混凝土(四校合编)思考题答案.pdf

混凝土 四校合编 思考题答案混凝土 四校合编 思考题答案 混凝土结构九 十二 十五章复习题混凝土结构九 十二 十五章复习题 1 1 1 1 为什么要对构件施加预应力 预应力混凝土结构的优缺点是什么 为什么要对构件施加预应力 预应力混凝土结构的优缺点是什么 为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现 充分利用高强度钢筋及高 强度混凝土 可以设法在结构构件受荷载作用前 通过外加预应力 使它 受到预压应力来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力 从而使结构构件 截面的拉应力不大 甚至处于受压状态 以达到控制受拉混凝土不过早开 裂的目的 优点 延缓混凝土构件的开裂 提高构件的抗裂度和刚度 高强度 钢筋和混凝土的应用 可节约钢材 减轻结构自重 克服了钢筋混凝土的 主要缺点 缺点 构造 施工和计算均较钢筋混凝土复杂 且延性也差些 2 2 2 2 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 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 为使混凝土构件在发生弹性回缩 收缩及徐变后内部仍能建立较高的 预压应力 就需要较高的初始张拉力 故要求预应力筋有较高的抗拉强度 预应力混凝土必修具有较高的抗压强度 才能建立起较高的预压应 力 并可减小构件截面尺寸 减轻自重 节约材料 对于先张法构件 高 强混凝土可提高钢筋与混凝土之间的粘结力 对于后张法 可提高锚固端 的局部承压承载力 1 3 3 3 3 什么是张拉控制应力 为什么不能取得太高也不能太低 为何先张法什么是张拉控制应力 为什么不能取得太高也不能太低 为何先张法 的控制应力大于后张法 的控制应力大于后张法 张拉控制应力是指预应力钢筋在进行张拉时所控制达到的最大应力 值 它的取值直接影响预应力混凝土的使用效果 过低 则预应力钢筋经 过各种损失后对混凝土产生的预压应力过小 不能有效地提高预应力混凝 土构件的抗裂度和刚度 过高 会使构件开裂 构件破坏无预兆和预应力 钢筋脆断 它的取值与施加预应力的方法有关 先张法是在浇注混凝土之前在台 座上张拉钢筋 故在预应力钢筋中建立的拉应力就是张拉控制应力 后张 法是在混凝土构件上张拉钢筋 在张拉的同时混凝土被压缩 张拉设备所 指示的张拉控制应力已扣除混凝土弹性压缩后的钢筋应力 4 4 4 4 预应力损失有哪些 分别是由什么原因产生的 如何减少 预应力损失有哪些 分别是由什么原因产生的 如何减少 锚具变形导致预应力钢筋内缩引起的预应力损失 可通过选择变形 小的锚具和减少垫板个数或是增加台座长度来减小该损失 预应力钢筋与孔道摩擦引起的 可通过两端张拉或超张拉来减少 养护构件时预应力钢筋与台座之间的温差引起的 可通过两次升温 和在钢模上张拉钢筋来减小 预应力钢筋应力松弛引起的 可通过超张拉来减小 混凝土收缩 徐变引起的预应力损失 可通过采用高强度等级水泥 减 2 小水泥用量 减低水灰比 采用干硬性混凝土 采用级配良好的骨料 加 强振捣 提高混凝土的密实性 加强养护 以减小混凝土的收缩等措施来 减小 由于螺旋预应力钢筋对混凝土的挤压产生的预应力损失 可避免采用小 直径构件 5 5 5 5 试述先张法 后张法预应力轴心受拉构件在施工阶段 使用阶段各自试述先张法 后张法预应力轴心受拉构件在施工阶段 