项目一、2.钢筋和混凝土的力学性能
建筑材料实验指导书
建筑材料实验指导书1. 引言本实验指导书旨在指导学生进行建筑材料实验，通过实验了解和熟悉常用的建筑材料及其性能测试方法。
本指导书共包含以下几个实验项目：1.试验一：水泥试验2.试验二：混凝土试验3.试验三：砖试验4.试验四：钢筋试验每个试验项目中，将介绍实验的目的、原理、仪器设备、操作步骤、以及实验结果的处理与分析。
2. 试验一：水泥试验2.1 目的本实验旨在通过对水泥样品的试验，了解和检测水泥的物理性能，并掌握水泥试验的整体流程和操作方法。
2.2 原理2.2.1 水泥种类的检测：包括测定水泥的标号、颜色、外观、质量以及坍落度等。
2.2.2 水泥强度的检测：包括测定水泥的初凝时间、终凝时间和抗压强度等。
2.3 仪器设备•水泥试验台•钢尺•试验针•水泥试样2.4 操作步骤1.准备水泥试样，并检查其外观、颜色、标号等信息。
2.使用试验针在水泥试样上进行探测，判断其初凝时间。
3.使用钢尺测量水泥试样的终凝时间。
4.将水泥试样压碎，并使用水泥试验台测定其抗压强度。
5.记录实验数据并进行统计与分析。
2.5 实验结果的处理与分析分析初凝时间、终凝时间和抗压强度的数据，比较不同水泥试样之间的差异，并讨论其原因和影响因素。
3. 试验二：混凝土试验3.1 目的本实验旨在通过对混凝土样品的试验，了解和检测混凝土的工作性能与强度，并掌握混凝土试验的操作流程和方法。
3.2 原理3.2.1 混凝土配合比的检测：包括测定水灰比、砂率、骨料的粒径组成等。
3.2.2 混凝土强度的检测：包括测定混凝土的抗压强度、抗拉强度和抗折强度等。
3.3 仪器设备•水泥试验台•骨料试验台•称重设备•混凝土试样3.4 操作步骤1.准备混凝土试样，并进行标识。
2.将混凝土试样放入压力机中，根据预定的负荷值施加压力。
3.确定混凝土试样的抗压强度。
4.预测混凝土试样的抗拉强度和抗折强度。
5.记录实验数据并进行统计与分析。
3.5 实验结果的处理与分析比较不同混凝土试样之间的强度差异，分析其原因，并讨论混凝土的工作性能与强度之间的关系。
1 钢筋和混凝土材料的力学性能
1 钢筋和混凝土材料的力学性能一、选择题1.《规范》所列混凝土材料的的各种力学指标中最接近于混凝土实际构件受压特性的指标是（）A.立方体抗压强度标准值B.立方体抗压强度设计值C.轴心抗压强度标准值D.轴心抗压强度设计值2.混凝土在持续不变的压力长期作用下，随时间延续而增长的变形称为（）A.应力松弛B.收缩变形C.干缩D.徐变3.混凝土的弹性模量Ec常用反复加载的方法确定，反复加载的最大荷载常取混凝土试件极限荷载的（）A.30%B.50%C.75%D.95%4.钢筋混凝土常用的钢筋属于（）A.明显屈服点和流幅的热轧钢筋B.无明显屈服点和流幅的热轧钢筋C.消除残余应力的钢筋D.提高了屈服点的冷加工钢筋5.混凝土处于三向应力作用下，当（）A.横向受拉，纵向受压，可提高抗压强度B.横向受拉，纵向受拉，可提高抗压强度C.三向受压会降低抗压强度D.三向受压会提高抗压强度6.高碳钢筋采用条件屈服强度，以0.2表示，即：（）A.取极限强度的20%B.取应变的0.002时的应力C.取应变为0.2时的应力D.取残余应变为0.002时的应力7.钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求不包括（）A.强度B.塑性C.与混凝土的粘结力D.耐久性8.当截面上同时作用有剪应力和正应力时（）A.剪应力降低了混凝土的抗拉的强度，但提高了其抗压强度B.剪应力提高了混凝土的抗拉强度和抗压强度C.不太高的压应力可提高混凝土的抗剪强度D.不太高的拉应力可提高混凝土的抗剪强度二、判断题1.高强度钢筋的极限拉伸应变比低强度钢筋大2.钢筋经冷拉时效后可以提高其屈服强度，塑性隆低3.水灰比越大，混凝土的徐变和收缩也越大4.一般情况下，梁上部钢筋的粘结强度高于其下部钢筋5.混凝土双向受压时强度低于单向受压时强度6.混凝土受拉时的弹性模量与受压时相同7.用直接拉伸试验和劈裂试验所得到的混凝土抗拉强度相同 8.混凝土收缩、徐变与时间有关，且互相影响三、填空题1.混凝土在长期不变荷载作用下将产生变形，混凝土随水蒸发将产生变形。
混凝土结构设计原理课后题解答(第四版)-沈浦生主编(完整版)
绪论0-1：钢筋和混凝土是两种物理、力学性能很不相同的材料，它们为什么能结合在一起工作？答：其主要原因是：①混凝土结硬后，能与钢筋牢固的粘结在一起，相互传递内力。
粘结力是两种性质不同的材料能共同工作的基础。
②钢筋的线膨胀系数为1.2×10-5C-1，混凝土的线膨胀系数为1.0×10-5～1.5×10-5C-1，二者的数值相近。
因此，当温度变化时，钢筋与混凝土之间不会存在较大的相对变形和温度应力而发生粘结破坏。
习题0-2：影响混凝土的抗压强度的因素有哪些？答: 实验方法、实验尺寸、混凝土抗压实验室，加载速度对立方体抗压强度也有影响。
