什么是预应力混凝土?为什么说普通钢筋混凝土结构中无法利用高强度材

题目

什么是预应力混凝土?为什么说普通钢筋混凝土结构中无法利用高强度材料,较难建造起大跨度结构?预应力混凝土结构又怎样?

参考答案和解析
正确答案: 预应力混凝土是在在混凝土结构构件承受外荷载作用之前,预先对由外力产生拉应力部分的混凝土施加压力,造成一种预先的应力状态,使所产生的预压应力以抵消外荷载所引起的大部分或全部拉应力,从而使结构构件在使用时的拉应力不大,甚至仍为压应力。这样,结构构件在外荷载作用下,裂缝不致发生,即使发生,裂缝开展宽度也不致过大。这就是预应力混凝土结构。普通钢筋混凝土结构不可能性充分利用高强度材料,其原因在于:一方面,提高混凝土强度等级对于提高其极限拉应变的作用很小;另一方面,在使用荷载下钢筋应力大致是其设计强度的60%左右,相应拉应变已大大超过混凝土的极限拉应变。譬如,即使是强度不高的I、II级钢筋,使用阶段的应力约50~200N/mm2时,混凝土就已产生宽度为0.1~0.3mm的裂缝。因此,如果采用高强度钢筋,使用阶段的应力可达500~1000N/mm2,裂缝开展宽度将很大,根本不能符合使用要求。所以在普通钢筋混凝土结构中无法利用高强度材料。另外,由于裂缝的出现和开展,大大降低了构件的截面刚度,增大了结构、构件的变形,因此,用普通钢筋混凝土建造大跨度、大开间结构时,为了满足变形要求,必将导致结构的截面尺寸过大,因而自得过大,所以不经济,甚至无法建造。当采用预应力混凝土时,可以采用高强度钢筋及混凝土不存在裂缝过大的问题,而且一般来说预应力钢筋强度越高,则预应力效果越好。关于构件刚度问题,一方面,由于不出现裂缝或者裂缝宽度较小,所以它比相应的普通钢筋混凝土的截面刚度要大,变形要小;另一方面,预应力使构件或结构产生的变形与外荷载产生的变形是相反的(习称“反拱”),因而,前者可以抵消后者一部分变形,使之容易满足结构对变形的要求。所以,预应力混凝土适宜于建造大跨度结构。
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相似问题和答案

第1题:

为何在钢筋混凝土受弯构件中不能有效地利用高强度钢筋?而在预应力混凝土构件中则必须采用高强度钢筋?


正确答案: 混凝土的极限拉应变很小,导致受拉区混凝土过早开裂,裂缝出现时受拉钢筋应力只有20~40N/mm2,如果采用高强度钢筋,使用荷载下钢筋工作应力将提高很多,挠度和裂缝宽度已远远超过允许限值。显然,在钢筋混凝土受弯构件中采用高强度钢筋是不合理的,它不能满足使用功能要求。如果把配筋面积增大到符合变形和裂缝控制的要求,则钢筋强度将得不到充分利用。
在预应力混凝土构件中,预应力筋的预拉应力在施工和使用阶段,由于种种原因会产生预应力损失。为了在扣除预应力损失以后,仍保留足够的预应力值,需要采用较高的张拉应力,施加使用荷载后预应力筋的应力还将进一步增加,因此预应力筋需具有较高的强度,必须采用高强度钢筋。

第2题:

粉煤灰商品砼利用中,粉煤灰等级Ⅲ级适用范围为()

  • A、钢筋混凝土结构及跨度小于6m的预应力混凝土结构
  • B、普通钢筋混凝土
  • C、无筋混凝土结构
  • D、建筑砂浆及C15以下的无筋混凝土

正确答案:B,D

第3题:

与普通钢筋混凝土相比,预应力混凝土梁能够更加有效地利用混凝土强度。()


参考答案:√

第4题:

普通钢筋混凝土结构中采用高强度钢筋是不能充分发挥其作用的,而采用高强混凝土可以很好发挥其作用。


正确答案:错误

第5题:

预应力钢筋混凝土比普通钢筋混凝土结构自重()。


正确答案:小或轻

第6题:

混凝土结构可以分为()和钢筋混凝土结构等。

  • A、预应力混凝土结构
  • B、素混凝土结构
  • C、普通预应力混凝土结构
  • D、钢骨混凝土结构
  • E、钢管混凝土结构

正确答案:A,B,D,E

第7题:

为什么预应力混凝土结构中要用较高强度等级的混凝土?


正确答案: 预应力混凝土比普通钢筋混凝土要求更高强度等级的混凝土,主要理由是:
(1)为了尽量降低造价、减轻自重。因为预应力钢筋的锚具是按较高强度等级的混凝土来设计的。如果混凝土强度较低,那么,对局部承压、对端部锚固区内锚具附近的混凝土的抗裂性、对保证钢筋与混凝土之间的可靠粘结等都是不利的。从而就会告成锚具和构件尺寸的加大及经济性差等情况。
(2)为了保证强度的均匀性,预应力混凝土构件比钢筋混凝土构件有更多的部位要承受高应力。以一简支染为例,除了跨中截面顶面附近要承受较高压应力以外,靠近梁端支座附近的梁底纤维也处于高压应力之下。可见,从梁的端部直至染的中部,有许多部位要承受高应力。因此,在预应力混凝土构件中,保证强度的均匀性是比较重要的,机时高强度等级的混凝土在受压、受拉、受剪以及粘结和局部承压等方面都有比较高的抗力。
(3)相同水灰的比条件下,较高强度等级的混凝土不太容易发生收缩裂缝,而低强度等及的混凝土在施加预应力之前就会发生收缩裂缝。
(4)高强度等级的混凝土可减少占总预应力损失中很大部分的徐变损失。

第8题:

由于预应力混凝土采用高强度材料,故在条件相同的情况下,其极限承载能力比普通钢筋混凝土强。


答案:错
解析:
注意:预应力混凝土不能提高构件的承载能力。也智考题库就是说,当截面和材料相同时,预应力混凝土与普通钢筋混凝士受弯构件的承载能力相同,与受拉区钢筋是否施加预应力无关。

第9题:

预应力钢筋混凝土结构与普通钢筋混凝土结构相比主要优点有哪些?


正确答案: (1)改善结构的使用性能
(2)减少结构截面尺寸,减轻自重
(3)充分利用高强钢筋
(4)具有良好的裂缝闭合性能
(5)提高抗疲劳强度
(6)具有良好的经济性

第10题:

预制钢筋混凝土桩包括()。

  • A、普通钢筋混凝土桩
  • B、非预应力钢筋混凝土桩
  • C、非普通钢筋混凝土桩
  • D、预应力钢筋混凝土桩

正确答案:A,D