最新土木工程材料习题答案0912

土木工程材料习题答

案0912

建筑钢材

一、填充

1、钢材按化学成分分为碳素钢、合金钢；按脱氧程度分为镇静钢、沸腾钢、半镇静钢。

2、钢材的塑性通常用拉伸试验时的伸长率或断面收缩率表示。

3、δ

5表示标距长度为5倍直径的伸长率，δ

10

表示标距长度为10倍直径的伸长率，δ

100

表示

标距长度为100mm的伸长率。

4、钢材的基本组织有铁素体、奥氏体、渗炭体、珠光体。

5、钢材中主要的有害杂质元素有 P 、 S 、 N 、 O 、 H 。

6、钢材的冷加工方法主要有冷拉、冷轧、冷拔、冷扭、冷

冲。

7、钢材的热处理方法主要有退火、正火、淬火、回火。

8、钢材牌号Q235-A-b，Q235表示屈服强度不低于235MPa ，A表示质量等级为A级，b 表示半镇静钢。

9、钢材牌号40Si

2Mn，40表示含碳量0.4%，Si

2

表示Si

2

含量在1.5-2.5%之间，Mn表示Mn

含量在1.5%以下。

10、钢材牌号HRB400，HRB表示热轧带肋钢筋，400表示屈服强度≥400MPa ；

CRB800中CRB表示冷轧带肋钢筋，800表示抗拉强度≥800MPa 。

11、Ⅰ级热轧钢筋外形为光面，图纸中用φ表示，Ⅱ级、Ⅲ级钢筋外形为月牙肋，

Ⅳ级钢筋外形为等高肋。

12、型钢I20a中，I表示工字钢，20表示型钢高度为20cm ，a表示型号为a 型。

13、型钢L45×60×8表示不等肢角钢，肢长分别为45、60mm，肢厚8mm 。

14、钢材的腐蚀分为化学腐蚀，电化学腐蚀两种。

二、是非判断题（对的打∨，错的打×）

1、材料的屈强比越大，反应结构的安全性高，但钢材的有效利用率低。

（×）

2、钢材中的磷使钢材的热脆性增加，钢材中的硫使钢材的冷脆性增加，

（×）

3、钢材的伸长率表明钢材的塑性变形能力，伸长率越大，钢材的塑性越好。

（∨）

4、钢材冷拉是指在常温下将钢材拉断，以伸长率作为性能指标。

（×）

5、钢材的腐蚀主要是化学腐蚀，其结果是钢材表面生成氧化铁等而失去金属光泽。（×）

三、选择题（单选）（多选）

1、钢结构设计时，碳素结构钢以（ 1 ）强度作为设计计算取值的依据。

①、σs ②、σb ③、σ0.2 ④、σp

2、钢材随着含碳量的增加( 2 )。

①、强度、硬度、塑性都提高②、强度提高，塑性降低

③、强度降低，塑性提高④、强度、塑性都降低

3、钢和铁是以含碳量（ 4 ）为界，小于该数值的是钢，大于该数值的是铁。

①、0.25 ②、0.60 ③、0.80 ④、2.0

4、钢结构设计时，对直接承受动力荷载的结构应选用（ 1 ）

①、镇静钢②、半镇静钢③、沸腾钢

四、名词解释

强度：在外力作用下，材料抵抗变形和断裂的能力。

屈强比：钢材的屈服强度与抗拉强度之比。

钢材的冷加工：在常温下对钢材进行机械加工，使之产生塑性变形，改变钢材性能的方法。

时效：钢材经冷加工后，屈服强度和极限强度随着时间而提高，塑性和冲击韧性逐步降低，

弹性模量逐步恢复的现象称为时效。

热处理：将钢材在固态范围内进行加热、保温、冷却，从而改变其金相组织和显微组织结构，获得需要的性能的加工工艺。

五、简述

1、钢材的特点及其应用。

答：优点是：强度高，塑性和韧性好，能承受冲击和震动荷载，易于加工和装配。缺点是易腐蚀，耐火性差。广泛应用于建筑钢结构，钢筋混凝土结构，制作钢门窗等。

2、碳元素对钢材性能的影响。

答:碳是决定钢材性能的主要元素，随着含碳量的增加，钢材的强度和硬度增加，塑性和韧性下降，可焊性和耐腐蚀性降低，冷脆性和时效倾向增大。当含碳量超过1％时，钢材的强度反而降低。

3、钢材的冷加工和时效对钢材性能的影响。

答：钢材通过冷加工，屈服点明显提高，塑性、韧性、弹性模量明显降低。冷加工变形越大，强化越明显。钢材经冷加工后，屈服强度和极限强度随着时间而提高，塑性和冲击韧性逐步降低，弹性模量逐步恢复。

4、简述钢材拉伸试验过程中经历的几个阶段，应力和变形特点，画出应力应变曲线。

答：第一阶段（弹性变形阶段）：应力和应变成直线关系。去除荷载后无残余变形。最大应力值称为弹性极限,用σP表示。

第二阶段（屈服阶段）：当应力增加到某一值时，变形急剧增加，曲线出现一个波动的小平台。下屈服点的应力称为屈服极限，也称屈服点或屈服强度，用σS表示。

第三阶段（强化阶段）：钢材超过屈服点后，内部晶粒重新排列，抵抗变形的能力进一步提高，应力和应变继续提高。应力的最大值称为强度极限，用σb表示。

第四阶段（颈缩阶段）：应力超过强度极限后，钢材抵抗变形的能力明显下降，在最薄弱处发生较大的塑性变形，此处截面迅速缩小，出现径缩现象，直至试件断裂。

5、钢材防腐措施。 答：1、采用耐候钢；2、金属覆盖；3、非金属覆盖；4、混凝土用钢筋中限制原料中氯的含量，增加钢筋保护层厚度，对钢筋采用环氧树脂涂覆或镀锌。

1、各种钢筋混凝土用钢筋的适用范围。

答：热轧钢筋中的Ⅰ级钢筋可用于小型钢筋混凝土中的受力钢筋，其他钢筋混凝土结构的分布钢筋，箍筋。Ⅱ、Ⅲ级钢筋主要用于大、中型钢筋混凝土结构中的受力钢筋。

冷轧带肋钢筋中的CRB550级钢筋宜用作普通钢筋混凝土结构中的受力钢筋、架立钢筋、箍筋。CRB650级和CRB800级钢筋可用于中小型预应力钢筋混凝土结构中的受力钢筋。

预应力结构中的受力钢筋宜采用预应力混凝土用钢筋、钢丝、钢绞线。

2、与碳素结构钢相比，低合金高强度结构钢有何优点？建筑上常用哪些牌号？

O

L L ∆=ε