考点3 钢筋和混凝土的力学性能《建筑结构》吉林省（对口招生）建筑工程类（土木建筑类） 知识点讲解

吉林省建筑工程类（土木建筑类）对口招生复习讲义 《建筑结构》 考点3 钢筋和混凝土的力学性能 ■考纲要求 1．了解钢筋和混凝土共同工作的原理。 2．掌握钢筋的品种和级别、钢筋的力学性能及钢筋的计算指标。 3．掌握混凝土的强度、混凝土的收缩和徐变。 ■知识网络 一、知识树 图1-3-1共同工作的原理 图1-3-2钢筋混凝土相关知识树 二、重点知识梳理 一、钢筋和混凝土共同工作的原理（了解） 核心：两者协同受力、共同变形，依赖三个关键条件：① 良好粘结力（传递应力，防相对滑移）；② 温度膨胀系数接近（避免温差破坏粘结）；③ 混凝土保护钢筋（防腐蚀，保障长期工作）。 二、钢筋的品种和级别、力学性能及计算指标（重点） （一）钢筋的品种和级别 1.热轧钢筋：建筑常用，分光圆（HPB，多用于箍筋、构造筋）和带肋（HRB，多用于纵向受力筋），常用级别HRB335、HRB400。 2.余热处理钢筋（RRB）：属热轧类，延性、可焊性略差，多用于基础等对变形要求不高的构件。 3.冷加工钢筋：含冷轧带肋、冷轧扭钢筋，冷拉、冷拔类已淘汰，多用于受力筋、箍筋及小型预应力构件。 （二）钢筋的力学性能 1.拉伸性能（核心）：关键指标为屈服强度（设计依据）、极限抗拉强度（强度储备）、延伸率（塑性指标）。 2.冷弯性能：检验塑性和加工性能，弯折后无裂纹。 3.冲击韧性：抵抗冲击荷载，避免脆性断裂，低温环境需重点考虑。 （三）钢筋的计算指标 1.强度设计值：由强度标准值除以分项系数得到，普通热轧钢筋取1.10，HRB500级取1.15，预应力筋不小于1.20。 2.弹性模量（Eₛ）：计算构件变形、裂缝宽度的关键参数，按规范统一取值。 3.公称截面面积及理论重量：钢筋用量计算基础，需熟悉常用规格对应数值。 三、混凝土的强度、收缩和徐变（重点） （一）混凝土的强度 1.立方体抗压强度（f）：确定强度等级的核心指标，标准试块养护28天测得，常用等级C15~C80，水胶比是关键影响因素。 2.轴心抗压强度（f）：反映实际构件抗压性能，约为立方体抗压强度的0.7~0.8倍，是构件抗压计算依据。 3.轴心抗拉强度（f）：远低于抗压强度，控制构件裂缝开展，用于抗裂度验算。 （二）混凝土的收缩 1.定义：凝结硬化及干燥过程中自发体积缩小，重点关注干燥收缩。 2.影响因素：水胶比、水泥用量、环境湿度、养护条件等。 3.影响与控制：易产生收缩裂缝，可通过减小水胶比、加强养护、配置构造钢筋控制。 （三）混凝土的徐变 1.定义：长期压力作用下的不可逆塑性变形。 2.影响因素：水胶比、荷载大小、环境湿度、养护质量等。 3.影响与控制：有利可释放应力，不利会增大构件变形，可通过优化材料、控制应力、加强养护减小徐变。 ■练习题 一、单选题（下面选项中只有一个答案是正确的，每题2分，共20分） 1.钢筋与混凝土能共同工作的最主要原因是（） A. 防火、防锈 B. 混凝土对钢筋的握裹与粘结 C. 两者抗拉强度相近 D. 两者抗压强度相近 2.我国普通钢筋混凝土中，最常用的热轧钢筋是（） A. HPB300 B. HRB400 C. HRB500 D. RRB400 3.反映钢筋塑性性能的基本指标是（） A. 屈服强度 B. 极限抗拉强度 C. 伸长率和冷弯性能 D. 弹性模量 4.混凝土立方体抗压强度标准值的保证率为（） A. 85% B. 90% C. 95% D. 100% 5.混凝土强度等级由（）确定 A. 轴心抗压强度 B. 立方体抗压强度标准值 C. 轴心抗拉强度 D. 劈裂抗拉强度 6.混凝土在长期不变荷载下，随时间增长的变形称为（） A. 弹性变形 B. 收缩 C. 徐变 D. 塑性变形 7.混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为（） A. 徐变 B. 膨胀 C. 收缩 D. 变形 8.钢筋的弹性模量一般取为（） A. 1.0×10⁵ N/mm² B. 2.0×10⁵ N/mm² C. 2.5×10⁵ N/mm² D. 3.0×10⁵ N/mm² 9.对钢筋冷加工的主要目的是（） A. 提高塑性 B. 提高强度、节约钢材 C. 降低脆性 D. 改善韧性 10.混凝土徐变对结构的影响是（） A. 