第九章 预应力混凝土构件

一、填空题：

1、采用预应力混凝土构件的目的是为了防止普通混凝土构件过早         ，充分利用          。 

2、预应力混凝土可以延缓         ，提高构件的         ，并可取得减轻         ，节约         的效果。

3、先张法是         ，后         。

4、后张法是         ，后         。

5、先张法适合于生产构件         ，后张法适合于生产         构件。

6、当材料强度等级和构件截面尺寸相同时，预应力混凝土构件的承载力和普通混凝土构件的承载力         。

二、判断题：

1、对构件施加预应力的目的是为了提高构件的承载力。（    ）

2、先张法是先浇混凝土后张拉钢筋。（    ）

3、后张法是先浇筑混凝土后张拉钢筋。（    ）

4、先张法适合于制作大型预应力混凝土构件。（    ）

5、后张法适合于制作小型预应力混凝土构件。（    ）

6、先张法预应力混凝土构件的预应力是通过钢筋和混凝土之间粘结力传递的。（    ）

7、后张法预应力混凝土构件的预应力是通过钢筋和混凝土之间粘结力传递的。（    ）

8、预应力混凝土应选用收缩、徐变大的混凝土。（    ）

9、预应力混凝土应选用高强度、不易加工的钢筋。（    ）

10、预应力混凝土构件中受力钢筋必须都是预应力钢筋。（    ）

11、软钢和中等强度的钢筋不宜当作预应力钢筋是因为它建立的有效预压应力低。（    ）

12、对构件施加预应力的目的是为了提高构件的抗裂度。（    ）

13、部分预应力混凝土就是只在构件受拉区配置预应力钢筋的构件。（    ）

三、选择题：

1、一般来讲，预应力混凝土不适用于以下（      ）构件。

A轴心受拉构件  B轴心受压构件  C受弯构件  D偏心受压构件

2、用先张法施工的预应力混凝土构件，以下（      ）描述是正确的。

A后张拉钢筋，先浇灌混凝土  B浇混凝土与张拉钢筋同时进行  C无法确定   D先张拉钢筋，后浇灌混凝土

3、以下（      ）措施可以减小预应力钢筋松驰引起的预应力损失。

A一端张拉  B两端张拉  C超张拉  D一端张拉，另一端补拉

4、以下（      ）措施可以减小预应力钢筋与台座间温差引起的预应力损失。

A两阶段升温养护  B超张拉  C两端张拉  D一次升温养护

5、对混凝土构件施加预应力，下列（      ）叙述是错误的。

A提高了构件的抗裂能力  B可以减小构件的刚度  C可以增大构件的刚度  D可以充分利用高强钢筋

6、先张法和后张法构件相比，具有下述特点中（      ）项有码。

A工艺简单无需永久性锚具  B需要台座或钢模  C一般采用直线预应力筋  D适于施工现场制作大、中型构件

7、预应力筋张拉或放张时的混凝土立方体抗压强度，不应低于（      ）数值。

A  B  C  D

8、关于预应力混凝土的论述（      ）为正确。

A预应力混凝土可用来建造大跨度结构是由于有反拱，挠度小  B软钢或中等强度钢筋不宜当作预应力钢筋是因为它的有效预应力低  C对构件施加预应力是为了提高其承载力  D先张法适用于大型预应力构件施工

9、先张法和后张法的预应力混凝土构件，其传递预应力方法的区别是（      ）。

A先张法靠钢筋与混凝土间的粘结力来传递预应力，而后张法则靠工作锚具来保持预应力  B后张法靠钢筋与混凝土间的粘结力来传递预应力，而先张法则靠工作锚具来保持预应力  C先张法依靠传力架保持预应力，后张法则靠千斤顶来保持预应力  D先张法依靠夹具保持预应力，而后张法则靠锚具来保持预应力

10、对构件施加预应力的目的是为了（      ）。

A提高构件的承载力  B减小构件的混凝土收缩  C提高构件的承载力和抗裂度  D提高构件的抗裂度或减小裂缝宽度

四、简答题

1、何谓预应力混凝土？ 

2、简述预应力混凝土的特点。

3、对构件施加预应力的目的是什么？

4、预应力混凝土中，对钢筋材料有什么要求？预应力钢筋有哪几种类型？

5、预应力混凝土中，混凝土材料有什么要求？

6、预应力混凝土分为哪几类？ 

7、施加预应力的方法有哪几种？

8、先张法和后张法的区别何在？试简述它们的优缺点及适用范围。

9、什么是预应力钢筋的控制应力？与哪些因素有关？

10、何谓无粘结预应力混凝土？有何特点？

11、什么张拉控制应力？定得过高，有什么问题？

12、何谓预应力损失？有哪些损失？

13、在预应力混凝土构件的抗裂计算中，为什么要设置一定量的非预应力筋？《规范》是如何考虑非预应力钢筋的影响的？

参

一、填空题：

1、出现裂缝  高强度材料  

2、构件开裂  抗裂度和刚度  构件自重  钢材

3、先张拉钢筋，后浇混凝土

4、先浇混凝土  后张拉钢筋 

5、中小型构件  大型或特殊构件

6、相同

二、判断题：

1、×  2、×  3、√  4、×  5、×  6、√  7、×  8、×  9、×    10、×  11、√  12√  13、×

三、选择题：

1、B   2、D   3、C   4、A   5、B   6、D   7、C   8、B   9、B   10、D 

四、简答题

1、 就是用人工的方法在构件受荷前预先对受拉区的混凝土施加一定的压应力，当构件产生拉应力时，先要抵消混凝土的预压应力，然后随着荷载的增加，才能使构件受拉，称预应力混凝土。 

2、优点：

（1）抗裂性能好

（2）刚度大，变形小

（3）耐久性好

（4）可利用高强材料，减轻结构自重

（5）提高抗剪能力

（6）提高受压构件的稳定性

（7）提高抗疲劳能力

缺点

（1）设计复杂；

（2）施工工艺复杂，对质量要求高，因而需要一支技术熟练的专业队伍。

（3）造价高。

适用范围

（1）大跨度或承受动力荷载的结构；

（2）使用中不允许出现裂缝的结构；

（3）多层及高层建筑。

3、可推迟混凝土构件的裂缝的出现和开展，有效地提高混凝土构件的抗裂性，从而改善混凝土结构的性能，使钢筋混凝土结构得到更广泛的应用。

4、（1）对钢筋材料要求有：高强度、具有一定的塑性、良好的加工性能、与混凝土有较好的粘结强度。

（2）种类有：

钢筋：冷拉热轧钢筋、热处理钢筋；

钢丝：消除应力钢丝，有光面、螺旋和刻痕几种形式

和钢绞线：一般由一股三根和一股七根不同直径的高强度钢丝绞制在一起而成

5、强度高；收缩徐变小；快硬、早强等。

规范规定，预应力混凝土强度等级不低于C30，用高碳钢丝或钢绞线作预应力钢筋的结构，特别是大跨度结构，混凝土强度等级不低于C40。

6、（1）按控制程度

①全预应力混凝土结构：在混凝土建立的预应力如果能使截面全部荷载作用下，不出现拉应力（即全截面受压），以保证构件达到严格要求不出现裂缝的一级构件，称为全预应力混凝土。

②部分预应力混凝土结构：在混凝土中建立预应力后，在使用荷载作用下，允许混凝土受拉区产生宽度不大的裂缝，即构件达到允许出现裂缝但不允许超过允许值三级构件，称部分预应力混凝土结构。这类构件允许开裂，但必须验算裂缝宽度并对此有一定的限值。

（2）按有无粘结力分

①有粘结预应力：

②无粘结预应力：

（3）按施工方法

①先张法；

②后张法；

③电热法。

7、①先张法；

②后张法；

③电热法。

8、（1）施工方法不同，先张法是先张拉钢筋，后浇混凝土，后张法是先浇混凝土后张拉钢筋；

（2）建立预应力的途径不同，先张法是通过钢筋与混凝土之间的粘结力，后张法是通过锚具；

（3）在混凝土内建立的有效预应力不同。所有条件无相同时，后张法建立的有效预压应力高。

9、是指张拉预应力钢筋时的总张拉力除以预应力筋的截面面积所得的应力值。与钢筋和种类、强度及张拉方法有关。

10、预应力钢筋沿其全长与混凝土接触表面之间不存在粘结作用，两者之间产生相对滑移的混凝土构件。

其特点是施工技术简单、方便，易于推广；对锚具的质量及防腐要求较高；需同时配置一定数量的非预应力筋以改构善件受力性能。

11、张拉控制应力是指张拉钢筋时，张拉设备（如千斤顶）上的测力计所指示的总的张拉力除以预应力钢筋截面面积所得的应力值。

从提高预应力钢筋的利用率来说，定得越高越好，这样在构件抗裂性相同情况下可以减少用钢量。但定得过高，将存在以下问题：

（1）构件延性变差；

（2）可能引起钢丝束断丝或钢筋应力达到屈服强度；

（3）值越高，钢筋的应力松驰也将增大，预应力损失加大。

12、由于张拉工艺和材料特性等原因，预应力钢筋的张拉应力从施工到使用将不断降低，这种降低值称为预应力损失。

（1）锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失；

（2）预应力钢筋与孔道壁之间摩擦引起的预应力损失；

（3）混凝土加热养护时，受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间温差引起的预应力损失；

（4）钢筋应力松驰引起预应力损失；

（5）混凝土收缩、徐变引起的预应力损失。

13、为满足承载力、构造和施工需要，往往在预应力混凝土构件中配置部分非预应力钢筋。

（1）有利的一面：由于它对混凝土预压变形起约束作用，从而使混凝土收缩徐变减小，相应地也减少了预应力钢筋因收缩、徐变引起的损失，这是对增加混凝土预压应力，提高其抗裂性有利的一面。

（2）不利的一面：当混凝土发生收缩、徐变时，非预应力筋阻止它发生（非预应力钢筋受压），对混凝土产生附加拉应力，使混凝土的预压应力减小，这是对构件抗裂影响不利的一面。

（3）在构件受拉区的外缘，设置适量的非预应力钢筋网片，对控制温度收缩裂缝宽度是一种较为有效的措施。