混凝土与砌体结构设计

混凝土与砌体结构设计
混凝土与砌体结构设计

厦门大学网络教育2018-2019学年第一学期

《混凝土与砌体结构设计》(专)课程期末复习试卷开卷

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一、单项选择题

1、双向板上承受的荷载,其传力方向可以认为朝最近的支承梁传递,这样可近似地认为短边

支承梁承受( B )

A、均布荷载;

B、三角形荷载;

C、梯形荷载;

D、局部荷载。

2、下列叙述何项是错误的(A )

A、厂房的屋面可变荷载为屋面活载、雪载及积灰荷载三项之和;

B、厂房的风荷载有两种情况,左风和右风,内力组合时只能考虑其中一种;

C、吊车的横向水平荷载有向左、向右两种,内力组合时只能考虑其中一种

D、在内力组合时,任何一种组合都必须考虑恒载。

3、连续双向板内力计算求跨中最大弯矩时,要把荷载分为对称和反对称荷载两部分,其目的

是( C )

A、考虑支承梁对板的约束;

B、为了计算方便;

C、应用单块双向板的计算系数表进行计算。

4、为防止多跨连续梁、板在支座处形成塑性铰的截面在正常使用阶段裂缝宽度过大,设计时

应控制( D )

A、支座截面的计算弯矩M

边=M-V

o

xb/2; B、支座截面ξ≤0.35;

C、支座截面纵筋配筋率ρ≤ρmax;

D、支座截面弯矩调幅不超过按弹性理论计算值的35%。

5、牛腿截面宽度与柱等宽,截面高度一般以( A )为控制条件

A、斜截面的抗裂度;

B、刚度;

C、正截面承载力;

D、斜截面承载力。

二、填空题

6. 常见现浇钢筋混凝土楼盖型式有__肋形楼盖______、井式楼盖、无梁楼盖和密肋楼盖。

7. 当计算框架的截面惯性矩时,对于现浇梁、板整体式框架,中间框架的梁取

___I=2I0_____________;边框架的梁取__I=1.5I0_________________。

8. 用分层法计算框架内力时,对分层框架的柱,除底层外,线刚度应乘0.9的折减系数_,

远端弯矩传递系数取_1/3_,这是考虑分层计算单元与实际结构不符所带来的误差。

9. 短牛腿的计算简图可视为以钢筋为拉杆,以混凝土斜撑为压杆的三角形桁架。

10. 作用于建筑物的风荷载ω

k =β

z

μ

s

μ

z

ω

,其中β

z

是高处Z处的风震系数;μ

s

是_风荷载体型_系数;μ

z

是风压高度变化_系数。

三、简答题

11、何为“塑性铰”?塑性铰与普通铰有何区别?

答:只要截面中配筋率不是太高,钢筋不采用高强钢筋,则截面中的受拉钢筋将首先屈服,截面开始进入屈服阶段,梁就会围绕该截面发生相对转动,好像出现了一个铰一样。称这个铰未“塑性铰”。区别:1、理想铰不能承受弯矩,塑性铰能承受基本不变的弯矩;2、理想铰集中于一点,塑性铰集中在一定的长度区域;3、理想铰可任意无限转动,塑性铰智能沿弯矩方向有限转动。

12. 单层厂房的荷载是如何传递的?

答:单层厂房结构所承受的竖向荷载和水平荷载,基本上都是传递给排架柱,再有柱传至基础节地基的,因此屋架、柱、基础是单层厂房的主要承重结构。

13. D值法对反弯点法做了哪些改进?

答:对反弯点法中柱的抗侧移刚度和反弯点高度进行了修正。

14. 简述挑梁的受力特点和破坏形态。据此,应计算和验算哪些内容?

答: 1)挑梁是一种在砌体结构房屋中常用的钢筋混凝土构件,一端埋入墙内,一端挑出

墙外,依靠压在埋入部分的上部砌体重力及上部楼(屋)盖传来的竖向荷载来防止倾覆;(这样一端嵌固在砌体墙内的悬挑钢筋混凝土梁称为过梁)。

2)挑梁的受力特点:挑梁受力后,在悬挑段竖向荷载产生的弯矩和剪力作用下,埋入段

将产生绕曲变形,但这种变形受到了上下砌体的约束。

3)挑梁的破坏形态:1.倾覆破坏:当悬臂段竖向荷载较大,而挑梁埋入段较短,且砌体强度足够,埋入段前端下面的砌体未发生局部受压破坏,则可能在埋入段尾部以外的墙体产生斜裂缝,当斜裂缝发展不能抑制时,挑梁发生倾覆破坏。2.局部受压破坏。当挑梁埋入段较长,且砌体强度较低时,可能在埋入段尾部墙体中斜裂缝未出现以前,发生埋入段前端砌体被局部压碎的情况。

4)对挑梁的计算和验算的内容:1.砌体墙中钢筋混凝土挑梁的抗倾覆验算;2.挑梁下砌体的局部受压承载力验算;3.挑梁的承载力计算

=15.975 KN/m

支座 B 最大负弯矩:MBmax=-0.107* g'l2-0.121 q' l2

=-0.107*11*5*5-0.121*3*5*5

=-38.5 KN/m

支座B弯矩-0.107

16.某带壁柱砖墙,墙高H0=4.8m,截面尺寸如图示。用MU10砖,M5混合砂浆砌筑。已知墙上作用一偏心力的设计值为300KN,e=57mm,试验算此带壁柱墙的强度。(f=1.5MPa)

钢结构课程设计任务书(2013.11)5

《钢结构》课程设计任务书 中国矿业大学银川学院 土木工程教研室 2013年11月

一、设计资料 1. 基本资料 某单跨单层厂房,跨度L=18m,长度42m,柱距6m,厂房内无吊车、无振动设备,梯形屋架铰接于混凝土柱上,屋面坡度i=1/10,无檩屋盖体系,采用1.5×6.0m预应力混凝土屋面板(考虑屋面板对屋架在平面外的支撑作用)。钢材采用Q235-B,焊条采用E43型,手工焊。柱网布置如图1所示、屋架支撑系统布置图如图2所示。 图1 柱网布置图 (a)

(b) (c) 图2 屋架支撑布置图 (a)屋架上、下弦支撑布置图 (b)1-1剖面图;(c)2-2剖面图 2. 屋架形式及几何尺寸 如图3所示。 图3 屋架形式及几何尺寸 3. 屋面荷载及内力系数 (1)永久荷载(标准值) 三毡四油防水层0.40 kN/m2 水泥砂浆找平层0.40 kN/m2 保温层0.20 kN/m2 预应力混凝土屋面板(1.00 +0.001×本人学号后三位数)kN/m2 (例如:学号为070807110190,则屋面板荷载为:1.00+0.001×190=1.19kN/m2) 屋架及支撑自重0.12+0.011L=0.318kN/m2 (2)可变荷载(标准值) 屋面活荷载:按学号选取(参见下表);雪荷载:0.30kN/m2 屋面活荷载的取值 (kN/m2)

如图4所示。 图4 屋架内力系数 (a)全跨单位荷载作用下各杆件的内力值 (b)半跨单位荷载作用下各杆件的内力值 二、设计内容 1. 完成一份钢屋架计算书。用A4纸手写,加统一格式封皮装订,见附件1。计算书内容必须包括: (1)钢屋架荷载计算; (2)杆件内力的计算和组合; (3)杆件截面的选择和验算; (4)主要节点设计(至少完成一个下弦节点、一个上弦节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点的设计,节点设计内容包括节点板、加劲肋及连接焊缝)。 2. 绘制一份钢屋架施工图。用空白的A2绘图纸手绘,采用统一的图签栏,如图5所示。建议杆件轴线比例采用1:20,节点(包括杆件截面、节点板和小零件)比例采用1:10。当屋架对称时,可仅绘制半榀屋架的施工图。施工图内容必须包括: (1)施工图的说明; (2)材料表; (3)屋架简图; (4)屋架立面图;

混凝土结构设计2_复习题及答案2011_2012年

混凝土设计2 ( 预应力, 梁板结构设计 , 单层厂房设计 ,多层级高层框架结构设计 ) 预应力 (一)填空题 1.先张法构件的预应力总损失至少应取 ,后强法构件的预应力总损失至少应取 。 2.预应力混凝土中,混凝土的强度等级一般不宜低于 ,当采用高强钢丝、钢绞线时,强度等级一般不宜低于 。 3.已知各项预应力损失:锚固损失11σ;管道摩擦损失12σ;温差损失13σ;钢筋松驰损失14σ;混凝土收缩和徐变损失15σ;螺旋式钢筋对混凝土的挤压损失16σ。先张法混凝土预压前(第一批)损失为 ;混凝土预压后(第二批)损失为 ;预应力总损失为 。后张法混凝土预压前(第一批)损失为 ;混凝土预压后(第二批)损失为 ;预应力总损失为 。 4.施回预应力时混凝土立方体强度应经计算确定,但不低于设计强度的 。 5.影响混凝土局压强度的主要因素是 ; ; 。 6.先张法预应力混凝土轴心受拉构件,当加荷至混凝土即将出现裂缝时,预应力钢筋的应力是 。 7.预应力混凝土轴心受拉构件(对一般要求不出现裂缝的构件)进行抗裂验算时,对荷载效应的超标准组合下应符合 ,在荷载效应的准永久组合下,宜符合 。 8.预应力混凝土轴心受拉构件(对于严格要求不出现裂缝的构件)进行抗裂验算时,对荷载效应的标准组合下应符合 。 9.为了保证在张拉(或放松)预应力钢筋时,混凝土不被压碎,混凝土的预压应力cc σ应符合 。其中先张法的cc σ应为 ,后张法的cc σ应为 。 10.轴心受拉构件施工阶段的验算包括 、 两个方面的验算。 11.在进行预应力混凝土受弯构件斜截面抗裂给算时,对严格要求不出现裂缝的构件奕符合 、 。对一般要求不出现裂缝的构件应符合 、 。 12.施加预应力的方法有 、 。 13.全预应力是指 。部分预应力是指 。 14.有粘结预应力是指 。无粘结预应力是指 。 15.张拉控制应力是指 。 16.先张法轴心受拉构件完成第一批损失时,混凝土的预压应力为 ,完成第二批损失时,混凝土的预压应力为 。 17.后张法轴心受拉构件完成第一批损失时,混凝土的预压应力为 ,完成第二批损

钢筋混凝土结构设计要点

浅述钢筋混凝土结构抗震延性设计摘要:抗震设计是结构总体设计的重要部分,是结构选型优化的重要依据。本文阐述了钢筋混凝土结构的部分抗震设计要点,重点探讨了增加结构局部延性的设计构造措施。 关键词:抗震;延性;构造 一、结构抗震延性设计概述及要点 结构延性是指钢筋混凝土构件和结构在屈服开始到达最大承载力或者承载能力还没有明显下降期间的塑性变形能力。提高延性可以增加结构抗震潜力,增强结构抗倒塌能力。抗震结构的延性计算复杂,一般实际工程不会具体计算,但是会通过一些加强措施保证结构的延性。 抗震延性设计要点主要包括:保证结构体系受力明确,地震作用传递途径合理;结构布置时应尽量避免部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对使用荷载的承载能力;结构应具备必要的抗震承载力(如抗剪、压、扭能力)、良好的变形能力(如塑性)和消耗地震能量的能力(具有好的延性及阻尼);对于结构的薄弱部位应采取有效的措施予以加强;具有多道抗震防线;结构平面上两个主轴方向的动力特性宜相近具有合理的刚度和强度分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑形变形集中。 抗震结构的各类构件之间应具有可靠的连接。抗震结构的支撑系统应能保证地震时结构稳定。非结构构件(维护墙、隔墙、填充墙等)要采取合理的抗震构造措施。 二、增加钢筋混凝土结构延性的设计措施 (一)梁柱框架截面设计 在地震作用下,梁端塑性铰区混凝土保护层容易剥落,故梁截面宽度过小则截面损失比例较大,所以一般框架梁宽度不宜小于200mm;同时为了提高节点剪力、避免梁侧向失稳及确定梁塑性铰区发展范围,分别要求梁宽不宜小于柱宽的1/2、梁的高宽比不宜大于4、梁的跨高比不宜小于4,以确保框架梁中箍筋对混凝土的有效约束。为保证框架柱有足够的延性,框架柱的截面尺寸在两个主轴方向刚度相差不宜太大,长宽比不宜大于3;应避免过早出现斜裂缝导致剪切破坏,剪跨比宜大于2;柱截面的宽度和高度,四级或不超过2层时不

