土建基础知识培训.docx
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土建基础知识培训
土建基础知识培训
一、基本概念
1、建筑材料
水泥：
粉状水硬性无机胶凝材料，能在空气中、潮湿环境中和水中凝结、硬化、发展和保持强度。
常用的水泥有普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥，其中矿渣硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸水泥因其水化热较低，通常用于大体积混凝土。
常用水泥在正常环境中存放三个月，强度将降低10%~20%，水泥存放时间按出厂日期算起，超过三个月应视为过期水泥。
硅酸盐水泥：
以硅酸钙为主要成分（硅酸二钙、硅酸三钙），与水反应生成水化硅酸钙，水泥的凝结、硬化和强度均依靠水化硅酸钙。
砂浆：
由胶凝材料（水泥、石灰、粘土）、细骨料（砂）和水拌合而成。
根据使用的胶凝材料的不用有水泥砂浆、石灰砂浆、粘土砂浆、混合砂浆。
混凝土：
也叫“砼”，由胶凝材料、骨料（砂石）和水按适当比例配合拌制的混合物，在经过浇筑成型硬化后得到的人造石材。
坍落度：
用于检测混凝土的和易性。
钢筋混凝土：
通过在混凝土中加入钢筋与之共同工作来改善混凝土力学性质的一种组合材料
外加剂：
为改善和调节混凝土性能而掺加的物质，常用的外加剂有减水剂、缓凝剂、早强剂、泵送剂、速凝剂。
保护层：
混凝土构件中起到保护钢筋避免钢筋直接裸露的那一部分混凝土，从混凝土表面到最外层钢筋（包括箍筋、构造筋、分布筋等）公称直径外边缘之间的最小距离。
2、建筑结构类型（按承重体系）
砖混结构：
竖向承重的墙、柱等用砖或砌块砌筑，横向承重的梁、楼板、屋面板等采用钢筋混凝土结构。
框架结构：
由梁和柱以刚接或铰接相连接构成承重体系的结构，即由梁和柱共同抵抗竖向荷载和水平荷载，墙只起到分隔空间的作用。
剪力墙结构：
用钢筋混凝土墙板代替框架结构中的梁、柱，承受竖向和水平荷载
框剪结构：
在框架结构中增加混凝土墙来提高结构的刚度。
筒体结构：
将剪力墙或密柱框架集中到结构内部或外围而形成空间封闭式的筒体，以获得较大的自由分割空间。
砌体结构：
用砖砌体、石砌体或砌块砌体建造的结构，又称砖石结构。
钢筋混凝土结构：
用钢筋混凝土建造的结构。
木结构：
以木材制作为主的结构。
钢结构：
以钢材制作为主的结构。
组合结构：
同一截面或杆件由两种或两种以上材料制作的结构,如钢管混凝土、压型钢板底模。
3、基础类型（按构造分）
独立基础：
当建筑上方采用框架结构或单层排架结构承重时，基础常采用方形、圆形和多边形等形式的独立式基础。
条形基础：
长度远大于宽度的一种基础形式。
桩基础：
通过打桩的方式将固定至坚硬岩层的基础。
筏板基础：
当建筑荷载较大，地基承载力较弱时，常采用筏板基础，其整体性好，能很好的抵抗地基不均匀沉降。
箱型基础：
由钢筋混凝土的底板、顶板、侧墙及一定数量的内隔墙构成封闭的箱体。
4、抗震相关
地震震级：
指地震的大小，以地震仪测定的每次地震活动释放的能量多少来确定的，震级相差一级，通过地震释放的能量相差32倍，7级地震释放能量为2×1015J，相当于30个广岛原子弹。
地震烈度：
受震地区地面及房屋建筑遭受地震破坏的程度。
烈度是根据人的感觉、家具和物品的震动情况、房屋和构筑物遭受破坏情况等定型的描绘，即地震在一定点震动的强烈程度。
烈度与震级、震源深度、震中距及地质条件有关。
目前我国使用的是十二度烈度表。
抗震设防烈度：
