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文档简介
1、混凝土结构简答题钢筋和混凝土为什么组合工作混凝土的材料特性:抗压强度高,抗拉强度低、抗拉强度只有抗压强度的1/81/20、破坏时具有明显的脆性特征。钢筋的材料特性:抗拉和抗压强度都很高、具有屈服现象,破坏时表现出较好的延性、细长的钢筋受压时极易压曲。将混凝土和钢筋这两种材料有机地结合在一起,可以取长补短,充分发挥各自的材料性能。钢筋和混凝土之间存在有良好的粘结力,在荷载作用下,可以保证两种材料协调变形,共同受力;钢材与混凝土具有基本相同的温度线膨胀系数(钢材为1.210-5,混凝土为(1.01.5)10-5),因此当温度变化时,两种材料不会产生过大的变形差而导致两者间的粘结力破坏;混凝土对钢筋
2、具有良好的保护作用。什么是单筋、双筋,什么时候用,为什么?定义:单筋指只在受拉区配置纵向受力钢筋的受弯构件;双筋指同时在梁的受拉区和受压区配置纵向受力钢筋的受弯构件。故纵纵向受力钢筋有受压和受拉两种。什么时候用双筋:双筋截面不经济,尽量少用。当截面的弯矩设计值超过单筋适筋构件所能够承受的最大弯矩设计值,而截面尺寸、材料强度由于某种原因受到限制;在不同荷载下,同一截面的弯矩有可能变号;由于某种原因,在受压区已配置钢筋,宜考虑该部分钢筋的作用;为提高构件抗震性能,减少结构在长期荷载下的变形。构件破坏形态及特征正截面破坏:沿弯矩最大截面破坏,破坏截面与构件的轴线垂直梁的正截面破坏形式主要与梁内纵向受
3、拉钢筋的配筋率有关,根据配筋率的不同,可将梁分为适筋梁、超筋梁、少筋梁。配筋率用下式计算: =As bh0 式中: As 纵向受拉钢筋截面面积 bh0混凝土有效截面面积(1)适筋梁破坏特征:受拉区钢筋先屈服,压区砼后压碎。(2)超筋梁破坏特征:压区砼被压碎,受拉区钢筋未屈服。少筋梁破坏特征:受拉区钢筋进入强化阶段,受拉区砼一裂就坏。C C 超筋梁B 适筋梁A 少筋梁M00斜截面破坏:沿剪力最大截面破坏,破坏截面与构件的轴线斜交梁沿斜截面破坏三种主要破坏形态:用配箍率和剪跨比划分剪压破坏:当梁的剪跨比适当(1 3),但腹筋数量不过少时,常发生剪压破坏。特点:弯剪段下边缘先出现初始垂直裂缝。随着荷
4、载的增加,随着荷载的增加,这些初始垂直裂缝将大体上沿着主压应力轨迹向集中荷载作用点延伸。在几条斜裂缝中会形成一条主要的斜裂缝,这一斜裂缝被称为临界斜裂缝。最后,与临界斜裂缝相交的箍筋达到屈服,斜裂缝宽度增大,导致剩余截面减小,剪压区混凝土在剪压复合应力作用下达到混凝土复合受力强度而破坏,梁丧失受剪承载力。斜压破坏:当梁的 剪跨比 较小( 1),或剪跨比适当(1 3),同时梁内配置的腹筋数量又过少时,将发生斜拉破坏。特点:斜裂缝一出现,即很快形成临界斜裂缝,并迅速延伸到集中荷载作用点处。因腹筋数量过少,腹筋很快达到屈服,不能抑制斜裂缝的开展,梁斜向被拉裂成两部分而突然破坏。这种破坏是混凝土在正应
5、力和剪应力共同作用下发生的主拉应力破坏,故称为斜拉破坏。其斜截面受剪承载力主要取决于混凝土的抗拉强度。主要破坏特点:三种破坏形态均属脆性破坏,剪压破坏稍好一些。剪压破坏充分利用材料,合理。斜截面受剪承载力计算公式建立以剪压破坏为依据的。斜压、斜拉破坏未充分利用材料,在实际设计中应避免发生。影响有腹筋梁破坏形态的主要因素有剪跨比和配箍率影响斜截面抗剪、高厚比的因素有哪些影响斜截面受剪承载力的主要因素:混凝土强度(混凝土强度等级越高,梁的抗剪能力也越高。混凝土的强度对梁抗剪能力影响很大。)、配箍率和箍筋强度(在斜裂缝出现之前,由于箍筋的应力很小,箍筋对出现斜裂缝时的荷载值影响不大。当svfyv在一
6、定范围内时,svfyv 越大,梁的抗剪能力也越大,梁的抗剪能力与svfyv大致成线性关系。)、剪跨比(剪跨比是影响集中荷载作用下的无腹筋梁抗剪能力的主要因素之一。当3时,剪跨比对梁抗剪能力无明显影响。对于有腹筋梁,随配箍率的增大,剪跨比对梁的抗剪能力影响越来越小。)、纵向钢筋配筋率(梁内纵向钢筋配筋率越大,梁的抗剪能力也越高。纵向钢筋有抑制斜裂缝扩展的作用,从而限制了剪压区的缩小。纵筋的“销栓”作用,即纵向钢筋本身的横截面也能承受一定的剪力。梁的抗剪能力与纵向钢筋配筋率大致成线性关系。剪跨比小时,影响比较明显,剪跨比大时,影响程度减少。)、加载方式(间接加载较直接加载梁的抗剪能力,随剪跨比、间
