钢混第十章思考题答案
高等钢混思考题-1-2

第一章绪论1、高等钢筋混凝土结构学课程的性质、地位、主要内容①钢筋混凝土结构学的定义;专科、本科、硕士、博士的钢筋混凝土课程的区别②钢筋混凝土在结构工程(混凝土结构、钢结构、组合结构、其它结构)、土木工程中地位(混凝土的用量、知识点多,难学)、与日常生活息息相关,科普知识、反映一个人的综合素质)③主要内容(书上的13章)④钢筋混凝土文化(人、事、历史)2、钢筋混凝土结构中所用材料的最新发展方向①材料与结构的关系,研究材料的必要性和意义②混凝土的发展方向(高性能、轻质、纤维、碾压、特种)③配筋的发展方向(钢筋、纤维筋、防腐筋)④界面的研究热点(粘结力、)3、钢筋混凝土结构的最新发展方向①钢-混凝土组合结构(概念、主要问题、研究热点)②预应力混凝土结构③大体积混凝土结构④超长、超高、超厚钢筋混凝土结构4、钢筋混凝土结构设计计算理论方面的研究热点①结构的功能设计②工程结构的可靠度理论与实用设计方法③基本构件的设计计算理论④混凝土的收缩与徐变⑤混凝土的裂缝与断裂力学⑥钢筋混凝土结构的有限元分析方法5、钢筋混凝土结构的耐久性、鉴定与加固①耐久性的概念②新建结构的耐久性设计③耐久性下降的机理④既有结构的鉴定⑤建筑物的维修与加固6、钢筋混凝土结构试验技术的研究热点①试验研究的重要性②高级加载与测量设备③研究内容的趋势(构件-结构;静-动;单向-三维;荷载-变形;结构-材料;宏观-微观)④无损检测技术(CT、电镜、声发射、核磁共振)第二章钢筋混凝土结构设计理论1、钢筋混凝土结构设计理论的发展历史①早期的极限强度理论(特征)②弹性理论----允许应力法(特征、优点、缺点)③破损阶段理论④极限状态理论⑤基于功能的极限状态设计法2、可靠度理论在混凝土结构设计理论中应用的历程①材料强度如何取?荷载大小如何取?安全度有多大?②专门化的研究机构③水准Ⅰ-半概率半经验法④水准Ⅱ-近似概率法⑤水准Ⅲ-全概率法3、工程结构可靠度分析的基本概念和方法①基本概念(结构抗力、作用、作用效应、极限状态方程、失效概率、可靠指标、目标可靠指标、极限状态、设计工况、荷载组合)②荷载的取值(作用、作用代表值、作用代表值的确定)③材料强度的取值(材料强度的标准值、立方体抗压强度、轴心抗压强度、轴心抗拉强度、钢筋强度标准值、材料强度的设计值)④可靠指标的计算两个正态分布的随机变量(理论解)两个对数正态分布的随机变量(变换)多个正态分布的随机变量(中心点、验算点)多个非正态分布的随机变量(当量正态化)4、工程实用设计表达式①实用设计表达式(为什么要这样?不同的规范做法不一样,此处以国标为例)②几个有关的系数(结构重要性系数、荷载分项系数、材料强度分项系数)③荷载组合(基本、偶然、标准、频遇、准永久)④设计表达式(承载能力、正常使用)⑤不同规范的做法(水工、港工、新老规范的区别)5、钢筋混凝土结构设计理论需继续研究的问题①可靠度理论的应用前景②结构安全度的大小③极限状态的种类④随机过程的引入⑤⑥。
钢混作业题及部分答案

1-1 单筋矩形截面受弯构件、其截面尺寸为b = 200 mm ,h = 500 mm ,承受计算弯矩M d = 84.8 kN ·m ,结构重要性系数1.0;混凝土强度等级为C30,钢筋为HRB400。
求承受拉钢筋截面面积。
