《建筑结构与识图》钢筋和混凝土的力学性能（课件）- 湖南省建筑类 考点讲练测

钢筋和混凝土的力学性能 《建筑结构与识图》 考点讲练测 湖南省《建筑类考点讲练测》 编写说明： 《建筑类专业考点讲练测》专辑，是依据河南省对口升学考纲编写，围绕考纲四门课程的26个章节内容和复习要求，精心编撰了56套讲练测。每套讲练测的内容均涵盖考点解读、思维导图、知识梳理、师生互动、概念强化题、高考真题、课堂练习、课堂小结以及课后测验九个环节。 本讲属于河南省《建筑类专业考点讲练测》的第53套，包含讲义、课件以及测验三个教学文件，且与之配套使用的还有河南省《建筑类考纲百套卷》。欢迎各位老师下载使用，并敬请给予宝贵建议。 编写说明：《建筑类考点讲练测》专辑，是依据湖南省职教高考建筑类专业综合知识考试基本要求及考试大纲编写，按照考试大纲的五门课程的40个章节内容和复习要求，精心编撰了62套讲练测。每套讲练测的内容均涵盖考点解读、思维导图、知识梳理、师生互动、概念强化、高考真题、课堂练习、课堂小结以及课后测验九个环节。 本讲属于湖南省《建筑类考点讲练测》的第2套，包含讲义、课件和测验三个教学文件，且与之配套使用的还有湖南省《建筑类考纲百套卷》。欢迎各位老师下载使用，并敬请给予宝贵建议。 0 考纲要求 熟悉钢筋混凝土材料的力学性能、钢筋与混凝土共同工作的原理。 思维导图 知识梳理 一、钢筋和混凝土共同工作原理 1.钢筋和混凝土两种材料结合在一起共同工作的目的 其目的就是充分发挥各自的优点，取长补短，提高承载能力。因为混凝土具有较强的抗压能力，但抗拉能力很弱，而钢筋的抗拉能力很强，所以两种材料合理结合后，让混凝土主要承受压力，钢筋主要承受拉力，以满足工程结构的使用要求。 知识梳理 2.钢筋和混凝土能够有效地结合并共同工作的原理 (1)硬化后的混凝土与钢筋表面有很强的黏结力。 (2)钢筋与混凝土之间有较接近的线膨胀系数，不会因温度变化产生变形不同步，从而使钢筋与混凝土之间产生错动。 (3)混凝土包裹在钢筋表面，防止锈蚀，起保护作用。混凝土本身对钢筋无腐蚀作用，从而保证了钢筋混凝土构件的耐久性。 知识梳理 3.钢筋与混凝土之间的黏结力的组成部分 (1)摩擦力。 (2)吸附作用力，又称胶结力。 (3)机械咬合力。 知识梳理 二、钢筋和混凝土材料的力学性能 1.钢筋的力学性能 (1)钢筋的品种和级别 ①钢筋的种类：热轧钢筋、中强度预应力钢丝、清除预应力钢丝、钢绞线、预应力螺纹钢筋等。 知识梳理 4.曲线板 曲线板是用来画非圆曲线的工具。 5.圆规和分规 圆规用来画圆和圆弧。分规用来截取线段、等分线段和量取线段的长度，使用时应调平分规两针尖。 ②钢筋的选用：普通纵向受力钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、 HRBF500钢筋，也可采用HRB335、HRBF335、HPB300和RRB400钢筋；预应力筋宜采用钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋；普通箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500钢筋，也可采用HRB335、HRBF335钢筋。 知识梳理 (2)钢筋的力学性能(拉伸性能) ①有明显屈服点的钢筋(如热轧钢筋) 拉伸时应力-应变图分为四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。反映钢筋力学性能的指标主要有延伸率、屈服强度和屈强比。屈服强度是钢筋强度设计时的主要依据。 ②无明显屈服点的钢筋(如高强钢丝) 通常取相应于残余应变为0.2%时的应力作为假定的屈服点(也称条件屈服点)。对于预应力钢丝、钢绞线和热处理钢筋，取条件屈服点为0.850b。 知识梳理 (3)钢筋的计算指标 ①钢筋的强度标准值 《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)规定材料强度的标准值应具有不小于95%的保证率。 ②钢筋的强度设计值 钢筋的强度设计值=钢筋的强度标准值÷钢筋材料的分项系数γs(γs=1.10～1.20)。 钢筋混凝土结构按承载能力设计计算时，钢筋应采用强度设计值。 师生互动 2.混凝土的力学性能 (1)混凝土的强度 ①混凝土强度等级——立方体抗压强度fcuk 混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值fcuk确定，共将混凝土分为13个等级。 知识梳理 确定方法：用边长为150mm的立方体标准试件，在标准实验条件(温度为20℃±3℃、湿度在90%以上的标准养护室中)下养护28d或设计规定龄期，并用标准试验方法测得具有95%保证率的立方体抗压强度，用符号fcuk表示。 混凝土的强度等级符号用C表示，如C30表示fcuk=30MPa。 知识梳理 立方体抗压强度标准值fcuk是混凝土力学性能中最主要和最基本的指标。混凝土强度的应用： a.素混凝土结构的强度等级不应低于C20。 b.钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C25。 c.采用500MPa及以上的钢筋时，混凝土强度等级不应低于C25。 d.承受重复荷载的钢筋混凝土构件，混凝土强度等级不应低于C30。 e.预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40，且不应低于C30。 知识梳理 4.曲线板 曲线板是用来画非圆曲线的工具。 5.圆规和分规 圆规用来画圆和圆弧。分规用来截取线段、等分线段和量取线段的长度，使用时应调平分规两针尖。 ②混凝土轴心抗压强度fck 轴心抗压强度用棱柱体标准试件(150mm×150mm×300mm)测定。 ③混凝土轴心抗拉强度ftk 轴心抗拉强度用棱柱体标准试件(100mm×100mm×500mm)测定。 注意：根据试验得知，同强度等级混凝土的fcuk、fck、ftk三者之间的关系是fcuk>fck>ftk。 知识梳理 (2)混凝土的计算指标 ①混凝土的强度标准值。 ②混凝土的强度设计值。 混凝土的强度设计值=混凝土的强度标准值÷混凝土材料的分项系数γs(γs=1.4)。 知识梳理 (3)混凝土的收缩和徐变 ①混凝土的收缩 定义：混凝土在空气中硬化，体积缩小的现象称为混凝土收缩。 影响：混凝土收缩对混凝土构件会产生有害的影响，如对预应力混凝土构件会引起预应力损失等。 措施：控制水泥用量及水灰比、提高混凝土密实性、加强养护等，对纵向延伸的结构，在一定长度上需要设置伸缩缝。 知识梳理 4.曲线板 曲线板是用来画非圆曲线的工具。 5.圆规和分规 圆规用来画圆和圆弧。分规用来截取线段、等分线段和量取线段的长度，使用时应调平分规两针尖。 ②混凝土的徐变 定义：混凝土在长期不变荷载作用下，应变随时间继续增长的现象叫作混凝土的徐变。 影响：徐变对结构将产生不利的影响，如增大变形、引起应力重分布、在预应力混凝土结构中产生预应力损失等。 措施：控制水泥用量及水灰比、增加混凝土骨料、提高混凝土强度等级、加强养护、控制使用环境湿度、控制构件截面上的应力。 知识梳理 (4)混凝土结构的耐久性 定义：指混凝土结构在化学、生物及其他使结构材料性能恶化的各种侵蚀作用下达到预期的耐久年限。 混凝土结构的耐久性按结构所处环境和使用年限设计。 师生互动 1.简述钢筋和混凝土两种材料结合在一起共同工作的目的。 【答案】其目的就是充分发挥各自的优点，取长补短，提高承载能力。因为混凝土具有较强的抗压能力，但抗拉能力很弱，而钢筋的抗拉能力很强，所以两种材料合理结合后，让混凝土主要承受压力，钢筋主要承受拉力，以满足工程结构的使用要求。 2.简述钢筋与混凝土之间的黏结力的组成部分。 【答案】(1)摩擦力。(2)吸附作用力，又称胶结力。(3)机械咬合力。 师生互动 3.简述混凝土收缩的影响。 【答案】混凝土收缩对混凝土构件会产生有害的影响，如对预应力混凝土构件会引起预应力损失等。 4.混凝土结构的耐久性。 【答案】混凝土结构的耐久性：指混凝土结构在化学、生物及其他使结构材料性能恶化的各种侵蚀作用下达到预期的耐久年限。 概念强化 1.钢筋凹凸不平的表面与混凝土之间产生的力是( ) A.摩擦力 B.胶结力 C.机械咬合力 D.压缩力 【答案】C 2.热轧钢筋经过冷拉以后( ) A.提高了延伸率 B.提高了抗压屈服强度 C.降低了延伸率 D.降低了抗拉屈服强度 【答案】C 概念强化 3.根据现行标准，我国混凝土强度等级划分的个数为( ) A.3个 B.8个 C.10个 D.13个 【答案】D 4.钢筋与混凝土能共同工作的主要原因是？( ) A.防火、防锈 B.混凝土对钢筋的握裹及保护 C.钢筋抗拉而混凝土抗压 D.混凝土与钢筋有足够的粘结力，两者线膨胀系数接近 【答案】D 概念强化 5.下列不属于钢筋混凝土结构的优点的是？( ) A.承载能力高 B.耐火性差 C.整体性好 D.可模性强 【答案】B 6.混凝土轴心抗压强度试验标准试件尺寸是？( ) A.150×150×150 B.150×150×300 C.200×200×400 D.150×150×400 【答案】B 高考模拟 一、选择题 1.(2021年真题)关于影响混凝土徐变的因素，下列说法正确的是( ) A.水泥用量越多，水灰比越大，徐变越小 B.构件加载前混凝土强度等级越大，徐变越大 C.构件截面的应力越大，徐变越小 D.混凝土强度等级越高，徐变越小 【答案】D 高考模拟 2.(2020年真题)混凝土强度等级C30表达的含义为( ) A.混凝土立方体抗压强度标准值为30MPa B.混凝土轴心抗压强度标准值为30MPa C.混凝土轴心抗压强度设计值为30MPa D.混凝土轴心抗拉强度设计值为30MPa 【答案】A 高考模拟 3.(2020年真题)混凝土在荷载的长期作用下，应力不变，应变随时间不断增长的现象，称为( ) A.收缩 B.徐变 C.温度变形 D.弹性模量 【答案】B 4.(2019年真题)《混凝土结构设计规范》规定，预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于( ) A.C25 B.C30 C.C35 D.C40 【答案】B 高考模拟 5.(2019年真题)《混凝土结构设计规范》是依据( )强度值确定混凝土强度等级的。 A.fcuk B.fck C.fcu D.fc 【答案】A 6.(2018年真题)钢筋与混凝土能共同工作的主要原因是( ) A.防火、防锈 B.混凝土对钢筋的握裹及保护 C.提高抗弯强度 D.混凝土对钢筋的握裹，两者线膨胀系数接近 【答案】D 高考模拟 7.(2017年真题)混凝土标准值试验时，按照标准方法制作和养护的立方体试件边长为( ) A.95mm B.100mm C.150mm D.200mm 【答案】C 8.(2017年真题)《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)规定，混凝土的最低强度等级为( ) A.C15 B.C20 C.C10 D.C9.5 【答案】B 二、简答题 7.(2017年真题)什么是混凝土的收缩?如何减小混凝土的收缩? 高考模拟 【答案】混凝土在空气中硬化，体积缩小的现象，称为混凝土收缩。 减小混凝土收缩的措施：控制水泥用量及水灰比、提高混凝土密实性、加强养护等；对纵向延伸的结构，在一定长度上需设置伸缩缝。 8.简述混凝土徐变的影响。 高考模拟 【答案】徐变对结构将产生不利的影响，如增大变形、引起应力重分布、在预应力混凝土结构中产生预应力损失等。 9.简述混凝土的计算指标。 【答案】①混凝土的强度标准值。 ②混凝土的强度设计值。 混凝土的强度设计值=混凝土的强度标准值÷混凝土材料的分项系数γs(γs=1.4)。 课堂练习 1.混凝土的弹性模量是指？( ) A.混凝土在受力时，应力与应变的比值 B.混凝土的抗压强度 C.混凝土的抗拉强度 D.混凝土的耐久性 【答案】A 2.混凝土强度等级是由什么确定的？( ) A.立方体抗压强度 B.轴心抗压强度 C.轴心抗拉强度 D.劈拉强度 【答案】A 课堂练习 3.我国规范采用什么作为混凝土各种力学指标的代表值？( ) A.立方体抗压强度 B.轴心抗压强度 C.轴心抗拉强度 D.劈拉强度 【答案】B 4.如果混凝土的强度等级为C50，则以下说法正确的是？( ) A.抗压强度设计值fc=50MPa B.抗压强度标准值fck=50MPa C.立方体抗压强度标准值fcuk=50MPa D.抗拉强度标准值ftk=50MPa 【答案】C 课堂练习 5.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 【答案】D 6.混凝土若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.横向受压，纵向受拉，可提高抗压强度 C.横向和纵向均受压，可提高抗压强度 D.横向和纵向均受拉，可提高抗压强度 【答案】C 课堂练习 7.属于有明显屈服点的钢筋有( ) A.冷轧带肋钢筋 B.热轧带肋钢筋（如HRB335） C.冷拔低碳钢丝 D.预应力钢丝 【答案】B 8.混凝土的收缩变形是指( ) A.荷载作用下的变形 B.温度作用下的变形 C.空气中硬结时体积减小的变形 D.湿度变化引起的变形 【答案】C 课堂小结 一、钢筋和混凝土共同工作原理 二、钢筋和混凝土材料的力学性能 感谢观看！ 0 $$