鋼筋工程施工質量的結構機理

1、. . . . 本科畢業(yè)論文（設計）鋼筋工程施工質量的結構機理學 院：大學明德學院專 業(yè)：班 級：學 號：學生：指導教師： 2013年 5月 30 日24 / 30大學本科畢業(yè)論文（設計）誠信責任書本人重聲明：本人所呈交的畢業(yè)論文（設計），是在導師的指導下獨立進行研究所完成。畢業(yè)論文（設計）中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點等，均已明確注明出處。特此聲明。論文（設計）作者簽名：_日期： _目錄目錄I摘要III 關鍵字IIIAbstractIVKey wordsIV前言 1 1.鋼筋與混凝土共同工作原理21.1 鋼筋混凝土的定義2 1.2鋼筋與混凝土共同工作的機理3 1.3

2、鋼筋與混凝土的粘結 4 1.3.1粘結的作用4 1.3.2 粘結的分類51.3.3 粘結力的組成81.4 混凝土結構對鋼筋的要求91.5 影響鋼筋與混凝土共同工作因素92. 施工過程中的質量控制 11 2.1原材料質量控制112.1.1 外觀檢驗112.1.2 質量合格文件檢驗. 112.1.3原材復試112.1.4 材料儲存11 2.2 鋼筋加工質量控制. 122.2.1 鋼筋調(diào)直122.2.2 鋼筋翻樣表的制作. 122.2.3 鋼筋切斷122.2.4 鋼筋彎曲成型122.2.5 鋼筋代換122.3 鋼筋連接的質量控制132.3.1綁扎連接132.3.2 焊接連接15 2.3.3機械連接1

3、72.4 鋼筋綁扎質量控制202.5 鋼筋隱蔽工程驗收21結束語. 22參考文獻23 致 24鋼筋工程施工質量的結構機理摘要鋼筋工程是混凝土結構工程中的重要分項工程，也是主體結構工程施工中需重點把關的關鍵之一，然而在實際施工中鋼筋工程質量問題較多，在施工過程中如何控制鋼筋工程的施工質量就顯得特別重要。鋼筋作為骨架，對承受荷載，傳遞荷載以與抗震作用至關重要。近年來，震在全球圍頻頻發(fā)生我國又地處多地震的地域（1976年的地震，2008年的汶川地震，2013年的地震等），建筑領域各方在提高建筑工程質量的同時，對鋼筋工程質量的控制尤為重視。本文從鋼筋與混凝土共同工作機理的充分必要條件這一本質問題出發(fā)，

4、揭示混凝土結構設計原理與其構造措施的在聯(lián)系，在結構機理層次將計算理論、構造要求、標準與規(guī)規(guī)定、施工工藝與方法與質量控制有機的聯(lián)系起來，以提高執(zhí)行標準的自覺性，保證工程質量。并提出相應的預防控制措施與處理方法，供參考。關鍵詞：混凝土結構，共同工作原理，鋼筋工程，施工質量，控制abstractSteel project is an important part of the engineering of concrete structure, key nodes are also the main structure construction key control, however the qu

5、ality problems of reinforced in the actual construction project is more, how to control the construction quality of reinforced engineering in the construction process is very important. Reinforced as skeleton, to bear the load, load transfer and seismic vital role. In recent years, the frequent occu

6、rrence of large earthquakes in the world (the 2008 earthquake in Wenchuan, Japan in 2011 2013, the Ya'an earthquake), the construction field parties at the same time in strengthening the construction quality, control of reinforcement engineering quality is very important to. The essential proble

7、m of necessary and sufficient conditions for the steel and concrete joint working mechanism, to investigate the internal relationship principle and structure design of concrete structure measures in structure, mechanism level calculation theory, structural requirements, standards and specifications,

8、 quality control of machine linked to improve execution standard consciousness, ensure project quality. And put forward the prevention and control measures and the corresponding treatment methods, for reference.Key words:Concrete structures，Working principle，Construction quality ，Control前言隨著我國建筑業(yè)的高速

9、發(fā)展，鋼筋混凝土結構的應用十分廣泛。在城市化進程中，必須確保鋼筋混凝土結構安全、適用、耐久特別是鋼筋混凝土結構的安全不容忽視。然而在實際施工中鋼筋工程質量問題卻異常突出，嚴重影響鋼筋混凝土結構工程質量。因此在施工過程中究竟該如何控制鋼筋工程的質量就成為了一個值得探討的問題。為了廣大人民群眾生命和財產(chǎn)的安全，避免因工程質量事故造成損失，本文根據(jù)現(xiàn)行國家施工與相關驗收規(guī)、規(guī)程和標準，并結合力學原理，結構理論等知識，以鋼筋混凝土共同工作原理為主線，針對鋼筋工程施工中常見的質量問題，探討鋼筋混凝土建筑結構中鋼筋工程施工質量的有關問題。無疑，這對提高執(zhí)行規(guī)、標準、有關規(guī)定的自覺性，保證鋼筋混凝土結構工程

10、的質量具有重要意義。1 鋼筋與混凝土共同工作原理鋼筋混凝土自誕生以來，在結構工程中得到了廣泛的應用。鋼筋混凝土 作為復合材料，是延性材料鋼筋與脆性材料混凝土的有機結合，但延性材料除鋼筋外，其他材料如銅、合金等，抗拉強度也高、延性也好，為何沒有開發(fā)出如“銅絲混凝土”或“合金混凝土”呢？這就是說鋼筋混凝土有其特殊的共同工作機理，其他材料難以替代。1.1鋼筋混凝土的定義所謂鋼筋混凝土，是在混凝土中配置一定量的鋼筋后形成的一種合理受力的結構材料。它是人們利用了鋼和混凝土兩種材料的各自特點，創(chuàng)造出來的一種近代的新型材料。 P(a)P混凝土鋼筋(b)圖1.1構件受力情況比較（a） 純混凝土材料； （b）鋼

11、筋混凝土材料其中混凝土是用水泥、粗骨料（石）、細骨料（砂）、水與外加劑或摻和料拌制并澆筑后凝結硬化的人工石材，工程界把它寫成“砼”字，它和天然石材一樣具有很高的抗壓強度，但它的抗拉強度相當?shù)?，僅為其抗壓強度的1/10左右。鋼筋與混凝土結合在一起，發(fā)揮各自的特長，利用混凝土受壓，鋼筋受拉這樣組合的構件，稱為鋼筋混凝土構件，從而大大提高了構件承載力和變形能力。例如，圖1.1（a）為純混凝土的構件，它受力后容易折斷；而圖1.1（b）配置鋼筋后，構件則可以承受較大的荷載而不折斷。這種構件在結構中稱為簡支梁，梁在受力后發(fā)生彎曲上部受壓，下部受拉，這樣上部由混凝土承受壓力，發(fā)揮其特長；下部由鋼筋來承受拉力

12、，發(fā)揮鋼筋的特長。1.2 鋼筋與混凝土共同工作的機理鋼筋與混凝土兩種材料之所以能有效地結合在一起共同工作主要是因為這兩種材料具備以下三個條件：1.2.1粘結 鋼筋與混凝土之間存在著粘結力 ，使兩者結合起來，因而在外荷載作用下，結構中的鋼筋與混凝土協(xié)調(diào)變形，共同工作。否則，鋼筋受拉后會在混凝土滑移，梁截面中受拉鋼筋的拉力與受壓混凝土的壓力將不能組成力偶以承受梁中的彎矩，這樣兩種材料雖然結合在一起卻也無法發(fā)揮共同受力作用。因此，兩種材料之間具有粘結力，是兩者能夠共同工作的必要條件。1.1.2膨脹系數(shù)接近 鋼筋和混凝土兩種材料的溫度線膨脹系數(shù)很接近，鋼材為1.2×10-5，混凝土為1.0&

13、#215;10-51.5×10-5。這樣，當溫度變化時，兩者之間不會產(chǎn)生較大的相對變形，因而兩者之間的粘結力不致遭到破壞，否則，由于兩者之間的相互變形過大而發(fā)生滑移，使兩者不能結合在一起，或因變形不協(xié)調(diào)而引起材料破壞或混凝土開裂而出現(xiàn)過寬的裂縫。因此鋼筋和混凝土兩種材料的溫度線膨脹系數(shù)基本一樣，是兩者能夠共同工作的天然條件。1.1.3混凝土的保護層作用 鋼筋位于混凝土中，混凝土對鋼筋起到了保護和固定位置的作用，使鋼筋不易發(fā)生銹蝕；受壓時鋼筋不易失穩(wěn)；在遭受火災時，不致因鋼筋很快軟化而導致整體破壞。因此，在鋼筋混凝土中，鋼筋表面必須留有一定厚度的混凝土作為保護層，這是保持兩者共同工作的