解:1、根据题意,Mdγ0=84.8kN •mMPa fcd8.13=mm h4600=,M dγ0= )2(0x bx h f cd -⇒)2460(2008.13108.846x x -⋅⋅⋅=⨯ ⇒mm x 72=检验mm x 72=≤mm hb2500=ξ,代入ffA sdcds bx=中求得A s=6022mm选取4 14(外径16.2mm )提供的钢筋截面面积6152mm ,钢筋按一排布置,所需界面最小宽度bmin=8.2142.164303302=⨯+⨯+⨯≥200mm,重新选取3 16(外径18.4mm )提供的钢筋截面积6032mm ,所需界面最小宽度为2.1754.183302302min=⨯+⨯+⨯=bmm ≤mm 200,梁的实际有效高度为mm h4602/4.18305000=--=,实际配筋率为0019.045.00065.08.460*200/603min==≥===ff hAsdtd s b ρρ校核结果满足要求。
1-2 有一行车道板,板厚为140 mm ,每米宽承受自重弯矩标准值为M GK = 1.27 kN ·m ,汽车荷载载产生弯矩标准值M QK = 11.9 kN ·m 。
结构重要性系数1.0,混凝土强度等级为C35,钢筋为HRB335。
试设计受拉钢筋,并验算截面强度。
2、解:弯矩组合设计值为m kN M M MQK GK d⋅=+=184.184.12.1所以m kN Md⋅=184.180γ=h140-40=100mm查表得56.0=ξbMPa fcd1.16=MPa ftd52.1=MPa fsd280=由)2(00xbx h fMcd d-=γ求得=x 12mm ≤h b 0ξ=56mm ⇒ffA sdcds bx==6902mm选用钢筋间距90mm,8mm 和10mm 两种直径钢筋间隔放置,提供的钢筋面积=As7162mm实际配筋率=≥===ρρmin0068.0105*1000/716hAb s 0.0024,=h 0105mm验算:=x bf A f cdssd =12.5mm ,=M du )2(0xbx h fcd -=19.9kN>18.18kN.1-3 有一矩形截面悬臂根部截面所承算弯矩M d = 30 kN ·m ,结构重要性系数1.0;截面尺寸b = 180 mm ,h = 350 mm ;混凝土强度等级为C40,钢筋为HRB400。
钢混组合结构答案

习题辅导1.什么是钢-混凝土组合梁?答:钢-混凝土组合梁是指通过抗剪连接件将钢梁与混凝土板连成整体而共同工作的抗弯构件。
2.钢-混凝土组合梁混凝土翼缘的有效宽度是如何定义的?答:所谓有效宽度就是在这个宽度范围内,板中正应力均匀分布且其值等于混凝土板中应力的最大值,并且其合力等于实际应力分布情况下的合力。
3.什么是换算截面法?答:就是根据钢材和混凝土的弹性模量比将混凝土截面换算成钢截面来计算组合梁的变形。
4.何为组合梁的剪力连接度?答:设剪力连接件的抗剪能力等于组合梁交界面剪力时所需的剪力连接件数目为N f,最大弯矩截面到零弯矩截面的全部剪力连接件数目为N,则剪力连接度就等于N/N f。
5.按抗剪连接程度的高低组合梁可以分为哪两种?答:完全剪力连接组合梁和部分剪力连接组合梁。
6.在我国规范中规定组合梁的抗剪连接度应大于多少答:0.57.在组合梁的弹性分析法中,采用了哪些假定?答:1)钢材和混凝土均为理想的弹性体2)钢筋混凝土板与钢梁之间的滑移忽略不计,符合平截面假定3)混凝土板按实体面积计算,不考虑开裂影响4)不考虑混凝土板中的钢筋8.钢梁屈服时,组合梁的裂缝宽度计算应按哪种理论计算?答:弹性理论。
9.连续组合梁的内力分析,可以采用哪两种计算方法?答:弹性计算方法和塑性计算方法。
10.组合梁的变形均按哪种理论进行分析?答:弹性理论。
11.栓钉的主要作用是什么?答:主要是传递钢梁和混凝土板之间的纵向剪力。
