2019最新3第三章混凝土及钢筋混凝土工程数学

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04:20土木工程系.施工教研室第1页水运工程施工技术与组织-N304:20土木工程系.施工教研室第2页第二章混凝土及钢筋混凝土工程•钢筋工程•模板工程•混凝土工程(制备、运输、浇筑和养护)•混凝土的特殊施工方法•混凝土构件预制厂04:20土木工程系.施工教研室第3页第一节钢筋工程现场浇注:优点—整体性好、抗震防渗性能强;缺点—施工难度大、工期长、模板及支架材料消耗多、现场运输量大、劳动强度高、恶劣施工条件下增加技术措施而增加造价。预制装配:优点—工厂化管理、工业化施工、劳动强度小、简化现场组织和管理工作而降低工程造价。缺点—整体性差。运输量增加、安装技术要求高。工程中一般采用成品钢筋,在浇筑现场安放以保证质量提高施工速度。工程用钢材种类:钢筋(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级)、高强度钢丝(冷拨低碳钢丝、碳素钢丝)。钢筋圆盘(直径小于10的钢筋或高强度钢丝)、钢筋捆(直径大于12的钢筋、长度为6~12m)。钢筋进场抽检、依品种规格按批分别堆存。钢筋加工:调直、除锈、划线剪切、弯曲、绑扎、焊接等工序。(钢筋的冷加工)04:20土木工程系.施工教研室第4页一.钢筋加工(调、除、切、弯、绑、焊)1.调直及去锈(1)手工调直、机械调直(调直、除锈、剪切)。冷拉调直(作用:提高屈服点、拉长钢筋、建立预应力、调直)(2)除锈2.划线与剪切(切断)钢筋剪切:手动剪切(<20mm)、剪切机床剪切(20~40)、电弧或氧气切割(>40mm)。3.钢筋弯曲手动(≤30mm);电动(≤40mm)、大弧度环形钢筋(弧形样板)。4.绑扎与焊接指人工绑扎(20~22号铁丝)和焊接。应采用焊接形式。(1)接触对焊(闪光对焊):利用变压器产生的低电压强电流,使焊件本身的固有电阻和接触电阻产生高温熔化端头,施加轴向力顶锻形成对焊接头。(2)接触点焊(点焊):适用已除锈的交叉钢筋或网片的焊接。(3)电弧焊:利用电弧焊机使焊条与焊件之间产生高温(60000C)电弧,将焊条与电弧燃烧范围内的焊件金属很快熔化而形成焊缝或焊接接头。04:20土木工程系.施工教研室第5页04:20土木工程系.施工教研室第6页二.钢筋冷加工钢筋冷加工过程中,钢筋的结晶体间产生不可还原的沿着结晶体平面的相对滑动,晶体的排列位置改变,使得晶体之间的滑动受阻,因而提高了钢筋抵抗外力作用的能力(屈服强度),但同时其塑性降低而使钢筋变硬变脆。冷拉时效、冷拉控制(单控、双控)。三.钢筋加工厂一般由原料、加工、装配及储存四个车间组成。尽量减少运输路线四.钢筋的安装单根钢筋安装:划线—装设—垫块—架立(支撑钢筋)网片或骨架安装:吊装就位。04:20土木工程系.施工教研室第7页04:20土木工程系.施工教研室第8页五.钢筋下料计算-N4钢筋直线下料长度=钢筋外包尺寸+弯钩增加长度-弯曲量度差箍筋下料长度=箍筋周长+箍筋调整值其中:钢筋外包尺寸=构件外形尺寸-保护层厚度1.混凝土保护层厚度环境类别板、墙、壳梁柱≤C20C25-C45≥C50≤C20C25-C45≥C50≤C20C25-C45≥C50一201515302525303030二a-2020-3030-3030b-2520-3530-3530三-3025-4035-4035注:基础中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于40mm;当无垫层时不应小于70mm.04:20土木工程系.施工教研室第9页环境类别条件一.室内正常环境二.a室内潮湿环境:非严寒和非寒冷地区的露天环境,与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境。b严寒和寒冷地区的露天环境,与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境三.使用除冰盐的环境;严寒和寒冷地区冬季水位变动的环境;滨海室外环境四.