建筑结构课件1-材料准备与进场验收.pptx

学习情境1.1钢筋任务1钢筋的分类任务2钢筋的检验与保管 任务1－钢筋的分类钢筋广泛应用于建筑工程中，其名称种类很多，通常有以下几种分类方法：1.1.1按钢筋的化学成分分类（1）低碳素钢钢筋：工程中常用钢筋，由碳素钢轧制成，含碳量小于0.25%。如：建筑工程上用的光圆钢筋、螺纹钢筋都是由碳素钢轧制而成。（2）普通低合金钢筋：普通低合金钢筋是采用低合金钢轧制而成的，也是建筑工程中常用钢种，如45Si2Mn，它表示是平均含碳量为0.45%，平均含硅量为1.5%～2.5%，平均含锰量小于1.5%的低合金钢筋。 1.1.2按钢筋在构件中的作用分类（图1-1）（1）受力钢筋：是指在外部荷载作用下，通过计算得出的构件所需配置的钢筋；包括受拉钢筋、受压钢筋、弯起钢筋等。（2）构造钢筋：因构件的构造要求和施工安装需要配置的钢筋、架立筋、箍筋等都属于构造钢筋。任务1－钢筋的分类 1.1.3按钢筋外形分类（1）光圆钢筋：轧制为光面圆形截面的钢筋。（2）带肋钢筋：又分为月牙肋钢筋和等高肋钢筋等（图1-2）（3）钢丝。（4）钢铰线。任务1－钢筋的分类图1-2牙肋钢筋和等高肋钢筋 1.1.4按生产工艺分类（1）普通热轧钢筋普通热轧钢筋是经热轧成型并自然冷却的成品钢筋。热轧光圆钢筋：牌号HPB和其屈服强度特征值构成，如HPB300；热轧带肋钢筋：牌号HRB和其屈服强度特征值构成，如HPB335；任务1－钢筋的分类其中H表示“热轧”、H表示“光圆、”R表示“带肋”、B表示“钢筋”。热轧钢筋外形 表1-1热轧带肋钢筋力学性能 （2）冷加工钢筋是指在常温下采用冷加工工艺对热轧钢筋进行加工得到的钢筋。方法：冷拉、冷拔、冷轧、冷轧扭。目的：改变钢材内部结构，提高强度，节约钢筋。但经冷加工后，钢筋的延伸率降低。d1d2Pd2d1冷轧钢筋冷拔钢丝 （3）预应力混凝土用钢筋一般可分为钢丝和钢绞线a.钢丝：按加式状态可分为冷拉钢丝（WCD）及削除应力钢丝。后者又可分为低松弛级钢丝（WLR）和普通松弛钢丝（WNR）;按外形分为光圆钢丝（P）、螺旋肋钢丝（H）和刻痕钢丝（I）螺旋肋钢丝三面刻痕钢丝 预应力钢丝的优点：强度高、柔性好、无接头主要用途：大跨度吊车梁、桥梁、电杆、轨枕冷拉钢丝是用盘条通过拔丝模或轧辊经冷加工而成，以盘卷供货的钢丝。其力学性能应满足课本表1-1-3的规定。消除应力光圆及螺旋肋钢丝的力学性能应满足课本表1-1-4的规定。消除应力的刻痕钢丝的力学性能应满足课本表1-1-5的规定。 b.钢绞线钢绞线是由圆形钢丝捻制而成，按捻制结构分为5类：用两根钢丝捻制的钢绞线（1X2）；用三根钢丝捻制的钢绞线（1X3），用三根刻痕钢丝捻制成的钢绞线(1X3)I；用七根钢捻制的标准型钢绞线（1X7）；用七根钢丝捻制又经模拔的钢绞线（1X7）C。钢绞线主要用于大跨度、大负荷的后张法预应力屋架、桥梁和薄腹梁等。 任务2钢筋的检验与保管一、钢筋的进场验收从市场上购买回的钢材首先要进行质量检验，判定它是否合格。钢筋质量是否符合标准，直接影响结构的使用和安全，所以钢筋工要特别重视对钢筋原材料的进场检验工作。钢筋质量检验通常包括外观检查和力学性能检验。1.通用的钢筋检验方法：（1）出场质量证明书或试验报告单；（2）标牌检查。检查钢筋的品种、直径、长度等是否相符；（3）外观检查。