《建筑具體施工和安全》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

1、建筑具體施工和安全實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)一鋼筋冷拉原理的驗(yàn)證及冷拉安全操作鋼筋冷拉原理的驗(yàn)證及冷拉安全操作實(shí)驗(yàn)類(lèi)型：實(shí)驗(yàn)類(lèi)型：綜合性 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：3 3一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜じ鞣N類(lèi)型鋼筋的性質(zhì)熟悉鋼筋冷拉設(shè)備的布置、操作掌握鋼筋冷拉原理掌握鋼筋冷拉參數(shù)控制手段掌握鋼筋冷拉時(shí)的安全措施二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對(duì)鋼筋樣品進(jìn)行驗(yàn)收，熟悉冷拉設(shè)備，驗(yàn)證冷拉原理和時(shí)效作用，掌握鋼筋冷拉操作技術(shù)和冷拉過(guò)程中的安全防護(hù)措施。三、實(shí)驗(yàn)儀器鋼筋冷拉機(jī)防護(hù)檔板三相低壓變壓器夾具便攜式電子點(diǎn)式測(cè)溫儀酚醛紙板直尺四、所需耗材級(jí)熱軋鋼筋級(jí)熱軋鋼筋級(jí)熱軋鋼筋級(jí)熱軋鋼筋五、實(shí)驗(yàn)原理、方法和手段 鋼筋混凝土工程中所用的鋼筋均應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查驗(yàn)收，

2、合格后方能入庫(kù)存放、待用。 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范要求：鋼筋進(jìn)場(chǎng)時(shí)，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（如：鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋(GB1499-2007)）等規(guī)定抽取試件做力學(xué)性能檢驗(yàn)，其質(zhì)量必須符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。驗(yàn)收內(nèi)容包括：查對(duì)鋼筋標(biāo)牌等出廠證明，檢查外觀，并按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定抽取試樣進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)。標(biāo)牌應(yīng)注明生產(chǎn)廠、生產(chǎn)日期、鋼號(hào)、爐罐號(hào)、鋼筋級(jí)別、直徑等，除此之外還應(yīng)有產(chǎn)品合格證、出廠檢驗(yàn)報(bào)告等。鋼筋的外觀檢查包括：鋼筋應(yīng)平直、無(wú)損傷，表面不得有裂紋、油污、顆粒狀或片狀銹蝕。鋼筋表面凸塊不允許超過(guò)橫肋螺紋的高度；鋼筋的外形尺寸應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。力學(xué)性能試驗(yàn)時(shí)，從每批中任意抽出兩根鋼筋，每根鋼

3、筋上取兩個(gè)試樣分別進(jìn)行拉力試驗(yàn)(測(cè)定其屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率)和冷彎試驗(yàn)。五、實(shí)驗(yàn)原理、方法和手段 在常溫下對(duì)鋼筋進(jìn)行強(qiáng)力拉伸，以超過(guò)鋼筋的屈服強(qiáng)度的拉應(yīng)力，使鋼筋產(chǎn)生塑性變形，可提高鋼筋的屈服點(diǎn)，從而提高鋼筋的強(qiáng)度，達(dá)到節(jié)省鋼材的目的，鋼筋經(jīng)過(guò)冷加工后，強(qiáng)度提高，塑性降低，在工程上可節(jié)省鋼材。同時(shí)也完成了除銹和調(diào)直。圖1-1中o a b c d e為鋼筋的拉伸特性曲線。冷拉時(shí)，拉應(yīng)力超過(guò)屈服點(diǎn)b達(dá)到c點(diǎn)，然后卸載。由于鋼筋已產(chǎn)生塑性變形，卸載過(guò)程中應(yīng)力應(yīng)變曲線將沿o1cde變化，并在c點(diǎn)附近出現(xiàn)新的屈服點(diǎn)，該屈服點(diǎn)明顯高于冷拉前的屈服點(diǎn)b，這種現(xiàn)象稱(chēng)為“變形硬化”。 五、實(shí)驗(yàn)原理、方法和手

4、段圖1-1鋼筋拉伸特性曲線應(yīng)變五、實(shí)驗(yàn)原理、方法和手段冷拉后的新屈服點(diǎn)并非保持不變，而是隨時(shí)間延長(zhǎng)提高至c點(diǎn)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為“時(shí)效硬化”。由于變形硬化和時(shí)效硬化的結(jié)果，其新的應(yīng)力應(yīng)變曲線則為ocde，此時(shí)，鋼筋的強(qiáng)度提高了，但同時(shí)脆性增加。圖中c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力即為冷拉鋼筋的控制應(yīng)力，o2即為相應(yīng)的冷拉率。 五、實(shí)驗(yàn)原理、方法和手段 冷拉后鋼筋有內(nèi)應(yīng)力存在，內(nèi)應(yīng)力會(huì)促進(jìn)鋼筋內(nèi)的晶體組織調(diào)整，使屈服強(qiáng)度進(jìn)一步提高。該晶體組織調(diào)整過(guò)程稱(chēng)為“時(shí)效”。對(duì)于、級(jí)鋼筋在常溫下一般要經(jīng)過(guò)1520天才能完成這一過(guò)程（稱(chēng)為自然時(shí)效），但在100溫度下，則只需2小時(shí)。尤其是級(jí)和級(jí)的冷拉鋼筋，在自然時(shí)效難以達(dá)到時(shí)效效果的

