答案第九章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的計算

1、第九章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的計算答案37 .答：為了減小溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失a仃，一般采用兩階段升溫法38、與普通混凝土結(jié)構(gòu)相比，預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件有以下特點：答：外荷作用下構(gòu)件件的撓度減??；構(gòu)件開裂荷載明顯提高；構(gòu)件在使用階段剛度比普通構(gòu)件明顯提高；斜截面承載力得到提高。39、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力損失分為1、ai2、%、%、%5,先張法構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力 總損失包括那些？后張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的第二批預(yù)應(yīng)力損失包括那些？答：先張法構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力總損失包括%、%、氣、al5。后張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的第二批 預(yù)應(yīng)力損失包括4、%、。16。什么是預(yù)應(yīng)力混凝土？為什么說普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中無法利用高 強材料， 較難建

2、造起大跨度結(jié)構(gòu)？預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)又怎樣？答：預(yù)應(yīng)力混凝土是通過合理布置并張拉預(yù)應(yīng)力筋，產(chǎn)生與外載效應(yīng)相反的等效荷載， 使得結(jié)構(gòu)構(gòu)件所承受的總（剩余）荷載效應(yīng)減少，從而實現(xiàn)當(dāng)荷載和跨度相同，截面尺 寸明顯減少；當(dāng)荷載和截面相同時，跨越的跨度明顯增大的目的。普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不能充分利用高強度材料，其原因在于：一方面，提高混 凝土強度等級對于提高其極限拉應(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)計強度的60%左右，相應(yīng)拉應(yīng)變已大大超過混凝土的極限拉應(yīng)變。譬如， 即使是強度不高的I、11級鋼筋，使用階段的應(yīng)力約50200N/ mm2時，混凝土就已 產(chǎn)生寬度為0.10.3mm的裂縫。因

3、此，如果采用高強度鋼筋，使用階段的應(yīng)力可達(dá)到 501000N/mm 2，裂縫開展寬度將很大，根本不能符合使用要求。所以，在普通鋼筋 混凝土結(jié)構(gòu)中無法利用高強度材料。另外，由于裂縫的出現(xiàn)和開展，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。因此，用普通鋼筋混凝土建造大跨度、大開間結(jié) 構(gòu)時，為了滿足變形要求，必將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的截面尺寸過大，因而自重過大，所以不經(jīng)濟(jì)， 甚至無法建造。當(dāng)采用預(yù)應(yīng)力混凝土?xí)r，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 的變形與外荷載產(chǎn)生的變形是相反的（習(xí)稱“反拱”），因而，前者可以抵

4、消后者一部 分變形，使之容易滿足結(jié)構(gòu)對變形的要求。所以，預(yù)應(yīng)力混凝土適宜于建造大跨度結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)缺點是什么？答：（1）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有下列優(yōu)點：不會過早地出現(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題；合理有效地利用高強鋼材和混凝土，從而大大節(jié)約鋼材、減輕結(jié)重。它比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)一般可節(jié)約鋼材3050%，減輕結(jié)構(gòu)自重達(dá)30%左右，特 別是在大跨度承重結(jié)構(gòu)中更為經(jīng)濟(jì)；由于混凝土不開裂或較遲開裂，故結(jié)構(gòu)的剛度大，在預(yù)加應(yīng)力時又產(chǎn)生反拱， 因而結(jié)構(gòu)的總變形較小。擴(kuò)大了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍。由于強度高、截面小、自重輕，能建造大 跨度承重結(jié)構(gòu)或橋梁

5、；由于抗裂性高，可建造水工結(jié)構(gòu)、儲水結(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，抗裂性高對于處在侵蝕性環(huán)境中的結(jié)構(gòu)也 是一大優(yōu)點；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；疲勞性能好。因為結(jié)構(gòu)預(yù)先造成了人為應(yīng)力狀態(tài)，減少了重復(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；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，所以它的應(yīng)用范圍極大，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：設(shè)計計算較復(fù)雜；施工工藝亦較復(fù)雜，所要求的材料、設(shè)備和技術(shù)水平等都比較高；預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)

