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1、本文格式为Word版，下载可任意编辑混凝土结构设计原理课后习题答案 混凝土布局设计原理课后习题答案 筋的实际破坏强度。 图2-1 软钢应力应变曲线 硬钢拉伸时的典型应力应变曲线如图2-2。钢筋应力达成比例极限点之前，应力应变按直线变化，钢筋具有明显的弹性性质，超过比例极限点以后，钢筋表现出越来越明显的塑性性质，但应力应变均持续增长，应力应变曲线上没有明显的屈服点。到达极限抗拉强度b点后，同样由于钢筋的颈缩现象展现下降段，至钢筋被拉断。 设计中极限抗拉强度不能作为钢筋强度取值的依据，一般取剩余应变为0.2%所对应的应力0.2作为无明显流幅钢筋的强度限值，通常称为条件屈服强度。对于高强钢丝，条件屈
2、服强度相当于极限抗拉强度0.85倍。对于热处理钢筋，那么为0.9倍。为了简化运算，混凝土布局设计模范统一取0.2=0.85b，其中b为无明显流幅钢筋的极限抗拉强度。 图2-2硬钢拉伸试验的应力应变曲线 2 我国用于钢筋混凝土布局的钢筋有几种？我国热轧钢筋的强度分为几个等级？ - 6 - 混凝土布局设计原理课后习题答案 答：目前我国用于钢筋混凝土布局和预应力混凝土布局的钢筋主要品种有钢筋、钢丝和钢绞线。根据轧制和加工工艺，钢筋可分为热轧钢筋、热处理钢筋和冷加工钢筋。 热轧钢筋分为热轧光面钢筋HPB235（Q235，符号，级）、热轧带肋钢筋HRB335（20MnSi，符号，级）、热轧带肋钢筋HRB
3、400（20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi，符号 ，级）、余热处理钢筋RRB400（K 20MnSi，符号 ，级）。热轧钢筋主要用于钢筋混凝土布局中的钢筋和预应力 混凝土布局中的非预应力普遍钢筋。 3 钢筋冷加工的目的是什么？冷加工方法有哪几种？简述冷拉方法？ 答：钢筋冷加工目的是为了提高钢筋的强度，以俭约钢材。除冷拉钢筋仍具有明显的屈服点外，其余冷加工钢筋无屈服点或屈服台阶，冷加工钢筋的设计强度提高，而延性大幅度下降。 冷加工方法有冷拨、冷拉、冷轧、冷扭。 冷拉钢筋由热轧钢筋在常温下经机械拉伸而成，冷拉应力值应超过钢筋的屈服强度。钢筋经冷拉后，屈服强度提高，但塑性降低，这种现象称
4、为冷拉强化。冷拉后，经过一段时间钢筋的屈服点比原来的屈服点有所提高，这种现象称为时效硬化。时效硬化和温度有很大关系，温度过高（450以上）强度反而有所降低而塑性性能却有所增加，温度超过700，钢材会恢复到冷拉前的力学性能，不会发生时效硬化。为了制止冷拉钢筋在焊接时高温软化，要先焊好后再举行冷拉。钢筋经过冷拉和时效硬化以后，能提高屈服强度、俭约钢材，但冷拉后钢筋的塑性（伸长率）有所降低。为了保证钢筋在强度提高的同时又具有确定的塑性，冷拉时应同时操纵应力和操纵应变。 4 什么是钢筋的平匀伸长率？平匀伸长率反映了钢筋的什么性质？ 答：平匀伸长率gt为非颈缩断口区域标距的剩余应变与恢复的弹性应变组成。
5、 0l?l0?b ?gt?l0Es0实测钢筋拉断强度；Es钢筋弹性模量。 l0不包含颈缩区拉伸前的测量标距；l拉伸断裂后不包含颈缩区的测量标距；?b平匀伸长率gt比延迟率更真实反映了钢筋在拉断前的平均（非局部区域）伸长率，客观反映钢筋的变形才能，是对比科学的指标。 5 什么是钢筋的包兴格效应？ 答：钢筋混凝土布局或构件在反复荷载作用下，钢筋的力学性能与单向受拉或受压时的力学性能不同。1887年德国人包兴格对钢材举行拉压试验时察觉的，所以将这种当受拉（或受压）超过弹性极限而产生塑性变形后，其反向受压（或受拉）的弹性极限将显著降低的软化现象，称为包兴格效应。 6 在钢筋混凝土布局中，宜采用哪些钢筋
