第4练 钢筋应力应变性能与延性 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4练，内容涵盖钢筋和混凝土的力学性能 2.2 钢筋应力应变性能与延性。 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4练 钢筋和混凝土的力学性能 2.2 钢筋应力应变性能与延性 一、单项选择题 1．观察下图所示钢筋拉伸应力—应变关系，关于图中指标及其工程含义的说法正确的是（ ） A．σb是钢筋进行承载力设计时直接采用的强度设计值 B．σ0.2表示钢筋达到的最大抗拉强度 C．图中的0.2%表示钢筋拉断时的总延伸率 D．σ0.2可作为无明显屈服点钢筋的条件屈服强度 【答案】D 【解析】图示曲线连续上升，未出现明显的屈服平台，属于无明显屈服点钢筋。对于这类钢筋，通常取残余应变为0.2%时对应的应力作为假定的屈服强度，即条件屈服强度σ0.2；其强度标准值可依据条件屈服强度确定。σb表示抗拉强度，不是条件屈服强度；0.2%表示规定的残余应变，不是总延伸率。 2．有明显屈服点的热轧钢筋进行拉伸试验时，其应力—应变曲线依次经历的主要阶段是（ ） A．弹性阶段、强化阶段、屈服阶段、颈缩阶段 B．弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段 C．屈服阶段、弹性阶段、颈缩阶段、强化阶段 D．强化阶段、弹性阶段、屈服阶段、颈缩阶段 【答案】B 【解析】有明显屈服点的钢筋拉伸性能主要分为弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。 3．钢筋应力—应变曲线上，对无明显屈服点的预应力钢丝或钢绞线，工程上采用0.85σb表示的指标是（ ） A．比例极限 B．条件屈服强度 C．弹性模量 D．极限伸长率 【答案】B 【解析】无明显屈服点的预应力钢丝或钢绞线通常以抗拉强度σb的0.85倍作为条件屈服强度。 4．在钢筋混凝土构件的承载能力设计计算中，普通钢筋通常采用的强度指标是（ ） A．钢筋强度设计值 B．钢筋抗拉强度实测平均值 C．钢筋延伸率的设计取值 D．钢筋屈强比的试验平均值 【答案】A 【解析】承载能力设计计算时，钢筋应采用强度设计值fy或f'y。强度设计值由强度标准值除以材料分项系数确定。 二、判断题 5．钢筋的延伸率越大，说明钢筋发生塑性变形的能力通常越强，延性越好（ ） 【答案】√ 【解析】延伸率是反映钢筋塑性和延性的重要指标之一。延伸率较大，说明钢筋在断裂前能够产生较大的塑性变形，通常具有较好的延性。 6．钢筋应力达到屈服强度后，卸去荷载，钢筋的变形能够完全恢复到原来的状态（ ） 【答案】× 【解析】钢筋应力达到屈服强度后会产生较大的塑性变形，卸去荷载后不能完全恢复，因此可能导致构件出现较大的裂缝和变形。 7．钢筋强度标准值是按规定保证率确定的材料强度代表值，具有不少于95%的保证率（ ） 【答案】√ 【解析】钢筋强度标准值用于保证材料强度取值的可靠性，按规定应具有不少于95%的保证率。有明显屈服点的钢筋根据屈服强度确定，无明显屈服点的钢筋根据条件屈服强度确定。 三、简答题 8．简述有明显屈服点钢筋的四个受力阶段，并说明屈服阶段对钢筋混凝土构件使用性能的影响。 【答案】有明显屈服点钢筋的受力过程主要包括： 1. 弹性阶段：应力与应变基本成正比，卸载后变形能够恢复。 2. 屈服阶段：应力变化不大而应变明显增加，钢筋产生较大的塑性变形。 3. 强化阶段：钢筋继续变形，抵抗拉力的能力又有所提高，直至达到抗拉强度。 4. 颈缩阶段：试件局部截面明显缩小，承载力下降，最终断裂。 钢筋达到屈服强度后会产生不可恢复的塑性变形，使构件出现较大的裂缝和变形，可能影响构件的正常使用，因此屈服强度是钢筋强度设计的重要依据。 【解析】本题考查有明显屈服点钢筋应力—应变曲线的阶段划分，以及屈服后塑性变形对构件裂缝和变形的影响。回答时应同时说明阶段顺序和屈服阶段的工程意义。 9．说明钢筋延性的含义，并列举两个反映钢筋力学性能或延性的重要指标，简述其工程意义。 【答案】钢筋延性是指钢筋在断裂前能够产生较大塑性变形而不立即破坏的能力。反映钢筋力学性能或延性的常用指标包括： 1. 屈服强度：表示钢筋开始产生明显塑性变形时的强度，是钢筋强度设计的重要依据。 2. 延伸率：表示钢筋拉断后的塑性变形程度，延伸率较大通常说明钢筋延性较好。 3. 屈强比：表示屈服强度与抗拉强度的比值，可反映钢筋从屈服到达到抗拉强度的强度储备和变形特征。 工程中应根据结构受力和使用要求选用具有适宜强度和延性的钢筋，以避免构件发生突然脆性破坏。 