钢筋和混凝土材料的力学性能.

第2章钢筋混凝土材料的力学性能知识点1. 钢筋的强度和变形, 钢筋的级别和品种, 混凝土结构对钢筋性能的要求；2. 单轴和复合受力状态下混凝土的强度；3. 混凝土在一次短期加荷以及重复荷载和长期荷载作用下的变形性能；4. 混凝土的弹性模量、混凝土的强度和强度等级；5. 钢筋和混凝土的粘结性能。

要点1. 混凝土材料的强度标准值与强度设计值二者的大小关系。

混凝土材料的强度标准值与强度设计值二者的大小关系为标准值大。

2. 有明显流幅的热轧钢筋屈服强度的依据。

有明显流幅的热轧钢筋屈服强度的依据是屈服下限。

3. 混凝土的徐变混凝土承受荷载不变, 而变形随时间增长的现象称为混凝土的徐变4. 混凝土的立方体抗压强度混凝土的立方强度是指按标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件, 在28天龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度。

5. 混凝土的轴心抗压强度混凝土的轴心强度是指按标准方法制作养护的边长为150 150 300mm的棱柱体作为标准试件, 试验所测得的具有95%保证率的抗压强度为轴心抗压强度。

6. 光圆钢筋与混凝土的粘结作用的组成光圆钢筋与混凝土的粘结作用由胶结力, 摩阻力, 咬合力三部分组成。

7. 钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求有哪些。

钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求有强度、塑性或变形能力、可焊性、温度要求及与混凝土的粘结力或称握裹力。

8. 混凝土在荷载作用下的应变包括哪些。

混凝土在荷载作用下的应变包括加载瞬间产生的瞬时应变, 和在长期荷载作用下的徐变。

9. 钢筋与混凝土这两种材料能结合在一起共同工作的原因。

钢筋与混凝土这两种材料能结合在一起共同工作, 其原因是二者之间具有相近的温度线膨胀系数和良好的粘结力。

10. 结构的极限状态分为哪两种。

结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。

第 1 篇 钢筋混凝土结构构件·第01章 钢筋和混凝土材料的力学性能·1.1 钢 筋1. 在钢筋混凝土结构设计计算中，对有屈服点的热轧钢筋取（ ）作为钢筋强度的设计依据。

A ．抗拉强度B ．屈服强度C ．抗压强度D ．延伸率 参考答案：B2. ( )反映了钢筋拉断前的变形能力，它是衡量钢筋塑性性能的一个指标A ．延伸率B ．弹性模量C ．抗拉强度D ．抗压强度 参考答案：A3. 为了使钢筋在加工成型时不发生断裂，要求钢筋具有一定的（ ），也是反映钢筋塑性性能的指标，它与延伸率对钢筋塑性的标志是一致的。

A ．冷拉性能B ．弹性模量C ．冷弯性能D ．屈服应变 参考答案：C4. 属于有明显屈服点的钢筋有（ ）。

A ．冷拉钢筋 ；B ．钢丝；C ．热处理钢筋；D ．钢绞线。

参考答案：A5. 下列钢筋中一般用于板的受力筋、箍筋以及构造钢筋的是( )A ．HPB235B ．HRB335C ．HRB400D ．RRB400 参考答案：A6. 钢筋的屈服强度是指（ ）。

A.比例极限；B.弹性极限；C.屈服上限；D.屈服下限。

参考答案：D7. 下列钢筋中一般用于钢筋混凝土结构中的主要受力钢筋，而且是低合金钢的是( ) A ．HPB235 B ．HRB335 C ．HRB400 D ．RRB400 参考答案：BC1.2 混凝土的强度当前页有10题，你已做10题，已提交10题，其中答对8题。

1. 边长为100mm 的非标准立方体试块的强度换算成标准试块的强度，则需乘以换算系数（ ）。

A ．1.05 ；B ．1.0 ；C ．0.95 ；D ．0.90 。

参考答案：C2. 混凝土的立方体强度与轴心抗压强度的对比说明混凝土的抗压强度是有条件性的，既取决于（ ）。

A.截面形式；B.弹性模量；C.加荷速度；D.横向变形的约束条件。

参考答案：D3. 《规范》确定k cu f ,所用的试块的边长是（ ）A 150mm B 200mm C100mm D 250mm参考答案：A4. 加荷速度对混凝土的抗压强度的影响是（ ）。

