钢筋材料的力学性能包括

钢筋与混凝土材料的力学性能

提 要

本章的主要内容：

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钢筋的品种、力学性能及有关指标。 混凝土强度等级、强度指标及其换算关系。

混凝土的破坏机理、受压应力-应变曲线、弹性模量。 复杂应力下混凝土的强度。 混凝土的收缩和徐变性能。

材料强度标准值的概念及计算公式，材料分项系数和材料强度设计值。 1.1 钢筋 钢筋的品种

图2-1 常用钢筋品种

◆ 热轧钢筋

分为HPB235、HRB335、HRB400和RRB400三个等级

※ HPB235级钢筋为光面钢筋，多作为现浇楼板的受力钢筋和箍筋；

※ HRB335、HRB400和RRB400级钢筋为变形钢筋，多作为钢筋混凝土构件的受力钢筋，HRB335亦可作为大尺寸构件的箍筋。 ◆ 钢丝和钢绞线

多用于预应力混凝土结构。钢丝的外形有光面、刻痕和螺旋肋三种，另有三股和七股钢绞线。高强钢丝和钢绞线的抗拉强度可达1470～1860MPa。

1

◆ 热处理钢筋

多用于预应力混凝土结构。它是将Ⅳ级钢筋通过加热、淬火和回火等调质工艺处理，使强度得到较大幅度的提高，而延伸率降低不多。 ◆ 冷加工钢筋

冷加工钢筋是由热轧钢筋或盘条经冷拉、冷拔、冷轧、冷轧扭加工后而成。经冷加工后

1 钢筋和混凝土材料的力学性能

一、选择题

1.《规范》所列混凝土材料的的各种力学指标中最接近于混凝土实际构件受压特性的指标是（ ）

A.立方体抗压强度标准值 B.立方体抗压强度设计值 C.轴心抗压强度标准值 D.轴心抗压强度设计值

2.混凝土在持续不变的压力长期作用下，随时间延续而增长的变形称为（ ） A.应力松弛 B.收缩变形 C.干缩 D.徐变

3.混凝土的弹性模量Ec常用反复加载的方法确定，反复加载的最大荷载常取混凝土试件极限荷载的（ ）

A.30% B.50% C.75% D.95% 4.钢筋混凝土常用的钢筋属于（ ）

A.明显屈服点和流幅的热轧钢筋 B.无明显屈服点和流幅的热轧钢筋 C.消除残余应力的钢筋 D.提高了屈服点的冷加工钢筋 5.混凝土处于三向应力作用下，当（ ） A.横向受拉，纵向受压，可提高抗压强度 B.横向受拉，纵向受拉，可提高抗压强度 C.三向受压会降低抗压强度 D.三向受压会提高抗压强度

6.高碳钢筋采用条件屈服强度，以0.2表示，即：（

一 钢筋的物理力学性能

钢筋混凝土及预应力混凝土结构中，所用钢筋的物理力学性能主要是在静力、反复和重复荷载下的强度和弹塑性变形性能，弹塑性性能一般用延伸率和冷弯性能来表示。目前的发展趋向是尽量采用高强度的钢筋，以减轻结构的重量。如：美国钢筋混凝土规范允许采用屈服强度(fy)为56kg／mm2作为钢筋混凝土结构中钢筋的设计强度。预应力混凝土结构中，采用热处理钢筋以及碳素钢丝，钢绞线的强度分别达到160kg／mm和180kg／mrn。提高钢筋强度的同时，要注意钢筋的塑性性能，避免钢筋脆断。预应力混凝土中的应力松弛、应力腐蚀等问题受广泛重视。国内外学者对钢筋的延性、承受反复作用力和重复荷载下的疲劳性能也进行了研究。此外，温度，特别是低温对钢筋的物理力学性能的影响，我国也进行了一定的研究。

2

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1.1 钢筋的类型和应力应变曲线

1 钢筋的类型

混凝土及预应力混凝土结构中采用的钢筋有碳素钢和低合金钢。碳素钢分为低碳钢(含碳量少于0.25%)和高碳钢(含碳量在0.6％～1.4％)。含有锰、硅、钒、钛等合金元素的低合金钢(含有少量合金元素)。加入少量合金元素能显著地提高钢筋的综合性能和强度。锰系的合金元素如16Mn，25MnSi等，硅钒系

一 钢筋的物理力学性能

钢筋混凝土及预应力混凝土结构中，所用钢筋的物理力学性能主要是在静力、反复和重复荷载下的强度和弹塑性变形性能，弹塑性性能一般用延伸率和冷弯性能来表示。目前的发展趋向是尽量采用高强度的钢筋，以减轻结构的重量。如：美国钢筋混凝土规范允许采用屈服强度(fy)为56kg／mm2作为钢筋混凝土结构中钢筋的设计强度。预应力混凝土结构中，采用热处理钢筋以及碳素钢丝，钢绞线的强度分别达到160kg／mm和180kg／mrn。提高钢筋强度的同时，要注意钢筋的塑性性能，避免钢筋脆断。预应力混凝土中的应力松弛、应力腐蚀等问题受广泛重视。国内外学者对钢筋的延性、承受反复作用力和重复荷载下的疲劳性能也进行了研究。此外，温度，特别是低温对钢筋的物理力学性能的影响，我国也进行了一定的研究。

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1.1 钢筋的类型和应力应变曲线

1 钢筋的类型

混凝土及预应力混凝土结构中采用的钢筋有碳素钢和低合金钢。碳素钢分为低碳钢(含碳量少于0.25%)和高碳钢(含碳量在0.6％～1.4％)。含有锰、硅、钒、钛等合金元素的低合金钢(含有少量合金元素)。加入少量合金元素能显著地提高钢筋的综合性能和强度。锰系的合金元素如16Mn，25MnSi等，硅钒系

钢筋力学性能检验试题

一、判断题：

1、普通热轧带肋钢筋，其金相组织主要是铁素体加珠光体。（√） 2、普通热轧带肋钢筋的牌号是由由HRBF+屈服强度特征值构成。（×） 3、热轧带肋钢筋横肋与钢筋轴线的夹角β不应小于45°，当该夹角不大于70°时，钢筋相对两面上横肋的方向应相反。（√）

4、直径大于28mm的热轧带肋钢筋的断后伸长率可比标准规定值降低1%。（×） 5、热轧带肋钢筋HRB400E表示为有较高要求的抗震结构适用牌号。（√） 6、热轧带肋钢筋钢筋实测抗拉强度与实测屈服强度之比不小于1.25 。（√） 7、热轧带肋钢筋钢筋实测屈服强度与屈服强度特征值之比不小于1.25 。（×） 8、热轧带肋钢筋按规定的弯芯直径弯曲180°后，钢筋受弯曲部位表面不产生裂纹，可视为弯曲性能合格。（√）

9、热轧带肋钢筋反向弯曲试验的弯芯直径比弯曲试验相应增加一个钢筋公称直径。（√）

10、热轧带肋钢筋最大力总伸长率Agt,不用引伸计也能测得。（√）

11、热轧带肋钢筋按批进行验收时，如果批量超过60吨，超过60t的部分，每增加60t(或不足60t的余数)，增加一个拉伸试验试样和一个弯曲试验试样。（×） 12、带肋钢筋应在其表面轧上牌号标志，C3表示HRB3

