山东省(春季高考)建筑类 《建筑施工技术与机械》项目七任务五 45分钟专题训练卷
2026-10-13
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内容正文:
山东省(春季高考)建筑类《建筑施工技术与机械》45分钟专题训练卷专辑,共172份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固建筑类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加建筑类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《建筑识图与构造》《土木工程力学基础》《建筑材料》《建筑施工组织与管理》《建筑结构》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)建筑类 《建筑施工技术与机械》
项目七:地基处理与预应力
任务五:无黏结预应力结构工程
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 无黏结预应力筋中承受预应力的主体材料通常是( )
A. 纤维素
B. 铝合金
C. 钢材
D. 塑料
2. 无黏结预应力筋在施工、运输和铺放过程中,应避免哪种可能损伤筋材及其外包层的作用?( )
A. 按设计曲线弯曲铺放
B. 按规定进行张拉
C. 采用专用支架支承
D. 受到冲击
3. 以下关于无黏结预应力筋结构夹片锚具张拉时的规定,其中说法错误的是( )
A. 张拉前应清理承压板面,并应检查承压板后面的混凝土质量。
B. 锚固阶段张拉端无黏结预应力筋的内缩量应符合设计要求;当设计无要求时,其内缩量不应大于规范规定的数值。
C. 锚固采用液压顶压器顶压时,千斤顶应在保持张拉力的情况下进行顶压,顶压压力越大越好。
D. 为减少锚具变形、预应力筋内缩造成的预应力损失进行二次补拉加垫片时,二次补拉的张拉力为控制张拉力。
4. 无黏结预应力筋保管时,应如何放置( )
A. 直接放在地面上
B. 用支架架空
C. 浸在水中
D. 暴露在外
5. 无黏结预应力筋张拉作业开始前,首先应完成哪项检查工作?( )
A. 安装锚具
B. 检查张拉设备
C. 确定张拉顺序
D. 清洁预应力筋表面
6. 在无黏结预应力筋的制作过程中,哪一项工艺是用来增强筋材的抗拉性能?( )
A. 抛光
B. 涂油
C. 拉拔
D. 加热
7. 无黏结预应力混凝土与传统预应力混凝土相比有什么优势( )
A. 增加了材料成本
B. 简化了施工工艺
C. 提高了施工速度
D. B、C均正确
8. 无黏结预应力筋的张拉过程中,张拉力的大小主要取决于哪个因素?( )
A. 纵向长度
B. 弹性模量
C. 截面积
D. 材料强度
9. 在无黏结预应力筋的铺放过程中,以下哪种布置方式是最常见的?( )
A. 随意布置
B. 均匀布置
C. 不规则布置
D. 紧密布置
10. 铺放无黏结预应力筋时,通常采用什么方法确保其位置准确( )
A. 人工随意摆放
B. 使用定位器、模板等
C. 焊接到结构上
D. 依靠混凝土流动定位
11. 无黏结预应力筋的制作过程中,涂敷在钢筋表面的材料主要用于什么目的?( )
A. 提高预应力筋的硬度
B. 防止与混凝土粘结
C. 增加预应力筋的弹性模量
D. 减少预应力损失
12. 无粘结预应力混凝土施工时,无粘结预应力筋( )
A. 需在混凝土中预留孔道
B. 表面有涂层,与混凝土不粘结
C. 张拉后不需要锚固