使用阶段各自 的应力变化过程及相应应力值的计算公式 的应力变化过程及相应应力值的计算公式 先张法 施工阶段 从张拉预应力钢筋到放松预应力钢筋 最终完成 第 二 批 预 应 力 损 失 后 混 凝 土 中 的 有 效 预 应 力 为 pc pEsEc s5pcon AAA AA ll 0 s5p A AN l 使用阶段 从混凝土压应力变为零并经过构件开裂 最终达到破 坏时的极限拉应力为 upyPys NfAf A 后张法 施工阶段 在完成第一批和第二批预应力损失后 混凝土的压应 力为 pc sEc s5pcon AA AA ll n s5pcon A AA ll 使用阶段 由混凝土压应力变为零并经过构件开裂 最终达到破 坏时的极限拉应力为 upyPys NfAf A 6 6 6 6 预应力轴心受拉构件在施工阶段计算预加应力产生的混凝土法向应力预应力轴心受拉构件在施工阶段计算预加应力产生的混凝土法向应力 pc 时 为什么先张法用时 为什么先张法用 o A 后张法用 后张法用 n A 因为在施工阶段 先张法构件放松预应力钢筋时 由于粘结应力的作用使 混凝土 预应力钢筋和非预应力钢筋共同作用 变形协调 所以用A0 Ac sEA pEA 后张法中 混凝土和非预应力钢筋共同工作良好 而 与预应力钢筋较差 且预应力是通过锚具传递 所以用净截面An Ac sEA 3 7 7 7 7 如果采用相同的张拉控制应力 预应力损失值也相同 加载至混凝土如果采用相同的张拉控制应力 预应力损失值也相同 加载至混凝土 预压力预压力 cp 0 时时 先张法和后张法两种构件中预应力钢筋的应力先张法和后张法两种构件中预应力钢筋的应力 p 是否是否 相同 相同 当 cp 0 时 由于先张法预应力钢筋的应力 p con l 后张法 p con l E pc 比较发现 在给点条件下 后张法预应力钢筋中的 应力较大 8 8 8 8 什么是预应力钢筋的传递场地 为什么要分析它 如何进行计算 什么是预应力钢筋的传递场地 为什么要分析它 如何进行计算 从钢筋应力为零的端面到钢筋应力为 pe 的截面之间的可以传递粘结 应力的长度称为 tr l 因为在先张法构件端部锚固区的正截面和斜截面受弯 承载力计算及抗裂度验算时 需要考虑预应力钢筋在其传递长度范围内的 实际预应力值的变化 d f l tk pe tr 9 9 9 9 对受弯构件的纵向受拉钢筋施加预应力后 是否能提高正截面受弯承对受弯构件的纵向受拉钢筋施加预应力后 是否能提高正截面受弯承 载力 载力 受弯构件受拉预应力钢筋对正截面受弯承载力影响不明显 因为破坏时 预应力已经抵消 与非预应力混凝提受弯构件破坏特性相似 首先钢筋达 到屈服 然后受压区混凝土受压边缘达到极限压应变而破坏 但其可提高斜截面受剪承载力 因为预应力钢筋有约束斜裂缝开展的作 用 增加了混凝土剪压区高度 从而提高了混凝土剪压区所承担的剪力 10101010 预应力混凝土受弯构件的受压区预应力钢筋有什么作用 它对正截面预应力混凝土受弯构件的受压区预应力钢筋有什么作用 它对正截面 受弯承载力有何影响 受弯承载力有何影响 当梁自重在梁顶产生的压应力不足以抵消偏心预压力在梁顶预拉区所产 生的预拉区所产生的预拉应力时 或是不允许产生开裂的构建 往往在梁 顶部也需配置钢筋 它可抑制斜裂缝的出现和发展 增加了混凝土的剪压 4 区高度 提高了混凝土的受剪承载力 当受拉预应力钢筋受拉时 正截面 受弯承载力降低 当其受压时 正截面受弯承载力提高 十二章十二章单层厂房单层厂房 1 1 1 1 单层厂房排架结构中 哪些构件是主要承重构件 单层厂房中的支撑单层厂房排架结构中 哪些构件是主要承重构件 单层厂房中的支撑 分几类 支撑的主要作用是什么 分几类 支撑的主要作用是什么 答 单层厂房的主要承重构件是 屋架 柱 基础 吊车梁 单层厂房的 支撑包括屋装盖支撑和柱间支撑两种 其作用是加强厂房结构的空间刚 度 保证结构构件在安装和使用阶段的稳定和安全 同时把风荷载 吊车 水平荷载或水平地震荷载作用传递到相应的承重构件的作用 2 2 2 2 排架内力分析的目的是什么 排架内力分析的步骤是怎么样的 排架内力分析的目的是什么 排架内力分析的步骤是怎么样的 答 排架的内力分析是为柱和基础设计提供内力数据的 排架内力分析的 步骤为 确定计算简图 荷载计算 柱控制截面的内力分析和内力组合 必要时 还应验算排架的水平位移值 3 3 3 3 排架柱排架柱 抗剪刚度抗剪刚度 或或 侧向刚度侧向刚度 的物理意义是什么 任意荷载作的物理意义是什么 任意荷载作 用下 等高铰接排架的剪力分配法是怎样的 用下 等高铰接排架的剪力分配法是怎样的 答 排架柱 抗剪刚度 或 侧向刚度 反映的是柱抵抗侧移的能力 任 意荷载作用下 等高铰接排架的剪力分配法的步骤是 先在排架柱顶附加 不动铰支座以阻止水平位移 并求出不动铰支座的水平反力 R 撤销附加 的不动铰支座 在此排架柱顶加上反向作用的 R 将上述两个状态叠加 以恢复原状 即叠加上述两个步骤中求出的内力就是排架的实际内力 4 4 4 4 什么是不同种类内力的组合 什么是同一种内力的组合 内力组合时什么是不同种类内力的组合 什么是同一种内力的组合 内力组合时 应注意哪些事项 对内力组合值是怎样评判的 应注意哪些事项 对内力组合值是怎样评判的 5 答 不利内力组合称为不同种类的内力组合 Mmax 及相应的 N V Nmax 及相应的 M V Mmax 及相应的 N V Nmin 及相应 M V 荷 载效应组合称为同一种内力的组合 在进行单层厂房结构的内力组合时 还应注意以下几点 a 每次组合 以一种内力为目标来决定荷载项的取舍 b 每次组合都必须包括恒荷载 项 c 当取 Nmax 或 Nmin 为组合目标时 应使相应的 M 绝对值尽可能 大 因此对于不利产生轴向力而产生弯矩的荷载项中的弯矩值也应组合进 去 d 风荷载的作用方向有向左和向右两种 每次组合只能取其中的一 种 e 对于吊车梁荷载项要注意三点 注意 Dmax Dmin 与 Tmax 间的关 系 吊车竖向荷载和吊车水平荷载是两种不同的活荷载 因此在 恒荷载 任一种活荷载 的内力组合中 不能取用 Tmax 因为 有 T 必有 D 注意取用的吊车荷载项目数 f 不能忽视柱底水平剪力对基础底面产生 弯矩的影响 g 在确定基础底面尺寸时 应采用内力的标准值 内力组合值的评判标准 a N 相差不多时 M 大的不利 b M 相差不 多时 凡 M N 0 3h0 的 N 小的不利 M N 0 3h0 的 N 大的不利 5 5 5 5 什么是厂房的整体空间作用 什么是厂房的整体空间作用 A 排架与排架 排架与山前之间的相互关联的整体作用 程度取决于 屋盖的水平刚度 何在类型 山墙刚度和间距 当结构布置或荷载分布不均匀时 厂房中每榀排架的受力或变形都 不是单独的 而是 整体相互制约的 这种排架与排架之间 排架与山墙 之间的相互制约作用称为单层厂房的整体空间作用 6 6 6 6 设计矩形单层厂房柱时 应着重考虑那些问题 设计矩形单层厂房柱时 应着重考虑那些问题 A 一般包括确定外形构造尺寸和截面尺寸 