12.采用栓钉作为组合梁的剪力连接件时,栓钉的极限承载力随栓钉直径,抗拉强度和混凝土强度等级的变化关系。
答:栓钉相对较弱时,极限承载力随栓钉直径和栓钉的抗拉强度增加而提高混凝土板相对较弱时,极限承载力随栓钉直径和砼强度等级增加而增加13.确定连接件受剪承载力的试验方法有哪些?答:有推出试验和梁式实验。
14、组合梁剪力连接设计的临界截面有哪些?答:1) 弯矩和竖向剪力最大处2) 所有的支点及零弯矩截面3) 很大的集中荷载作用下的截面4) 组合梁截面的突变处5)悬臂梁的自由端6)需做附加验算的其它截面15.我国现行规范中计算组合梁的弹性挠度时采用刚度折减法,其对刚度的折减是考虑了什么因素对梁挠度的增加效应来进行折减的?答:滑移16.组合梁的截面抗弯刚度沿着梁的跨度方向是发生变化的么?答:是变化的,支座处和集中荷载作用处最小。
工程力学课后习题答案第10章题解g

( ) ∑ M B
= 0 , FC
= − Me l
↓
77
CA 段
M
=
−
Me l
x1
⎜⎛ 0 ⎝
≤
x1
<
l 2
⎟⎞ ⎠
AB 段
M
=
−
Me l
x2
+
Me
⎜⎛ ⎝
l 2
<
x2
≤
l
⎟⎞ ⎠
CA
段 ⎜⎛ 0 ⎝
≤
x1
<
l 2
⎟⎞ ⎠
AB
段 ⎜⎛ ⎝
l 2
<
x2
≤
l ⎟⎞ ⎠
EIw1′′ =
−
Me l
x1
EIw1′
=
3d × (3d )3
12
=
81d 4 12
;设钢丝绳每股横截面为 d × d ,则 9 股钢丝绳的惯
性矩为 I 2
= 9× d ×d3 12
=
9d 4 12
=
1 9
I1
,故钢丝绳要柔软得多。
10-4 用叠加法求梁的位移时,应满足哪些条件? 答 小变形。
10-5 提高梁的弯曲刚度的主要措施有哪些?与提高梁强度的措施有何不同? 答 提高梁的弯曲刚度的主要措施有 (1)调整加载方式,改善结构设计; (2)减小梁的跨度,增加支承约束; (3)增大梁的弯曲刚度 EI。
)
=
3 8
qlx2
−
ql 2
⎜⎛ ⎝
x2
−
l 4
⎟⎞ ⎠
⎜⎛ ⎝
l 2
≤
x2
≤
l ⎟⎞ ⎠
(完整版)钢混第十章思考题答案

钢混第十章思考题1、对构件施加预应力的作用是什么?为什么在预应力混凝土构件中可有效地利用高强钢筋,而在普通钢筋混凝土构件中则不合适?、1)当构件承受外荷载后,混凝土中将产生拉应力,于是混凝土中事先已存在的预压应力将全部或部分抵消荷载产生的拉应力,使结构构件在正常使用状态下,不出现裂缝或推迟出现裂缝,从而提高结构的抗裂性能,扩大其使用领域。
2)提高混凝土强度等级对其抗拉强度提高很少,对提高构件裂度和刚度的效果也很小。
采用高强度钢筋可以节约钢材,降低造价,但受到裂缝宽度的制约,不能满足正常使用极限状态的要求。
预应力混凝土可以利用钢筋部分抗压强度,使结构不出现或推迟出现裂缝,有效利用高强钢筋。
2、哪些构件和构件的哪些部位最适宜施加预应力?高层建筑的结构体系:框架结构、剪力墙结构、筒体结构;大跨度,大柱网多层多跨框架结构;对抗裂要求高的混凝土结构。
3、先张法和后张法预应力混凝土施工工艺的主要区别是什么?建立预应力的方法不同:先张法实在放松预应力钢筋时才对混凝土产生压缩,而后张法实在张拉预应力的同时即对混凝土进行了预压。
先张法通过预应力钢筋与混凝土之间的粘结对混凝土施加预压应力,预应力钢筋靠粘结应力自锚建立预应力,先张法的锚具只起临时锚固作用,预应力钢丝放松后即可取下重复使用;后张法则是通过锚具对混凝土施加预压应力,因此锚具是后张法构件的一部分,不能取下使用。
