预应力混凝土用钢材习题.doc
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预应力钢丝是采用玄径13nun的82B盘条通过拉拔工艺而成的钢丝，具冇强度高、星性好、松弛性能低以及屈服强度高等特点，强度级别有______ 、_______ 、 _____ 等，主婆应用于水泥制品。
2高强度预应力钢丝包扌舌________ 、 _____ 、________ 及_____ ,直径有23、4>4、<1>5、4>6、27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25钢丝，然后再山多根钢丝以一定的捻原捻制而成。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而处都可拧上带有内螺纹的________ 或—，避免了焊接。连接锚固简便，常用的直径有—和—两种。其强度等级有：_、_、_等强度系列。
5钢绞线应成批验收，毎批钢绞线应山________ 、________ 、______ 捻制的钢绞线组成。毎批重量不大于______ 吨。
6测鼠1 X7结构钢绞线最大力总伸长率的原始标距Lo国标规定应$ _______ mm；美国标准规定Lo^ __________ m m,最大力总伸长率规定不小于______ %。
7钢绞线的直径应用分度值为______ m m的量貝测量，在同一截而不同方向上测量___________ 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钢绞线松驰试验时的环境温度为_________ o
10钢绞线屈服强度与极限抗拉强度Z比，即屈强比：应不小于________ %。
11钢绞线的捻向分为___________ 利_________ 两种，需在合同中注明。
12钢绞线的捻距为钢绞线公称直径的_________ 倍。
13标准型钢绞线是由_______ 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，在承接业务、__________ 和 _____ 过程中，应当不受任何单位和个人的干预和影响，确保检测工作的独立性和公正性。
15成品钢绞线应用_______ 切割，切断片应不—，如离开原来位置，可以用手__________ 到原位。
16钢绞线交货时应包押；：___ 、—、—、—。钢绞线毎盘卷质量不小于—，允许有—的盘卷质量小于
1000kg,但不能小于_________ 。
17公称直径为15. 20mm,强度级别为1860\11怙的七根钢丝捻制的标准型钢绞线其标记为 ____________ 。
18当钢绞线力学性能某一项检验结果不符合规定时，则该盘卷不得交货，并从同_______________ 未经试验的钢绞线盘卷中取________ 数量的试样进行该___________ 的复验，复验结果即使有一个试样不合格，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
I 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：I级松弛和II级松弛。钢丝按外形分为
( )
A.光圆钢丝
B.螺旋肋钢丝
C.刻痕钢丝
D.低松弛钢丝
2 预应力混凝上用高强度精轧螺纹钢筋，这是利用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，当前性能已达到800/1000MPa级水平，牌号为AJL800。预应力混凝土用窩强度粘轧螺纹钢筋表而不得有
（）
A.横向裂纹
B.结疤
C.标记
D.机械损伤
当初始力和当于公称最人力的70%时，其钢绞线1000小时后的应力松驰率应不大于：_
A、1%
B、2.5%
C、4.5%
D、5.5%
弹性模量是衡量材料（）的指标。
A、刚度
B、扰度
C、强度
D、破度
GB/T22&2002用（）符号表示强度性能的主符号。
A、o
B、F
C、A
D、R
GB/T228-2002用（）符号表示规定非比例延仲力的主符号。
A、Fp B> F（C> F r D、F m
根据GB/T5224-2003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、《4.5
预应力钢绞线的瑕大力总伸长率与断后伸长率比较冇（）关系。
A、Agt>A
B、Agt C、Agt=A D、不确定 测定钢绞线的弹性模量时，预加负荷范鬧为规定菲比例延伸荷载Fp。.?的（）。 A、5%?90% B、10%?70% C、15%?65% D、20%?60% 标记为“预应力钢绞线1X7?15.20-1860-GB/T5224-2003”的钢绞线的参考截而积是（）mn*。 A、98.7 B、139 C、140 D、141 钢材在长期保持拉应力时，出现应力逐渐缓慢下降的现象为（）。 A、松她 B、应力松她 C、嫦变 D、徐变 钢绞线性能结果数值应按规定进行修约，现行标准中规定A。的修约间隔为（）％。 A、0.05 B、0」 C、0.5 D、1 标记为“预应力钢绞线1X7?15.20-186（）-GB/T5224?2003”的钢绞线的性能结果数值应进行修约，现行标准中规定R ni A、1 B、5 C、10 D、50 的修约间隔为（）MPa。 GB/T5224-2003规定如整根钢绞线在夹头内和距钳口（）钢绞线公称辽径内断裂，最大力未达到标准规定的性 A、0倍 B、1倍 C、2倍 D、3倍 能要求时，则该试验应作废。 引仲讣标距应等于或近似等于试样标距。当最大力总延仲率<5%时，使用（）级引仲计。 力?延伸数据。 对于IX7-15.24mm 钢绞线，各国标准屮已给出了弹性模量取值为（ 不做为交货条件。 (195±10)Pa B 、(195±10)kPa C. (195±10)MPa D. (195±10)GPa 规定非比例延仲力R 。2值不小于整根钢绞线公称最大力几的%o 供方每?交货批钢绞线的实际强度不能越丁?其抗拉强度级别 MPao 22 钢绞线试验期间，试样的环境温度应保持在 _______ 内。 A 、20°C+l°C B 、20°C+2° C C 、20°C+5°C 23 钢绞线试样处理后不得进行 _______ 。 A 、热处理 B 、热处理和冷加工 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 I 钢绞线力学性能试验取样，可以在任一盘卷中取三根。（ ） 2钢绞线应力松驰性能试验，每合同批取一根。（ ） 3钢绞线松驰试验的试验标距规定不小于公称直径的60倍。（） 4人曰是?!度指标。（ ） 5 GB/T 228-2002用符号6表示伸长率性能的主符号。（ ） 6预应力钢绞线试验时，规定最小的试验标距为200mm 。（ ） 7钢绞线出厂时的盘卷内径应不小于750mm 。（ ） 8 GB/T 228-2002用符号Z 表示收缩率性能的符号。（ ） 9钢绞线拉断时的破坏状态应为剪切断裂。（ ） 10 现行标准GB/T5224-2003 41规定的钢绞线屈强比为不小于90%。（ ） II 预应力钢丝应成批验收，每批由同一牌号、同一规格、同一生产工艺制作的钢丝组成，每批重量不人于50吨。（ ） 16 预应力钢绞线试验时，弹性阶段应力速率为（ ), 试验时，记录力?延仲1川线或采集力?延伸数据。 Ax 6~60mm/s B. 6~60N4Pa/s C 、6?60kN/s D. 6?60N/S 17 预应力钢绞线试验时，在进入塑性范围后直至Fp, 应变速率不超过（ ）o 试验时，记录力?延伸曲线或采集 A 、 0.0025mm/s B 、0.0025MPa/s C 、0.0025N/S D 、0.0025/s 18 A 、 19 钢绞线按结构分为 类。 A 、］类 B 、3类 20 A 、 80 B 、75 C 、90 D 、85 21 A 、200 B 、100 C 、150 12GB/T5224-2003屮规定的钢绞线强度级别有四档，最高为1860MPao （） 13我国于2001年，对预应力混凝土用钢丝、钢绞线国家标准进行了重新修订。（） 14钢绞线应成批验收，每批钢绞线由同一厂家、同一生产线、同一供货商提供的钢绞线组成。（） 15钢绞线拉断时的破坏状态应为剪切断裂。（） 16现行标准GB/T5224-2003屮规定的钢绞线屈强比为不小于90%。（） 17预应力钢材表面硕度较高，这就要求试验机夹具冇足够的硕度，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试验，如试样在夹头内和距钳口2倍钢绞线公称胃径内断裂达不到标准要求时，则判不合格。 （） 四、综合题 （一）问答题 1、钢绞线检测时，如何选择执行标准？（5分） 2、钢绞线出厂时产品标记应包含哪些内容？（5分） 3、钢绞线试验时，对试验夹具有哪些要求？（5分） 4、画图说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H动检测设备，采用什么方法确定钢绞线的屈服强度？（5分） 6请问在进行整根钢绞线的最人力试验时应如何判定试验有效与无效？（5分） 7请问预应力钢棒试验的规定的试验标距为多少，应执行什么标准？ （二）计算题 8某钢绞线其标记为：预应力钢绞线1 X7-15.20-1860-GB/T5224-2003实测弹性模量为195GPa, F— ￡曲线如图所示，其中 线段页E为弹性变形阶段，花为强化变形阶段，而为纯塑性变形阶段（负荷保持不变），万E为颈缩阶段。 （I）由图解法求得图中A、B、C、D、E各点的坐标： （2）请按现行标准求出该钢绞线的主要力学性能，并判定。（10分） 9一组三根钢绞线，直径015.24,强度等级!860MPa,拉伸试验时，实测屈服荷载分别为261kN、258kN、257kN°破断荷载分别为270kN、260kN、261kN,实测最人力总伸长率分别为4.2%、3.7%、3.6%,实测弹性模量为2.00X 105MPa, 计算其屈服强度、抗拉强度和屈强比分别为多少？判定该组钢绞线是否合格？并分析其原因。 （三）操作题 10简述图解法测定抗拉强度Rm的要点。（10分） 11简述应力松弛性能试验的要点。（10分） 12简述指针法测定抗拉强度R ni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）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1x 7-15.24-1860 ,强度级 别为1860 MPa,实验结果见下表，请你根据现行标准计算Rpo.2和险，并断定。 的并用橡皮筋固定夹持在钢绞线上，请你根据现行标准分析此方法的合理性与可行隆。 参考答案： 一、填空题： 1、1570MP Q、 1860MPa> 1960Mpa 2、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、儿540、JL73 5、JL800 5、同一牌号、同一-规格、同一生产工艺、60 6、500、610、3.5 7、0. 02 mm、两 8、195±10 9、20°C±2°C 10、90 11、左（S）捻、右（Z）捻 12、12?16 13、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、结构代号、公称直径、强度级别、标准号、1000kg. 10%、300kg 17、预应力钢绞线1X7-75.20-1860-GB/T5224-2003。 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 7s B 8、B9、B10、C 11、B12、A13、C14、C15、A16、B17、A 18、D 19. C20. C2k A 22、B23. B2仏A 三、判断题： 1、X 2、J 3、J 4、X 5、X 6、X 7、丿 8、J 9、X 10、V 11、X 12、X 13、X 14、X 15、X 16、J 17、J 18、X 四、综合题 （一）问答题 1、检测方法采用《金属材料室温拉伸试验方法》GB/T 228-2002和《金属应力松驰试验方法》GB/T 10120-1996；（2 分） 检测评定标准采用《预应力混凝土川钢绞线》GB/T 5224-2003和《公路桥涵施工技术规范》JTJ 041-2000； （2分） 参考标准为《预应力混凝土用无涂层消除应力七丝钢绞线标准技术条件》ASTM A416-02A （美国）；（1分）2、钢绞线出厂时产品标记应包含： 预应力钢绞线，结构代号，公称直径，强度级别，标准号。（各1分） 3、（1）齿形应为细齿，间距1.5mm,角度60。?70°,齿高0. 5?0.7mm。（2分） （2）试验机拉伸钳口最大间距应满足产品标准中原始标距的要求。（1分） （3）试验机夹貝应保证夹持可靠，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试验过程中试样与夹头不应产牛相对滑移。（2分） 4、最大力总伸长率（A肚）是在最大力时原始的 伸长与原始标距的比值（1分）,其中含弹性延伸部非比 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肓线段部分平行，□在延伸轴上与此肓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（陥.2）, F R.2与试样参考横截面积（S°） Z商即为屈服强度。（2分） 6、答：以下两种情况为试验无效： （1）试样断在标距外或机械刻划的标距标记上，而且断示伸长率低于规定最小值；（1分） （2）在试验时，试验设备发牛了故障，影响了试验结果。（1分） 有上述两种情况之一，试验结果无效，重做相同试样相同数量的试验。（1分） 如果标距标记是用无损伤试样表面的方法标记的，断在标距标记上，不列入重试范围。（1分）如果断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要求，则试验结果有效, 无需重试。（1分） 7、无 （二）计算题 1、表：图解结果 （2）解：试样为1 X7-15. 20钢绞线,因此试样参考横截面积So=140mm20 规定总延仲为1%时的强度：Rti=Fti/So=234800N/140 mm2 =1680MPa （1 分） 规定非比例伸长为0. 2%时的强度： 心0.2二Fpo.2/So二240100N/140 mm2 =1720MPa （2 分） 抗拉强度： R ra=F./So=2733OON/14O mm2 =1950MPa （2 分） 最大力总伸长率： A沪（3. 4+3. 8）/2二3. 6% （2 分） 屈强比二R PO.2/ R尸1720/1950二88% （1 分） 抗拉强度符合GB/T 5224-2003的规定，判定为合格； 最大力总仲长率大于3. 5%,符合GB/T 5224-2003的规定，判定为合格；屈强比小于90%,不符合GB/T 5224-2003的规定，判定为不合格。（2分） Rpi=F P i/So=261000N/140 mm =1860MPa Rp2=F p2/So=258000N/140 mm =1840MPa Rp3=F p3/So=257000N/140 mm =1840MPa (3 分) 9、解:屈服强度: R m i=F ml/So=270000N/140 mm =1930MPa Rm2=F m2/So=260000N/140 mm =1860MPa R m3=F ra3/So=261000N/140 m m =1860MPa (3 分) 抗拉强度: 屈强比】二R P i/ R?i=1860/1930=96% 屈强比2二Rp2/ R沪1840/1860二99% 屈强比尸Rp3/ 1^=1840/1860=99% （3 分） 因：心：、匕2、心3均大于等于1860MPa,屈强比均大于90%,且最大力总伸长率均大于3. 5%,依据GB/T 5224-2003,判定该组钢绞线合格。（1分） （三）操作题 10、图解方法要求试验机不劣于1级准确度，引伸计为不劣于2级准确度，引伸计标距不小于试样标距的一半（3分），试验时的应变速率不超过0?008/s（2分）。试验时?，记录力?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判定最人力，对于连续屈服类型，试验过程屮的最人力判为最大力凡,由最大力计算抗拉强度Rm。（3分） 11、对于预丿应力钢绞线，应力松弛性能试验期间试样的环境温度应保持在20±2°C的范围内，试样不得进行任何热处理和冷加工（2分），试样标距长度不小于公称直径的60倍，初应力为公称最人力的70%,初始负荷应在3至5分钟内施加完毕（3分），对于T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小时应力松弛率不人于2. 5%的要求。（3分） 12、指针方法测定抗拉强度是相对简单的方法。它是通过人工读取试验机指示的最大力，进而计算抗拉强度（2分）。由于新标准对最人力的定义与旧标准的不同，所以不能完全借助于被动指针所指示的最人力作为最人力（3分）。试验时，应注视指针的指示，对于连续屈服类型，读取试验过程中指示最大的力，（2分）对于不连续屈服类空，读収屈服阶段之后指示的最大的力作为最大力凡，进而计算抗拉强度心。（3分） 13、（1）试件的夹持装置是否合理，对试件是否造成划伤,这是完成试验的必要条件。（2分） （2）适宜的加载速度是做好试验的璽要保证；（2分） （3）试件破坏后，最大力未达到标准规定数值时，应根据破断钢丝的断口分析破断原因（2分）。如果断口呈明显颈缩，说明数据是真实的（2分），如果由于夹持装置不合理或夹持装置对试件划伤或咬伤，从而在划伤处造成应力集屮，导致试件提前在划伤处破断，该试验判为无效，应重新取样测试。（2分） 14、 依GB/T5224-2003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 标准性能要求时，试验无效。”之规定，去除试验无效试样后，判定此试验无效，重新収样进行试验。 15、因钢绞线结构特殊，捻距约为170mm,引伸仪的夹持方式应该引起注意的，通常引伸仪的刀口是平肓的，用橡皮筋固定只能夹持钢绞线7丝屮的2丝，由于各丝变形有一定程度的不均匀性，因此对弹性模最的测试还是有一些影响，应当使用用螺纹固定的环形卡式人于500mm标距的引伸仪。