三、簡答題
1、鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的塑性鉸與實(shí)際的鉸節(jié)點(diǎn)有何不同? 塑性鉸的轉(zhuǎn)動能力與哪些因素有關(guān)?
答案:實(shí)際的鉸節(jié)點(diǎn)不能傳遞彎矩,能不受限制自由轉(zhuǎn)動。塑性鉸能傳遞相應(yīng)于截面屈服的極限彎矩,只能在極限彎矩作用方向作有限的轉(zhuǎn)動,其轉(zhuǎn)動能力與混凝土的極限壓應(yīng)變及配筋率有關(guān)。
2、什么是鋼筋混凝土連續(xù)梁塑性內(nèi)力的充分重分布?
答案:鋼筋混凝土連續(xù)梁在荷載作用下能按預(yù)期的順序出現(xiàn)塑性鉸,并按照選定的彎矩調(diào)幅達(dá)到預(yù)計的極限荷載,則稱為塑性內(nèi)力的充分重分布。
3、何為調(diào)幅法?采用調(diào)幅法進(jìn)行塑性內(nèi)力重分布計算的目的是什么?
答案:所謂調(diào)幅法就是在按彈性理論計算的彎矩圖上,疊加一個在支座間為直線分布的彎矩圖,這個直線彎矩圖在選定的塑性鉸截面處的豎距等于調(diào)整彎矩值。
應(yīng)用調(diào)幅法進(jìn)行塑性內(nèi)力重分布計算的目的是:
(1)節(jié)約鋼筋,使彎矩包絡(luò)圖的面積為最小;
(2)為便于澆筑混凝土,應(yīng)減少支座上部的負(fù)彎矩配筋;
(3)為使鋼筋布置簡化,應(yīng)力求使各跨的跨中正彎矩與支座負(fù)彎矩數(shù)值上接近。
4、簡述塑性內(nèi)力重分布的概念
答案:超靜定結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塑性鉸后,隨著荷載的增加,結(jié)構(gòu)內(nèi)力不再按原來的規(guī)律分布,塑性變形將使內(nèi)力重新分布,這種現(xiàn)象稱為塑性內(nèi)力重分布。
5、什么叫內(nèi)力包絡(luò)圖?為什么要畫內(nèi)力包絡(luò)圖?
答案:在恒載內(nèi)力圖上疊加以按各種最不利活載位置得出的內(nèi)力圖的外包線,即為內(nèi)力包絡(luò)圖。內(nèi)力包絡(luò)圖反映了各截面可能出現(xiàn)的內(nèi)力最大值和最小值。
彎矩包絡(luò)圖是計算和布置縱筋的依據(jù),剪力包絡(luò)圖是計算和布置箍筋和彎起鋼筋的依據(jù)。
6、按彈性理論計算現(xiàn)澆肋形樓蓋的連續(xù)板和次梁時,什么情況下和為什么要將荷載化為折算荷載來計算?
答案:當(dāng)板(次梁)與次梁(主梁)整體澆筑時,次梁(主梁)的抗扭剛度將部分地阻止板(次梁)的自由轉(zhuǎn)動,使支座負(fù)彎矩增大,跨中正彎矩減小。設(shè)計上為簡化計算,采用折算荷載來代替實(shí)際的計算荷載,這樣折算的效果相當(dāng)于考慮了支承梁的抗扭剛度對板(次梁)內(nèi)力的影響。
7、保證塑性內(nèi)力充分重分布的條件是什么?
答案:(1)為了避免截面過早地屈服,裂縫有過大的開展,以致超過允許的寬度,調(diào)幅值不應(yīng)過大。試驗(yàn)表明,一般情況下彎矩的調(diào)整幅度不應(yīng)大于30%,即M塑≥0.7M彈。
(2)為了保證在調(diào)幅截面能夠形成塑性鉸,且具有足夠的塑性轉(zhuǎn)動能力,必須限制配筋率或含鋼特征ξ。試驗(yàn)表明,當(dāng)ξ≤O.35時,截面的塑性轉(zhuǎn)動能力一般能滿足調(diào)幅不超過30%的要求。
(3)構(gòu)件在塑性內(nèi)力重分布的過程中不發(fā)生其他脆性破壞,如斜截面受剪破壞,鋼筋錨固破壞等,這是保證塑性內(nèi)力充分重分布的必要條件。
8、為什么在計算主梁的支座截面配筋時,應(yīng)取支座邊緣處的彎矩?
答案:由于主梁的內(nèi)力是按彈性理論計算的,計算跨度取支座中至中的距離,這就意味著忽略了支座寬度,將支承面上的分布反力簡化為作用在支承面中心的集中力。這樣求得的支座負(fù)彎矩M中(位于支座中線處),將大于按分布反力得出的支座邊緣處的彎矩M邊。因此,主梁支座截面負(fù)彎矩配筋應(yīng)根據(jù)M邊來計算。
9、為什么在主次梁相交處,在主梁中需設(shè)置吊筋或附加箍筋?
答案:主梁作為次梁的支座承受由次梁傳來的荷載,荷載是通過受壓區(qū)混凝土傳給主梁的。次梁的受壓區(qū)位于主梁的腹部,故次梁傳給主梁的荷載屬于間接加載(懸掛荷載),為了避免主梁梁腹出現(xiàn)水平受拉裂縫,需設(shè)置吊筋或附加箍筋將次梁荷載傳至主梁的頂部受壓區(qū)混凝土。
10、為什么對肋形樓蓋中的主梁,一般不考慮塑性內(nèi)力重分布而按彈性理論方法進(jìn)行計算?
答案:這是因?yàn)橹髁菏侵匾獦?gòu)件,為了使其具有較大的承載力儲備,對撓度及裂縫控制較嚴(yán)。若采用考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法,由于利用了截面出現(xiàn)塑性鉸后的變形能力,不可避免地會使構(gòu)件在使用荷載下的應(yīng)力較高、變形及裂縫寬度較大。當(dāng)主梁作為框架結(jié)構(gòu)的橫梁時,除承受彎矩以外,還承受軸向壓力的作用,而軸向壓力的存在會降低塑性鉸的轉(zhuǎn)動能力。