混凝土结构原理习题解答——第10章习题.ppt

第十章预应力混凝土构件
问答题
计算题
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?为何不能取得大高,也不能取得大低?
?是由什么原因产生的?
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10 问答题
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?先张法和后张法各项预应力损失是怎样组合的?
,在施工阶段计算预加应力产生的混凝土法向应力σpc时,为什么先张法构件用A0,而后张法构件用An?而在使用阶段时,都采用 A0?先张法、后张法的A0、An如何进行计算?
,预应力损失值也相同,当加载至混凝土预压应力σpc=0时,先张法和后张法两种构件中预应力钢筋的应力是否相同,哪个大?
,为什么钢筋的应力为:
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预应力混凝土结构的优缺点是什么?
答:预应力混凝土结构与普通混凝土结构相比,其主要优点是:1)提高构件的抗裂度,改善了构件的受力性能。因此适用于对裂缝要求严格的结构;2)由于采用了高强度混凝土和钢筋,从而节省材料和减轻结构自重,因此适用于跨度大或承受重型荷载的构件;3)提高了构件的刚度,减少构件的变型,因此适用于对构件的刚度和变形控制较高的结构构件;4)提高了结构或构件的耐久性、耐疲劳性和抗震能力。
预应力混凝土结构的缺点是需要增设施加预应力的设备,制作技术要求高,施工周期较长。
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为什么预应力混凝土构件所选用的材料都要求有较高的强度?
答:钢筋:预应力混凝土结构在制作和使用过程中,由于种种原因会出现各种预应力损失,为了在扣除预应力损失后,仍然能使混凝土建立起较高的预应力值,需采用较高的张拉应力,因此预应力钢筋必须采用高强钢筋(丝)。
混凝土:预应力混凝土只有采用较高强度的混凝土,才能建立起较高的预压应力,并可减少构件截面尺寸,减轻结构自重。对先张法构件,采用较高强度的混凝土可以提高黏结强度;对后张法构件,则可承受构件端部强大的预压力。
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什么是张拉控制应力?为何不能取得太高,也不能取得太低?
答:张拉控制应力是指张拉预应力钢筋时所控制的最大应力值,其值为张拉设备所控制的总的张拉力除以预应力钢筋面积的到的应力值。从充分发挥预应力优点的角度考虑,张拉控制应力应尽可能地定得高一些,张拉控制应力定得高,形成的有效预压应力高,构件的抗裂性能好,且可以节约钢材,但如果控制应力过高,会有构件的延性较差、对后张法构件有可能造成端部混凝土局部受压破坏、预应力损失增大等缺点。张拉控制应力也不能定过低,它应有下限值。否则预应力钢筋在经历各种预应力损失后,对混凝土产生的预压应力过小,达不到预期的抗裂效果。
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预应力损失有哪些?是由什么原因产生的?
答:钢筋得张拉控制应力,从开始张拉至构件使用,由于张拉工艺和材料特性等原因将不断降低,这种预应力降低的现象称为预应力损失。预应力损失包括以下六项:1)锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失σl1 ;2)预应力钢筋与孔道壁之间摩擦引起的预应力损失σl2 ;3)混凝土加热养护时,受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间温差引起的损失σl3 ;4)钢筋应力松弛的引起的预应力损失σl4 ;5)混凝土的收缩徐变引起的预应力损失σl5 ;6)环形构件预应力钢筋钢筋挤压混凝土引起的预应力损失σl6。
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如何减少各项预应力的损失值?
答:1)减少σl1的措施有:①选择变形小或预应力钢筋内缩小的锚具,尽量减少垫板数;②对先张法构件,选择长台座。2)减少σl2的措施有:①对较长的构件可在两端进行张拉; ②采用超张拉。 3、减少σl3的措施有:①采用二次升温养护;②在钢模上张拉预应力钢筋。 4)减少σl4的措施有:①采用超张拉可使应力松弛损失有所降低。5)减少σl5的措施有: ①采用高标号水泥,减少水泥用量,降低水灰比; ②采用级配良好的骨料,加强振捣,提高混凝土的密实性; ③加强养护,以减少混凝土的收缩;④控制混凝土应力σpc,要求,以防止发生非线性徐变。
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预应力损失值为什么要分第一批和第二批损失?先张法和后张法各项预应力损失是怎样组合的?
各阶段预应力损失值的组合
预应力损失值的组合先张法构件后张法构件
第一批损失σlⅠσl1+σl2+σl3+σl4 σl1 +σl2
第二批损失σlⅡσl5 σl4+σl5+σl6
答: 为了计算方便,《规范》把预应力损失分为两批,混凝土受预压前产生的预应力损失为第一批预应力损失σ