第15卷 建筑钢材的力学性能 考点训练卷《建筑材料》浙江省（单独招生考试）建筑类 考纲百套卷

浙江省《建筑类考纲百套卷》，依据《浙江省高校招生职业技能考试大纲（建筑类）》编写。本专辑涵盖建筑材料本专辑涵盖建筑材料、建筑力学与结构、建筑工程测量、建筑识图共四个课程，且每个课程均采用三阶递进式训练体系：基础层（具象化支架）拆解考点为微目标，紧扣考纲“掌握”“理解”要求编写考点训练卷；巩固层（关联性支架）强化知识交叉与场景关联，按考纲专题编写专题训练卷；应用层（引导性支架）聚焦综合提升，结合知识模块与教材编写课程综合卷。 本试卷是第15卷考点训练卷，按《建筑材料》中的建筑钢材的力学性能范围和要求编写。具体内容为：掌握建筑钢材的力学性能。 浙江省（单独招生考试）考纲百套卷 第15卷 建筑钢材的力学性能 考点训练卷《建筑材料》建筑类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共10小题，每题3分，共30分） 1. 同一钢材分别以5倍于直径和10倍于直径的长度作为原始标距，所测得的伸长率δ5和δ10的关系为（ ） A. δ 5> δ 1 0 B. δ 5< δ 1 0 C. δ 5≥q δ 1 0 D. δ 5≤q δ 1 0 【答案】A 【解析】断后伸长率是在规定原始标距下，试样断后标距的伸长量与原始标距之比。同一钢材的塑性相同时，原始标距越长，局部塑性变形在总标距中的占比越小，测得的伸长率通常越低。因此，采用5倍直径作为原始标距时测得的伸长率大于采用10倍直径时的伸长率，即δ5>δ10，故选A。 2. 甲、乙两钢筋直径相同，所作冷弯试验的弯曲角相同，甲的弯心直径较小，则两钢筋的冷弯性能（ ） A. 甲较好 B. 相同 C. 乙较好 D. 无法判断 【答案】A 【解析】冷弯性能看弯心直径与钢筋直径比，比值小（ 弯心直径小 ）性能好，选A。 3. ______是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。（ ） A. 抗压强度 B. 抗拉强度 C. 冷弯性能 D. 韧性 【答案】C 【解析】冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。 4. 对于有抗震要求的结构，钢材的______性能更为重要。（ ） A. 强度 B. 塑性 C. 韧性 D. 硬度 【答案】C 【解析】有抗震要求的结构更看重钢材的韧性。 5. 钢材拉伸试验中，衡量钢材塑性的指标是（ ） A. 屈服强度 B. 抗拉强度 C. 伸长率 D. 屈强比 【答案】C 【解析】伸长率反映钢材拉伸断裂后的变形能力，是塑性的关键指标。 6. 下列选项中不属于建筑钢材的主要技术性能的是 （ ） A. 拉伸性能 B. 冲击韧性 C. 冷弯性能 D. 耐腐蚀性 【答案】D 【解析】建筑钢材的主要技术性能通常包括拉伸性能、冲击韧性和冷弯性能等。耐腐蚀性属于钢材的耐久性或化学性能，不属于建筑钢材的主要力学技术性能，故选D。 7. 钢材在拉伸过程中，应力与应变不再成正比，钢材开始产生塑性变形的阶段是（ ） A. 弹性阶段 B. 屈服阶段 C. 强化阶段 D. 颈缩阶段 【答案】B 【解析】屈服阶段应力与应变不再成正比，钢材开始出现明显塑性变形。 8. 钢材的冲击韧性试验中，试样缺口越深、温度越低，测得的冲击功（ ） A. 越大 B. 越小 C. 不变 D. 越低 【答案】B 【解析】缺口深会增加应力集中，温度低会降低钢材韧性，两者均会使钢材更易断裂，冲击功（抵抗冲击的能力）减小，故排除A、C、D。 9. 钢筋经冷拉和时效处理后，其性能的变化中，以下何种说法是不正确的（ ） A. 屈服强度提高 B. 抗拉强度提高 C. 断后伸长率降低 D. 冲击吸收功增大 【答案】D 【解析】钢筋经过冷拉和时效处理后，晶体缺陷和组织状态发生变化，屈服强度、抗拉强度通常提高，而塑性和韧性有所降低，断后伸长率一般减小，冲击吸收功也不会增大。因此，“冲击吸收功增大”的说法不正确，故选D。 10. 钢结构设计中，钢材强度的取值依据是（ ） A. 抗拉强度 B. 屈服强度 C. 弹性极限 D. 比例极限 【答案】B 【解析】钢结构设计中，钢材强度的取值依据是屈服强度。因为当钢材达到屈服强度后，变形迅速发展，会导致结构破坏。 二、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 11. 建筑钢材在拉伸试验中，能够承受的最大拉应力称为______，该指标反映钢材抵抗拉断的能力。 【答案】抗拉强度 【解析】钢材受拉至断裂前所达到的最大应力为抗拉强度，它表示钢材抵抗拉伸破坏的能力。 12. 冷弯性能好的钢材在______下能够保持较好的弯曲变形能力而不产生裂纹。 【答案】常温 【解析】冷弯性能是评估钢材在加工和使用过程中抵抗局部变形能力的重要指标。 13. 钢材的屈服强度是钢材开始产生______变形时的应力值。 【答案】塑性 【解析】屈服强度是钢材开始产生明显塑性变形时所对应的应力值。超过屈服强度后，钢材即使卸载，也不能完全恢复原状，因此填“塑性”。 14. 普通碳素结构钢的屈服强度数值有195MPa、215MPa、235MPa和______。 【答案】275MPa 【解析】这是普通碳素结构钢的四个屈服强度数值，是其重要性能指标。 15. 钢筋混凝土结构中，钢筋的______性能可使钢筋与混凝土之间产生足够的粘结力，确保两者共同工作。 【答案】握裹 【解析】钢筋的握裹性能是钢筋与混凝土之间产生粘结力的重要基础。足够的握裹性能能够限制钢筋与混凝土之间的相对滑移，使钢筋和混凝土协调变形并共同承担荷载，因此填“握裹”。 三、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 16. 钢筋的屈服强度越大，说明钢筋的质量越好。（ ） 【答案】错误 【解析】钢筋的质量不能仅仅依据屈服强度来判断，还需要综合考虑其他性能指标，如抗拉强度、伸长率等。 17. 低碳钢拉伸性能试验会经历四个特征阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。（ ） 【答案】正确 【解析】低碳钢拉伸确实经历这四个阶段，故正确。 18. 一般来说，钢材的硬度越高，强度越大。（ ） 【答案】正确 【解析】钢材硬度与强度呈正相关，硬度高通常强度大，故正确。 19. 钢材的伸长率越大，说明其塑性越好，断裂前能承受的变形越大。（ ） 【答案】正确 【解析】伸长率是塑性的核心指标，数值越大，钢材拉断前的变形能力越强，塑性越好，符合定义。 20. 建筑钢材是纯弹性材料。（ ） 【答案】错误 【解析】建筑钢材在应力小于屈服强度时主要表现为弹性变形，卸载后变形基本恢复；当应力超过屈服强度后会产生塑性变形，卸载后不能完全恢复。因此，建筑钢材不是纯弹性材料，题述错误。 21. 钢材的伸长率越大，说明钢材的塑性越好。（ ） 【答案】正确 【解析】伸长率是衡量钢材塑性的指标，伸长率越大，表明钢材在断裂前产生永久变形的能力越强，塑性越好。 22. 高速钢的主要特点是高韧性。（ ） 【答案】错误 【解析】高速钢的主要特点是高硬度，适用于高速切削和加工。 23. 对于承重结构，其所用钢材必须具有抗拉强度、伸长率、屈服强度三项指标合格证。（ ） 【答案】正确 【解析】抗拉强度、屈服强度和伸长率是评价承重结构用钢材承载能力和塑性的重要力学性能指标。承重结构所用钢材应按规定检验，且这三项指标应符合要求并具有相应的合格证明，因此题述正确。 24. 建筑钢材的伸长率越大，说明其塑性越差。（ ） 【答案】错误 【解析】伸长率越大，钢材塑性越好，能产生更大的塑性变形。 25. 低合金钢的屈强比一般为0.85。（ ） 【答案】错误 【解析】低合金钢的屈强比一般为0.65～0.75。 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 26. 为什么将钢材的断后伸长率作为建筑用钢材的一个重要技术性能指标？ 【答案】钢材使用中为避免缺陷处应力集中脆断，需有一定塑性变形能力。断后伸长率反映钢材塑性，塑性好可使缺陷处应力超屈服强度时，通过塑性变形重分布应力，避免结构破坏。 【解析】断后伸长率是衡量钢材塑性的重要指标。建筑结构中不可避免地存在孔洞、缺口、焊接接头和截面突变等缺陷，这些部位容易产生应力集中。塑性较好的钢材在局部应力达到或超过屈服强度时，能够通过塑性变形使应力重新分布，降低应力集中的不利影响，并在破坏前产生较明显的变形和预兆，从而避免突然发生脆性断裂。因此，断后伸长率是建筑用钢材的重要技术性能指标。 27. 为何说屈服点、抗拉强度和伸长率δ是建筑用钢材的重要技术性能指标。 【答案】屈服点是结构设计时取值的依据，表示钢材在正常工作承受的应力不超过；屈服点与抗拉强度的比值（）称为屈强比。它反应钢材的利用率和使用中安全可靠程度；伸长率（δ）表示钢材的塑性变形能力。钢材在使用中，为避免正常受力时在缺陷处产生应力集中发生脆断，要求其塑性良好，即具有一定的伸长率，可以使缺陷处超过时，随着发生塑性变形使应力重分布，而避免钢材提早破坏。同时，常温下将钢材加工成一定形状，也要求钢材要具有一定塑性。但伸长率不能过大，否则会使钢材在使用中超过允许的变形值。 28. 低合金高强度结构钢与碳素钢相比有何优点？ 【答案】具有较高的强度，同时具有良好的塑性，冲击韧性可焊性及耐低温，耐腐蚀性等。 【解析】与普通碳素钢相比，低合金高强度结构钢在合金元素和冶炼、轧制工艺作用下，具有更高的强度，在满足强度要求的同时可以减少钢材用量或减小构件截面。此外，这类钢材通常还具有较好的塑性、冲击韧性和焊接性能，并具有较好的低温适应性和耐腐蚀性，适用于承受较大荷载、低温或腐蚀环境作用的结构。 29. 简述影响钢材冲击韧性的因素。 【答案】影响因素有钢的化学成分（如碳、硫、磷含量越高，冲击韧性越差）、冶炼及轧制质量（质量越好，冲击韧性越好）、温度（温度降低，冲击韧性变差）。 【解析】影响钢材冲击韧性的因素复杂，但主要可归纳为以下几点：（1）​​化学成分​​：碳含量增加，强度提高，但冲击韧性​​急剧下降​​。硫和​​磷等杂质元素会 降低韧性。（2）​冶炼与轧制质量决定了钢材内部组织的均匀性和致密性。质量越好，冲击韧性越好，如细晶粒结构（通过细化晶粒处理）能显著提高冲击韧性，但是内部缺陷（如夹杂、气孔）会降低韧性。（3）温度​​：钢材的冲击韧性随温度降低而下降，尤其在低温环境下易发生脆性断裂（冷脆现象）。 五、综合应用题（本大题共2小题，每题10分，共20分） 30. 某建筑工地采用直径为16 mm的圆钢拉杆安装临时支撑体系。现场测得该拉杆承受的轴向拉力为30 kN；同批钢材拉伸试验试样的原始标距为100 mm，拉断后标距为124 mm。该工程要求拉杆工作应力不大于180 MPa，断后伸长率不低于20％。（1）计算该拉杆的横截面面积、工作应力和试样断后伸长率。（2）判断该批圆钢是否满足上述临时支撑拉杆的强度和塑性要求。（3）若拉杆表面发生明显锈蚀、有效直径减小，应分析其对拉杆工作安全性的影响，并提出一项处理措施。 【答案】（1）横截面面积公式： 取 。代入数据： 取 ，得 为200.96 mm2。工作应力公式： 取 。代入数据： 取 ，得 约为149.3 MPa。断后伸长率公式： 取 。代入数据： 取 ，得 为24％。（2）工作应力149.3 MPa小于180 MPa，断后伸长率24％大于20％，该批圆钢满足强度和塑性要求。（3）锈蚀使拉杆有效截面面积减小，在相同拉力下工作应力增大，可能导致拉杆强度不足。应除锈后复测有效直径和截面面积，截面损失严重时应更换拉杆。 【解析】（1）先按圆形截面计算横截面面积，再用轴向拉力除以截面面积求工作应力；断后伸长率由标距增加量与原始标距的比值计算。计算结果表明，该拉杆的应力和伸长率均达到工程规定要求。（2）拉杆的工作应力应小于规定限值，断后伸长率应不低于规定值，两项条件同时满足才能保证其承载能力和变形能力。（3）钢材锈蚀会削弱有效截面，使单位面积承受的拉力增大，因此必须根据截面损失情况复验或更换。 31. 某钢筋加工配送中心对一批直径为20 mm的HRB400E钢筋进行进场复验。