第10章預應力混凝土構件
10.1選擇題
1．《混凝土結構設計規範》規定，預應力混凝土構件的混凝土強度等級不應低於（ b ）。
a. c20 ；
b. c30 ；
c. c35 ；
d. c40 ；
2．預應力混凝土先張法構件中，混凝土預壓前第一批預應力損失應為（ c ）。
a.；b.；
c.；d.；
3．下列哪種方法可以減少預應力直線鋼筋由於錨具變形和鋼筋內縮引起的預應力損失（ c ）。
a. 兩次公升溫法；
b. 採用超張拉；
c. 增加台座長度；
d. 採用兩端張拉；
4．對於鋼筋應力鬆弛引起的預應力的損失，下面說法錯誤的是：（ c ）。
a. 應力鬆弛與時間有關係；
b. 應力鬆弛與鋼筋品種有關係；
c. 應力鬆弛與張拉控制應力的大小有關，張拉控制應力越大，鬆弛越小；
d. 進行超張拉可以減少，應力鬆弛引起的預應力損失；
5．其他條件相同時，預應力混凝土構件的延性比普通混凝土構件的延性（ c ）。
a. 相同；
b. 大些；
c. 小些；
d. 大很多；
6．全預應力混凝土構件在使用條件下，構件截面混凝土（ a ）。
a. 不出現拉應力；
b. 允許出現拉應力；
c. 不出現壓應力；
d. 允許出現壓應力；
7．《混凝土結構設計規範》規定，當採用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋做預應力鋼筋時，混凝土強度等級不應低於（ d ）。
a. c20 ；
b. c30 ；
c. c35 ；
d. c40 ；
8．《規範》規定，預應力鋼筋的張拉控制應力不宜超過規定的張拉控制應力限值，且不應小於（ b ）。
a．；b．；c．；d．；9．預應力混凝土後張法構件中，混凝土預壓前第一批預應力損失應為（ a ）。
a.；b.；
c.；d.；
10．先張法預應力混凝土構件，預應力總損失值不應小於（ b ）。
a．；b．；
c．；d．；
11．後張法預應力混凝土構件，預應力總損失值不應小於（ a ）。
a．；b．；
c．；d．；
12．預應力軸心受拉構件，載入至混凝土預應力被抵消時，此時外荷載產生的軸向力為（ a ）。
a．；b．；
c．；d．；
10.2判斷題
1．在澆灌混凝土之前張拉鋼筋的方法稱為先張法
2．預應力混凝土結構可以避免構件裂縫的過早出現
3．預應力混凝土構件製作後可以取下重複使用的稱為錨具
4．張拉控制應力的確定是越大越好
5．預應力鋼筋應力鬆弛與張拉控制應力的大小有關，張拉控制應力越大，鬆弛越小；（ × ）
6．混凝土預壓前發生的預應力損失稱為第一批預應力損失組合
7．張拉控制應力只與張拉方法由關係
10.3問答題
1．何為預應力？預應力混凝土結構的優缺點是什麼？
答：①預應力：在結構構件使用前，通過先張法或後張法預先對構件混凝土施加的壓應力。
②優點：提高構件的抗裂性、剛度及抗滲性，能夠充分發揮材料的效能，節約鋼材。
③缺點：構件的施工、計算及構造較複雜，且延性較差。
2．為什麼預應力混凝土構件所選用的材料都要求有較高的強度？
答：①要求混凝土強度高。因為先張法構件要求提高鋼筋與混凝土之間的粘結應力，後張法構件要求具有足夠的錨固端的區域性受壓承載力。
②要求鋼筋強度高。因為張拉控制應力較高，同時考慮到為減小各構件的預應力損失。
3．什麼是張拉控制應力？為何先張法的張拉控制應力略高於後張法？
答：①張拉控制應力：是指預應力鋼筋在進行張拉時所控制達到的最大應力值。
②因為先張法是在澆灌混凝土之前在台座上張拉鋼筋，預應力鋼筋中建立的拉應力就是控制應力。放張預應力鋼筋後構件產生回縮而引起預應力損失；而後張法是在混凝土構件上張拉鋼筋，張拉時構件被壓縮，張拉裝置千斤頂所示的張拉控制應力為已扣除混凝土彈性壓縮後的鋼筋應力，所以先張法的張拉控制應力略高於後張法。
4．預應力損失包括哪些？如何減少各項預應力損失值？
答：預應力損失包括：①錨具變形和鋼筋內縮引起的預應力損失。可通過選擇變形小錨具或增加台座長度、少用墊板等措施減小該項預應力損失；
②預應力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的預應力損失。可通過兩端張拉或超張拉減小該項預應力損失；
③預應力鋼筋與承受拉力裝置之間的溫度差引起的預應力損失。可通過二次公升溫措施減小該項預應力損失；
④預應力鋼筋鬆弛引起的預應力損失。可通過超張拉減小該項預應力損失；
⑤混凝土收縮、徐變引起的預應力損失。可通過減小水泥用量、降低水灰比、保證密實性、加強養互等措施減小該項預應力損失；
⑥螺旋式預應力鋼筋構件，由於混凝土區域性受擠壓引起的預應力損失。為減小該損失可適當增大構件直徑。
5．預應力損失值為什麼要分第一批和第二批損失？先張法和後張法各項預應力損失是怎樣組合的？
答：應為六種預應力損失並非同時存在，有的只發生在先張法構件，有的只發生在後張法構件。此外，有的只發生在混凝土預壓前，有的發生在混凝土預壓後，所以應將其分為第一批和第二批損失。
預應力損失的組合如下表。
預應力損失值的組合先張法構件後張法構件
混凝土預壓前（第一批）損失混凝土預壓後（第二批）損失
6．試述先張法和後張法預應力軸心受拉構件在施工階段、荷載作用階段各自的應力變化過程及相應應力值的計算公式。
答：①先張法構件：施工階段： 從張拉預應力鋼筋到放鬆預應力鋼筋，最終完成第二批預應力損失後，混凝土中的有效預應力為
使用階段：從混凝土壓應力變為零並經過構件開裂，最終達到破壞時的極限拉應力為
②後張法構件：施工階段：在完成第一批和第二批預應力損失後，混凝土的壓應力為
使用階段：由混凝土壓應力變為零經過構件開裂到構件破壞，極限軸向拉力為
7．預應力軸心受拉構件，在施工階段計算預加應力產生的混凝土法向應力時，為什麼先張法構件用 ，而後張法用 ？荷載作用階段時都採用 ？先張法和後張法的 、 如何計算？
答：因為在施工階段，先張法構件放鬆預應力鋼筋時，由於粘結應力的作用使混凝土、預應力鋼筋和非預應力鋼筋共同工作，變形協調，所以採用換算截面 ，且 ；而後張法構件，構件中混凝土和非預應力鋼筋共同工作良好，而與預應力鋼筋較差，且預應力是通過錨具傳遞，所以採用淨截面 。
8．如採用相同的控制應力 ，相同的預應力損失值，當載入至混凝土預壓應力為零時，先張法和後張法兩種構件中預應力鋼筋的應力是否相同，哪個大？
答：當為零時，由於先張法預應力鋼筋的應力為
後張法構件應力鋼筋的應力為
比較發現，二者不同，在給定條件下，後張法中預應力鋼筋中應力大一些。
9．預應力軸心受拉構件的裂縫寬度計算公式中，為什麼鋼筋的應力 ？
答：因為為等效鋼筋應力，根據鋼筋合力點處混凝土預壓應力被抵消後的鋼筋中的應力來確定。
10．什麼是預應力鋼筋的預應力傳遞長度 ？為什麼要分析預應力的傳遞長度，如何計算？
答：①從鋼筋應力為零的端麵到鋼筋應力為的截面之間的可以傳遞粘結應力的長度，稱為傳遞長度 。
②因為在先張法構件端部錨固區的正截面和斜截面受彎承載力計算及抗裂度驗算時，需要考慮預應力鋼筋在其傳遞長度範圍內的實際預應力值的變化。
傳遞長度可以按下式計算
11．後張法預應力混凝土構件，為什麼要控制區域性受壓區的截面尺寸，並需在錨具處配置間接鋼筋？在確定時，為什麼和不扣除孔道面積？區域性驗算和預應力作用下的軸壓驗算有何不同？
答：①在後張法構件中，在端部控制區域性尺寸和配置間接鋼筋是為了防止區域性混凝土受壓開裂和破壞。
②在確定時， 和不扣除孔道面積是因為二者為同心面積，所包含的孔道為同一孔道。
③兩者的不同在於，區域性驗算是保證端部的受壓承載能力，未受載面積對於區域性受載面積有約束作用，從而可以間接的提高混凝土的抗壓強度；而軸壓驗算是保證整個構件的強度和穩定。
12．對受彎構件的縱向受拉鋼筋施加預應力後，是否能提高正截面受彎承載力、斜截面受剪承載力，為什麼？
答：對正截面受彎承載力影響不明顯。因為預應力可以提高抗裂度和剛度。
破壞時，預應力已經抵消掉，與非預應力鋼筋混凝土受彎構件破壞特性相似。首先達到屈服，然後受壓區混凝土受壓邊緣應變到達極限應變而破壞。提高斜截面受剪承載力，因為預應力鋼筋有約束斜裂縫開展的作用，增加了混凝土剪壓區高度，從而提高了混凝土剪壓區所承擔的剪力。
13．？
答：通過比較可知，兩者的正截面的界限相對受壓區高度是不同的。預應力混凝土受彎構件的界限相對受壓區高度與預應力鋼筋強度、混凝土壓應力為零時的應力有關。
14．預應力混凝土構件為什麼要進行施工階段的驗算？預應力軸心受拉構件在施工階段的正截面承載力驗算、抗裂度驗算與預應力混凝土受彎構件相比較，有何區別？
答：①預應力混凝土構件在施工階段，由於施加預應力，構件必須滿足其承載和抗裂的要求，所以施工階段需要驗算。
②兩者的區別為受彎構件受壓區混凝土壓應力需要滿足承載力、抗裂度要求之外，受拉區混凝土拉應力也需要滿足相應要求。
15．預應力混凝土受彎構件的變形是如何進行計算的？與鋼筋混凝土受彎構件的變形相比有何異同？
答：預應力混凝土受彎構件的撓度包括兩部分：一部分為預加應力產生的反拱；一部分為荷載產生的撓度。荷載作用產生的撓度計算與鋼筋混凝土受彎構件相似。
16．預應力混凝土構件主要構造要求有哪些？
答：預應力混凝土構件主要構造要求包括：①一般構造要求。
如截面型別、尺寸，縱向預應力鋼筋和非預應力鋼筋；②先張法構造要求。如預應力鋼筋的淨間距及保護層厚度，端部混凝土加強措施；③後張法構造要求。如錨具，預應力鋼筋的孔道及灌漿，構件端部加強措施，非預應力鋼筋的布置，外露金屬的防腐等。
10.4計算題
1． 一預應力混凝土軸心受拉構件，長24m，截面尺寸為250×160mm混凝土強度等級為c60，螺旋肋鋼絲為10φh9，，先張法施工，在100m台座上張拉，端頭採用鐓頭錨具固定預應力鋼筋，超張拉，並考慮蒸養時台座與預應力筋之間的溫差，混凝土達到強度設計值的80%時放鬆預應力筋（題圖10—1）。試計算各項預應力損失值。
題圖10—1
解：計算各項預應力損失：
①錨具變形和鋼筋內縮引起的預應力損失。
第10章預應力混凝土結構基本構件習題答案
第10章預應力混凝土構件 10.1選擇題 1 混凝土結構設計規範 規定，預應力混凝土構件的混凝土強度等級不應低於 b a.c20 b.c30 c.c35 d.c40 2 預應力混凝土先張法構件中，混凝土預壓前第一批預應力損失應為 c a.b.c.d.3 下列哪種方法可以減少預應力直線鋼筋由於錨具變形...
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第10章預應力混凝土構件 10.1選擇題 1 混凝土結構設計規範 規定，預應力混凝土構件的混凝土強度等級不應低於 b a.c20 b.c30 c.c35 d.c40 2 預應力混凝土先張法構件中，混凝土預壓前第一批預應力損失應為 c a.b.c.d.3 下列哪種方法可以減少預應力直線鋼筋由於錨具變形...
第7章預應力混凝土構件基本知識
7 1什麼叫預應力混凝土結構？為什麼對構件要施加預應力？答 1 所謂預應力砼構件就是在構件受荷之前 製作階段 人為給拉區砼施加預壓應力，受荷之後 使用階段 首先要抵消拉區砼的預壓應力，若再加荷拉區砼開裂，直至破壞為止。2 普通混凝土抗裂性很差 混凝土的極限拉應變很低，只有0.0001 0.0015，...