5、情況下更適宜采用人工時(shí)效。此時(shí)，只需加熱到150200，經(jīng)過(guò)1520分鐘，就可以完成時(shí)效過(guò)程。但是需注意，加溫不宜過(guò)高，否則會(huì)得到相反的結(jié)果。加溫到450時(shí)，冷拉鋼筋的強(qiáng)度反而會(huì)有所降低，塑性卻有所增強(qiáng)；當(dāng)加溫到700時(shí)，冷拉鋼筋會(huì)恢復(fù)到冷拉前的力學(xué)性質(zhì)。五、實(shí)驗(yàn)原理、方法和手段鋼筋冷拉機(jī)由拉力設(shè)備、承力結(jié)構(gòu)、鋼筋?yuàn)A具、測(cè)量設(shè)備等部分組成，如圖1-2所示。鋼筋冷拉控制可以用控制冷拉應(yīng)力或冷拉率的方法，即通過(guò)標(biāo)尺、彈簧測(cè)力器、電子秤或液壓千斤頂進(jìn)行冷拉質(zhì)量控制。六、實(shí)驗(yàn)步驟 選取4根鋼筋，級(jí)、級(jí)、級(jí)、級(jí)各一根，將其錨固在鋼筋冷拉機(jī)上，初始應(yīng)力分別設(shè)為230 、360、420、630N/mm2，張

6、拉后釋放應(yīng)力，用直尺測(cè)量其是否仍處于彈性形變狀態(tài)，若仍處于彈性形變，依次遞增10 N/mm2應(yīng)力，直至出現(xiàn)塑性變形為止，并記錄該狀態(tài)下的屈服點(diǎn)應(yīng)力（表1-1）。記錄后對(duì)鋼筋繼續(xù)張拉，在屈服點(diǎn)應(yīng)力的基礎(chǔ)上依次遞增50 N/mm2應(yīng)力，直至鋼筋拉斷或出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象。 選取4根未經(jīng)冷拉的鋼筋級(jí)、級(jí)各兩根，將其分做兩組錨固在鋼筋冷拉機(jī)上，對(duì)每組中的級(jí)、級(jí)鋼筋分別用500、700N/mm2進(jìn)行張拉，第一組不加熱，20分鐘后放張；第二組通電加熱，加熱溫度溫度設(shè)為200，通電加熱時(shí)間20分鐘后放張，分別測(cè)量其冷拉率。并在鋼筋冷卻后，重新依照實(shí)驗(yàn)一的步驟測(cè)量其新的屈服點(diǎn)應(yīng)力（表1-2）。 選取4根未經(jīng)冷拉的級(jí)鋼

7、筋，將其錨固在鋼筋冷拉機(jī)上，用500N/mm2進(jìn)行張拉，分別采取不加熱、通電加熱至200、450、700的方式20分鐘后放張；鋼筋冷卻后分別測(cè)量其冷拉率并重新依照實(shí)驗(yàn)一的步驟測(cè)量其新的屈服點(diǎn)應(yīng)力（表1-3）。七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及處理鋼筋型號(hào)鋼筋型號(hào)級(jí)級(jí)級(jí)級(jí)初始應(yīng)力初始應(yīng)力第二次張拉第二次張拉第三次張拉第三次張拉第四次張拉第四次張拉。屈服強(qiáng)度（屈服強(qiáng)度（N/mm2）第第n次張拉次張拉第第n+1次張拉次張拉。抗拉強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度（N/mm2）表表1-1屈服強(qiáng)度測(cè)定屈服強(qiáng)度測(cè)定表1-2冷拉率及新屈服強(qiáng)度的測(cè)定鋼筋型號(hào)鋼筋型號(hào)第一組第二組級(jí)級(jí)級(jí)級(jí)控制應(yīng)力（控制應(yīng)力（N/mm2）冷拉率（冷拉率（%）新屈服強(qiáng)度（

