background image

Concrete Design                                                                                              Ali N. Attiyah, Ph.D.         
Fourth Year                                                                                                      2015-2016

 

 

Lecture eleven 

Prestressed Concrete  

The prestressed concrete member is that preloaded to counteract the effect of applied 
loads to a given degree.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


background image

Concrete Design                                                                                              Ali N. Attiyah, Ph.D.         
Fourth Year                                                                                                      2015-2016

 

 

Strands are used to apply pre-stress on the concrete members, and strands are cables 
consist of certain number of wires.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


background image

Concrete Design                                                                                              Ali N. Attiyah, Ph.D.         
Fourth Year                                                                                                      2015-2016

 

 

There are two methods to pre-stress concrete: 

1-  Pre-tensioned prestressed concrete.          2- Post-tensioned prestressed concrete. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Some of stresses are lost due to different reasons, and according to ACI 318-14: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

There  are  three  types  of  forces  in  strands  because  of  losses:  jacking  force  P

(which  is 

before any losses), initial force P

(which is after initial losses), and effective force P

(which 

is after total losses). 

The losses (a), (b), (d), and (f) are initial losses and (c) and (e) are long-term losses. 


background image

Concrete Design                                                                                              Ali N. Attiyah, Ph.D.         
Fourth Year                                                                                                      2015-2016

 

 

Serviceability Requirements: 

According to ACI 24.5, the concrete stresses in prestressed concrete members shall be 
limited to permissible values. For simply supported beam, stresses shall be checked at 
two sections: the middle and end of beam. For example, the stresses at the middle of 
beam are found from the following figure: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


background image

Concrete Design                                                                                              Ali N. Attiyah, Ph.D.         
Fourth Year                                                                                                      2015-2016

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


background image

Concrete Design                                                                                              Ali N. Attiyah, Ph.D.         
Fourth Year                                                                                                      2015-2016

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


background image

Concrete Design                                                                                              Ali N. Attiyah, Ph.D.         
Fourth Year                                                                                                      2015-2016

 

 

There are two loading stages:  

1)  Initial loading stage: 

It is the stage after transfer of force from steel to concrete (i.e. after initial 
prestress losses). Stress distribution is shown in Figs. (a) and (b) below. 

2)  Service loading stage: 

It is the stage of applying all superimposed loads (i.e. dead loads except self-
weight and live loads) and after all losses. Stress distribution is shown in Fig. (c) 
below. 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


background image

Concrete Design                                                                                              Ali N. Attiyah, Ph.D.         
Fourth Year                                                                                                      2015-2016

 

 

Where 

P

i

 is the initial prestress force in steel, 

P

is the effective prestress force in steel, 

e is the steel eccentricity, 

A

is the area of beam section, 

I

is the moment of inertia of beam section, 

c

is the distance from the centroid to the top fiber, 

c

is the distance from the centroid to the bottom fiber,  

r is the radius of gyration, 

M

is the bending moment due to self-weight only, 

M

is the bending moment due to dead load except self-weight, 

M

is the bending moment due to live load. 

Kern points are those points where the prestress forces will be applied without causing 
tension and they are found from: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


background image

Concrete Design                                                                                              Ali N. Attiyah, Ph.D.         
Fourth Year                                                                                                      2015-2016

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


background image

Concrete Design                                                                                              Ali N. Attiyah, Ph.D.         
Fourth Year                                                                                                      2015-2016

 

10 

 

Example:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: علي ناجي عطية دعيبل
المشاهدات: لقد قام 7 أعضاء و 432 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل