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1、混凝土概念题基本原理课后习题6-1 对于纯扭构件，为什么配置螺旋形钢筋或配置垂 直箍筋和纵筋？答：试验表明， 无筋截面混凝土构件在扭矩的作用下， 首先在截面长边中点附近最薄弱处产生一条是45角方向的斜裂缝，然后迅速地以螺旋形向相邻两面延 伸，最后形成一个三面开裂，一面受压的空间扭曲破 坏面，使结构立即破坏，具有典型脆性破坏性质。因 此可在混凝土构件中沿 45角主拉应力方向配置螺 旋钢筋，并将螺旋钢筋配置在构建截面的边缘处，或 在构件中配置箍筋和纵筋来承受主拉应力，承受扭矩 作用效应，提高抗扭承载力。6-2 纯扭适筋、少筋、超筋构件的破坏特征是什么？ 答：少筋构件：当混凝土受扭构件配筋数量较少时
2、， 破坏特性：结构在扭矩荷载作用下，混凝土开裂并退 出工作，混凝土承担的拉力转移给钢筋，由于结构配 置纵筋及箍筋数量较少时，钢筋应力立即达到或超过 屈服点，结构立即破坏。属于脆性破坏。适筋破坏： 当混凝土受扭构件按正常数量配筋时， 破 坏特征是结构在扭矩荷载作用下，混凝土开裂不断开 展并退出工作，钢筋应力增加但没有达到屈服点， 进而混凝土裂缝不断开展，最后由于受压区混凝土达 到抗压屈服点，进而混凝土裂缝不断开展，最后由于 受压区混凝土达到抗压强度而破坏。破坏时其变形及 混凝土裂缝宽度较大。属于延性破坏。超筋破坏： 当混凝土受扭构件配筋数量过大或混凝土 强度等级过低时，结构破坏特征：结构破坏时纵
3、筋和 箍筋均未达到屈服点，受压区混凝土首先达到抗压强 度而破坏。结构破坏时其变形以及混凝土裂缝宽度较小，属于脆性破坏。当混凝土受扭构件的纵筋与箍筋比率相差较大时为 部分超筋构件；随着扭矩荷载的不断增加，配置数量 较少的钢筋达到屈服点，最后受压区混凝土达到抗压 强度而破坏。结构破坏时配置数量较多的钢筋并没有 达到屈服点，结构具有一定的延性。6-3 我国规范是怎样处理在弯、剪、扭联合作用 下的结构构件设计的？ 答：在国内大量试验研究和按变角空间桁架模型分析 的基础上，规范给出弯矩以及弯剪扭构件承载力 的实用计算法。受弯扭构建的承载力计算，分别按受 纯弯矩和受纯扭矩计算纵筋与箍筋。然后将相应的钢 筋
4、截面面积进行叠加，即弯扭构件的纵筋用量为受弯 的纵筋和受扭的纵筋截面面积之和，而箍筋用量则有 受扭的箍筋所决定，弯剪扭构件承载力计算，分别按 受弯和受扭计算的纵筋截面面积叠加，分别按受剪和 受扭计算的箍筋解密恩面积相叠加6-5 为什么规定受扭构件的截面限制条件？若扭矩超 过截面限制条件的要求，解决方法是什么？ 答：在受扭构件计算时，为了保证结构界面尺寸及混 凝土材料强度不致过小，结构在破坏时混凝土不首先 被压碎，因此规定截面限制条件。若扭矩超过截面限 制条件的要求，则需要加大构件截面尺寸，或提高混 凝土强度等级。6-6 在什么情况下受扭构件应按最小配箍率和最小纵 筋配筋率进行配筋？ 答：钢筋混
5、凝土构件承受的剪力及扭转相当于结构混 凝土即将开裂时剪力及扭矩值的界限状态，称为构造 配筋界限。从理论上说来，结构处于界限状态时，由 于混凝土尚未开裂，混凝土能够承受荷载作用而不需 要设置受剪及受扭钢筋；但在设计时为了安全可靠， 以防止混凝土偶然开裂而丧失承载力。按构造要求还 应设置符合最小配箍率要求得钢筋截面面积。6-7 在弯、剪、扭联合作用下构件的受弯配筋是怎么 考虑的？受剪配筋是怎样考虑的？答：在（M、V、T）作用下，构件受弯配筋按纯弯构件计算，受剪钢筋先按纯剪时计算，但剪扭都具有相 关性，所以计算时要乘以降低系数。6 9（非课后习题，但老师提及过）什么是平衡扭矩 和协调扭矩（附加扭矩）
