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?

题目
问答题
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:

某地区要开运动会,需搭建一临时体育场馆,屋顶选用何种结构为好?( )

A.大跨度叠合梁结构
B.大跨度型钢混凝土组合梁结构
C.大跨度钢筋混凝土预应力结构
D.索膜结构

答案:D
解析:
索膜结构具有施工速度快、轻质、跨度大的优点,比较适合临时体育场馆的搭建。

第2题:

混凝土结构不包括()。

  • A、素混凝土结构
  • B、混合结构
  • C、钢筋混凝土结构
  • D、预应力混凝土结构

正确答案:B

第3题:

混凝土结构是以混凝土为主制成的结构,包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。()


参考答案√

第4题:

钢筋混凝土结构、素混凝土结构和预应力混凝土结构统称为配筋混凝土结构。


正确答案:错误

第5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6题:

某地区要尽快建造一单层大跨度的临时展览馆,下列结构形式哪种最为适宜?( )

A.预应力混凝土结构
B.混凝土柱十钢屋盖结构
C.索膜结构
D.型钢混凝土组合梁结构

答案:C
解析:
索膜结构中的膜材既有覆盖作用,又可作为结构受力构件发挥作用,这种结构施工速度快,特别适合于对耐久性要求不高的临时建筑。

第7题:

混凝土结构中应用最多的是()结构。

  • A、素混凝土
  • B、钢筋混凝土
  • C、预应力混凝土
  • D、钢-混凝土组合

正确答案:B

第8题:

某地区要开运动会,建一临时体育场馆,屋顶选用( )结构为好。

A.大跨度叠合梁结构
B.大跨度型钢混凝土组合梁结构
C.大跨度钢筋混凝土预应力结构
D.索膜结构

答案:D
解析:
索膜结构是用高强度柔性薄膜材料经受其他材料的拉压作用而形成稳定曲面,且能承受一定外荷载的空间结构形式。其造型自由、轻巧、柔美、充满力量感、阻燃、制作简易、安装快捷、节能、易于使用。题中选项A、B、C均较选项D笨重、耗时。因此,索膜结构屋顶最适用于临时体育场馆的建设。

第9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10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。