第6练 材料强度与比强度 山东省（春季高考）建筑类《建筑材料》（高教版·第4版）一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）建筑类《建筑材料》（高教版·第4版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是山东省（春季高考）建筑类《建筑材料》（高教版·第4版）一课一练的第6练，内容涵盖建筑材料基本性质 2.2-1 材料强度与比强度。 山东省（春季高考）建筑类 一课一练 《建筑材料》（高教版·第4版）第6练 建筑材料基本性质 2.2-1 材料强度与比强度 一、填空题 1．材料在荷载作用下抵抗破坏的能力称为 ________。 【答案】强度 2．比强度是材料强度与其 ________ 之比，是衡量材料是否轻质、高强的指标。 【答案】表观密度 二、单项选择题 3．观察下图。若要测定材料的抗弯（抗折）强度，应选用从左至右第几种受力方式？（ ） A．第3种 B．第2种 C．第1种 D．第4种 【答案】A 【解析】抗弯强度试验中，试件通常由两端支承，并在跨中施加集中荷载。图中第3种受力方式符合这一特征；第1、2、4种分别对应抗拉、抗压和抗剪的受力形式。 4．某材料试件受拉至破坏时，破坏荷载为F，受力面积为A。该材料的抗拉强度计算式为（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】抗拉、抗压和抗剪强度均按破坏荷载与受力面积之比计算，即。单位为MPa时，F取N，A取mm²。 5．下列指标中，最适合用于比较不同表观密度结构材料轻质高强性能的是（ ） A．抗压强度 B．比强度 C．抗弯强度 D．抗剪强度 【答案】B 【解析】承重结构材料除承受外荷载外，还要承受自身重力。比强度同时反映材料的强度和表观密度，适宜用于比较轻质高强性能。 三、判断题 6．材料抵抗拉伸、压缩、弯曲或剪切荷载破坏的能力，分别称为抗拉、抗压、抗弯和抗剪强度（ ） 【答案】√ 【解析】材料在不同荷载作用下抵抗破坏的能力，可分别用相应的强度指标表示。 7．两种建筑材料的强度相同时，表观密度较大的材料比强度较高，更适合作为轻质高强结构材料（ ） 【答案】× 【解析】比强度是材料强度与表观密度之比。在强度相同时，表观密度较小的材料比强度较高，较符合轻质高强结构材料的要求。 8．测定材料强度时，试件的尺寸、形状、含水率和加荷速度等试验条件都会对强度测试结果产生影响（ ） 【答案】√ 【解析】材料强度受试验条件影响，因此应按规定的标准试验方法进行测试，以保证结果具有准确性和可比性。 四、计算题 9．某承重构件拟选用材料甲或材料乙。材料甲的抗压破坏荷载为180 kN，受压面积为6000 mm²，表观密度为1800 kg/m³；材料乙的抗压破坏荷载为160 kN，受压面积为5000 mm²，表观密度为1400 kg/m³。计算两种材料的抗压强度和比强度，并判断哪种材料更适合作为轻质高强结构材料。 【答案】材料甲的抗压强度为30 MPa，比强度为0.0167 MPa·m³/kg；材料乙的抗压强度为32 MPa，比强度为0.0229 MPa·m³/kg。材料乙的比强度较高，更适合作为轻质高强结构材料。 【解析】抗压强度按计算。材料甲：，f甲=180000/6000=30 MPa；材料乙：，f乙=160000/5000=32 MPa。比强度为材料强度与表观密度之比：甲为 MPa·m³/kg，乙为 MPa·m³/kg。材料乙不仅抗压强度较高，且表观密度较小，因此比强度更高。 五、综合题 10．某装配式厂房进行屋面设备检修通道改造，需选用轻质承重支墩材料。设计要求材料抗压强度不低于25 MPa，且在满足强度要求的前提下尽量减小结构自重。现场对甲、乙两种材料进行比较：甲材料试件受压面积为500 mm²，受压破坏荷载为15000 N，表观密度为1.50 g/cm³；乙材料抗压强度为45 MPa，表观密度为2.70 g/cm³。 施工单位随后对甲材料进行复验，发现另一组试件的孔隙率较原试件增大，同时该组试件含水率较高，且试验时加荷速度未按规定控制，测得抗压强度为24 MPa。 请完成下列任务： （1）计算甲、乙两种材料的比强度。 （2）按照设计要求，判断应优先选用哪种材料，并说明理由。 （3）分析复验结果不能直接认定甲材料生产质量不合格的原因，并说明应如何进行复验。 【答案】（1）甲材料抗压强度： MPa。甲材料比强度： MPa·cm³/g。乙材料比强度： MPa·cm³/g。（2）应优先选用甲材料。甲材料抗压强度为30 MPa，高于设计要求的25 MPa；甲材料比强度为20 MPa·cm³/g，高于乙材料的16.67 MPa·cm³/g。在均满足承压要求的条件下，甲材料单位自重所能提供的强度较高，更适合轻质高强的屋面承重支墩。（3）不能仅凭24 MPa的复验结果直接认定甲材料生产质量不合格。孔隙率增大会使材料内部不密实，通常会导致强度降低；但该组试件含水率较高、加荷速度未按规定控制，试验条件已经改变，试验结果缺乏可比性。复验时应按规定的标准试验方法制作和养护试件，统一试件尺寸、形状、表面状态和含水率，按规定控制加荷速度及试验环境，并使用符合要求的试验设备。在相同标准条件下重新测定抗压强度，再结合孔隙率变化判断材料质量。 【解析】抗压强度按计算，单位N/mm²即MPa。比强度为材料强度与表观密度之比，是评价材料轻质高强性能的指标。甲材料虽然抗压强度低于乙材料，但其表观密度更小、比强度更高，且满足最低抗压强度要求，因此更符合减轻结构自重的选材要求。孔隙率增大一般会降低强度，但含水率、加荷速度以及试件状态等试验条件都会影响强度测定结果，必须在标准试验条件一致时才能进行有效比较。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）建筑类《建筑材料》（高教版·第4版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是山东省（春季高考）建筑类《建筑材料》（高教版·第4版）一课一练的第6练，内容涵盖建筑材料基本性质 2.2-1 材料强度与比强度。 山东省（春季高考）建筑类 一课一练 《建筑材料》（高教版·第4版）第6练 建筑材料基本性质 2.2-1 材料强度与比强度 一、填空题 1．材料在荷载作用下抵抗破坏的能力称为 ________。 2．比强度是材料强度与其 ________ 之比，是衡量材料是否轻质、高强的指标。 二、单项选择题 3．观察下图。若要测定材料的抗弯（抗折）强度，应选用从左至右第几种受力方式？（ ） A．第3种 B．第2种 C．第1种 D．第4种 4．某材料试件受拉至破坏时，破坏荷载为F，受力面积为A。该材料的抗拉强度计算式为（ ） A． B． C． D． 5．下列指标中，最适合用于比较不同表观密度结构材料轻质高强性能的是（ ） A．抗压强度 B．比强度 C．抗弯强度 D．抗剪强度 三、判断题 6．材料抵抗拉伸、压缩、弯曲或剪切荷载破坏的能力，分别称为抗拉、抗压、抗弯和抗剪强度（ ） 7．两种建筑材料的强度相同时，表观密度较大的材料比强度较高，更适合作为轻质高强结构材料（ ） 8．测定材料强度时，试件的尺寸、形状、含水率和加荷速度等试验条件都会对强度测试结果产生影响（ ） 四、计算题 9．某承重构件拟选用材料甲或材料乙。材料甲的抗压破坏荷载为180 kN，受压面积为6000 mm²，表观密度为1800 kg/m³；材料乙的抗压破坏荷载为160 kN，受压面积为5000 mm²，表观密度为1400 kg/m³。计算两种材料的抗压强度和比强度，并判断哪种材料更适合作为轻质高强结构材料。 答： 五、综合题 10．某装配式厂房进行屋面设备检修通道改造，需选用轻质承重支墩材料。设计要求材料抗压强度不低于25 MPa，且在满足强度要求的前提下尽量减小结构自重。现场对甲、乙两种材料进行比较：甲材料试件受压面积为500 mm²，受压破坏荷载为15000 N，表观密度为1.50 g/cm³；乙材料抗压强度为45 MPa，表观密度为2.70 g/cm³。 施工单位随后对甲材料进行复验，发现另一组试件的孔隙率较原试件增大，同时该组试件含水率较高，且试验时加荷速度未按规定控制，测得抗压强度为24 MPa。 请完成下列任务： （1）计算甲、乙两种材料的比强度。 （2）按照设计要求，判断应优先选用哪种材料，并说明理由。 （3）分析复验结果不能直接认定甲材料生产质量不合格的原因，并说明应如何进行复验。 答： 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $