题目
截面尺寸和混凝土强度等级相同的钢筋混凝土梁与素混凝土梁相比,当考虑钢筋对截面中性轴的影响时,其抵抗开裂的能力A. 没有变化B. 有所降低C. 提高很多D. 有所提高
截面尺寸和混凝土强度等级相同的钢筋混凝土梁与素混凝土梁相比,当考虑钢筋对截面中性轴的影响时,其抵抗开裂的能力
A. 没有变化
B. 有所降低
C. 提高很多
D. 有所提高
题目解答
答案
D. 有所提高
解析
本题考查钢筋混凝土梁与素混凝土梁抵抗开裂能力的比较,解题思路是通过分析钢筋混凝土梁和素混凝土梁的受力特点以及开裂原理,来判断钢筋对梁抵抗开裂能力的影响。
1. 素混凝土梁的开裂原理
素混凝土梁在受力时,其受拉区混凝土主要承受拉应力。由于混凝土的抗拉强度很低,当受拉区混凝土的拉应力达到其抗拉强度时,梁就会开裂。设素混凝土梁受拉区混凝土的拉应力为$\sigma_{ct}$,其抗拉强度为$f_{t}$,当$\sigma_{ct}=f_{t}$时,素混凝土梁开裂。
2. 钢筋混凝土梁的受力特点
在钢筋混凝土梁中,配置了钢筋。当梁受力时,受拉区的拉力一部分由钢筋承担,一部分由混凝土承担。设钢筋承担的拉力为$T_{s}$,混凝土承担的拉力为$T_{c}$,则总拉力$T = T_{s}+T_{c}$。
由于钢筋的抗拉强度远高于混凝土的抗拉强度,在梁受力过程中,随着荷载的增加,钢筋会先于混凝土达到其极限抗拉状态。当梁即将开裂时,钢筋承担了大部分的拉力,使得受拉区混凝土所承担的拉应力$\sigma_{ct}'$小于素混凝土梁受拉区混凝土的拉应力$\sigma_{ct}$。
3. 比较两种梁的开裂情况
因为$\sigma_{ct}'<\sigma_{ct}$,而混凝土的抗拉强度$f_{t}$不变,所以钢筋混凝土梁需要更大的荷载才能使受拉区混凝土的拉应力达到其抗拉强度,即钢筋混凝土梁抵抗开裂的能力有所提高。
又因为钢筋只是分担了部分拉力,并没有从根本上改变混凝土的抗拉性能,所以其抵抗开裂能力只是有所提高,而不是提高很多。