拉伸试验中，试样下屈服荷载为125.7 kN，最大拉力为188.5 kN。按比例试样原始标距取，拉断后标距测得为116.6 mm。该批钢筋的验收指标为：下屈服强度不低于400 MPa，抗拉强度不低于540 MPa，断后伸长率不低于16％，抗拉强度与下屈服强度之比不低于1.25。（1）计算试样的原始横截面面积、下屈服强度、抗拉强度和断后伸长率。（2）计算抗拉强度与下屈服强度之比，并判断该批钢筋是否满足上述力学性能验收指标。（3）若复验发现断后伸长率低于16％，但强度指标合格，分析该批钢筋用于抗震结构受力钢筋时可能存在的风险，并提出处理建议。 【答案】（1）原始横截面面积公式： 取 。代入数据： 取 ，得 为314 mm2。下屈服强度公式： 取 。代入数据： 取 ，得 约为400.3 MPa。抗拉强度公式： 取 。代入数据： 取 ，得 约为600.3 MPa。原始标距公式： 取 。代入数据： 取 ，得 约为100.1 mm。断后伸长率公式： 取 。代入数据： 取 ，得断后伸长率约为16.5％。（2）强屈比公式：。代入数据：，得强屈比约为1.50。下屈服强度约为400.3 MPa，抗拉强度约为600.3 MPa，断后伸长率约为16.5％，强屈比约为1.50，均满足验收指标，该批钢筋力学性能合格。（3）断后伸长率不足说明钢筋塑性变形能力较差，地震作用下不利于耗散能量，易发生脆性破坏。该批钢筋不宜用于抗震结构受力钢筋，应按规定复验并更换合格钢筋。 【解析】（1）钢筋的屈服强度和抗拉强度均由相应荷载除以原始横截面面积求得。断后伸长率应先根据截面面积计算原始标距，再依据拉断后的标距变化计算。（2）该批钢筋的强度、塑性和强屈比均达到规定下限，说明钢筋既具有规定的承载能力，也具有满足要求的变形能力。（3）抗震结构中的钢筋除需具备足够强度外，还应具有良好延性。断后伸长率偏低会降低构件在反复荷载下的变形和耗能能力，因此不能仅以强度合格作为使用依据。 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 浙江省《建筑类考纲百套卷》，依据《浙江省高校招生职业技能考试大纲（建筑类）》编写。本专辑涵盖建筑材料本专辑涵盖建筑材料、建筑力学与结构、建筑工程测量、建筑识图共四个课程，且每个课程均采用三阶递进式训练体系：基础层（具象化支架）拆解考点为微目标，紧扣考纲“掌握”“理解”要求编写考点训练卷；巩固层（关联性支架）强化知识交叉与场景关联，按考纲专题编写专题训练卷；应用层（引导性支架）聚焦综合提升，结合知识模块与教材编写课程综合卷。 本试卷是第15卷考点训练卷，按《建筑材料》中的建筑钢材的力学性能范围和要求编写。具体内容为：掌握建筑钢材的力学性能。 浙江省（单独招生考试）考纲百套卷 第15卷 建筑钢材的力学性能 考点训练卷《建筑材料》建筑类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共10小题，每题3分，共30分） 1. 同一钢材分别以5倍于直径和10倍于直径的长度作为原始标距，所测得的伸长率δ5和δ10的关系为（ ） A. δ 5> δ 1 0 B. δ 5< δ 1 0 C. δ 5≥q δ 1 0 D. δ 5≤q δ 1 0 2. 甲、乙两钢筋直径相同，所作冷弯试验的弯曲角相同，甲的弯心直径较小，则两钢筋的冷弯性能（ ） A. 甲较好 B. 相同 C. 乙较好 D. 无法判断 3. ______是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。（ ） A. 抗压强度 B. 抗拉强度 C. 冷弯性能 D. 韧性 4. 对于有抗震要求的结构，钢材的______性能更为重要。（ ） A. 强度 B. 塑性 C. 韧性 D. 硬度 5. 钢材拉伸试验中，衡量钢材塑性的指标是（ ） A. 屈服强度 B. 抗拉强度 C. 伸长率 D. 屈强比 6. 下列选项中不属于建筑钢材的主要技术性能的是 （ ） A. 拉伸性能 B. 冲击韧性 C. 冷弯性能 D. 耐腐蚀性 7. 钢材在拉伸过程中，应力与应变不再成正比，钢材开始产生塑性变形的阶段是（ ） A. 弹性阶段 B. 屈服阶段 C. 强化阶段 D. 颈缩阶段 8. 钢材的冲击韧性试验中，试样缺口越深、温度越低，测得的冲击功（ ） A. 越大 B. 越小 C. 不变 D. 越低 9. 钢筋经冷拉和时效处理后，其性能的变化中，以下何种说法是不正确的（ ） A. 屈服强度提高 B. 抗拉强度提高 C. 断后伸长率降低 D. 冲击吸收功增大 10. 钢结构设计中，钢材强度的取值依据是（ ） A. 抗拉强度 B. 屈服强度 C. 弹性极限 D. 比例极限 二、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 11. 建筑钢材在拉伸试验中，能够承受的最大拉应力称为______，该指标反映钢材抵抗拉断的能力。 12. 冷弯性能好的钢材在______下能够保持较好的弯曲变形能力而不产生裂纹。 13. 钢材的屈服强度是钢材开始产生______变形时的应力值。 14. 普通碳素结构钢的屈服强度数值有195MPa、215MPa、235MPa和______。 15. 钢筋混凝土结构中，钢筋的______性能可使钢筋与混凝土之间产生足够的粘结力，确保两者共同工作。 三、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 16. 钢筋的屈服强度越大，说明钢筋的质量越好。（ ） 17. 低碳钢拉伸性能试验会经历四个特征阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。（ ） 18. 一般来说，钢材的硬度越高，强度越大。（ ） 19. 钢材的伸长率越大，说明其塑性越好，断裂前能承受的变形越大。（ ） 20. 建筑钢材是纯弹性材料。（ ） 21. 钢材的伸长率越大，说明钢材的塑性越好。（ ） 22. 高速钢的主要特点是高韧性。（ ） 23. 对于承重结构，其所用钢材必须具有抗拉强度、伸长率、屈服强度三项指标合格证。（ ） 24. 建筑钢材的伸长率越大，说明其塑性越差。（ ） 25. 低合金钢的屈强比一般为0.85。（ ） 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 26. 为什么将钢材的断后伸长率作为建筑用钢材的一个重要技术性能指标？ 27. 为何说屈服点、抗拉强度和伸长率δ是建筑用钢材的重要技术性能指标。 28. 低合金高强度结构钢与碳素钢相比有何优点？ 29. 简述影响钢材冲击韧性的因素。 五、综合应用题（本大题共2小题，每题10分，共20分） 30. 某建筑工地采用直径为16 mm的圆钢拉杆安装临时支撑体系。现场测得该拉杆承受的轴向拉力为30 kN；同批钢材拉伸试验试样的原始标距为100 mm，拉断后标距为124 mm。该工程要求拉杆工作应力不大于180 MPa，断后伸长率不低于20％。（1）计算该拉杆的横截面面积、工作应力和试样断后伸长率。（2）判断该批圆钢是否满足上述临时支撑拉杆的强度和塑性要求。（3）若拉杆表面发生明显锈蚀、有效直径减小，应分析其对拉杆工作安全性的影响，并提出一项处理措施。 31. 某钢筋加工配送中心对一批直径为20 mm的HRB400E钢筋进行进场复验。拉伸试验中，试样下屈服荷载为125.7 kN，最大拉力为188.5 kN。按比例试样原始标距取，拉断后标距测得为116.6 mm。该批钢筋的验收指标为：下屈服强度不低于400 MPa，抗拉强度不低于540 MPa，断后伸长率不低于16％，抗拉强度与下屈服强度之比不低于1.25。（1）计算试样的原始横截面面积、下屈服强度、抗拉强度和断后伸长率。（2）计算抗拉强度与下屈服强度之比，并判断该批钢筋是否满足上述力学性能验收指标。（3）若复验发现断后伸长率低于16％，但强度指标合格，分析该批钢筋用于抗震结构受力钢筋时可能存在的风险，并提出处理建议。 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 学科网（北京）股份有限公司 $