混凝土结构原理与设计·平时作业

1.和钢结构相比钢筋混凝土结构的优缺点有哪些？

答：钢筋混凝土结构主要优点：

1）合理利用了钢筋和混凝土两种材料的受力特点，形成较高强度的结构构件。节约钢材，降低造价；

2）与木结构和钢结构相比，耐久性和耐火性较好，维护费用低；

3）可模性好；

4）现浇钢筋混凝土结构的整体性好，又具备较好的延性，适用于抗震结构；同时防振性和防辐射性能较好，适用于防护结构；

5）混凝土结构中占比例较大的砂、石等材料，便于就地取材。

钢筋混凝土结构主要缺点：

1）自重过大；

2）抗裂性较差，开裂过早；

3）施工复杂，工序多，浇筑混凝土时需要模板支撑，户外施工受到季节条件限制；

4）补强修复比较困难等。

2.钢筋混凝土结构设计公式中的分项系数的含义是什么？

答：混凝土结构设计中所谓分项系数，主要是说的荷载效应组合时的永久荷载项及可变荷载项，在不同组合时分别采用的系数。见GB50009-2012《建筑结构荷载规范》3.2.3条。当然，在JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》里也有别的意思。为保证所设计的结构具有规定的可靠度而在设计表达式中采用的系数，分作用分项系数和抗力分项系数两类。作用分项系数是在结构设计（基于力学平衡）时，为了安全或其他目的在各个作用力前乘上的一个大于或小于1的系数。

3.影响钢筋混凝土结构裂纹出现并开展的原因有哪些？如何尽量减少或避免裂纹的出现。

答：钢筋混凝土结构上产生的裂缝,常见于非预应力受弯、受拉等构件中,以及预应力构件的某些部位。对于各类裂缝,必须先查明其性质和产生的原因,进而确定具体的修缮方法。钢筋混凝土结构裂缝根据其产生的原因不同可分为：1）荷载裂缝、2）温度裂缝、3）干缩裂缝、4）腐蚀裂缝、5）沉降裂缝等。

产生的原因如下：

1）荷载裂缝

根据不同的结构部位,采取相应的合理配筋。

2）温度裂缝

由大气温度变化、周围环境高温的影响和大体积混凝土施工时产生的水化热等因素造成,当大于混凝土极限拉伸值时混凝土就开裂。

3）干缩裂缝

这类裂缝一是由于材料缺陷引起的,研究表明,水泥加水后变成水泥硬化体,起绝对体积减小,毛细孔缝中水逸出产生毛细压力,使混凝土产生毛细收缩所以引起干缩裂缝。

4）沉降裂缝

现浇构件因地基或砌体过大不均匀沉降;模板刚度不足、支撑间距大、支撑松动、过早拆模等,均可导致产生沉降裂缝。

5）腐蚀裂缝

由于有害离子Cl - ,SO42 - ,Mg2 + 等侵入混凝土内部,导致钢筋锈蚀而使混凝土产生的后期膨胀裂缝。

钢筋混凝土结构裂缝的控制措施：

1）根据国外设计规范和我国现行《混凝土结构设计规范》(GB50010 - 2002) 及有关试验资料,混凝土最大裂缝宽度的大致控制标准: (1) 无侵蚀介质,无防渗要求为013～014mm; (2) 轻微侵蚀,无防渗要求为012～013mm; (3) 严重侵蚀,有防渗要求为011～012mm。为了达到这样的标准,就必须对各种裂缝采取相应的控制措施。

2）温度裂缝

防止因混凝土本身与外界气温相差悬殊,处于高温环境的构件,应采取隔热措施,加强养护,尤其在气温高、风大且干燥的气候条件下更应及早喷水。

3）干缩裂缝

可以通过改善材料性能来控制,如前提到在工程中采用的补偿收缩混凝土对此种裂缝的控制也很有效。

4）沉降裂缝

对软土地基进行必要的夯压和加固处理;预制场地应夯打密实方可使用;现浇和预制构件模板应支撑牢固,保证其强度和刚度,并应按规定时间拆模;防止雨水及施工用水浸泡地基。

5）腐蚀裂缝

保证混凝土的密实度,以阻止侵蚀介质和水、氧等的侵入;在构件表面加涂防护层。