钢筋应力计原理及现场应用技术
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第三章---钢筋应力计的安装 安装工作
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第三章---钢筋应力计的安装 安装过程中浇水冷却
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第三章---钢筋应力计的安装
3、第三步：结束工作 安装完毕后，待钢筋计温度降至常温时撤掉湿毛巾，再用测量仪 检测一下看钢筋计是否能正常工作。
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一、钢筋应力计简介 二、钢筋应力计原理 三、钢筋应力计安装 四、监测技术
现场原始记录必须采用专用格式的记录纸, 除记录下传感器器 编号和对应测试频率外,原始记录纸上还要充分反映环境和施工信 息。
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第四章---监测技术
四、监测技术
2、测试数据处理
（1）基本概念及基本原理
1、应力、应变及弹性模量
应力（σ)：单位面积所受的（轴向）压力或拉力值。
σ=N/A
单位：N/m2（Pa)
N= Nc+ Ns =A c×σc+ As×σs =ε(Ac×Ec+As×Es) =εEs(Ac×Ec/Es+As) =σjs (Ac×Ec/Es+As) 钢弹模(HRD335取200GPa，2×105N/mm2) 砼弹模(C30时 取30GPa，3×104N/mm2)
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第四章---监测技术
补充：
钢筋应力计有振弦式和电阻应变式两种，目前市面上用的较多的 为振弦式钢筋应力计。
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第一章---钢筋应力计简介 YL-CSG钢筋应力计
YL-CSG钢筋应力计采用振弦理论设计，用于结构内部钢筋应力 监测，支撑轴力监测。
YL-CSG 钢筋应力计
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一、钢筋应力计简介 二、钢筋应力计原理 三、钢筋应力计安装 四、监测技术
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第四章---监测技术
四、监测技术
1、测试方法 钢弦式传感器测试方法可分为手动和自动两类。目前工程中常 用的为手动测试,即用读数仪现场测试传感器频率。 具体操作方法为,接通读数仪电源,将读数仪两根测试导线分别 接在传感器的导线上,按读数仪测试按钮, 读数仪数显窗口会出现 数据(传感器频率),反复测试几次,观测数据是否稳定,如果几次测 试的数据变化量在1Hz以内,可以认为测试数据稳定,取平均值作为 测试值。
的应力变化量。同时由钢筋计中的热敏电阻可同步测出埋设点的温度
值。
振弦式仪器的量测量采用频率模数 F来度量，其定义为：
f 1 2L
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第二章---钢筋应力计原理
钢弦张力与自振频率的平方差呈正比关系。
计算公式：
P
K ( fi2
f
2 0
)
式中
P —待测钢弦张力；
K —与待测物理量相匹配的标定系数；
fi —测试频率（Hz）；
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第四章---监测技术 YL-IRI读数仪
YL-IRI读数仪适应于各种振弦式传感器频率采集，支持多种温度 传感器的测量 。
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第四章---监测技术
由于频率仪在测试时会发出很高的脉冲电流,所以在测试时操 作者必须使测试接头保持干臊,并使接头处的两根导线相互分开,不 要有任何接触,不然会影响测试结果。
f0 —初始频率（Hz）。
根据预先标定的频率-应力曲线或频率—应变曲线即可换算出所需
测定的压力值或变形值。
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一、钢筋应力计简介 二、钢筋应力计原理 三、钢筋应力计安装 四、监测技术
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第三章---钢筋应力计的安装 三、钢筋应力计的安装
当监测断面选定后监测传感器应布置在该断面的4个角上或4条 边上以便必要时可计算轴力的偏心距，且在求取平均值时更可靠(考 虑个别传感器埋设失败或遭施工破坏等情况)，当为了使监测投资更 为经济或同工程中的监测断面较多，每次监测工作时问有限时也可 在个监测断面上上下对称、左右对称或在对角线方向布置两个监测 传感器。
应变（ε）：单位长度上的拉伸或缩短量。
ε= △l/l
单位：无量纲
假设：混凝土轴向应力与应变关系是线性的，即钢筋、混凝土
是弹性的，产生单位应变所需的应力即为弹性模量 E
E= σ/ ε
杆件的轴向受力： N=σA= EεA
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第四章---监测技术
钢筋混凝土杆件，在钢筋与混凝土共同工作、变形协调条件下（ ε=εc=εs ），轴向受力可表述为：
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第二章---钢筋应力计原理
二、钢筋应力计原理
钢弦式传感器基本原理: 振弦式钢筋计安装于钢筋上，钢筋受力产生的变形将引起焊接于 钢筋上的仪器内钢弦变形，使钢弦发生应力变化，从而改变钢弦的振 动频率。测量时利用电磁线圈激拨钢弦并量测其振动频率，频率信号
经电缆传输至频率读数装置或数据采集系统，再经换算即可得到钢筋
钢筋应力计现场检测技术
一、钢筋应力计简介 二、钢筋应力计原理 三、钢筋应力计安装 四、监测技术
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第一章---钢筋应力计简介 一、钢筋应力计简介
通常埋设于各类建筑基础、桩、地下连续墙、隧道衬砌、桥梁、 边坡、码头、船坞、闸门等混凝土工程及深基坑开挖安全监测中，测 量混凝土内部的钢筋应力，锚杆的锚固力，拉拔力等；加装配套附件 可组成锚杆测力计。
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第三章---钢筋应力计的安装
钢筋计与受力主筋一般通过连杆电焊的方式连接。因电焊容易产 生高温，会对传感器产生不利影响。所以，在实际操作时有两种处理 方法。
其一, 有条件时应先将连杆与受力钢筋碰焊对接(或碰焊)，然后 再旋上钢筋计。
其二, 在安装钢筋计的位置上先截下一段不小于传感器长度的主 筋,然后将连上连杆的钢筋计焊接在被测主筋上焊上。钢筋计连杆应 有足够的长度,以满足规范对搭接焊缝长度的要求。
在焊接时,为避免传感器受热损坏, 要在传感器上包上湿布并不 断浇冷水,直到焊接完毕后钢筋冷却到一定温度为止。在焊接过程中 还应不断测试传感器,看看传感器是否处于正常状态。
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第三章---钢筋应力计的安装 对焊方式
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第三章---钢筋应力计的安装
侧帮焊方式
1、第一步：准备工作 确定钢筋计是完好的：先将钢筋计用测量仪检测一遍看是否完好。 确定钢筋计安装地方：安装钢筋计地方的钢筋最好不要有绑扎接 头，如有绑扎接头应将安装地方移到距绑扎接头2.5米以上的地方。 2、第二步：安装工作 将钢筋计平行绑扎在需要安装的地方，保证在同一轴线上了用扎 带困住传感器的两端用以固定，然后再将其焊接上去(焊接机必须接 地）。侧帮焊接分单面焊、双面焊，焊接长度分别是钢筋截面直径的 10倍、5倍以上。焊好后变形要小,角度大了要调整，测定构件受力钢筋的应力 或混凝土的应变，然后根据钢筋与混凝土共同作用、变形协调条件 反算得到；
第三章---钢筋应力计的安装 安装工作
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第三章---钢筋应力计的安装 安装过程中浇水冷却
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第三章---钢筋应力计的安装
3、第三步：结束工作 安装完毕后，待钢筋计温度降至常温时撤掉湿毛巾，再用测量仪 检测一下看钢筋计是否能正常工作。
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一、钢筋应力计简介 二、钢筋应力计原理 三、钢筋应力计安装 四、监测技术
现场原始记录必须采用专用格式的记录纸, 除记录下传感器器 编号和对应测试频率外,原始记录纸上还要充分反映环境和施工信 息。
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第四章---监测技术
四、监测技术
2、测试数据处理
（1）基本概念及基本原理
1、应力、应变及弹性模量
应力（σ)：单位面积所受的（轴向）压力或拉力值。
σ=N/A
单位：N/m2（Pa)
N= Nc+ Ns =A c×σc+ As×σs =ε(Ac×Ec+As×Es) =εEs(Ac×Ec/Es+As) =σjs (Ac×Ec/Es+As) 钢弹模(HRD335取200GPa，2×105N/mm2) 砼弹模(C30时 取30GPa，3×104N/mm2)
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第四章---监测技术
补充：
钢筋应力计有振弦式和电阻应变式两种，目前市面上用的较多的 为振弦式钢筋应力计。
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第一章---钢筋应力计简介 YL-CSG钢筋应力计
YL-CSG钢筋应力计采用振弦理论设计，用于结构内部钢筋应力 监测，支撑轴力监测。
YL-CSG 钢筋应力计
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一、钢筋应力计简介 二、钢筋应力计原理 三、钢筋应力计安装 四、监测技术
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第四章---监测技术
四、监测技术
1、测试方法 钢弦式传感器测试方法可分为手动和自动两类。目前工程中常 用的为手动测试,即用读数仪现场测试传感器频率。 具体操作方法为,接通读数仪电源,将读数仪两根测试导线分别 接在传感器的导线上,按读数仪测试按钮, 读数仪数显窗口会出现 数据(传感器频率),反复测试几次,观测数据是否稳定,如果几次测 试的数据变化量在1Hz以内,可以认为测试数据稳定,取平均值作为 测试值。
的应力变化量。同时由钢筋计中的热敏电阻可同步测出埋设点的温度
值。
振弦式仪器的量测量采用频率模数 F来度量，其定义为：
f 1 2L
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第二章---钢筋应力计原理
钢弦张力与自振频率的平方差呈正比关系。
计算公式：
P
K ( fi2
f
2 0
)
式中
P —待测钢弦张力；
K —与待测物理量相匹配的标定系数；
fi —测试频率（Hz）；
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第四章---监测技术 YL-IRI读数仪
YL-IRI读数仪适应于各种振弦式传感器频率采集，支持多种温度 传感器的测量 。
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第四章---监测技术
由于频率仪在测试时会发出很高的脉冲电流,所以在测试时操 作者必须使测试接头保持干臊,并使接头处的两根导线相互分开,不 要有任何接触,不然会影响测试结果。
f0 —初始频率（Hz）。
根据预先标定的频率-应力曲线或频率—应变曲线即可换算出所需
测定的压力值或变形值。
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一、钢筋应力计简介 二、钢筋应力计原理 三、钢筋应力计安装 四、监测技术
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第三章---钢筋应力计的安装 三、钢筋应力计的安装
当监测断面选定后监测传感器应布置在该断面的4个角上或4条 边上以便必要时可计算轴力的偏心距，且在求取平均值时更可靠(考 虑个别传感器埋设失败或遭施工破坏等情况)，当为了使监测投资更 为经济或同工程中的监测断面较多，每次监测工作时问有限时也可 在个监测断面上上下对称、左右对称或在对角线方向布置两个监测 传感器。
应变（ε）：单位长度上的拉伸或缩短量。
ε= △l/l
单位：无量纲
假设：混凝土轴向应力与应变关系是线性的，即钢筋、混凝土
是弹性的，产生单位应变所需的应力即为弹性模量 E
E= σ/ ε
杆件的轴向受力： N=σA= EεA
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第四章---监测技术
钢筋混凝土杆件，在钢筋与混凝土共同工作、变形协调条件下（ ε=εc=εs ），轴向受力可表述为：
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第二章---钢筋应力计原理
二、钢筋应力计原理
钢弦式传感器基本原理: 振弦式钢筋计安装于钢筋上，钢筋受力产生的变形将引起焊接于 钢筋上的仪器内钢弦变形，使钢弦发生应力变化，从而改变钢弦的振 动频率。测量时利用电磁线圈激拨钢弦并量测其振动频率，频率信号
经电缆传输至频率读数装置或数据采集系统，再经换算即可得到钢筋
钢筋应力计现场检测技术
一、钢筋应力计简介 二、钢筋应力计原理 三、钢筋应力计安装 四、监测技术
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第一章---钢筋应力计简介 一、钢筋应力计简介
通常埋设于各类建筑基础、桩、地下连续墙、隧道衬砌、桥梁、 边坡、码头、船坞、闸门等混凝土工程及深基坑开挖安全监测中，测 量混凝土内部的钢筋应力，锚杆的锚固力，拉拔力等；加装配套附件 可组成锚杆测力计。
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第三章---钢筋应力计的安装
钢筋计与受力主筋一般通过连杆电焊的方式连接。因电焊容易产 生高温，会对传感器产生不利影响。所以，在实际操作时有两种处理 方法。
其一, 有条件时应先将连杆与受力钢筋碰焊对接(或碰焊)，然后 再旋上钢筋计。
其二, 在安装钢筋计的位置上先截下一段不小于传感器长度的主 筋,然后将连上连杆的钢筋计焊接在被测主筋上焊上。钢筋计连杆应 有足够的长度,以满足规范对搭接焊缝长度的要求。
在焊接时,为避免传感器受热损坏, 要在传感器上包上湿布并不 断浇冷水,直到焊接完毕后钢筋冷却到一定温度为止。在焊接过程中 还应不断测试传感器,看看传感器是否处于正常状态。
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第三章---钢筋应力计的安装 对焊方式
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第三章---钢筋应力计的安装
侧帮焊方式
1、第一步：准备工作 确定钢筋计是完好的：先将钢筋计用测量仪检测一遍看是否完好。 确定钢筋计安装地方：安装钢筋计地方的钢筋最好不要有绑扎接 头，如有绑扎接头应将安装地方移到距绑扎接头2.5米以上的地方。 2、第二步：安装工作 将钢筋计平行绑扎在需要安装的地方，保证在同一轴线上了用扎 带困住传感器的两端用以固定，然后再将其焊接上去(焊接机必须接 地）。侧帮焊接分单面焊、双面焊，焊接长度分别是钢筋截面直径的 10倍、5倍以上。焊好后变形要小,角度大了要调整，测定构件受力钢筋的应力 或混凝土的应变，然后根据钢筋与混凝土共同作用、变形协调条件 反算得到；