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混凝土結構設計規范的20條常規問題(下)
重慶渝美建設工程有限公司   2016-08-15 15:08:42 作者:SystemMaster 來源:

11.矩形箍筋對混凝土的約束作用與圓形箍筋或螺旋形箍筋有什么實質性區別?復合矩形箍筋對核心混凝土的約束作用為什么又要比單個矩形箍筋好?箍筋間距對這種約束的好壞有影響嗎?縱筋的根數和直徑對這種約束有影響嗎?為什么?在設計中考慮這種影響嗎?

      解:圓形箍筋和螺旋形箍筋對混凝土產生的作用是均勻分布的徑向壓應力。而矩形箍筋卻有所不同,矩形箍筋柱在軸壓力的作用下,核心混凝土的膨脹變形使箍筋的直線段產生水平彎曲。因為箍筋直線段的抗彎剛度很小,因此直線段對核心混凝土的反作用力也很小。另一方面,箍筋的轉角部剛度大,變形小,兩個垂直方向上的拉力合成對核心混凝土對角線方向的強力約束。故核心混凝土承受的是沿對角線方向的集中壓應力和沿箍筋方向分布的很小的橫向力(過鎮!朵摻罨炷猎怼172頁)。
       復合箍筋的中間肢能加強箍筋直線段對核心混凝土的約束作用,因此復合箍筋對混凝土的約束作用比單個箍筋要好。箍筋的間距越小,對混凝土的約束作用越好?v筋能把箍筋的一部分約束力傳遞給箍筋上下方的混凝土,因此能加強對箍筋之間的混凝土的約束力,并且縱筋的根數越多直徑越大這種作用越明顯。但總體來說它的影響還是比較小,因此設計中一般不考慮。
12.由軸心受壓構件經驗得出的箍筋約束效果能直接用于偏心受壓區混凝土嗎?有沒有什么辦法能驗證直接應用的合理性?

      解:經驗證明用軸心受壓的結果模擬偏心受壓下的應力-應變關系誤差是不大的,故由軸心受壓構件經驗得出的箍筋約束效果能直接用于偏心受壓區混凝土。
13.在一根受彎的梁中,當尚未出現彎曲裂縫時,縱向鋼筋的表面有粘接應力嗎?什么是“粘接應力”,粘接應力的大小與各正截面中的作用剪力大小有關嗎?如有,為什么?

      解:有。因為任何一段鋼筋的應力差都由其表面的縱向剪應力所平衡,而此剪應力即周圍混凝土所提供的粘接應力(過鎮!朵摻罨炷猎怼143頁)。鋼筋與混凝土接觸面上的化學吸附作用力,混凝土收縮,將鋼筋緊緊握固而產生的摩擦力,鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間產生的機械咬合作用力以及因鋼筋端部加彎鉤、彎折或在錨固區焊短鋼筋、角鋼而產生的錨固力全稱為粘接應力(三校合編《混凝土結構》上冊31頁)
14.說明帶90度彎折的錨固端的受力機理,水平直段的長度對彎弧及尾段的受力有影響嗎?帶90度彎折錨固端的總錨長為什么不需要滿足直線錨固長度的要求?其水平段過短會形成什么樣的失效方式?試舉例說明什么地方要用到這種錨固形式?

      解:帶90度彎折的錨固端的粘接力由三部分提供,一是直段與混凝土之間的粘接力,二是彎鉤處因“纜索效應”而產生的拉力,三是彎折段與混凝土之間的粘接力。因為“纜索效應”加強了鋼筋與混凝土之間粘接能力,所以帶90度彎折的鋼筋的總錨長取0.7倍的直線錨長。如果水平段過小將會形成拉脫型錨固失效。這種錨固形式主要應用在梁和邊柱的接點和錯層處的梁柱接點。
15.什么是鋼筋的機械連接接頭?你知道哪幾種機械連接接頭?

      解:鋼筋的機械連接是通過連接件的機械咬合作用或鋼筋端面的承壓作用將一根鋼筋中的力傳至另一根鋼筋的連接方法; 機械連接接頭有帶肋鋼管套筒擠壓連接,鋼筋錐螺紋連接 。
16.請對比一下機械連接接頭、焊接接頭和搭接接頭各自的優缺點。

      解:機械連接節省鋼材,施工方便。機械連接在保護層設定時應該注意套筒的影響。錐螺紋的加工要求很精細,但現在國內很難保證。在冷扎螺紋的時候會使接頭處產生殘余應力,回火可以降低殘余應力,但成本就會上升。
焊接連接可以達到較好的連接效果,節省鋼材。但由于施工水平的限制,很難保證質量搭接廢鋼。
17.為什么搭接接頭區要加密箍筋?為什么受壓搭接接頭兩個端頭的外面還要增設兩個間距較小的構造箍筋。

      解:搭接的傳力方式是通過搭接的鋼筋與混凝土之間的粘接力將一根鋼筋的力傳給另外一根鋼筋。位于兩根鋼筋之間的混凝土受到肋的擠壓作用,肋對混凝土的斜向擠壓力的徑向分力同樣使外圍混凝土產生橫向拉力。故搭接區段外圍混凝土受到兩根鋼筋所產生的辟裂力。為了防止縱向辟裂,提高粘接強度,在搭接范圍內,須將箍筋加密。
      受壓搭接接頭兩端頭外面增設兩個間距較小的構造箍筋是為了防止鋼筋端頭因存在壓力而導致的局部擠壓裂縫。(《混凝土規范》297頁9.4.5條)
18.大偏心受壓截面和小偏壓截面的M- 又有什么特征?大偏壓截面的M- 曲線與軸壓力大小有什么關系?

      解:大偏壓的M- 曲線有明顯的彈性階段,屈服點,以及屈服后構件表現出較好的延性,小偏壓的M- 曲線沒有屈服點,構件的延性較差.
      大偏壓截面的M- 曲線隨著軸力的增大(不進入小偏壓階段)屈服點隨著增大,延性隨著降低;若進入小偏壓階段,則隨著軸力的增大承載力降低。
19.請說明大偏壓截面和小偏心受壓截面破壞狀態的控制特征的主要區別。

      解:大偏壓截面破壞始自受拉區鋼筋屈服,最后受壓區混凝土被壓碎;小偏壓截面破壞時受壓區混凝土被壓碎,另一側鋼筋沒有受拉屈服,可能是受拉或受壓。
20.請說明大偏心受拉截面和小偏心受拉截面破壞狀態的控制特征的主要區別。

      解:大偏心受拉破壞時,截面一側混凝土受壓破壞,另一側鋼筋受拉屈服;小偏拉破壞時,全截面混凝土被拉段,兩側鋼筋都受拉,靠近拉力的一側鋼筋屈服,另一側鋼筋沒有屈服。

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