7、接荷载沿梁高作用的位置,以及配筋率的不同,有不同程度的降低,最多可达60%,应重视。)、截面形式(T形和工字形梁由于存在翼缘,对梁的抗剪能力有所提高,对无腹筋梁可提高20%左右,对有腹筋梁可提高5%,在设计中对这种有利影响常忽略不计。)、斜截面上的骨料咬合力(斜截面上的骨料咬合力对无腹筋梁的斜截面受剪承载力影响较大,但在设计中对这种有利影响常忽略不计。)影响高厚比的因素有哪些 :不同砌体材料的高厚比修正系数允许高厚比与墙、柱的承载力计算无关,而是从构造上给予规定的限值,主要根据墙、柱的稳定性和刚度条件,由实践经验、现阶段的材料质量以及施工技术水平综合确定的。 砂浆强度等级墙柱M2.52215M
8、5.02416M7.52617影响因素:砂浆强度等级最重要因素横墙间距砌体类型支承条件荷载的作用方式与构件的重要性 墙体截面形式 6、砌体结构的优缺点优点:取材方便:各种原材均为地方性材料或工业废料,取材容易,成本低廉,分布广泛。性能良好:砌体具有承重和围护的双重功能,建筑物理性能稳定,有良好的保温、隔热、隔音等性能(均优于普通钢筋混凝土)。耐久性、耐火性良好。美观舒适:适应于住宅。施工工艺、设备简单,可连续施工,无间歇。缺点:自重大而强度低:砌体的抗压强度仅为混凝土的1/21/7,因而需要较大的截面。抗震性能差,延性差,即变形性能差,抗震性能差。用工多:砌体房屋一般采用手工操作方式,砌筑量大
9、,工业化困难。占地多:生产砖耗用大量的农田,不利于生态平衡。我国年产实心砖7000亿块,耗费良田30万亩,消耗7000万吨标煤,排放2亿吨工业废料。7、预应力损失相关问题由于预应力的通过张拉预应力筋得到,凡是能使预应力筋产生缩短的因素,都将引起预应力损失,主要有: 锚固损失:锚具变形引起预应力筋的回缩、滑移。减小sl1的措施:选择锚具变形小或使预应力钢筋内缩小的锚具、夹具,并尽量少用垫板;增加台座长度。 摩擦损失:在预应力筋张拉过程中,后张法预应力筋与孔道壁之间的摩擦,先张法预应力筋与锚具之间以及折点处的摩擦,也会使张拉应力造成损失。减小sl2的措施:1、对较长的构件两端进行张拉,计算中孔道长
10、度可按构件的一半长度计算,如下图(b)所示。2、采用超张拉(c) 温差损失:先张法中的热养护引起的温差损失。减少sl3的措施:1、采用两次升温养护,先在常温下养护,待到混凝土强度达到一定强度等级,在逐渐升温至规定的养护温度;2、钢模上张拉预应力钢筋,将钢模与构件一同整体养护。 松弛损失:长度不变的预应力筋,在高应力的长期作用下会产生松弛,会引起预应力损失。减少sl4的措施:进行超张拉,先控制张拉应力大1.05scon1.1scon,持荷25分钟,然后卸载再施加张拉应力至scon 混凝土的收缩和徐变引起的损失。减少sl5的措施:1、采用高标号水泥,减少水泥用量,降低水灰比,采用干硬性混凝土;2、
11、采用级配较好的骨料,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。 螺旋式预应力钢筋对混凝土的局部挤压损失。sl6的大小与环形构件的直径D成反比,直径越小,损失越大。规范规定:当D3m时, sl6 =30N/mm2, D3m时,sl6 =08、混凝土“徐变”现象1)长期荷载作用下混凝土的变形性能-徐变徐变:结构或材料承受的荷载或应力不变,应变或变形随时间增长的现象。2)影响徐变的因素a. 混凝土应力大小:应力越大徐变越大当应力较小时0.5fc时,徐变比应力增长更快,称为非线性徐变,由微裂缝开展;当应力0.8fc时,徐变将成为非收敛性的,即0.8fc为混凝土的长期抗压强度。b.
12、 加荷龄期:混凝土的龄期越早,徐变越大。原因在于龄期越长,其水泥石中的结晶骨架越多c. 混凝土的组成成分、养护环境骨料越坚硬、弹性模量越高,对水泥石的约束作用越大,混凝土徐变越小。养护时温度高、湿度大,水泥水化作用充分,徐变就小水泥用量越多,徐变越大;水灰比越大,徐变也越大。3)徐变对构件的影响a. 增加构件的变形b. 在构件中引起内力重分布。c. 造成预应力钢筋的预应力损失9、“大震”“小震”解释(抗震设防的目标:小震不坏、中震可修、大震不倒)小震:烈度数值较基本烈度约低 1.5 度,属多遇地震;中震:烈度数值相当于现行地震烈度区划图所规定的基本烈度;大震:属罕遇地震,烈度数值为:基本烈度为 6 度时为 7 度强,7 度时为 8 度强,8 度时为 9 度弱,9 度时为 9 度强。抗震设防目标:对结构强度验算,隐含着设防烈度的结构变形验算,保证小震不坏和中震可修; 对结构薄弱部位弹塑性变
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