6、？ 答：若结构的扭矩是由荷载产生的，其扭矩可根据平 衡条件求得，与构件的抗扭刚度无关，这种扭矩称为 平衡扭矩。超静定结构中由于变形的协调使截面产生的扭 转，称为协调扭转或附加扭转。9-1 何谓预应力混凝土？与普通钢筋混凝土构件相 比，预应力混凝土构件有何优缺点？ 答：在混凝土构件承受外荷载之前，对其手拉区预先 施加压应力，就成为预应力混凝土结构。预应力混凝土优点：1，提高构件的抗裂能力2，增大了构件的刚度3，充分利用了高强度材料4，扩大构件的应用范围缺点：1，施工工序多2，对施工技术要求高且需要张拉设备3，锚夹具及劳动力费用高9-2 为什么预应力混凝土构件必须采用高强度钢材，且应尽可能采用高强
7、度等级的混凝土？答：在进行张拉时，为得到较大预应力需对钢筋进行较大限度的张拉，所以刚才须采用高强度的，同样，混凝土强度等级越高，能够承受预应力也越高，二者强度等级相配合，可获得较经济的截面尺寸，对先张 构件，高强度等级的高粘结力尤为重要。9.3 预应力混凝土分为哪几类？各有何特点？答： 1 预应力混凝土分为以下几类：a. 先张法和后张法预应力混凝土b. 全预应力和部分预应力混凝土c. 有粘结预应力和无粘结预应力混凝土2 先张法：通过预应力钢筋和混凝土的粘结力传 递预应力的，制作方法是先张拉预应力钢筋后浇灌混 凝土而成的。适用于预制厂大批制作中 . 小构件。3 后张法：是依靠其两端的锚具锚住预应
8、力的，制作方法是先浇灌混凝土，待混凝土达到规定强度后 再张拉预应力钢筋而成的，此方法适用于在施工现场 制作大型构件，如预应力屋架，吊车梁，大跨度桥梁等。4全预应力混凝土： 指在使用荷载作用下， 构件截面混凝土不出现拉应力。即为全截面受压的构件。5部分预应力混凝土： 指在使用荷载作用下， 构件截面混凝土允许出现拉应力或开裂，即只有部分截面受压。6 有粘结预应力混凝土： 是指沿预应力全长其周 围均与混凝土粘结握裹在一起的预应力混凝土结构。7 无粘结预应力混凝土： 指预应力筋伸缩， 滑动 自由，不与周围混凝土粘结的预应力混凝土结构。 9-4 施加预应力的方法有哪几种？先张法和后张法的 区别何在？试简
9、述它们的优缺点及适用范围。 答：施加预应力的方法有：先张法和后张法。先张法 和后张法的区别在于两者施加预应力的工艺、传递预 应力及适用范围。先张法相对后张法的制作要简单， 而后张法的锚具不能够重复使用且制作工艺复杂。先 张法适用于在预制厂大批制作中、小型构件，如预应 力混凝土楼板、梁等。后张法适用于在施工现场制作 大型构件，如预应力屋架、吊车梁、大跨度桥梁等。9.5什么张拉控制力3 con ?为什么张拉控制应力值 不能过高也不能过低？答： 1 张拉控制应力是指张拉预应力钢筋时，张拉设 备的测力仪表所指示的总张拉应力除以预应力钢筋截 面面积得出的拉应力值，以3 con 表示。23 con 应取值
10、适当， 当构件截面尺寸及配筋数量一定时，3 con 越大，在构建受拉区建立的混凝土预 压应力也越大，则构件使用时的抗裂度也越高，但是 同时也会产生负面的问题，比如个别钢筋可能会被拉 断，施工阶段可能会引起构件某些部位受到拉力甚至 开裂，还可能使后张法构件混凝土产生局部破坏；使 开裂荷载与破坏荷载相近； 一旦裂缝， 则会立即破坏、 此外，此外，为了保证构件中建立必要的有效预应力， 3 con 也不能过小。9.6 预应力损失由哪几种?各种损失产生的原因是什 么?计算方法及减小措施如何?先张法，后张法各有 哪几种损失?哪些属于第一批，哪些属于第二批? 答：（ 1） 预应力损失分为以下几类及其产生的原
11、因：A 张拉端锚具变形引起的损失3L1B 由于钢筋内缩引起的预应力损失C 由于预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引 起的预应力损失3 L 2D 由于温度变化一起的损失3L3E由于盈利松弛现象产生的损失3 L4F由于混凝土收缩和徐变引起的损失3 L5G 用螺旋式预应力钢筋作配筋的环形构件， 由于混凝土的局部挤压引起的损失3 L 6H 由于混凝土弹性压缩产生的损失（ 2）各类预应力损失的计算方法及减小措施：（ 略，见习题手写版 ）3 L 1 =a/L Es 3 L 1 =a/L Es应尽量减小用垫板 b 2=（kx+ （10 ） （T com9-7 什么是预应力钢筋的松弛?为什么短时的超张拉 可以减小松