第一章1-1 混凝土结构对钢筋性能有什么要求？各项要求指标能达到什么目的？答：1强度高，强度系指钢筋的屈服强度和极限强度。
采用较高强度的钢筋可以节省钢筋，获得较好的经济效益。
2塑性好，钢筋混凝土结构要求钢筋在断裂前有足够的的变形，能给人以破坏的预兆。
因此，钢筋的塑性应保证钢筋的伸长率和冷弯性能合格。
3可焊性好，在很多情况下，钢筋的接长和钢筋的钢筋之间的链接需通过焊接，因此，要求在一定的工艺条件下钢筋焊接后不产生裂纹及过大的变形，保证焊接后的接头性能良好。
4与混凝土的粘结锚固性能好，为了使钢筋的强度能够充分的被利用和保证钢筋与混凝土共同作用，二者之间应有足够的粘结力。
1-2 钢筋冷拉和冷拔的抗压、抗拉强度都能提高吗？为什么？答:冷拉能提高抗拉强度却不能提高抗压强度，冷拉是使热轧钢筋的冷拉应力值先超过屈服强度，然后卸载，在卸载的过程中钢筋产生残余变形，停留一段时间再进行张拉，屈服点会有所提高，从而提高抗拉强度，在冷拉过程中有塑性变化，所以不能提高抗压强度。
冷拨可以同时提高钢筋的抗拉和抗压强度，冷拨是将钢筋用强力拔过比其径小的硬质合金拔丝模，钢筋受到纵向拉力和横向压力作用，内部结构发生变化，截面变小，而长度增加，因此抗拉抗压增强。
1-3 影响混凝土的收缩和徐变的因素有哪些？答：1、混凝土的组成和配合比是影响徐变的内在因素。
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[资料]
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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。
混凝土结构设计原理试题及答案
混凝土结构设计原理试题及答案一、判断题（请在你认为正确陈述的各题干后的括号内打“√”，否则打“×”。
每小题1分。
）第1章 钢筋和混凝土的力学性能1．混凝土立方体试块的尺寸越大，强度越高。
（ ）2．混凝土在三向压力作用下的强度可以提高。
（ ）3．普通热轧钢筋受压时的屈服强度与受拉时基本相同。
（ ）4．钢筋经冷拉后，强度和塑性均可提高。
（ ）5．冷拉钢筋不宜用作受压钢筋。
（ ）6．C20表示f cu =20N/mm 。
（ ）7．混凝土受压破坏是由于内部微裂缝扩展的结果。
（ ）8．混凝土抗拉强度随着混凝土强度等级提高而增大。
（ ）9．混凝土在剪应力和法向应力双向作用下，抗剪强度随拉应力的增大而增大。
（ ）10．混凝土受拉时的弹性模量与受压时相同。
（ ）11．线性徐变是指压应力较小时，徐变与应力成正比，而非线性徐变是指混凝土应力较大时，徐变增长与应力不成正比。
（ ）12．混凝土强度等级愈高，胶结力也愈大（ ）13．混凝土收缩、徐变与时间有关，且互相影响。
（ ）第3章 轴心受力构件承载力1．轴心受压构件纵向受压钢筋配置越多越好。
（ ）2．轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。
（ ）3．实际工程中没有真正的轴心受压构件。
（ ）4．轴心受压构件的长细比越大，稳定系数值越高。
（ ）5．轴心受压构件计算中，考虑受压时纵筋容易压曲，所以钢筋的抗压强度设计值最大取为2/400mm N 。
（ ）6．螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承载力，又能提高柱的稳定性。
（ ）第4章 受弯构件正截面承载力1．混凝土保护层厚度越大越好。
（ ）2．对于'f h x ≤的T 形截面梁，因为其正截面受弯承载力相当于宽度为'f b 的矩形截面梁，所以其配筋率应按0'h b A f s =ρ来计算。
（ ）3．板中的分布钢筋布置在受力钢筋的下面。
（ ）4．在截面的受压区配置一定数量的钢筋对于改善梁截面的延性是有作用的。
钢筋力学性能---2
刻痕钢丝
D—公称直径 A — 3 股钢绞线量测尺寸 钢绞线
螺旋肋钢丝
常用钢筋形式
变形钢筋
1. 热轧钢筋 将碳素钢和普通低合金钢在高温下轧制而成。 分为： 1、HPB235(R235)：（光圆）235指该种钢筋的屈服强度标准值。
fyk=235M/mm2；（建筑结构已不适用、桥梁结构为箍筋）
5、 HRB500(普通热轧带肋钢筋) ：fyk=500N/mm2；建筑结构推广使
用的受力筋，桥梁结构使用很少
符号表示 R235（HPB235）－ ，d = 8~20mm， HRB335－ ,d = 6~50mm HRB400－ , d = 6~50mm RRB400－ R , d = 8~40mm HRB500－ , d = 6~50mm
按直径分 ：钢丝（d<6mm)、钢筋（ d≥ 6mm） 按表面形状分 ：光圆钢筋（I级钢和光圆钢丝）、 变形钢筋（≥II级） 按加工方法分 ：热轧钢筋 、热处理钢筋、冷加工 钢筋（冷轧、冷拉、冷拔） 按力学特性分 ：软钢、硬钢 按组成形式分：单根钢筋（丝）、钢绞线