是一个地区作为抗震设防依据的地震烈度，应按国家规定权限审批或颁发的文件执行。
建筑抗震设防类别：
根据使用功能的重要性，和破坏后产生后果的严重性将建筑分为甲、乙、丙、丁四类。
结构抗震等级：
结构构件抗震设防的标准，根据烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级。
5、其他
施工缝：
因设计要求或施工需要分段浇筑而在先、后浇筑的混凝土之间所形成的接缝。
后浇带：
施工中为了防止现浇钢筋混凝土结构由于温度、收缩、沉降不均匀可能产生的有害。
裂缝，按照设计或规范要求在相应的位置预先留设临时施工缝。
结构缝：
伸缩缝、防震缝、沉降缝。
配合比：
两种或两种以上材料进行混合时的比例。
二、钢筋工程
1、力学性能
a-比例极限
b-屈服极限
c-抗拉极限
2、常用钢筋种类
强度等级单号
符号
屈服强度
抗拉强度
牌号
表面形状
HPB235
235
370
Q235
光圆
HRB335
335
490
20MnSi
月牙纹
HRB400
400
570
20MnSiV
20MnTi
RRB400
400
600
K20MnTi
3、钢筋连接
方法
25连接费用（估价）（元）
绑扎
搭接
12.5
焊接
闪光对焊
2
电弧焊
7
电渣压力焊
2
电阻点焊
气压焊
3~4
机械连接
套筒挤压
3（套筒价格）
套筒螺纹连接
3~5
闪光对焊—通电后，两钢筋轻微接触，通过低电压的强电流，产生高温，熔化后顶锻，形成镦粗结点。
Ø电弧焊
原理—利用弧焊机使焊条与焊件之间产生高温电弧，使焊条和电弧燃烧范围内的焊件熔化，待其凝固便形成焊缝或接头，弧焊机有直流与交流之分，常用的是交流弧焊机。
焊条规格—E4301、E4324……
E—表示焊条
43—表示熔敷金属抗拉强度的最小值（430N/mm2）
第三位数字—焊接的位置，0、1适用于全方位（平、立、仰、横）
第三位和四位数字组合——适用电流种类及药皮类型
Ø电阻点焊—利用电阻热熔化钢筋接触点，加压形成结点。
Ø套管冷挤压连接。
Ø螺纹连接
4、验收要点
Ø钢筋型号、直径—核对钢筋上的牌号、数字
Ø钢筋根数、摆放—根据图纸要求
Ø钢筋间距—用卷尺量，一般4~6根钢筋为一组
Ø锚固长度—按照图纸或施工规范要求
Ø连接方式—一般施工方案有要求
Ø搭接长度、套筒连接质量—量长度、力矩扳手检查
Ø螺栓取样—500个一组（取3个），取漏丝长的
Ø取样后搭接、焊接情况—按照方案或施工规范要求
Ø施工缝处理—凿清浮浆
Ø拉钩绑扎—同时勾住主筋和箍筋
Ø扎丝满绑
Ø“八”字绑
三、混凝土工程
1、混凝土强度
Ø立方体抗压强度
标准立方试块150mm×150mm×150mm，标准养护（温度20±3℃、相对湿度>90%）28天，以标准试验方法（普通试验机，试块表面不涂润滑剂，全截面受力，加荷速度为0.15～0.25MPa/s））测得的抗压强度，立方抗压强度是确定砼强度等级的依据。
C10—可作基础垫层
C15—构件最低强度等级
C20—HRB335级钢筋要求的最低强度等级
C30—预应力砼结构要求的最低强度等级
C40—采用钢铰线、钢丝、热处理钢筋的预
应力砼结构要求的最低强度等级
Ø轴心抗压强度（棱柱体抗压强度）
是采用150mm×150mm×300mm棱柱体作为标准试件，用标准试验方法所测得的抗压强度，实际工程中一般混凝土构件的长度比其截面尺寸大得多，因此轴心抗压强度能更好地反映混凝土的实际强度，做为结构计算的依据。
Ø抗拉强度
用标准立方体试件采用劈裂法测定混凝土的抗拉强度。
2、大体积混凝土浇筑方式
Ø全面分层
适用于结构的平面尺寸不宜太大，施工时从短边开始，沿长边推进比较合适。
Ø斜面分层
适用于长度较大的结构。
Ø分段分层
适用于单位时间内要求供应的混凝土较少，结构厚度不大而面积或长度较大的工程。
3、浇筑前准备
Ø场地准备
1、场地平整、道路畅通、确保砼送车顺利通行
2、浇筑部位上空无障碍物，确保汽车泵、布料机能安全运转
3、砼送管道固定到位
Ø材料准备：
1、水泥、砂石准备到位
2、应急防雨措施准备到位
Ø人员准备：
钢筋工、模板工、振捣工、汽车泵/布料机操作工、电工、水工、现场技术员、QC1/QC2、指挥员等准备到位，落实值班人员安排，并做好安全技术交底
Ø机械准备
1、汽车泵、地泵、布料机、振捣棒检定合格
2、夜间照明灯，备用柴油发电机。
4、混凝土运输
混凝土的运输过程中应满足不泄漏，不抛撒。
混凝土外露面，夏季应覆盖保水和防雨，冬季应覆盖保温。
运输距离不可过长，运输时间如用搅拌运输车运输不要超过1小时，普通车辆不要超过15分钟为好，以避免混凝土坍落度损失过大。
5、浇筑过程
Ø振捣压实
1、混凝土分层浇筑时，振捣上一层应插入下层中5cm左右，以消除两层之间的接缝，且应在下层混凝土初凝之前进行。
2、每次移动位置的距离应不大于振动棒作用半径R的1.5倍。
一般振捣棒的作用半径为300～400mm。
3、每一插点振捣时间以20～30秒为宜，一般以混凝土表面呈水平并出现均匀的水泥浆和不再冒气泡为止。
Ø模板看护
浇筑前一般情况下侧模为避免加固太紧致使模板内凹，螺栓并未加固到位，现场浇筑时需设人看护加固，防止发生胀模。
Ø钢筋补绑
为下料方便，一般会将面筋位置移动，放置下料口，待浇筑到一定高度后取出下料口，需安排人员对面筋进行补绑。
Ø埋件复测
浇筑过程由于混凝土流动对钢筋会产生冲击，有可能导致固定在钢筋上的埋件位置发生偏移，在浇筑过程中需安排人员对埋件进行复测，发生偏移及时调整。
6、混凝土养护
Ø概述
水泥水化作用则需要适当的温度和湿度条件，因此为了保证混凝土有适宜的硬化条件，使其强度不断增长，必须对混凝土进行养护。
混凝土浇注后，如不及时进行养护，混凝土中水分蒸发过快，形成脱水现象，使已形成凝胶体的水泥颗粒不能充分水化，不能转化为稳定的结晶，缺乏足够的粘结力，从而会在混凝土表面出现片状或粉状脱落。
此外，在混凝土尚未具备足够的强度时，水分过早的蒸发还会产生较大的收缩变形，出现干缩裂纹，影响混凝土的耐久性和整体性。
所以混凝土浇筑后初期阶段的养护非常重要，混凝土终凝后（一般4~6小时）应立即进行养护
Ø覆盖养护
用土工布保温，用塑料薄膜覆盖防止水分蒸发过快，并适当浇水。
Ø搭棚养护
用土工布、塑料薄膜覆盖，并搭设保温棚，棚内可设置碘钨灯，便于及时加热。
四、脚手架工程
1、概述
脚手架是建筑施工中不可缺少的临时设施。
它是为解决在建筑物高部位施工而专门搭设的，用作操作及堆料平台、施工作业和运输通道、结构支撑体系。
因此，脚手架在砌筑工程、混凝土工程、装修工程中有着广泛的应用。
2、脚手架分类（按支撑方式）
Ø落地式
搭设（支座）在地面、楼面、屋面或其他平台结构之上的脚手架。
Ø悬挑式
采用悬挑方式支固的脚手架。
3、脚手架组成
Ø钢管：
包括立杆、大横杆、小横杆、剪刀撑、斜杆和抛撑,一般采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管或无缝钢管
Ø扣件：
扣件为杆件的连接件,有对接扣件、直角扣件、旋转扣件三种基本形式，扣件在螺栓拧紧扭矩达到65Nm时不得发生破坏
Ø脚手板：
在脚手架中间铺设，便于堆放物料或人员通行，木脚手板的厚度不应小于50mm
Ø可调托撑：
调节高度，便于钢管支撑固定