根据个控制截面最不利的 6 内力组合进行截面设计满足构造要求 对预制柱还需进行吊装阶段的验 算 单层厂房中 常采用柱侧伸出的牛腿来支承屋架 托架和吊车梁等构 件 由于这些构件大多是负荷载大或有动力作用 所以牛腿虽小 却是一 个重要的构件 因此要着重考虑牛腿的设计 7 7 7 7 柱下扩展基础的设计步骤和要点是什么 柱下扩展基础的设计步骤和要点是什么 A 1 确定基础底面尺寸 由地基承载力条件和地基变形条件确定 2 确定基础高度和变阶处的高度 由构造和抗冲切承载力确定 3 计算底板钢筋 底板抗弯承载力 用净反力计算 4 构造要求及绘制施工图 十五章十五章砌体结构砌体结构 1 1 1 1 怎样确定块体材料和砂浆的等级 怎样确定块体材料和砂浆的等级 块体强度等级由标准试验方法得到的块体极限抗压强度平均值确定 砂浆 强度等级可用边长为 70 7mm 立方体试块的 28 天龄期抗压强度指标为依 据 2 2 2 2 为什么砌体的抗压强度远小于单块块体的抗压强度为什么砌体的抗压强度远小于单块块体的抗压强度 由于块体表面不平整 加上砂浆铺的厚度不匀 密实性也不均匀 致使单 个块体在砌体中不是均匀受压 且还无序的受到弯曲和剪切作用 由于块 体的抗弯 抗剪强度远低于抗压强度 因而就较早的是单个块体出现裂缝 7 导致块体的抗压能力不能充分发挥 3 3 3 3 混合结构房屋的结构布置方案有哪几种 其特点是什么 混合结构房屋的结构布置方案有哪几种 其特点是什么 a 纵墙承重 横墙布置比较灵活 纵墙上的门窗洞口受到限制 房屋的侧 向刚度较差 b 横墙承重 纵墙的处理比较灵活 侧向刚度大 整体性好 楼屋盖经济 施工方便 c 纵横墙混合承重 兼有纵墙承重和横墙承重的 优点 也有利于建筑平面的灵活布置 其侧向刚度和抗震性能也比纵墙承 重好 d 内框架承重 内部空间大 平面布置灵活 但因横墙少 侧向刚 度差 承重结构由钢筋混凝土和砌体两种性能不同的结构材料组成 在荷 载作用下会产生不一致的变形 在结构中会引起较大的附加应力 基础底 面的应力分布也不易一致 所以抵抗地基的不均匀沉降能力和抗震能力都 比较弱 4 4 4 4 根据什么来区分房屋的静力计算方案 有哪几类静力计算方案 设计根据什么来区分房屋的静力计算方案 有哪几类静力计算方案 设计 时怎么判别 时怎么判别 由空间工作的侧移 us 与平面受力的侧移 up 进行比较 可把混合结构房屋 的静力计算方案分为刚性方案 弹性方案 刚弹性方案 设计时根据横墙 间距 楼盖 屋盖类别进行划分 若忽略屋面和山墙的刚度 则各计算单 元侧移相同 且各单元之间无联系 水平侧移很大 弹性方案 若屋面 和山墙的刚度无穷大 则各计算单元无侧移 刚性方案 若屋面和山墙 的刚度居于二者之间 则各计算单元侧移相互制约 刚弹性方案 5 5 5 5 为什么要验算墙 柱高厚比 高厚比验算考虑了哪些因素 不满足时为什么要验算墙 柱高厚比 高厚比验算考虑了哪些因素 不满足时 怎样处理 怎样处理 墙 柱高厚比验算是为了保证砌体结构在施工阶段和使用阶段的稳定性和 房屋空间强度 影响允许高厚比的因素 砂浆的强度等级 横墙的间距 砌体的类型及截面形式 支撑条件和承重情况等 不满足时 可进行如下 处理 提高砂浆强度等级 减小横墙间距 加大柱 墙截面尺寸 减小柱 墙计算高度 如加支撑 加构造柱 减小开洞尺寸等 8 6 6 6 6 轴心受压和偏心受压构件承载力计算公式有何差别 偏心受压时 为轴心受压和偏心受压构件承载力计算公式有何差别 偏心受压时 为 什么要按轴心受压验算另一方向的承载力