4、先张法和后张法都是通过张拉钢筋对混凝土施加预应力,它们对混凝土传递预压应力的方法有何不同?先张法通过预应力钢筋与混凝土之间的粘结对混凝土施加预压应力,预应力钢筋靠粘结应力自锚建立预应力,先张法的锚具只起临时锚固作用,预应力钢丝放松后即可取下重复使用;后张法则是通过锚具对混凝土施加预压应力,因此锚具是后张法构件的一部分,不能取下使用。
5、对预应力混凝土结构所用的钢筋和混凝土各有什么要求?钢筋:高强度、与混凝土有足够的粘结强度、良好的加工性能、具有一定的塑性、低松弛、耐腐蚀;混凝土:高强度、收缩和徐变少、快硬和早强、发展轻骨料混凝土,减轻结构自重。
混凝土结构设计原理思考题答案

混凝土结构设计原理部分思考题答案第一章钢筋混凝土的力学性能思考题钢筋冷加工的目的是什么?冷加工的方法有哪几种?各种方法对强度有何影响?答:冷加工的目的是提高钢筋的强度, 减少钢筋用量。
冷加工的方法有冷拉、冷拔、冷弯、冷轧等。
这几种方法对钢筋的强度都有一定的提高,4、2.试述钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些规定?5、答: 钢筋混凝土结构中钢筋应具有: (1)有适当的强度;(2)与混凝土粘结良好;(3)可焊性好;(4)有足够的塑性。
6、除凝土立方体抗压强度外, 为什么尚有轴心抗压强度?7、答:立方体抗压强度采用立方体受压试件, 而混凝土构件的实际长度一般远大于截面尺寸, 因此采用棱柱体试件的轴心抗压强度能更好地反映实际状态。
所以除立方体抗压强度外, 尚有轴心抗压强度。
8、混凝土的抗拉强度是如何测试的?9、答:混凝土的抗拉强度一般是通过轴心抗拉实验、劈裂实验和弯折实验来测定的。
由于轴心拉伸实验和弯折实验与实际情况存在较大偏差, 目前国内外多采用立方体或圆柱体的劈裂实验来测定。
什么叫混凝土徐变?线形徐变和非线形徐变?混凝土的收缩和徐变有什么本质区别?答: 混凝土在长期荷载作用下, 应力不变, 变形也会随时间增长, 这种现象称为混凝土的徐变。
当连续应力σC 0.5fC 时, 徐变大小与连续应力大小呈线性关系, 这种徐变称为线性徐变。
当连续应力σC 0.5fC 时, 徐变与连续应力不再呈线性关系, 这种徐变称为非线性徐变。
混凝土的收缩是一种非受力变形, 它与徐变的本质区别是收缩时混凝土不受力, 而徐变是受力变形。
10、如何避免混凝土构件产生收缩裂缝?答:可以通过限制水灰比和水泥浆用量, 加强捣振和养护, 配置适量的构造钢筋和设立变形缝等来避免混凝土构件产生收缩裂缝。
对于细长构件和薄壁构件, 要特别注意其收缩。
第二章混凝土结构基本计算原则思考题1.什么是结构可靠性?什么是结构可靠度?2.答:结构在规定的设计基准使用期内和规定的条件下(正常设计、正常施工、正常使用和维护), 完毕预定功能的能力, 称为结构可靠性。
钢筋混凝土原理和分析_第三版课后答案

-4-
2.主要因素的影响
2-1
解:①推导式 2-3:
Ne Ne 1 e 0 h fc 1 3 2 根据要求,弹性状态下,根据: bh ,得: bh 12 f c bh Ne 6e 1 ( 0 ) h ②推导式 2-4: Ne Ne 1 e 0 h bh 1 bh 3 2 x h 12 e Ne Ne 1 xe e 0 h 弹性状态下,根据: bh 1 bh 3 2 ,得: 12 xe h 0.5 h 12e0
思考与练习 1.基本力学性能
1-1
混凝土凝固后承受外力作用时,由于粗骨料和水泥砂浆的体积比、形状、排 列的随机性,弹性模量值不同,界面接触条件各异等原因,即使作用的应力完全 均匀,混凝土内也将产生不均匀的空间微观应力场。在应力的长期作用下,水泥 砂浆和粗骨料的徐变差使混凝土内部发生应力重分布, 粗骨料将承受更大的压应 力。 在水泥的水化作用进行时,水泥浆失水收缩变形远大于粗骨料,此收缩变形 差使粗骨料受压, 砂浆受拉, 和其它应力分布。 这些应力场在截面上的合力为零, 但局部应力可能很大,以至在骨料界面产生微裂缝。 粗骨料和水泥砂浆的热工性能(如线膨胀系数)的差别,使得当混凝土中水 泥产生水化热或环境温度变化时, 两者的温度变形差受到相互约束而形成温度应 力场。由于混凝土是热惰性材料,温度梯度大而加重了温度应力。环境温度和湿 度的变化,在混凝土内部形成变化的不均匀的温度场和湿度场,影响水泥水化作 用的速度和水分的散发速度,产生相应的应力场和变形场,促使内部微裂缝的发 展,甚至形成表面宏观裂缝。混凝土在应力的持续作用下,因水泥凝胶体的粘性 流动和内部微裂缝的开展而产生的徐变与时俱增,使混凝土的变形加大,长期强 度降低。 另外,混凝土内部有不可避免的初始气孔和缝隙,其尖端附近因收缩、温湿 度变化、徐变或应力作用都会形成局部应力集中区,其应力分布更复杂,应力值 更高。
第10章课后习题答案

第10章课后习题答案10-1证明当升角与当量摩擦角符合时,螺纹副具有自锁性。
当时,螺纹副的效率所以具有自锁性的螺纹副用于螺旋传动时,其效率必小于50%。
10-2解由教材表10-1、表10-2查得,粗牙,螺距,中径螺纹升角,细牙,螺距,中径螺纹升角对于相同公称直径的粗牙螺纹和细牙螺纹中,细牙螺纹的升角较小,更易实现自锁。
10-3解查教材表10-1得粗牙螺距中径小径螺纹升角普通螺纹的牙侧角,螺纹间的摩擦系数当量摩擦角拧紧力矩由公式可得预紧力拉应力查教材表9-1得35钢的屈服极限拧紧所产生的拉应力已远远超过了材料的屈服极限,螺栓将损坏。
10-4解(1)升角当量摩擦角工作台稳定上升时的效率:(2)稳定上升时加于螺杆上的力矩(3)螺杆的转速螺杆的功率(4)因,该梯形螺旋副不具有自锁性,欲使工作台在载荷作用下等速下降,需制动装置。
其制动力矩为10-5解查教材表9-1得Q235的屈服极限,查教材表10-6得,当控制预紧力时,取安全系数由许用应力查教材表10-1得的小径由公式得预紧力由题图可知,螺钉个数,取可靠性系数牵曳力10-6解此联接是利用旋转中间零件使两端螺杆受到拉伸,故螺杆受到拉扭组合变形。
查教材表9-1得,拉杆材料Q275的屈服极限,取安全系数,拉杆材料的许用应力所需拉杆最小直径查教材表10-1,选用螺纹()。
10-7解查教材表9-1得,螺栓35钢的屈服极限,查教材表10-6、10-7得螺栓的许用应力查教材表10-1得,的小径螺栓所能承受的最大预紧力所需的螺栓预紧拉力则施加于杠杆端部作用力的最大值10-8解在横向工作载荷作用下,螺栓杆与孔壁之间无间隙,螺栓杆和被联接件接触表面受到挤压;在联接接合面处螺栓杆则受剪切。
假设螺栓杆与孔壁表面上的压力分布是均匀的,且这种联接的预紧力很小,可不考虑预紧力和螺纹摩擦力矩的影响。
挤压强度验算公式为:其中;为螺栓杆直径。
螺栓杆的剪切强度验算公式其中表示接合面数,本图中接合面数。
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不同:先张法相较于后张法,预应力钢筋的应力大,在完成第二批损失后,先张法总预应力钢筋建立的有效预应力比后张法少了αEP*δpcⅡ
14、预应力混凝土轴心受拉和受弯构件正截面的抗裂性能为什么都比非预应力混凝土构件高?试计算加以分析说明。
17、对先张法和后张法构件,当受拉区钢筋Ap合力点处的混凝土预压应力为零时,Ap中应力的计算式有何不同?
