預(yù)應(yīng)力混凝土試題_第1頁(yè)
預(yù)應(yīng)力混凝土試題_第2頁(yè)
預(yù)應(yīng)力混凝土試題_第3頁(yè)
預(yù)應(yīng)力混凝土試題_第4頁(yè)
預(yù)應(yīng)力混凝土試題_第5頁(yè)
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1、(一)填空題1 .先張法構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力總損失至少應(yīng)取100N/mm二,后強(qiáng)法構(gòu)件的預(yù)應(yīng) 力總損失至少應(yīng)取80 N/mm2o2 .預(yù)應(yīng)力混凝土中,混凝土的強(qiáng)度等級(jí)一般不宜低于毀,當(dāng)采用高強(qiáng)鋼 絲、鋼絞線時(shí),強(qiáng)度等級(jí)一般不宜低于四。3 .已知各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失:錨肯損失管道摩擦損失巧2;溫差損失?3; 鋼筋松馳損失64;混凝土收縮和徐變損失?小螺旋式鋼筋對(duì)混凝土的擠 壓損失力6。先張法混凝土預(yù)壓前(第一批)損失為,1+,3+,4;混凝土 預(yù)壓后(第二批)損失為巧5;預(yù)應(yīng)力總損失為61+巧2。后張法混凝土預(yù) 壓前(第一批)損失為1+"+%;混凝土預(yù)壓后(第二批)損失 為;預(yù)應(yīng)力總藤為。4 .施回

2、預(yù)應(yīng)力時(shí)混凝土立方體強(qiáng)度應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定,但不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 75%。5 .影響混凝土局壓強(qiáng)度的主要因素是混凝土強(qiáng)度等級(jí);局壓面積根;局部 受壓的計(jì)算底面積A。6 .先張法預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件,當(dāng)加荷至混凝土即將出現(xiàn)裂縫時(shí), 預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力是=cr,“ +aEflk o7 .預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件(對(duì)一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件)進(jìn)行抗裂 驗(yàn)算時(shí),對(duì)荷載效應(yīng)的超標(biāo)準(zhǔn)組合下應(yīng)符合心,在荷載效應(yīng)的 準(zhǔn)永久組合下,宜符合O« - b戶. < 0 o8 .預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件(對(duì)于嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件)進(jìn)行抗 裂驗(yàn)算時(shí),對(duì)荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下應(yīng)符合9 .為了保證在張拉(或放松)

3、預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí),混凝土不被壓碎,混凝土的 預(yù)壓應(yīng)力應(yīng)符合,. < 0.8/晨o其中先張法的%應(yīng)為% = (4例- ), 后張法的1T應(yīng)為吟=巴”小。10 .軸心受拉構(gòu)件施工階段的驗(yàn)算包括張拉(或放松)預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí),構(gòu) 件承載能力驗(yàn)算、構(gòu)件病部錨固區(qū)局部受壓承載能力的驗(yàn)算兩個(gè)方面的驗(yàn) 算。11 .在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件斜截面抗裂給算時(shí),對(duì)嚴(yán)格要求不出現(xiàn) 裂縫的構(gòu)件奕符合、c對(duì)一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件 應(yīng)符合、O12 .施加預(yù)應(yīng)力的方法有先張法;后張法。13 .全預(yù)應(yīng)力是指在使用荷載作用下,構(gòu)件截面混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力,即 為全截面受壓。部分預(yù)應(yīng)力是指在使用荷載作用下,構(gòu)件截面混凝土允許 兩

4、面拉應(yīng)力或開(kāi)裂,即為截面只有部分受壓。14 .有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力是指 o無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力是指 O15 .張拉控制應(yīng)力是指張位預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí),張拉設(shè)備上測(cè)力儀表所示的必 須達(dá)到的總張拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土截面面積得出的拉應(yīng)力值,用 耍就。忘先張法軸心受拉構(gòu)件完成第一批損失時(shí),混凝土的預(yù)壓應(yīng)力為,完成 第二批損失時(shí),混凝土的預(yù)壓應(yīng)力為 O17 .后張法軸心受拉構(gòu)件完成第一批損失時(shí),混凝土的預(yù)壓應(yīng)力 為,完成第二批損失時(shí),混凝土的預(yù)壓應(yīng)力為 o18 .先張法軸心受拉構(gòu)件在使用階段,當(dāng)加荷到預(yù)壓應(yīng)力被抵消時(shí),構(gòu)件 承擔(dān)外荷載產(chǎn)生的軸向拉力為;繼續(xù)加荷至混凝土即將開(kāi)裂, 相應(yīng)的軸向拉力為;當(dāng)加荷至構(gòu)件破壞時(shí),相應(yīng)

5、的軸向拉力 為 O19 .后張法軸心受拉構(gòu)件在使用階段,當(dāng)加荷到預(yù)壓應(yīng)力被抵消時(shí),構(gòu)件 承擔(dān)外荷載產(chǎn)生的軸向拉力為;繼續(xù)加荷至混凝土即將開(kāi)裂, 相應(yīng)的軸向拉力為;當(dāng)加荷至構(gòu)件破壞時(shí),相應(yīng)的軸向拉力 為 O20 .預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件使用階段正載面承載能力的計(jì)算公式 為;其荷載效應(yīng)及材料強(qiáng)度均采用 o21 .預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件,對(duì)嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,應(yīng)滿 足;對(duì)一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,應(yīng)滿足 和;對(duì)允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,應(yīng)滿足 o22 .先張法預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件,第一批損失完成后,受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力的 鋼筋應(yīng)力為:第二批損失完成后,當(dāng)分別加荷至受拉區(qū)和受壓 區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋各自合力點(diǎn)處混

6、凝土法向應(yīng)力等于零時(shí),受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋 的應(yīng)力為,受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力為 o23 .后張法預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件,第一批損失完成后,受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力的 鋼筋應(yīng)力為:第二批損失完成后,當(dāng)分別加荷至受拉區(qū)和受壓 區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋各自合力點(diǎn)處混凝土法向應(yīng)力等于零時(shí),受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋 的應(yīng)力為,受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力為 o24 .預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力,先張法構(gòu)件 。網(wǎng)為;后張法構(gòu)件b*為 O25 .先張法構(gòu)件是依靠傳應(yīng)力的,后張法構(gòu)件是依靠傳遞預(yù)應(yīng)力的。答案:1、100N/mm2; 80 N/mm'2、 C30; C403、 %5;b”+b|2;乂+匕+脩4、75%5混凝土

7、強(qiáng)度等級(jí);局壓面積Al;局部受壓的計(jì)算底面積A。6、62=%.加一%十旺九7、"一0".; cr,g_b“KO8、9、o-ff <0,8/1.;A,/、;咚"4,向/兒10、張拉(或放松)預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí),構(gòu)件承載能力驗(yàn)算;構(gòu)件病部錨 固區(qū)局部受壓承載能力的驗(yàn)算11、b* < O.S5 ftk ; b,/< 0.6/火;外,<。.95力4;b.p < 0.6 fek12、先張法;后張法13、在使用荷載作用下,構(gòu)件截面混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力,即為全截面 受壓。在使用荷載作用下,構(gòu)件截面混凝土允許兩面拉應(yīng)力或開(kāi)裂,即為 截面只有部分受壓。14、預(yù)

8、應(yīng)力筋全長(zhǎng)其周圍均及混凝土粘結(jié),即為截面只有部分受壓。15、張位預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí),張拉設(shè)備上測(cè)力儀表所示的必須達(dá)到的總張 拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土截面面積得出的拉應(yīng)力值,用表示。lo>; b" =17(a加-5沏廠外人17、;叫=18、19、20、21、22、23、24、N。=3。; Ncr = (" + A )A0 ; N“= fpyAp + fyAs N。=b“/A, ; Ncr = (b* + ftk )A0 ; Nu = fpA + fyAs NWNj.v&+/、A%-bpC;Wmax«%mbpe =_ b“一 aEapct ; bpo =巴皿%

9、 ; bj =%-crb時(shí) = b “一%;bp°= acon - O-, ;aE%.; b 即=bd'i +aEb"N po , N八 /V e M 2bpc = - -j%; 0“ =7一_ 25、預(yù)應(yīng)力鋼筋及混凝土之間的粘結(jié)力;其兩端錨具輔住預(yù)應(yīng)力鋼筋 一、填空題1 .予加應(yīng)力的方法主要有兩種:先張法和后張法°兩法均利用 張拉鋼筋的回縮、施壓于硅,其預(yù)應(yīng)力的傳遞前者靠 粘結(jié)力,后者靠 錨具來(lái)實(shí)現(xiàn)。2 .目前國(guó)內(nèi)常用的錨具有下幾種 螺絲端桿錨具、JM-前錨具、錐形 錨具、鎖頭錨具、后張自錨錨具、QM型錨具等。3 .預(yù)應(yīng)力鋼筋性能需滿足下列要求高強(qiáng)度、具

10、有一定的塑性、 良好 的加工性能、 及碎有較好的粘結(jié)強(qiáng)度。4 .預(yù)應(yīng)力鋼筋可分為鋼筋、鋼絲、鋼絞線三大類。5 .預(yù)應(yīng)力做構(gòu)件對(duì)用的性能要求是強(qiáng)度高、收縮徐變小、快硬早強(qiáng)。6 .預(yù)應(yīng)力損失有以下幾種:(1)4 錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 (2) 5,預(yù)應(yīng)力鋼筋 及孔道之間摩擦引起的損失 (3)及 溫差損失(4) 61鋼筋應(yīng)力松 馳引起的損失 (5)外 碎收縮、徐變引起的損失7 .預(yù)應(yīng)力碎構(gòu)件的裂縫控制等級(jí)分為級(jí)四、問(wèn)答題1 .預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件其正截面裂縫控制等級(jí)分為兒級(jí)?各級(jí)的要求是什 么?答:預(yù)應(yīng)力碎構(gòu)件的裂縫控制等級(jí)分為三級(jí)。(1)一級(jí)一一嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,要求在荷載效應(yīng)的標(biāo)

11、準(zhǔn) 組合下不得出現(xiàn)拉應(yīng)力,(2)二級(jí)般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,要求在荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下可以出現(xiàn)拉應(yīng)力,但不得超過(guò)碎的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(,在荷載的淮 永久組合下,不得出現(xiàn)拉應(yīng)力,即bu-bpcK/虛,by-b* WO o(3)三級(jí)一一使用階段允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,應(yīng)驗(yàn)算裂縫寬度,按 荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)期作用影響計(jì)算的構(gòu)件最大裂縫寬度不超 過(guò)裂縫寬度限值,即叫四工卬.。2 .既然鋼筋及碎的溫度線膨脹系數(shù)相等(近)為什么還會(huì)產(chǎn)生溫差損失?3, 計(jì)算時(shí)z具體指的是什么溫差?答:為了縮短先張法構(gòu)件的生產(chǎn)周期,碎常采用節(jié)蒸汽養(yǎng)護(hù)來(lái)加速其硬化。 升溫時(shí),新澆稅尚未結(jié)更,鋼筋受熱自由膨脹,但兩端的臺(tái)座是固

12、定不動(dòng) 的,距離保持不變,因此產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失%3,降溫時(shí),碎已結(jié)硬。并及鋼 筋結(jié)成整體一起回縮,加之兩者具有相同的溫度膨脹系數(shù),故兩者回縮相 同,所損失的外無(wú)法恢復(fù)。計(jì)算外時(shí),At指當(dāng)碎加熱養(yǎng)護(hù)時(shí),預(yù)應(yīng)力鋼筋及承受拉力的臺(tái)座之 間的溫差(°C)。3 .減小錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失外的措施有哪些?答:減少錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失分的措施有:(1) 選擇錨具變形小或使預(yù)應(yīng)力鋼筋內(nèi)縮小的錨、夾具,盡量少用墊板,因?yàn)?每增加一塊墊板,張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮值a就增加1mm; (2)增加 臺(tái)座長(zhǎng)度,因?yàn)橥饧芭_(tái)座長(zhǎng)度/成反比()4 .減小摩擦損失的措施有哪些?答:減少摩擦損

13、失外的措施有:(1)對(duì)較長(zhǎng)的構(gòu)件可在兩端進(jìn)行張拉,則計(jì)算孔道長(zhǎng)度可減少一半, 但將引起外的增加。(2 ) 采用超張拉,張拉程序?yàn)椋?-1. 陵分鐘0. 85%.儂分仲它比一次張拉的應(yīng)力分布均勻,預(yù) 應(yīng)力損失小。5.減小稅收縮,徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失外有哪些?答:減少稅收縮,徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失外的措施有:(1)采用高標(biāo)號(hào)水泥,減少水泥用量,減少水灰比、采用干硬性碎。(2)采用級(jí)配好的骨料,加強(qiáng)振搗,提高稅的密實(shí)性。(3)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),以減少稅收縮。1、什么是預(yù)應(yīng)力混凝土?為什么說(shuō)普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中無(wú)法利用高強(qiáng) 度材料,較難建造起大跨度結(jié)構(gòu)?預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)又怎樣?2、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)缺點(diǎn)是

14、什么?3、“預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)是一種預(yù)先檢驗(yàn)過(guò)的結(jié)構(gòu)”這種說(shuō)法對(duì)嗎?4、對(duì)混凝土構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力的方法有哪些?5、什么是先張法和后張法預(yù)應(yīng)力混凝土?它們的主要區(qū)別是什么?6、預(yù)應(yīng)力混凝土中的鋼材和混凝土的性能分別有哪些要求?為什么?7、預(yù)應(yīng)力混凝土及普通混凝土之間的主要異同點(diǎn)是什么?8、為什么預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中要用較高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土?9、什么是張拉控制應(yīng)力?為什么要規(guī)定張拉控制應(yīng)力的上限值?它及哪 些因素有關(guān)?張拉控制應(yīng)力是否有下限值?10、為什么先張法的張拉控制應(yīng)力的允許值比后張法規(guī)定的高些?11、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力損失包括哪些項(xiàng)目?如何分批?每一枇 損失在計(jì)算中是如何應(yīng)用的?12、影

15、響收縮和徐變預(yù)應(yīng)力損失的主要因素有哪些?計(jì)算這項(xiàng)損失時(shí)的混 凝土預(yù)應(yīng)力是指哪一位置處的值?13、什么是鋼材的應(yīng)力松馳?松弛損失及哪些因素有關(guān)?為什么超張拉 (短時(shí)間的)可減小松馳損失?14、換算截面A。和凈截面A。的意義是什么?為什么計(jì)算施工階段的混凝土 應(yīng)力時(shí),先張法構(gòu)件用A。,后張法構(gòu)件用凈截面兒?而計(jì)算外荷載引起的 截面應(yīng)力時(shí),為什么先張法和后張法構(gòu)件都用A。?15、如果先張法和后張法兩種構(gòu)件的張拉控制應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力損失一樣,當(dāng) 加荷至預(yù)壓應(yīng)力囁,=。時(shí),先張法和后張法兩種構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng) 力鋼筋應(yīng)力是否相同?為什么?16、施加預(yù)應(yīng)力對(duì)軸心受拉構(gòu)件的承載力有何影響?為什么?17、在受

16、彎構(gòu)件截面受壓區(qū)配置預(yù)預(yù)應(yīng)力筋對(duì)正截面抗彎強(qiáng)度有何影響? 18、預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件斜截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算是否及普通鋼筋混凝土受 彎構(gòu)件相同?19、軸向力和預(yù)應(yīng)力對(duì)構(gòu)件的斜截面抗剪強(qiáng)度的什么影響到?20、預(yù)應(yīng)力曲線(彎起)鋼筋的作用是什么?21、計(jì)算使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件由預(yù)應(yīng)力引起的反拱和因外載產(chǎn) 生的撓度時(shí),是否采用同樣的截面剛度?22、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在抗裂計(jì)算中,為什么要考慮非預(yù)應(yīng)力鋼筋的影 響?23、為什么要對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件進(jìn)行施工階段的抗裂度和強(qiáng)度驗(yàn)算?怎 樣對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件作施工階段驗(yàn)算?24、什么是部分預(yù)應(yīng)力混凝土?它的優(yōu)越性是什么?25、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中,非預(yù)應(yīng)力

17、鋼筋對(duì)預(yù)應(yīng)力損失及抗裂性是有利還 是不利?26、什么是預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力傳遞長(zhǎng)度?傳遞長(zhǎng)度內(nèi)的抗裂能力及其他 部位有何不同?何時(shí)考慮其影響?27、不同的裂縫控制等級(jí),其預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的正截面、斜截面抗 裂縫驗(yàn)算應(yīng)滿足什么要求?(四)問(wèn)答題1、答:預(yù)應(yīng)力混凝土是在在混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受外荷載作用之前, 預(yù)先對(duì)由外力產(chǎn)生拉應(yīng)力部分的混凝土施加壓力,造成一種預(yù)先的應(yīng)力狀 態(tài),使所產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力以抵消外荷載所引起的大部分或全部拉應(yīng)力,從 而使結(jié)構(gòu)構(gòu)件在使用時(shí)的拉應(yīng)力不大,甚至仍為壓應(yīng)力。這樣,結(jié)構(gòu)構(gòu)件 在外荷載作用下,裂縫不致發(fā)生,即使發(fā)生,裂縫開(kāi)展寬度也不致過(guò)大。 這就是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。普通鋼

18、筋混凝土結(jié)構(gòu)不可能性充分利用高強(qiáng)度材料,其原因在于:一 方面,提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)于提高其極限拉應(yīng)變的作用很??;另一方面, 在使用荷載下鋼筋應(yīng)力大致是其設(shè)計(jì)強(qiáng)度的60%左右,相應(yīng)拉應(yīng)變己大大 超過(guò)混凝土的極限拉應(yīng)變。譬如,即使是強(qiáng)度不高的I、II級(jí)鋼筋,使用 階段的應(yīng)力約50200Wmm二時(shí),混凝土就已產(chǎn)生寬度為0. TO. 3mm的裂縫。 因此,如果采用高強(qiáng)度鋼筋,使用階段的應(yīng)力可達(dá)500"1000N/mm2,裂縫 開(kāi)展寬度將很大,根本不能符合使用要求。所以在普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中 無(wú)法利用高強(qiáng)度材料。另外,由于裂縫的出現(xiàn)和開(kāi)展,大大降低了構(gòu)件的 截面剛度,增大了結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的變形,因

19、此,用普通鋼筋混凝土建造大跨 度、大開(kāi)間結(jié)構(gòu)時(shí),為了滿足變形要求,必將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的截面尺寸過(guò)大, 因而自得過(guò)大,所以不經(jīng)濟(jì),甚至無(wú)法建造。當(dāng)采用預(yù)應(yīng)力混凝土?xí)r,可以采用高強(qiáng)度鋼筋及混凝土不存在裂縫過(guò) 大的問(wèn)題,而且一般來(lái)說(shuō)預(yù)應(yīng)力鋼筋強(qiáng)度越高,則預(yù)應(yīng)力效果越好。關(guān)于 構(gòu)件剛度問(wèn)題,一方面,由于不出現(xiàn)裂縫或者裂縫寬度較小,所以它比 相應(yīng)的普通鋼筋混凝土的截面剛度要大,變形要??;另一方面,預(yù)應(yīng)力使 構(gòu)件或結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的變形及外荷載產(chǎn)生的變形是相反的(習(xí)稱“反拱”),因 而,前者可以抵消后者一部分變形,使之容易滿足結(jié)構(gòu)對(duì)變形的要求。所 以,預(yù)應(yīng)力混凝土適宜于建造大跨度結(jié)構(gòu)。2、答:(1)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有

20、下列優(yōu)點(diǎn):1)不會(huì)過(guò)早地出現(xiàn)裂縫,抗裂性高,甚至可保證使用荷載下不出現(xiàn) 裂縫,從根本上解決了裂縫問(wèn)題。2)合理有效地利用高強(qiáng)度鋼材和混凝土,從而大大節(jié)約鋼材、減松 結(jié)構(gòu)自重。它比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)一般可節(jié)約鋼材30%50%,減輕結(jié)構(gòu)自重 達(dá)30%左右,特別在大跨度承重結(jié)構(gòu)中更為經(jīng)濟(jì)。3)由于混凝土不開(kāi)裂或較遲開(kāi)裂,故結(jié)構(gòu)的剛度大,在預(yù)中應(yīng)力時(shí) 又產(chǎn)生反拱,因而結(jié)構(gòu)的總變形較小。4)擴(kuò)大了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍。由于強(qiáng)度高、截面小、自重 輕,能建造大跨度承重結(jié)構(gòu)或橋梁;由于抗裂性高,可建造水工結(jié)構(gòu)、儲(chǔ) 水結(jié)構(gòu)和其他不滲漏結(jié)構(gòu),如壓力容器及原子能電站的安全殼等;此外, 抗裂性高對(duì)于處在侵蝕性環(huán)境中的

21、結(jié)構(gòu)也是一大優(yōu)點(diǎn)。5)由于使用荷載下不裂或裂縫處于閉合狀態(tài),提高了結(jié)構(gòu)的耐久性。6)疲勞性能好。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)構(gòu)預(yù)先存在應(yīng)力狀態(tài),減小了重復(fù)荷載下 鋼筋應(yīng)力的變化幅度,所以可提高結(jié)構(gòu)承受重復(fù)荷載的能力。7)預(yù)加應(yīng)力還可作為結(jié)構(gòu)的一種拼裝手段和加固措施。由于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有上述一系列優(yōu)點(diǎn),所以它的應(yīng)用范圍極 廣,已成為土建結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)用很廣的一種結(jié)構(gòu)材料。(2)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn):I)設(shè)計(jì)計(jì)算較復(fù)雜。2)施工工藝較復(fù)I,所要求的材料、設(shè)備和技術(shù)水平等都比較高。3)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的單方面造價(jià)也比較高。及普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的延性一般要差一 些。3、答:這種說(shuō)法對(duì)于用張拉

22、鋼筋的辦法來(lái)施加預(yù)應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力混凝 土結(jié)構(gòu)是對(duì)的。因?yàn)樵陬A(yù)加應(yīng)力期間,鋼筋和混凝土都承受了很高的應(yīng)力, 而在使用階段的應(yīng)力往往不會(huì)再高多少。所以如果該結(jié)構(gòu)能在預(yù)加應(yīng)力階 段表現(xiàn)出良好性能的話,那么有把握認(rèn)為它在使用荷載階段也將具有良好 的結(jié)構(gòu)性能。從這個(gè)意義上講,可稱預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)是一種事先經(jīng)過(guò)檢 驗(yàn)的結(jié)構(gòu)。4、答:對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力的方法有兩大類:一類是用張 拉鋼筋的方法;另一類是不用張拉鋼筋的方法。采用張拉鋼筋的方法對(duì)混凝土施加預(yù)應(yīng)力是建筑構(gòu)件最常用的方法。 根據(jù)澆灌混凝土和張拉鋼筋的先后不同,又分為先張法和后張法。先張法 是在澆灌土之前張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋,可采用臺(tái)座長(zhǎng)線張拉或鋼模短

23、線張拉。 后張法是在澆灌混凝土并結(jié)硬之后以混凝土構(gòu)件作為臺(tái)座張拉預(yù)應(yīng)力鋼 筋。后張法又可做成有粘結(jié)的和無(wú)粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件。張拉鋼筋的方法有 機(jī)械張拉和電熱張拉。不用張拉鋼筋的方法是直接利用千斤頂或扁頂對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件施 加預(yù)應(yīng)力的。這種施力過(guò)程可以使混凝土受到預(yù)壓力,而無(wú)需任何鋼筋之 類的材料。5、答:顧名思義,先張法是澆搗混凝土之前在臺(tái)座上張拉預(yù)應(yīng)力鋼 筋,而后張法是要獲得足夠強(qiáng)度的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋???見(jiàn),兩者不僅在張拉鋼筋的先后程序上不同,而且張拉的臺(tái)座也不一樣, 后者是把構(gòu)件本身作為臺(tái)座的。在先張法中,首先將預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉到需要的程度,并臨時(shí)錨固于臺(tái) 座上,然后澆灌混凝土

24、,待混凝土達(dá)到一定的強(qiáng)度之后(約為混凝土設(shè)計(jì) 強(qiáng)度的70%"100%),放松預(yù)應(yīng)力鋼筋。這時(shí)形成的鋼筋和混凝土之間的粘 結(jié)約束著鋼筋的回縮,因而,混凝土得到了預(yù)應(yīng)力。所以先張法預(yù)應(yīng)力混 凝土構(gòu)件中混凝土的預(yù)應(yīng)力是靠鋼筋及混凝土及混凝土之間的粘結(jié)力的 傳遞而獲得的。通常,制作先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件都需要臺(tái)座、千斤頂、傳力橫梁 和夾具等設(shè)備。臺(tái)座大多是固定的,有時(shí)也可臨時(shí)組裝起來(lái)使用。大型屋 面板等構(gòu)件,為加快生產(chǎn)速度,常采用蒸汽養(yǎng)護(hù)等措施,采用鋼模施工, 它是在鋼模上直接張拉錨固,因而它不用臺(tái)座。在后張法中,首先澆搗混凝土構(gòu)件,同時(shí)在構(gòu)件中預(yù)留孔道,在混凝 土到達(dá)規(guī)定的設(shè)計(jì)強(qiáng)度之后,通

25、過(guò)孔道穿入要張拉的預(yù)應(yīng)力鋼筋,然后利 用構(gòu)件本身作臺(tái)座張拉鋼筋。在張拉的同時(shí),混凝土受到壓縮。張拉完畢 后,構(gòu)件兩端都用錨具錨固住預(yù)應(yīng)力筋,最后向孔道內(nèi)壓力灌漿。所以, 在后張法中主要是靠錨具來(lái)保持預(yù)應(yīng)力的。后張法不需要臺(tái)座,但需要有可靠的錨具、千斤頂和張拉油泵等設(shè)備。先張法構(gòu)件中鋼筋及混凝土之間都是有粘結(jié)的,而后張法可分為有粘 結(jié)和無(wú)粘結(jié)兩種情況。先張法和后張法的主要區(qū)別在于施工工藝不同。在先張法和后張法 中,預(yù)應(yīng)力損失也不一樣,如果采用同等的張拉控制應(yīng),則后張法建立的 預(yù)壓應(yīng)力要高一些。另外,后張法用于超靜定結(jié)構(gòu)中,會(huì)因?yàn)閺埨A(yù)應(yīng)力 鋼筋產(chǎn)生結(jié)構(gòu)中的次應(yīng)力。6、答:(D對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼材的性能要

26、求:1)高強(qiáng)度、低松馳。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力的大小取決于鋼筋的張拉應(yīng) 力,同時(shí),結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作及使用過(guò)程中將出現(xiàn)各種預(yù)應(yīng)力損失(有時(shí)損失 總值可達(dá)200N/mm,以上),因此,必須采用高強(qiáng)度的鋼材。順便于工作提 及,預(yù)應(yīng)力的一些先驅(qū)者,起初由于采用強(qiáng)度不高的軟鋼,加上沒(méi)有充分 認(rèn)識(shí)到因混凝土收縮、徐變和鋼材松馳等而發(fā)生的預(yù)應(yīng)力損失,以致加于 結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的初始預(yù)應(yīng)力的的很大部分被隨后發(fā)生的損失所抵消了。結(jié) 果,想建立起一項(xiàng)恒定的預(yù)壓應(yīng)力的努力,都失敗了。2)具有一定的塑性。即要求拉斷時(shí)有一定的延伸率。尤其在低溫和 受沖擊條件及抗震的結(jié)構(gòu),更應(yīng)注意鋼材的塑隆要求,否則,可能產(chǎn)生脆 性破壞。3)有良好的可

27、焊接和可鍬性。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)中的鋼筋常常需要對(duì)焊接長(zhǎng) 使用也常需要經(jīng)過(guò)儆粗(冷鍛或熱鎖)加以錨固。4)先張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件要求鋼筋(或鋼絲)及混凝土之間 有良好的粘結(jié)性能。因?yàn)樗鼈兪强夸摻畹幕炷林椎奈展?lái)傳遞預(yù)應(yīng) 力的。因此,高強(qiáng)度光面鋼絲常常需要事先作“刻痕”或“壓波”處理。(2)對(duì)混凝土的性能要求是:1)高強(qiáng)度。高強(qiáng)度混凝土能減小結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面和自重。2)較高的彈性模量和較小和徐變、收縮變形,以減少預(yù)應(yīng)力損失。 累而,要求混凝土是低水灰比的。3)快硬、早強(qiáng)??煊?、早強(qiáng)的混凝土可盡早施加預(yù)應(yīng)力,加快施工 速度。4)輕質(zhì)。輕質(zhì)混凝土能減輕結(jié)構(gòu)自重。因此,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不

28、應(yīng)低于C30:當(dāng)采用 鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí),混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C40。選擇預(yù)應(yīng)力混凝土的混凝土強(qiáng)度等級(jí)時(shí),應(yīng)綜合考慮構(gòu)件跨度、使用 條件、施工方法及鋼筋類型等因素。7、答:(1T因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力鋼筋傳給混凝土較高的預(yù)壓應(yīng)力,所以用于預(yù)應(yīng)力 混凝土結(jié)構(gòu)中的混凝土強(qiáng)度等級(jí)必須比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的高;同時(shí),為 了克服預(yù)期的預(yù)應(yīng)力損失,產(chǎn)生較高的預(yù)應(yīng)力效果,鋼筋的預(yù)加應(yīng)力需要 到達(dá)相當(dāng)高的程度,因此,用于鋼筋混凝土中的軟鋼或中等強(qiáng)度的鋼筋將 不適合于預(yù)加應(yīng)力,用于預(yù)應(yīng)力混凝土中的鋼筋最好是高強(qiáng)鋼筋、高強(qiáng)鋼 絲和鋼絞線。(2)預(yù)應(yīng)力程度較高的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),在使用荷載作用下通常 是不開(kāi)裂

29、的結(jié)構(gòu)即使在偶然超載時(shí)有裂縫出現(xiàn),但是只要卸去一部分荷 載,裂縫就會(huì)閉合。因而,它的性能接近勻質(zhì)彈性材料。而鋼筋混凝土結(jié) 構(gòu)在使用荷載下的性能基本上是非線性的。(3)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)由于裂縫出現(xiàn)很遲或較遲,因而它的剛度較 大;同時(shí),預(yù)加應(yīng)力會(huì)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生反拱,因而它的撓度較小。而鋼筋混凝 土結(jié)構(gòu)中的裂縫出現(xiàn)早,剛度降低多,所以,撓度較大。(4)在預(yù)應(yīng)力混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的使用階段,在如何抵抗外 荷載方面也有重要的差別。在出現(xiàn)裂縫的鋼筋混凝土梁中,隨著外荷載的 增加,鋼筋應(yīng)力增長(zhǎng),而內(nèi)力臂的變化較小,即抵抗彎矩的增大主要靠鋼 筋應(yīng)力的增長(zhǎng)。在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中則不同,隨外載的增加,受拉的預(yù)應(yīng) 力

30、混凝土及受壓的混凝土之間的內(nèi)力臂明顯增大,而預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力增 長(zhǎng)速度卻相對(duì)較小,因?yàn)橥廨d作用前已有較高的預(yù)拉應(yīng)力。因而,預(yù)應(yīng)力 混凝土梁在使用荷載下即使出現(xiàn)裂縫,其裂縫開(kāi)展寬度也較小。(5) 一旦預(yù)應(yīng)力被克服之后,預(yù)應(yīng)力混凝土和鋼筋混凝土之間沒(méi)有 本質(zhì)的不同。因而,無(wú)論是拉桿的強(qiáng)度,或是梁的抗彎能力,預(yù)應(yīng)力混凝 土及同條件鋼筋混凝土兩者是相同的。不過(guò),梁的抗剪強(qiáng)度兩者則不同, 預(yù)應(yīng)力混凝土梁的高。因而,預(yù)應(yīng)力混凝土梁的腹板可做得較薄,這樣大減輕了自重。8、答:預(yù)應(yīng)力混凝土比普通鋼筋混凝土要求更高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土, 主要理由是:(1)為了盡量降低造價(jià)、減輕自重。因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力鋼筋的錨具是按較 高強(qiáng)

31、度等級(jí)的混凝土來(lái)設(shè)計(jì)的。如果混凝土強(qiáng)度較低,那么,對(duì)局部承壓、 對(duì)端部錨固區(qū)內(nèi)錨具附近的混凝土的抗裂性、對(duì)保證鋼筋及混凝土之間的 可靠粘結(jié)等都是不利的。從而就會(huì)告成錨具和構(gòu)件尺寸的加大及經(jīng)濟(jì)性差 等情況。(2)為了保證強(qiáng)度的均勻性,預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件比鋼筋混凝土構(gòu)件 有更多的部位要承受高應(yīng)力。以一簡(jiǎn)支染為例,除了跨中截面頂面附近要 承受較高壓應(yīng)力以外,靠近梁端支座附近的梁底纖維也處于高壓應(yīng)力之 To可見(jiàn),從梁的端部直至染的中部,有許多部位要承受高應(yīng)力。因此, 在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中,保證強(qiáng)度的均勻性是比較重要的,機(jī)時(shí)高強(qiáng)度等 級(jí)的混凝土在受壓、受拉、受剪以及粘結(jié)和局部承壓等方面都有比較高的 抗力。

32、(3)相同水灰的比條件下,較高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土不太容易發(fā)生收 縮裂縫,而低強(qiáng)度等及的混凝土在施加預(yù)應(yīng)力之前就會(huì)發(fā)生收縮裂縫。(4)高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土可減少占總預(yù)應(yīng)力損失中很大部分的徐變 損失。9、答:張拉控制應(yīng)力是指張拉鋼筋時(shí),張拉設(shè)備(千斤頂和油泵) 上的壓力表所需要達(dá)到而加以控制的總張拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積 得出的應(yīng)力值,以a”表示。設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時(shí),為了充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點(diǎn),張拉控制應(yīng) 力應(yīng)盡可能地定的高一些,使混凝土獲得較高的預(yù)壓應(yīng)力,以提高構(gòu)件的 抗裂性。但是,張拉控制應(yīng)力也不能定得過(guò)高。定得過(guò)高,會(huì)有以下缺點(diǎn): 第一,如果過(guò)高,則構(gòu)件出現(xiàn)裂縫時(shí)的承載能力及破壞時(shí)的承載能力

