混凝土设计规范解答(编辑修改稿)

混凝土设计规范解答(编辑修改稿)内容摘要：

的强度标准值是根据屈服强度确定，用fyk表示。 预应力钢铰丝、钢丝、和热处理钢筋的强度标准值是根据极限抗拉强度确定的，用fptk表示（规范p19）31．什么是钢筋的极限延伸率，什么是钢筋的均匀延伸率，为什么钢筋（钢丝）的材性控制指标要从原来使用前者改为现在使用后者。 解：极限延伸率是指钢筋试件拉伸实验破坏时伸长量与原试件长度的比值；钢筋的均匀延伸率是指混凝土构件两裂缝间的钢筋的平均伸长量与原长的比值；?它的性能有什么优点?有什么缺点?解::冷轧带肋钢筋比原钢筋强度增大,:塑性性能降低.(新三级)钢筋?它的最大优势是什么?与使用HRB335级钢筋相比,在使用HRRB400级钢筋时应注意是什么问题?解:,方便施工。 与HRB335相比要注意验算裂缝宽度,%.(钢丝)推荐的主导品种是什么?为什么在预应力结构中取用强度高的预应力筋更有利?解:主导钢筋是高强的预应力钢绞线,另外强度越高配筋相对减少,预应力损失减少,同时预加应力越大,抗裂度加大.?解: 混凝土标准强度: 以边长为150 MM立方体在20 C的温度和相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28天,依照标准方法测得的具有95%保证率的抗压强度钢筋标准强度: 混凝土设计规范中采用国标规定的废品率限制作为钢筋的强度标准值，%。 37. 你认为影响钢筋混凝土和预应力混凝土结构耐久性的因素有那些?解: 保护层厚度，裂缝，材料性能有关内部因素：混凝土强度，密实性，水泥用量，水灰比，氯离子及碱含量，外加剂用量，保护层厚度。 外部因素：温度，湿度，CO2含量，侵蚀性介质，空气流动性。 ?为什么碳化深度与钢筋全面锈蚀有直接关系?解: 大气中的CO2或其它酸性气体,将使混凝土中性化而降低其碱度,这就是混凝土的碳化。 因为混凝土的高碱性环境使得钢筋免于被酸性物质腐蚀, 当混凝土碳化前锋达到钢筋表面后,钢筋开始锈蚀,此后钢筋锈蚀不断加剧,直到全面锈蚀。 39．混凝土构件的保护层厚度是按什么原则确定的。 为什么板、墙、壳类构件的保护层厚度可以比梁柱类构件取得小。 解：保证混凝土与钢筋的共同工作和耐久性的要求来确定的。 处于一般室内环境中的构件，受力钢筋的混凝土保护层最小厚度主要按结构构造或耐火性的要求确定。 处于露天或室内高湿度环境中的构件，结构的使用寿命基本上取决于保护层完全碳化所需的时间。 总之受力钢筋的混凝土保护层的最小厚度应根据不同等级混凝土在设计基准期内碳化深度来确定。 对于梁柱等构件，因棱角部分的混凝土双向碳化，且易产生沿钢筋的纵向裂缝，而板、壳是单向碳化，故保护层厚度要比梁柱的小。 40．请说明钢筋混泥土结构构件和预应力结构构件的裂缝控制等级。 这些等级与耐久性有什么关系。 解：　环境类别 钢筋混泥土结构 预应力混泥土结构裂缝控制等级 （ｍｍ） 裂缝控制等级 （ｍｍ）一 三 （） 三 二 三 二 ——三 三 一 ——（《混凝土结构设计规范》Ｐ１３）41．请说明当裂缝面与钢筋垂直相交时，与裂缝相交处钢筋的锈蚀是如何发展的。 裂缝宽度与这一锈蚀过程有什么关系。 解：钢筋首先在裂缝宽度较大处发生个别点的“坑蚀”,继而渐渐形成“环蚀”,同时向裂缝两边扩展形成锈蚀面,使钢筋截面削弱。 钢筋锈蚀严重时，体积膨胀，导致沿钢筋长度出现纵向裂缝，并使保护层剥落，习称“暴筋”，从而截面承载力降低，最终将使结构破坏或失效。 裂缝宽度越大，水和酸性气体更易进入裂缝，与钢筋表面接触面积更大，更易锈蚀。 42．请说明碳化深度达到钢筋表面所引起的锈蚀与裂缝处钢筋锈蚀的发育特征有什么区别。 答：保护层失效引起的钢筋锈蚀是全面锈蚀，钢筋膨胀引起的裂缝一旦发生，是沿钢筋全长的。 