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1、学习情境1.1 钢筋,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
2、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
3、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。,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：
4、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
5、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
6、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
7、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
8、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
9、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1-5 a) （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1-5 b) 钢筋简图中受力
10、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15 钢筋尺寸标注,a,b,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,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202、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
11、的级差为5N/mm2例如，强度等级为C30的混凝土是指30MPafcuk35MPa。,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) = 0.95 fcu(100) fcu(150) = 1.05 fcu(200),真实反映以受压为主的混凝土结构构件的抗压强度。 150mm150mm300mm 或150mm150mm450mm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
12、强度1/81/18。,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100mm100mm500mm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：,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
13、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
14、）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, 受压混凝土一次短期加荷的- 曲线,0,fcs,u,0.3fcs,0.8fcs,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
15、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,0,混凝土结构设计规范(GB50010)取u=0.0033。,峰值应变0随混凝土强度等级不同约在0.00150.0025之间变动，结构计算中一般取0=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
16、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0.150.18；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0.5 ft *时，应力应变关系接近于直线； 当约为0.8 ft*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=1.510-4 。,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