Ø连墙键：
连墙件将立杆与主体结构连接在一起，可用钢管、型钢或粗钢筋等
4、脚手架验收要点
Ø扣件拧紧合格率—用力矩扳手检查
Ø剪刀撑搭设—按施工方案要求
Ø横距、纵距、步距—按施工方案要求
Ø端头处固定支撑—保证架体整体固定，避免发生滑移失稳
五、钢结构工程
1、概述
由型钢和钢板通过焊接、螺栓连接或铆接而制成的工程结构，钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强，材料匀质性和各向同性好，材料塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载，建筑工期短；其工业化程度高，可进行机械化程度高的专业化生产；加工精度高、效率高、密闭性好，其缺点是耐火性和耐腐性较差。
Ø焊接
Ø螺栓连接
Ø铆接
3、防火措施
Ø外包层
在钢结构外表添加外包层,可以现浇成型,也可以采用喷涂法（一般为砂浆）
Ø充水
空心型钢结构内充水是抵御火灾最有效的防护措施。
这种方法能使钢结构在火灾中保持较低的温度,水在钢结构内循环,吸收材料本身受热的热量。
受热的水经冷却后可以进行再循环,或由管道引入凉水来取代受热的水。
Ø屏蔽
钢结构设置在耐火材料组成的墙体或顶棚内,或将构件包藏在两片墙之间的空隙里,只要增加少许耐火材料或不增加即能达到防火的目的，这是一种最为经济的防火方法。
Ø涂料
采用钢结构防火涂料保护构件,这种方法具有防火隔热性能好、施工不受钢结构几何形体限制等优点,一般不需要添加辅助设施,且涂层质量轻,还有一定的美观装饰作用,属于现代的先进防火技术措施。
六、预应力工程
1、概述
Ø钢筋混凝土缺陷
1、受拉区混凝土过早开裂
2、高强度钢筋和高强度混凝土得不到利用
Ø预应力钢筋混凝土概念
结构构件受外荷载作用前,先人为的对它施加压力,由此产生的预压应力状态用以减小或抵消外荷载所引起的拉应力,提高构件的刚度和抗裂性。
2、材料
Ø预应力钢筋—强度越高越好，必须具有一定的塑性，同时还要求具有良好的加工性能，以满足对钢筋焊接、镦粗的加工要求。
常用的有钢绞线、钢丝、热处理钢筋。
Ø混凝土—强度高、收缩变形小、快硬、早强。
一般预应力混凝土构件的混凝土强度等级不低于C30，当采用高强钢丝时不低于C40。
3、施工方法
Ø先张法—先将预应力筋张拉固定，再浇筑混凝土，待混凝土强度不低于设计强度75%后，放松预应力筋，借助混凝土与预应力筋之间的粘结作用，对混凝土施加预应力。
Ø后张法—先浇筑混凝土，待达到设计强度75%以上后再张拉预应力筋形成预应力混凝土构件
4、锚具
预应力混凝土中所用的永久性锚固装置，是在后张法结构或构件中，为保持预应力筋的拉力并将其传递到混凝土内部的锚固工具。
5、预应力损失
预应力筋张拉后，由于混凝土和钢材的性质以及制作方法上原因，预应力筋中应力会逐步减少，并经过相当长的时间才会最终稳定下来，最终稳定后的预应力值（永存预应力）才对构件产生实际的预应力效果。
锚固损失：
锚具变形引起预应力筋的回缩、滑移。
摩擦损失：
在预应力筋张拉过程中，后张法预应力筋与孔道壁之间的摩擦，先张法预应力筋与锚具之间以及折点处的摩擦，也会使张拉应力造成损失。
混凝土的收缩和徐变引起的损失。
松弛损失：
长度不变的预应力筋，在高应力的长期作用下会产生松弛，会引起预应力损失。
温差损失：
先张法中的热养护引起的温差损失。
弹性压缩损失：
混凝土弹性压缩，后张法中后拉束对先张拉束造成的压缩变形而产生分批张拉损失等。
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