33、 有時(shí)可能會(huì)很拉近,即意味著構(gòu)件在裂縫出現(xiàn)后不久就會(huì)失去承載能力, 使構(gòu)件在破壞前無(wú)明顯的預(yù)兆,構(gòu)件的延性較差,這是不希望發(fā)生的;第 二,如果過(guò)高,還可能發(fā)生危險(xiǎn)。因?yàn)闉榱藴p少一部分預(yù)應(yīng)力損失, 張拉操作時(shí)往往要實(shí)行超張拉。由于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的實(shí)際強(qiáng)度并非每 根相同,如果把控制應(yīng)力定得過(guò)高,很可能在超張拉過(guò)程中會(huì)有個(gè)別鋼筋 達(dá)到或超過(guò)它的實(shí)際屈服強(qiáng)度(對(duì)有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋),甚至發(fā)生斷裂 事故(對(duì)高強(qiáng)度硬鋼)或產(chǎn)生較大的塑性變形。第三,如果,刖過(guò)高,在 施工階段會(huì)使構(gòu)件的某些部位受到拉力(稱為預(yù)拉力)甚至開(kāi)裂,對(duì)后張 法構(gòu)件可能造成局壓破壞。因此,張拉控制應(yīng)力應(yīng)定得適當(dāng),以留有 余地。應(yīng)該指

34、出,張拉控制應(yīng)力值的大小及預(yù)應(yīng)力鋼筋的鋼種和張拉方法在 關(guān)。預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線:先張法和后張法均為:0.75小熱處理鋼筋: 先張法為0.70./,后張法0.65"成。從經(jīng)濟(jì)方面考慮,張拉控制應(yīng)力應(yīng)有下限值。否則,若張拉控制應(yīng)力過(guò)低,則張拉的預(yù)應(yīng)力被各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失所抵消了,達(dá)不到預(yù)期的抗裂效 果。因此,規(guī)范規(guī)定:預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋的張拉控制 應(yīng)力值不應(yīng)小于0.47座o10、答:規(guī)范規(guī)定預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力允許值應(yīng)按表2-9-1 米用。表 2-9-1鋼筋種類張拉方法先張法后張法消除應(yīng)力鋼筋、鋼絞線0J5 fplt0. 75 4,熱處理鋼筋0-70 加0. 65 加規(guī)范規(guī)定

35、的張拉控制應(yīng)力允許值先張法比后張法略高的原因是: 先張拉構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力(放松預(yù)應(yīng)力鋼筋)時(shí),由于混凝土的彈性壓縮, 鋼筋的預(yù)拉應(yīng)力隨之降底即:=仁一外-aEapcl而后張法構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力(張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋)時(shí),混凝土的彈性太縮 可以由千斤頂及時(shí)補(bǔ)償。因此,鋼筋初始預(yù)拉應(yīng)力(張拉控制應(yīng)力)不會(huì) 因混凝土的彈性壓縮而降低。即預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力為:bp/ = /on %比較上兩個(gè)式可知,在張拉控制應(yīng)力和第一批預(yù)應(yīng)力損失相同的條件 下,預(yù)應(yīng)力鋼筋中的應(yīng)力,先張法的總比后張法的低。同樣,當(dāng)構(gòu)件受荷 后混凝土預(yù)壓應(yīng)力被抵消時(shí),軸心受拉構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼筋中的應(yīng)力,對(duì)先張 法構(gòu)件:而后張法構(gòu)件:"Rd +a

36、Eb”/比較這兩個(gè)式可知,當(dāng)混凝土預(yù)壓應(yīng)力被抵消時(shí),預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力 鋼筋的應(yīng)力先張法的仍比后張法的低。為使先張法和后張法構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼 筋中的應(yīng)力值及其抗裂能力具有大致相同的水平,因此,適當(dāng)提高了先張 法構(gòu)件的張拉控制應(yīng)力允許值。11答:預(yù)應(yīng)力損失包括以下項(xiàng)目:(1)張拉端錨具變形及鋼筋回縮損失。(2)預(yù)應(yīng)力鋼筋的摩擦損失6?(包括兩種情況:預(yù)應(yīng)力鋼筋及孔道 壁之間的摩擦;預(yù)應(yīng)力鋼筋在轉(zhuǎn)向裝置處的摩擦)。(3)混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時(shí)受張拉的鋼筋及承受拉力的設(shè)備之間的溫度 損失巧3。(4)鋼筋的松馳損失?4。(5)混凝土的收縮和徐變損失丐5。(6)用螺旋式預(yù)應(yīng)力鋼筋作配筋的環(huán)形構(gòu)件,由于混凝土的局部擠

37、 壓引起的損失?6。實(shí)際小,因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力損失是分批發(fā)生的,且因張拉工藝(先張或后張) 的不同而有所差別。預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在各階段的預(yù)應(yīng)力損失值的組合如 表 2-9-2。表 2-9-2預(yù)應(yīng)力損失值的組合先張法構(gòu)件后張法構(gòu)件混凝土預(yù)壓前(批一批)損失 外%+外+外混凝土預(yù)壓后(第二批)損失%<T14 + crI5 + o-l6第一批預(yù)應(yīng)力損失,在計(jì)算中應(yīng)根據(jù)具體情況予以考慮。例如,在驗(yàn) 算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用性能(如抗裂性等)時(shí),應(yīng)按全部損失完成后的損失來(lái) 計(jì)算,即應(yīng)用第二階段的預(yù)應(yīng)力損失的組合。當(dāng)進(jìn)行制作、運(yùn)輸、吊裝等 施工階段的驗(yàn)算時(shí),應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的實(shí)際情況考慮預(yù)應(yīng)力損失值的組合,一 般考慮第一批

38、損失并可考慮時(shí)間對(duì)混凝土收縮和徐變損失的影響。先張法 構(gòu)件由于鋼筋應(yīng)力松馳引起的損失6,在第一批和第二批損失中的比例,如 需分開(kāi),可根據(jù)實(shí)際情況確定;后張法構(gòu)件當(dāng)采用折線形預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí), 由于轉(zhuǎn)向裝置的摩擦,故在混凝土預(yù)壓前(第一批)的損失中計(jì)入內(nèi)”其 值按實(shí)際情況確定。12、答:在一般濕度條件下,混凝土在結(jié)硬過(guò)程中體積發(fā)生收縮,而 在預(yù)壓應(yīng)力作用下混凝土發(fā)發(fā)生沿壓應(yīng)力方向的徐變?;炷潦湛s和徐變 都使構(gòu)件的長(zhǎng)度縮短,預(yù)應(yīng)力鋼筋也隨之回縮,造成預(yù)應(yīng)力損失。影響收縮和徐變的主要因素有:張接鋼筋時(shí)混凝土中的預(yù)壓應(yīng)力及此 時(shí)的混凝土立方強(qiáng)度之比以及混凝土質(zhì)量(水灰比、水泥用量等)和構(gòu)件 所處環(huán)境的溫

39、濕條件。此外,不同的張拉方法也有一定的影響,后張法構(gòu) 件比先張法構(gòu)件的收縮和徐變損失相對(duì)地小一些。計(jì)算混凝土的收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失時(shí),混凝土預(yù)壓應(yīng)力是指 預(yù)應(yīng)力鋼筋人和A1在各自合力點(diǎn)處的混凝土法向應(yīng)力值。計(jì)算時(shí)僅考慮 混凝土預(yù)壓前(第一批)的損失。13、答:鋼筋在高應(yīng)力下具有隨時(shí)間而增長(zhǎng)的塑性變形性能。一方面 當(dāng)鋼筋應(yīng)力保持不變時(shí),應(yīng)變會(huì)隨時(shí)間增長(zhǎng)而逐漸增大;另一方面當(dāng)鋼筋 長(zhǎng)度保持不變時(shí),應(yīng)力會(huì)隨時(shí)間的增長(zhǎng)而逐漸降低。前者被稱為鋼筋徐變, 后者被為鋼筋的松馳。鋼筋的徐變和松馳都會(huì)引起預(yù)應(yīng)力混凝土中的應(yīng)力 損失。在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中,鋼筋的松馳和徐變是并存的,但是一般來(lái) 說(shuō)松弛是主要的

40、,因?yàn)闃?gòu)件長(zhǎng)度在張拉錨固后,兒乎是保持不變的。因而, 由鋼筋的松弛和徐變引起的損失統(tǒng)稱為鋼筋應(yīng)力松馳損失。松馳損失主要及以下因素有關(guān):(1)應(yīng)力松弛及時(shí)間有關(guān),開(kāi)始階段以展較快,第1小時(shí)松弛損失 可達(dá)到全部松弛損失的50%左右,24小時(shí)后可達(dá)80與左右,以后以展緩慢。(2)應(yīng)力松弛損失及鋼材品種有關(guān)。熱處理鋼筋的應(yīng)力松弛值比鋼 絲、鋼絞線的小。(3)張拉控制應(yīng)力值高,應(yīng)力松弛大,反之,則小。超張拉可以減少松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失是因?yàn)樵诟邞?yīng)力下短時(shí)間所 產(chǎn)生的松馳損失可達(dá)到在低應(yīng)力下需較長(zhǎng)的時(shí)間才能完成的松馳數(shù)值,所 以,經(jīng)過(guò)超張拉部分松馳損失也已完成。14、答:換算截面是按整體工作應(yīng)變協(xié)調(diào)的原則

41、將縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋 和縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積換算成混凝土面積再加上混凝土的凈面積三 者的總和,即4 a aEP在計(jì)算施工階段的混凝土應(yīng)力時(shí),對(duì)后張法構(gòu)件,由預(yù)應(yīng)力鋼筋及混 凝土之間還沒(méi)有粘結(jié),預(yù)應(yīng)力合力相當(dāng)于外力作用在鋼筋混凝土凈截面 上,張拉力是及鋼筋混凝土凈截面上的內(nèi)力平衡的。因此, 用凈截面An。而先張法構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力鋼筋和混凝土是有粘結(jié)的,兩者共同 變形,因此用換算截面A。當(dāng)計(jì)算外載引起的截面應(yīng)力時(shí),因先張法構(gòu)件和后張法構(gòu)件中的預(yù)應(yīng) 力鋼筋和混凝土之間都已是粘結(jié)的,因此,都采用A。15、答:如果先張法和后張法兩種構(gòu)件的張拉控制應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力損失 一樣,當(dāng)加荷至預(yù)壓應(yīng)力b.=0時(shí),先張法和后

42、張法兩種構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力鋼 筋的應(yīng)力5是不相同的。先張法后張法 bp= aco - 6 +.吸田先張法構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力(放松預(yù)應(yīng)力鋼筋)時(shí),由于混凝土的彈性壓 縮,鋼筋的預(yù)拉應(yīng)力隨之降低小程”而后張法構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力(張拉預(yù) 應(yīng)力鋼筋)時(shí),混凝土的彈性壓縮可以由千斤頂及時(shí)補(bǔ)償,因此,鋼筋初 始預(yù)拉應(yīng)力(張拉控制應(yīng)力)不會(huì)因混凝土的彈性壓縮而降低。因此在張 拉控制應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力損失相同的條件下,當(dāng)構(gòu)件受荷后混凝土預(yù)壓應(yīng)力被 抵消時(shí),預(yù)應(yīng)力鋼筋中的應(yīng)力先張法的總比后張法的低。16、答:施加預(yù)應(yīng)力對(duì)混凝土軸心受拉構(gòu)件的承載力沒(méi)有影響。預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件和同條件普通混凝土軸心受拉構(gòu)件在破 壞時(shí),都是鋼筋達(dá)

43、到屈服強(qiáng)度而破壞,它們的極限承載力公式是一樣。即 施加預(yù)應(yīng)力不能提高軸心受拉構(gòu)件的承載力。17、答:受彎構(gòu)件截面受壓區(qū)內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋,在施工張拉階段的預(yù)拉 應(yīng)力很高,在外載作用下拉應(yīng)力逐漸減小,當(dāng)構(gòu)件破壞時(shí),多數(shù)情況下仍 為拉應(yīng)力。因此,這將降低受彎構(gòu)件的極限抗彎強(qiáng)度,但降低的幅度是不 大的。同時(shí),考慮到在受壓區(qū)設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋還會(huì)降低正截面抗裂度,因此, 只有在單面配置預(yù)應(yīng)力鋼筋可能引起預(yù)拉力(即受壓區(qū))出現(xiàn)過(guò)大裂縫的 構(gòu)件中,才對(duì)受壓區(qū)(預(yù)拉區(qū))配置預(yù)應(yīng)力筋。19、答:兩者是不相同的。因?yàn)槭┘宇A(yù)應(yīng)力將阻止斜裂縫的出現(xiàn)和開(kāi) 展,增加混凝土剪壓區(qū)高度和斜截面骨料間的咬合力。從而,提高了混凝 土所隨的

44、那部分剪力。所以預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的斜截面抗剪能力比普 通混凝土的高,比普通混凝土受彎構(gòu)件提高了 0.05Np。心是計(jì)算截面上混 凝土法向應(yīng)力為零時(shí)的預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力。20、答:試驗(yàn)表明,受有軸向壓力的受彎構(gòu)件(偏壓構(gòu)件),由于軸 向壓力阻止了斜裂縫的發(fā)生和發(fā)展,增加了混凝土剪壓區(qū)高度,同時(shí)軸向 壓力的存在也使得斜裂縫兩邊的咬合力增大。因此,軸向壓力能提高鋼筋 混凝土構(gòu)件斜截面的抗剪強(qiáng)度。但軸向拉力的作用則相反,它會(huì)使構(gòu)件的 斜截面抗剪強(qiáng)度降低。對(duì)直線配筋的預(yù)應(yīng)力混凝土梁,預(yù)應(yīng)力的存在對(duì)斜截面抗剪強(qiáng)度的影 響及軸向壓力的影響相似,所以,預(yù)應(yīng)力能在一定程度上提高汾的斜截面 抗剪強(qiáng)

45、度。當(dāng)梁配有預(yù)應(yīng)力彎筋時(shí),則能較大提高斜截面抗剪強(qiáng)度。因?yàn)?這時(shí)不僅預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的豎向分力能直接抗剪,而且它的水平分力如同 軸壓力一樣,也提高了梁斜截面抗剪強(qiáng)度。21、答:對(duì)于簡(jiǎn)支梁來(lái)說(shuō),通常在支座截面附近的剪力是很大的,而 彎起預(yù)應(yīng)力筋的豎向分量將大大有助于提高梁的斜截面抗裂性和抗剪強(qiáng) 度,也可減小反拱值。另一方面在支座附近彎矩很小,因此,沒(méi)有必要都 把預(yù)應(yīng)力筋配置在梁的底下邊緣。彎起后,還有利于解決局部承壓?jiǎn)栴}, 也有利于梁端錨具的布置。所以預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的作用是多方面的。對(duì)于 連續(xù)梁或框架梁來(lái)說(shuō),除了在外支座截面附近的預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的作用及 簡(jiǎn)支梁的相同以外,彎起鋼筋在中間內(nèi)支座還可充

46、分利用來(lái)抵抗負(fù)彎矩, 對(duì)提高正截面的抗裂性和抗彎強(qiáng)度的作用也是十分大的。22、答:兩者采用不同的剛度,因?yàn)閮煞N情況下受力狀態(tài)是不同的。 在計(jì)算預(yù)應(yīng)力引起的反拱時(shí),按下列規(guī)定取值。由于在使用階段預(yù)應(yīng)力的長(zhǎng)期作用,預(yù)壓區(qū)混凝土的徐變變形影響使 梁的反拱值增大,故使用階段的反拱值的構(gòu)件截面剛度取B = 0. 5EcIoo而在計(jì)算荷載作用下產(chǎn)生的撓度時(shí),其剛度取值如下:按荷載將就的標(biāo)準(zhǔn)組合下的短期剛度,對(duì)使用要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件 B* 0.85E。,對(duì)于使用階段允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。23、答:為滿足承載力、構(gòu)造和施工需要,往往在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件 中配置部分非預(yù)應(yīng)力鋼筋。由于它對(duì)混凝土預(yù)壓變形起約束作用,

47、從而使 混凝土收縮徐變減少,相應(yīng)地也減少了預(yù)應(yīng)力鋼筋因收縮、徐變引起的損 失,這樣對(duì)增加混凝土預(yù)壓應(yīng)力,提高其抗裂性有利。但是當(dāng)混凝土發(fā)生 收縮、徐變時(shí),非預(yù)應(yīng)力鋼筋阻止它發(fā)生(非預(yù)應(yīng)力鋼筋受壓),對(duì)混凝 土產(chǎn)生附加的拉應(yīng)力,使混凝土的預(yù)壓應(yīng)力減小,這是對(duì)構(gòu)件抗裂影響不 利的。不利影響較有利影響顯著。因而,在設(shè)計(jì)計(jì)算中,規(guī)范要求考 慮非預(yù)應(yīng)力鋼筋對(duì)抗裂的不利影響。值得說(shuō)明的是,在構(gòu)件受拉區(qū)的外緣,設(shè)置適量的非預(yù)應(yīng)力鋼筋網(wǎng)片, 對(duì)控制裂縫寬度是一種較為有效的構(gòu)造措施。24、答:因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件施工階段的受力狀態(tài)和使用階段的不 同。滿足了使用階段的抗裂度和強(qiáng)度不等于施工階段的抗裂度和強(qiáng)度也滿

48、足。因此,為了防止施工階段構(gòu)件的預(yù)拉區(qū)和預(yù)壓區(qū)分別產(chǎn)生過(guò)大的拉應(yīng) 力和壓應(yīng)力,規(guī)范規(guī)定必須驗(yàn)算構(gòu)件施工階段的抗裂度和強(qiáng)度,使它 們不致影響使用性能。驗(yàn)算預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件施工階段的性能時(shí),主要應(yīng)控制截面邊緣的混凝土法向應(yīng)力。對(duì)于不允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件或預(yù)壓時(shí)全截面受壓的構(gòu)件,在預(yù)壓應(yīng) 力、自重及施工荷載作用下截面邊緣的混凝土法向應(yīng)力應(yīng)符合下列條件:31.0f;kSA對(duì)于允許預(yù)拉區(qū)出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,當(dāng)預(yù)拉區(qū)不配置預(yù)應(yīng)力筋時(shí),截面 邊緣的混凝土法向應(yīng)力應(yīng)符合下列條件:% < 2.0% 40.8%25、答:部分預(yù)應(yīng)力混凝土是相對(duì)于全預(yù)應(yīng)力混凝土而言的,它的定 義是:在使用荷載作用下,允許受拉邊的

49、混凝土出現(xiàn)裂縫,但最大裂縫寬 度不超過(guò)允許值的構(gòu)件,大致相當(dāng)于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中裂縫控制 等級(jí)為三級(jí),即允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。部分預(yù)應(yīng)力混凝土克服了全預(yù)應(yīng)力混凝土的缺點(diǎn),即減少了預(yù)應(yīng)力筋 的用量,降低了(有時(shí)是很不利的)反拱值,減少了產(chǎn)生縱向裂縫的可能 性,發(fā)送了結(jié)構(gòu)的延性和抗震性能。以鋼筋混凝土和全預(yù)應(yīng)力混凝土為兩 個(gè)界限,部分預(yù)應(yīng)力混凝土處于這兩個(gè)界限之間的廣大領(lǐng)域。它既有兩者 的優(yōu)點(diǎn),又克服了兩者的缺點(diǎn),成為減輕自重,改善裂縫,增加剛度,節(jié) 約預(yù)應(yīng)力鋼材、錨具和具有良好抗震性能的混凝土結(jié)構(gòu)。它及普通鋼筋混 凝土、全預(yù)應(yīng)力混凝土一起,組成了完事的配筋混凝土系列。26、答:預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)之一是越來(lái)越廣泛地采用部分 預(yù)應(yīng)力混凝土。其特點(diǎn)是適當(dāng)減少預(yù)應(yīng)力筋而配置一定數(shù)量的非預(yù)應(yīng)力 筋。非預(yù)應(yīng)力鋼筋的存在,對(duì)混凝土的收縮和徐變起阻礙作用,因而在混 凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力,亦即減少了混凝土的預(yù)壓應(yīng)力,所以對(duì)混凝土建立的 有效預(yù)壓應(yīng)力是不利的。另一方面,對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋來(lái)說(shuō),由于非預(yù)應(yīng)力鋼 筋的存在,減小了收縮和徐變變形,因而減少了預(yù)應(yīng)力鋼筋中的預(yù)應(yīng)力損 失。然而決定結(jié)構(gòu)抗裂性的是混凝土的有效預(yù)壓應(yīng)力,因此非預(yù)應(yīng)力鋼筋 的存在對(duì)預(yù)應(yīng)

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