18、在受弯构件截面受压区配置预应力钢筋Ap的作用时什么?它对正截面受弯承载力和抗裂度有何影响?试分别写出先张法和后张法受弯构件达到承载力极限状态时,Ap中应力的计算式。
在构件没有使用之前不存在受拉受压区,当你在构件一端施加了预应力后就相当于在一端施加了偏心的轴力,那么另一端的混凝土就会受拉,这样容易使另一端的混凝土开裂,还有运输阶段万一放反了那么下端的混凝土更容易开裂,所以在受压区也施加一定的预应力。
25、预应力混凝土受弯构件的变形为什么比非预应力构件的变形小?简述其计算方法
预应力构件因为施加了预应力,提高了构件的抗裂性能,在设计荷载作用下,受拉区不会出现裂缝,提高了构件的抗弯刚度
26、计算由外荷载产生的挠度和由预应力产生的反拱时,是否采用相同的截面抗弯刚度?
相同:在施加预应力阶段,构件基本上按弹性体工作,故截面刚度可按弹性刚度EcI0确定。
9、为什么混凝土的收缩和徐变会引起预应力的损失?计算此项损失值时,应取用构件截面哪一部位的混凝土预压应力值?
混凝土的收缩使构件体积缩小,在预压力作用,混凝土沿受压方向还要产生徐变,亦使构件的长度缩小,使预应力钢筋随之回缩,引起预应力的损失。受拉区和受压区预应力钢筋在各自合力点处的混凝土法向压应力。
10、预应力损失值如何分批?先张法和后张法的第一批和第二批应力损失中各包括哪些项目?
12、先张法和后张法预应力混凝土轴心受拉构件在一下各阶段时,预应力钢筋和混凝土中的应力有何不同?为什么?写出它们的计算式:
1)施工阶段当全部预应力损失值出现后;
混凝土的预压应力为预应力钢筋预拉应力与非预应力钢筋受压应力之差
2)使用阶段当截面混凝土中预应力值为零后。
混凝土中的拉应力为零,预应力钢筋中还存在拉应力
预应力混凝土受弯构件比非预应力构件有较高得斜截面受剪承载力,主要由于受拉区混凝土中预压应力得作用,延缓和抑制了斜裂缝得开展,增大了剪压区高度,以及加大了斜裂缝之间骨料得咬合力。
22、工字形截面预应力混凝土梁在斜截面抗裂度验算时,如何取用验算截面和验算点的位置?写出验算公式。
23、什么是预应力钢筋的自锚?什么是预应力钢筋的预应力传递长度?
19、如何确定预应力混凝土受弯构件的相对界限受压区的高度?
对配置无屈服点的预应力筋,根据条件屈服定义,考虑残余残应变;再考虑钢筋的预拉应变。根据有屈服点的钢筋混凝土构件相对受压区高度公式修改得。
20、写出预应力混凝土受弯构件正截面抗裂度验算时,对一级和二级抗裂要求的验算式。
21、预应力混凝土受弯构件斜截面受剪承载力与非预应力构件有何不同,为什么?
2、哪些构件和构件的哪些部位最适宜施加预应力?