12、弛损失?答：应力松弛是指钢筋受力后， 在长度不变的条件下， 钢筋应力随时间的增长而降低的现象。因为超张拉下 短时间内发生的损失在低应力下需要较长的时间；持 荷2分钟可使相当一部分松弛损失发生在钢筋锚固之 前，则锚固后损失较小。9-10 预加预应力对轴心受拉构件的承载力有何影 响?为什么?答：预加预应力对轴心受拉构件的承载力计算公式与 普通钢筋混凝土构件相同，与预应力的存在于大小无 关，即预加预应力不能提高承载力。9-11 预应力混凝土构件中的非预应力钢筋有何作用?答：非预应力钢筋在预应力混凝土构件中不仅起到支 撑钢筋骨架的作用，同时还提高构件受弯，受剪承载 力，减小裂缝宽度等方面的作用。9-1
13、2 什么是预应力钢筋预应力传递长度?传递长度 内的抗裂能力与其他部位有何不同?何时考虑其影 响?答：把从应力为0的截面到应力达到有效应力b pe的 截面的这段产度叫做预应力理论传递长度。先张法其 他部位截面中的b pc均相同。所以抗裂能力也相同。 传递长度ltr内，混凝土预应力由 0开始逐渐增至b pc。所以抗裂能力不同，当杆件连接时，节点区该构 件的最小截面位于 ltr 内时，考虑其影响。9-13 为什么要对后张法构件端部进行局部受压承载 力验算？应进行哪些方面的计算？不满足时采取什么 措施？答：当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，构件端部将出现纵向裂缝，甚至导致局部受压破坏。实验表明发 生局部
14、受压破坏时混凝土强度值大于单轴受压时的混 凝土强度值。为了防止构件端部发生局部受压破坏， 则进行端部承压承载力验算。对后张法预应力混凝土 构件，还应进行施工阶段和使用阶段两种极限状态的 计算以及构件端部截面尺寸验算。当不满足时应采取 加大构件端部尺寸，调整锚具位置，调整混凝土的强 度或增大垫层厚度等措施。9-14 预应力混凝土受弯构件的受压区有时也配置预应力钢筋，有什么作用？这种钢筋对构件的承载力有 无影响？为什么？答：在构件截面内，设置在使用阶段受拉区的预应力 钢筋 Ap 的重心与截面的重心由偏心，为了防止在制 作，运输和吊装等施工阶段，构件的试用阶段，受压 区出现裂缝或裂缝过宽，有时也在受
15、压区出现裂缝或 裂缝过宽，有时也在受压区设置预应力钢筋，有影响 他也会受压。9-16 、不同的裂缝控制等级时，预应力混凝土构件的 正截面抗裂验算应满足什么要求？不满足时怎么办？ 答：（ 1）一级严格需求不出现裂缝的构件a.荷载效应标准组合下，b ck- b pcO（2）二级一般要求不出现裂缝的构建a、荷载效应标准组合下,b ck- b pc tkb、 荷载效应标准永久组合下，b cp- b pc切（3） 三级允许出现裂缝的构件，按荷载效应标准组合下并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度。3maxcw lim9-18 、预应力混凝土构件为何还应进行施工阶段验 算？都验算哪些项目？ 答：为了保证预应力混凝土轴心受拉构件在施工阶段 的安全性，应限制施加预应力过程中的混凝土法向压 应力值，以免混凝土被压坏，即b ce切.8fck结构设计课后习题 P1792-2、简述横向平面排架承受的竖向荷载和水平荷载的 传力途径以及纵向平面排架承受的水平荷载的传力途 径。（以下为文字叙述，最好是画图比较简练） 答：横向平面排架承受的荷载传力途径： 竖向荷载（包括结构自重、屋面荷载雪载和吊车竖 向荷载等）通过屋架或吊车梁、联系梁传给柱子（即 横向排架），再由柱将荷载传给基础。 水平荷载（包括吊车横向水平