而裂缝引起的钢筋锈蚀是局部发展的。 从裂缝处逐渐向两边发展。 43．碳化深度达到钢筋表面后，钢筋要锈蚀还需要水和氧气，请问水和氧是如何到达钢筋表面的。 由此我们可以得到什么可以改善耐久性的启发。 答：水和氧气是通过混凝土保护层的孔隙和裂缝进入的。 改善方法:提高混凝土的密实性,控制裂缝宽度或不开裂,在钢筋表面涂防护层.44．当保护层的厚度因耐久性的需要而超过35～40mm时，应在保护层中采取什么措施以减少保护层混凝土蹦落的可能性。 答：通常是在混凝土保护层中离构件表面一定距离处全面增配由细钢筋制成的构造钢筋网片.（《混凝土结构设计规范》）。 45．一个轴心受压的混凝土圆柱，当其周边受有径向水平均布压应力时，轴心受压的应力应变曲线会发生什么样的变化。 这种变化与径向均匀压应力的大小有什么关系。 答：曲线峰部抬高，变得平缓和丰满（径向压应力约束了混凝土的横向膨胀，阻滞纵向裂缝的出现和开展，在提高其极限强度的同时，塑性变形也有了很大的发展）（过镇海《钢筋混凝土原理》79页）。 均匀压应力越大，峰值越大，峰值点越靠后，峰值后的曲线越平缓（孙会郎）。 轴压应力的极限强度与径向均匀压应力的关系式为（三校《混凝土结构》21页）：——有侧向压应力约束的试件的轴心抗压强度——无侧向压应力约束的试件的轴心抗压强度——侧向均匀压应力46．（接45题）当该圆柱体配有环形箍筋或螺旋箍筋时（同时配有沿圆周方向上的纵向钢筋），混凝土的轴心受压应力应变曲线是否也会发生类似的变化。 为什么说环形或螺旋形箍筋对混凝土的约束是“被动约束”。 答：会发生类似的变化。 因为当圆柱体不受压时，箍筋中并没有应力。 只有当圆柱体受压时，箍筋为约束混凝土的横向膨胀其内部才产生应力，因此环形或螺旋形箍筋对混凝土的约束是“被动约束”（个人意见，有待斟酌，孙会郎）。 47．矩形箍筋对混凝土的约束作用与圆形箍筋或螺旋形箍筋有什么实质性区别。 复合矩形箍筋对核心混凝土的约束作用为什么又要比单个矩形箍筋好。 箍筋间距对这种约束的好坏有影响吗。 纵筋的根数和直径对这种约束有影响吗。 为什么。 在设计中考虑这种影响吗。 答：圆形箍筋和螺旋形箍筋对混凝土产生的作用是均匀分布的径向压应力。 而矩形箍筋却有所不同，矩形箍筋柱在轴压力的作用下，核心混凝土的膨胀变形使箍筋的直线段产生水平弯曲。 因为箍筋直线段的抗弯刚度很小，因此直线段对核心混凝土的反作用力也很小。 另一方面，箍筋的转角部刚度大，变形小，两个垂直方向上的拉力合成对核心混凝土对角线方向的强力约束。 故核心混凝土承受的是沿对角线方向的集中压应力和沿箍筋方向分布的很小的横向力（过镇海《钢筋混凝土原理》172页）。 复合箍筋的中间肢能加强箍筋直线段对核心混凝土的约束作用，因此复合箍筋对混凝土的约束作用比单个箍筋要好。 箍筋的间距越小，对混凝土的约束作用越好。 纵筋能把箍筋的一部分约束力传递给箍筋上下方的混凝土，因此能加强对箍筋之间的混凝土的约束力，并且纵筋的根数越多直径越大这种作用越明显。 但总体来说它的影响还是比较小，因此设计中一般不考虑（个人意见，有待斟酌，孙会郎）。 48．请说明什么是井字复合箍（画图表示）。 井字复合箍中间各肢可用拉筋代替吗。 中间各肢用封闭矩形箍形成和用拉筋形成各有什么优缺点。 请画出拉筋的正确形式。 要保证拉筋发挥约束作用，在施工绑扎时应注意什么问题。 答:如图中所示即为井字复合箍。 井字复合箍中间各肢可以用拉筋代替。 49．由轴心受压构件经验得出的箍筋约束效果能直接用于偏心受压区混凝土吗。 有没有什么办法能验证直接应用的合理性。 答：经验证明用轴心受压的结果模拟偏心受压下的应力应变关系误差是不大的,故由轴心受压构件经验得出的箍筋约束效果能直接用于偏心受压区混凝土。 50．在一根受弯的梁中，当尚未出现弯曲裂缝时，纵向钢筋的表面有粘接应力吗。 什么是“粘接应力”，粘接应力的大小与各正截面中的作用剪力大小有关吗。 如有，为什么。 答：有。 因为任何一段钢筋的应力差都由其表面的纵向剪应力所平衡，而此剪应力即周围混凝土所提供的粘接应力（过镇海《钢筋混凝土原理》143页）。 钢筋与混凝土接触面上的化学吸附作用力，混凝土收缩，将钢筋紧紧握固而产生的摩擦力，钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用力以及因钢筋端部加弯钩、弯折或在锚固区焊短钢筋、角钢而产生的锚固力全称为粘接应力（三校合编《混凝土结构》上册31页）。 有关。 原因去看笔记。 51．试说明一根带肋钢筋在受力逐步增大的过程中其粘接滑移的基本规律（画粘接滑移曲线，并请关注该曲线的纵、横坐标物理量是什么。 ），并说明其中的各个关键点和与这些关键点对应的物理现象(其中应着重说明:后藤幸正发现的肋前角向斜外向发展的裂缝。 肋前混凝土局部压碎区。 局压区的形成对钢筋劈裂力的形成起什么作应,劈裂力如何作应给钢筋周围的混凝土,其后果是什么?)为什么说锚固段周围的配箍对锚固能力有重要作用?答：○1拉力较小，钢筋与混凝土间的化学粘接没有破坏。 ○2拉力增大，出现后藤裂缝。 ○3拉力继续增大，肋前混凝土局部压碎。 ○4拉力再增大，曲线坡度减小，后藤裂缝继续扩展，件劈效应更加明显。 在没有箍筋的情况下，将形成通长的劈裂裂缝导致粘接破坏。 ○5若有箍筋约束，则劈裂裂缝不能充分发展，这时钢筋肋纹间的混凝土将全部被压碎，在肋纹的外表面形成一粗糙的破坏面，钢筋与混凝土间的粘接应力逐渐减小。 钢筋被拔出（三校合编《混凝土结构》上册31页）。 肋前的混凝土压碎成粉末的时候，尖劈效应更加明显，如果保护层太薄且没有箍筋保护，则会产生劈裂裂缝。 因为箍筋可以限制辟裂裂缝开展，有效提高粘接应力。 所以。 52．说明带90度弯折的锚固端的受力机理，水平直段的长度对弯弧及尾段的受力有影响吗。 带90度弯折锚固端的总锚长为什么不需要满足直线锚固长度的要求。 其水平段过短会形成什么样的失效方式。 试举例说明什么地方要用到这种锚固形式。 答：带90度弯折的锚固端的粘接力由三部分提供，一是直段与混凝土之间的粘接力，二是弯钩处因“缆索效应”而产生的拉力，三是弯折段与混凝土之间的粘接力。 因为“缆索效应”加强了钢筋与混凝土之间粘接能力。 如果水平段过小将会形成拉脱型锚固失效。 这种锚固形式主要应用在梁和边柱的接点和错层处的梁柱接点。 （个人意见）53．钢筋受拉锚固长度是用什么样的试验确定的。 它与那些主要因素有关（参看GB500102002规范）。 为什么它与混凝土保护层厚度不小于钢筋直径的规定有关。 受拉锚固长度考虑了可靠度问题吗。 用什么思路考虑的。 答：《规范》规定的纵向受拉钢筋的最小锚固长度（）是根据拔出试件试验结果的统计分析给出的。 它与混凝土强度等级、钢筋的强度、钢筋的直径、混凝土保护层的厚度等有关。 因《规范》在确定锚固长度所做的试验取偏心至边缘的距离为d（钢筋直径），故规定保护层厚度不得小于d（笔记）。 受拉锚固长度是考虑了可靠度的，具体体现在钢筋的外形系数α内，α是经对各类钢筋进行系统粘接锚固试验及可靠度分析得出的（《规范》）。 54什么是钢筋的机械连接接头。 你知道哪几种机械连接接头。 答：钢筋的机械连接是通过连接件的机械咬合作用或钢筋端面的承压作用将一根钢筋中的力传至另一根钢筋的连接方法。 机械连接接头有带肋钢管套筒挤压连接,钢筋锥螺纹连接55钢筋搭接接头是如何传力的。 为什么搭接长度比锚固长度要长些。 为什么同一连接区段内搭接钢筋占总受拉钢筋面积的百分比越高，规范规定的搭接长度越大。