(3)
式中,Mp为预应力弯矩;M1为预弯力主弯矩;M2为预应力次弯矩;Np为预应力钢筋及非预应力钢筋的合力;ep为净截面重心至预应力及非预应力钢筋合力点的距离。
4.2荷载效应组合
预应力平板结构与其它超静定预应力结构一样,荷载组合的关键是在结构两类极限状态设计中如何考虑预应力次弯矩的问题。国内外许多规范都有具体的规定,如美国《钢筋混凝土房屋建筑规范》(ACI 1992年公制修订版)规定:在使用荷载条件下,预应力超静定结构的内力按弹性方法确定,结构内力中应包括预应力次弯矩,在承载力计算时仍应考虑预应力次变弯矩,此时预应力次弯矩须考虑内力重分布的影响。我国《预应力混凝土结构技术规程》(JGJ/T92-93)中规定,预应力次弯矩一直存在并保持不变,因此在承载能力极限状态设计中以及在正常使用极限状态时均应考虑预应力次弯矩的影响。
5设计验算
根据我国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)中规定,预应力平板结构应按以下内容进行计算和验算。
5.1混凝土使用阶段应力验算
(1)混凝土法向应力
混凝土法向应力验算公式
一级——严格要求不出现裂缝的构件,应符合下列规定:
(4)
二级——般要求不出现裂缝的构件
在荷载效应的标准组合下应符合下列规定:
(5)
在荷载效应的准永久组合下应符合下列规定:
(6)
式中为荷载效应的标准组合、准永久组合下抗裂验算边缘的混凝土法向应力;为由预加力产生的混凝土法向应力;ftk为混凝土轴心抗拉强度标准值。
(2)混凝土主拉应力与主压应力
①混凝土主拉应力验算:
一级——严格要求不出现裂缝的构件,应符合下列规定:
(7)
二级——一般要求不出现裂缝的构件,应符合下列规定:
(8)
②混凝土主压应力验算
对严格要求和一般要求不出现裂缝的构件,均应符合下列规定:
(9)
式中、为混凝土主拉应力与主压应力。
此时,应选择跨内不利位置的截面,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。
5.2施工阶段应力验算
(1)施工阶段不允许出现裂缝的构件或预压时全截面受压的构件
对预拉区不允许出现裂缝的构件或预压时全截面受压的构件,在预加力、自重以及施工荷载(必要时应考虑动力系数)作用下,其截面边缘的混凝土法向应力应符合下列规定:
(10)