使构件变形增大 B. 使构件强度提高 C. 使构件刚度提高 D. 使构件收缩减小 二、多选题（每题3分，共10道，共计30分） 1.钢筋与混凝土共同工作的原因包括（） A. 两者温度线膨胀系数相近 B. 混凝土包裹钢筋，防锈防火 C. 两者之间有良好的粘结力 D. 钢筋和混凝土强度相同 E. 钢筋和混凝土弹性模量相同 2.下列属于热轧带肋钢筋的有（） A. HPB300 B. HRB400 C. HRB500 D. RRB400 E. 冷拔低碳钢丝 3.钢筋的力学性能指标包括（） A. 屈服强度 B. 极限抗拉强度 C. 伸长率 D. 冷弯性能 E. 弹性模量 4.影响混凝土徐变的因素有（） A. 材料组成 B. 外部荷载大小 C. 养护条件 D. 使用环境温湿度 E. 构件截面尺寸 5.影响混凝土收缩的因素有（） A. 水泥品种 B. 水灰比 C. 骨料性质 D. 养护湿度 E. 使用环境 6.混凝土的基本强度指标有（） A. 立方体抗压强度 B. 轴心抗压强度 C. 轴心抗拉强度 D. 抗剪强度 E. 抗弯强度 7.对钢筋性能的要求有（） A. 较高强度 B. 良好塑性 C. 良好可焊性 D. 与混凝土粘结可靠 E. 脆性大 8.混凝土收缩产生的不利影响有（） A. 产生收缩裂缝 B. 降低构件刚度 C. 产生预应力损失 D. 提高耐久性 E. 增大承载力 9.下列关于混凝土徐变的说法正确的有（） A. 徐变在荷载初期发展快 B. 徐变可使应力重新分布 C. 徐变会增大构件变形 D. 徐变对结构总是不利 E. 养护好可减小徐变 10.钢筋冷加工后性能变化有（） A. 强度提高 B. 塑性降低 C. 强度降低 D. 塑性提高 E. 脆性增大 三、判断题（10道，共20分） 1.钢筋和混凝土温度线膨胀系数相近，是共同工作的重要原因。（） 2.HPB300是热轧带肋钢筋。（） 3.伸长率越大，钢筋塑性越好。（） 4.混凝土强度等级越高，徐变通常越大。（） 5.混凝土收缩只发生在早期养护阶段，使用阶段不再收缩。（） 6.混凝土抗拉强度远低于抗压强度。（） 7.钢筋冷弯性能是检验钢筋塑性的重要指标。（） 8.徐变会使预应力混凝土构件产生预应力损失。（） 9.混凝土立方体抗压强度试件标准尺寸为150mm立方体。（） 10.混凝土徐变和收缩都是随时间增长的变形，本质相同。（） 四、简答题（1道，共10分） 简述钢筋与混凝土能够共同工作的原理。 五、计算题（1道，共10分） 某混凝土立方体抗压强度试件测得破坏荷载分别为675kN、700kN、650kN，试件标准尺寸150mm×150mm×150mm。 要求： （1）分别计算3个试件的立方体抗压强度； （2）确定该组混凝土立方体抗压强度代表值。 ■真题练习 六、真题练习（每道2分，共计5道，总共10分） 1.（24年真题多选）钢筋混凝土结构中，钢筋和混凝土共同工作的基础是（） A. 粘结力 B. 温度线膨胀系数接近 C. 混凝土保护钢筋 D. 强度相同 2.（2023年判断）HRB400钢筋是普通混凝土结构中常用的主力钢筋。（） 3.（2022年判断）混凝土徐变是长期荷载下随时间增长的变形。（） 4.（2019年多选）下列属于混凝土变形性能的有（） A. 弹性变形 B. 徐变 C. 收缩 D. 塑性变形 5.（2021年判断）混凝土收缩会导致构件表面产生裂缝，影响结构耐久性。（） ■参考答案 一、单选题答案 1.B 2.B 3.C 4.C 5.B 6.C 7.C 8.B 9.B 10.A 二、多项选择题 1.ABC 2.BCD 3.ABCDE 4.ABCDE 5.ABCDE 6.ABC 7.ABCD 8.ABC 9.ABCE 10.ABE 三、判断题 1.√ 2.× 3.√ 4.× 5.× 6.√ 7.√ 8.√ 9.√ 10.× 四、简答题 1.①钢筋与混凝土之间存在良好的粘结力，能共同受力、协调变形； ②两者温度线膨胀系数相近，温度变化时不会产生过大温度应力； ③混凝土包裹钢筋，起到防锈、防火、防腐作用，保证结构耐久性。 五、计算题 解： （1）立方体抗压强度计算公式：fcu=F/A 六、高考/对口真题 1.ABC 2.√ 3.√ 4.ABCD 5.√ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $