预应力混凝土用钢材习题

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1、第二分册 建筑材料第一篇 见证取样类检测8、预应力钢绞线、锚夹具习题预应力(钢绞线、钢丝、精轧螺纹钢)一、 填空题1 预应力钢丝是采用直径13mm的82B盘条通过拉拔工艺而成的钢丝，具有强度高、塑性好、松弛性能低以及屈服强度高等特点，强度级别有 、 、 等， 重要应用于水泥制品。2高强度预应力钢丝涉及 、 、 及 ，直径有3、4、5、6、7多种。3预应力混凝土用钢绞线是采用82B盘条通过拉拔工艺而成5钢丝，然后再由多根钢丝以一定的捻距捻制而成。其中有 、 及 钢绞线。捻向又分 和 。广泛应用于工业 、民用建筑、桥梁、核电站、水利、港口设施等建设工程。4高强精轧螺纹钢筋特点是在其任意截面处都可拧

2、上带有内螺纹的 或 ，避免了焊接。连接锚固简便，常用的直径有 和 两种。其强度级别有： 、 、 等强度系列。5钢绞线应成批验收，每批钢绞线应由 、 、 捻制的钢绞线构成。每批重量不不小于 吨。6测量17构造钢绞线最大力总伸长率的原始标距Lo国标规定应 mm；美国原则规定Lo mm，最大力总伸长率规定不不不小于 %。7钢绞线的直径应用分度值为 mm的量具测量，在同一截面不同方向上测量 次取平均值。8钢绞线的弹性模量为 GPa，但不作为交货条件。9钢绞线松驰实验时的环境温度为 。10钢绞线屈服强度与极限抗拉强度之比，即屈强比：应不不不小于 %。11钢绞线的捻向分为 和 两种，需在合同中注明。12钢

3、绞线的捻距为钢绞线公称直径的 倍。13原则型钢绞线是由 捻制成的钢绞线，刻痕钢绞线是由 捻制成的钢绞线。模拔型钢绞线是捻制后再经 的钢绞线。钢绞线的捻向一般 捻， 捻需在合同中注明。14检测机构应当坚持独立、公正的第三方地位，在承办业务、 和 过程中，应当不受任何单位和个人的干预和影响，保证检测工作的独立性和公正性。15成品钢绞线应用 切割，切断后应不 ，如离开本来位置，可以用手 到原位。16钢绞线交货时应涉及： 、 、 、 。钢绞线每盘卷质量不不不小于 ，容许有 的盘卷质量不不小于1000kg，但不能不不小于 。17公称直径为15.20mm，强度级别为1860MPa的七根钢丝捻制的原则型钢绞

4、线其标记为 。18当钢绞线力学性能某一项检查成果不符合规定期，则该盘卷不得交货，并从同 未经实验的钢绞线盘卷中取 数量的试样进行该 的复验，复验成果虽然有一种试样不合格，则整批钢绞线不得 。19钢绞线交货时应捆扎结实，捆扎不少于 道。经双方协商，可加 、 等材料包装。二、选择题1钢丝按加工状态分为冷拉钢丝及消除应力钢丝两类。按松弛性能分两级：级松弛和级松弛。钢丝按外形分为（ ）A光圆钢丝 螺旋肋钢丝 刻痕钢丝 低松弛钢丝2预应力混凝土用高强度精轧螺纹钢筋，这是运用Si、Mn、Mo、V多元合金化及轧后控冷工艺开发出的735/980MPa级钢筋，目前性能已达到800/1000MPa级水平，牌号为A

5、JL800。预应力混凝土用高强度精轧螺纹钢筋表面不得有（ ）A横向裂纹 结疤 标记 机械损伤3当时始力相称于公称最大力的70%时，其钢绞线1000小时后的应力松驰率应不不小于： A、1% B、2.5% C、4.5% D、5.5%4弹性模量是衡量材料（ ）的指标。A、刚度 B、扰度 C、强度 D、硬度5GB/T228-用（ ）符号表达强度性能的主符号。A、 B、F C、A D、R6GB/T 228-用（ ）符号表达规定非比例延伸力的主符号。A、FP B、Ft C、Fr D、Fm7根据GB/T5224-的规定，预应力钢绞线最大力总伸长率应符合什么条件？（ ）A、3.0 B、3.5 C、4.0 D、

6、4.58预应力钢绞线的最大力总伸长率与断后伸长率比较有（ ）关系。A、AgtA B、AgtA C、Agt=A D、不拟定9测定钢绞线的弹性模量时，预加负荷范畴为规定非比例延伸荷载FP0.2的（ ）。A、5%90% B、10%70% C、15%65% D、20%60%10标记为“预应力钢绞线 17-15.20-1860-GB/T5224-”的钢绞线的参照截面积是（ ）mm2。A、98.7 B、139 C、140 D、14111钢材在长期保持拉应力时，浮现应力逐渐缓慢下降的现象为（ ）。A、松弛 B、应力松弛 C、蠕变 D、徐变12钢绞线性能成果数值应按规定进行修约，现行原则中规定Ae的修约间隔为

7、（ ）%。A、0.05 B、0.1 C、0.5 D、113标记为“预应力钢绞线17-15.20-1860-GB/T5224-”的钢绞线的性能成果数值应进行修约，现行原则中规定Rm的修约间隔为（ ）MPa。A、1 B、5 C、10 D、5014GB/T5224-规定如整根钢绞线在夹头内和距钳口（ ）钢绞线公称直径内断裂，最大力未达到原则规定的性能规定期，则该实验应作废。A、0倍 B、1倍 C、2倍 D、3倍15引伸计标距应等于或近似等于试样标距。当最大力总延伸率5%时，使用（ ）级引伸计。A、不劣于1 B、不优于1 C、不劣于2 D、不优于216 预应力钢绞线实验时，弹性阶段应力速率为（ ），实

8、验时，记录力延伸曲线或采集力延伸数据。A、660mm/s B、660MPa/s C、660kN/s D、660N/s17预应力钢绞线实验时，在进入塑性范畴后直至Fp，应变速率不超过（ ）。实验时，记录力延伸曲线或采集力延伸数据。A、0.0025mm/s B、0.0025MPa/s C、0.0025N/s D、0.0025/s18对于17-15.24mm钢绞线，各国原则中已给出了弹性模量取值为（ ），且不做为交货条件。A、(19510)Pa B、(19510)kPa C、(19510)MPa D、(19510)GPa19钢绞线按构造分为 类。A、1类 B、3类 C、5类20规定非比例延伸力Fp0

9、.2值不不不小于整根钢绞线公称最大力Fm的 %。A、80 B、75 C、90 D、8521供方每一交货批钢绞线的实际强度不能高于其抗拉强度级别 MPa。A、200 B、100 C、15022钢绞线实验期间，试样的环境温度应保持在 内。A、20+1 B、 20+2 C、 20+523钢绞线试样解决后不得进行 。A、热解决 B、热解决和冷加工 C、冷加工24整根钢绞线最大力检测的取样数量为 。A、3根/每批 B、1根/每批 C、逐盘卷三、判断题1钢绞线力学性能实验取样，可以在任一盘卷中取三根。（ ）2钢绞线应力松驰性能实验，每合同批取一根。（ ）3钢绞线松驰实验的实验标距规定不不不小于公称直径的6

10、0倍。（ ）4Agt是硬度指标。（ ）5GB/T 228-用符号表达伸长率性能的主符号。（ ）6预应力钢绞线实验时，规定最小的实验标距为200mm。（ ）7钢绞线出厂时的盘卷内径应不不不小于750mm。（ ）8GB/T 228-用符号Z表达收缩率性能的符号。（ ）9钢绞线拉断时的破坏状态应为剪切断裂。（ ）10现行原则GB/T5224-中规定的钢绞线屈强比为不不不小于90%。（ ）11预应力钢丝应成批验收，每批由同一牌号、同一规格、同毕生产工艺制作的钢丝构成，每批重量不不小于50吨。（ ）12GB/T5224-中规定的钢绞线强度级别有四档，最高为1860MPa。（ ）13国内于，对预应力混凝土

11、用钢丝、钢绞线国标进行了重新修订。（ ）14钢绞线应成批验收，每批钢绞线由同一厂家、同毕生产线、同一供货商提供的钢绞线构成。（ ）15钢绞线拉断时的破坏状态应为剪切断裂。（ ）16现行原则GB/T5224-中规定的钢绞线屈强比为不不不小于90%。（ ）17预应力钢材表面硬度较高，这就规定实验机夹具有足够的硬度，否则试样与夹具打滑，不能正常拉伸。（ ）18整根钢绞线的最大力实验，如试样在夹头内和距钳口2倍钢绞线公称直径内断裂达不到原则规定期，则判不合格。（ ）四、综合题(一)问答题1、钢绞线检测时，如何选择执行原则？（5分）2、钢绞线出厂时产品标记应涉及哪些内容？（5分）3、钢绞线实验时，对实验

12、夹具有哪些规定？（5分）4、画图阐明最大力总伸长率与断后伸长率有何区别？（5分）5你做钢绞线力学性能检测时，如果无自动检测设备，采用什么措施拟定钢绞线的屈服强度？（5分）6 请问在进行整根钢绞线的最大力实验时应如何鉴定实验有效与无效？（5分）7请问预应力钢棒实验的规定的实验标距为多少，应执行什么原则？(二)计算题8 某钢绞线其标记为：预应力钢绞线17-15.20-1860-GB/T5224-实测弹性模量为195GPa，F曲线如图所示，其中线段为弹性变形阶段，为强化变形阶段，为纯塑性变形阶段（负荷保持不变），为颈缩阶段。(1)由图解法求得图中A、B、C、D、E各点的坐标： (2)请按现行原则求出

13、该钢绞线的重要力学性能，并鉴定。（10分）9一组三根钢绞线，直径15.24，强度级别1860MPa，拉伸实验时，实测屈服荷载分别为261kN、258kN、257kN。破断荷载分别为270kN、260kN、261kN，实测最大力总伸长率分别为4.2%、3.7%、3.6%，实测弹性模量为2.00105MPa，计算其屈服强度、抗拉强度和屈强比分别为多少？鉴定该组钢绞线与否合格？并分析其因素。 (三)操作题 10简述图解法测定抗拉强度Rm的要点。（10分）11简述应力松弛性能实验的要点。（10分）12简述指针法测定抗拉强度Rm的要点。（10分）13简述测定预应力钢绞线最大力Fm的要点。（10分） (四

14、)案例题 14某检测单位接受委托，对某批次预应力混凝土用钢绞线进行力学性能检测，钢绞线规格型号17-15.24-1860，强度级别为1860 MPa，实验成果见下表，请你根据现行原则计算Rp0.2和Rm，并断定。样品编号规定非比例延伸力值Fp0.2/kN最大力值Fm/kN最大力下总伸长率Agt/(%)失效形态12452561.7在钳口处断裂22492603.4在钳口处断裂32402451.0在钳口处断裂15某检测单位进行预应力混凝土用钢绞线力学性能检测时所使用的引伸仪标距为250mm，其引伸仪的刀口是平直的并用橡皮筋固定夹持在钢绞线上，请你根据现行原则分析此措施的合理性与可行隆。参照答案：一、

15、填空题：1、1570MPa、1860MPa、1960Mpa2、消除应力钢丝、消除应力光圆、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝3、二股、三股、七股、左捻、右捻4、28、32、JL540、JL735、JL8005、同一牌号 、 同一规格 、 同毕生产工艺 、60 6、500、610、3.57、0.02 mm、两8、195109、202 10、9011、左（S）捻 、 右（Z）捻12、121613、冷拉光园钢丝 、 刻痕钢丝 、 冷拔成、 左、 右14、现场检测 和检测报告形成 15、砂轮锯 、 松散、 复原16、构造代号 、公称直径、强度级别、原则号、1000kg、10%、300kg17、预应力钢绞线17-75

16、.20-1860-GB/T5224-。18、一批 、双倍、不合格项目、交货19、现场检测 、检测报告形成20、6、防潮纸 、 麻布二、选择题：3、B 4、A 5、D 6、A 7、B 8、B 9、B 10、C11、B 12、A 13、C 14、C 15、A 16、B 17、A 18、D19、C 20、C 21、A 22、B 23、B 24、A三、判断题：1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、四、综合题(一)问答题1、检测措施采用金属材料 室温拉伸实验措施GB/T 228-和金属应力松驰实验措施GB/T 10120

17、-1996；（2分）检测评估原则采用预应力混凝土用钢绞线GB/T 5224-和公路桥涵施工技术规范JTJ 041-；（2分）参照原则为预应力混凝土用无涂层消除应力七丝钢绞线原则技术条件ASTM A416-02A（美国）；（1分）2、钢绞线出厂时产品标记应涉及：预应力钢绞线，构造代号，公称直径，强度级别，原则号。（各1分）3、（1）齿形应为细齿，间距1.5mm，角度6070，齿高0.50.7mm。（2分）（2）实验机拉伸钳口最大间距应满足产品原则中原始标距L0的规定。（1分）（3）实验机夹具应保证夹持可靠，夹头在夹持部分的全长内应均匀地夹紧试样，并应保证在加力状态下或实验过程中试样与夹头不应产生

18、相对滑移。（2分）4、 最大力总伸长率（Agt）是在最大力时原始标距的伸长与原始标距的比值（1分），其中含弹性延伸部分和非比例延伸部分；（1分）断后伸长率（A）是断后原始标距的伸长与原始标距的比值（1分），其中不含弹性延伸部分（1分）。（画图1分）5、答：根据力-延伸曲线图测定屈服强度。（1分）在曲线图上，划一条与曲线的弹性直线段部分平行，且在延伸轴上与此直线段的距离等效于规定非比例延伸率0.2%的平行直线（2分）。根据此平行线与曲线的交点给出所求规定非比例延伸强度的力（FP0.2），FP0.2与试样参照横截面积（S0）之商即为屈服强度。（2分）6、答：如下两种状况为实验无效：（1）试样断在标

19、距外或机械刻划的标距标记上，并且断后伸长率低于规定最小值；（1分）（2）在实验时，实验设备发生了故障，影响了实验成果。（1分）有上述两种状况之一，实验成果无效，重做相似试样相似数量的实验。（1分）如果标距标记是用无损伤试样表面的措施标记的，断在标距标记上，不列入重试范畴。（1分）如坚决在机械刻划的标记上或标距外，但测得的断后伸长率达到了规定最小值的规定，则实验成果有效，无需重试。（1分）7、无(二)计算题1、表 ：图解成果标记X轴（%）Y轴（kN）注O00原点A1.0234.8规定总延伸为1%时的荷载（Ft1）B1.1240.1规定非比例伸长0.2%时的荷载值（Fp0.2）C3.4273.3最

20、大力平台始点D3.8273.3最大力平台末点E4.8250.0断裂点，试样断与样品中部(2) 解：试样为17-15.20钢绞线，因此试样参照横截面积S0=140mm2。规定总延伸为1%时的强度： Rt1=Ft1/S0=234800N/140 mm2 =1680MPa（1分）规定非比例伸长为0.2%时的强度： Rp0.2=Fp0.2/S0=240100N/140 mm2 =1720MPa（2分）抗拉强度：Rm=Fm/S0=273300N/140 mm2 =1950MPa（2分）最大力总伸长率：Agt=(3.4+3.8)/2=3.6%（2分）屈强比= Rp0.2/ Rm=1720/1950=88%

21、（1分）抗拉强度符合GB/T 5224-的规定，鉴定为合格；最大力总伸长率不小于3.5%，符合GB/T 5224-的规定，鉴定为合格；屈强比不不小于90%，不符合GB/T 5224-的规定，鉴定为不合格。（2分）9、解：屈服强度：Rp1=Fp1/S0=261000N/140 mm2 =1860MPaRp2=Fp2/S0=258000N/140 mm2 =1840MPaRp3=Fp3/S0=257000N/140 mm2 =1840MPa（3分）抗拉强度：Rm1=Fm1/S0=270000N/140 mm2 =1930MPaRm2=Fm2/S0=260000N/140 mm2 =1860MPaR

22、m3=Fm3/S0=261000N/140 mm2 =1860MPa（3分）屈强比1= Rp1/ Rm1=1860/1930=96%屈强比2= Rp2/ Rm2=1840/1860=99%屈强比3= Rp3/ Rm3=1840/1860=99%（3分）因：Rm1、Rm2、Rm3均不小于等于1860MPa，屈强比均不小于90%，且最大力总伸长率均不小于3.5%，根据GB/T 5224-，鉴定该组钢绞线合格。（1分）(三)操作题 10、图解措施规定实验机不劣于1级精确度，引伸计为不劣于2级精确度，引伸计标距不不不小于试样标距的一半（3分），实验时的应变速率不超过0.008/s（2分）。实验时，记录

23、力延伸曲线或力位移曲线或采集相应的数据（2分）。在记录得到的曲线图上按定义鉴定最大力，对于持续屈服类型,实验过程中的最大力判为最大力Fm，由最大力计算抗拉强度Rm。（3分）11、对于预应力钢绞线，应力松弛性能实验期间试样的环境温度应保持在202的范畴内，试样不得进行任何热解决和冷加工（2分），试样标距长度不不不小于公称直径的60倍，初应力为公称最大力的70%，初始负荷应在3至5分钟内施加完毕（3分），对于I级松弛保持2分钟，对于II级松弛保持1分钟后开始记录松弛值。（2分）低松弛级别要满足1000小时应力松弛率不不小于2.5%的规定。（3分）12、指针措施测定抗拉强度是相对简朴的措施。它是通过

24、人工读取实验机批示的最大力，进而计算抗拉强度（2分）。由于新原则对最大力的定义与旧原则的不同，因此不能完全借助于被动指针所批示的最大力作为最大力（3分）。实验时,应注视指针的批示，对于持续屈服类型，读取实验过程中批示最大的力，（2分）对于不持续屈服类型，读取屈服阶段之后批示的最大的力作为最大力Fm，进而计算抗拉强度Rm。（3分）13、（1）试件的夹持装置与否合理,对试件与否导致划伤,这是完毕实验的必要条件。（2分）（2）合适的加载速度是做好实验的重要保证；（2分）（3）试件破坏后,最大力未达到原则规定数值时,应根据破断钢丝的断口分析破断因素（2分）。如坚决口呈明显颈缩,阐明数据是真实的（2分）

25、,如果由于夹持装置不合理或夹持装置对试件划伤或咬伤,从而在划伤处导致应力集中,导致试件提前在划伤处破断,该实验判为无效,应重新取样测试。（2分）14、样品编号规定非比例延伸最大力值Fm/kN抗拉强度Rm/MPa最大力下总伸长率Agt/(%)失效形态备注力值Fp0.2/kN应力Rp0.2/MPa1245175025618301.7在钳口处断裂实验无效2249178026018603.4在钳口处断裂实验无效3240171024517501.0在钳口处断裂实验无效依GB/T5224-第8.4.1条款 “如试样在夹头内和距钳口2倍钢绞线公称直径内断裂达不到本原则性能规定期，实验无效。” 之规定，清除实验无效试样后，鉴定此实验无效，重新取样进行实验。15、因钢绞线构造特殊，捻距约为170mm，引伸仪的夹持方式应当引起注意的，一般引伸仪的刀口是平直的，用橡皮筋固定只能夹持钢绞线7丝中的2丝，由于各丝变形有一定限度的不均匀性，因此对弹性模量的测试还是有某些影响，应当使用用螺纹固定的环形卡式不小于500mm标距的引伸仪。