【解析】延性不仅与钢筋能否承受较大塑性变形有关，也关系到构件破坏前的预兆和变形能力。屈服强度、延伸率和屈强比都是本节要求掌握的钢筋力学性能指标。 四、综合题 10．某建筑工程的现浇钢筋混凝土框架梁采用HRB400普通纵向受力钢筋。施工现场抽取一根钢筋进行拉伸试验，发现其受力过程具有明显的弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。项目技术员需要向施工班组说明该钢筋的受力特点，并确定设计计算时应采用的强度指标。请完成以下任务： （1）按受力先后说明四个阶段的特点； （2）说明钢筋达到屈服强度后继续受力时，梁可能出现的使用性能变化； （3）若该钢筋的强度标准值为400MPa，材料分项系数取1.15，按强度设计值等于强度标准值除以材料分项系数计算其强度设计值。 【答案】（1）四个阶段依次为：①弹性阶段：钢筋受力后产生的变形基本可恢复，卸载后能够回到原状态附近。②屈服阶段：应力变化不大，但应变明显增加，钢筋产生较大的塑性变形。③强化阶段：钢筋继续变形，承载能力又逐渐提高，直至达到抗拉强度。④颈缩阶段：钢筋局部截面明显缩小，承载力下降，最后发生断裂。（2）钢筋达到屈服强度后会产生不可恢复的塑性变形，梁中的裂缝和挠度可能明显增大，进而影响正常使用。屈服强度因此成为钢筋强度设计的重要依据。（3）钢筋强度设计值因此，该钢筋的强度设计值约为348MPa。 【解析】本题将应力—应变曲线阶段、屈服后的工程影响和强度设计值计算结合起来。计算时应使用强度标准值除以材料分项系数，结果保留到约348MPa。题设钢筋为HRB400普通纵向受力钢筋，符合建筑工程中普通纵向受力钢筋的常用类型。 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4练，内容涵盖钢筋和混凝土的力学性能 2.2 钢筋应力应变性能与延性。 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4练 钢筋和混凝土的力学性能 2.2 钢筋应力应变性能与延性 一、单项选择题 1．观察下图所示钢筋拉伸应力—应变关系，关于图中指标及其工程含义的说法正确的是（ ） A．σb是钢筋进行承载力设计时直接采用的强度设计值 B．σ0.2表示钢筋达到的最大抗拉强度 C．图中的0.2%表示钢筋拉断时的总延伸率 D．σ0.2可作为无明显屈服点钢筋的条件屈服强度 2．有明显屈服点的热轧钢筋进行拉伸试验时，其应力—应变曲线依次经历的主要阶段是（ ） A．弹性阶段、强化阶段、屈服阶段、颈缩阶段 B．弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段 C．屈服阶段、弹性阶段、颈缩阶段、强化阶段 D．强化阶段、弹性阶段、屈服阶段、颈缩阶段 3．钢筋应力—应变曲线上，对无明显屈服点的预应力钢丝或钢绞线，工程上采用0.85σb表示的指标是（ ） A．比例极限 B．条件屈服强度 C．弹性模量 D．极限伸长率 4．在钢筋混凝土构件的承载能力设计计算中，普通钢筋通常采用的强度指标是（ ） A．钢筋强度设计值 B．钢筋抗拉强度实测平均值 C．钢筋延伸率的设计取值 D．钢筋屈强比的试验平均值 二、判断题 5．钢筋的延伸率越大，说明钢筋发生塑性变形的能力通常越强，延性越好（ ） 6．钢筋应力达到屈服强度后，卸去荷载，钢筋的变形能够完全恢复到原来的状态（ ） 7．钢筋强度标准值是按规定保证率确定的材料强度代表值，具有不少于95%的保证率（ ） 三、简答题 8．简述有明显屈服点钢筋的四个受力阶段，并说明屈服阶段对钢筋混凝土构件使用性能的影响。 答： 9．说明钢筋延性的含义，并列举两个反映钢筋力学性能或延性的重要指标，简述其工程意义。 答： 四、综合题 10．某建筑工程的现浇钢筋混凝土框架梁采用HRB400普通纵向受力钢筋。施工现场抽取一根钢筋进行拉伸试验，发现其受力过程具有明显的弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。项目技术员需要向施工班组说明该钢筋的受力特点，并确定设计计算时应采用的强度指标。请完成以下任务： （1）按受力先后说明四个阶段的特点； （2）说明钢筋达到屈服强度后继续受力时，梁可能出现的使用性能变化； （3）若该钢筋的强度标准值为400MPa，材料分项系数取1.15，按强度设计值等于强度标准值除以材料分项系数计算其强度设计值。 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 $