D. 施工工艺与普通钢筋相同
13. 无黏结预应力混凝土施工时,无须( )
A. 预留孔道、灌浆
B. 预应力筋铺设就位
C. 混凝土浇筑、养护
D. 预应力筋的张拉、锚固
14. 无粘结预应力混凝土构件中,外荷载引起的预应力束的变化全部由_____ 承担。( )
A. 锚具
B. 夹具
C. 千斤顶
D. 台座
15. 浇筑无黏结预应力混凝土时,为保证混凝土密实并充分包裹预应力筋,应注意( )
A. 避免振捣过度
B. 确保充分振捣
C. 避免使用泵送
D. 限制浇筑速度
16. 无黏结预应力混凝土结构的预应力筋涂料层的作用不包括( )
A. 减少张拉时的摩擦损失,
B. 使预应力筋与混凝土隔离
C. 防止预应力筋腐蚀
D. 明显增大预应力筋的强度
17. 无黏结预应力筋的包装过程中,应该特别注意避免筋材受到什么样的损坏?( )
A. 划伤
B. 弯曲
C. 挤压
D. 拉伸
18. 无黏结预应力筋的运输过程中,如何避免预应力筋及其外包层损坏?( )
A. 提高运输速度
B. 加大运输批次
C. 采取合适的支撑措施
D. 增加运输距离
19. 无黏结预应力筋的制作工艺中,下列哪项是制作过程中的必要步骤?( )
A. 涂抹润滑剂
B. 退火处理
C. 弯曲成型
D. 油漆喷涂
20. 无粘结预应力筋应_____铺设( )
A. 在非预应力筋安装前
B. 在非预应力筋安装完成后
C. 与非预应力筋安装同时
D. 按照标高位置从上向下
二、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
21. 论述无黏结预应力筋的制作。
22. 某现浇无黏结预应力混凝土楼板完成养护后,准备进行预应力筋张拉。简述张拉作业中应重点控制的质量要点。
23. 简述无黏结预应力混凝土的定义。
24. 当锚具凸出混凝土侧表面布置时,锚具封闭宜符合下列规定。
三、计算题(本大题共2小题,每题5分,共10分)
25. 某无黏结预应力混凝土梁采用 1 根钢绞线,钢绞线截面面积为 140 mm2,弹性模量为 MPa。预应力筋张拉长度为 24 m,张拉控制应力为 1395 MPa。张拉后锚具回缩量为 6 mm,不计其他预应力损失。(1)计算钢绞线张拉至控制应力时的理论伸长值。(2)计算锚具回缩引起的预应力损失值。(3)计算锚具回缩后的预应力筋拉力。
26. 某办公楼无黏结预应力混凝土楼板按 1 m 宽板带计算,跨度为 12 m。板带内布置 2 根无黏结预应力钢绞线,每根截面面积为 140 mm2,张拉控制应力为 1395 MPa。预应力总损失按张拉控制力的 20%计算,钢绞线在跨中相对板带截面重心的偏心距为 180 mm,线形按两端零偏心、跨中最大偏心的抛物线布置。板带恒载标准值为 9.0 kN/m。(1)计算预应力损失后的有效预应力合力。(2)计算预应力筋对板带产生的等效向上均布荷载。(3)计算扣除等效向上荷载后板带的恒载净值,并判断预应力筋能否完全平衡恒载。
四、综合应用题(本大题共4小题,共30分)
27.(5分)某住宅楼现浇楼板采用无黏结预应力筋。每束由4根直径15.2 mm的钢绞线组成,单根钢绞线截面面积为140 mm2,抗拉强度标准值为1860 MPa,设计张拉控制应力取抗拉强度标准值的75%。该束预应力筋的计算伸长长度为24 m,弹性模量为195000 MPa。张拉后实测伸长值为164 mm。(1)计算该束预应力筋的张拉控制力和理论伸长值。(2)判断该束预应力筋的实测伸长值是否符合要求。规定实测伸长值与理论伸长值的偏差不得超过±6%。(3)若实测伸长值超出允许偏差,现场应采取哪些处理措施?
28.(5分)某商业综合体采用无黏结预应力混凝土楼盖,施工人员对一束无黏结预应力筋进行张拉。该束预应力筋公称截面面积为140 mm2,抗拉强度标准值为1860 MPa,张拉控制应力取抗拉强度标准值的75%,弹性模量为 MPa,孔道计算长度为24 m。预应力筋曲线段的累计转角为0.12 rad,孔道偏差系数为0.0015/m,摩擦系数为0.20。张拉端控制应力沿孔道的平均折减系数按计算,其中。张拉记录显示,实测伸长值为158 mm。(1)计算该束预应力筋的张拉控制力和理论伸长值。(2)判断实测伸长值是否符合允许偏差为理论伸长值±6%的要求。(3)若现场复测发现实测伸长值仅为151 mm,分析可能原因并说明处理措施。
29.(10分)某办公楼无梁楼盖施工时,施工图要求沿18 m方向布置12束无黏结预应力筋,沿12 m方向布置10束无黏结预应力筋。每束预应力筋两端均应预留0.60 m的锚固和张拉操作长度。预应力筋单位质量为1.10 kg/m。每束采用1根直径15.2 mm钢绞线,截面面积为140 mm2,抗拉强度标准值为1860 MPa,张拉控制应力取抗拉强度标准值的70%。现场可选用额定张拉力为250 kN和300 kN的千斤顶,规定千斤顶额定张拉力不得小于张拉控制力的1.5倍。(1)计算该楼板无黏结预应力筋的总铺设长度和总质量。(2)计算单束预应力筋的张拉控制力,并选择合适的千斤顶。(3)说明铺设无黏结预应力筋时应重点控制的两项质量要求。
30.(10分)某商业建筑转换梁采用曲线布置的无黏结预应力筋,每束由3根截面面积为140 mm2的钢绞线组成。预应力筋计算长度为30 m,弹性模量为195000 MPa,抗拉强度标准值为1860 MPa,张拉控制应力取1395 MPa。设计计算表明,受曲线摩阻影响,固定端应力比张拉端应力降低8%,伸长值计算时按两端平均应力计算。现场实测该束预应力筋伸长值为191 mm。(1)计算固定端应力、平均应力和该束预应力筋的理论伸长值。(2)计算实测伸长值与理论伸长值的偏差,并判断是否符合偏差不得超过±6%的要求。(3)针对本束预应力筋伸长值偏小的情况,分析可能原因并提出处理要求。
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山东省(春季高考)建筑类《建筑施工技术与机械》45分钟专题训练卷专辑,共172份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固建筑类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加建筑类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《建筑识图与构造》《土木工程力学基础》《建筑材料》《建筑施工组织与管理》《建筑结构》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)建筑类 《建筑施工技术与机械》
项目七:地基处理与预应力
任务五:无黏结预应力结构工程
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 无黏结预应力筋中承受预应力的主体材料通常是( )
A. 纤维素
B. 铝合金
C. 钢材
D. 塑料
【答案】C
【解析】无黏结预应力筋通常由预应力钢材、专用防腐油脂和外包塑料护套组成。其中,承受张拉力并向混凝土结构施加预应力的主体材料是预应力钢材,因此选C。
2. 无黏结预应力筋在施工、运输和铺放过程中,应避免哪种可能损伤筋材及其外包层的作用?( )
A. 按设计曲线弯曲铺放
B. 按规定进行张拉
C. 采用专用支架支承