8、新屈服強(qiáng)度（N/mm2）表1-3溫度對(duì)冷拉效果的影響溫度溫度常溫常溫冷拉率（冷拉率（%）新屈服強(qiáng)度（新屈服強(qiáng)度（N/mm2）八、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)冷拉和張拉鋼筋要嚴(yán)格按照規(guī)定應(yīng)力和伸長(zhǎng)率進(jìn)行，不得隨便變更。應(yīng)防止斜拉，無(wú)論拉伸或放松鋼筋都應(yīng)該緩慢均勻進(jìn)行。發(fā)現(xiàn)機(jī)具有異常應(yīng)停止張拉。冷拉鋼筋要上好夾具，人離開(kāi)后再發(fā)開(kāi)車(chē)信號(hào)。發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)或其它問(wèn)題時(shí)，要先行停車(chē)，放松鋼筋后，才能進(jìn)行檢查修理及重新操作。作業(yè)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)要有一名同學(xué)專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)指揮。用卷?yè)P(yáng)機(jī)冷拉前應(yīng)設(shè)置防護(hù)檔板，沒(méi)有檔板時(shí)，應(yīng)將卷?yè)P(yáng)機(jī)與冷拉方向成90度角并采用封閉式導(dǎo)向滑輪。操作時(shí)要站在防護(hù)檔板后，冷拉場(chǎng)地不準(zhǔn)站人和通行，防止鋼筋拉斷、夾具滑脫飛出傷人

9、。在測(cè)量鋼筋的伸長(zhǎng)度或加楔、擰緊螺栓時(shí)應(yīng)站在鋼筋兩側(cè)操作，并停止卷?yè)P(yáng)機(jī)或千斤頂拉伸操作。冷拉時(shí)正對(duì)端頭不許站人或跨越鋼筋。八、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 張拉鋼筋，兩端應(yīng)設(shè)置防護(hù)檔板，鋼筋張拉后要加以保護(hù)，禁止壓重物或在上面行走。嚴(yán)禁直接沖擊正在張拉的鋼筋。 張拉系統(tǒng)檢查無(wú)誤，即可通電加熱。 張拉過(guò)程中反復(fù)量讀電熱線路中各項(xiàng)參數(shù)，如出現(xiàn)反?，F(xiàn)象說(shuō)明可能安裝有誤或出現(xiàn)了分流現(xiàn)象，應(yīng)立即斷電檢查處理。各參數(shù)要詳細(xì)記錄以便追溯檢查。 電加熱時(shí)，采用酚醛紙板作絕緣材料，對(duì)鋼筋和墊板與錨固肋之間進(jìn)行絕緣，防止分流。 采用便攜式電子點(diǎn)式測(cè)溫儀測(cè)量電加熱的溫度，測(cè)溫時(shí)對(duì)鋼筋兩端均需進(jìn)行。 電源的電壓必須穩(wěn)定在380400

10、 V之間。九、預(yù)習(xí)和思考題查閱鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋(GB1499-2007)。預(yù)習(xí)冷拉原理。思考為何要對(duì)鋼筋進(jìn)行冷拉操作。思考若鋼筋需要焊接時(shí)，為何應(yīng)在焊接之后進(jìn)行冷拉。十、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求根據(jù)鋼筋標(biāo)牌上信息，及GB1499-2007中的數(shù)據(jù)比較各級(jí)鋼筋的異同。根據(jù)表1-1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制各級(jí)鋼筋塑性變化規(guī)律曲線，確定鋼筋的屈服強(qiáng)度值，并與理論值比較。根據(jù)表1-2，畫(huà)出級(jí)、級(jí)鋼筋塑性變化規(guī)律曲線，判定時(shí)效作用對(duì)鋼筋的影響。根據(jù)表1-3，畫(huà)出各種情況下的級(jí)鋼筋塑性變化規(guī)律曲線，說(shuō)明溫度對(duì)時(shí)效作用的影響。根據(jù)冷拉過(guò)程，辨識(shí)現(xiàn)場(chǎng)存在的危險(xiǎn)源，并編制本實(shí)驗(yàn)安全操作規(guī)程?；卮鹚伎碱}2、3.實(shí)驗(yàn)二鋼絲繩參數(shù)

11、測(cè)量及安全彎的設(shè)置鋼絲繩參數(shù)測(cè)量及安全彎的設(shè)置實(shí)驗(yàn)類(lèi)型：實(shí)驗(yàn)類(lèi)型：綜合性 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：3 3一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜や摻z繩的性質(zhì)掌握鋼絲繩的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)掌握鋼絲繩安全彎的設(shè)置方法掌握鋼絲繩允許拉力計(jì)算方法二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容讀取鋼絲繩標(biāo)號(hào)，熟悉鋼絲繩加工設(shè)備，測(cè)量鋼絲繩的節(jié)距、直徑，計(jì)算鋼絲繩報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)和各用途下的允許拉力，設(shè)置“安全彎”，觀察并說(shuō)明“安全彎”的作用過(guò)程。三、實(shí)驗(yàn)儀器鋼絲繩切斷器鋼絲繩夾扳手 卷?yè)P(yáng)機(jī)地錨游標(biāo)卡尺四、所需耗材637鋼絲繩一卷細(xì)鐵絲五、實(shí)驗(yàn)原理、方法和手段 鋼絲繩是由多層鋼絲捻成股，再以繩芯為中心，由一定數(shù)量股捻繞成螺旋狀的繩。在物料搬運(yùn)機(jī)械中，供提升、牽引、拉緊和承載之用。鋼絲

12、繩使用一定時(shí)間后，就會(huì)產(chǎn)生斷絲，腐蝕和磨損現(xiàn)象，其承載能力就降低了。經(jīng)檢查有下列情況之一者，應(yīng)予以報(bào)廢。 鋼絲繩磨損或銹蝕達(dá)直徑的40%以上； 鋼絲繩整股破斷； 使用時(shí)斷絲數(shù)目增加得很快； 鋼絲繩每一節(jié)距長(zhǎng)度范圍內(nèi)，斷絲根數(shù)不允許超過(guò)規(guī)定的數(shù)值（見(jiàn)JGJ 33-2001）。 為了便于檢查接頭是否可靠和發(fā)現(xiàn)鋼絲繩是否滑動(dòng)，可在最后一個(gè)夾頭后面大約500mm處再安一個(gè)夾頭，并將繩頭放出一個(gè)“安全彎”。這樣，當(dāng)接頭的鋼絲繩發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，“安全彎”首先被拉直，這時(shí)就應(yīng)該立即采取措施處理。五、實(shí)驗(yàn)原理、方法和手段 圖2-1 安全彎設(shè)置方式 鋼絲繩的允許拉力按下列公式計(jì)算： 式中Fg鋼絲繩的允許拉力，KN；

13、 Fg鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和，KN； 換算系數(shù)，637鋼絲繩?。?K鋼絲繩的安全系數(shù)，按照表2-1取用。表2-1 鋼絲繩的安全系數(shù)用途用途安全系數(shù)安全系數(shù)用途用途安全系數(shù)安全系數(shù)做纜風(fēng)3.5作吊索、無(wú)彎曲時(shí)67用于手動(dòng)起重設(shè)備4.5做捆綁吊索810用于機(jī)動(dòng)起重設(shè)備56用于載人的升降機(jī)14六、實(shí)驗(yàn)步驟 在鋼絲繩切口兩側(cè)用細(xì)鐵絲捆扎牢固，用鋼絲繩切斷器切斷兩段鋼絲繩，其長(zhǎng)度分別為1米、5米。 用游標(biāo)卡尺測(cè)量鋼絲繩的節(jié)距和直徑，并做好記錄。 固定好卷?yè)P(yáng)機(jī)和夾具，打開(kāi)電源對(duì)鋼絲繩進(jìn)行張拉，慢慢增加拉力，直至鋼絲繩斷裂，記錄其張拉過(guò)程。 選取合適的鋼絲繩繩夾，在5米長(zhǎng)的鋼絲繩上設(shè)置好“安全彎”。 固定

14、好卷?yè)P(yáng)機(jī)和夾具，打開(kāi)電源對(duì)設(shè)置好“安全彎”的鋼絲繩進(jìn)行張拉，慢慢增加拉力，直至安全彎變直。七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及處理請(qǐng)記錄鋼絲繩的節(jié)距和直徑，并將經(jīng)過(guò)計(jì)算的結(jié)果填入自行設(shè)計(jì)的表格中。表格中的內(nèi)容需包含實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求中的1、3、5項(xiàng)，其余各項(xiàng)請(qǐng)用文字表述。八、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)鋼絲繩被切斷前應(yīng)在切口兩側(cè)用細(xì)鐵絲捆扎，以防切斷后繩頭松散。鋼絲繩的更新標(biāo)準(zhǔn)是由每一節(jié)距（捻距）內(nèi)的鋼絲折斷數(shù)決定的。測(cè)量時(shí)，捻距就是任一個(gè)鋼絲繩股，環(huán)繞一周的軸向距離。如圖2-2所示的6股繩，在繩上一條直線上數(shù)6節(jié)就是這條繩的捻距。一個(gè)節(jié)距是指某一股鋼絲搓繞繩一周的長(zhǎng)度；測(cè)鋼絲繩直徑需要將游標(biāo)卡尺卡在鋼絲繩的最粗處。選用鋼絲繩繩夾時(shí)，應(yīng)使其U形環(huán)的內(nèi)側(cè)凈距比鋼絲繩直徑大13mm，太大了卡扣連接卡不緊，容易發(fā)生事故。 上繩夾時(shí)一定要將螺栓擰緊，直到繩被壓扁1314直