1)正截面抗裂验算
预应力混凝土受弯构件正截面抗裂验算要求与预应力混凝土轴心受拉构件相同。仅对于验算边缘的混凝土应力的计算方法有所不同。(1)一级——严格要求不出现裂缝的构件在荷载的标准组合下应符合下列要求:
式中 σck——荷载的标准组合下抗裂验算边缘的混凝土法向应力;
σpc——扣除全部预应力损失后在抗裂验算边缘的混凝土预压应力,按公式(12-10)和公式(12-24)计算。
σck可按下列公式计算:
式中 Mk——按荷载的标准组合计算的弯矩值。
(2)二级——一般要求不出现裂缝的构件
在荷载的标准组合下应符合下列要求:
2)斜截面抗裂验算
(1)基本计算公式
对于斜截面抗裂验算,主要是验算斜截面上的混凝土主拉应力和主压应力。
①混凝土主拉应力验算
在荷载的标准组合下,混凝土主拉应力应满足下列条件:
A.一级——严格要求不出现裂缝的构件
B.二级——一般要求不出现裂缝的构件
式中 σtp——混凝土主拉应力。
②混凝土主压应力验算(www.xing528.com)
对于一、二级裂缝控制等级构件
式中 σcp——混凝土主压应力;
fck——混凝土轴心抗压强度标准值。
(2)主应力计算
预应力混凝土受弯构件在斜截面开裂前,基本上处于弹性工作状态,所以,主应力可按材料力学方法计算。构件中各混凝土微元除了承受由荷载引起的正应力和剪应力外,还承受由预应力钢筋所引起的预应力以及集中荷载产生的局部应力。于是,主拉应力σtp和主压应力σcp可按下列公式计算:
式中 σx——由预加力和弯矩值Mk 在计算纤维处产生的混凝土法向应力,对超静定后张法混凝土构件,尚应考虑预加力引起的次弯矩的影响;
σy——由集中荷载标准值Fk 在计算纤维处产生的混凝土竖向压应力,对预应力混凝土吊车梁在集中荷载作用点两侧各0.6h 的范围内,可按图12-7b所示线性分布取值;
τ——由剪力值Vk 和预应力弯起钢筋的预加力在计算纤维处产生的混凝土剪应力,对预应力混凝土吊车梁在集中荷载作用点两侧各0.6h 的范围内可按图12-7c所示线性分布取值,当计算截面上作用有扭矩时,尚应考虑扭矩引起的剪应力,对后张法预应力混凝土超静定构件,在计算剪力时,尚应考虑预加力引起的次剪力;
σpc——扣除全部预应力损失后,在计算纤维处由预加力产生的混凝土法向应力;
y0——换算截面重心至所计算纤维处的距离;
Vk——按荷载效应的标准组合计算的剪力值;
S0——计算纤维以上部分的换算截面面积对换算截面重心轴的面积矩;
σpe——预应力弯起钢筋的有效预应力;
Apb——计算截面上同一弯起平面内的预应力弯起钢筋的截面面积;
αp——计算截面上预应力弯起钢筋的切线与构件纵向轴线的夹角。
图12-7 预应力混凝土吊车梁集中力作用点附近的应力分布的计算
在公式(12-52)、公式(12-53)中的σx、σy、σpc和Mky0/I0,当为拉应力时,以正值代入,当为压应力时,以负值代入。
验算斜截面抗裂度时,应选择跨度内不利位置的截面,对该截面的换算截面重心处和截面宽度剧烈改变处进行验算。
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