D. 受到冲击
【答案】D
【解析】无黏结预应力筋的外包层和防腐层应保持完整。施工、运输及铺放时受到冲击,可能造成钢材变形、护套破损或防腐层受损,从而影响耐久性和预应力效果,因此选D。
3. 以下关于无黏结预应力筋结构夹片锚具张拉时的规定,其中说法错误的是( )
A. 张拉前应清理承压板面,并应检查承压板后面的混凝土质量。
B. 锚固阶段张拉端无黏结预应力筋的内缩量应符合设计要求;当设计无要求时,其内缩量不应大于规范规定的数值。
C. 锚固采用液压顶压器顶压时,千斤顶应在保持张拉力的情况下进行顶压,顶压压力越大越好。
D. 为减少锚具变形、预应力筋内缩造成的预应力损失进行二次补拉加垫片时,二次补拉的张拉力为控制张拉力。
【答案】C
【解析】夹片锚具张拉时符合下列规定: (1)张拉前应清理承压板面,并应检查承压板后面的混凝土质量。 (2)锚固采用液压顶压器顶压时,千斤顶应在保持张拉力的情况下进行顶压,顶压压力应符合设计规定值。 (3)锚固阶段张拉端无黏结预应力筋的内缩量应符合设计要求;当设计无要求时,其内缩量不应大于规范规定的数值。 (4)为减少锚具变形和预应力筋内缩造成的预应力损失进行二次补拉并加垫片时,二次补拉的张拉力为控制张拉力。
4. 无黏结预应力筋保管时,应如何放置( )
A. 直接放在地面上
B. 用支架架空
C. 浸在水中
D. 暴露在外
【答案】B
【解析】无黏结预应力筋在保管时应放置在支架上以避免与地面接触,从而防止锈蚀和其他潜在的损害。
5. 无黏结预应力筋张拉作业开始前,首先应完成哪项检查工作?( )
A. 安装锚具
B. 检查张拉设备
C. 确定张拉顺序
D. 清洁预应力筋表面
【答案】B
【解析】无黏结预应力筋张拉前,应检查千斤顶、油泵、压力表等张拉设备的完好状况及检定校准情况,确保设备工作正常、计量可靠后再进行张拉。张拉顺序应按施工方案或设计要求预先确定,但现场作业开始前首先应检查张拉设备,因此选B。
6. 在无黏结预应力筋的制作过程中,哪一项工艺是用来增强筋材的抗拉性能?( )
A. 抛光
B. 涂油
C. 拉拔
D. 加热
【答案】C
【解析】拉拔是将钢材拉制成筋材的过程,通过拉制可以使钢材的晶粒重新排列,增加其抗拉性能。
7. 无黏结预应力混凝土与传统预应力混凝土相比有什么优势( )
A. 增加了材料成本
B. 简化了施工工艺
C. 提高了施工速度
D. B、C均正确
【答案】D
【解析】无黏结预应力筋无需预留孔道、穿束和孔道灌浆等工序,可减少部分现场工序并缩短施工周期,因此具有简化施工工艺、提高施工速度的优点。选项A不属于其必然优势,故选D。
8. 无黏结预应力筋的张拉过程中,张拉力的大小主要取决于哪个因素?( )
A. 纵向长度
B. 弹性模量
C. 截面积
D. 材料强度
【答案】C
【解析】预应力筋的张拉力可按P=σconAp确定,其中P为张拉力,σcon为控制应力,Ap为预应力筋截面积。在控制应力按设计规定确定的条件下,张拉力随预应力筋截面积增大而增大;四个选项中,截面积是最直接决定张拉力大小的因素,因此选C。
9. 在无黏结预应力筋的铺放过程中,以下哪种布置方式是最常见的?( )
A. 随意布置
B. 均匀布置
C. 不规则布置
D. 紧密布置
【答案】B
【解析】无黏结预应力筋应根据设计的数量、位置、矢高和间距进行铺放。在楼板等构件中,预应力筋通常按设计要求均匀布置,以使预应力作用较均匀,同时满足混凝土浇筑和钢筋布置的空间要求,因此选B。
10. 铺放无黏结预应力筋时,通常采用什么方法确保其位置准确( )
A. 人工随意摆放
B. 使用定位器、模板等
C. 焊接到结构上
D. 依靠混凝土流动定位
【答案】B
【解析】在铺放无黏结预应力筋时,通常利用定位器或模板来确保筋体的位置准确,以符合设计要求。
11. 无黏结预应力筋的制作过程中,涂敷在钢筋表面的材料主要用于什么目的?( )
A. 提高预应力筋的硬度
B. 防止与混凝土粘结
C. 增加预应力筋的弹性模量
D. 减少预应力损失
【答案】B
【解析】涂敷在钢筋表面的材料主要是为了防止无黏结预应力筋与混凝土粘结。
12. 无粘结预应力混凝土施工时,无粘结预应力筋( )
A. 需在混凝土中预留孔道
B. 表面有涂层,与混凝土不粘结
C. 张拉后不需要锚固
D. 施工工艺与普通钢筋相同
【答案】B
【解析】无粘结预应力筋表面有涂层,与混凝土不粘结,无需预留孔道,张拉后需锚固,施工工艺与普通钢筋不同,故选B。
13. 无黏结预应力混凝土施工时,无须( )
A. 预留孔道、灌浆
B. 预应力筋铺设就位
C. 混凝土浇筑、养护
D. 预应力筋的张拉、锚固
【答案】A
【解析】无黏结预应力混凝土施工时,由于预应力筋表面涂有防腐油脂并外包塑料护套,所以无须预留孔道和灌浆,B、C、D选项均需要,故选A。
14. 无粘结预应力混凝土构件中,外荷载引起的预应力束的变化全部由_____ 承担。( )
A. 锚具
B. 夹具
C. 千斤顶
D. 台座
【答案】A
【解析】无粘结预应力混凝土构件中,外荷载引起的预应力束的变化全部由锚具承担
15. 浇筑无黏结预应力混凝土时,为保证混凝土密实并充分包裹预应力筋,应注意( )
A. 避免振捣过度
B. 确保充分振捣
C. 避免使用泵送
D. 限制浇筑速度
【答案】B
【解析】浇筑无黏结预应力混凝土时,应采用适当振捣使混凝土密实,并使混凝土充分包裹预应力筋,避免出现蜂窝、孔洞等缺陷。同时,振捣棒不应直接碰撞或挤压无黏结预应力筋及其外包层。四个选项中,B“确保充分振捣”最符合题意,故选B。
16. 无黏结预应力混凝土结构的预应力筋涂料层的作用不包括( )
A. 减少张拉时的摩擦损失,
B. 使预应力筋与混凝土隔离
C. 防止预应力筋腐蚀
D. 明显增大预应力筋的强度
【答案】D
【解析】无黏结预应力筋涂料层作用是使预应力筋与混凝土隔离,减少张拉时的摩擦损失,防止预应力筋腐蚀等。
17. 无黏结预应力筋的包装过程中,应该特别注意避免筋材受到什么样的损坏?( )
A. 划伤
B. 弯曲
C. 挤压
D. 拉伸
【答案】C
【解析】在包装过程中,应该避免筋材受到挤压,以免造成筋材的变形或损坏。
18. 无黏结预应力筋的运输过程中,如何避免预应力筋及其外包层损坏?( )
A. 提高运输速度
B. 加大运输批次
C. 采取合适的支撑措施
D. 增加运输距离
【答案】C
【解析】无黏结预应力筋在运输过程中应采取合适的支撑和固定措施,防止预应力筋发生过度弯折、局部挤压或外包层破损,以保证后续张拉和使用性能。A、B、D均不能减少运输损伤风险,故选C。
19. 无黏结预应力筋的制作工艺中,下列哪项是制作过程中的必要步骤?( )
A. 涂抹润滑剂
B. 退火处理
C. 弯曲成型
D. 油漆喷涂
【答案】A
【解析】无黏结预应力筋通常由预应力钢材、防腐润滑材料和外包层组成。制作时需在预应力筋表面涂敷具有防腐、润滑作用的材料,再设置外包层,使预应力筋与混凝土隔离。退火处理、弯曲成型和油漆喷涂均不是其制作过程中的必要步骤,故选A。
20. 无粘结预应力筋应_____铺设( )
A. 在非预应力筋安装前
B. 在非预应力筋安装完成后
C. 与非预应力筋安装同时
D. 按照标高位置从上向下
【答案】B
【解析】无粘结预应力筋应在非预应力筋安装完成后铺设。
二、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
21. 论述无黏结预应力筋的制作。
【答案】单根无黏结预应力筋的制作应采用挤塑成型工艺,并应由专业化工厂生产。防腐油脂的涂敷和护套的制作应一次连续完成,防腐油脂应完全填充预应力筋与护套之间的环形空间。挤塑成型后的无黏结预应力筋应按工程所需的长度和锚固形式进行下料和组装,并应采取有效措施防止防腐油脂从预应力筋端头溢出。无黏结预应力筋下料长度计算,应综合考虑其曲率、锚固端保护层厚度、张拉伸长值及混凝土压缩变形等因素,并应根据不同的张拉方法和锚固形式预留张拉长度。
【解析】无黏结预应力筋由预应力筋、防腐油脂和护套组成。制作时应采用工厂化挤塑成型工艺,使防腐油脂涂敷与护套挤出连续完成,确保油脂充满预应力筋与护套之间的空间,以达到防腐、润滑和隔离混凝土黏结的目的。成品筋应按设计长度及锚固形式下料、组装,并封护端头,防止防腐油脂外溢。下料长度除构件几何长度外,还应计入曲线长度、锚固端保护层厚度、张拉伸长值、混凝土压缩变形及张拉操作所需预留长度。
22. 某现浇无黏结预应力混凝土楼板完成养护后,准备进行预应力筋张拉。简述张拉作业中应重点控制的质量要点。
【答案】(1)张拉前应确认混凝土强度达到设计规定的张拉条件,检查张拉端锚具、承压板及预应力筋外包层是否完好。(2)张拉设备应经检验校准,张拉时应按设计规定的张拉顺序和控制应力进行,避免构件受力不均。(3)张拉过程中应测量预应力筋伸长值,并与设计计算值进行校核;张拉合格后应及时锚固,并做好锚具及张拉端的封闭保护。
【解析】无黏结预应力筋的预应力主要通过端部锚具传递给混凝土构件。张拉前检查构件强度和锚固系统,张拉中控制张拉力、顺序及伸长值,张拉后进行锚固和封闭保护,能够保证预应力建立可靠并防止锚具及预应力筋锈蚀。
23. 简述无黏结预应力混凝土的定义。
【答案】无黏结预应力混凝土是指配置无黏结预应力筋的预应力混凝土结构。无黏结预应力筋表面设有防腐油脂和护套,预应力筋与周围混凝土之间不发生黏结,预应力主要通过两端锚具传递给混凝土构件。
【解析】无黏结预应力混凝土的定义关键在于“无黏结”。无黏结预应力筋外包防腐油脂和护套,护套将预应力筋与混凝土隔离,因此二者之间不传递黏结力。预应力筋的拉力通过端部锚具传给构件,构件开裂后的预应力筋应力增量与有黏结预应力构件不同。
24. 当锚具凸出混凝土侧表面布置时,锚具封闭宜符合下列规定。
【答案】(1)锚固系统可采用后浇的外包钢筋混凝土圈梁进行封闭,外包圈梁不宜突出外墙面,其混凝土强度等级宜与构件混凝土强度等级一致。 (2)封锚混凝土与构件混凝土应可靠黏结,锚具封闭前应将周围混凝土界面凿毛并冲洗干净,且宜配置1或2片钢筋网,钢筋网应与构件混凝土拉结。 (3)锚具或预应力筋端部的保护层厚度应符合规程规定。
【解析】锚具凸出混凝土侧表面时,应通过可靠的封闭构造保护锚具及预应力筋端部。锚固系统可采用后浇外包钢筋混凝土圈梁封闭,圈梁宜不突出外墙面,且其混凝土强度等级宜与原构件一致。封锚前应将原混凝土界面凿毛并冲洗干净,保证新旧混凝土可靠黏结;宜配置1~2片钢筋网片,并将钢筋网片与原构件拉结。锚具及预应力筋端部还应满足规定的保护层厚度要求,以保证耐久性和防腐性能。
三、计算题(本大题共2小题,每题5分,共10分)
25. 某无黏结预应力混凝土梁采用 1 根钢绞线,钢绞线截面面积为 140 mm2,弹性模量为 MPa。预应力筋张拉长度为 24 m,张拉控制应力为 1395 MPa。张拉后锚具回缩量为 6 mm,不计其他预应力损失。(1)计算钢绞线张拉至控制应力时的理论伸长值。(2)计算锚具回缩引起的预应力损失值。(3)计算锚具回缩后的预应力筋拉力。
【答案】(1)理论伸长值为 171.69 mm。(2)预应力损失值为 48.75 MPa。(3)锚具回缩后的预应力筋拉力为 188.48 kN。
【解析】(1),。(2)。(3)。