高层建筑的结构体系:框架结构、剪力墙结构、筒体结构;大跨度,大柱网多层多跨框架结构;对抗裂要求高的混凝土结构。
3、先张法和后张法预应力混凝土施工工艺的主要区别是什么?
建立预应力的方法不同:先张法实在放松预应力钢筋时才对混凝土产生压缩,而后张法实在张拉预应力的同时即对混凝土进行了预压。先张法通过预应力钢筋与混凝土之间的粘结对混凝土施加预压应力,预应力钢筋靠粘结应力自锚建立预应力,先张法的锚具只起临时锚固作用,预应力钢丝放松后即可取下重复使用;后张法则是通过锚具对混凝土施加预压应力,因此锚具是后张法构件的一部分,不能取下使用。
7、施工时可以采取什么措施来减少预应力损失值?
1)选择合适的锚具;2)将台座整体放入养护室养护砼;3)施工阶段无法减少,设计时可从砼弹性模量上稍作考虑;4)注意砼的养护。
8、什么时钢筋的应力松弛?它为什么会引起预应力的损失?
钢筋在高应力下,具有随时间增长而产生塑性变形的性能。在钢筋长度保持不变的条件下,钢筋应力会随时间的增长而降低,这种现象叫应力松弛。预应力筋张拉后固定在台座或构件上时,都会引起应力松弛,引起预应力钢筋应力的降低。
1)无粘结部分预应力混凝土梁开裂后的性能与相应有粘结预应力混凝土的梁相似,具有梁的受力性能;2)无粘结部分预应力混凝土的荷载-挠度曲线仍具有三折线形式,纯无粘结预应力混凝土无第三阶段,第二阶段无明显直线段;3)无粘结部分预应力混凝土由于收到非预应力有粘结钢筋的约束,裂缝条数和间距均与普通钢筋混凝土梁十分接近,改变了纯无粘结预应力混凝土梁只出现一条或少数几条裂缝的情况;4)无粘结部分预应力混凝土梁裂缝分布较为均匀,使受压区混凝土在接近极限荷载时压应变的分布比较均匀;5)混合配筋梁的无粘结预应力筋虽仍具有和纯无粘结预应力筋相似的特点,但其极限应力值要比纯无粘结梁中无粘结预应力筋的应力值高,且与梁的高跨比有关。无粘结部分预应力混凝土在适筋破坏时,非预应力钢筋均能达到其抗拉屈服强度,并对无粘结预应力钢筋极限应力的提高有明显作用。
指梁、板、柱等构件的受力钢筋伸入支座或基础中的直线及弯折部份。端部通过锚碇固定在地基,增加钢筋端部锚固力的一种办法。从钢筋应力为零的端面到钢筋应力为的截面之间的可以传递粘结应力的长度。
24、先张法构件施工时为什么要注意预应力钢筋的放松问题?它对预应力传递长度有什么影响?
预应力筋放张过程是预应力的传递过程,是先张法构件能否获得良好质量的一个重要环节。
4、先张法和后张法都是通过张拉钢筋对混凝土施加预应力,它们对混凝土传递预压应力的方法有何不同?
先张法通过预应力钢筋与混凝土之间的粘结对混凝土施加预压应力,预应力钢筋靠粘结应力自锚建立预应力,先张法的锚具只起临时锚固作用,预应力钢丝放松后即可取下重复使用;后张法则是通过锚具对混凝土施加预压应力,因此锚具是后张法构件的一部分,不能取下使用。
把混凝土预压前产生的损失称为第一批预应力损失,混凝土预压后产生的损失称为第二批预应力损失。
组合
先张法
后张法
第一批
钢筋应力松弛,钢筋与台座间温差,钢筋与孔道壁间摩擦,锚具变形钢筋内缩
钢筋与孔道壁间摩擦,锚具变形钢筋内缩
第二批
混凝土收缩、徐变
混凝土收缩徐变,环形结构的预应力损失,钢筋应力松弛
11、写出换算截面面积A0和净截面面积An的计算式。什么情况下要采用A0?什么情况下采用An?
29、什么是预应力引起的等效荷载
预应力筋对梁的作用可用一组等效荷载来代替。这种等效荷载一般由两部分组成:1)在结构锚固区引入的压力和某些集中弯矩2)由预应力筋曲率引起的垂直于束中心线的横向分布力,或转折引起的集中力。
30、荷载平衡ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的基本原理是什么,它对连续结构设计带来哪些方便
预应力的作用用等效荷载代替,且等效荷载的分布形式可设计为与外荷载的分布形式相同。这样可使梁上一部分以至于全部的外荷载被预加力产生的反向荷载抵消。荷载平衡后,可由平衡荷载推求所需的Np和矢高f。该法简化了对预应力梁的分析,避开了次弯矩的问题。
钢混第十章思考题
1、对构件施加预应力的作用是什么?为什么在预应力混凝土构件中可有效地利用高强钢筋,而在普通钢筋混凝土构件中则不合适?、
1)当构件承受外荷载后,混凝土中将产生拉应力,于是混凝土中事先已存在的预压应力将全部或部分抵消荷载产生的拉应力,使结构构件在正常使用状态下,不出现裂缝或推迟出现裂缝,从而提高结构的抗裂性能,扩大其使用领域。2)提高混凝土强度等级对其抗拉强度提高很少,对提高构件裂度和刚度的效果也很小。采用高强度钢筋可以节约钢材,降低造价,但受到裂缝宽度的制约,不能满足正常使用极限状态的要求。预应力混凝土可以利用钢筋部分抗压强度,使结构不出现或推迟出现裂缝,有效利用高强钢筋。
32、什么是无粘结预应力混凝土?有何特点?
在预应力钢筋表面涂上润滑防锈材料,像普通钢筋按要求位置直接放入模板中浇灌混凝土,待混凝土达到要求的强度后便可张拉钢筋。由于预应力钢筋和混凝土之间没有粘结,故称无粘结预应力混凝土。减小张拉时的摩擦力,并对预应力钢筋起防锈作用
33、无粘结部分预应力混凝土与纯无粘结预应力混凝土相比有什么特点?
31、什么是部分预应力混凝土?有何特点?
适当降低施加的预应力或采用混合配筋方法,即仅对一部分高强度钢筋施加预应力,另一部分非预应力钢筋配筋
1)减少了张拉工作量和张拉费用,节约锚具2)节约了部分预应力钢筋,经济合理得利用了部分非预应力钢筋3)能控制不希望的反拱值4)合理控制裂缝,非预应力钢筋可以分散裂缝并约束其宽度,允许出现某一允许宽度的裂缝5)提高了结构的延性,改善了全预应力混凝土破坏时的脆性。
27、允许出现裂缝的预应力混凝土受弯构件在计算裂缝宽度时,应对预应力构件的裂缝宽度计算公式作哪些修正?
28、为什么要对预应力混凝土受弯构件进行施工阶段的验算?写出其验算公式
预应力混凝土受弯构件在张拉(放松)、运输、吊装等施工阶段的受力状态和构件在使用阶段的受力状态不同。为了确保预应力混凝土结构构件在施工阶段的安全,除应进行施工阶段承载能力极限状态的验算外,还要针对施工阶段的不同情况,对构件截面边缘的混凝土法向应力进行验算。
预应力混凝土构件刚度相比普通混凝土构件有所提高,所以在相同荷载情况下,预应力混凝土构件的变形小,延迟裂缝的产生。
15、对后张法构件张拉端部的锚固区应作哪些验算?如何验算?
张拉端部锚固区局部受压承载力验算:局部受压区截面尺寸的验算;局部受压承载力的验算
16、写出受弯构件正截面混凝土预压应力为零时,预应力和非预应力钢筋合力N及其偏心距e的计算式。
5、对预应力混凝土结构所用的钢筋和混凝土各有什么要求?
钢筋:高强度、与混凝土有足够的粘结强度、良好的加工性能、具有一定的塑性、低松弛、耐腐蚀;混凝土:高强度、收缩和徐变少、快硬和早强、发展轻骨料混凝土,减轻结构自重。