第2章钢筋混凝土材料的力学性能2.1 钢筋2.1.2 钢筋的力学性能钢筋的主要力学性能包括强度和变形性能，可通过拉伸试验得到的应力-应变曲线来说明。

由此分为有屈服点的钢筋和无屈服点钢筋，即钢筋的应力-应变曲线有的有明显的流幅，如图2-5。

如热轧低碳钢和普通的热轧合金钢制成的钢筋。

有的则没有明显的流幅（图2-6），如光面钢丝等。

从图2-5的典型应力-应变曲线来看，应力值在A点以前，应力和应变按线性比例关系增长，A点对应的应力称为比例极限。

过了A点以后，应变比应力增长地快，到达Bˊ点以后，钢筋开始出现塑流，Bˊ称为屈服上限，它与加载速度、断面形式、试件表面光洁度等不确定因素有关，故Bˊ是不稳定的。

待从Bˊ降至B点（屈服下限）后，应力水平基本不变而应变急剧增加，图形接近水平线，直到C点。

B点到C点的水平部分称为为依据的。

过C点以后，应力又继续增长，钢筋的抗拉能力又开始发挥，随屈服台阶，BC大小称为流幅。

有明显流幅的热轧钢筋屈服强度是以屈服下限着曲线上升，到达最高点D，D对应的应力称为钢筋的极限强度，CD段称为钢筋的强化阶段。

过了D点以后，应变迅速增加，应力随之下降，在测试试件上体现为试件薄弱处的截面突然显著减小，发生局部径缩现象，变形迅速增加达到E点试件被拉断。

而图2-6中没有明显流幅的钢筋应力-应变关系曲线则没有前者的屈服台阶，而是直接到达强度极限，乃至破坏，具有脆性破坏的特点。

钢筋的一个强度代表值是标准值，标准值应具有不小于95%的保证率。

对构件计算配筋时，对于热轧钢筋的强度标准值是根据屈服强度确定，用fyk表示。

因为构件中的钢筋应力达到屈服点后，将产生很大的塑性变形，使钢筋混凝土构件出现很大变形和不可闭合的裂缝，以至不能使用。

对预应力钢绞线、钢丝和热处理钢筋等没有明显屈服点的钢筋强度标准值是根据国家标准极限抗拉强度ζb 确定的，采用钢筋应力为0.85ζb的点作为条件屈服点。

普通钢筋的强度标准值见后面的附表6。

1 钢筋和混凝土两种物理力学性能不同的材料能够共同工作的原因P1 ：a 混凝土石化后,钢筋和混凝土之间存在粘结力,使两者之间能传递力和变形.粘结力是使这两种不同性质的材料能够共同工作的基础。

b 钢筋和混凝土两种材料的线膨胀系数接近,钢筋为1.2X10-5K-1，混凝土为（1.0~1.5）X10-5K-1,所以当温度变化时,钢筋和混凝土的粘结力不会因两者之间过大的相对变形而破坏.2 预应力混凝土结构采用的钢筋种类P163：目前国内常用的预应力钢材有:高强光面钢丝,刻痕钢丝,高强钢绞线和热处理钢筋,以及强度等级较高的冷拉钢筋等.对于中小构件中的预应力钢筋,也可采用冷拔中强钢丝和冷拔低碳钢丝3 热轧钢筋和冷拉钢筋属于有明显屈服点的钢筋;钢丝和热处理钢筋属于无明显屈服点的钢筋.4 钢筋的蠕变、松驰和疲劳的概念钢筋在高应力作用下，随时间的增长，其应变继续增加的现象为蠕变。

钢筋受力后，若保持长度不变，则其应力随时间的增长而降低的现象称为松驰。

钢筋的疲劳破坏是指钢筋在承受重复、周期动荷载作用下，经过一定次数后，从塑性破坏的性质转变成脆性突然断裂的现象。

5 荷载作用下，混凝土的应力-应变曲线特征（分成3个阶段和各阶段特点）P15 OA段：σ≤0.3f0c混凝土表现出理想的弹性性质，应力应变关系呈直线变化，混凝土内部的初始微裂缝没混凝土开始表现出越来越明显的非弹性性质，应力应变关有发展 AB段：σ=(0.3-0.8) f0c系偏离直线，应变增长速度比应力增长速度快。

混凝土内部的微裂纹已有所发展，但处于稳定状态。

BC段：σ=(0.8-1.0) f0，应变增长速度进一步加快，应力-应变曲线的斜率急剧减小，混凝土c内部微裂缝进入非稳定发展的阶段。

6 混凝土的徐变概念，影响徐变的因素、如何影响混凝土在荷载长期作用下产生随时间增长的变形称为徐变。

混凝土的组成成分和配合比直接影响徐变的大小。

骨料的弹性模量愈大，骨料体积在混凝土中所占的比重愈高，则由凝胶体流变后转给骨料压力所引起的变形愈小，徐变亦愈小。

第一章 钢筋和混凝土材料的力学性能一、选择题1 我国规范采用（ ）强度作为混凝土各种力学指标的代表值。

A．立方体抗压 B．轴心抗压 C．轴心抗拉 D．劈拉2 混凝土的弹性系数反映了混凝土的弹塑性性质，定义( )为弹性系数。

A．弹性应变与总应变的比值 B．塑性应变与总应变的比值C．弹性应变与塑性应变的比值 D．塑性应变与弹性应变的比值二、填空题1 钢筋的变形性能用_________和_________两个基指标表示。

2 根据《结构规范》，钢筋混凝土和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋宜选用_________和_________钢筋，预应力混凝土结构中的预应力钢筋宜选用_________和_________。

3 混凝土的峰值压应变随混凝土强度等级的提高而_______，极限压应变值随混凝土强度等级的提高而_______。

4 混凝土在荷载的_______作用下，随_______而增长的变形称为徐变。

5 光面钢筋与混凝土的粘结作用由化学胶着力、_______和_______三部分组成。

6 由混凝土应力应变曲线的下降段可知：混凝土强度越高，残余应力相对的_______。

这说明高强度混凝土耐受变形的能力_______。

7 采用约束混凝土不仅可以提高混凝土的_______强度，而且可以提高构件的耐受_______的能力。

三、简答题1 为什么限制了混凝土的横向变形，可以提高其纵向抗压强度?2 什么叫混凝土的徐变、线性徐变、非线性徐变？影响徐变的因素有哪些？徐变对工程结构有何影响3 钢筋混凝土构件计算中， 对于具有屈服点的钢筋为什么取其屈服强度作为强度限值？怎样确定钢筋的假想屈服点数值？4 绘制有物理屈服点的钢筋的应力－应变曲线，并指出各阶段的特点及各转折点的应力名称。

5 混凝土的受压破坏机理是什么？根据破坏机理，提高混凝土强度可采取什么方法？6 解释条件屈服强度、屈强比、伸长率？7 什么是混凝土的收缩，混凝土的收缩和徐变有何本质区别？？8 钢筋与混凝土之间的粘结力有哪几部分组成？。