第1练 钢筋和混凝土共同工作原理 山东省（春季高考）建筑类《建筑结构》（高教版·第5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《建筑结构》（高教版·第5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《建筑结构》（高教版·第5版）一课一练的第1练，内容涵盖钢筋和混凝土的力学性能 2.1 钢筋和混凝土共同工作原理。 山东省（春季高考）建筑类 一课一练 《建筑结构》（高教版·第5版）第1练 钢筋和混凝土的力学性能 2.1 钢筋和混凝土共同工作原理 一、单项选择题 1．观察下图，结合钢筋和混凝土共同工作的原理，关于图中沿红色条状构件分布的箭头及其作用，正确的是（ ） A．表示混凝土对钢筋的黏结阻力，可传递钢筋受到的拉力并防止钢筋被拔出 B．表示混凝土对钢筋的推动力，与力F同向并促使钢筋拔出 C．表示钢筋对混凝土的作用力，方向和作用对象均与图示受力一致 D．表示钢筋与混凝土之间只有摩擦力，不包括胶结力和机械咬合力 【答案】A 【解析】图中右端外力F向右，沿红色条状构件分布的箭头向左，表示混凝土对受力钢筋的黏结阻力，方向与钢筋受到的拉力相反。钢筋与混凝土之间的黏结力可由摩擦力、胶结力和机械咬合力等共同形成，能够传递钢筋与混凝土之间的内力，防止钢筋被拔出，使两种材料共同工作。 2．钢筋混凝土构件中，钢筋和混凝土能够共同工作，主要是因为两种材料可以充分发挥各自的优势。下列说法正确的是（ ） A．混凝土主要承受拉力，钢筋主要承受压力 B．混凝土和钢筋共同平均承受所有内力 C．混凝土主要承受压力，钢筋主要承受拉力 D．混凝土和钢筋只共同承受剪力 【答案】C 【解析】混凝土具有较强的抗压能力，钢筋具有较强的抗拉能力。合理组合后，通常由混凝土主要承受压力、钢筋主要承受拉力，从而提高构件的承载能力。 3．钢筋与混凝土之间的黏结力不包括下列哪一项（ ） A．混凝土硬化收缩产生的摩擦力 B．钢筋与混凝土之间的焊接力 C．水泥浆凝结产生的吸附作用力 D．钢筋表面凹凸形成的机械咬合力 【答案】B 【解析】钢筋与混凝土之间的黏结力主要由混凝土硬化收缩产生的摩擦力、水泥浆凝结后产生的吸附作用力以及钢筋表面凹凸不平形成的机械咬合作用力组成。焊接力不属于这种黏结力的组成部分。 4．受弯钢筋混凝土梁逐渐增加跨中荷载时，较符合其受力发展过程的是（ ） A．钢筋先被压碎，随后受压区混凝土开裂 B．受拉区混凝土开裂后，所有拉力仍由混凝土承担 C．受压区混凝土先被拉断，钢筋随后承担压力 D．受拉区混凝土开裂后钢筋承受拉力，最终受压区混凝土被压碎 【答案】D 【解析】荷载较小时，梁处于整体受力状态；受拉区混凝土开裂后，受拉力主要由钢筋承担。荷载继续增大，钢筋逐渐承受更多拉力并可能屈服，最终受压区混凝土被压碎，构件破坏。 二、判断题 5．钢筋和混凝土能够共同工作，完全是因为两者的强度相同（ ） 【答案】× 【解析】钢筋和混凝土的物理、力学性能并不相同。二者能够共同工作，主要依靠钢筋与混凝土之间的黏结力，并利用混凝土抗压强、钢筋抗拉强的特点实现优势互补。 6．钢筋与混凝土之间的黏结力由摩擦力、吸附作用力和机械咬合作用力等组成（ ） 【答案】√ 【解析】混凝土硬化收缩会对钢筋产生握紧作用形成摩擦力，水泥浆凝结后会与钢筋表面产生吸附作用，钢筋表面的凹凸不平还会形成机械咬合作用，三者共同构成主要黏结力。 7．受弯钢筋混凝土梁的受拉区混凝土开裂后，钢筋可以继续承担拉力，使梁在一定范围内继续承受增加的荷载（ ） 【答案】√ 【解析】受拉区混凝土开裂后，其受拉作用明显降低，拉力主要转由受拉钢筋承担。随着荷载增加，钢筋继续承担拉力，直到钢筋屈服并伴随受压区混凝土压碎等破坏现象。 三、简答题 8．简述钢筋和混凝土能够共同工作的条件及其在受弯构件中的主要分工。 【答案】钢筋和混凝土能够共同工作的主要条件是： 1. 硬化后的混凝土与钢筋表面具有较强的黏结力，能够传递两种材料之间的内力，防止钢筋在混凝土中被拔出。 2. 两种材料结合后能够协调受力，在构件变形过程中共同发挥作用。 在受弯构件中，混凝土主要承受压力，钢筋主要承受拉力。这样可以利用混凝土抗压能力强、钢筋抗拉能力强的特点，提高构件的承载能力。 【解析】共同工作不能只理解为两种材料简单叠加，关键在于黏结力能够传递内力；材料分工则体现为混凝土主要抗压、钢筋主要抗拉。 9．比较素混凝土梁和受拉区配置钢筋的钢筋混凝土梁在受弯时的破坏特点，并说明钢筋混凝土梁承载能力较高的原因。 【答案】1. 素混凝土梁抗拉能力很弱，受弯时受拉区混凝土开裂后容易突然折断，承载能力较低。 2. 钢筋混凝土梁受拉区混凝土开裂后，受拉力主要由钢筋承担；随着荷载增加，钢筋继续承受拉力，构件通常在钢筋屈服、受压区混凝土被压碎等情况下破坏。 3. 钢筋混凝土梁承载能力较高，是因为钢筋与混凝土之间具有较强黏结力，且混凝土抗压能力强、钢筋抗拉能力强，二者能够共同工作并发挥各自优势。 【解析】比较时应抓住受拉区开裂后的受力变化：素混凝土缺少有效抗拉材料，钢筋混凝土则由钢筋接替受拉区混凝土承担拉力。 四、综合题 10．某教学楼现浇钢筋混凝土梁进行荷载试验。试验梁与一根截面尺寸、跨度和混凝土强度等级均相同的素混凝土梁进行对比。素混凝土梁受跨中集中荷载达到13.4 kN时，因受拉区混凝土被拉裂而突然折断；钢筋混凝土梁在受拉区配置两根直径为20 mm、强度等级为HRB400的钢筋，跨中集中荷载增加到87 kN时才发生破坏。请完成下列任务： 1. 判断两根梁在受弯时受拉区和受压区的主要受力材料。 2. 解释钢筋混凝土梁受拉区混凝土开裂后仍能继续承受增加荷载的原因。 3. 结合试验现象说明钢筋混凝土梁承载能力明显高于素混凝土梁的原因。 【答案】1. 两根梁受弯时，受压区主要由混凝土承受压力。素混凝土梁没有专门的受拉钢筋，受拉区主要依靠混凝土承受拉力；钢筋混凝土梁受拉区混凝土开裂后，拉力主要由配置的钢筋承担。 2. 钢筋与混凝土之间具有较强的黏结力，黏结力包括混凝土硬化收缩产生的摩擦力、水泥浆凝结产生的吸附作用力以及钢筋表面凹凸不平形成的机械咬合作用力。因此，受拉区混凝土开裂后，钢筋不会立即从混凝土中拔出，而是能够继续承受并传递拉力。 3. 素混凝土抗拉能力很弱，受拉区混凝土开裂后容易突然折断，所以荷载达到13.4 kN时即发生破坏。钢筋混凝土梁利用混凝土抗压能力强和钢筋抗拉能力强的特点，受拉区混凝土开裂后由钢筋继续承担拉力；荷载继续增加，钢筋逐渐受力，直至钢筋屈服、受压区混凝土被压碎等破坏。因此，在相同截面尺寸、跨度和混凝土强度等级条件下，钢筋混凝土梁的承载能力明显提高，试验中可达到87 kN才破坏。 【解析】该试验反映了钢筋混凝土共同工作的基本原理：混凝土主要发挥抗压作用，钢筋主要发挥抗拉作用，二者通过黏结力传递内力。素混凝土梁受拉区缺少钢筋，受拉区混凝土开裂后承载能力迅速降低；配置受拉钢筋后，梁的受弯承载能力显著提高。 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《建筑结构》（高教版·第5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《建筑结构》（高教版·第5版）一课一练的第1练，内容涵盖钢筋和混凝土的力学性能 2.1 钢筋和混凝土共同工作原理。 山东省（春季高考）建筑类 一课一练 《建筑结构》（高教版·第5版）第1练 钢筋和混凝土的力学性能 2.1 钢筋和混凝土共同工作原理 一、单项选择题 1．观察下图，结合钢筋和混凝土共同工作的原理，关于图中沿红色条状构件分布的箭头及其作用，正确的是（ ） A．表示混凝土对钢筋的黏结阻力，可传递钢筋受到的拉力并防止钢筋被拔出 B．表示混凝土对钢筋的推动力，与力F同向并促使钢筋拔出 C．表示钢筋对混凝土的作用力，方向和作用对象均与图示受力一致 D．表示钢筋与混凝土之间只有摩擦力，不包括胶结力和机械咬合力 2．钢筋混凝土构件中，钢筋和混凝土能够共同工作，主要是因为两种材料可以充分发挥各自的优势。下列说法正确的是（ ） A．混凝土主要承受拉力，钢筋主要承受压力 B．混凝土和钢筋共同平均承受所有内力 C．混凝土主要承受压力，钢筋主要承受拉力 D．混凝土和钢筋只共同承受剪力 3．钢筋与混凝土之间的黏结力不包括下列哪一项（ ） A．混凝土硬化收缩产生的摩擦力 B．钢筋与混凝土之间的焊接力 C．水泥浆凝结产生的吸附作用力 D．钢筋表面凹凸形成的机械咬合力 4．受弯钢筋混凝土梁逐渐增加跨中荷载时，较符合其受力发展过程的是（ ） A．钢筋先被压碎，随后受压区混凝土开裂 B．受拉区混凝土开裂后，所有拉力仍由混凝土承担 C．受压区混凝土先被拉断，钢筋随后承担压力 D．受拉区混凝土开裂后钢筋承受拉力，最终受压区混凝土被压碎 二、判断题 5．钢筋和混凝土能够共同工作，完全是因为两者的强度相同（ ） 6．钢筋与混凝土之间的黏结力由摩擦力、吸附作用力和机械咬合作用力等组成（ ） 7．受弯钢筋混凝土梁的受拉区混凝土开裂后，钢筋可以继续承担拉力，使梁在一定范围内继续承受增加的荷载（ ） 三、简答题 8．简述钢筋和混凝土能够共同工作的条件及其在受弯构件中的主要分工。 答： 9．比较素混凝土梁和受拉区配置钢筋的钢筋混凝土梁在受弯时的破坏特点，并说明钢筋混凝土梁承载能力较高的原因。 答： 四、综合题 10．某教学楼现浇钢筋混凝土梁进行荷载试验。试验梁与一根截面尺寸、跨度和混凝土强度等级均相同的素混凝土梁进行对比。素混凝土梁受跨中集中荷载达到13.4 kN时，因受拉区混凝土被拉裂而突然折断；钢筋混凝土梁在受拉区配置两根直径为20 mm、强度等级为HRB400的钢筋，跨中集中荷载增加到87 kN时才发生破坏。请完成下列任务： 1. 判断两根梁在受弯时受拉区和受压区的主要受力材料。 2. 解释钢筋混凝土梁受拉区混凝土开裂后仍能继续承受增加荷载的原因。 3. 结合试验现象说明钢筋混凝土梁承载能力明显高于素混凝土梁的原因。 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 $