二. 钢筋的品种
4、硬钢－ 曲线的数学模型
四.钢筋的冷加工和热处理
冷加工方法：冷拉、冷拔、冷轧和冷轧扭 钢筋冷加工后的力学性能变化：强度提高、塑性 降低 钢筋的冷加工均以热轧钢筋为母材。
冷拉
B
K ’ K Z 无时效 Z’
冷拔
经时效
残余变形 冷拉伸长率
经过冷拔后钢筋没有明 显的屈服点和流幅
特性：只提高抗拉强度，不提高抗 压强度，强度提高，塑性下降
3、伸长率、冷弯性能要求 伸长率：
第二章 钢筋和混凝土的力学性能
(2.3)
锚固钢筋的外形系数及受拉最小锚固长度（ mm） 月牙肋钢筋 0.14 25d
注：1、光面钢筋末端应做 180°标准弯钩，但在焊接骨架、焊接网及轴心 受压构件中的光面钢筋可不做弯钩； 2、当月牙肋钢筋的直径大于 25mm 时，钢筋外形系数应再乘以修正系 数 1.1； 3、环氧树脂涂层钢筋的外形系数尚应乘以修正系数 1.25。
弹性系数约为0.5
s
ft
e tu
ft ft 2 ft et0 0.5Ec Ec Ec
e tu 500 ~ 270 e
et0
e
2.混凝土在长期荷载作用下的变形-收缩和徐变
混凝土的收缩和徐变 Shrinkage and Creep
混凝土在空气中硬化时体积会缩小，这种现象称为混凝土的收缩， 收缩是混凝土在不受外力情况下体积变化产生的变形。
小尺寸构件收缩大，大尺寸构件收缩小； 高强混凝土收缩大。
影响收缩的因素多且复杂，要精确计算尚有一定的困难。在实际工程中，
要采取一定措施减小收缩应力的不利影响。
混凝土的徐变
e eel ’ eel’
’
瞬时恢复
弹性后效
ecr eel
徐变应变
ecr’
eel esh 徐变会使结构（构件）的（挠度）变形增大，引起预应力损失，在长期 收缩应变 t0 t 高应力作用下，甚至会导致破坏。
瞬时应变
残余应变
随荷载作用时间的延续，变形不断增长，前4个月徐变增长较快，6个月 可达最终徐变的（70~80）%，以后增长逐渐缓慢，2~3年后趋于稳定。
混凝土徐变的影响因素
徐变与混凝土持续应力大小有密切关系，应力越大徐变
也越大；
混凝土加载龄期越长，徐变越小；
钢筋混凝土材料的力学性能
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任务2.2 混凝土的力学性能
• 在实际工程中，一般的受压构件不是立方体而是棱柱体，我国《普通 混凝土力学性能试验方法标准》（ＧＢ／Ｔ５００８１－２００２） 规定，以１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×３００ｍｍ 的棱柱体作为混凝 土轴心抗压强度试验的标准试件，又称为棱柱体抗压强度。由于棱柱 体试件的高度越大，试验机压板与试件之间摩擦力对试件高度中部的 横向变形的约束影响越小，所以棱柱体试件的抗压强度都比立方体的 强度值小，并且棱柱体试件高宽比越大，强度越小。但是当试件的高 宽比为２～３时，可以基本消除影响。《混凝土结构设计规范》（Ｇ Ｂ50010—2010）规定以上述棱柱体试件试验测得的具有９５％保证 率的抗压强度为混凝土轴心抗压强度标准值，用符号fｃｋ表示。轴心 抗压强度标准值与立方体抗压强度标准值的关系按下式确定：
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任务2.2 混凝土的力学性能
• 有利影响：在某种情况下，徐变有利于防止结构裂缝形成；有利于构 件的应力重分布，减少应力集中现象及减少温度应力等。不利影响： 由于混凝土的徐变使构件变形增大，在预应力混凝土构件中，徐变会 导致预应力损失；徐变使受弯和偏心受压构件的受压区变形加大，故 而使受弯构件挠度增加，使偏心受压构件的附加偏心距增大进而导致 构件承载能力的降低。因弊大于利，在工程实际中应尽量减少徐变。 影响徐变的因素可归结为三个方面：内在因素、环境影响、应力因素 。混凝土的组成成分水泥用量越多，徐变越大；水灰比越大，徐变也 越大。混凝土的龄期越早，徐变越大。
• 按有无物理屈服点，钢筋可分为软钢和硬钢。 • 有物理屈服点的钢筋叫软钢，如热轧钢筋和冷拉钢筋；无物理屈服点
的钢筋叫硬钢，如钢丝和热处理钢筋。 • 除以上三种分类方法外，从外形上钢筋还可分为光圆钢筋、螺纹钢筋
山东理工大学 结构设计原理各章习题及答案
第一章习题一、填空题1. 混凝土的( )强度高，( )强度低。
2．钢筋按化学成份分( )和( )。
3．钢筋混凝土是由( )和( )两种力学性能不同的材料组成。
4. 钢筋材料的性能是( )。
5. 衡量钢筋拉伸时的塑性指标是( )。
二、选择题 1、sd f 表示（ ）A 、钢筋抗压强度设计值；B 、钢筋抗拉强度设计值；C 、钢筋抗拉强度标准值2、C30混凝土中的“30”表示（ ）A 、混凝土的立方体抗压强度标准值a k cu MP f 30,=；B 、混凝土的轴心抗压强度标准值a ck MP f 30=；C 、混凝土的轴心抗拉强度标准值a tk MP f 30=3、混凝土的强度等级以（ ）表示A 、混凝土的立方体抗压强度标准值k cu f ,；B 、混凝土的轴心抗压强度标准值ck f ； C 、混凝土的轴心抗拉强度标准值tk f4、测定混凝土的立方体抗压强度标准值k cu f ,，采用的标准试件为（ ）A 、mm mm mm 150150150⨯⨯；B 、mm mm mm 150150450⨯⨯；C 、mm mm mm 450450450⨯⨯5、测定混凝土的轴心抗压强度时,试件涂油和不涂油相比，( )的测定值大。
A 、涂油；B 、不涂油 ；C 、一样大 6、钢筋混凝土构件的混凝土的强度等级不应低于( )。
A 、C20；B 、C25；C 、C30 7、钢筋混凝土构件中的最大的粘结力出现在( )。
A 、离端头较近处；B 、靠近钢筋尾部；C 、钢筋的中间的部位 8、预应力混凝土构件所采用的混凝土的强度等级不应低于( )。
A 、C20；B 、C30；C 、C40三、名词解释1、混凝土的立方体抗压强度；2、混凝土的轴心抗压强度；3、混凝土的徐变；4、混凝土的收缩；5、条件屈服强度 四、简答题1、公路桥涵工程中对钢筋和混凝土有何特殊的要求？2、钢筋和混凝土两种力学性能不同的材料，能结合在一起有效地共同工作的理由？3、钢筋和混凝土之间的粘结力是怎样产生的？第一章习题答案一、填空题 1、抗压；抗拉2、普通碳素钢；普通低合金钢3、钢筋；混凝土4、抗拉强度高5、屈服强度、极限强度、伸长率、冷弯 二、选择题1、B ；2、A ；3、A ；4、A ；5、B ；6、A ；7、A ；8、C 三、名词解释1、以各边长为150mm 的立方体试块，在温度为20℃±3℃、相对温度为90%、龄期为28天的条件下，用标准的试验方法所测得的具有95%保证率的抗压极限强度值。
5混凝土结构实验项目任务书、指导书
扬州大学建筑科学与工程学院实验任务书1.1 钢筋混凝土简支单筋梁的设计1.1.1 实验目的1.在学习钢筋混凝土受弯构件正截面受力性能的基础上，通过钢筋混凝土简支梁的设计，进一步加强对钢筋混凝土梁受弯性能、正截面承载力计算理论的理解。
2.学习适筋梁、超筋梁和少筋梁的配筋设计，计算破坏荷载。
3.学习钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力验算的方法。
4.了解并掌握钢筋混凝土构件的制作过程。
1.1.2 实验内容1.设计钢筋混凝土简支单筋梁，使之在实验室提供的加载条件下能按照预定的破坏形态实现少筋、适筋和超筋破坏中的一种。
2.确定该试件的混凝土强度等级、跨度及截面尺寸、纵筋、箍筋。
3.根据前期“土木工程材料”试验中混凝土配合比设计，确定水泥、砂、石子的用量及水灰比。
4.绘出详细的简支梁的模板图、钢筋下料图。
5.验算该试件的斜截面受剪承载力。
1.1.3 实验设备及材料1.加载设备在加荷架中，用千斤顶通过分配梁在实验梁跨间实现两点同步对称加载，使简支梁在跨中形成一段纯弯区段（梁的自重影响小）。
2.材料⑴钢筋：纵筋及箍筋同“材料力学”实验模块中的“拉伸实验”的试件，钢筋的力学性能数据取“拉伸实验”的测试结果。
⑵水泥： P.O 32.5普通硅酸盐水泥（或复合硅酸盐水泥）⑶粗骨料：粒径10～15mm碎石⑷细骨料：中砂（含水率待测）3.模具⑴实验室提供高150mm，宽100mm，长度1200mm的模具，用以制作试件；⑵标准立方体试件模具3个。
1.1.4 实验要求1.混凝土的配合比采用“土木工程材料”实验模块中混凝土配合比的设计结果。
2.提交设计计算书一份每人提交设计计算书一份，应包括自己设计试件的详细计算内容以及计算方法、参考文献等（破坏形式选用少筋、适筋和超筋破坏中的一种）。
3.独立完成，严禁抄袭、“参考”。
1.1.5 参考文献1.《混凝土结构与砌体结构》2.《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-20003.《土木工程材料》，湖南大学等四校合编，中国建筑工业出版社4.《土木工程结构试验与检测》，周明华主编，东南大学出版社，2002年5.《混凝土结构实验方法标准》GB50152-921.2 钢筋混凝土简支单筋梁的制作与养护1.2.1 实验目的1.通过对钢筋混凝土简支梁的制作与养护，了解并掌握混凝土构件制作的工艺过程、养护方法以及技术要求。
建筑结构课程标准
《建筑结构》课程标准课程名称：建筑结构课程性质：《建筑结构》属于专业学习领域课程。
学分： 4合用专业：工程监理专业1．序言1.1 课程定位《建筑结构》是一门适用性较强的专业课程，是是工程监理及有关专业学生需要拥有的主要技术和本事的学习领域。
本课程波及的学科较广，综合性强，是高等职业学校工程监理专业的专业学习领域课程。
本课程应在学生在校学习的第三学期开设，学生应在学习以前应具备《建筑资料》、《建筑制图》、《建筑力学》及《建筑结构》等专业知识，是一门波及面广、实践性强、综合性大的课程，主要重视于培育学生的应用性和适用性。
1.2 设计思路依据建筑工程技术行业专家对本专业岗位群工作任务及职业能力剖析，引进德国职业教育以“工作过程为导向”的教课方法，改革传统教课模式。
经过方法和任务推进真切的学习过程，学习者作为行动者成为讲堂的中心，在专业、方法及社会能力上，以行动导向式教课培育培育学生全面的人品。
2．课程目标2.1 知识目标经过讲堂教课与实训项目，使学生掌握钢筋混凝土、砌体结构、钢结构和钢筋混凝土单层厂房构件的计算原理和方法，掌握混淆结构、框架结构的设计的计算方法及施工图的绘制，培育学生计算、画图技术，并训练学生运用结构设计规范、结构设计手册、标准图集等设计资料的能力。
2.2 能力目标1.可以对荷载进行分类，并对永远荷载标准值、活荷载标准值、活荷载组合值进行计算，可以在结构极限状态设计中正确取值；2.可以对钢筋混凝土受弯构件、受压构件、受拉构件进行承载力计算，可以对钢筋混凝土构件进行挠度计算和裂痕宽度计算；3.可以进行现浇钢筋混凝土单向板肋形楼盖设计；4.可以进行单层工业厂房荷载和排架内力的简单计算；5.可以进行砌体结构刚性方案房子计算；6.可以进行钢结构中轴心受力构件、受弯构件、偏爱受力构件和受扭构件的承载力计算；7.可以对常有的结构施工图进行识读。
2.3 素质目标1.拥有较好的学习新知识和技术的能力；2.拥有解决问题的方法能力和拟订工作计划的能力；3.拥有综合运用知识与技术从事程度较复杂的技术工作的能力；4.拥有自学能力、理解能力与表达能力；5.拥有优秀的职业道德和敬业精神；6.拥有团队意识及妥当办理人际关系的能力；7.拥有交流与交流能力；8.拥有计划组织能力和团队协作能力。
第四章第一节 钢筋与混凝土的力学性能
区别：
f ck f cm (1 1.645 ) f c f ck / c f 0.88 f 1 2 cu,k ck
式中：γc——混凝土的材料分项系数，建筑工程取1.4，公 路桥涵取1.45。钢筋取1.1（1.2）；砌体取1.6（1.8）。
e ×10-3
0
2
4
6
8
2.1 单轴受压应力-应变关系
由上述混凝土的破坏机理可知，微裂缝的发展导致横向变
形的 增大。对横向变形加以约束，就可以限制微裂缝的发展， 从而 可提高混凝土的抗压强度。 局部受压强度fcl 比轴心抗
压强度 fc 大很多，也是因为局
部受压面积以 外的混凝土对局 部受压区 域内部混凝土微裂缝 产生 了较强的约束。
e ×10-3
0
2 4 6 8
2.1 单轴受压应力-应变关系 (MPa) 达到C点fc，内部微裂
30
C
B
20
D
A
10
E
缝连通形成破坏面，应变 增长速度明显加快，C点 的纵向应变值称为峰值应 变 e 0，约为0.002。纵向应 变发展达到D点，内部裂 缝在试件表面出现第一条 可见平行于受力方向的纵 向裂缝。
第四章第一节 钢筋与混凝土的力学性能
一．钢筋混凝土的一般概念 二．混凝土 三．钢筋
四．钢筋与混凝土的粘结
一.钢筋混凝土的一般概念
◆混凝土(Concrete)：
◎抗压强度高，而抗拉强度却很低
High compressive strength, but lower tensile strength
◎一般抗拉强度只有抗压强度的1/8~1/20 ◎破坏时具有明显的脆性性质( Brittle)
钢筋混凝土材料的力学性能试题及答案
钢筋混凝土材料的力学性能试题及答案第一章钢筋混凝土的材料力学性能一、填空题：1、《混凝土规范》规定以强度作为混凝土强度等级指标。
2、测定混凝土立方强度标准试块的尺寸是。
3、混凝土的强度等级是按划分的，共分为级。
4、钢筋混凝土结构中所用的钢筋可分为两类：有明显屈服点的钢筋和无明显屈服点的钢筋，通常称它们为和。
5、钢筋按其外形可分为、两大类。
6、HPB235、 HRB335、 HRB400、 RRB400表示符号分别为。
7、对无明显屈服点的钢筋，通常取相当于于残余应变为时的应力作为名义屈服点，称为。
8、对于有明显屈服点的钢筋，需要检验的指标有、、、等四项。
9、对于无明显屈服点的钢筋，需要检验的指标有、、等三项。
10、钢筋和混凝土是两种不同的材料，它们之间能够很好地共同工作是因为、、。
11、钢筋与混凝土之间的粘结力是由、、组成的。
其中最大。
12、混凝土的极限压应变cu ε包括和两部分，部分越大，表明变形能力越，越好。
13、钢筋冷加工的方法有、、三种。
14、有明显屈服点的钢筋采用强度作为钢筋强度的标准值。
15、钢筋的屈强比是指，反映。
二、判断题：1、规范中，混凝土各种强度指标的基本代表值是轴心抗压强度标准值。
（）2、混凝土强度等级是由一组立方体试块抗压后的平均强度确定的。
（）3、采用边长为100mm 的非标准立方体试块做抗压试验时，其抗压强度换算系数为0.95。
（）4、采用边长为200mm 的非标准立方体试块做抗压试验时，其抗压强度换算系数为1.05。
（）5、对无明显屈服点的钢筋，设计时其强度标准值取值的依据是条件屈服强度。
（）6、对任何类型钢筋，其抗压强度设计值y y f f '=。
（）7、钢筋应在焊接前冷拉。
（）8、混凝土的收缩和徐变对钢筋混凝土结构都是有害的。
（）9、冷拉后的钢筋不可以作受压钢筋。
（）10、钢材的含C量越大，钢材的强度越高，因此在建筑结构选钢材时，应选用含C 量较高的钢筋。
混凝土结构试验方法标准 GB50152—92
混凝土结构试验方法标准GB50152—92 第一章总则主编部门：中华人民共和国原城乡建设环境保护部批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：1992年7月1日关于发布国家标准《混凝土结构试验方法标准》的通知建标［1992］29号根据原国家计委计综［1986］2630号文的要求，由中国建筑科学研究院会同有关单位共同编制的《混凝土结构试验方法标准》，已经有关部门会审。
现批准《混凝土结构试验方法标准》GB50152—92为国家标准，自1992年7月1日起施行。
本标准由建设部负责管理，由中国建筑科学研究院负责解释。
出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。
中华人民共和国建设部1992年1月7日编制说明本标准是根据原国家计委计综［1986］2630号文的要求，由中国建筑科学研究院会同有关单位共同编制而成。
在本标准的编制过程中，标准编制组进行了广泛的调查研究，认真总结我国建国以来的科研成果和试验工作的实践经验，参考了有关国际标准和国外先进标准，针对主要试验技术问题开展了科学研究与试验验证工作，并广泛征求了全国有关单位的意见，最后，由我部会同有关部门审查定稿。
鉴于本标准系初次编制，在执行过程中，希望各单位结合混凝土结构试验工作实践和科学研究，认真总结经验，注意积累资料，如发现需要修改和补充之处，请将意见和有关资料寄交我部中国建筑科学研究院结构所（北京安外小黄庄），以供今后修订时参考。
中华人民共和国建设部1991年10月第一章总则第 1.0.1条为确保混凝土结构试验的质量，正确评价混凝土结构的基本性能，统一混凝土结构的试验方法，特制定本标准。
第1.0.2条本标准适用于工业与民用建筑和一般构筑物的钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构的荷载试验。
不适用于有特殊要求的研究性试验，以及处于高温、负温、侵蚀性介质等环境条件下的结构试验。
第1.0.3条在执行本标准时,还应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GBJ10—89、《建筑结构荷载规范》GBJ9—87以及其它有关标准、规范的规定。
1混凝土基本理论复习材料
1混凝土基本理论复习材料1 绪论1、钢筋和混凝土共同工作的基础是什么？答：钢筋和混凝土这两种性质不同的材料之所以能有效地结合在一起共同工作，是由于混凝土和钢筋之间有良好的粘结力，使两者可靠地结合成一个整体，在荷载作用下能共同变形完成其结构功能。
其次，钢筋和混凝土的温度线膨胀系数比较接近，当温度变化时，不会产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。
2 钢筋混凝土材料物理力学性能论选择:1.变形钢筋和混凝土之间的粘结力由三部分组成，其大小关系是（）A.胶结力是主要部分，其次是摩擦力和机械咬合力B.摩擦力是主要部分，其次是胶结力和机械咬合力C.机械咬合力是主要部分，其次是摩擦力和胶结力D.胶结力和摩擦力、机械咬合力之间很难分清，无法比较大小2．砼立体抗压强度标准值的保证率是 ()A：85%； B：90%； C：95%； D：97.73%3．下列数据是混凝土的立方体抗压强度试验值（Mpa），哪一组的强度等级最高？()A.18，19，20，21，22B.17，17，18，24，24C.19，20，20，20，21D.18,19,19,21,21,224．建筑用钢筋有（1）热轧钢筋；（2）冷加工钢筋（3）热处理钢筋（4）钢丝、钢绞线。
对于普通钢筋混凝土结构，一般采用（）A.（1）类及部分（2）类B.（1）类和（3）类C.（2）类和（3）类D.（4）类5．一组标准混凝土试件的强度实测值（N/㎜2）如下，哪一组混凝土强度等级最高？（）A.28，30，32B.26．30，34C.26，31，33D.26，32，326.软钢的屈服强度是指（）A.比例极限B.弹性极限C.屈服上限D.屈服下限7.我国国家标准规定的混凝土标准立方体试件的边长为（）A.100mmB.150mmC. 200mmD.250mm8.钢筋的应力松弛是指钢筋受力后，（）A.随时间的延长，而长度不断加大的现象B.随钢筋的伸长，而应力降低的现象C.在长度保持不变的条件下，应力随时间的延长而降低的现象D.随时间的延长，而产生塑性变形的现象9．《规范》（GB50010—2002）中，混凝土的强度等级共分为（）A ：14级 B ：12级 C ：10级 D ：8级10．《混凝土结构设计规范》中钢筋的基本锚固长度l a 是指：（）A ：受拉锚固长度B ：受压锚固长度C ：搭接长度D ：抗震受拉锚固长度填空:1.混凝土在一次短期加载时，峰值压应变约为__________。