26. 某办公楼无黏结预应力混凝土楼板按 1 m 宽板带计算,跨度为 12 m。板带内布置 2 根无黏结预应力钢绞线,每根截面面积为 140 mm2,张拉控制应力为 1395 MPa。预应力总损失按张拉控制力的 20%计算,钢绞线在跨中相对板带截面重心的偏心距为 180 mm,线形按两端零偏心、跨中最大偏心的抛物线布置。板带恒载标准值为 9.0 kN/m。(1)计算预应力损失后的有效预应力合力。(2)计算预应力筋对板带产生的等效向上均布荷载。(3)计算扣除等效向上荷载后板带的恒载净值,并判断预应力筋能否完全平衡恒载。
【答案】(1)有效预应力合力为 312.48 kN。(2)等效向上均布荷载为 3.12 kN/m。(3)恒载净值为 5.88 kN/m,预应力筋不能完全平衡恒载。
【解析】(1)。(2),。(3)。恒载净值仍大于零,说明预应力产生的上拱作用不能完全抵消板带恒载。
四、综合应用题(本大题共4小题,共30分)
27.(5分)某住宅楼现浇楼板采用无黏结预应力筋。每束由4根直径15.2 mm的钢绞线组成,单根钢绞线截面面积为140 mm2,抗拉强度标准值为1860 MPa,设计张拉控制应力取抗拉强度标准值的75%。该束预应力筋的计算伸长长度为24 m,弹性模量为195000 MPa。张拉后实测伸长值为164 mm。(1)计算该束预应力筋的张拉控制力和理论伸长值。(2)判断该束预应力筋的实测伸长值是否符合要求。规定实测伸长值与理论伸长值的偏差不得超过±6%。(3)若实测伸长值超出允许偏差,现场应采取哪些处理措施?
【答案】(1)张拉控制应力为:。预应力筋总截面面积为:。张拉控制力为:。理论伸长值为:。(2)伸长值偏差为:。偏差绝对值小于6%,该束预应力筋的实测伸长值符合要求。(3)应暂停张拉,复核预应力筋长度、铺设曲线、张拉设备标定值和压力表读数;查明原因并处理后,重新进行张拉和伸长值复测,不得擅自提高张拉控制应力。
【解析】σcon=1860×75%=1395MPa,A=4×140=560mm2,N=781.20kN。理论伸长值ΔL=1395×24000/195000=171.69mm;实测164mm,偏差-4.48%,在±6%内。若超限,应复核长度、曲线、设备标定及锚具后重新张拉复测。
28.(5分)某商业综合体采用无黏结预应力混凝土楼盖,施工人员对一束无黏结预应力筋进行张拉。该束预应力筋公称截面面积为140 mm2,抗拉强度标准值为1860 MPa,张拉控制应力取抗拉强度标准值的75%,弹性模量为 MPa,孔道计算长度为24 m。预应力筋曲线段的累计转角为0.12 rad,孔道偏差系数为0.0015/m,摩擦系数为0.20。张拉端控制应力沿孔道的平均折减系数按计算,其中。张拉记录显示,实测伸长值为158 mm。(1)计算该束预应力筋的张拉控制力和理论伸长值。(2)判断实测伸长值是否符合允许偏差为理论伸长值±6%的要求。(3)若现场复测发现实测伸长值仅为151 mm,分析可能原因并说明处理措施。
【答案】(1)张拉控制应力为σcon=1860×75%=1395 MPa。张拉控制力为P=σconA=1395×140=195300 N,即195.30 kN。摩擦参数为x=kL+μθ=0.0015×24+0.20×0.12=0.060。平均折减系数为(1-e^-0.060)/0.060≈0.9706。理论伸长值为ΔL=1395×0.9706×24000/(1.95×105)≈166.65 mm。(2)允许伸长值范围为166.65×94%≈156.65 mm至166.65×106%≈176.65 mm。实测值158 mm在允许范围内,符合要求。(3)复测值151 mm低于允许下限156.65 mm,偏差为(151-166.65)/166.65×100%≈-9.39%,不符合要求。可能原因为实际摩阻大于计算值、预应力筋实际长度或曲线布置与计算条件不符、张拉设备标定不准确、锚具安装不当或滑移量偏大。应暂停张拉,复核千斤顶和压力表标定值,检查预应力筋长度、布置曲线、锚具安装及张拉记录;查明原因并处理、经确认后重新张拉和复测,不得盲目超张拉。
【解析】σcon=1395MPa,P=1395×140=195.30kN。x=0.060,平均折减系数约0.9706,ΔL≈166.65mm;允许范围156.65~176.65mm,158mm合格。151mm偏差约-9.39%,应检查摩阻、筋长曲线、设备标定和锚具滑移,处理后复张拉复测。
29.(10分)某办公楼无梁楼盖施工时,施工图要求沿18 m方向布置12束无黏结预应力筋,沿12 m方向布置10束无黏结预应力筋。每束预应力筋两端均应预留0.60 m的锚固和张拉操作长度。预应力筋单位质量为1.10 kg/m。每束采用1根直径15.2 mm钢绞线,截面面积为140 mm2,抗拉强度标准值为1860 MPa,张拉控制应力取抗拉强度标准值的70%。现场可选用额定张拉力为250 kN和300 kN的千斤顶,规定千斤顶额定张拉力不得小于张拉控制力的1.5倍。(1)计算该楼板无黏结预应力筋的总铺设长度和总质量。(2)计算单束预应力筋的张拉控制力,并选择合适的千斤顶。(3)说明铺设无黏结预应力筋时应重点控制的两项质量要求。
【答案】(1)沿18 m方向每束长度为:。该方向预应力筋总长度为:。沿12 m方向每束长度为:。该方向预应力筋总长度为:。总铺设长度为:。总质量为:。(2)张拉控制应力为:。单束张拉控制力为:。千斤顶额定张拉力应不小于:。应选用300 kN千斤顶。(3)应按设计坐标和矢高准确定位,防止预应力筋偏移、下垂或局部折弯;应保护外包层完整,避免被钢筋、模板或振捣设备划伤,端部锚具应固定牢靠。
【解析】总铺设长度=12×19.20+10×13.20=362.40m,总质量=362.40×1.10=398.64kg。σcon=1302MPa,单束控制力=182.28kN,千斤顶额定力需≥273.42kN,选300kN。铺设应准确控制坐标、矢高,并保护护套及固定端部锚具。
30.(10分)某商业建筑转换梁采用曲线布置的无黏结预应力筋,每束由3根截面面积为140 mm2的钢绞线组成。预应力筋计算长度为30 m,弹性模量为195000 MPa,抗拉强度标准值为1860 MPa,张拉控制应力取1395 MPa。设计计算表明,受曲线摩阻影响,固定端应力比张拉端应力降低8%,伸长值计算时按两端平均应力计算。现场实测该束预应力筋伸长值为191 mm。(1)计算固定端应力、平均应力和该束预应力筋的理论伸长值。(2)计算实测伸长值与理论伸长值的偏差,并判断是否符合偏差不得超过±6%的要求。(3)针对本束预应力筋伸长值偏小的情况,分析可能原因并提出处理要求。
【答案】(1)固定端应力为:。平均应力为:。理论伸长值为:
。(2)伸长值偏差为:。偏差绝对值大于6%,不符合要求。(3)可能原因为预应力筋实际长度小于计算长度、曲线偏差增大导致摩阻增大、锚具夹片滑移或张拉设备读数不准确。应停止后续张拉,检查筋束布置、锚具和设备标定情况,经复核处理并报技术负责人确认后重新张拉。
【解析】固定端应力=1395×0.92=1283.40MPa,平均应力=1339.20MPa,理论伸长值=1339.20×30000/195000=206.03mm。实测191mm,偏差-7.30%,超过±6%,不合格。应检查摩阻、筋束长度与曲线、锚具滑移及设备标定,处理确认后重新张拉复测。
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