混凝土结构设计原理复习重点(非常好) 期末复习资料汇总

1.混凝土结构:以混凝土为主要材料制作的结构。包括: 素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构。 钢筋混凝土结构优点:就地取材,节约钢材,耐久、耐火,可模性好,整体性好,刚度大,变形小。缺点:自重大,抗裂性差,性质较脆。 2.钢筋塑性性能:伸长率,冷弯性能。伸长率越 大,塑性越好。 3.规定以边长为150mm的立方体在(20+-3)度的温度 和相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d,依照标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度(以N/mm2计)作为混凝土的强度等级。 4.收缩:混凝土在空气中结硬时体积减小的现象。 膨胀:混凝土在水中或处于饱和和湿度情况下结硬时体积增大的现象。 水泥用量越多、水灰比越大,收缩越大。骨料的级配好、弹性模量大,收缩小。构件的体积与表面积比值大,收缩小。 5.钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20。采 用400MPa以上钢筋,不应低于C25。预应力混凝土结构,不宜低于C40,不应低于C30。承受重复荷载的,不应低于C30。 6.粘结力的影响因素:化学胶结力(钢筋与混凝土接触面 上的化学吸附作用力),摩擦力(混凝土收缩后将钢筋紧紧地握裹住而产生的力),机械咬合力(钢筋表面凹凸不平与混凝土产生的机械咬合作用而产生的力),钢筋端部的锚固力(一般是用在钢筋端部弯钩、弯折,在锚固区焊短钢筋、短角钢等方法来提供锚固力)。 7.结构的作用是指施加在结构上的集中力或分布力,以 及引起结构外加变形或约束变形的各种因素。按时间的变异分:永久作用,可变作用,偶然作用。8.结构抗力R是指整个结构或结构构件承受作用效应 (即内力和变形)的能力,如构件的承承载能力、刚度等。 9.设计使用年限:是指设计规定的结构或结构构件不需 进行大修即可按齐预定目的使用的时期,即结构在规定的条件下所达到呃使用年限。 10.轴心受拉(压)构件:纵向拉(压)力作用线与构件 截面形心线重合的构件。 轴心受力构件中配有纵向钢筋和箍筋,纵向钢筋的作用是承受轴向拉力或压力,箍筋的主要作用是固定纵向钢筋,使其在构件制作的过程中不发生变形和错位。 11.受弯构件的破坏特征:少筋破坏(当构件的配筋率低 于某一定值时,构件不但承载能力很低,而且只要其一开裂,裂缝便急速开展,裂缝截面处的拉力全部由钢筋承受,钢筋由于突然增大的应力而屈服,构件立即发生破坏),适筋破坏(当构件的配筋率不是太低也不是太高时,构件的破坏首先是由于受拉区纵向受力钢筋屈服,然后受压区混凝土呗压碎,钢筋和混凝土的强度都得到充分利用),超筋破坏(当构件的配筋率超过某一特定的值时,构件的破坏特征又发生质的变化构件的破坏是由于受压区的混凝土呗压碎而引起,受拉区纵向受力钢筋不屈服)。 12.基本假定:截面应变保持平面。不考虑混凝土的抗拉 强度。混凝土的受压的应力应变关系曲线按下列规定 取用。 13.双筋矩形截面适用情况:1.结构或构件承受某种交变 的作用,使截面上的弯矩改变方向。2.截面承受的弯矩设计值大于单筋截面所能承受的最大弯矩设计值,而截面尺寸的材料品种等由于某些原因又不能改变。 3.结构或构件的截面由于某种原因,在截面的受压区 预先已经布置了一定数量的受力钢筋。 14.T形截面受弯构件按受压区的高度不同分:第一类T 形截面,中和轴在翼缘内。第二类T形截面,中和轴在梁肋内。 15.剪切破坏的形态:斜拉破坏(整个破坏过程急速而突 然,破坏荷载与出现斜裂缝时的荷载相当接近,破坏前梁的变形很少,并且往往只有一条斜裂缝。破坏具有明显的脆性),剪压破坏(这种破坏有一定的预兆,破坏荷载较出现斜裂缝时的荷载过高。但与适筋梁的正截面破坏相比,减压破坏仍属于脆性破坏),斜压破坏(破坏荷载很高,但变形很小,亦属于脆性破坏)。 16.平衡扭转:若结构的扭矩是由荷载产生的,其扭矩课 根据平衡条件求得,与构件的抗扭刚度无关。 协调扭矩:另一类是超静定结构中由于变形的协调使截面产生的扭转。 17.偏心受压构件分为:单向偏心受压构件,双向偏心受 压构件。 当ξ<=ξb,受拉钢筋先屈服,然后混凝土压碎,肯定为受拉破坏—大偏心受压破坏,反之为小偏心受压破坏。 18.结构的可靠性:安全性(结构构件能承受在正常施工 和正常使用时可能出现的各种作用,以及在偶然事件发生时及大盛后,仍能保持必需的整体稳定性),适用性(在正常使用时,结构构件具有良好的工作性能,不出现过大的变形和过宽的裂缝),耐久性(在正常的维护下,结构构件具有足够的耐久性能,不发生锈蚀和风化现象)。 19.裂缝的控制等级分为三级::正常使用阶段严格要求 不出现裂缝的构件。正常使用阶段一般要求不出现裂缝的构件。正常使用阶段允许出现裂缝的构件。 混凝土结构设计基本原理复习重点 第 1 章绪论 1.钢筋与混凝土为什么能共同工作: (1)钢筋与混凝土间有着良好的粘结力,使两者能可靠地结合成一个整体,在荷载作用下能够很好地共同变形,完成其结构 功能。 (2)钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近,因此,当温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。(3)包围在钢筋外面的混凝土,起着保护钢筋免遭锈蚀的作用,保证了钢筋与混凝土的共同作用。 1、混凝土的主要优点:1)材料利用合理2 )可模性好3)耐久性和耐火性较好4)现浇混凝土结构的整体性好5)刚度大、阻尼大6)易于就地取材 2、混凝土的主要缺点:1)自重大2)抗裂性差3 )承载力有限4)施工复杂、施工周期较长5 )修复、加固、补强较困难 建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面 作用的分类:按时间的变异,分为永久作用、可变作用、偶然作用结构的极限状态:承载力极限状态和正常使用极限状态 结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。 荷载的标准值小于荷载设计值;材料强度的标准值大于材料强度的设计值 第2章钢筋与混凝土材料物理力学性能 一、混凝土

钢结构设计任务书2013(GWJ)

钢 结 构 课 程 设 计 任 务 书 班级: 学号: 组别: 姓名: 一、题目 某厂房总长度60m ,跨度根据不同的组别从附表中取,屋盖体系可从以下所给的类型中选取。纵向柱距6m 。 1.结构形式:钢筋混凝土柱,柱的混凝土强度等级为C30,梯形屋面坡度i=L/10( L 为屋架跨度),三角形屋架坡度1:3。地区计算温度高于-200C ,无侵蚀性介质,地震设防烈度为7度,屋架下弦标高为18m ;厂房内桥式吊车为2台150/30t (中级工作制),锻锤为2台5t 。 2. 屋架形式及荷载:屋架跨度 m(根据分组按附表取)、形式 、几何尺寸及内力系数(节点荷载P=1.0作用下杆件的内力)如附图所示。屋架采用的钢材、焊条为:1)Q235钢,焊条为E43型,无檩体系,梯形钢屋架,;2)Q345钢,焊条为E50型,有檩体系,梯形钢屋架;3)Q235钢,焊条为E43型,有檩体系,三角形屋架。 有檩体系的同学要求选择檩条型号及计算。 3.屋盖结构及荷载 (1)无檩体系:采用1.5×6.0m 预应力混凝土屋板(考虑屋面板起系杆作用) 荷 载:①屋架及支撑自重:按经验公式q=0.12+0.011L ,L 为屋架跨度,以m 为 单位,q 为屋架及支撑自重,以2/m kN 为单位; ②屋面活荷载:施工活荷载标准值为0.72/m kN ,雪荷载的基本雪压标准 值为S 0=0.352/m kN ,施工活荷载与雪荷载不同时考虑,而是取两者的较大值;积灰荷载 2/m kN (根据分组按附表取)。 ③屋面各构造层的荷载标准值: 三毡四油(上铺绿豆砂)防水层 0.42/m kN 水泥砂浆找平层 0.42/m kN 保温层 2/m kN (按附表取) 一毡二油隔气层 0.052/m kN 水泥砂浆找平层 0.32/m kN 预应力混凝土屋面板 1.452/m kN (2)有檩体系:采用冷弯薄壁型钢檩条,彩色夹芯板作屋面板。 荷 载:屋架及支撑自重:按经验公式q=0.12+0.011L ,L 为屋架跨度,以m 为单位, q 为屋架及支撑自重,以2/m kN 为单位;基本风压为0.50 2/m kN ,雪荷载为0.3 2/m kN ; 二、设计内容