钢筋力学性能试验
下屈服强度的测定： 下屈服强度Rel可以从力-延伸曲线上测得，定义为不计初始瞬时效应时 屈服阶段中最小力值对应的应力。
上下屈服强度的判定原则如下: a)屈服前的第一个峰值应力（第一个极大值应力）判为上屈服强度，不管其
Lo———试样原标 距长度（mm）
1
2
断后伸长率的计算公 式：伸长率（A）是 试样在拉断后，其标 距部分所增加的长度 与原标距长度的百分 比：
3
4
式中 A——— 伸 长率（％）
5
6
Lu———试样拉断 后标距长度（mm）
钢筋延断
屈服﹙1﹚
σ s=Fs/S0
R e H=FSU/S0 R e L=F s L/S0
间隔
04
强度值大于1000Mpa 10Mpa
间隔
05
伸长率
间隔0.5％
热轧光圆钢筋试验结果评定
01
屈服强度 、抗拉强度、 伸长 率均符和相应标准规定的指标。
02
复验与判定应符合GB/T2101 规定。作拉力试验的2根试件 中，如有一根试件的屈服点 、 抗拉强度、 伸长率三个指标中 有一个指标不符合规定标准时， 即为拉伸性能不合格。取双倍 数量复检；在第二次拉力试验 中，如仍有一个指标不符合规 定，不论这个指标在第一次试 验中是否合格，拉伸性能试验 项目判定不合格，即该批钢筋 为不合格。
钢筋力学性能
djust the spacing to adapt to Chinese typesetting
试验方法
检测依据 及评定标准
检测依据：
金属材料拉伸试验 方法 GB/T228.1-2010
混凝土框架结构检测项目
混凝土框架结构检测项目一、混凝土框架结构检测项目（一）混凝土强度检测1. 回弹法这是一种超级简单又常用的方法呢。
就是用回弹仪在混凝土表面弹一下，根据回弹值来推断混凝土的强度。
就像是给混凝土做一个小小的弹性测试，不过这种方法可能会受到混凝土表面状况的影响哦。
如果表面有缺陷或者比较粗糙，那回弹值可能就不太准啦。
2. 钻芯法这个就比较直接啦。
直接在混凝土框架结构上钻个芯样出来，然后拿回实验室去做抗压强度试验。
这就好比是从蛋糕里挖一块出来尝尝，看看这个蛋糕（混凝土）到底够不够结实。
但是钻芯会对结构有一定的损伤，所以不能随便乱钻，要选好位置才行。
（二）钢筋检测1. 钢筋位置和保护层厚度检测我们要知道钢筋在混凝土里的位置和它的保护层厚度是不是符合要求呀。
可以用电磁感应法来检测呢。
就像是用一个小雷达去寻找钢筋的位置，看看它有没有在该在的地方。
如果保护层厚度不够，那钢筋就容易生锈，结构的耐久性就会受到影响，就像人的皮肤破了容易感染一样。
2. 钢筋力学性能检测有时候我们还得检测钢筋的力学性能，比如拉伸试验。
把钢筋拉一拉，看看它能承受多大的拉力，这关系到整个混凝土框架结构在受力的时候会不会出问题。
要是钢筋不够结实，那在地震或者大风等外力作用下，结构可能就会垮掉，那可就太危险啦。
（三）结构尺寸检测1. 梁、柱尺寸检测梁和柱的尺寸可是很重要的呢。
我们可以用钢尺或者全站仪来测量它们的截面尺寸。
如果尺寸不对，可能会影响结构的受力性能。
比如说梁的尺寸小了，它可能就没办法承受上面传来的荷载，就像一个小肩膀要扛很重的东西，肯定会累垮的。
2. 板厚检测板厚也不能马虎。
可以用专门的板厚检测仪来检测。
如果板厚不够，那在人或者家具等荷载作用下，板可能就会出现裂缝或者变形，就像纸太薄了容易破一样。
（四）结构变形检测1. 沉降观测要看看混凝土框架结构有没有沉降呀。
在建筑周围设置一些沉降观测点，定期用水准仪去测量它们的高程变化。
如果沉降不均匀，那建筑可能就会倾斜或者开裂，就像人站不稳会摔倒一样。
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Ⅲ级钢，HRB400，强度标准值为400 N/mm² 。
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3.简介关于冷加工钢筋 （1）冷拉
A.加工方法：在常温下将钢筋拉伸至屈服，然后卸载； B.力学性质：经过一段时间后，再次拉伸时，其屈服强度将增大， 但塑性降低； C.时效硬化：被拉伸至屈服点，经过一段时间后，屈服强度增加的 现象。 （2）冷拔
A.加工方法：在常温下将钢筋拔过比其自身直 径还小的硬质合金 拔丝模拉伸至屈服； B.力学性质：经过一段时间后，再次拉伸或压缩时，其屈服强度 将增大，但塑性降低。
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• 二.钢筋的强度与变形
• 1.钢筋屈服强度的取值： 结构设计时，用钢筋的屈服强度进行计算，其极限抗 拉强度作为安全储备。
混凝土的强度指标有立方体抗压强度、轴心抗压强度和轴心抗拉强度。
