为了减小钢筋混凝土受弯构件弯曲裂缝的间距和宽度,在不提高纵向受拉钢筋等级和数量的前提下,一般可以采用( )的纵向受拉钢筋配置方案A. 粗而密B. 粗而疏C. 细而密D. 细而疏
A. 粗而密
B. 粗而疏
C. 细而密
D. 细而疏
题目解答
答案
解析
本题考查钢筋混凝土受弯构件弯曲裂缝间距和宽度的影响因素以及纵向受拉钢筋配置方案的选择。解题思路是分析不同直径和间距的纵向受拉钢筋对裂缝间距和宽度的影响,从而确定合适的配置方案。
1. 分析钢筋直径对裂缝间距和宽度的影响
根据裂缝间距公式$l_{cr}=\beta\left(1.1+\frac{0.65f_{tk}}{\rho_{te}\sigma_{sk}}\right)\frac{d}{4}$(其中$l_{cr}$为裂缝间距,$\beta$为系数,$f_{tk}$为混凝土轴心抗拉强度标准值,$\rho_{te}$为按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率,$\sigma_{sk}$为按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋的应力,$d$为纵向受拉钢筋的直径),在其他条件不变的情况下,钢筋直径$d$越小,裂缝间距$l_{cr}$越小。
同时,裂缝宽度公式$w_{max}=2.1\psi\frac{\sigma_{sk}}{E_{s}}\left(1.9c + 0.08\frac{d_{eq}}{\rho_{te}}\right)$(其中$w_{max}$为最大裂缝宽度,$\psi$为裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数,$E_{s}$为钢筋的弹性模量,$d_{eq}$为纵向受拉钢筋的等效直径),较小的钢筋直径也有助于减小裂缝宽度。
2. 分析钢筋间距对裂缝间距和宽度的影响
当钢筋间距较密时,意味着在相同的构件长度内钢筋数量相对较多,能够更有效地约束混凝土的变形,从而减小裂缝间距和宽度。
3. 综合考虑不提高纵向受拉钢筋等级和数量的前提
在不提高纵向受拉钢筋等级和数量的前提下,采用细而密的纵向受拉钢筋配置方案,既可以通过减小钢筋直径来减小裂缝间距和宽度,又可以通过增加钢筋的分布密度来进一步达到减小裂缝间距和宽度的目的。
而粗而疏的方案会使裂缝间距增大,裂缝宽度也可能增大;粗而密虽然能减小裂缝间距和宽度,但不符合不提高钢筋数量的前提;细而疏的方案由于钢筋间距大,不能有效减小裂缝间距和宽度。