6、構(gòu)的單方造價也比較高；與普通鋼筋混凝土結(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?！邦A(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)是一種預(yù)先檢驗過的結(jié)構(gòu)”這種說法對嗎？答：這種說法對于用張拉鋼筋的方法來施加預(yù)應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)時對的。因 為在預(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)力往往比它 不會再高多少。所以，如果該結(jié)構(gòu)能在預(yù)加力階段表現(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)過檢驗的結(jié)構(gòu)。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？答：先張法是澆搗混凝土之前在臺座上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，而后張法是在獲

7、得足夠強 度的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋?？梢?，兩者不僅在張拉鋼筋的先后程序上不同， 而且張拉的臺座也不一樣，后者是把構(gòu)件本身作為臺座的。在先張法中，首先將預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉到需要的程度，并臨時錨固于臺座上，然 后澆灌混凝土，待混凝土達(dá)到一定的強度之后（約為混凝土設(shè)計強度的70100%），放 松預(yù)應(yīng)力鋼筋。這時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)壓應(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)壓應(yīng)力是靠鋼筋與混凝 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)件都需要臺座、千斤頂、傳力橫梁和夾具等 設(shè)備。臺座大多是固定式的，有時也可臨時組裝起來使用

8、。大型屋面板等短構(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 而它不用臺座。在后張法中，首先澆搗混凝土構(gòu)件，同時在構(gòu)件中預(yù)留孔道，在混凝土達(dá)到規(guī)定的 設(shè)計強度之后，通過孔道穿入要張拉的預(yù)應(yīng)力鋼筋，然后利用構(gòu)件本身作臺座張拉鋼筋。 在張拉的同時，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保持預(yù)應(yīng)力的。后張法不需要臺座，但需要有可靠的錨具、千斤頂和張拉油泵等設(shè)備。先張法中鋼筋與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

9、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)力，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，會因為張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)中的次內(nèi)力。對預(yù)應(yīng)力混凝土中的鋼筋和混凝土的性能分別有哪些要求？為什么？ 答：（1）對預(yù)應(yīng)力鋼材的性能要求是；高強度、低松弛。因為結(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， 結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作及使用過程中將出現(xiàn)各種預(yù)應(yīng)力損失（有時損失總值可達(dá)200N/mm 2以 上），因此，必須采用高強度的鋼材。順便提及，預(yù)應(yīng)力的一些先驅(qū)者，起初由于采用 強度不高的軟鋼，加上沒有充分認(rèn)識到因混凝土收縮、徐變和鋼筋松弛等而發(fā)生的預(yù)應(yīng) 力損失，以致加于結(jié)構(gòu)

10、構(gòu)件上的初始預(yù)應(yīng)力的很大部分被隨后發(fā)生的損失所抵消了，結(jié) 果，想建立起一項恒定的預(yù)壓應(yīng)力的努力都失敗了；具有一定的塑性。即要求拉斷時有一定的延伸率。尤其是在低溫和受沖擊條件 即抗震的結(jié)構(gòu)，更應(yīng)注意鋼材的塑性要求，否則，可能產(chǎn)生脆性破壞。有良好的可焊性和可鐓性。因為結(jié)構(gòu)中的鋼筋常常需要對焊接長使用，也常需 要經(jīng)過鐓簇（冷鐓或熱鐓）加以錨固；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）與混凝土之間有較好的粘結(jié) 性能。因為它們是靠鋼筋和混凝土之間的握裹力來傳遞預(yù)應(yīng)力的。因此，高強度光面鋼 絲常常需要事先作“刻痕”或“壓波”處理。（2）對混凝土的性能要求是：高強度。高強度混凝土能充分利用高強度鋼材，并

11、減少截面和自重；較高的彈性模量和較小的徐變、收縮變形，以減少預(yù)應(yīng)力損失。因而，要求混 凝土是低水灰比的；快硬、早強?？煊?、早強的混凝土可盡早施加預(yù)應(yīng)力，加快施工速度；輕質(zhì)。情知混凝土能減輕結(jié)構(gòu)自重。因此，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的混凝土強度等級不應(yīng)低于C30；當(dāng)采用高強光面鋼絲、鋼 絞線、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋時，混凝土強度等級不應(yīng)低于C40。選擇預(yù)應(yīng)力混凝土中混凝土的強度時，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。預(yù)應(yīng)力混凝土與普通鋼筋混凝土之間的主要異同點是什么？答：（1）因為預(yù)應(yīng)力鋼筋傳給混凝土以較高的預(yù)壓應(yīng)力，所以用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié) 構(gòu)中的混凝土強度等級必須比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