6、？ - 7 - 混凝土布局设计原理课后习题答案 答：钢筋混凝土布局及预应力混凝土布局的钢筋，应按以下规定采用：（1）普遍钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋,也可采用HPB235级和RRB400级钢筋；（2）预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝，也可采用热处理钢筋。 7 试述钢筋混凝土布局对钢筋的性能有哪些要求。 答：（1）对钢筋强度方面的要求 普遍钢筋是钢筋混凝土布局中和预应力混凝土布局中的非预应力钢筋，主要是HPB235、HRB335、HRB400、RRB400等热轧钢筋。 （2）强屈比的要求 所以设计中应选择适当的屈强比，对于抗震布局，钢筋应力在地震作用下可考虑进入强化段，为了保证
7、布局在强震下“裂而不倒”，对钢筋的极限抗拉强度与屈服强度的比值有确定的要求，一般不应小于1.25。 （3）延性 在工程设计中，要求钢筋混凝土布局承载才能极限状态为具有明显预兆，制止脆性破坏，抗震布局那么要求具有足够的延性，钢筋的应力应变曲线上屈服点至极限应变点之间的应变值反映了钢筋延性的大小。 （4）粘结性 粘结性是指钢筋与混凝土的粘结性能。粘结力是钢筋与混凝土得以共同工作的根基，其中钢筋凹凸不平的外观与混凝土间的机械咬合力是粘结力的主要片面，所以变形钢筋与混凝土的粘结性能最好，设计中宜优先选用变形钢筋。 （5）耐久性 混凝土布局耐久性是指，在外部环境下材料性、构件、布局随时间的退化，主要包括
8、钢筋锈蚀、冻融循环、碱骨料回响、化学作用等的机理及物理、化学和生化过程。混凝土布局耐久性的降低可引起承载力的降低，影响布局安好。 （6）适合施工性 在施工时钢筋要弯转成型，因而应具有确定的冷弯性能。钢筋弯钩、弯折加工时应制止裂缝和折断。热轧钢筋的冷弯性能很好，而性脆的冷加工钢筋较差。预应力钢丝、钢绞线不能弯折，只能以直条形式应用。 同时，要求钢筋具备良好的焊接性能，在焊接后不应产生裂纹及过大的变形，以保证焊接接头性能良好。 （7）经济性 衡量钢筋经济性的指标是强度价格比，即每元钱可购得的单位钢筋的强度，强度价格比高的钢筋对比经济。不仅可以裁减配筋率，便当了施工，还裁减了加工、运输、施工等一系列
9、附加费用。 8 简述混凝土的组成布局。并表达混凝土的布局组成对混凝土破坏强度的影响。 答：混凝土材料布局分为三种根本类型：微观布局，即水泥石布局，水泥石布局由水泥凝胶、晶体骨架、未水化完的水泥颗粒和凝胶孔组成，其物理力学性能取决于水泥的矿物成份、粉磨细度、水灰比和硬化条件；亚微观布局，即混凝土的水泥砂浆布局，水泥砂浆布局可看作以水泥石为基相、砂子为分散相的二组混凝土体系，砂子和水泥石的结合面是薄弱面。对于水泥砂浆布局，除上述抉择水泥石布局的因素外，砂浆合作比、砂的颗粒级配与矿物组成、砂粒外形、颗粒外观特性及砂中的杂质含量是重要操纵因素；宏观布局，即砂浆和粗骨料两组分体系。 混凝土的宏观布局中，
10、水泥作为基相，粗骨料随机分布在连续的水泥砂浆中。粗骨料的强度远比混凝土高，硬化水泥砂浆的强度也比混凝土高， - 8 - 混凝土布局设计原理课后习题答案 由砂浆和粗骨料组成的混凝土复合材料的抗压强度低于砂浆和粗骨料单一材料的抗压强度。混凝土内砂浆与骨料界面的粘结强度只有砂浆抗拉强度的3565，这说明砂浆与骨料界面是混凝土内的最薄弱环节。混凝土破坏后，其中的粗骨料一般无破损的迹象，裂缝和破碎都发生在粗骨料外观和水泥砂浆内部，所以混凝土的强度和变形性能在很大程度上取决于水泥砂浆的质量和密实性。 9 简述混凝土立方体抗压强度。 答：混凝土标准立方体的抗压强度，我国普遍混凝土力学性能试验方法标准（GB/
11、T50081-2022）规定：边长为150mm的标准立方体试件在标准条件（温度203，相对温度90%）下养护28天后，以标准试验方法(中心加载，加载速度为0.31.0N/mm2/s)，试件上、下外观不涂润滑剂，连续加载直至试件破坏，测得混凝土抗压强度为混凝土标准立方体的抗压强度fck，单位N/mm2。 fck?F Afck混凝土立方体试件抗压强度； F试件破坏荷载； A试件承压面积。 10 简述混凝土轴心抗压强度。 答：我国普遍混凝土力学性能试验方法标准（GB/T50081-2022）采用150mm150mm300mm棱柱体作为混凝土轴心抗压强度试验的标准试件，混凝土试件轴心抗压强度 fcp?
12、F (2-8) Afcp混凝土轴心抗压强度； F试件破坏荷载； A试件承压面积。 11 混凝土的强度等级是如何确定的。 答：混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定，混凝土立方体抗压强度标准值fcu，k，我国混凝土布局设计模范规定，立方体抗压强度标准值系指按上述标准方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度，根据立方体抗压强度标准值划分为C15、C20、 C25、C30、C35、C40、C45、C50、 C55、 C60、C65、 C70、 C75、 C80十四个等级。 12 简述混凝土三轴受压强度的概念。 答：三轴受压试验是侧向等压2=3=r的三轴受压，即所谓常规三轴。试验时先通过液体静压
13、力对混凝土圆柱体施加径向等压应力，然后对试件施加纵向压应力直到破坏。在这种受力状态下，试件由于侧压限制，其内部裂缝的产生和进展受到阻碍，因此当侧向压力增大时，破坏时的轴向抗压强度相应地增大。根据试验结果分析，三轴受力时混凝土纵向抗压强度为 - 9 - 混凝土布局设计原理课后习题答案 fcc= fc+r (2-18) 式中：fcc混凝土三轴受压时沿圆柱体纵轴的轴心抗压强度； fc 混凝土的单轴圆柱体轴心抗压强度； 系数，一般普遍混凝土取4； r 侧向压应力。 13 简述混凝土在单轴短期加载下的应力应变关系。 答：一般用标准棱柱体或圆柱体试件测定混凝土受压时的应力应变曲线。轴心受压混凝土典型的应力
14、应变曲线如图2-3，各个特征阶段的特点如下。 图2-3 混凝土轴心受压时的应力应变曲线 1）应力0.3 fc sh 当荷载较小时，即0.3 fc sh，曲线近似是直线（图2-3中OA段），A点相当于混凝土的弹性极限。此阶段中混凝土的变形主要取决于骨料和水泥石的弹性变形。 2）应力0.3 fc sh 0.8 fc sh 随着荷载的增加，当应力约为(0.30.8) fc sh，曲线明显偏离直线，应变增长比应力快，混凝土表现出越来越明显的弹塑性。 - 10 - 混凝土布局设计原理课后习题答案 混凝土布局设计原理课后习题答案 第一章 绪 论 问答题参考答案 1 什么是混凝土布局？ 答：混凝土布局是以混凝土材料为主，并根据需要配置和添加钢筋、钢骨、钢管、预应力钢筋和各种纤维，形成的布局，有素混凝土布局、钢筋混凝土布局、钢骨混凝土布局、钢管混凝土布局、预应力混凝土布局及纤维混凝土布局。混凝土布局充分利用了混凝土抗压强度高和钢筋抗拉强度高的优点。 2 以简支梁为例，说明素混凝土与钢筋混凝土受力性能的差异。 答：素混凝土简支梁，跨中有集中荷