钢筋表面不得有裂纹、结疤和皱折，钢筋表面凸块不得超过横肋的最大高度； （4）力学性能和工艺性能检验。检测其屈服点、拉伸强度和伸长率、冷弯性能等力学指标；（5）加工时发生脆断、可焊性差或机械性能显著不正常时应进行化学成分分析。任务2钢筋的检验与保管2.常用钢筋的检验方法：（1）热轧钢筋：同批钢筋由同一截面尺寸和同一炉罐（批）号的钢筋组成，且每批质量不大于60t，在每批钢筋中两根钢筋各取一套试样，在每套试样中取一根作拉力试验（即屈服点、抗拉强度、伸长率），另一根试件作冷弯试验。如有一个试验项目结果不符合该钢筋的机械性能规定的数量时，则另取双倍数量的试件对不合格的项目作第二次实验，如仍不合格，则该批钢筋不予验收。 二、钢筋的存放和保管：钢筋进入施工现场后，必须严格按批规格、牌号、直径、长度挂牌存放，并注明数量，不得混淆。钢筋应尽量堆放在仓库式料棚内，条件不具备时，应选择地势较高、土质竖实、较为平坦的露天场地存放。在仓库式场地周围挖排水沟，以利泄水，堆放时钢筋下面要加垫木、离地不少于200mm，以防钢筋锈蚀和污染。钢筋成品要分工程名称和构件名称，按号码顺序存放。同一项工程与同一构件的钢筋存放在一起按号挂牌排列，牌上注明构件名称、部位、钢筋形式、尺寸、钢号、直径、根数，不能将几项工程的钢筋混放在一起。任务2钢筋的检验与保管 一、钢筋符号在钢筋混凝土结构中，往往配有不同的钢筋级别，不同的钢筋级别用不同的符号来代表。任务3钢筋混凝土结构图例符号的认识 二、钢筋的一般表示方法事实上，从网盘混凝土构件的外面是看不见内部钢筋的具体配置情况的，但为了能表达构件内部的配筋情况，只好假想混凝土为透明体，把内部钢筋绘制出来，这种图称为构件的配筋图。同时，为了突出表示钢筋的配置情况，在构件结构图中，把钢筋画成粗实线，构件的外形轮廓线画成细实线，在构件断面图中钢筋的截面则画成粗圆点。任务3钢筋混凝土结构图例符号的认识 任务3钢筋混凝土结构图例符号的认识 任务3钢筋混凝土结构图例符号的认识 任务3钢筋混凝土结构图例符号的认识预应力钢筋 任务3钢筋混凝土结构图例符号的认识焊接网 钢筋的画法 钢筋在平面图中的配置表示方法如图1-6所示。钢筋、钢丝束的说明应给出钢筋代号、直径、数量、间距、编号及所在位置。钢筋在立面、断面图中的配置一般按图1-7表示。同时应沿钢筋的长度或在钢筋引出线上标注出钢筋的代号、直径、数量、间距、编号及所在位置。构件配筋图中箍筋的长度尺寸指箍筋的里皮尺寸，弯起钢筋的高度尺寸指钢筋外皮尺寸。任务3钢筋混凝土结构图例符号的认识 图1-6钢筋在平面图的表示方法任务3钢筋混凝土结构图例符号的认识 图1-7梁的配筋表示方法任务3钢筋混凝土结构图例符号的认识 三、尺寸标注钢筋的直径、数量或相邻钢筋中心距一般采用引出线方式标注，其尺寸标注有下面两种形式：（1）标注钢筋的根数和直径，如梁内受力筋和架立筋:(图1-5a)（2）标注钢筋的直径和相邻钢筋中心距，如梁内箍筋和板内钢筋：(图1-5b)钢筋简图中受力筋的尺寸按外皮尺寸标注，箍筋的尺寸按内皮尺寸标注任务3钢筋混凝土结构图例符号的认识 图1—5钢筋尺寸标注ab任务3钢筋混凝土结构图例符号的认识 学习情境1.2混凝土任务1混凝土的选用及强度指标的查用任务2混凝土的变形 任务1混凝土的选用及强度指标的查用一、混凝土的强度1、立方体抗压强度试验方法标准：制作边长为150mm的立方体在标准养护（温度20±2℃、相对湿度在95%以上）条件下，养护至28d龄期，用标准试验方法测得的极限抗压强度，称为混凝土标准立方体抗压强度混凝土等级：普通混凝土划分为十四个等级，即：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80。