12、中的高；同時，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 好是高強鋼筋、高強鋼絲和鋼絞線。（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裂的結(jié)構(gòu)。 即使在偶然超載時有裂縫出現(xiàn)，但是只要卸去一部分荷載，裂縫就會閉合。因此， 它的性能接近均質(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，預(yù)加 應(yīng)力會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生反拱，因而它的撓度很小。而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的裂縫出

13、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)裂縫的混凝土梁中，隨著外荷載的增加，鋼筋應(yīng)力增長，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。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)力鋼筋與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)力增長速度卻相對較小，因為外載作用前已有較高的預(yù)拉應(yīng)力。因此，預(yù)應(yīng)力混凝土梁在使用荷載下即使出現(xiàn)裂縫，其裂縫開展寬度也較小。一旦預(yù)應(yīng)力被克服之后，預(yù)應(yīng)力混凝土與鋼筋混凝土之間沒有本質(zhì)的不同。因 而，無論是拉桿的強度，或是梁的抗彎能力，預(yù)應(yīng)力混凝土與鋼

14、筋混凝土兩者是相同 的。不過，梁的抗剪強度兩者則不同，預(yù)應(yīng)力混凝土梁的抗剪強度比鋼筋混凝土梁的 高。因而，預(yù)應(yīng)力混凝土梁的腹板可做得較薄，這樣大大減輕了自重。為什么在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中要用較高強度等級的混凝土？答：預(yù)應(yīng)力混凝土比普通鋼筋混凝土要求更高強度等級的混凝土，主要理由是：為了盡量降低造價、減輕自重 因為預(yù)應(yīng)力鋼筋的錨具是按高強度等級的 混凝土來設(shè)計的。如果混凝土強度較低，那么，對局部承壓、對端部錨固區(qū)內(nèi) 錨具附近的混凝土的抗裂性、對保證鋼筋與混凝土之間的可靠粘結(jié)等都是不利的。從而就會造成錨具和構(gòu)件尺寸的加大及經(jīng)濟(jì)性差等情況。為了保證強度的均勻性 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件比鋼筋混凝土構(gòu)件有更多的

15、部位 要承受高應(yīng)力。以一簡支梁為例，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)力之下?？梢?，從梁的端部直至梁的中部，有許 多部位需要承受較高壓應(yīng)力。因此，在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，保證強度的均勻性是比較 重要的，而高強度等級的混凝土在受壓、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。在相同水灰比條件下，較高強度等級的混凝土不太容易發(fā)生收縮裂縫，而低 強度等級的混凝土在施加預(yù)應(yīng)力之前會發(fā)生收縮裂縫。高強度等級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。因為它 的彈性模量高，比值G /f較小。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？

16、它與那些因素 有關(guān)？張拉控制應(yīng)力是否有下限值？答：張拉控制應(yīng)力是指張拉鋼筋時，張拉設(shè)備(千斤頂和油泵)上的壓力表所控制 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。明表示。設(shè)計預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時，為了充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點，張拉控制應(yīng)力宜盡可能地 定得高一些，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) 力也不能定得過高。定得過高會有以下缺點：第一，如果。過高，則構(gòu)件出現(xiàn)裂縫時 con的承載能力與破壞時的承載能力有時可能會很接近，即意味著構(gòu)件在裂縫出現(xiàn)后不久就 失去承載能力，這是不希望發(fā)生的。第二，如果b con過高，還可能發(fā)生危險。因為為了 減少一部分預(yù)應(yīng)力損失，張拉

17、操作時往往要實行超張拉。由于預(yù)應(yīng)力鋼筋的實際強度并 非每根相同，如果把七。n定得過高，很可能在超張拉過程中會有個別鋼筋達(dá)到或超過它 的實際屈服強度(對有明顯屈服點的鋼筋)，甚至發(fā)生斷裂事故(對高強度硬鋼)、因此， 張拉控制應(yīng)力b應(yīng)定得適當(dāng)，以留有余地。con應(yīng)該指出，張拉控制應(yīng)力值的大小與預(yù)應(yīng)力鋼筋的鋼種和張拉方法有關(guān)。冷拉熱軋 鋼筋的塑性好，到達(dá)屈服強度后有明顯的流幅，所以b con可定得高一些；鋼絲、鋼絞線 及熱處理鋼筋的塑性較差，沒有明顯的屈服臺階，所以b明就定的低一些。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)力過低，則張拉的預(yù) 應(yīng)力被各項預(yù)應(yīng)力損失所抵消了，達(dá)不到預(yù)期

