鋼混第十章思考題答案

1、鋼混第十章思考題1、對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力的作用是什么？為什么在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中可有效地利用高強鋼 筋，而在普通鋼筋混凝土構(gòu)件中則不合適？、1）當(dāng)構(gòu)件承受外荷載后， 混凝土中將產(chǎn)生拉應(yīng)力， 于是混凝土中事先已存在的預(yù)壓應(yīng)力 將全部或部分抵消荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件在正常使用狀態(tài)下，不出現(xiàn)裂縫或推 遲出現(xiàn)裂縫， 從而提高結(jié)構(gòu)的抗裂性能， 擴大其使用領(lǐng)域。 2 ）提高混凝土強度等級對其 抗拉強度提高很少，對提高構(gòu)件裂度和剛度的效果也很小。采用高強度鋼筋可以節(jié)約鋼 材，降低造價，但受到裂縫寬度的制約，不能滿足正常使用極限狀態(tài)的要求。預(yù)應(yīng)力混 凝土可以利用鋼筋部分抗壓強度，使結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)或推遲出現(xiàn)裂縫，

2、有效利用高強鋼筋。2、哪些構(gòu)件和構(gòu)件的哪些部位最適宜施加預(yù)應(yīng)力？ 高層建筑的結(jié)構(gòu)體系：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)；大跨度，大柱網(wǎng)多層多跨框 架結(jié)構(gòu)；對抗裂要求高的混凝土結(jié)構(gòu)。3、先張法和后張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝的主要區(qū)別是什么？ 建立預(yù)應(yīng)力的方法不同：先張法實在放松預(yù)應(yīng)力鋼筋時才對混凝土產(chǎn)生壓縮，而后張法 實在張拉預(yù)應(yīng)力的同時即對混凝土進(jìn)行了預(yù)壓。 先張法通過預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土之間的 粘結(jié)對混凝土施加預(yù)壓應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力鋼筋靠粘結(jié)應(yīng)力自錨建立預(yù)應(yīng)力，先張法的錨具只 起臨時錨固作用，預(yù)應(yīng)力鋼絲放松后即可取下重復(fù)使用；后張法則是通過錨具對混凝土 施加預(yù)壓應(yīng)力，因此錨具是后張法構(gòu)件的一部分，不能取

3、下使用。4、先張法和后張法都是通過張拉鋼筋對混凝土施加預(yù)應(yīng)力， 它們對混凝土傳遞預(yù)壓應(yīng)力的 方法有何不同？ 先張法通過預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)對混凝土施加預(yù)壓應(yīng)力， 預(yù)應(yīng)力鋼筋靠粘結(jié) 應(yīng)力自錨建立預(yù)應(yīng)力，先張法的錨具只起臨時錨固作用，預(yù)應(yīng)力鋼絲放松后即可取下重 復(fù)使用；后張法則是通過錨具對混凝土施加預(yù)壓應(yīng)力， 因此錨具是后張法構(gòu)件的一部分， 不能取下使用。5、對預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)所用的鋼筋和混凝土各有什么要求？ 鋼筋：高強度、與混凝土有足夠的粘結(jié)強度、良好的加工性能、具有一定的塑性、低松 弛、耐腐蝕；混凝土：高強度、收縮和徐變少、快硬和早強、發(fā)展輕骨料混凝土，減輕 結(jié)構(gòu)自重。6、什么是張拉控

4、制應(yīng)力？為什么不能取值過高？ 張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋時允許的最大張拉應(yīng)力稱為張拉控制應(yīng)力；張拉控制應(yīng)力越高，它與預(yù) 應(yīng)力鋼筋強度標(biāo)準(zhǔn)值的比值過大，構(gòu)件出現(xiàn)裂縫時的荷載和極限荷載將十分接近，這使 構(gòu)件破壞前缺乏足夠的前兆，構(gòu)件延性差；可能會使個別鋼筋的應(yīng)力超過其屈服強度， 產(chǎn)生永久變形或發(fā)生脆斷；增加預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛損失；構(gòu)件反拱值可能過大；對 張拉設(shè)備，機具和錨具等要求均較高，經(jīng)濟效益不好。7、施工時可以采取什么措施來減少預(yù)應(yīng)力損失值？1）選擇合適的錨具 ; 2）將臺座整體放入養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)砼 ; 3）施工階段無法減少，設(shè)計時可從 砼彈性模量上稍作考慮 ; 4）注意砼的養(yǎng)護(hù)。8、什么時鋼筋的應(yīng)力松弛？

5、它為什么會引起預(yù)應(yīng)力的損失？ 鋼筋在高應(yīng)力下，具有隨時間增長而產(chǎn)生塑性變形的性能。在鋼筋長度保持不變的條件 下，鋼筋應(yīng)力會隨時間的增長而降低，這種現(xiàn)象叫應(yīng)力松弛。預(yù)應(yīng)力筋張拉后固定在臺 座或構(gòu)件上時，都會引起應(yīng)力松弛，引起預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力的降低。9、為什么混凝土的收縮和徐變會引起預(yù)應(yīng)力的損失？計算此項損失值時， 應(yīng)取用構(gòu)件截面 哪一部位的混凝土預(yù)壓應(yīng)力值？ 混凝土的收縮使構(gòu)件體積縮小，在預(yù)壓力作用，混凝土沿受壓方向還要產(chǎn)生徐變，亦使 構(gòu)件的長度縮小，使預(yù)應(yīng)力鋼筋隨之回縮，弓I起預(yù)應(yīng)力的損失。受拉區(qū)和受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力 鋼筋在各自合力點處的混凝土法向壓應(yīng)力。10、預(yù)應(yīng)力損失值如何分批？先張法和后張法的第

6、一批和第二批應(yīng)力損失中各包括哪些項目？把混凝土預(yù)壓前產(chǎn)生的損失稱為第一批預(yù)應(yīng)力損失，混凝土預(yù)壓后產(chǎn)生的損失稱為第二批預(yù)應(yīng)力損失。組合先張法后張法第一批鋼筋應(yīng)力松弛，鋼筋與臺座間溫差，鋼筋與孔道壁間摩擦，錨具變形鋼筋內(nèi)縮鋼筋與孔道壁間摩擦，錨具變形鋼筋內(nèi)縮第二批混凝土收縮、徐變混凝土收縮徐變，環(huán)形結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力損失，鋼筋應(yīng)力松弛11、寫出換算截面面積 A0和凈截面面積An的計算式。什么情況下要采用 A0 ?什么情況下采用An ？12、先張法和后張法預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件在一下各階段時，預(yù)應(yīng)力鋼筋和混凝土中的應(yīng)力有何不同？為什么？寫出它們的計算式：1）施工階段當(dāng)全部預(yù)應(yīng)力損失值出現(xiàn)后；混凝土的預(yù)壓

7、應(yīng)力為預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)拉應(yīng)力與非預(yù)應(yīng)力鋼筋受壓應(yīng)力之差2）使用階段當(dāng)截面混凝土中預(yù)應(yīng)力值為零后?；炷林械睦瓚?yīng)力為零， 預(yù)應(yīng)力鋼筋中還存在拉應(yīng)力13、如果先張法和后張法軸心受拉構(gòu)件采用相同的控制應(yīng)力，并設(shè)預(yù)應(yīng)力損失值也相同，試問當(dāng)處于消壓狀態(tài)時，兩種構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼筋中的應(yīng)力是否相同？如果不同，說明其原因。不同：先張法相較于后張法，預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力大，在完成第二批損失后，先張法總預(yù) 應(yīng)力鋼筋建立的有效預(yù)應(yīng)力比后張法少了 aEP*3pc II14、預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉和受彎構(gòu)件正截面的抗裂性能為什么都比非預(yù)應(yīng)力混凝土 構(gòu)件高？試計算加以分析說明。預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件剛度相比普通混凝土構(gòu)件有所提高，所以在相同

8、荷載情況下，預(yù)應(yīng)力 混凝土構(gòu)件的變形小，延遲裂縫的產(chǎn)生。15、對后張法構(gòu)件張拉端部的錨固區(qū)應(yīng)作哪些驗算？如何驗算？張拉端部錨固區(qū)局部受壓承載力驗算：局部受壓區(qū)截面尺寸的驗算；局部受壓承載力的 驗算16、寫出受彎構(gòu)件正截面混凝土預(yù)壓應(yīng)力為零時，預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力鋼筋合力N及其偏心距e的計算式。17、對先張法和后張法構(gòu)件， 當(dāng)受拉區(qū)鋼筋A(yù)p合力點處的混凝土預(yù)壓應(yīng)力為零時， Ap 中應(yīng)力的計算式有何不同？18、在受彎構(gòu)件截面受壓區(qū)配置預(yù)應(yīng)力鋼筋A(yù)p的作用時什么？ 它對正截面受彎承載力和抗裂度有何影響？試分別寫出先張法和后張法受彎構(gòu)件達(dá)到承載力極限狀態(tài)時，Ap中應(yīng)力的計算式。在構(gòu)件沒有使用之前不存在受拉

9、受壓區(qū)，當(dāng)你在構(gòu)件一端施加了預(yù)應(yīng)力后就相當(dāng)于在一端施加了偏心的軸力，那么另一端的混凝土就會受拉，這樣容易使另一端的混凝土開裂， 還有運輸階段萬一放反了那么下端的混凝土更容易開裂，所以在受壓區(qū)也施加一定的預(yù)應(yīng)力。19、如何確定預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的相對界限受壓區(qū)的高度？對配置無屈服點的預(yù)應(yīng)力筋，根據(jù)條件屈服定義，考慮殘余殘應(yīng)變；再考慮鋼筋的預(yù)拉 應(yīng)變。根據(jù)有屈服點的鋼筋混凝土構(gòu)件相對受壓區(qū)高度公式修改得。20、寫出預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正截面抗裂度驗算時，對一級和二級抗裂要求的驗算式21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力與非預(yù)應(yīng)

10、力構(gòu)件有何不同，為什么？ 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件比非預(yù)應(yīng)力構(gòu)件有較高得斜截面受剪承載力， 主要由于受拉區(qū)混 凝土中預(yù)壓應(yīng)力得作用，延緩和抑制了斜裂縫得開展，增大了剪壓區(qū)高度，以及加大了 斜裂縫之間骨料得咬合力。工字形截面預(yù)應(yīng)力混凝土梁在斜截面抗裂度驗算時， 如何取用驗算截面和驗算點的 位置 ？寫出驗算公式。什么是預(yù)應(yīng)力鋼筋的自錨？什么是預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力傳遞長度？ 指梁、板、柱等構(gòu)件的受力鋼筋伸入支座或基礎(chǔ)中的直線及彎折部份。端部通過錨 碇固定在地基，增加鋼筋端部錨固力的一種辦法。從鋼筋應(yīng)力為零的端面到鋼筋應(yīng)力為 的截面之間的可以傳遞粘結(jié)應(yīng)力的長度。先張法構(gòu)件施工時為什么要注意預(yù)應(yīng)力鋼筋的放松問

11、題？ 它對預(yù)應(yīng)力傳遞長度有 什么影響？ 預(yù)應(yīng)力筋放張過程是預(yù)應(yīng)力的傳遞過程， 是先張法構(gòu)件能否獲得良好質(zhì)量的一個重要環(huán) 節(jié)。預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的變形為什么比非預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的變形小？ 簡述其計算方法 預(yù)應(yīng)力構(gòu)件因為施加了預(yù)應(yīng)力，提高了構(gòu)件的抗裂性能，在設(shè)計荷載作用下，受拉區(qū)不 會出現(xiàn)裂縫，提高了構(gòu)件的抗彎剛度計算由外荷載產(chǎn)生的撓度和由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的反拱時， 是否采用相同的截面抗彎剛度？ 相同： 在施加預(yù)應(yīng)力階段， 構(gòu)件基本上按彈性體工作， 故截面剛度可按彈性剛度 EcI0 確 定。允許出現(xiàn)裂縫的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件在計算裂縫寬度時， 應(yīng)對預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的裂縫 寬度計算公式作哪些修正？為什么要對預(yù)應(yīng)力混

12、凝土受彎構(gòu)件進(jìn)行施工階段的驗算？ 寫出其驗算公式 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件在張拉 （放松）、運輸、 吊裝等施工階段的受力狀態(tài)和構(gòu)件在使用 階段的受力狀態(tài)不同。為了確保預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件在施工階段的安全，除應(yīng)進(jìn)行施 工階段承載能力極限狀態(tài)的驗算外，還要針對施工階段的不同情況，對構(gòu)件截面邊緣的 混凝土法向應(yīng)力進(jìn)行驗算。什么是預(yù)應(yīng)力引起的等效荷載 預(yù)應(yīng)力筋對梁的作用可用一組等效荷載來代替。 這種等效荷載一般由兩部分組成： 1）在 結(jié)構(gòu)錨固區(qū)引入的壓力和某些集中彎矩2 ）由預(yù)應(yīng)力筋曲率引起的垂直于束中心線的橫向分布力，或轉(zhuǎn)折引起的集中力。荷載平衡法的基本原理是什么，它對連續(xù)結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來哪些方便 預(yù)應(yīng)力的

13、作用用等效荷載代替， 且等效荷載的分布形式可設(shè)計為與外荷載的分布形式相 同。這樣可使梁上一部分以至于全部的外荷載被預(yù)加力產(chǎn)生的反向荷載抵消。荷載平衡 后，可由平衡荷載推求所需的 Np和矢高f。該法簡化了對預(yù)應(yīng)力梁的分析，避開了次彎矩的問題。什么是部分預(yù)應(yīng)力混凝土？有何特點？ 適當(dāng)降低施加的預(yù)應(yīng)力或采用混合配筋方法，即僅對一部分高強度鋼筋施加預(yù)應(yīng)力，另 一部分非預(yù)應(yīng)力鋼筋配筋1）減少了張拉工作量和張拉費用， 節(jié)約錨具 2）節(jié)約了部分預(yù)應(yīng)力鋼筋，經(jīng)濟合理得利 用了部分非預(yù)應(yīng)力鋼筋 3）能控制不希望的反拱值 4）合理控制裂縫，非預(yù)應(yīng)力鋼筋可 以分散裂縫并約束其寬度，允許出現(xiàn)某一允許寬度的裂縫5）提高

14、了結(jié)構(gòu)的延性，改善了全預(yù)應(yīng)力混凝土破壞時的脆性。什么是無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土？有何特點？在預(yù)應(yīng)力鋼筋表面涂上潤滑防銹材料， 像普通鋼筋按要求位置直接放入模板中澆灌混凝 土，待混凝土達(dá)到要求的強度后便可張拉鋼筋。 由于預(yù)應(yīng)力鋼筋和混凝土之間沒有粘結(jié)， 故稱無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土。減小張拉時的摩擦力，并對預(yù)應(yīng)力鋼筋起防銹作用33、無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土與純無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土相比有什么特點？1）無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁開裂后的性能與相應(yīng)有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土的梁相似，具 有梁的受力性能； 2）無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土的荷載 - 撓度曲線仍具有三折線形式，純 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土無第三階段， 第二階段無明顯直線段； 3）無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土 由于收到非預(yù)應(yīng)力有粘結(jié)鋼筋的約束， 裂縫條數(shù)和間距均與普通鋼筋混凝土梁十