间按线性内插法确定；
βl——混凝土局部受压强度的提高系数。
βl 可按下列公式计算：
图11-6 构件端部锚固区局部受压面积
式中 Ab——局部受压时计算底面积（毛面积），可由局部受压面积与计算底面积按同心、对称的原则确定，按图11-7取用，但计算时不扣除孔道面积；
Al——混凝土局部受压面积（毛面积），取用方法与Aln相同，但计算时不扣除孔道面积。
当不符合公式（11-43）的要求时，可以根据具体情况，扩大端部锚固区的截面尺寸，调整锚具位置或者提高混凝土强度等级。
图11-7 局部受压面积与局部受压计算底面积
②局部受压承载力计算
为了提高局部受压的承载力，可在局部受压区配置间接钢筋。间接钢筋可采用方格钢筋网，如焊接钢筋网、正交叠置的回形钢筋网（图11-8a）或螺旋式钢筋（图11-8b）等。间接钢筋应配置在图11-8所规定的h范围内。对方格钢筋网式钢筋，不应少于4片，对螺旋式钢筋，不应少于4圈。
图11-8 局部受压区的配筋
对于配置间接钢筋（方格网式或螺旋式钢筋）的锚固区段，当Al≤Acor时，其局部受压承载力可按下列公式计算：
式中 βcor——配置间接钢筋的混凝土局部受压承载力提高系数，仍按公式（11-44）计算，但应以Acor代替Ab，当Acor＞Ab 时，应取Acor=Ab；
Acor——方格网式或螺旋式间接钢筋内表面范围以内的混凝土核心面积（毛面积），其重心应与Al 的重心相重合，计算中仍按同心、对称的原则取值，且不扣除孔道面积；
fy——间接钢筋的抗拉强度设计值；
ρv——间接钢筋的体积配筋率（即核心面积Acor范围内单位混凝土体积所含间接钢筋体积）；
α——间接钢筋对混凝土约束的折减系数，当混凝土强度等级不超过C50 时，取1.0，当混凝土强度等级为C80时，取0.85，其间接线性内插法确定。
ρv 应按下列公式计算（图11-8）：
当为方格网式钢筋时，钢筋网两个方向上单位长度的钢筋截面面积的比值不大于1.5，其体积配筋率应按下列公式计算：
当为螺旋式钢筋时，其体积配筋率应按下列公式计算：
式中 n1、As1——分别为方格网沿l1 方向的钢筋根数及单根钢筋的截面面积；
n2、As2——分别为方格网沿l2 方向的钢筋根数及单根钢筋的截面面积；
Ass1——单根螺旋式间接钢筋的截面面积；
dcor——螺旋式间接钢筋内表面范围内的混凝土截面直径；
s——方格网式或螺旋式间接钢筋的间距，宜取30～80mm。
例题11-1 已知后张法一端张拉的轴心受拉构件（屋架下弦）的截面如图11-9 所示。混凝土强度等级为C40（fc=19.1N／mm2，ftk=2.40N／mm2，Ec=3.25×104 N／mm2）。当混凝土达到设计规定的强度后张拉预应力钢筋（采用超张拉），预应力钢筋采用钢绞线（fptk=1 720N／mm2，fpy=1 220N／mm2，Ep=1.95×105 N／mm2）。非预应力钢筋采用HRB400级钢筋（fy=360N／mm2，Es=2.0×105 N／mm2），构件长度为24m，采用夹片式锚具，孔道为预埋金属波纹管。构件承受的荷载为：轴心拉力设计值N=830kN，按荷载的标准组合计算的轴心拉力值Nk=630kN。裂缝控制等级为二级。试计算构件承载力和抗裂能力，并验算张拉预应力钢筋时构件的承载力和局部受压承载力。
解 （1）承载力计算(www.xing528.com)
按构造要求配置
。
图11-9 例题11-1中屋架下弦截面尺寸
由公式（11-26）可得
选用2束钢绞线，每束
。
（2）裂缝控制验算
①截面几何特征
预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量比
非预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量比
净截面面积
换算截面面积
②张拉控制应力
按照《规范》规定（表10-1），取σcon=0.7fptk=0.7×1 720=1 204N／mm2
③预应力损失值
锚具变形损失
孔道摩擦损失
第一批预应力损失
钢筋松弛损失（采用超张拉）
混凝土收缩、徐变损失
由公式（10-14）可得
第二批预应力损失
总预应力损失
④抗裂度验算
混凝土有效预压应力为
在荷载的标准组合下
（3）施工阶段混凝土应力验算
（4）局部受压验算
①局部受压面积验算
因为采用夹片式锚具，其直径为106mm，垫板厚度16mm，按45°扩散后，受压面积的直径增加到106+2×16=138mm，受压面积中有一部分相重合，如图11-10a中的阴影部分所示。另有一部分超出构件外侧，其面积较上述阴影面积略小些，为简化起见，按相等考虑。因此，计算每一锚具的受压面积应扣除2 块月牙形面积，经计算，每块月牙形面积为414mm2，所以2个锚具通过垫板传递后，实际局部受压面积为
图11-10 例题11-1中局部受压面积
将此面积换算成宽250mm 的矩形时，其长度应为28 260／250=113mm（图11-10b）。
在屋架端部，由预留孔中心至下边缘的距离为90+50=140mm（图11-10），于是可得
②局部受压承载力验算
屋架端部配置HPB300级钢筋焊接网（图11-11），钢筋直径为
8，网片间距s=50mm，共5片，l1=220mm，l2=230mm，As1=As2=50.3mm2，n1=n2=4。
图11-11 例题11-1中的钢筋网片
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