混凝土结构设计原理离线作业.docx

《混凝土结构设计原理》---第3次作业
二、主观题（共7道小题）
为什么在钢筋混凝土受弯构件中不能有效地利用高强度钢筋和高强度混凝土？而在 预应力混凝土构件中必须采用高强度钢筋和高强度混凝土 ？
答：由于钢筋混凝土受弯构件拉区混凝土的过早开裂，导致使用荷载下构件的裂缝宽度 与钢筋应力（7 SS，近于成正比，而构件的刚度BS与受拉钢筋截面面积As也近似成正比。因 此，如采用高强度钢筋，且充分利用其抗拉强度设计值（fy）,则As将近乎成反比的减小； 7 SS将成比例的增大。结果是构件的挠度和裂缝宽度都超过了允许的限值，上述分析说明对 构件挠度和裂缝宽度的控制等于控制了钢筋混凝土构件中钢筋的抗拉强度设计值。在钢筋混 凝土受弯构件中采用高强度混凝土也是不合理的，因为提高混凝土的强度对减小 wmax几乎没
有作用，对提高Bs的效果也不大。其根本原因是拉区混凝土过早开裂的问题并没有得到解 决。
可参见教材第3页，或者新教材第4章相关内容。
在预应力混凝土构件中，由于混凝土的收缩、徐变，钢筋应力松弛等原因将产生预应力 损失。为了扣除应力损失后，仍能保留有足够的预应力值，需施加较高的张拉控制应力，所 以必须采用高强度的钢筋。为了能承受较高的预压应力，并减小构件截面尺寸以减轻构件的 自重，预应力混凝土构件中须采用高强度的混凝土。同时采用高强钢筋和高强混凝土可以节 约材料，取得较好的经济效果。
2预应力筋的张拉控制应力7 con为什么不宜过高？
答：7 con过高会出现以下一些值得注意的问题：①7 con越高，构件的开裂荷载与极限 荷载越接近，使构件破坏前缺乏足够的预兆。②当进行超张拉时，由于张拉应力的不均匀性 可能使个别钢筋的应力超过屈服强度（或抗拉强度）。发生永久变形（或脆断）。③使预应力 松弛损失增大。对预应力筋进行张拉的过程，同时也是对它进行质量检验的过程；一旦张拉 终止，预应力筋中应力将逐渐降低，7 con维持的时间是短暂的，因此可不受抗拉强度设计 值的限制，而直接与抗拉强度的标准值相联系。
为什么在计算由于混凝土收缩徐变引起的预应力损失7 16时，要控制
7 pc/fcu < ?
答： c时。徐变与初应力为非线性关系，徐变将明显增大。《规范》 的内计算公式是建立在线性徐变基础上的，因此要求控制 7 pc/f ' cu< 。否则徐变过大，
也难以计算。
梁下部和上部预应力数值大小，对梁正截面受弯承载力有何影响？对梁传力锚固阶 段和使用阶段抗裂性有何影响？
答：适当增大「…，对梁正截面抗弯承载力影响不大，能改善梁使用阶段抗裂性，但梁 传力锚固阶段（就是施工阶段）容易开裂；
适当增大b：汰，能改善梁传力锚固阶段（就是施工阶段）抗裂性，但是会减小梁正截面受 弯承载力，对使用阶段抗裂性也不利。
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Xh=250mmX 450mm,安全等级为 二级，混凝土强度等级为C40,配置4B16的HRB335级纵向受拉钢筋，as=35mm.
【要求】该梁所能承受的极限弯矩设计值Mu。
=,环境类别为一类, 截面尺寸为b Xh=250mmX 500mm,安全等级为二级，混凝土强度等级为C20,配置 HPB335级纵向受拉钢筋。
【要求】：设计纵向受拉钢筋 As。 提示：可假设 asa=65mm
混凝土结构设计原理》 ---第 4 次作业
一、主观题（共1 8道小题）
如何减小梁弯曲裂缝宽度？ 答：减小钢筋应力,增加纵筋配筋率,合理布置钢筋,适当减小钢筋间距,采用变形钢
筋替代光圆钢筋,采用预应力构件
最大裂缝宽度wmax是指钢筋表面处的裂缝宽度，还是构件外表面处的裂缝宽度？ 答：指构件外表面处的裂缝宽度
由缝宽度计算公式可知，混凝土保护层越大，裂缝宽度就越大，这是否说明小的混
凝土厚度对结构的耐久性更好？
答：足够的混凝土保护层的质和量对耐久性有好处。
试从 WxWW说明，普通钢筋混凝土受弯构件不适宜使用高强度钢筋？
答：裂缝宽度与钢筋应力大致成正比，所以限制裂缝宽度就等于限制了钢筋应力值，因 此无法米用咼强度钢筋。
影响梁斜截面受剪承载力的因素有哪些？
答：剪跨比、混凝土强度等级、腹筋、纵向受拉钢筋