钢筋混凝土结构设计: 第一章(概念及材料性能)

1. 钢筋混凝土结构是由配置受力的普通钢筋或钢筋骨架的混凝土制成的结构。

2. 钢筋的作用是代替混凝土受拉(受拉区混凝土出现裂缝后)或协助混凝土受压。

3. 钢筋和混凝土能有效地结合在一起共同工作，主要的原因是: (1) 混凝土和钢筋之间有着良好的粘结力，使两者能可靠地结合成一个整体，在荷载作用下能够很好地共同变形，完成其结构功能。(2) 钢筋和混凝土的温度线膨胀系数较为接近，当温度变化时，钢筋与混凝土之间不致产生较大的相对变形而破坏两者之间的粘结。(3) 质量良好的混凝土可以保护钢筋免遭锈蚀，保证了钢筋与混凝土的共同作用。

4. 混凝土的立方体抗压强度是按规定的标准试件和标准试验方法得到的混凝土强度基本代表值。每边边长为150mm的立方体为标准试件。标准试件在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值(以MPa为单位)作为混凝土的立方体抗压强度。混凝土立方体抗压强度用符号 fcu 表示。

5. 混凝土轴心抗压强度(棱柱体抗压强度): 棱柱体试件(高度大于截面边长的试件)的受力状态更接近于实际构件中混凝土的受力情况。按照与立方体试件相同条件下制作和试验方法所得的棱柱体试件的抗压强度值，称为混凝土轴心抗压强度，用符号fc 表示。混凝土的轴心抗压强度试验以150mm×150mm×300mm的试件为标准试件。

6. 混凝土弹性模量是混凝土棱柱体标准试件，用标准的试验方法所得的规定压应力值与其对应的压应变值的比值。

7. 在荷载的长期作用下，混凝土的变形将随时间而增加，即在应力不变的情况下，混凝土的应变随时间继续增长，这种现象被称为混凝土的徐变。混凝土徐变变形是在持久作用下混凝土结构随时间推移而增加的应变。

8. 影响混凝土徐变的因素: (1) 混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小。(2) 加荷时混凝土的龄期。加荷时混凝土龄期越短，则徐变越大。(3) 混凝土的组成成分和配合比。(4) 养护及使用条件下的温度与湿度。

9. 在混凝土凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减小的现象称为混凝土收缩。混凝土在不受力情况下的这种自由变形，在受到外部或内部(钢筋)约束时，将产生混凝土拉应力甚至开裂。混凝土的收缩是一种随时间而增长的变形.

10. 引起混凝土收缩的原因: 主要是硬化初期水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化，后期主要是混凝土内自由水分蒸发引起的干缩。影响混凝土收缩的因素: (1) 混凝土的组成和配合比。(2) 混凝土构件的养护条件、使用环境的温度与湿度等。(3) 混凝土构件的体表比。
11. 配筋混凝土结构中采用的钢筋有由热轧低碳钢、低合金钢所制成的普通钢筋和由高碳钢制成的预应力钢筋(例如高强度碳素钢丝、钢绞线等)。钢筋混凝土结构采用的受力普通钢筋为热轧钢筋。

12. 在钢筋混凝土结构中，钢筋和混凝土这两种材料之所以能共同工作的基本前提是具有足够的粘结强度，能承受由于变形差(相对滑移)沿钢筋与混凝土接触面上产生的剪应力，通常把这种剪应力称为粘结应力。

13. 影响钢筋与混凝土之间粘结强度的因素: (1) 光圆钢筋及变形钢筋的粘结强度均随混凝土强度等级的提高而提高，但并不与立方体强度fcu成正比。(2) 浇筑混凝土时钢筋所处的位置。(3) 截面上有多根钢筋并列一排时，钢筋之间的净距。(4) 混凝土保护层厚度。(5) 带肋钢筋与混凝土的粘结强度比用光圆钢筋时大。

14. 混凝土的强度指标有: 混凝土的立方体强度、混凝土轴心抗压强度和混凝土抗拉强度。

15. 影响钢筋与混凝土之间粘结强度的因素很多，其中主要为混凝土强度、浇筑位置、保护层厚度及钢筋净间距。

16. 混凝土的变形可分为混凝土的受力变形和混凝土的体积变形。其中混凝土的徐变属于混凝土的受力变形，混凝土的收缩和膨胀属于混凝土的体积变形。

17. 混凝土的强度等级是根据立方体抗压强度标准值确定的。

18. 混凝土在荷载重复作用下引起的破坏称为疲劳破坏。

19. 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，《混凝土结构设计规范》规定，立方体抗压强度标准值系指按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。

20. 边长为200mm的非标准立方体试件的强度换算成标准试件的强度，则需乘以换算系数( A )。

    (A) 1.05

    (B) 1.00

    (C) 0.95

    (D) 0.90

21. 钢筋的屈服强度是以( D) 为依据。

(A) 比例极限

(B) 弹性极限

(C) 屈服上限

(D) 屈服下限

22. 钢筋极限强度是钢筋的实际破坏强度. 钢筋屈服强度与极限强度的比值称为屈强比,它可以代表钢筋的强度储备. 国家标准规定热轧钢筋的屈强比不应大于0.8.

23. 棱柱体试件的抗压强度比立方体试件的抗压强度低.

h/b对抗压强度的影响

24. 混凝土劈裂抗拉强度值换算成轴心抗拉强度时, 应乘以换算系数0.9.

25. 带肋钢筋与混凝土的粘结强度比光圆钢筋高得多. 试验结果表明, 螺纹钢筋的粘结强度为2.5~6.0MPa, 光圆钢筋的粘结强度为1.5~3.5MPa.

26. 《公路桥规》规定公路桥梁钢筋混凝土结构使用的热轧钢筋牌号为HPB300、HRB400、HBRF400、RRB400和HRB500。当钢筋混凝土构件处于受侵蚀物质等影响的环境中时，《公路桥规》建议可以采用环氧树脂涂层钢筋。

相关参考:

钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能(1)

钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能(2)

混凝土的抗拉强度(Tensile Strength of Concrete)