平法教案三.doc

《平法识图与钢筋翻样》课程单元教学设计（教案）三
本次课标题
平法的通用构造
授课教师
胡勇军
授课班级
12级建筑工程1、2班
上课时间
2学时
上课地点
建工楼501
建工楼503
教学目标
能力（技能）目标
知识目标
通过对前面知识的系统学习，本次课程需要学生能够了解基础结构与上部主体结构的分界位置；掌握几种基础结构与上部主体部分嵌固的情况与具体位置；熟练掌握平法施工图的通用构造。
1.了解基础结构与上部主体结构的分界位置；
2.掌握几种基础结构与上部主体部分嵌固的情况与具体位置；
3.熟练掌握平法施工图的通用构造。
能力训练任务及案例
实操训练：
1.给出一张平法平面施工图，让学生了解基础结构与上部主体结构的分界位置和嵌固部位，灵活运用所学知识，使得学生全面掌握钢筋混凝土结构构造。
2.根据平法平面施工图进一步学习了解混凝土结构的通用构造。
教学重点
平法施工平面图的节点通用构造
教学准备
准备教学课件、教案、课程培养计划等
一、教案头

二、《平法识图与钢筋翻样》教学设计
步骤
教学内容
教学方法
教学手段
学生活动
时间分配（分钟）
告知（教学内容、目的）
简述本单元教学内容：
1. 基础结构与上部主体结构的分界位置；
2. 几种基础结构与上部主体部分嵌固的情况与具体位置；
3. 平法施工图的通用构造，混凝土保护层最小厚度、受拉钢筋的锚固长度和锚固形式以及钢筋的连接、分布、交叉、弯钩、折弯和箍筋、拉筋等构造详细规定。
简述本单元教学目的：
1.了解基础结构与上部主体结构的分界位置；
2.掌握几种基础结构与上部主体部分嵌固的情况与具体位置；
3.熟练掌握平法施工图的通用构造。
讲授
用多媒体教学
听课
60
引入（项目）
综合实训项目：混凝土结构平法施工图
平法施工图的通用构造。
讲授
用多媒体教学
听课
25
任务1：
……
1．………；
2．………；
………………。
引导、示范、指导
用仪表、设备、工具、量具、软件等检测、维修
个人发言、分组讨论、做××××实训等

创新或拓展
…………………………
示范、指导
用仪表、设备、工具、量具、软件等检测、维修
做××××实训

归纳与小结
1．平法施工图的通用构造，混凝土保护层最小厚度、受拉钢筋的锚固长度和锚固形式以及钢筋的连接、分布、交叉、弯钩、折弯和箍筋、拉筋等构造详细规定。
讲授
用多媒体教学
听课
5
作业
1．………；
2．………；
………………。

后记

三、平法的通用构造
一、基础结构与上部主体结构的分界
1、基础：指建筑底部与地基接触的承重构件，它的作用是把建筑上部的荷载传给地基。因此地基必须坚固、稳定而可靠。 工程结构物地面以下的部分结构构件，用来将上部结构荷载传给地基，是房屋、桥梁、码头及其他构筑物的重要组成部分。 
2、基础分类 
（1）、按使用的材料分为：灰土基础、砖基础、毛石基础、混凝土基础、钢筋混凝土基础。  
（2）、按埋置深度可分为：浅基础、深基础。埋置深度不超过5M者称为浅基础，大于5M者称为深基础。  
（3）、按受力性能可分为：刚性基础和柔性基础。  
（4）、按构造形式可分为条形基础、独立基础、满堂基础和桩基础。满堂基础又分为筏形基础和箱形基础 
3、地下结构按构造形式分为拱形结构、圆形和矩形管状结构、框架结构、薄壳结构、异形结构。  
地下结构所承受的荷载，按照作用特点及使用中可能出现的情况分为以下三类：即永久（主要）荷载、可变（附加）荷载和偶然（特殊）荷载。 
4、上部结构【superstructure】指的是桥梁支座以上(无铰拱起拱线或框架主梁底线以上)跨越桥孔部分的总称。 
上部结构结构通常又称为桥跨结构，是在路线中断时跨越障碍的主要承重结构；下部结构包括桥墩、桥台、和基础；桥梁附属设施包括桥面系、伸缩缝、桥头搭板和锥形护坡等，桥面系包括桥面铺装（或称行车道铺装）、排水系统、栏杆（或防撞栏杆）、灯光照明等。
5、 基础结构或地下与上部结构的分界位置，通常为上部结构的嵌固部位。当地下结构全部采用箱形基础时，箱形基础顶板位置作为上部结构的嵌固部位，完全符合结构计算假定；当地下结构有三层，-1层为地下室，-2层与-3层为箱形基础时，此种情况下，基础结构与主体结构的分界就有两种意见。一种意见是在箱形基础的顶板位置分界，另一种是在地下室顶板面位置分界。还有，当地下三层均为地下室时，在什么位置分界便有更多不同的意见。  

