鋼筋和混凝土的力學性能

1、鋼筋和混凝土的力學性能鋼筋和混凝土的力學性能問答題參考答案問答題參考答案1軟鋼和硬鋼的區(qū)別是什么？應力一應變曲線有什么不同？設計時分別采用什么值作為依據(jù)？答：有物理屈服點的鋼筋，稱為軟鋼，如熱軋鋼筋和冷拉鋼筋；無物理屈服點的鋼筋，稱為硬鋼，如鋼絲、鋼絞線及熱處理鋼筋。軟鋼的應力應變曲線如圖21所示，曲線可分為四個階段：彈性階段、屈服階段、強化階段和破壞階段。有明顯流幅的鋼筋有兩個強度指標：一是屈服強度，這是鋼筋混凝土構件設計時鋼筋強度取

2、值的依據(jù)，因為鋼筋屈服后產生了較大的塑性變形，這將使構件變形和裂縫寬度大大增加以致無法使用，所以在設計中采用屈服強度作為鋼筋的強度極限。另一個強度指yf標是鋼筋極限強度，一般用作鋼筋的實際破壞強度。uf圖21軟鋼應力應變曲線硬鋼拉伸時的典型應力應變曲線如圖22。鋼筋應力達到比例極限點之前，應力應變按直線變化，鋼筋具有明顯的彈性性質，超過比例極限點以后，鋼筋表現(xiàn)出越來越明顯的塑性性質，但應力應變均持續(xù)增長，應力應變曲線上沒有明顯的屈服點。

3、到達極限抗拉強度b點后，同樣由于鋼筋的頸縮現(xiàn)象出現(xiàn)下降段，至鋼筋被拉斷。設計中極限抗拉強度不能作為鋼筋強度取值的依據(jù)，一般取殘余應變?yōu)?.2%所對應的應力σ0.2作為無明顯流幅鋼筋的強度限值，通常稱為條件屈服強度。對于高強鋼絲，條件屈服強度相當于極限抗拉強度0.85倍。對于熱處理鋼筋，則為0.9倍。為了簡化運算，《混凝土結構設計規(guī)范》統(tǒng)一取σ0.2=0.85σb，其中σb為無明顯流幅鋼筋的極限抗拉強度。普通鋼筋是鋼筋混凝土結構中和預應力

4、混凝土結構中的非預應力鋼筋，主要是HPB235、HRB335、HRB400、RRB400等熱軋鋼筋。（2）強屈比的要求所以設計中應選擇適當?shù)那鼜姳?，對于抗震結構，鋼筋應力在地震作用下可考慮進入強化段，為了保證結構在強震下“裂而不倒”，對鋼筋的極限抗拉強度與屈服強度的比值有一定的要求，一般不應小于1.25。（3）延性在工程設計中，要求鋼筋混凝土結構承載能力極限狀態(tài)為具有明顯預兆，避免脆性破壞，抗震結構則要求具有足夠的延性，鋼筋的應力應變曲

5、線上屈服點至極限應變點之間的應變值反映了鋼筋延性的大小。（4）粘結性粘結性是指鋼筋與混凝土的粘結性能。粘結力是鋼筋與混凝土得以共同工作的基礎，其中鋼筋凹凸不平的表面與混凝土間的機械咬合力是粘結力的主要部分，所以變形鋼筋與混凝土的粘結性能最好，設計中宜優(yōu)先選用變形鋼筋。（5）耐久性混凝土結構耐久性是指，在外部環(huán)境下材料性、構件、結構隨時間的退化，主要包括鋼筋銹蝕、凍融循環(huán)、堿—骨料反應、化學作用等的機理及物理、化學和生化過程?；炷两Y構耐

6、久性的降低可引起承載力的降低，影響結構安全。（6）適宜施工性在施工時鋼筋要彎轉成型，因而應具有一定的冷彎性能。鋼筋彎鉤、彎折加工時應避免裂縫和折斷。熱軋鋼筋的冷彎性能很好，而性脆的冷加工鋼筋較差。預應力鋼絲、鋼絞線不能彎折，只能以直條形式應用。同時，要求鋼筋具備良好的焊接性能，在焊接后不應產生裂紋及過大的變形，以保證焊接接頭性能良好。（7）經濟性衡量鋼筋經濟性的指標是強度價格比，即每元錢可購得的單位鋼筋的強度，強度價格比高的鋼筋比較經濟

7、。不僅可以減少配筋率，方便了施工，還減少了加工、運輸、施工等一系列附加費用。8簡述混凝土的組成結構。并敘述混凝土的結構組成對混凝土破壞強度的影響。答：混凝土材料結構分為三種基本類型：①微觀結構，即水泥石結構，水泥石結構由水泥凝膠、晶體骨架、未水化完的水泥顆粒和凝膠孔組成，其物理力學性能取決于水泥的礦物成份、粉磨細度、水灰比和硬化條件；②亞微觀結構，即混凝土的水泥砂漿結構，水泥砂漿結構可看作以水泥石為基相、砂子為分散相的二組混凝土體系，砂

8、子和水泥石的結合面是薄弱面。對于水泥砂漿結構，除上述決定水泥石結構的因素外，砂漿配合比、砂的顆粒級配與礦物組成、砂粒形狀、顆粒表面特性及砂中的雜質含量是重要控制因素；③宏觀結構，即砂漿和粗骨料兩組分體系?；炷恋暮暧^結構中，水泥作為基相，粗骨料隨機分布在連續(xù)的水泥砂漿中。粗骨料的強度遠比混凝土高，硬化水泥砂漿的強度也比混凝土高，由砂漿和粗骨料組成的混凝土復合材料的抗壓強度低于砂漿和粗骨料單一材料的抗壓強度?；炷羶壬皾{與骨料界面的粘結強