第九章預(yù)應(yīng)力混凝土第九章預(yù)應(yīng)力混凝土一.思考題1.何謂預(yù)應(yīng)力?為什么要對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力?2.與鋼筋混凝土構(gòu)件相比，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件有何優(yōu)缺點(diǎn)?3.對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力是否會(huì)改變構(gòu)件的承載力?4.先張法和后張法各有何特點(diǎn)?5.預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件對(duì)材料有何要求?為什么預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件要求采用強(qiáng)度較高的鋼筋和混凝土?6.何謂張拉控制應(yīng)力?為什么要對(duì)鋼筋的張拉應(yīng)力進(jìn)行控制?7.何謂預(yù)應(yīng)力損失?有哪些因素引起預(yù)應(yīng)力損失?8.先張法構(gòu)件和后張法構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力損失有何不同?如何減小預(yù)應(yīng)力損失?9.預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件受壓區(qū)配置預(yù)應(yīng)力鋼筋的主要目的何在?它對(duì)構(gòu)件的正截面抗彎和斜截面抗剪承載力有何影響?10.何謂錨固長度?何謂傳遞長度?ξ與鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的11.預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正截面的界限相對(duì)受壓區(qū)高度bξ有何不同?為什么?bA有什么作用?12.預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力鋼筋'p13.預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的變形與鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的變形相比有何異同?14.請(qǐng)簡述預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的基本概念？15.預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？二．判斷題1.（）采用預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的主要目的是提高構(gòu)件正常使用的性能。σ應(yīng)高于預(yù)應(yīng)力鋼筋的屈服強(qiáng)度。2.（）張拉控制應(yīng)力conσ張拉控制應(yīng)力的確定是越大越好。3.（）con4.（）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)可以避免構(gòu)件裂縫的過早出現(xiàn)。σ是一端張拉時(shí)的二倍。5.（）預(yù)應(yīng)力構(gòu)件在采用兩端張拉時(shí)，其預(yù)應(yīng)力損失116.（）先張法、后張法的預(yù)應(yīng)力總損失計(jì)算值不得小于100N/mm2。7.（）預(yù)應(yīng)力的存在，使構(gòu)件抗裂度和斜截面抗剪能力得到提高。三．填空題1.采用預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的主要目的是（）.2.在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，預(yù)應(yīng)力鋼筋必須采用（）鋼筋四.選擇題1.預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力鋼筋（）.A.必須是高強(qiáng)度鋼筋B.必須是未經(jīng)冷拉的熱軋鋼筋C.必須是光面鋼筋D.必須是HPB235鋼筋σ是指（）2.預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力conA.扣除第一批預(yù)應(yīng)力損失后的鋼筋應(yīng)力B.扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的鋼筋應(yīng)力C.張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，張拉幾具所指示的總張拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋面積的值D.固定預(yù)應(yīng)力鋼筋后的鋼筋應(yīng)力3.先張法構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力損失lσ的計(jì)算值（）A不應(yīng)大于802/mmNB不應(yīng)小于802/mmNC.不應(yīng)大于1002/mmND不應(yīng)小于1002/mmN4.后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋構(gòu)件，混凝土獲得預(yù)應(yīng)力的途徑是（）A.依靠鋼筋與混凝土的粘結(jié)力B依靠錨具擠壓混凝土C.依靠臺(tái)座D.依靠非預(yù)應(yīng)力鋼筋阻止混凝土的壓縮5.預(yù)應(yīng)力損失3lσ發(fā)生在（）A.先張法構(gòu)件自然養(yǎng)護(hù)時(shí)B后張法構(gòu)件加熱養(yǎng)護(hù)時(shí)C.