包装结构设计完整

一、包装 1.包装的含义 包装,常备单纯地理解为盛装商品的容器,有时也被理解为包装商品的过程。 美国包装学会对于包装的定义:包装是符合产品的需求,依据最佳的成本,便于货物的转送、流通、交易、储存于贩卖而实施的统筹整体系统的准备工作。 日本对包装的定义是:包装便于物品的输送及保管,并维护商品的价值,保持商品的状态而适当的材料或容器对物品所实施的技术及实施的状态。 中国;包装是在为流通过程中保护产品、方便贮存、促进销售,按一定的技术方法而采用的容器、材料和辅助物等总的名称。包装的目的是保护产品、方便贮存、促进销售。 2包装的功能 包装的功能是指,包装所具有的保护装物,使其不致损坏的能力与效率。包装的功能的作用对象并不是单一的,有针对装物,有的则是为了消费者。 a,容装功能。 b,计量功能 c,保护功能。保护功能是包装的基本功能。包装的保护功能主要体现在两个方面;一是保卫功能,保卫功能是指包装必须具有保持装物不受外力的侵犯,并且具有维持与昂装的能力。具体就是说包装具备防震动、防冲击、防折裂、防挤压、防辐射、防盗窃等能力:二是贮存功能,包装具有储存、保质的能力。 d,方便功能。是指包装具有使装物在保护、贮存等方面的便利,从而提高物品的流通效率。 具体表现在五个方面;一是方便运输,二是方便储存,(易堆放,可以减少仓储的费用,提高仓储效率)三是方便销售(适当的销售包装,有利于在橱窗、货架上列和销售)四是方便使用,五是方便处理(包装材料必须符合环保要求,便于使用后的处理) e,促销功能。是指包装具有吸引消费者、促进销售的能力。 f,社会功能。包装系统是生产系统与社会发生联系的重要媒介,反映着当代生产、技术发展水平,以及消费趋势和消费水平。 3包装分类 a按包装的目的分。可分为销售包装和运输包装(工业包装)。销售包装是以销售为主要目的的包装,与装物一起到达消费者手中,具有防护、美化和宣传产品,促进销售的作用。销售包装的容量相对较小,造型精美,在结构上注重使用、方便,设计上追求和强化心理效应;运输包装又称工业包装,使用于工业用品或一些产品在运输时使用的包装。以运输、贮存为主要目的,具有保障产品安全,方便储运装卸,加速交换的作用。运输包装一般容量较大,相对于销售包装更注重包装的强度、防震等功能及实用方面的要求,对于外观装饰设计比较不注重。 b按包装的相对位置分。可分为包装和外包装。包装是指商品的部包装,目的在于保护商品,是为了容物单件分量盛装和满足美化要求所设计的包装。外包装是指容物及其包装的再包装,是贮运、携带或进一步保护商品而设计的包装。 c按包装材料分。包装材料多种多样,总体上可以根据材料的硬度分为软包装和硬包装。软包装是指在充填或取出容物后,容器形状可发生改变的包装,这类用的材料一般是由纸、纤维制品、塑料薄膜或符合材料制成的;硬包装是指充填或取出容物后,包装形状基本不发生变形的包装,这类包装的材料一般是由金属、木材、玻璃、压缩包装、器及硬质塑料等制成,具有较高的强度和硬度。

混凝土结构设计原理复习重点(非常好)

混凝土结构设计基本原理复习重点(总结很好) 第 1 章绪论 1.钢筋与混凝土为什么能共同工作: (1)钢筋与混凝土间有着良好的粘结力,使两者能可靠地结合成一个整体,在荷载作用下能够很好地共同变形,完成其结构功能。 (2)钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近,因此,当温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。 (3)包围在钢筋外面的混凝土,起着保护钢筋免遭锈蚀的作用,保证了钢筋与混凝土的共同作用。 1、混凝土的主要优点:1)材料利用合理2 )可模性好3)耐久性和耐火性较好4)现浇混凝土结构的整体性好5)刚度大、阻尼大6)易于就地取材 2、混凝土的主要缺点:1)自重大2)抗裂性差3 )承载力有限4)施工复杂、施工周期较长5 )修复、加固、补强较困难 建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面 作用的分类:按时间的变异,分为永久作用、可变作用、偶然作用 结构的极限状态:承载力极限状态和正常使用极限状态 结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。 荷载的标准值小于荷载设计值;材料强度的标准值大于材料强度的设计值 第2章钢筋与混凝土材料物理力学性能 一、混凝土 立方体抗压强度(f cu,k):用150mm×150mm×150mm的立方体试件作为标准试件,在温度为(20±3)℃,相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d,按照标准试验方法加压到破坏,所测得的具有95%保证率的抗压强度。(f cu,k为确定混凝土强度等级的依据) 1.强度轴心抗压强度(f c):由150mm×150mm×300mm的棱柱体标准试件经标准养护后用标准试验方法测得的。(f ck=0.67 f cu,k) 轴心抗拉强度(f t):相当于f cu,k的1/8~1/17, f cu,k越大,这个比值越低。 复合应力下的强度:三向受压时,可以使轴心抗压强度与轴心受压变形能力都得到提高。 双向受力时,(双向受压:一向抗压强度随另一向压应力的增加而增加;双向受拉:混凝土的抗拉强度与单向受拉的基本一样; 一向受拉一向受压:混凝土的抗拉强度随另一向压应力的增加而降低,混凝土的抗压强度随另一向拉应力的增加而降低) 受力变形:(弹性模量:通过曲线上的原点O引切线,此切线的斜率即为弹性模量。反映材料抵2.变形抗弹性变形的能力) 体积变形(温度和干湿变化引起的):收缩和徐变等。 混凝土单轴向受压应力-应变曲线数学模型 1、美国E.Hognestad建议的模型 2、德国Rusch建议的模型 混凝土的弹性模量、变形模量和剪变模量 弹性模量 变形模量 切线模量 3、(1)徐变:混凝土的应力不变,应变随时间而增长的现象。 混凝土产生徐变的原因: 1、填充在结晶体间尚未水化的凝胶体具有粘性流动性质 2、混凝土内部的微裂缝在载荷长期作用下不断发展和增加的结果 线性徐变:当应力较小时,徐变变形与应力成正比;非线性徐变:当混凝土应力较大时,徐变变形与应力不成正比,徐变比应力增长更快。影响因素:应力越大,徐变越大;初始加载时混凝土的龄期愈小,徐变愈大;混凝土组成成分水灰比大、水泥用量大,徐变大;骨料愈坚硬、弹性模量高,徐变小;温度愈高、湿度愈低,徐变愈大;尺寸大小,尺寸大的构件,徐变减小。养护和使用条件 对结构的影响:受弯构件的长期挠度为短期挠度的两倍或更多;长细比较大的偏心受压构件,侧向挠度增大,承载力下降;由于徐变产生预应力损失。(不利)截面应力重分布或结构内力重分布,使构件截面应力分布或结构内力分布趋于均匀。(有利) (2)收缩:混凝土在空气中结硬时体积减小的现象,在水中体积膨胀。 影响因素:1、水泥的品种:水泥强度等级越高,则混凝土的收缩量越大; 2、水泥的用量:水泥越多,收缩越大;水灰比越大,收缩也越大; 3、骨料的性质:骨料的弹性模量大,则收缩小; 4、养护条件:在结硬过程中,周围的温、湿度越大,收缩越小; 5、混凝土制作方法:混凝土越密实,收缩越小; 6、使用环境:使用环境的温度、湿度大时,收缩小; 7、构件的体积与表面积比值:比值大时,收缩小。 对结构的影响:会使构件产生表面的或内部的收缩裂缝,会导致预应力混凝土的预应力损失等。 措施:加强养护,减少水灰比,减少水泥用量,采用弹性模量大的骨料,加强振捣等。 混凝土的疲劳是荷载重复作用下产生的。(200万次及其以上) 二、钢筋 光圆钢筋:HPB235 表面形状 带肋钢筋:HRB335、HRB400、RRB400 有明显屈服点的钢筋:四个阶段(弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、破坏阶段),屈服强度力学性能是主要的强度指标。 (软钢)

钢结构课程设计任务书(10本科用)

山东英才学院 课程设计(论文)设计题目:某车间钢屋盖设计 课程名称:《钢结构设计》课程设计 院 (系) 部: 建筑工程学院 学生姓名 : 班级: 专业:土木工程 成绩: 指导教师:郭兵 设计时间: 山东英才学院教务处制 二O 一三年五月

工业厂房课程设计任务书 一、题目 某间钢屋盖设计。 二、设计资料 1、车间基本参数 某公司因生产需要,拟在济南郊区建设一座单层单跨车间(设计使用寿命50年),车间建筑平面、剖面见下图。 图1 车间建筑平面图 图2 车间建筑剖面示意图

车间采用排架结构,下部为矩形截面钢筋混凝土柱及独立基础,上部采用钢屋架结构,钢屋架与混凝土柱铰接连接。抗风柱为矩形截面钢筋混凝土柱。 车间屋面采用压型钢板,屋面檩条为卷边C型钢(C180×70×20×2.5),檩条间距约1.5m;无吊顶;车间四周围护墙采用240mm厚砖墙。 2、屋盖荷载、材料自重、抗震设防烈度 ①方案一:采用单层压型钢板,压型钢板及檩条自重标准值:0.15kN/m2; 方案二:采用50mm厚夹芯板,夹芯板及檩条自重标准值:0.25kN/m2; 方案三:采用100mm厚夹芯板,夹芯板及檩条自重标准值:0.30kN/m2; 方案四:采用150mm厚夹芯板,夹芯板及檩条自重标准值:0.35kN/m2。 ②基本风压:0.45kN/m2; ③基本雪压:0.30kN/m2; ④屋面活荷载标准值:0.3kN/m2(不上人屋面,无积灰荷载); ⑤钢屋架及屋面支撑自重标准值(估算):0.35 kN/m2(按投影面积); ⑥抗震设防烈度:6度。 3、钢屋架的荷载效应组合 首先设计屋架的形式,确定其几何尺寸;然后计算一榀屋架在半跨单位荷载作用下的内力系数,再分别计算下述荷载标准值作用下的杆件内力:全跨永久荷载、全跨屋面可变荷载、半跨屋面可变荷载、左风吹荷载、右风吹荷载;最后列表进行下述荷载效应组合: ① 1.2×全跨永久荷载+1.4×(全跨屋面活荷载,雪荷载)max。 ② 1.2×全跨永久荷载+1.4×(半跨屋面活荷载,雪荷载) max。 ③ 1.0×全跨永久荷载+1.4×左风吹荷载。 ④ 1.0×全跨永久荷载+1.4×右风吹荷载。 4、主要构件材料 钢材:Q235-B或Q345-B。 5、设计分组 根据屋架形式、车间跨度、屋面板类型不同,共分40种情况(即下表中的1~40号),要求各班每人选择其中一个编号,不可重复。

包装结构设计(第三版)部分习题答案

1-1.举例说明包装结构、造型与装潢设计之间的关系。 答:三者具有一定的关联性,如折叠纸盒设计中,不是在结构图上随意的设计图案、文字、商标等,而是要考虑装潢的各要素与结构的各要素,然后按一定方式结合。 三者具有共同的目的性,如折叠纸盒设计中,其结构具有容装性和保护性,装潢具有显示性,造型具有陈列性,三者结合具有方便、促销售等功能; 三者具有相辅相成的综合性,如折叠纸盒设计中,不同的结构,不同的造型,不同的装潢对于产品的销售影响是不同的,必须三者有机的组合才能达到最好的效果。 2-3.什么是内折、外折与对折 答:纸盒折叠成型后,纸板底层为盒内角的两个边,而面层为外角的两个边,则为内折,反之为外折;如果纸板180°折叠后,纸板两底层相对,则为内对折,反之为外对折。 2-4.在瓦楞纸箱设计中如何选择楞向 答:盘式盒盒体的瓦楞楞向应与纸盒长度方向平行,02类纸箱与纸箱高度纵向平行;只有一组压痕线的瓦楞纸箱,瓦楞楞向应与该组压痕线垂直,瓦楞衬件一般是垂直瓦楞。 2-5.在折叠纸盒设计中如何选择纸板纹向 答:纸板纹向一般可以通过目视观察纸中纤维排列方向进行确定,也可以同时用水湿纸板使其发生弯曲,与弯曲轴向平行的方向即为纸板纵向。 2-6.纸包装制造尺寸为什么不能用LxBxH表示 答:制造尺寸指生产尺寸,即在结构设计图上标注的尺寸,就直角六面体包装容器类来说,还不止一组数据,因此不能用LxBxH表示。 4-1.为什么粘贴纸盒制造尺寸计算公式与折叠纸盒有所不同 答:粘贴纸盒纸材选用由短纤维草浆制造的非耐折纸板,其耐折性能较差,折叠时极易在压痕处发生断裂,所以其制造尺寸就等于内尺寸,而折叠纸盒利用的耐折纸板,其纸页两面均有足够的长纤维产生以必要的耐折性能和足够的弯曲强度,使其在折叠后不会沿压痕处断裂,故其制造尺寸不等于内尺寸。 6-1.塑料容器的选材原则是什么/ 6-2.注射、压制和压铸成型容器的结构设计要素有哪些 6-3.容器壁厚过大和过小有何不利影响 6-4.为提高中空容器的强度和刚度,设计时可采用哪些方法 6-5.为什么说中空容器的肩部形状十分重要怎样设计较为合理 6-6.塑料容器的外形设计需注意哪些与包装生产线相关的问题 6-7.简述造成塑件成型误差的主要因素。 6-8.真空成型容器的壁厚分布有何规律是何原因 7-1.在压制法生产中,为什么随着开模时间的延长,玻璃瓶罐内表面脱模斜度逐渐增大,而外表面脱模斜度逐渐减小 7-2.在异型瓶设计中,为什么拉应力作用区壁厚取大值,压应力作用区壁厚取小值 7-3.螺纹瓶口的种类及特点是什么 7-4.塞形瓶口的设计要求是什么

钢筋混凝土结构设计第三章单项选择

一、单项选择: 1. 关于变形缝,下列不正确 ...的说法是() A.伸缩缝应从基础顶面以上将缝两侧结构构件完全分开 B.沉降缝应从基础底面以上将缝两侧结构构件完全分开 C.伸缩缝可兼作沉降缝 D.地震区的伸缩缝和沉降缝均应符合防震缝的要求 2. 水平荷载作用下的多层框架结构,当某层其他条件不变,仅 其柱上端梁刚度降低,该层柱的反弯点位置() 2层高处 A.向上移动B.向下移动至 5 1层高处 C.不变D.向下移动至 3 3. 在进行框架梁端截面配筋计算时,下列说法正确的是 () A.弯矩和剪力均采用柱边的值 B.弯矩和剪力均采用柱轴线处的值 C.弯矩采用柱轴线处的值,剪力采用柱边值 D.弯矩采用柱边值,剪力采用柱轴线处的值

4. 在其他条件相同的情况下,有侧移多层多跨框架柱的计算长度l 0最小的是( ) A .采用现浇楼盖的边柱 B .采用现浇楼盖的中柱 C .采用装配式楼盖的边柱 D .采用装配式楼盖的中柱 5. 反弯点法可用在( ) A .竖向荷载作用下,梁柱线刚度比小的框架 B .竖向荷载作用下,梁柱线刚度比大的框架 C .水平荷载作用下,梁柱线刚度比小的框架 D .水平荷载作用下,梁柱线刚度比大的框架 6. 框架柱的侧移刚度212h i D c α=,其中α是考虑( ) A .梁柱线刚度比值对柱侧移刚度的影响系数 B .上下层梁刚度比值对柱侧移刚度的影响系数 C .上层层高变化对本层柱侧移刚度的影响系数 D .下层层高变化对本层柱侧移刚度的影响系数 7. 对于多层多跨规则框架,下列说法中不正确...的是( ) A .在风荷载作用下,边柱的轴力较大,中柱的轴力较小 B .在风荷载作用下,迎风面的柱子受拉,背风面柱子受压 C .在楼面均布恒载作用下,边柱的弯矩较大,中柱的弯矩较小 D .在楼面均布恒载作用下,边柱的轴力较大,中柱的轴力较小

钢筋混凝土结构设计范本

同济大学浙江学院
2008- 2008-2009 第二学期 《混凝土结构设计》课程设计
专业 班级 学号 姓名
土木工程
教师签名:
批阅日期:

目录
一.工程概况及设计资料 工程概况及设计资料 二.现浇钢筋混凝土主次梁单向板楼盖及柱设计 现浇钢筋混凝土主次梁单向板楼盖及柱设计 三.现浇钢筋混凝土双向板楼盖结构设计 现浇钢筋混凝土双向板楼盖结构设计 四.混合结构建筑物墙体设计 五.现浇钢筋混凝土板式楼梯设计 现浇钢筋混凝土板式楼梯设计 钢筋混凝土板 六.混合结构建筑物墙下条形基础与柱下单独基础

《钢筋混凝土结构》课 程 设 计 计 算 书 钢筋混凝土结构》 ( 2009-7) )
一.工程概况及设计资料 工程概况及设计资料
1.1 结构形式
采用混合结构,楼屋盖为钢筋混凝土单向板主次梁,竖向承重结构为内框架,基础为钢筋 混凝土柱下独立基础和墙下条形基础。楼梯为现浇钢筋混凝土板式楼梯。
1.2
水文地质
地基土层自上而下为:人工填土,层厚 0.6~1.0m;褐黄色粘土,层厚 4.0~4.5m,fa=80kN/m2, γ=19 kN/m3;灰色淤泥质粉土,层厚 20~22m, fa=70 kN/m2, γ=18 kN/m3;暗绿色粘质粉土,未穿, fa=160kN/m2,γ=20kN/m3。 地下水位在自然地表以下 0.8 m,水质对结构无侵蚀作用。 基础持力层为褐黄色粘土层。
1.3
设计荷载
基本风压及基本雪压按上海地区采用。 常用建筑材料和构件自重参照荷载规范确定。 屋面使用荷载按不上人屋面设计。 楼面使用荷载值根据荷载规范确定(本设计按 4.6 表规定取值)。
1.4
楼屋面做法
屋面: 细砂面层, 二布三油 PVC 防水层, 40 厚 C20 细石混凝土找平层 (双向配筋 ?4@200) , 最薄处 60 厚挤塑板保温层,,油膏胶泥一度隔气层,现浇钢筋混凝土屋面板,板下 20 厚纸筋灰粉底。 楼面:30 厚水泥砂浆面层,现浇钢筋混凝土梁板,板底梁面 20 厚纸筋灰粉面。
1.5
材料
混凝土:基础用 C20,上部结构用 C25。 墙体:±0.000 以下采用 MU10 标准砖,M5 水泥砂浆;±0.000 以上采用 MU10 多孔砖,M5 混合 砂浆。
1.6
平面尺寸与使用荷载
数据序号 51
荷载数据 (kN/m) 6
柱网尺寸 ( m 2 ) 4×6 - 2 × 6

钢结构课程设计任务书和计算书

第一部分钢结构课程设计任务书 一、基本要求 1、每位同学务必按分组要求做,并在计算书中注明组别; 2、计算书参考教材中例题,但内力计算图解法应用计算机绘制; 3、图纸不得相互拷贝,为1号图; 4、计算书中应有屋架支撑布置图; 5、课程设计成绩单列,不计入钢结构课程成绩内; 6、课程设计应由学生本人于2016年7月10日前,交到指导老师。 二、课程设计题目 某车间梯形钢屋架结构设计 三、设计资料 1、车间柱网布置图(L×84m)。 2、屋架支承于钢筋混凝土柱顶(砼等级为C20),采用梯形钢屋架。 3、屋面采用1.5×6m的预应力钢筋混凝土大型屋面板(屋面板不考虑作为支撑用)。 4、柱距6m。 5、荷载: 1)屋架自重=(120+11L)N/m2,其中L为屋架高度; 2)基本荷载表: 四、设计要求 1、设计屋面支撑布置(要求对整间厂房进行布置,写入计算书); 2、计算屋架杆件设计内力(选取典型一榀屋架,写入计算书); 3、设计杆件截面; 4、设计不少于5个的典型节点; 5、绘制屋架的结构施工图(1号图纸)。

五、内力计算考虑下面三种情况 1、满载(全跨静荷载加全跨活荷载),——正常使用中; 2、半跨屋面板荷载和半跨活荷载(活荷载400 N/m2)和全跨屋架自重,——在吊装过程中出现最不对称内力。 3、全跨静荷载和半跨活荷载,——在使用过程中最不对称。 六、注意事项 1、学生在计算书封皮必须显示自己的组别。且在计算书工程概况中写清具体数值 (如2013土木工程03班25号同学的组别为:第二组—25)。 2、图纸、计算书必须由指导老师签字方能视为有效。 3、图纸内容包括: ⑴屋架计算简图(内力、尺寸); ⑵半跨屋架正面图,上下弦杆俯视图,端竖杆、中央竖杆侧面图,屋架支座俯视图,必要的零件大样图; ⑶材料表; ⑷图纸说明 梯形钢屋架支撑布置如图所示:

预应力混凝土结构设计

预应力混凝土结构设计 《现代预应力混凝土》 复习思考题 第一章 钢筋混凝土结构概念及材料物理力学性能 1. 什么是混凝土的徐变?影响混凝土徐变的主要因素有哪些?徐变对混凝土 结构造成哪些影响? 2. 什么是混凝土的收缩?引起混凝土收缩的主要原因是什么?收缩对混凝土 结构产生的影响有哪些? 3. 混凝土收缩与徐变的主要区别表现在哪里? 第十二章 预应力混凝土结构的概念及其材料 1. 什么是预应力混凝土结构?简述预应力混凝土结构的基本原理? 2. 简述与钢筋混凝土构件相比,预应力混凝土结构的优、缺点? 3. 什么是预应力度?请简述不同配筋混凝土构件预应力度的取值? 4. 我国《公路桥规》根据预应力度将结构分为几类? 5. 预加应力的主要方法有几种? 6. 简述先张法和后张法施工预应力混凝土构件的主要

施工工序,并指出其在施 加预应力方法上的不同之处。 7. 预应力混凝土构件对混凝土有哪些要求?为什么提出这些要求? 8. 公路桥梁中对预应力混凝土结构所使用的预应力钢筋有何要求?其常用的 预应力钢筋有哪些? 9. 锚具和夹具各指什么?预应力混凝土构件对锚具有何要求?按照传力锚固 的原理,锚具如何分类? 10. 公路桥梁中常用的制孔器有哪些? 11. 如何理解预应力混凝土结构的三种概念?它们在结构受力分析和设计中有何作用? 第十三章 预应力混凝土受弯构件的设计与计算 1. 预应力混凝土受弯构件从预加力到最后破坏一般经历哪些受力阶段? 2. 何为预应力筋的张拉控制应力?何为预应力筋的永存预应力? 3. 预应力混凝土受弯构件计算中,何为消压弯矩?何为消压状态?该状态下构 件截面上的应力特征是什么? 4. 预应力混凝土受弯构件计算中,何为开裂弯矩?其

第一章 钢筋混凝土结构设计原则..

1 h1 Ag g 〕 a b c 〕 〕 裂缝 第一章钢筋混凝土结构设计原则 第一节钢筋混凝土简述 钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种不同力学性能的材料组成的建筑材料。 混凝土为人造石料,其抗拉强度仅为抗压强度的1/8~1/18,如将素混凝土用于 构件(如图1),从材料力学知道,在荷载P l 作用下,梁的中和轴以上为受压区,以下为受拉区,随着荷载的增大,梁下边缘混凝土的拉应力将率先达到极限抗拉强度, 此时梁上边缘混凝土的压应力还远小于其极限抗压强度,下边缘混凝土一旦受拉开裂即导致梁的整体破坏,具有突然性,属于脆性破坏,故素混凝土梁的承载能力通常很小。混凝土由于其抗拉强度很小,一般不能用于可能承受较大拉应力的结构,只能用于不受拉或受拉力很小的基础、垫层等非承重结构。 若在混凝土梁的受拉区适当位置加入适量钢筋,情况就与素混凝土梁有很大的不同。当梁的受拉区混凝土开裂后,由于钢筋表面和混凝土之间的粘结力,两种材料还可以共同受力,受拉区钢筋可以代替开裂退出工作后的混凝土承担拉力, 梁的受压区混凝土仍然承受压力,故受拉区混凝土开裂后的梁还可以继续承担更大的荷载, 直至受拉钢筋屈服,受压区混凝土达到抗压极限强度而破坏。这样钢筋和混凝土两种材料的强度优势都得到充分发挥,因此钢筋混凝土梁的承载能力可以为素混凝土梁的几倍乃至几十倍;此外,配筋适度的钢筋混凝土梁破坏前均具有明显预兆(即明显的裂缝和挠度)和延性,属于塑性破坏,不同于素混凝土梁的一旦开裂即突然破坏,有预兆的破坏对于结构而言是一件好事。 图1-1 素混凝土梁和钢筋混凝土梁 钢筋和混凝土能够共同工作的三要素如下: 1,钢筋表面和混凝土之间具有良好的粘结力,使得钢筋和混凝土能够共同变形,梁在受拉区混凝土开裂后仍然具有梁的受力特性。

钢结构设计任务书

钢结构(二) 门式刚架轻型钢结构设计 任务书 广东石油化工学院建筑工程学院土木系 2014年12月3日

《门式刚架轻型钢结构设计》任务书 一、设计资料: 某无吊车厂房,设计使用年限50年。拟采用单跨双坡对称门式刚架,跨度为L,柱高为H,斜梁坡度为i,见图1。门式刚架柱距为l,共计11榀。每个学生对应的门式刚架几何参数见附表A 和附表B。由于使用需要,在厂房每道纵向墙上,布置2道宽门。建筑平面、立面设计见附图。 刚架梁、柱采用H型变截面,翼缘沿长度或者高度方向不变化,腹板沿长度或者高度方向成线性变化,梁腹板在s处拼接并改变截面。 屋面及墙板的自重为q。檩条为薄壁卷边C型钢,间距为1.5m。钢材采用Q235钢,焊条为E43型。基础采用C20混凝土。 设计荷载如下: 1.屋面板自重(包含保温层等)标准值:0.30kN/m2 2.墙板自重(包含保温层等)标准值:0.25kN/m2 3.檩条、拉条和支撑自重标准值:0.10kN/m2 4.屋面门式刚架自重标准值:0.11+0.01L (kN/m2) (L为屋架跨度,单位米) 5.屋面活荷载标准值:0.3kN/m2(计算刚架),0.5 kN/m2 (计算檩条和屋面板) 6.不考虑积灰荷载和雪荷载 7.基本风压:每个学生对应的w0见附表A和附表B;地面粗糙度类别为B类,刚架 采用封闭式. 图1 门式刚架示意图 二、设计内容: 1、门式刚架钢结构的设计与计算(设计说明书,采用统一的设计说明书用纸,手写,有封面) (1)刚架梁、柱截面选取; (2)刚架的荷载及荷载组合; (3)刚架的内力及强度、稳定计算; (4)刚架主要节点的构造与计算,包括梁、柱节点、拼接节点、柱脚。 (5)檩条的截面选取及内力、强度和稳定计算 2、门式主刚架钢结构施工图绘制(A3图纸,机绘打印)

预应力结构设计原理要点总结

钢筋混凝土虽然改善了混凝土抗拉强度过低的缺点,但仍存在两个不能解决的问题:一是在带裂缝土作状态下,裂缝的存在不仅造成受拉区混凝土材料不能充分利用、结构刚度下降和自重比例上升,而且限制了它的使用范围;二是从保证结构耐久性的要求出发,必须限制混凝土裂缝开展的宽度,这就使高强度钢筋无法在钢筋混凝上结构中充分发挥其作用,相应也不可能使高强混凝土的作用发挥出来。 (l)第一种概念—预加应力能使混凝j几在使用状态下成为弹性材料 经过预压混凝土,使原先抗拉弱、抗压强的脆性材料变为一种既能抗压又能抗拉的弹性材料。由此,混凝上被看作承受两个力系,即内部预应力和外部荷载。若预应力所产生的压应力将外荷载所产生的拉应力全部抵消,则在正常使用状态下混凝土没有裂缝甚至不出现拉应力。在这两个力系的作用下,混凝土构件的应力、应变及变形均可按材料力学公式计算,并可在需要时采用叠加原理。 (2)第二种概念—预加应力能使高强钢材和混凝十共同上作并发挥两者的潜力这种概念是将预应力混凝十看作高强钢材和混凝土两种材料的一种协调结合。在混凝土构件中采用高强钢筋,要使高强钢筋的强度充分发挥,就必须使其有很大的伸长变形。如果高强钢筋只是简单地浇筑在混凝上体内,那么在使用荷载作用下混凝上势必严重开裂,构件将出现不能允许的宽裂缝和大挠度。预应力混凝土构件中的高强钢筋只有在与混凝土结合之前预先张拉,使在使用荷载作用下受拉的混凝土预压、储备抗拉能力,才能使受拉的高强钢筋的强度进一步发挥、因此,预加应力是一种充分利用高强钢材的能力、改变混凝土工作状态的有效手段,预应力混凝_上可看作钢筋混凝_L应用的扩展:但也应明确,预应力混凝土不能超越材料本身的强度极限。 (3)第三种概念—预加应力实现荷载平衡 预加应力的作用可以认为是对混凝土构件预先施加与使用荷载(外力)方向相反的荷载,用以抵消部分或全部使用荷载效应的一种方法。预应力筋位置的调整可对混凝土构件造成横向力。 四、预应力混凝土结构的优缺点 (1)提高了构件的抗裂性和刚度。构件施加预应力之后,裂缝的出现将大大推迟;在使用荷载作用下,构件可不出现裂缝或推迟出现,因而构件的刚度相应提高,结构的耐久性增强。 (Z)可以节省材料,减少自重。预应力混凝上由于必须采用高强度材料,因而可以减少钢筋用量和减小构件截面尺寸,节省钢材和混凝土,从而降低结构物的自重。对于自重占总荷载比例很大的大跨径公路桥梁来说,采用预应力混凝土有着显著的优越性。一般大跨度或重荷载结构,采用预应力混凝土是比较经济合理的。 (3)可以减小混凝上梁的剪力和主拉应力。预应力混凝土梁的曲线筋(束),可使混凝土梁在支座附近承受的剪力减小,又由于混凝土截面上预压应力的存在,使荷载作用厂的主拉应力也相应减小,有利于减薄混凝土梁腹的厚度,这也是预应力混凝上梁能减轻自重的原因之一。(4}结构安全、质量可靠。施加预应力时,预应力筋(束)与混凝土都将经受一次强度检验。如果在预应力筋张拉时预应力筋和混凝土都表现出良好的质量,那么,在使用时一般也可以认为是安全可靠的《 此外,预应力混凝土还能提高结构的耐劳性能。因为具有强大预应力筋、混凝上全截面或基本全截面参加工作的构件,在使用阶段因加荷或卸荷所引起的应力相对变化很小,因而引起疲劳破坏的可能性也小。这对于承受动荷载的桥梁结构来说是很有利的。 预应力混凝土结构也存在着一些缺点: s}}工艺较复杂,质量要求高,因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍。 cZ)需要有一定的专门设备,如张拉机具、灌浆设备等。 r}}预应力反拱不易控制,它将随混凝土的徐变增加而加大,可能影响结构使用效果。 (4)预应力混凝土结构的开工费用较大,对于跨径小、构件数量少的工程,成本较高。 但是,以上缺点是可以设法克服的。例如应用于跨径较大的结构,或跨径虽不大但构件数量很大时,采用预应力混凝土就比较经济:总之,只要我们从实际出发,合理地进行设计和妥善安排,预应力混凝土结构就能充分发挥其优越性。 在设计、制造或选择锚固体系时,原则上应注意满足下列要求: (I)锚固体系受力安全可靠,确保构件的预应力要求;(})引起的预应力损失和在锚具附近的局部压应力小;(3) 构造简单,加工制作方便,重量轻、节约钢材; (4根据设计取用的预应力筋种类、预压力大小及布束 的需要选择锚具体系;(5)预应力筋张拉操作方便,设备简单。 预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的应力损失

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