 当采用筏形基础且为地下室结构时，也存在分界位置在筏形基础顶面还是地下室顶板顶面的问题，两种意见都有一定的道理。将分界取为位于首层地面位置的地下室顶板顶面的依据，通常是地下室结构的楼层侧向刚度为相邻上部楼层侧向刚度的2倍，加之地下室侧壁嵌固在土中，当结构受到风荷载或横向地震作用时，地下室部分由于实际受到土的侧向约束作用，其横向变向与地上结构无侧向约束作用的横向变形明显不同；将分界取为埋在地下的箱形基础或筏形基础顶面的依据，是认为只有在这个位置才可作为上部结构的刚性嵌部位，从而符合柱根部按固支的计算假定。  
当无地下室时，如果基础埋深较浅，分界位置在基础顶面没有异议；如果基础埋深较深，又为了增加底层框架刚度在室内地面下普遍设有地下框架梁时，将分界位置定在基础顶面还是连梁顶面就有两种意见。将分界取为首层地面位置的地下框架梁的依据，是结构从该位置往下已经全部埋入土中，当结构受到风荷载或横向地震作用时，埋入土中的柱和梁由于受到土的侧向约束作用而与地上部分结构的横向变形有所不同。  
以上举例所示各种意见相左的核心问题，是土对埋入其中那部分结构的侧向约束作用，导致其受力与变形条件与上部结构有事实上的不同。
二、环境类别 
一类： 室内正常环境。  
二类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。   
三类： 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。    
四类： 海水环境。  
五类： 受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境。  
注：严寒和寒冷地区的划分应符合国家现行标准《民用建筑热工设计规程》JGJ24的规定。 
（1）一类，二类和三类环境使用年限为50 年规定： 
1. 氯离子含量系指其占水泥用量的百分率；   
2. 预应力构件混凝土中的最大氯离子含量为 0.06％，最小水泥用量为 300kg/m3；最低混凝土强度等级应按表中规定提高两个等级；   
3. 素混凝土构件的最小水泥用量不应少于表中数值减 25kg/m3；     
4. 当混凝土中加入活性掺合料或能提高耐久性的外加剂时，可适当降低最小水泥用量；   
5. 当有可靠工程经验时，处于一类和二类环境中的最低混凝土强度等级可降低一个等级；   
6. 当使用非碱活性骨料时，对混凝土中的碱含量可不作限制。  
（2）一类环境使用年限为100 年规定： 
1. 钢筋混凝土结构的最低混凝土强度等级为 C30；预应力混凝土结构的最低混凝土强度等级为 C40；  
2. 混凝土中的最大氯离子含量为 0.06％；  
3. 宜使用非碱活性骨料；当使用碱活性骨料时，混凝土中的最大碱含量为 3.0kg/m3； 
4. 混凝土保护层厚度应按本规范表 9.2.1 的规定增加 40％；当采取有效的表面防护措施时，混凝土保护层厚度可适当减少；   
5. 在使用过程中，应定期维护。  
（3）其他 
1. 二类和三类环境中，设计使用年限为 100 年的混凝土结构，应采取专门有效措施。
2.严寒及寒冷地区的潮湿环境中，结构混凝土应满足抗冻要求，混凝土抗冻等级应符合有关标准的要求。 
3.有抗渗要求的混凝土结构，混凝土的抗渗等级应符合有关标准的要求。
4. 三类环境中的结构构件，其受力钢筋宜采用环氧树脂涂层带肋钢筋；对预应力钢筋，锚具及连接器，应采取专门防护措施。 
5. 四类和五类环境中的混凝土结构，其耐久性要求应符合有关标准的规定。对临时性混凝土结构，可不考虑混凝土的耐久性要求。
 三、钢筋混凝土构件的裂缝控制等级有三级，分别是：  
1一级：严格要求不出现裂缝的构件     
2二级：一般要求不出现裂缝的构件      
3三级：允许出现裂缝的构件 
四、纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度  
1、纵向受力钢筋的混凝土最小保护层厚度  
纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度（mm）表2-8

注：四、五类环境下的混凝土保护层厚度应符合国家现行有关标准的要求
2、机械连接接头的受力钢筋保护层最小厚度的要求，连接件之间的横向间距不宜小于25mm。 
设计使用年限为100年的结构：一类环境中，混凝土保护层厚度应按表中规定增加40%；二类和三类环境中，混凝土保护层厚度应采取专门的有效措施。 
三类环境中的结构构件，其受力钢筋宜采用环氧树脂涂层带肋钢筋。
五、钢筋锚固长度： 
受力钢筋通过混凝土与钢筋的粘结将所受的力传递给混凝土所需的长度。 建筑抗震设计规范规定，混凝土结构构件应合理地选择尺寸，配置纵向受力钢筋和箍筋避免剪切破坏先于弯曲破坏，混凝土的压溃先于钢筋的屈服钢筋的锚固粘结破坏先于构件破坏。  
无柱帽柱上板带的板底钢筋，宜在距柱面为2倍纵筋锚固长度以外搭接钢筋，端部宜有垂直于板面的弯钩。  
底部框架抗震墙房屋梁的主筋和腰筋，应按受拉钢筋的要求锚固在柱内，且支座上部的纵向钢筋在柱内的锚固长度，应符合钢筋混凝土框支梁的有关要求。 
六、 受拉钢筋最小锚固长度（、）、 最小搭接长度（、）
非抗震受拉钢筋最小锚固长度

注：
1. HPB235级钢筋（光面钢筋）的末端应做1800弯钩，弯后平直段长度应≥3d。 
2.当钢筋在混凝土施工过程中易受扰动（如滑模施工）时，其锚固长度应将表值乘以修正系数1.1。 
3.  HRB335、HRB400和RRB400级的环氧树脂涂层钢筋（用于三类环境的钢筋混凝土构件中），其锚固长度应将表值乘以修正系数1.25。
4.  当HRB335、HRB400和RRB400级钢筋，在锚固区的混凝土保护层厚度＞3d且配有箍筋时，其锚固长度可将表值乘以修正系数0.8。 
5.任何情况下锚固长度应≥250mm。 
6.当钢筋末端采用机械锚固时，其锚固长度可将表值乘以修正系数0.7。 7.当计算中充分利用纵向钢筋的抗压强度时，受压钢筋的锚固长度不应小于受拉锚固长度la的0.7倍。机械锚固措施不得用于受压钢筋的锚固。 
受拉钢筋最小抗震锚固长度

注：
1）当钢筋在混凝土施工过程中易受扰动（如滑模施工）时，其锚固长度应将表值乘以修正系数1.1。 
2）HRB335、HRB400和RRB400级的环氧树脂涂层钢筋（用于三类环境的钢筋混凝土构件中），其锚固长度应将表值乘以修正系数1.25。 
3） 当HRB335、HRB400和RRB400级钢筋，在锚固区的混凝土保护层厚度＞3d且配有箍筋时，其锚固长度可将表值乘以修正系数0.8。 
4）当钢筋末端采用机械锚固时，其锚固长度可将表值乘以修正系数0.7。 
5）四级抗震的锚固长度按非抗震的锚固长度采用，即=。 
非抗震纵向受拉钢筋最小搭接长度

抗震纵向受拉钢筋最小搭接长度

七、受拉钢筋的最小锚固与抗震锚固长度有什么区别 ？
一、二级抗震等级=1.15
三级抗震等级=1.05
四级抗震等级= 
混凝土结构设计规范第11.1.7条 
有抗震设防要求的混凝土结构构件，其纵向受力钢筋的锚固和连接接头除应符合本规范第9.3节和第9.4节的有关规定外，尚应符合下列要求： 
1、纵向受拉钢筋的抗震锚固长度应按下列公式计算： 一、二级抗震等级=1.15la 三级抗震等级=1.05la 四级抗震等级=la 
2、当采用搭接接头时，纵向受拉钢筋的抗震搭接长度应按下列公式计算： =ζ
ζ--纵向受拉钢筋搭接长度修正系数，按本规范第9.4.3条确定。 
3、钢筋混凝土结构构件的纵向受力钢筋的连接可分为两类：绑扎搭接；机械连接或焊接。宜按不同情况选用合适的连接方式； 
4、纵向受力钢筋连接接头的位置宜避开梁端、柱端箍筋加密区；当无法避开时，应采用满足等强度要求的高质量机械连接接头，且钢筋接头面积百分率不应超过50%。 
八、钢筋的机械连接 
钢筋机械连接有套筒挤压连接、锥螺纹套筒连接、直螺纹套筒连接三种形式。
 1）钢筋挤压连接（钢筋套筒冷压连接） 
原理：它是将需连接的带肋钢筋插入特制钢套筒内，利用液压驱动的挤压机进行侧向加压数道，使钢套筒产生塑性变形，套筒塑性变形后即与带肋钢筋紧密咬合达到连接的效果 
特点：套筒挤压连接具有接头强度高，质量稳定可靠，挤压连接速度快，不受气候及钢筋可焊性能的影响无明火、施工简便等特点。  
适用范围：用于垂直、水平、倾斜、高空及水下等各方位的钢筋连接，还特别适用于不可焊钢筋及进口钢筋的连接。 
2）钢筋套筒锥螺纹连接 
原理：钢筋套筒锥螺纹连接是利用锥形螺纹套筒将两根钢筋端头对接，靠螺纹的机械咬合力传递拉力或压力。 
特点：钢筋套筒锥螺纹连接施工速度快、不受气候影响、质量稳定、对中性好。 
3）钢筋直螺纹套筒连接 
原理：钢筋直螺纹套筒连接是将钢筋连接端头用滚轧加工工艺滚轧成规整的直螺纹，再用相配套的直螺纹套筒将两钢筋相对拧紧，实现连接。 
特点：钢筋直螺纹套筒连接质量好，强度高；钢筋连接操作方便，速度快；无明火作业，风雨无阻，可全天候施工； 
适用范围：可用于水平、竖直等各种不同位置钢筋的连接。