海水环境五受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境弯起钢筋的弯起角度:梁:H≤800mm时,45°;H>800mm时,60°板:一般为30°。注:由于弯起钢筋施工操作较复杂,目前设计已较少采用。04:20土木工程系.施工教研室第10页2.钢筋弯曲量度差(1)450弯曲(α=450)2.5,1.8645360Ddd000设弯心直径则:外包尺寸={[(2.5d/2)+d)]tan(45/2)}2中心线尺寸=(2.5d+d)=1.37d量度差=1.86-1.37=0.49d,取0.5d2.5,360360Dd00设弯心直径则:外包尺寸=2(2.5/2+d)tan(/2)中心线尺寸=(2.5d+d)量度差=4.5dtan(/2)-3.5d(2)任意角弯曲(α)钢筋弯曲角度3004506009001350钢筋弯曲量度差值0.35d0.5d0.85d2d2.5d04:20土木工程系.施工教研室第11页002.5,360360Dd设弯钩直段长度为3d,弯心直径则:弯钩全长=3d+(2.5d+d)弯钩增加长度:3d+(2.5d+d)-2.5/2+d3.钢筋弯钩增加长度(1)α角度弯钩(2)常用弯钩增加长度钢筋弯钩角度90013501800钢筋弯钩增加长度3.5d4.9d6.25d04:20土木工程系.施工教研室第12页4.箍筋调整值箍筋调整值综合考虑了弯钩增加长度和弯曲量度差,工程中可参照下表选用。箍筋量度方法箍筋调整值4~56810~12量外包尺寸40506070量内皮尺寸80100120150~170(1)调整值计算:4.9-3d=1.9d(利用上图计算);或(d/2+2.5d/2)*(135/180)*3.14-(2.5d/2+d)=1.87d,取1.9d(2)采用外包尺寸计算箍筋长度[(h-保护层*2)+(b-保护层*2)]*2+8d+1.9d*2+max(10d,75mm)*204:20土木工程系.施工教研室第13页04:20土木工程系.施工教研室第14页04:20土木工程系.施工教研室第15页04:20土木工程系.施工教研室第16页04:20土木工程系.施工教研室第17页钢筋计算实例某建筑物简支梁配筋如图所示,试计算钢筋下料长度。钢筋保护层取25mm。(梁编号为L1共10根,箍筋按内皮尺寸计算)04:20土木工程系.施工教研室第18页计算钢筋下料长度①号钢筋下料长度(6240-2×25+2×200)+2×6.25×25-2×2×25=6802(mm)②号钢筋下料长度:6240-2×25+2×6.25×12=6340(mm)③号弯起钢筋下料长度上直段钢筋长度(240-25)+50+500=765(mm)斜段钢筋长度(500-2×25)×1.414=636(mm)中间直段长度6240-2×[240+50+500+(500-450)]=3760(mm)下料长度(765+636)×2+3760+6.25×25×2-0.5×25×4=6824(mm)④号钢筋下料长度计算为6824mm。⑤号箍筋下料长度[(200-2×25)+(500-2×25)]×2+100=1300(mm)04:20土木工程系.施工教研室第19页构件名称钢筋编号简图钢号直径(mm)下料长度(mm)单根根数合计根数质量(kg)L1梁(共10根)(1)A256802220523.75(2)A126340220112.60(3)B256824110262.72(4)B256824110262.72(5)A613003232091.78合计Φ6:91.78Kg;Φ12:112.60kg;Φ25:1049.19kg3.钢筋统计表04:20土木工程系.施工教研室第21页第二节模板工程-N5一.模板的作用和要求(1)模板尺寸、位置和高程必须准确,以保证浇筑构件的形状和位置准确。(2)模板必须有足够的强度和刚度,以保证在混凝土浇筑过程中不损坏、变形小。(3)接缝不漏浆,面临浇筑混凝土表面应平整光滑,以保证拆模后混凝土构件外观质量。(4)尽量采用标准模板,通用性好,标准模板的尺寸和种类的数目尽量减少。(5)模板的周转率高,材料用量省,费用省。04:20土木工程系.施工教研室第22页二.模板的种类和构造主要内容:模板的种类、构造、安装和发展方向。按使用方式划分:现场浇筑混凝土模板、预制构件模板按制作材料划分:木、钢、钢木组合、钢筋混凝土、钢丝网水泥模板按结构形式划分:拆移式(标准模板或工具式模板)、固定式、移动式和滑升式等。1.拆移式模板—加工厂做成元件(或通过租赁),现场拼装,当混凝土达到拆模强度后拆除送至另一浇筑地点继续使用。1)木模板—对木材要求高,且消耗量大,重复利用率低。2)钢模板—支撑体系由小椤、大椤、立柱、拉杆及斜撑组成。跨度大于4m的梁,中部应起拱0.2%~0.3%,以防止跨中梁底下垂。3)定型组合钢模板—用起重机吊运及安装,用对拉螺栓对拉固定即可使用。2.固定式模板—用于外形复杂且特殊的混凝土构件浇筑的情况。3.滑升式模板(滑模)—边浇混凝土边提升模板,逐步完成建筑物的混凝土浇筑工作。滑长式模板由模板系统、操作平台和提升系统组成。4.预制混凝土模板—包括工具式模板和台模两种。04:20土木工程系.施工教研室第23页符号名称g1k模板及支架自重g2k新浇混凝土自重g3k钢筋自重P4k施工人员等自重(均布和集中力两种情况)P5k振捣荷载(振捣半径范围内按液体计算,振捣半径外按常量计算)P6k新浇混凝土侧压力(近似计算)P7k倾倒混凝土产生的荷载(一)荷载规定(二)荷载组合—采用最不利组合方式,按规定计算。(三)模板和支架的允许挠度值:1/400、1/250。水下模板:混凝土容重取浮容重,并应考虑内外水位差及波浪的影响。三.模板的设计四.模板工作组织实施的内容:包括制作、运输、安装、拆除及修理。04:20土木工程系.施工教研室第24页04:20土木工程系.施工教研室第25页楼板支模图50100木龙骨混凝土楼板步距1200纵横间距1200×120048斜拉杆碗扣式脚手架12厚竹胶模板水平拉杆100×100木龙骨满堂脚手架立杆在楼面上垫木板90090090004:20土木工程系.施工教研室第26页04:20土木工程系.施工教研室第27页04:20土木工程系.施工教研室第28页04:20土木工程系.施工教研室第29页模板工程方面发展方向不断开发新型模板,以满足清水混凝土的施工要求,同时因地制宜地发展多种支摸方法;开发钢框胶合板模板、中型钢模板、钢或胶合板可拆卸式大模板、塑料或玻璃钢模壳等工具式模板及支撑体系,进一步提高了模板制作质量和施工技术水平。模板工程占钢筋混凝土工程总价的20%~30%,占劳动量的30%~40%,占工期的50%左右,决定着施工方法和施工机械的选择,直接影响工期和造价。模板是使新拌混凝土在浇筑过程中保持设计要求的位置尺寸和几何形状,使之硬化成为钢筋混凝土结构或构件的模型。模板工程的施工包括模板的选材、选型、设计、制作、安装、拆除和周转等过程。一.模板的作用、要求和种类模板系统包括模板、支架和紧固件三个部分。模板又称模型板,是新浇混凝土成型用的模型。支承模板及承受作用在模板上的荷载的结构(如支柱、桁架等)均称为支架。模板及其支架应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工设备和材料供应等条件进行设计。模板及其支架的要求:有足够的承载力、刚度和稳定性,能可靠地承受浇筑混凝土的重力、侧压力以及施工荷载。保证工程结构和构件各部位形状尺寸和相互位置的正确;构造简单,装拆方便,便于钢筋的绑扎与安装、混凝土的浇筑与养护等工艺要求;接缝严密,不得漏浆。模板及其支架的分类:按其所用的材料不同分为木模板、钢模板、钢木模板、钢竹模板、胶合板模板、塑料模板、铝合金模板等;按其结构的类型不同分为基础模板、柱模板、楼板模板、墙模板、壳模板和烟囱模板等;按其形式不同分为整体式模板、定型模板、工具式模板、滑升模板、胎模等。二.木模板木模板及其支架系统一般在加工厂或现场木工棚制成元件,然后再在现场拼装。图4.1所示为基本元件之一拼板的构造。1.基础模板基础的特点是高度不大而体积较大,基础模板一般利用地基或基槽(坑)进行支撑。安装时,要保证上下模板不发生相对位移,如为杯形基础,则还要在其中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