混凝土强度的级差为5N/mm^2例如，强度等级为C30的混凝土是指30MPa≤fcuk<35MPa。 影响立方体抗压强度的因素：内因：如强度与水泥标号、骨料品种、配合比等外因：试验方法（箍套）、温度、湿度、试件尺寸“箍套”作用不涂润滑剂涂润滑剂任务1混凝土的选用及强度指标的查用尺寸的影响：fcu(150)=0.95fcu(100)fcu(150)=1.05fcu(200) 真实反映以受压为主的混凝土结构构件的抗压强度。150mm×150mm×300mm或150mm×150mm×450mm棱柱体用立方体强度反映：2、混凝土轴心抗压强度fck混凝土的抗拉强度比抗压强度小得多，为抗压强度1/8~1/18。直接测试方法（拉伸）间接测试方法(弯折，劈裂)3、轴心抗拉强度ftk任务1混凝土的选用及强度指标的查用 试件尺寸100mm×100mm×500mm的柱体，两端各埋入一根d=16mm的变形钢筋，埋深为150mm，置于轴线上。用试验机夹头夹住两端外伸的钢筋施加拉力，破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断，平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度。直接受拉试验：16任务1混凝土的选用及强度指标的查用 《普通混凝土试验方法标准》（GB/T50081-2002力学性能）采用边长为150mm的立方体标准试件，劈裂抗拉强度为：劈裂抗拉试验：任务1混凝土的选用及强度指标的查用 《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081-2002）选用简支梁进行试验，采用三分点对称加载。抗折强度任务1混凝土的选用及强度指标的查用 任务1混凝土的选用及强度指标的查用二、混凝土的选用原则为保证结构安全可靠、经济耐久，选择混凝土时，要综合考虑材料的力学性能、耐久性能、施工性能和经济性等方面的要求。按照《混凝土结构设计规范》的要求进行选用：（1）素混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15；钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20；采用强度等级400MPa及以上的钢筋时，混凝土强度等级不应低于C25。（2）预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40，且不应低于C30。（3）承受重复荷载的钢筋混凝土构件，混凝土强度等级不应低于C30 任务2混凝土的变形混凝土的变形分为两类：混凝土的受力变形和体积变形一、单轴受压应力—应变曲线⑴受压混凝土一次短期加荷的-曲线 0fcsεu0.3fcs0.8fcs曲线ab段：水泥凝胶体的粘性流动和内部微裂缝的扩展使混凝土表现出越来越明显的塑性，应力应变关系偏离直线，应变的增长速度比应力增长快。内部微裂缝有所发展，但处于稳定状态，故b点称为临界应力点，相应的应力相当于的条件屈服强度。曲线bc段：应变增长速度进一步加快，应力应变曲线的斜率急剧减小，混凝土内部微裂缝进入非稳定发展阶段。0a段：应力应变关系接近于直线a点相当于混凝土的弹性极限。变形主要取决于骨料和水泥石的弹性变形，内部的初始微裂没有发展。曲线cd段：下降段的存在表明受压破坏后的混凝土仍保持一定的承载能力，它主要是由滑移面上的摩擦咬合力和为裂缝所分割成的混凝土小柱体的残余强度所提供。混凝土轴心受压时的应力应变关系ε0《混凝土结构设计规范》(GB50010)取εu=0.0033。峰值应变ε0随混凝土强度等级不同约在0.0015～0.0025之间变动，结构计算中一般取ε0=0.002。 原点弹性模量二、混凝土的弹性模量、变形模量割线模量切线模量任务2混凝土的变形 混凝土的弹性模量Ec测定：反复加载和卸载消除混凝土的塑性变形。混凝土弹性模量Ec的测定方法任务2混凝土的变形 混凝土的泊松比c泊松比是指一次短期加载(受压)时试件的横向应变与纵向应变之比。混凝土的切变模量当压应力较小时，约为0.15~0.18；接近破坏时，可达0.5以上。《规范》取c=0.2。c=0.2任务2混凝土的变形 三、混凝土单轴受拉应力－应变曲线当拉应力≤0.5ft*时，应力应变关系接近于直线；当约为0.8ft*时，反映受拉时塑性变形的发展。试件断裂时的极限拉应变一般取t=1.5×10-4。任务2混凝土的变形 混凝土的徐变：荷载保持不变的情况下随时间而增长的变形。任务2混凝土的变形四、混凝土的收缩与徐变 混凝土徐变产生的原因：1.是混凝土中的水泥凝胶体在荷载作用下产生粘性流动，并把它所承受的压力逐渐转给骨料颗粒，使骨料压应力增大，试件变形也随之增大；2.是混凝土内部的微裂缝在荷载长期作用下不断发展和增加，也使徐变增大。当应力不大时，徐变的发展以第一个原因为主；当应力较大时，则以第二个原因为主。任务2混凝土的变形 混凝土的徐变对钢筋混凝土结构的影响：在某种情况下，徐变有利于防止结构裂缝形成；有利于构件的应力重分布，减少应力集中现象及减少温度应力等。由于混凝土的徐变使构件变形增大；在预应力混凝土构件中，徐变会导致预应力损失；徐变使受弯和偏心受压构件的受压区变形加大，故而使受弯构件挠度增加，使偏压构件的附加偏心距增大而导致构件承载力的降低。有利影响不利影响总之，弊多利少，应尽量减少徐变。 在混凝土的组成成分中，水灰比愈大，水泥水化后残余的游离水愈多，徐变也愈大；水泥用量愈多，凝胶体在混凝土中所占比重也愈大，徐变也愈大；骨料愈坚硬，弹性模量愈大以及骨料所占体积比愈大，则由凝胶体流动后传给骨料压力所引起的变形也愈小，徐变也愈小。1)材料组成影响徐变的因素：养护环境湿度愈大，温度愈高，则水泥水化作用愈充分，徐变就愈小，混凝土在使用期间处于高温、干燥条件下所产生的徐变比低温、潮湿时明显增大。此外，由于混凝土中水分的挥发逸散与构件的体积与表面积之比有关，因而构件尺寸愈大，表面积相对愈小，徐变就愈小。2)外部环境任务2混凝土的变形 当≤0.5fcsh时，徐变与应力成正比，为线性徐变。3)应力大小当=(0.5~0.8)fcsh时，徐变的增长速度比应力的增长速度快，为非线性徐变。当σ>0.8fcsh时，混凝土内部的微裂缝进入非稳态发展，导致混凝土破坏。取σ=0.8fcsh作为混凝土的长期抗压强度。初应力越大，徐变也越大。任务2混凝土的变形 加载时混凝土的龄期越长，徐变越小。为了减少徐变，应避免过早地给结构施加长期荷载，例如在施工期内避免过早地撤除构件的模板支柱等，也可以采取加快混凝土硬结的措施来减小龄期对徐变的影响。4)龄期影响任务2混凝土的变形 ⑴混凝土的收缩与膨胀－混凝土在水中或处于饱和湿度情况下结硬时体积增大的现象称为膨胀。－混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为收缩。混凝土的收缩 影响混凝土收缩的因素水泥用量越多、水灰比越大，收缩就越大。骨料的级配好、弹性模量高，可减小混凝土的收缩。高温蒸养，收缩减少；使用环境的温度越高，相对湿度越低，收缩就越大。此外，水泥品种、混凝土的密实度、构件的体表比等都会对混凝土的收缩有影响。收缩和膨胀是在混凝土不受力的情况下而产生的变形，一般来说，收缩值比膨胀值大得多。混凝土的膨胀特性对混凝土构件往往是有利的，故一般不予考虑。任务2混凝土的变形 收缩的性质自由收缩约束收缩来自内部的钢筋约束来自支座的外部约束收缩对结构的影响自由收缩一般不会引起拉应力，故不会开裂约束收缩产生收缩应力甚至开裂梁板或其他构件，由于养护不好，在使用前就可能因混凝土收缩而产生裂缝；整片大面积的混凝土地面或楼面，在施工后就可能因混凝土的收缩而产生裂缝；在预应力混凝土结构中，混凝土的收缩会导致预应力的损失。收缩也对超静定结构（如拱）产生不利的内力，导致钢筋混凝土结构出现过大裂缝，造成不利影响。收缩的不利影响 是指钢筋伸入支座或支座负弯矩钢筋在跨间截断时，必须具有足够的锚固长度，通过锚固长度积累的粘结力。按钢筋所处部位和所起作用不同受压、受拉、支座、节点及钢筋截断时，锚固长度各异。⑵钢筋端部的锚固粘结应力情境1.3钢筋与混凝土的黏结 lTdmax以锚固粘结应力为例：u锚固设计的基本原则是必须保证足够的锚固粘结强度以使钢筋强度得以充分利用，即 ⑵摩擦力混凝土收缩后将钢筋紧紧地握裹住，当钢筋和混凝土产生相对滑移时，在钢筋和混凝土界面上将产生摩擦力。它取决于混凝土发生收缩、荷载和反力等对钢筋的径向压应力、钢筋和混凝土之间的粗糙程度等。钢筋和混凝土之间的挤压力越大、接触面越粗糙，则摩擦力越大。光圆钢筋与混凝土之间的黏结作用主要由三部分组成:化学胶着力、摩阻力和机械咬合力。 钢筋表面凹凸不平与混凝土产生的机械咬合作用而产生的力，即混凝土对钢筋表面斜向压力的纵向分力，取决于混凝土的抗剪强度。⑶机械咬合力变形钢筋的横肋会产生这种咬合力，它的咬合作用往往很大，是变形钢筋粘结力的主要来源。⑷钢筋端部的锚固力采取锚固措施后所造成的机械锚固力。 3.变形钢筋的粘结性能粘结强度仍由化学胶结力、摩擦力和钢筋表面凹凸不平的机械咬合力组成，但主要是钢筋表面突出肋与混凝土之间的机械咬合力。变形钢筋和光圆钢筋的主要区别是钢筋表面具有不同形状的横肋或斜肋。变形钢筋外围混凝土的内裂缝 4.影响粘结强度的因素(1)混凝土的强度等级高，粘结强度高；(2)保护层厚度大，钢筋的净距大，粘结强度高；(3)钢筋的直径小，粘结强度高；螺纹钢筋比月牙钢筋高；(4)横向箍筋，提高粘结强度；(5)横向压应力，提高粘结强度；(6)钢筋端部的弯钩、弯折及附加锚固措施，提高粘结强度。 谢谢观看/欢迎下载BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH