第四章鋼筋工程PPT課件

1、4.1 混凝土結(jié)構(gòu)工程概述混凝土結(jié)構(gòu)工程概述第1頁/共42頁4.2 鋼筋工程鋼筋工程 4.2 鋼筋工程 鋼筋按生產(chǎn)工藝可分為：熱軋鋼筋和冷加工鋼筋兩大類。 熱軋鋼筋： 有熱軋光圓鋼筋（HPB）、熱軋帶肋鋼筋（HRB）和余熱處理鋼筋（RRB）三種。 第2頁/共42頁 加工工藝： 熱軋鋼筋: 經(jīng)熱加工軋制成型并自然冷卻的成品鋼筋。 如：HPB235、HRB335、HRB400。 余熱處理鋼筋: 將鋼材熱軋成型后立即穿水，進(jìn)行表面冷卻控制，然后利用芯部余熱自身完成回火處理所得的成品鋼筋。 如：RRB400。 4.2 鋼筋工程鋼筋工程第3頁/共42頁4.2 鋼筋工程鋼筋工程鋼筋力學(xué)性能表面形狀表面形狀

2、強(qiáng)度等強(qiáng)度等級(jí)代號(hào)級(jí)代號(hào)直徑直徑（mmmm）屈服點(diǎn)屈服點(diǎn)(MPa)(MPa)抗拉抗拉強(qiáng)度強(qiáng)度 (MPa)(MPa)伸長率伸長率（% %）冷彎冷彎不小于不小于彎曲角度彎曲角度彎心直徑彎心直徑光圓鋼筋光圓鋼筋HPB235HPB2358 820202352353703702525180180d d熱軋帶熱軋帶 肋鋼筋肋鋼筋HRB335HRB3356 625252828505033533549049016161801801801803d 3d 4d4dHRB400HRB4006 625252828505040040057057014141801801801804d 4d 5d5dHRB500HRB50

3、06 625252828505050050063063012121801801801806d 6d 7d7d余熱處余熱處 理鋼筋理鋼筋RRB400RRB4008 82525282840404404406006001414909090903d3d4d4d第4頁/共42頁 冷加工鋼筋：有冷軋帶肋鋼筋、冷軋扭鋼筋和冷拔螺旋鋼筋。 冷軋是在常溫下進(jìn)行的軋制叫做冷軋。 冷拔原理：冷拔是以強(qiáng)力拉拔的方法，使熱軋鋼筋在常溫下通過比其直徑小0.51.0mm的特制鎢金拔絲模，鋼筋通過拔絲模時(shí)，受到軸向拉伸與徑向壓縮的作用，使鋼筋內(nèi)部變形產(chǎn)生塑性變形。因而呈硬鋼性質(zhì)，塑性降低，但強(qiáng)度顯著提高5090，故能大量節(jié)約

4、鋼材。 4.2 鋼筋工程鋼筋工程第5頁/共42頁 鋼筋按化學(xué)成分可為：碳素鋼鋼筋和普通低合金鋼鋼筋。 碳素鋼鋼筋按含碳量多少，又可分：低碳鋼鋼筋（含碳量低于0.25）、中碳鋼鋼筋（含碳量0.250.7）和高碳鋼鋼筋（含碳量0.71.4）。 鋼筋按供應(yīng)形式分：盤圓鋼筋、直條鋼筋。 鋼筋按直徑大小可分為：鋼絲（直徑35mm） 、細(xì)鋼筋（610mm）、中粗鋼筋（直徑12 20mm ）和粗鋼筋（直徑20mm ）。盤圓鋼筋盤圓鋼筋4.2 鋼筋工程鋼筋工程第6頁/共42頁 鋼筋中主要五種元素對(duì)其性能的影響 碳（C）鋼中含碳量增加，鋼的硬度和強(qiáng)度也提高，而塑性和韌性則下降，材性變脆，其焊接性也隨之變差。 錳

5、（Mn）它是煉鋼時(shí)作為脫氧劑加入鋼中的，可使鋼的塑性及韌性下降，因此含量要合適，一般含量在1.5以下。 硅（Si）它也是作為脫氧劑加入鋼中的，可使鋼的強(qiáng)度和硬度增加。有時(shí)特意加入一些使其含量大于0.4，但不能超過0.6，因?yàn)樗看髸r(shí)與碳（C）含量大時(shí)的作用一樣。 硫（S）它是一種導(dǎo)致鋼熱脆性、使鋼在焊接時(shí)出現(xiàn)熱裂紋的有害雜質(zhì)。它在鋼中的存在使鋼的塑性和韌性下降。一般要求其含量不得超過0.045。 磷（P）它也是一種有害物質(zhì)。磷使鋼容易發(fā)生冷脆并惡化鋼的焊接性能，尤其在200時(shí)，它可使鋼材或焊縫出現(xiàn)冷裂紋。一般要求其含量低于0.045，即使有些低合金鋼也必須控制在0.0500.120之間。4.

6、2 鋼筋工程鋼筋工程第7頁/共42頁4.2 鋼筋工程鋼筋工程 鋼筋的檢驗(yàn) 運(yùn)至工地的鋼筋應(yīng)有出廠質(zhì)量證明書或試驗(yàn)報(bào)告，每捆鋼筋應(yīng)有標(biāo)牌，注明廠標(biāo)、鋼號(hào)、爐號(hào)及規(guī)格。 進(jìn)行機(jī)械性能檢查：靜力拉伸試驗(yàn)和冷彎試驗(yàn)。（錄像：鋼筋工操作37min） 第8頁/共42頁4.2 鋼筋工程鋼筋工程 靜力拉伸試驗(yàn)： 得出應(yīng)力一應(yīng)變曲線，確定屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長率。（軟鋼具有明顯的屈服階段，I級(jí)鋼屬于軟鋼；而硬鋼沒有明顯的屈服階段，如碳素鋼絲、刻痕鋼絲、冷拔低碳鋼絲等。）抗拉抗拉強(qiáng)度強(qiáng)度伸長率伸長率伸長率伸長率屈服強(qiáng)屈服強(qiáng)度度抗拉強(qiáng)抗拉強(qiáng)度度屈服強(qiáng)屈服強(qiáng)度度軟鋼應(yīng)力軟鋼應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線應(yīng)變關(guān)系曲線硬鋼應(yīng)力硬鋼應(yīng)

7、力應(yīng)變關(guān)系曲線應(yīng)變關(guān)系曲線第9頁/共42頁4.2 鋼筋工程鋼筋工程 冷彎試驗(yàn) 是指鋼筋在經(jīng)冷加工（即常溫下加工）產(chǎn)生塑性變形時(shí)，對(duì)產(chǎn)生裂縫的抵抗能力。冷彎試驗(yàn)是測(cè)定鋼筋在常溫下承受彎曲變形能力的試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)不應(yīng)考慮應(yīng)力的大小，而將直徑為d的鋼筋試件，繞直徑為D的彎心（D規(guī)定有1d、3d、4d、5d）彎成180或90。然后檢查鋼筋試樣有無裂縫、鱗落、斷裂等現(xiàn)象，以鑒別其質(zhì)量是否合乎要求。第10頁/共42頁 鋼筋連接有三種：綁扎連接、焊接連接和機(jī)械連接。 鋼筋焊接常用的方法有：對(duì)焊、點(diǎn)焊、電弧焊和電渣壓力焊等。 對(duì)焊原理：是利用對(duì)焊機(jī)使兩段鋼筋 接觸，通過低電壓強(qiáng)電流，把電能轉(zhuǎn) 化為熱能，使鋼筋加

8、熱到一定溫度后， 即施以軸向壓力頂鍛，使兩根鋼筋焊 合在一起。熱軋鋼筋的焊接宜優(yōu)先用 閃光對(duì)焊。 鋼筋對(duì)焊常用閃光焊。閃光焊的工藝 又分連續(xù)閃光焊、預(yù)熱閃光焊、閃光 預(yù)熱閃光焊（動(dòng)畫）。鋼筋焊接鋼筋焊接第11頁/共42頁 （1）連續(xù)閃光焊（連續(xù)閃光頂鍛） 施焊時(shí)，使鋼筋兩端輕微接觸，形成連續(xù)閃光，閃光到預(yù)訂長度（鋼筋端頭加熱到熔點(diǎn)時(shí)），隨即施加軸向壓力迅速進(jìn)行頂鍛，使兩根鋼筋焊牢。適用于直徑20mm22mm以內(nèi)的鋼筋。閃光對(duì)閃光對(duì)焊接頭焊接頭閃光對(duì)焊機(jī)閃光對(duì)焊機(jī)鋼筋焊接鋼筋焊接第12頁/共42頁 （2）預(yù)熱閃光焊（斷續(xù)閃光閃光頂鍛） 與連續(xù)閃光焊不同之處在于前面增加一個(gè)預(yù)熱時(shí)間，先使大直徑鋼筋

9、預(yù)熱后再連續(xù)閃光燒化進(jìn)行加壓頂鍛。適用于直徑25mm，端面比較平整的鋼筋。 （3）閃光預(yù)熱閃光焊（閃光斷續(xù)閃光閃光頂鍛） 在預(yù)熱閃光焊前再增加一次閃光過程，使預(yù)熱均勻。適用于端面不平整、且直徑25mm的鋼筋。（錄像：鋼筋工操作44min）不同直徑鋼不同直徑鋼筋焊接時(shí)，筋焊接時(shí)，截面比不宜截面比不宜超過超過1.51.5。鋼筋焊接鋼筋焊接第13頁/共42頁 閃光焊不同工藝比較鋼筋焊接鋼筋焊接第14頁/共42頁鋼筋焊接鋼筋焊接 點(diǎn)焊 鋼筋骨架成型或者交叉鋼筋的焊接應(yīng)優(yōu)先采用點(diǎn)焊。點(diǎn)焊可代替鋼筋綁扎，是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械化、提供功效、節(jié)約勞動(dòng)力的有效措施。（錄像：鋼筋工操作56min） 工作原理：將已除銹的

10、鋼筋交叉點(diǎn)放在點(diǎn)焊機(jī)的兩電極間，使鋼筋通電發(fā)熱至一定溫度后，加壓使焊點(diǎn)金屬焊合。點(diǎn)點(diǎn)焊焊機(jī)機(jī)第15頁/共42頁鋼筋焊接鋼筋焊接電弧焊工作原理：利用電弧產(chǎn)生的熱量進(jìn)行焊接。接頭形式：有搭接焊、幫條焊、坡口（剖口）焊 、窄間隙焊。 搭接焊用于HPB235、 HRB335及HRB400鋼筋，焊接時(shí)宜采用雙面焊（L4d/5d）。當(dāng)不能進(jìn)行雙面焊時(shí)，可采用單面焊(L8d/10d)。 搭接長度、焊縫厚度均與幫條長度相同。 搭接焊時(shí)，焊接端鋼筋應(yīng)預(yù)彎，并應(yīng)使兩鋼筋的軸線在同一直線上。 第16頁/共42頁鋼筋焊接鋼筋焊接 幫條焊宜采用雙面焊，當(dāng)不能進(jìn)行雙面焊時(shí)，可采用單面焊。 當(dāng)幫條鋼筋級(jí)別與主筋相同時(shí)，幫條

11、直徑可與主筋相同或小一個(gè)規(guī)格；當(dāng)幫條直徑與主筋相同時(shí)；幫條鋼筋級(jí)別可與主筋相同或低一個(gè)級(jí)別。 幫條焊接頭的焊縫厚度s 0.3d； 焊縫寬度b 0.7d； 兩主筋端面的間隙應(yīng)為25mm。鋼筋種類鋼筋種類焊縫形式焊縫形式幫條長度幫條長度HPB235HPB235單面焊單面焊8d 8d 雙面焊雙面焊4d 4d HRB335 HRB335 及及HRB400 HRB400 單面焊單面焊10d 10d 雙面焊雙面焊5d 5d 第17頁/共42頁鋼筋焊接鋼筋焊接 坡口焊 施工前在焊接鋼筋端部切口形成坡口。坡口面應(yīng)平順，切口邊緣不得有裂紋、鈍邊和缺棱。坡口平焊時(shí)，V形坡口角度宜為5565；坡口立焊時(shí)， 坡口角度

12、宜為4055，其中，下鋼筋宜為010，上鋼筋宜為3545。鋼筋根部間隙，坡口平焊時(shí)宜為46mm：立焊時(shí)，宜為35mm。其最大間隙均不宜超過10mm。c焊縫焊縫余高余高2mm鋼筋根部間隙鋼筋根部間隙第18頁/共42頁鋼筋焊接鋼筋焊接 預(yù)埋件鋼筋電弧焊 T型接頭可分為角焊和穿孔塞焊兩種。 采用穿孔塞焊時(shí)，鋼筋的孔洞應(yīng)做成喇叭口，其內(nèi)口直徑應(yīng)比鋼筋直徑d大4mm，傾斜角為45度，鋼筋縮進(jìn)2mm。 當(dāng)采用HPB235鋼筋時(shí)，角焊縫焊腳k不得小于鋼筋直徑的0.5倍；采用HRB335級(jí)鋼筋時(shí)，焊腳k不得小于鋼筋直徑的0.6倍。第19頁/共42頁鋼筋焊接鋼筋焊接 窄間隙焊 將兩鋼筋安放成水平對(duì)接形式，并置于

13、銅模內(nèi)，中間留有少量間隙，用焊條從接頭根部引弧，連續(xù)向上焊接，完成的一種電弧焊方法。 適用于直徑為20mm以上的水平鋼筋。（錄像：鋼筋工操作（錄像：鋼筋工操作55min）第20頁/共42頁鋼筋焊接鋼筋焊接 電渣壓力焊 工作原理：將兩鋼筋安放成豎向?qū)有问?，利用焊接電流通過渣池產(chǎn)生的電阻熱將鋼筋端部熔化，然后施加壓力完成的一種熔焊方法。 特點(diǎn)：比電弧焊接頭省電80%；比綁扎連接和幫條焊接節(jié)省鋼筋30%；質(zhì)量易保證。 適用：直徑1640mm的豎向或斜向鋼 筋的焊接接長。 第21頁/共42頁鋼筋焊接鋼筋焊接 焊接流程： 鋼筋端部120mm范圍內(nèi)除銹夾具夾牢下部鋼筋扶直上鋼筋并夾牢于活動(dòng)電極中上下鋼筋

14、對(duì)齊在同一軸線安裝引弧導(dǎo)電鐵絲圈安放焊劑盒通電引燃電?。ㄒ。╀摻钊刍ǚ€(wěn)?。┘訅喉斿懶纬山宇^。第22頁/共42頁鋼筋焊接鋼筋焊接第23頁/共42頁鋼筋焊接鋼筋焊接第24頁/共42頁鋼筋焊接鋼筋焊接 焊接接頭要求鼓包均勻，突出部分至少高于鋼筋表面4mm，不得有裂紋和明顯的燒傷缺陷。（錄像：錄像：鋼筋工操作52min ）第25頁/共42頁鋼筋機(jī)械連接鋼筋機(jī)械連接 鋼筋機(jī)械連接 通過機(jī)械手段將兩根鋼筋進(jìn)行對(duì)接。方法有鋼筋冷擠壓連接（亦稱鋼筋套筒擠壓連接）和螺紋鋼筋連接。 特點(diǎn)：與電焊相比，效率高，連接可靠，無明火作業(yè)，設(shè)備簡(jiǎn)單，不受氣候影響等。 （1 1）鋼筋）鋼筋套筒擠壓連接套筒擠壓連接將兩根待

15、連續(xù)將兩根待連續(xù)的鋼筋插入一個(gè)金屬套管，通過擠壓機(jī)的鋼筋插入一個(gè)金屬套管，通過擠壓機(jī)和壓模在常溫下對(duì)金屬套管加壓，使兩和壓模在常溫下對(duì)金屬套管加壓，使兩根鋼筋緊固成一體。根鋼筋緊固成一體。它適用于它適用于豎向、橫向豎向、橫向及其他方向的及其他方向的較大較大直徑直徑181840mm40mm的的,級(jí)鋼筋級(jí)鋼筋。按擠壓方式分為按擠壓方式分為徑向擠壓套管連接徑向擠壓套管連接和和軸軸向擠壓套管連接向擠壓套管連接。第26頁/共42頁鋼筋機(jī)械連接鋼筋機(jī)械連接 徑向擠壓套管連接 沿套管直徑方向從套管中間依次向兩端擠壓套管，使之冷塑變形把插在套管里的兩根鋼筋緊緊咬合成一體。 軸向擠壓套管連接 沿鋼筋軸線冷擠壓金

16、屬套管，把插入套管里的兩根待連接熱軋帶肋鋼筋緊固連成一體。 軸向擠壓現(xiàn)場(chǎng)施工不方便，接頭質(zhì)量 不夠穩(wěn)定，沒有得到推廣。目前冷壓 套筒連接主要為徑向冷壓技術(shù)。（錄 像：鋼筋冷擠壓連接/鋼筋工操作 74min ）第27頁/共42頁鋼筋機(jī)械連接鋼筋機(jī)械連接螺紋鋼筋連接將兩根待接鋼筋的端部和套管預(yù)先加工成螺紋（簡(jiǎn)稱絲頭），然后用手和力矩扳手將兩根鋼筋端部旋入套筒形成機(jī)械式鋼筋接頭。螺紋套管連接分錐形螺紋連接與直螺紋連接兩種。能連接直徑為1640mm的同徑或異徑的豎向、水平或任何傾角的鋼筋，不受鋼筋有無花紋及含碳量的限制。第28頁/共42頁鋼筋機(jī)械連接鋼筋機(jī)械連接 剝肋滾壓直螺紋連接：先將鋼筋接頭縱、橫

17、肋剝切處理，使鋼筋滾絲前的柱體直徑達(dá)到同一尺寸，然后滾壓成型。它集剝肋、滾壓于一體，成型螺紋精度高，滾絲輪壽命長，是目前直螺紋套管連接的主流技術(shù)。（錄像直螺紋連接/鋼筋工操作61min）滾壓成型鋼滾壓成型鋼筋接頭筋接頭鋼筋剝肋滾絲機(jī)鋼筋剝肋滾絲機(jī)滾絲輪滾絲輪第29頁/共42頁鋼筋的配料及加工鋼筋的配料及加工鋼筋的配料及加工 配料程序 看懂構(gòu)建配筋圖繪出單根鋼筋簡(jiǎn)圖編號(hào)計(jì)算鋼筋的下料長度、根數(shù)填寫配料單申請(qǐng)加工 下料長度計(jì)算 在結(jié)構(gòu)受力中，大多數(shù)鋼筋需要中間彎曲和兩端彎鉤。鋼筋彎曲時(shí)，其外壁伸長，內(nèi)壁縮短，而中心線長度并不改變。但是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖中注明的尺寸是根據(jù)構(gòu)件尺寸、鋼筋形狀及保護(hù)層的厚度等按外

18、包尺寸進(jìn)行計(jì)算的，而且不包括端頭彎鉤的長度。因此，外包尺寸中心線的長度，他們之間存在的差值，叫“量度差值”。第30頁/共42頁鋼筋的配料及加工鋼筋的配料及加工 鋼筋下料長度鋼筋外包尺寸+端頭彎鉤長度量度差值 問：鋼筋的下料長度為外包尺寸還是軸線長度？第31頁/共42頁鋼筋的配料及加工鋼筋的配料及加工 彎鉤增長 當(dāng)彎徑內(nèi)直徑為2.5d（I、III級(jí)鋼筋為4d）、平直部分為3d時(shí)，其彎鉤增加長度的計(jì)算值為：半園彎鉤為6.25d，直彎鉤為3.5d、斜彎鉤為4.9d。第32頁/共42頁鋼筋的配料及加工鋼筋的配料及加工 箍筋下料長度箍筋周長+箍筋調(diào)整值 箍筋調(diào)整值 為彎鉤增加長度與彎曲量度差值兩項(xiàng)之和。根據(jù)箍筋外包尺寸和內(nèi)包尺寸而定。第33頁/共42頁鋼筋的配料及加工鋼筋的配料及加工 鋼筋代換： 1）按強(qiáng)度控制的截面或構(gòu)件按鋼筋等強(qiáng)代換； fy2AS2fy1AS1 fy1、AS1原設(shè)計(jì)鋼筋的設(shè)計(jì)強(qiáng)度、總面積 fy2、AS2 擬代替鋼筋的設(shè)計(jì)強(qiáng)度、總面積 2）按最小配筋率控制的截面或構(gòu)件按鋼筋等面積代換； AS1=AS2 3）按裂縫寬度或撓度控制時(shí)按鋼筋裂縫寬度和撓度驗(yàn)算代換。 鋼筋加工 鋼筋加工包括調(diào)直、除銹、下料剪切、接長、彎曲等。第34頁/共42頁鋼