钢筋混凝土结构

A模块钢筋混凝土结构

1A：钢筋混凝土结构材料及基本构件构造要求及钢筋混凝土结构构造要求

1．绘制有明显屈服点钢筋的应力应变曲线，并指出各个阶段的特征以及特征点所对应的应力名称？

答：

从拉伸应力-应变曲线中可以看出，应力值在a点以前，应力与应变按比例增加，其关系符合虎克定律，a点对应的应力称为比例极限；过a点以后，应变增长速度比应力快，到达b点后钢筋开始流塑，进入屈服阶段，b点称屈服上限点，它与加载速度、断面形式、试件表面光洁度等因素有关，故显不稳定状态。过了b点后，应力与应变曲线出现上下波动，即应力不再增加，而应变且迅速发展，形成一个明显的屈服台阶，整个屈服台阶的下限点c 所对应的应力称为“屈服强度”。当钢筋屈服塑流到一定程度，即到达c点以后，应力-应变曲线又开始上升，说明经过流幅后，其内部结构重新排列，抗拉能力有所提高，随着曲线上升到最高点d，相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，钢筋在薄弱处的断面将显著缩小，发生局部颈缩现象，变形迅速增加，应力随之下降，到过e点时试件被拉断。

2．无明显屈服点的钢筋（也称硬钢），其应力-应变曲线的特点，其屈服强度如何取值？答：

从高强度碳素钢丝的应力-应变曲线可以看出，这类钢筋没有明显的屈服台阶（流幅），其强度很高，但伸长率小，塑性较差，破坏时呈脆性。对该类钢筋通常取相应于残余应变为

作为假想屈服点（或称条件屈服点），其值约为0.85倍抗拉强度值。

0.2％的应力0.85

b

3．建筑上利用钢筋的强度只取屈服强度作为钢筋设计强度的依据，其理由是什么？

答：屈服强度作为钢筋混凝土构件计算时钢筋的强度限值，即钢筋强度设计指标，这是因为钢筋屈服后所出现的屈服台阶（流幅）是一个不可恢复的塑性变形，会使构件变形和裂缝

大大增加以致无法使用；另一个强度指标是d 点的钢筋极限强度，这是钢筋所能达到的最大强度，而极限强度与屈服强度之比作为钢筋强度的安全储备。

4．什么叫钢筋的冷拉、冷拔、冷拉时效？钢筋经过冷加工后其力学性能会发生什么变化？ 答：冷拉是将钢筋拉至超过屈服强度，即强化阶段中的某一应力值。冷拉能提高钢筋屈服强度，使钢筋伸长，起到节省钢材、调直钢筋、自动除锈、检查焊接质量的作用。冷拔是将直径为6-8mm 的HPB235级热轧钢筋用强力拔过比其直径要小的硬质合金拔丝的模具，在模具中钢筋除了受拉外还受到很大的侧向挤压力，从而使钢筋在长度和直径两个方向都产生塑性变形，截面积减小，长度增加。冷拔钢筋可同时提高抗拉及抗压强度。

5．混凝土立方体抗压强度是如何确定？混凝土强度等级如何？

答：混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准确定。我国《规范》规定的标准测试方法是：

以150×150×150mm 3的立方体试件，在于8d 龄期用标准试验方法测得的具有95％保证率的

抗压强度（单位为N/mm 2

）作为混凝土立方体抗压强度标准值k ,cu f 。如混凝土强度等级为C25表示混凝土的立方体抗压强度标准值为25N/mm 2

，C 表示混凝土。《规范》规定的混凝土强度等级有C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等十四级。钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15；当采用HRB335级钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C20；当采用HRB400和RRB400级钢筋以及承受重复荷载的构件，混凝土强度等级不得低于C20。目前我们的局部地区仍有采用200mm 和100mm 边长的立方体试块，可通过换算系数换算成边长为150mm 立方体的试块强度，换算系数分别为1.05和0.95。

6．混凝土轴心抗压强度、轴心抗拉强度是什么？它们与混凝土立方体抗压强度的关系是什么？

答：按照与立方体试件相同条件下制作和试验方法测得的棱柱体试件（150×150×300）的极限抗压强度值，称为混凝土轴心抗压强度。

混凝土轴心抗拉强度t f 通常采用100×100×500mm 3的两端预埋钢筋的棱柱体在试验机上受拉，当试件拉裂时测得的平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度。

混凝土的轴心抗压强度是立方体抗压强度的0.7倍。 混凝土的轴心抗拉强度与立方体抗压强度关系为k cu t f f ,3223.0=。

7．绘制混凝土在一次短期荷载下的应力-应变曲线，并指出曲线的特点及、、cu 等特征值。

答：

上升段（OC ）：在曲线的上升段中的OA 段，混凝土应力σ≤0.3c f ，此时混凝土处于弹性阶

段，应力-应变关系基本呈现线性；AB段中σ大约（0.3-0.8）c f之间，混凝土内裂缝不断发展，但能保持稳定，即应力不增加，裂缝也不发展；BC段为σ＞0.8c f的情况，内裂缝发展很快已进入不稳定状态，塑性变形显著增大，体积应变逐步由压缩转为扩张；当σ=c f 时（应力达到峰值点），此时所对应的应变大约在（1.5-2.5）×10-3之间波动，其平均值一ε=0.002。

般取

f (C点)后，混凝土承载力开始下降，一般情况下，开下降段（CE）：当混凝土强度到达

c

ε=0.0033左右时曲线出现反弯点(D点)，预示着始下降得较快，曲线较陡，当应变增到

cu

混凝土彻底压碎。

8．什么叫混凝土的弹性模量？什么叫混凝土的变形模量（也称割线模量）？它们两者之间有何关系？

答：混凝土的弹性模量是根据混凝土应力-应变曲线，取曲线的原点的切线斜率，叫做混凝

f时，土弹性模量，也称混凝土原点弹性模量。混凝土的变形模量：当混凝土的应力超过0.5

c

混凝土的弹性模量E C已不能反映应力-应变的关系，因此，要用变形模量来反映。混凝土的变形模量是在混凝土的应力-应变曲线上取得一点K，作曲线原点O的直线，此直线的斜率

E（也称混凝土的割线模量）。

定义为混凝土的变形模量'

c

E=νE C（ν—是混凝土受压时弹性特征系数，与应力值有关）。

关系是'

c

9．什么叫混凝土的徐变、收缩？徐变和收缩的区别是什么？如何防止？

答：混凝土的徐变：混凝土在荷载长期作用下，即使应力维持不变，它的应变也会随时间继续增长，这种现象称为混凝土的徐变。

收缩：混凝土在硬结过程中，体积会发生变化。当混凝土在空气中硬结时，体积会收缩；而在水中硬结时，体积会膨胀。是混凝土在不受力的情况下的自由变形。

防止徐变措施：（1）适当的水灰比；（2）增加混凝土骨料的含量，徐变将变小；（3）养护条件好，水泥水化作用充分，徐变就小；（4）混凝土加荷前，混凝土强度愈高，徐变就愈小；（5）控制截面应力。

防止收缩措施：（1）水泥品种方面：选择适宜水泥标号；（2）水泥用量适当；（3）骨料的性质：骨料的量大，收缩小；（4）养护条件：在硬结过程中周围温湿度大，收缩愈小；（5）混凝土制作方法：混凝土愈密实，收缩小；（6）使用环境的影响：使用环境温湿度大时，收缩小；(7)构件的体积与表面积的比值：比值大，收缩小。

10．钢筋与混凝土之间的粘结锚固作用有哪些方面？影响粘结强度的因素是什么？

答：粘结锚固作用有以下方面（1）由于混凝土颗粒的化学吸附作用，在钢筋与混凝土的接触面上产生一种胶结力。此力数值很小，在整个粘结锚固力中不起明显作用；（2）混凝土硬化时体积收缩，将钢筋紧紧握固而产生一种能抵制相互滑移的摩阻力.此力的大小与接触面