后張法構(gòu)件自然養(yǎng)護(hù)時(shí)D.后張法構(gòu)件加熱養(yǎng)護(hù)且預(yù)應(yīng)力鋼筋和承受拉力的設(shè)備之間有溫差時(shí)6.下列有關(guān)預(yù)應(yīng)力混凝土的敘述中，其中不正確的是（）A.先張法靠鋼筋與混凝土戰(zhàn)結(jié)力傳遞應(yīng)力B.后張法靠錨固施加預(yù)應(yīng)力C.先張法適用于預(yù)制廠生產(chǎn)制作中、小構(gòu)件D.無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力采用先張法7后張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力傳遞是靠（）A、割斷錨具使鋼筋回縮；B、鋼筋與孔道壁的摩擦；C、鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力；D、錨具經(jīng)墊板擠壓混凝土；8.裂縫控制等級(jí)為一級(jí)的構(gòu)件（）A、一定是預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件;B、一定是鋼筋混凝土構(gòu)件;C、不一定是預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件;D、不一定是鋼筋混凝土構(gòu)件;9.在其他條件相同時(shí),先張法的預(yù)應(yīng)力損失總比后張法的預(yù)應(yīng)力損失()。A、小;B、不能確定;C、大;D、相同;10.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于（）。A．C20；B．C30；C．C35；D．C40；11.預(yù)應(yīng)力混凝土先張法構(gòu)件中，混凝土預(yù)壓前第一批預(yù)應(yīng)力損失Ilσ應(yīng)為（）。A．21llσσ+；B．321lllσσσ++；C．4321llllσσσσ+++；D．54321lllllσσσσσ++++；12.下列哪種方法可以減少預(yù)應(yīng)力直線鋼筋由于錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失1lσ（）。A．兩次升溫法；B．采用超張拉；C．增加臺(tái)座長度；D．采用兩端張拉；13.預(yù)混凝土后張法構(gòu)件中，混凝土預(yù)壓前第一批預(yù)應(yīng)力損失Ilσ應(yīng)為（）。A．21llσσ+；B．321lllσσσ++；C．4321llllσσσσ+++；D．54321lllllσσσσσ++++；答案一.思考題1.答:在混凝土構(gòu)件承受使用階段荷載之前的制作階段，預(yù)先對(duì)使用階段的構(gòu)件受拉區(qū)施加壓應(yīng)力，即預(yù)應(yīng)力。由于混凝土的抗拉強(qiáng)度很低、極限拉應(yīng)變很小因此對(duì)使用階段存在混凝土受拉區(qū)的構(gòu)件如受彎構(gòu)件、受拉構(gòu)件及大偏心受壓構(gòu)件等，在正常使用時(shí)往往開裂，高強(qiáng)度鋼筋不能充分發(fā)揮作用；此外，鋼筋混凝土構(gòu)件的自重也較大。問題的核心是混凝土抗拉強(qiáng)度太低?？朔鲜鋈秉c(diǎn)的有效方法是對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力2.答:優(yōu)點(diǎn)：在使用荷載下出現(xiàn)裂縫或大大延遲裂縫的出現(xiàn)及減小在使用荷載下鋼筋拉應(yīng)力和高的構(gòu)件的裂縫寬度；合理采用高強(qiáng)度鋼筋和高強(qiáng)度等級(jí)混凝土，從而節(jié)省材料和減輕結(jié)構(gòu)自重；由于提高了抗裂度，從而提高了構(gòu)件剛度和耐久性。缺點(diǎn)：需要張拉設(shè)備和錨具，制作技術(shù)要求較高，施工周期較長。3.答：不會(huì)。4.答：對(duì)于先張法構(gòu)件，預(yù)應(yīng)力的傳遞是通過鋼筋與混凝土的粘結(jié)力實(shí)現(xiàn)的；后張法構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力是通過構(gòu)件端部的錨具直接擠壓混凝土而獲得的。5.答：預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件對(duì)材料的要求：高強(qiáng)度、具有一定塑性、良好的加工性能、與混凝土有較好的粘結(jié)強(qiáng)度。預(yù)應(yīng)力的施加是采用在彈性范圍內(nèi)拉長鋼筋的方法，通過鋼筋的彈性回縮反作用于混凝土,使混凝土獲得壓應(yīng)力，因此預(yù)應(yīng)力鋼筋在一開始就承受很大拉力；而在使用荷載作用后，鋼筋的拉應(yīng)力將繼續(xù)增加，故必須使用高強(qiáng)度鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋，才能保證混凝土獲得大的預(yù)壓應(yīng)力。而要承受大的預(yù)壓應(yīng)力，也必須采用高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土。6.答：張拉控制應(yīng)力是指張拉鋼筋時(shí)張拉設(shè)備上的測力計(jì)所指示的總張拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積得出的應(yīng)力值，用conσ表示。因?yàn)檫^高的預(yù)應(yīng)力會(huì)使破壞前缺乏預(yù)兆，甚至?xí)箓€(gè)別鋼筋應(yīng)力超過屈服強(qiáng)度甚至脆斷。7.答：從預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉后錨固開始，預(yù)應(yīng)力鋼筋的實(shí)際拉應(yīng)力pσ將低于張拉控制應(yīng)力conσ，即發(fā)生預(yù)應(yīng)力損失。任何使預(yù)應(yīng)力鋼筋回縮的原因及阻止預(yù)應(yīng)力鋼筋獲得有效拉應(yīng)力的原因都將產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失，主要有以下各項(xiàng)。(1).由于錨具變形和預(yù)應(yīng)力鋼筋內(nèi)縮引起的損失1lσ(2).預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失值2lσ(3)受張拉的鋼筋與承受拉力的設(shè)備之間的溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失值3lσ(4).預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失值σl4(5)混凝土的收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失值5lσ(6)環(huán)形構(gòu)件中螺旋式預(yù)應(yīng)力配筋對(duì)混凝土局部擠壓引起的預(yù)應(yīng)力損失值6lσ8.答：各項(xiàng)損失內(nèi)容，對(duì)先張法構(gòu)件和后張法構(gòu)件并不相同，并且出現(xiàn)的時(shí)間有差別。在計(jì)算時(shí)，各階段的預(yù)應(yīng)力損失值宜按下表的規(guī)定進(jìn)行組合。9.答：(1)采用強(qiáng)度等級(jí)較高的混凝土和高標(biāo)號(hào)水泥，減少水泥用量，降低水灰比，采用級(jí)配好的骨料，加強(qiáng)振搗和養(yǎng)護(hù)，以減少混凝土的收縮、徐變損失。(2)控制預(yù)應(yīng)力鋼筋放張時(shí)的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度并控制混凝土的預(yù)壓應(yīng)力，使pcσ和'pcσ不大于0.5'cuf，以減少由于混凝土非線性徐變所引起的損失。(3)對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行超張拉，以減小鋼筋松弛損失。(4)對(duì)后張法構(gòu)件的曲線預(yù)應(yīng)力鋼筋采用兩端張拉的方法，以減少預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁之間的摩擦損失；但應(yīng)與1lσ進(jìn)行比較后確定。(5)選擇變形小和鋼筋內(nèi)縮小的錨夾具,盡量減少墊板的數(shù)量,增加先張法臺(tái)座長度，以減少由于錨具變形和鋼筋內(nèi)縮的預(yù)應(yīng)力損失。(6)按如下程序進(jìn)行“兩階段升溫養(yǎng)護(hù)”,減少σl3通過這種方法,可以減少先張法構(gòu)件由于加熱養(yǎng)護(hù)引起的預(yù)應(yīng)力損失。10答：預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件受壓區(qū)配置預(yù)應(yīng)力鋼筋的主要目的是防止構(gòu)件在施工階段出現(xiàn)裂縫。它對(duì)構(gòu)件的正截面抗彎承載力影響不大，但能提高斜截面抗剪承載力。11.答：錨固長度指鋼筋伸入支座的長度；當(dāng)切斷（或放松）預(yù)應(yīng)力鋼筋后，在構(gòu)件端部鋼筋的應(yīng)力為0，由端部向中間逐漸增大到一定長度處達(dá)到最大預(yù)應(yīng)力值，由0到最大預(yù)應(yīng)力值區(qū)段的長度稱為傳遞長度。12.答：界限破壞時(shí)bξ的表達(dá)不同，此時(shí)應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力增量()popyfσ-代替yf，當(dāng)采用鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋等無明顯屈服點(diǎn)鋼筋時(shí)，取spopypyEfσε-+=002.0。原因是該鋼筋在施工階段處于高拉應(yīng)力狀態(tài)，而在外荷載作用下又始終處于構(gòu)件受壓區(qū)，荷載產(chǎn)生的壓應(yīng)力難以抵消預(yù)拉應(yīng)力后再使該預(yù)應(yīng)力鋼筋屈服。13.答：對(duì)荷載較大的大型構(gòu)件，受拉區(qū)需配置較多的預(yù)應(yīng)力鋼筋，而梁的自重往往不足以抵消偏心壓力在梁頂面所產(chǎn)生的預(yù)拉應(yīng)力，因此在梁頂部的的受壓區(qū)也需配置預(yù)應(yīng)力鋼筋'pA，目的是防止構(gòu)建在施工階段出現(xiàn)裂縫。它對(duì)正截面受彎承載力14.答：預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的變形與鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的變形相比，相同的是都是受彎構(gòu)件，都會(huì)有裂縫和撓度，但是預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件抗裂度比較好，而且由于存在反拱，所以撓度也小些。15答：預(yù)應(yīng)力——在結(jié)構(gòu)構(gòu)件受荷載作用之前，在構(gòu)件的預(yù)拉區(qū)施加預(yù)壓力，來減小或抵消荷載所引起的混凝土拉應(yīng)力。施加預(yù)應(yīng)力是為了避免鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫過早出現(xiàn)或