结构实体中钢筋保护层厚度检测

C B
AD
E
O
图2.3.2
H
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2、有明显屈服点钢材的σ-ε曲线
图2.3.3
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可划分为以下五个阶段：
(1)弹性阶段(OB(OE)段)
OA(OP)段材料处于纯弹E性，即:
其中，A(P)点应力 f p称为比例极限。 AB(PE)段有一定的塑性变形, 但整个OB(OE)段卸载时
ε=0
弹性模量：E=206×103N/mm2
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4、检验技术（钢筋探测仪） ❖ 检测步骤： ❖ （1）钢筋位置确定： ❖ 探头在检测面上移动，直到钢筋探测仪保护层
厚度示值最小，此时探头中心线与钢筋轴线应重 合，在相应位置做好标记。按上述步骤将相邻的 其他钢筋位置逐一标出。
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4、检验技术（钢筋探测仪）
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5、检测数据处理
❖ 钢筋的混凝土保护层厚度平均检测值应按下式计算：
❖
cm t,i(c1 tc2 t2cc2c0)/2
❖
式中
ct m ,i
—第i
测点平均检测值，精确至1mm；
❖
c
t 1
c
t 2
—第1、2次检测值，精确至1mm；
❖
c c —保护层厚度修正值，为同一规格钢
脆性破坏
在破坏前无明显变形 ，平均应力也小（一 般都小于屈服点）， 没有任何预兆。
断口平直并呈 有光泽的晶粒 状。
突然发生的，危险 性大，应尽量避免 。
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第2.3节 钢材的主要性能
本节目录
1. 受拉、受压及受剪时的性能 2. 冷弯性能 3. 冲击韧性
基本要求
掌握钢材的主要力学性能要求及含义
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层后在混凝土面上进行检测。 ❖ （2）钻孔、剔凿时，不得损坏钢筋，实测应采
用游标卡尺，量测精度应为0.1mm。
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4、检验技术（钢筋探测仪） ❖ 检测前准备： ❖ （1）检测前，应对钢筋探测仪进行预热和调零，
调零时探头应远离金属物体。在检测过程中，应 核查钢筋探测仪的零点状态。 ❖ （2）宜结合设计资料了解钢筋布置情况，检测 时应避开钢筋接头和绑丝；更重要的是要设定好 被检测钢筋的直径，否则偏差很大。
❖
筋的保护层厚度实测验证值减去检
❖
测值，精确至0.1mm；
❖
c 0 —探头垫块厚度，无垫块时为0，精确
❖
至0.1mm。
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6、检测结论 ❖ A.纵向受力钢筋的允许误差： ❖ 梁类构件：+10mm，-7mm ❖ 板类构件：+8mm， -5mm
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3、检验方法
❖ 可采用非破损或局部破损的方法，也可采用非破 损方法并用局部破损的方法进行校准。
❖ 检验误差：不得大于1mm（±1mm）。 ❖ （1）检测面要求：选择适当的检测面，检测面
应平整、清洁，并应避开金属预埋件。 ❖ 对于具有装饰面层的结构及构件，应清除装饰面
原因，在该处应重新进行检测。仍不满足要求时，
应更换钢筋探测仪或采用钻孔、剔凿的方法进行
验证。
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4、检验技术（钢筋探测仪） ❖ 检测步骤： ❖（3） 特殊情况1： ❖ 当实际混凝土保护层厚度小于钢筋探测仪最小
示值时，应采用在探头下附加垫块的方法进行检 测。垫块对钢筋探测仪检测结果不应产生干扰， 表面应光滑、平整，其各方向厚度偏差值不应大 于0.1mm。所加垫块厚度在计算时应予扣除。
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4、检验技术（钢筋探测仪）
❖ 检测步骤： ❖（3） 特殊情况2： ❖ 遇到下列情况之一时，应选取不少于30%的
已测钢筋，且不少于6处（实际检测数量不足6处 时应全部选取），采用剔凿、钻孔等方法验证。 ❖ 1、认为相邻钢筋对检测结果有影响； ❖ 2、钢筋公称直径未知或有异议； ❖ 3、钢筋实际根数、位置与设计有较大偏差； ❖ 4、钢筋及混凝土材质与校准试件有显著差异。
❖ 检测步骤：
❖ （2）保护层厚度检测：
❖
首先设定好被检测钢筋的直径，沿被测钢
筋轴线选择相邻钢筋影响较小的位置，并应避开
钢筋接头和绑丝，读取第1次检测的混凝土保护 层厚度检测值。在被测钢筋的同一位置重复检测
1次，读取第2次检测的混凝土保护层厚度检测值。
❖ 当同一处读取的2个混凝土保护层厚度检测值 相差大于1mm时，该组检测数据无效，并查明
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2.1.2 钢结构对材料的基本要求
（1）较高的抗拉强度 fu和屈服点 fy；fy是衡量结构
承载力的指标， fy高则可减轻结构自重，节约钢材和降低造 价。fu是衡量钢材经过较大变形后的抗拉能力，它直接反映 钢材内部组织的优劣，同时fu 高可以增加结构的安全保障。
（2）较好的塑性、韧性； （3）良好的工艺性能（冷、热加工，可焊性）； （4）对环境的良好适应性(低温、高温、腐蚀等)。
σ
fy
钢材在静载作用下： 强度计算以屈服点的应
力fy为依据，抗拉强度fu为 材料的安全储备。
ε1
0.15%
ε2 ε
2.5%--3%
图2.3.5
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4、对无明显屈服点的钢材 高强度钢材在拉伸过程中没有明显的屈服台阶，塑
性变形小，设计中不宜利用它的塑性。
fu fy=f0.2
0.2% εp 图2.3.4
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（4）强化阶段(DG(CB)段)
随荷载的增加，σ缓慢增大,但ε增加较快。曲线最 高点处G(C)点的应力 fu称为抗拉强度或极限强度。
（5）颈缩破坏阶段(GH(BD)段)
当应力达到G(B)点时，出现颈缩现象，至H(D)点而 断裂。
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3、应力应变曲线的简化 设计时将钢材简化为理想弹塑性体
f v f
y
剪变模量
y3
G79103Nm m 2
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2.3.2 冷弯性能
冷弯性能是判别钢材塑性变形能力和冶金质量的综 合指标
图2.3.7
鉴定合格指标：通过冷弯冲头加压，当试件弯曲至180°时， 检查试件弯曲部分的外面、里面和侧面，如果没有裂纹、断裂 或分层，即认为试件冷弯性能合格。
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2.3.3 冲击韧性
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（3）伸长率
试件断裂时的绝对变形值与原标距长度的百分比，用δ表示。
l l0 100%
l0
当lo/d=5时，用δ5表示 当l0/d=10时，用δ10表示
（δ5 ＞δ10）
实际工程中以伸长率代表材料断裂前具有的塑性变形能力。
钢材的塑性是指：当应力超过屈服点后，钢材能产生显著的残 余变形（塑性变形）而不立即断裂的性质。
设计时取相当于残余变形 为0.2%时所对应的应力作为 屈服点—称为条件屈服点或 名义屈服点f0.2 。
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5、单向拉伸时钢材的机械性能指标 （1）屈服点 fy —应力应变曲线开始产生塑性流动时
对应的应力，它是衡量钢材的承载能力和确定钢材强度 设计值的重要指标。
（2）抗拉强度 fu —应力应变曲线最高点对应的应力, 它是钢材最大的抗拉强度。
U型，近年来，我国冲击试验已用夏氏V型代替梅氏U型。 冲击韧性还与试验的温度有关。根据温度不同，我国钢材
标准中将试验分为四档，即+20℃, 0℃，-20℃和-40℃时的冲 击韧性。
温度越低，冲击韧性越低。
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小结
钢屈材的服机点械性fy能指标 抗拉强度 fu 伸长率 δ 冷弯试验
冲击韧性 Cv
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（4）断面收缩率 是指试件拉断后，颈缩区的断面面积缩小值与原断
面面积比值的百分比，用表示。
A0 A1100%
A0
图2.3.6
式中： A0 —试件原来的断面面积 A1 —试件拉断后颈缩区的断面面积
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6、受压时的性能 采用短试件l0/d=3，屈服点同单向拉伸时的屈服点。
7、受剪时的性能 抗剪强度可由折算应力计算公式得到：
项目
检测依据： 1.《混凝土结构施工质量验收规范》
（GB50204-2002）（2011） 2.《混凝土中钢筋检测技术规程》
（JGJ/T152-2008） 3. 原设计图纸
▪ 混凝土内部钢筋保护层厚度 ▪ 为混凝土表面与钢筋表面间的最小距离
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1、检验的结构部位及数量 检验的结构部位和构件数量，应符合以下要求： （1）检验的结构部位应由监理（建设）、施工等
❖ 3、每次抽样检测结果中不合格点的最大偏差均 不应大于允许偏差的1.5倍。
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第2.1节 钢结构对材料的要求
本节目录
1. 概述 2. 钢结构对材料的基本要求
基本要求
了解钢结构对材料性能的基本要求
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2.1.1 概述
含碳量小于2％的铁碳合金称作钢，含碳量大于2％时 称作铁。钢材种类繁多，性能差别很大，适用于钢结构 只是其中一小部分。
C<0.1%
0
ε
%
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(2)硫（S）：有害元素，热脆性。不得超过0.045%。 (3)磷（P）：有害元素，冷脆性。抗腐蚀能力略有提 高，可焊性降低。不得超过0.045%。 (4)锰（Mn）：合金元素,弱脱氧剂。与S形成MnS,熔 点1600℃,可以消除一部分S的有害作用。 (5)硅（Si）：合金元素。强脱氧剂。
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第2.2节 钢材的破坏形式
本节目录
钢材的两种破坏形式
基本要求
了解钢材的破坏形式和ห้องสมุดไป่ตู้点
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2.2.1 钢材的两种破坏形式
破坏形式
特征
断口
后果
塑性破坏
构件应力超过屈服点 ，并且达到抗拉极限 强度后，构件产生明 显的变形并断裂。
断裂时断口与 作用力方向呈 45°，呈纤维 状，色泽发暗
在破坏前有很明显 的变形，并有较长 的变形持续时间， 便于发现和补救。
各方根据结构构件的重要性共同选定； （2）对梁类、板类构件，应各抽取构件数量的
2%且不少于5个构件进行检验； 当有悬挑构件时，抽取的构件中悬挑梁类、板类 构件所占比例均不宜小于50%。
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2、选定构件的检验部位及数量
（1）对选定的梁类构件，应对全部纵向受力钢筋 的保护层厚度进行检验；
普通低合金钢中合金元素小于5%。 (1)碳（C）：钢材强度的主要来源，随其含量增加， 强度增加，塑性、韧性和疲劳强度降低，同时恶化钢的 焊接性能和抗腐蚀性。钢结构用钢中，碳含量一般控制 在0.22%以下，当其含量在0.2％以下时，可焊性良好。
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图2.4.1 含碳量对σ-ε关系的影响
σ
C>0.3%
（2）对选定的板类构件，应抽取不少于6根纵向受 力钢筋的保护层厚度进行检验； 对于单向板，应沿两受力边检测负弯矩钢筋； 对于常见的双向板，应沿两长边检测负弯矩钢筋； 检测位置尽量靠近钢筋根部，并且在两长边中间 1/2范围检测。
（3）对每根钢筋，应在有代表性的部位测量1点。
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2.3.1 受拉、受压及受剪时的性能
1、钢材在单向一次拉伸下的工作性能
试验条件：标准试件（GB/T228），常温（20±5℃） 下缓慢加载，一次完成。含碳量为0.1%－0.3%。
标准试件：Lo/d=5或10；Lo--标距；d --直径
图2.3.1
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2、有明显屈服点钢材的σ-ε曲线
G
fu fy fP
第2.4节 各种因素对钢材主要性能的影响
本节目录
1. 化学成分 2. 冶金缺陷 3. 钢材硬化
基本要求
4. 温度影响 5. 应力集中 6. 荷载的影响
1.了解影响钢材性能的主要因素 2.了解防止脆性断裂破坏的方法
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2.4.1 化学成分
普通碳素钢中Fe占99%，C和其他元素仅占1%，但 对钢材力学性能有着决定性的影响。
6、检测结论
❖ B.对梁类、板类构件应分别进行验收，合格标准 如下：
❖ 1、当全部钢筋的保护层厚度检验的合格率为 90%及以上时，钢筋的保护层厚度检验结果应 判定为合格。
❖ 2、当全部钢筋的保护层厚度检验的合格率小于 90%但不小于80%时，可抽取相同数量的构件 进行检验；当按两次抽样总和计算的合格率为 90%及以上时，钢筋的保护层厚度检验结果仍 判定为合格。
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(2)弹塑性阶段（BC(ES)段)
该段很短，表现出钢材的非弹性性质，即卸荷留下 永久的残余变形。
(3)塑性阶段（CD(SC)段)
该段σ基本保持不变（水平),ε急剧增大,称为屈服台 阶。变形模量E = 0。
该段应力最高点和最低点分别称为上屈服点和下屈 服点，下屈服点比较稳定，设计中则以下屈服点为依 据。 f y称为屈服点。
冲击韧性——钢材在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力。 用断裂时吸收的总能量（弹性和非弹性能）来表示。韧性
指标用冲击韧性值表示，冲击韧性也叫冲击功，用符号Wkv 或Cv表示，单位为J。
冲击韧性由冲击韧 性试验确定。
图2.3.8
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图2.3.9 冲击韧性演示
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影响冲击韧性的因素： 冲击韧性与试件刻槽有关，常用缺口形式为夏氏V型和梅氏