18、的抗裂效果。因此，規(guī)范規(guī)定：光面 鋼筋、刻痕鋼絲、冷拔低碳鋼絲的張拉控制應(yīng)力值b明不應(yīng)小于0.4 f時；冷拉鋼筋的 張拉控制應(yīng)力b 不應(yīng)小于0.5 f 。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力損失包括那些項目？如何分批？每一批損失在計 算中如何應(yīng)用的？答：預(yù)應(yīng)力損失包括以下項目：張拉端錨具變形及鋼筋回縮損失b11預(yù)應(yīng)力鋼筋的摩擦損失b (包括兩種情況：預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道之間的摩擦；預(yù)12應(yīng)力鋼筋在轉(zhuǎn)向裝置處的摩擦；)混凝土在加熱養(yǎng)護(hù)時受張拉鋼筋與承受拉力設(shè)備之間的溫度損失b ；13鋼筋的松弛損失b ；14混凝土的收縮和徐變損失b ；15用螺旋式預(yù)應(yīng)力鋼筋作為配筋的環(huán)形構(gòu)件，當(dāng)直徑d 3m時，由于混凝土的局

19、部擠壓引起的損失b ；實際上，因為預(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)力損失的組合應(yīng)按表1進(jìn)行。表1各階段的預(yù)應(yīng)力損失的組合預(yù)應(yīng)力損失的組合先張法構(gòu)件后張法構(gòu)件混凝土預(yù)壓前(第一批)損 失b +b +b + 0.5bb產(chǎn)12混凝土預(yù)壓后(第二批)損 失0.5b 4 4 +b 5b 14 +b 15 +b 16注：電熱后張法可不考慮摩擦損失b12每一批預(yù)應(yīng)力損失，在計算中應(yīng)靈活地考慮。例如：在驗算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用性能(如 抗裂性能等)時，應(yīng)按全部損失完成后的情況來計算，即應(yīng)用第二階段的預(yù)應(yīng)力損失的 組合，以確保安全。但是，當(dāng)進(jìn)行制作、

20、運輸、吊裝等施工階段的驗算時，應(yīng)根據(jù)構(gòu)件 的實際情況考慮預(yù)應(yīng)力損失值的組合，并將當(dāng)5乘以考慮時間對混凝土收縮和徐變損失 的影響系數(shù)0。15影響收縮和徐變損失的主要因素有哪些？這時的混凝土預(yù)壓應(yīng)力是指哪一位置 處的值？答：在一般濕度條件下，混凝土在結(jié)硬過程中發(fā)生收縮，而在預(yù)壓應(yīng)力作用下混凝 土又發(fā)生沿壓應(yīng)力方向的徐變?；炷恋氖湛s和徐變都使構(gòu)件的長度縮短，預(yù)應(yīng)力鋼筋 也隨之回縮，造成損失b5。影響收縮和徐變損失的主要因素有：張拉時混凝土中預(yù)壓應(yīng)力與那時混凝土立方體 強度之比以及混凝土質(zhì)量（水灰比、水泥用量等）和構(gòu)件所處的環(huán)境溫濕度條件。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

21、的收縮和徐變損失相對地笑 一些。計算混凝土的收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失時，混凝土預(yù)壓應(yīng)力是指預(yù)應(yīng)力鋼筋 A和A，在各自合力點出的混凝土法向應(yīng)力值。計算時僅考慮混凝土預(yù)壓前（第一批） 的損失。什么是鋼材的應(yīng)力松弛？松弛損失與哪些因素與有關(guān)？為什么超張拉（短時 間的）可減松弛少損失？答：鋼筋在高應(yīng)力下具有隨時間而增長的塑形變形能力。一方面當(dāng)鋼筋應(yīng)力保持不 變時，應(yīng)變會隨時間增長而逐漸增大；另一方面當(dāng)鋼筋長度保持不變時，應(yīng)力會隨時間 的增長而逐漸降低。前者被稱為鋼筋的徐變，后者被稱為鋼筋的松弛。鋼筋的徐變和松 弛都會引起預(yù)應(yīng)力鋼筋中的應(yīng)力損失。在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，鋼筋的松弛和徐變是并 存的，但是，

22、一般說來，松弛是主要的，因為構(gòu)件長度在張拉錨固后，幾乎是保持不變 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)力松弛損失。松弛損失主要與張拉應(yīng)力、鋼種以及張拉工藝有關(guān)。鋼絲、鋼絞線的應(yīng)力松弛損失 比其他鋼筋大，張拉應(yīng)力越高，松弛損失也越大。通常，松弛損失的大部分是在很短的時間內(nèi)完成的。因此采用超張拉工藝可以比較有效 地減小松弛損失。換算截面A和凈截面A的意義是什么？為什么計算施工階段的混凝土應(yīng)力時， 先張法構(gòu)件用氣、后張法構(gòu)件用凈截面氣？而計算外荷載引起的截面應(yīng)力時，為什么 先張法和后張法構(gòu)件都用A ？答：換算截面是按整體工作階段應(yīng)變協(xié)調(diào)的原則將縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋和縱向預(yù)應(yīng)力 鋼筋截面面積

23、換算成混凝土截面積再加上混凝土的凈截面積三者的總和，即 A = A +a A + a A。在計算施工階段的昆凝土應(yīng)力時，對后張法構(gòu)件，由于預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土之間還沒有 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，張拉力是與鋼筋混凝土凈截 面a （ A = A +a A ）上的內(nèi)力平衡的。因此用凈截面A。而先張法構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力鋼 n n c E sn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。但是，當(dāng)計算外載引起的截面應(yīng)力時，因先張法構(gòu)件和后張; 去構(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，當(dāng)然，對于不灌漿的無粘結(jié)后張法構(gòu)件，則 不能采用換算截面A，而仍用凈截

24、面A 0在受彎構(gòu)崔截面受壓區(qū)配置預(yù)應(yīng)力筋對正截面抗彎強度有何影響？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，多數(shù)情況下仍為拉應(yīng)力。因此，這將降低受彎 構(gòu)件的極限抗彎強度，但降低的幅度是不大的。同時，考慮到在受壓區(qū)設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋還 會降低正截面抗裂度，因此，只有在單面配置預(yù)應(yīng)力筋可能引起預(yù)拉區(qū)（即受壓區(qū)）出 現(xiàn)過大裂縫的構(gòu)件中，才對受壓區(qū)（預(yù)拉區(qū)）配置預(yù)應(yīng)力筋。預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的截面限制條件和斜截面抗剪強度計算是否與普通鋼筋 混凝土受彎構(gòu)件相同？答：兩者是不相同的。因為施加預(yù)應(yīng)力將阻滯斜裂縫的出現(xiàn)和開展，增加混凝土剪 壓區(qū)高度

25、和斜截面骨料間的咬合力。從而，大大提高了混凝土所承受的那部分剪力。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V = (0.05Npo)。普通 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的截面限制條件對厚腹梁和薄腹梁是不一樣的。對厚腹崖，截面限 制條件只是為了防止斜壓破壞，取V = 0.25 fbhQ ；對薄腹梁，不僅要防止斜壓破壞，還 要避免使用荷載下腹部斜裂縫過寬，因此，取# = 0.2fbh。對預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件， 因為不存在使用荷載下腹部斜裂縫過寬的問題，只需防止斜壓破壞。因此，它的截面限 制條件不分后腹梁和薄腹梁，都取用V 0.25 fbh。55 .預(yù)應(yīng)力曲線(彎起)鋼筋的作用是什么寸答：

26、對于簡支梁來說，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度，也可減小反拱值。另一方面， 在支座附近彎矩很小，因此，沒有必要都把預(yù)應(yīng)力筋配置在梁的下邊緣。彎起后，還有 利于解決局部承壓問題，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。對于連續(xù)梁或框架梁來說，除了在外支座截面附近的預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的作用與簡支 梁的相同以外，彎起鋼筋在中間內(nèi)支座還可充分利用來抵抗負(fù)彎矩，對提高正截面的抗 裂性和抗彎強度的作用也是十分大的。計算預(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，是否 采用同樣的截面剛度？答;兩者采用

27、不同的剛度，因為兩種情況下的構(gòu)件截面應(yīng)力階段和受力狀態(tài)是不同 的。在計算預(yù)應(yīng)力引起的反拱時，可認(rèn)為構(gòu)件受壓混凝土處于彈性階段，且預(yù)拉區(qū)沒有 開裂，因此，構(gòu)件的截面剛度可取用彈性剛度B =E I0。而在計算外載作用下產(chǎn)生的撓 度時，應(yīng)考慮混凝土的塑性影響，并且，對于不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，取B = 0.85E I0。對 于允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，則還應(yīng)考慮裂縫引起的剛度降低，其具體計算可參見規(guī)范 的規(guī)定。此外，在計算反拱時，應(yīng)考慮預(yù)應(yīng)力的長期作用，取用反拱的長期增長系數(shù)2.0；在計 算長期撓度時，則應(yīng)考慮長期剛度的折減系數(shù)0。為什么要對預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件進(jìn)行施工階段的抗裂度和強度驗算？怎樣對預(yù)應(yīng) 力混凝土受

28、彎構(gòu)件作施工階段驗算？答：因為預(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 段的抗裂度和強度不等于施工階段的抗裂度和強度也滿足。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)生過大的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力，規(guī)范規(guī)定必須驗算構(gòu)件施工 階段的抗裂度和強度，使他們不致影響使用性能。驗算預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件施工階段的性能時，主要應(yīng)控制截面邊緣的混凝土法向應(yīng) 力。對于不允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件或預(yù)壓時全截面受壓的構(gòu)件，在預(yù)加應(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：b 0.6y f；(1)q 1.2 ff(2)對于允許預(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，截

29、面邊緣的混凝土 法向應(yīng)力應(yīng)符合下列條件：b Ct 1.2；(3)b 1.2 fb Ct 1.2；(3)(4)什么是部分預(yù)應(yīng)力混凝土？它的優(yōu)越性是什么？(4)答：部分預(yù)應(yīng)力混凝土是相對于全預(yù)應(yīng)力混凝土而言的，它的定義是：在全部使用 荷載作用下，允許受拉邊的混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力甚至出現(xiàn)寬帶不大的裂縫的中等或低預(yù)應(yīng) 力度的混凝土結(jié)構(gòu)。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，減少了預(yù)應(yīng)力筋 的用量，降低了（有時是很不利的）反拱值，減少了產(chǎn)生縱向裂縫的可能性，改善了結(jié) 構(gòu)的延性和抗震性能。以鋼筋混凝土和全預(yù)應(yīng)力混凝土為兩個限界，部分預(yù)應(yīng)力混凝土 處于這兩個界限之間的廣大領(lǐng)域。它既有兩者的優(yōu)點，又克服了兩

30、者的缺點，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新型結(jié)構(gòu)混 凝土。它與普通鋼筋混凝土，全預(yù)應(yīng)力混凝土一起，組成了完整的配筋混凝土系列。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，非預(yù)應(yīng)力鋼筋對預(yù)應(yīng)力損失及抗裂性是有利還是不利？答：預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢之一是越來越廣泛地采用部分預(yù)應(yīng)力混凝土。其 特點是適應(yīng)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，對混凝 土的收縮和徐變能起阻礙作用，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，所以對混凝土建立的有效預(yù)壓應(yīng)力是不利的。另一方面，對預(yù)應(yīng)力鋼筋來說，由 于非預(yù)應(yīng)力鋼筋的存在，減少了收縮和徐變變形。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 對預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性是不利的?？傊?，由于非預(yù)應(yīng)力鋼筋的存在，預(yù)應(yīng)力鋼筋 中的預(yù)應(yīng)力損失是減少了，但是混凝土中的預(yù)壓應(yīng)力則相對地降低更多，且隨非預(yù)應(yīng)力 鋼筋的增加而更加嚴(yán)重。由此可見，非預(yù)應(yīng)力鋼筋的存在對預(yù)應(yīng)力損失和抗裂性是不利 的，計算預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力損失和抗裂性時不考慮這種不利影響是偏于不 安全的。60.什么是b 、pc樣的？有什么區(qū)另別？b 和。p0或60.什么是b 、pc樣的？