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• 1.混凝土立方体抗压强度与混凝土强度等级
• A. 意义： 混凝土强度的基本指标和评定混凝土强度等级的标准。 • B.试件制作： a.标准试件：150mm 150mm150mm的立方体； b.标准制作条件：在温度（20±3）C和相对湿度90%以上的环境
2.预应力钢筋宜采用钢丝、钢绞线和热处理钢筋，也可采用冷拉
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢筋。
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一、混凝土的强度
混凝土是用一定比例的水泥、砂、石和水，经拌合、浇筑、振捣、养护，
逐步凝固硬化形成的人造石材。混凝土的强度不仅与组成材料的质量和比例
有关，还与制作方法、养护条件和龄期有关。
下，养护28天；
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2.轴心抗压强度和轴心抗拉
a. 标准试件： 棱柱体；
b. 实验意义：形状影响承载力抗拉力很小 试块拆模 后, 要在其上 标 注试块所 代 表的部位、 强度等级、 制作日期。
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二.混凝土的变形
• 1.一次短期加载下混凝土的变形性能 混凝土受压时的应力-应变关系实际试验曲线见图，其规律为： a.应力-应变关系为曲线，上升段中仅有一小段直线； b.应力峰值对应的应变约为0.002（基本与等级无关）； c.混凝土强度高时其延性越差。
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• 2.混凝土在荷载重复作用下的变形（疲劳变形） 疲劳破坏：荷载重复作用引起的破坏； • 3.荷载长期作用下混凝土的变形性能 （1）徐变：在长期不变的荷载作用下，结构或构件产生 的应变或变形；如图2-10 （2）线性徐变：随时间可以稳定（不再发展）的徐变； （3）非线性徐变：随时间不能稳定的徐变；
b.变形钢筋：表面有肋（如月牙肋等）；
c.习惯上，直径大于4mm称为钢筋；小于或 等于4mm称为钢丝。
（4）根据力学特性：
A.软钢：有明显屈服台阶 B.硬钢：无屈服台阶
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2.钢筋的级别 （1）分级原则：力学特性。
（2）具体分级：Ⅰ级钢，HPB235，强度标准值为235 N/mm² ；
1.钢筋表面形状
2.混凝土强度
3.侧向压应力 4.混凝土保护层厚度和钢筋净距 5.横向钢筋的设置 6.钢筋在混凝土中的位置
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项目一：结构设计的基本知识 2.钢筋和混凝土的力学性能
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钢筋的力学性能
一、钢筋的分类
1.钢筋的分类
（1）根据化学成分： A.碳素钢 B.普通低合金钢。 （2）根据生产工艺：
A.热轧钢筋
B.热处理钢 C.冷加工钢筋。
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（3）根据钢筋外型：（见图） a.光圆钢筋：表面是光滑的；
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三、钢筋与混凝土之间的粘结作用
一、粘结作用的组成
胶合作用；摩擦作用、咬合作用。
光圆钢筋的粘结作用主要由前两者组成；
变形钢筋的粘结作用主要由咬合作用组成。
二、粘结强度及其影响因素
钢筋与混凝土的粘结面上所能承受的平均剪应力的最大值
为粘结强度
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影响钢筋与混凝土粘结强度的主要因素：
• 2.钢筋的变形
指标：伸长率和冷弯性
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• 三.混凝土结构对钢筋性能的要求
• 1.较高的强度； • 2.良好的塑性； • 3.良好的可焊性； • 4.较强的耐火性；
• 5.钢筋与混凝土良好的粘结力。
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四、钢筋的选用 1. 钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力 钢筋宜采用Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ级热轧钢筋和牌号为CRB550的冷轧带 肋钢筋。