第一章 钢筋混凝土的材料力学性能

一、填空题：

1、《混凝土规范》规定以 强度作为混凝土强度等级指标。 2、测定混凝土立方强度标准试块的尺寸是 。

3、混凝土的强度等级是按 划分的，共分为 级。

4、钢筋混凝土结构中所用的钢筋可分为两类：有明显屈服点的钢筋和无明显屈服点的钢筋，通常称它们为 和 。

5、钢筋按其外形可分为 、 两大类。

6、HPB235、 HRB335、 HRB400、 RRB400表示符号分别为 。

7、对无明显屈服点的钢筋，通常取相当于于残余应变为 时的应力作为名义屈服点，称为 。

8、对于有明显屈服点的钢筋，需要检验的指标有 、 、 、 等四项。

9、对于无明显屈服点的钢筋，需要检验的指标有 、 、 等三项。

10、钢筋和混凝土是两种不同的材料，它们之间能够很好地共同工作是因为 、 、

第一章 钢筋混凝土的材料力学性能

一、填空题：

1、《混凝土规范》规定以 强度作为混凝土强度等级指标。 2、测定混凝土立方强度标准试块的尺寸是 。

3、混凝土的强度等级是按 划分的，共分为 级。

4、钢筋混凝土结构中所用的钢筋可分为两类：有明显屈服点的钢筋和无明显屈服点的钢筋，通常称它们为 和 。

5、钢筋按其外形可分为 、 两大类。

6、HPB235、 HRB335、 HRB400、 RRB400表示符号分别为 。

7、对无明显屈服点的钢筋，通常取相当于于残余应变为 时的应力作为名义屈服点，称为 。

8、对于有明显屈服点的钢筋，需要检验的指标有 、 、 、 等四项。

9、对于无明显屈服点的钢筋，需要检验的指标有 、 、 等三项。

10、钢筋和混凝土是两种不同的材料，它们之间能够很好地共同工作是因为 、 、

第一章 钢筋混凝土的材料力学性能

一、填空题：

1、《混凝土规范》规定以 强度作为混凝土强度等级指标。 2、测定混凝土立方强度标准试块的尺寸是 。

3、混凝土的强度等级是按 划分的，共分为 级。

4、钢筋混凝土结构中所用的钢筋可分为两类：有明显屈服点的钢筋和无明显屈服点的钢筋，通常称它们为 和 。

5、钢筋按其外形可分为 、 两大类。

6、HPB235、 HRB335、 HRB400、 RRB400表示符号分别为 。

7、对无明显屈服点的钢筋，通常取相当于于残余应变为 时的应力作为名义屈服点，称为 。

8、对于有明显屈服点的钢筋，需要检验的指标有 、 、 、 等四项。

9、对于无明显屈服点的钢筋，需要检验的指标有 、 、 等三项。

10、钢筋和混凝土是两种不同的材料，它们之间能够很好地共同工作是因为 、 、

《混凝土结构设计原理》 基本概念自测复习题

第一部分 绪论及材料力学性能 一、选择题

1．图1所示为一素混凝土梁，这种简图是否现实。（ b ）

A．现实； B．不现实。

2-1 素混凝土梁图2-12．截面尺寸和混凝土强度等级相同的钢筋混凝土梁与纯混凝土梁相比，其承载能力：c

A．有所提高 B．有所降低 C．提高很多 D．相同

3．截面尺寸和混凝土强度等级相同的钢筋混凝土梁与纯混凝土梁相比，其抵抗开裂的能力：c A．有所提高 B．有所降低 C．提高很多 D．相同

4．混凝土组成成分中最薄弱的环节是：

A．水泥石的抗拉强度 B．砂浆的抗拉强度

C．水泥石与骨料间的粘结 D．砂浆与骨料间的粘结

5．混凝土力学指标的基本代表值是：a

A．立方体抗压标准强度 B．轴

心受压设计强度

C．轴心抗压标准强度 D．立方体抗压平均强度

7．钢筋混凝土最主要的缺点是：c

A．使用荷载下带

第一章 钢筋混凝土的材料力学性能

一、填空题：

1、《混凝土规范》规定以 强度作为混凝土强度等级指标。 2、测定混凝土立方强度标准试块的尺寸是 。

3、混凝土的强度等级是按 划分的，共分为 级。

4、钢筋混凝土结构中所用的钢筋可分为两类：有明显屈服点的钢筋和无明显屈服点的钢筋，通常称它们为 和 。

5、钢筋按其外形可分为 、 两大类。

6、HPB235、 HRB335、 HRB400、 RRB400表示符号分别为 。

7、对无明显屈服点的钢筋，通常取相当于于残余应变为 时的应力作为名义屈服点，称为 。

8、对于有明显屈服点的钢筋，需要检验的指标有 、 、 、 等四项。

9、对于无明显屈服点的钢筋，需要检验的指标有 、 、 等三项。

10、钢筋和混凝土是两种不同的材料，它们之间能够很好地共同工作是因为 、 、