混凝土结构设计原理

预应力轴心受拉构件分施工阶段和使用阶段分析。先张法以放张为界，后张法以第二批损失完成、施加外荷载为界。截面面积符号：$A_p$ 预应力筋，$A_s$ 普通钢筋，$A_c$ 混凝土净截面。

先张法采用换算截面 $A_0$（混凝土面积加钢筋换算面积）；后张法采用净截面 $A_n$（扣除孔道后的混凝土截面）。混凝土预压应力：$\sigma_{pc}=\frac{N_p}{A_0}$（先张），$\sigma_{pc}=\frac{N_p}{A_n}$（后张）。$N_p=(\sigma_{con}-\sigma_l)A_p-\sigma_{l5}A_s$。

预应力筋有效预应力 $\sigma_{pe}=\sigma_{con}-\sigma_l$（后张法，不考虑混凝土弹性压缩时）。先张法尚须扣除第一批损失后的混凝土弹性压缩引起的附加损失：$\sigma_{pe}=\sigma_{con}-\sigma_{l1}-\alpha_E\sigma_{pcI}$。$\alpha_E=E_s/E_c$。

使用阶段消压拉力 $N_0=\sigma_{pcII}A_0$（先张）或 $N_0=\sigma_{pcII}A_n$（后张）。开裂拉力 $N_{cr}=N_0+f_{tk}A_0$ 或 $N_{cr}=\sigma_{pcII}A+f_{tk}A$，较普通钢筋混凝土提高 $N_0$。

轴心受拉承载能力极限状态与普通钢筋混凝土相同：$N_u=f_y A_s+f_{py}A_p$。预应力大小不改变 $N_u$ 计算公式，但预应力改善了使用阶段抗裂与变形性能。须分别验算承载力、抗裂（或裂缝宽度）及最小预应力。