14、必要構造措施。1.3 鋼筋與混凝土的粘結1.3.1 粘結的作用鋼筋和混凝土構成一種組合結構材料的基本條件是二者之間有可靠的粘結和錨固。若一個梁的鋼筋，沿其長度與混凝土既不粘結，端部又不設錨具（如圖 1.2（a），此梁在很小的荷載作用下就會發(fā)生脆性折斷，鋼筋并不受力（0），與塑性混凝土梁無異。若梁鋼筋與混凝土并無粘結，但在端部設置機械式錨具，則此梁在荷載作用下鋼筋應力沿全長相等（const）承載力有很大提高，但其受力宛如二鉸拱(如圖1.2（b）)，不是“梁”的應力狀態(tài)。只有當鋼筋沿全長（包括端部）與混凝土可靠地粘結，在荷載作用下此梁的鋼筋應力隨截面彎矩而變化（如圖1.2（c），才符合“梁”的基本

15、受力特點。圖:1.2 鋼筋的粘結錨固狀態(tài)（a） 無粘結，無錨固 （b）無粘結，端部設錨固 （c）沿全長和端部粘結可靠 （d）平衡條件分析梁鋼筋的平衡條件，任何一段鋼筋兩端的應力差，都由其表面的縱向剪應力所平衡（如圖1.2（d）。此剪應力即為周圍混凝土所提供的粘結應力:（11）式中，d和_鋼筋的直徑和截面積 鋼筋對周圍混凝土的縱向剪應力（與反向粘結應力），必與相應混凝土段上的縱向應力相平衡。1.3.2 粘結的分類根據(jù)混凝土構件中鋼筋受力狀態(tài)的不同，粘結應力狀態(tài)可分為兩類問題：1.鋼筋端部的錨固粘結 如簡支梁支座處的鋼筋端部、梁跨間的主筋搭接或切斷、懸臂梁和梁柱節(jié)點受拉主筋的外伸段等。這些情況下，

16、鋼筋的斷頭應力為零，在經(jīng)過不長的粘結距離（稱錨固長度）后，鋼筋的應力應能達到其設計強度（軟鋼的屈服強度）。故鋼筋的應力差大，粘結應力值高，且分布變化大。如果鋼筋因粘結錨固能力不足而發(fā)生滑動，不僅其強度不能充分利用，而且將導致構件的開裂和承載力下降，甚至提前失效。這稱為粘結破壞，屬嚴重的脆性破壞。（1）基本錨固長度lab混凝土結構設計規(guī)GB 500102010規(guī)定的受拉鋼筋錨固長度lab為鋼筋的基本錨固長度。圖：1.3 鋼筋的受拉錨固長度計算簡圖在圖1.3給出的鋼筋受拉錨固長度的示意圖中，取鋼筋為載離體，直徑為d的鋼筋，當其應力達到抗拉強度設計值時，拔出拉力為d2/ 4，設錨固長度lab粘結應力

17、的平均值為，則由混凝土對鋼筋提供的總粘結力為lab。假設，則由力的平衡條件得 （ 12）式中 _受拉鋼筋的基本錨固長度； _鋼筋抗拉強度設計值； _混凝土抗拉強度設計值； d _ 鋼筋直徑； a _ 錨固鋼筋的外形系數(shù)，按表1.1取值 表1.1 錨固鋼筋的外形系數(shù)鋼筋類型光圓鋼筋帶肋鋼筋螺旋肋鋼筋三股絞線七股鋼絞線外形系數(shù)a 0.16 0.14 0.13 0.16 0.17注：光圓鋼筋末端應做180º彎鉤，彎后平直段長度不應小于3d，但用作受壓鋼筋時可不做彎鉤（2）受拉鋼筋的錨固1）受拉鋼筋的錨固長度實際結構中的受拉鋼筋錨固長度還應根據(jù)錨固條件的不同按下式計算，并不小于200mm。

18、（ 1-2 ）式中 _受拉鋼筋的錨固長度； _錨固長度修正系數(shù)；A.當帶肋鋼筋的公稱直徑大于25mm時，取1.10；B.環(huán)氧樹脂涂層帶肋鋼筋取1.25；C.施工過程中易擾動的鋼筋取1.10；D.當縱向受力鋼筋的實際面積大于其設計計算面積時，修正系數(shù)取設計計算面積與實際配筋面積的比值，但對有抗震設防要求與直接承受動力荷載的結構構件，不應考慮此項修正；E.固鋼筋的保護層厚度為3d時修正系數(shù)可取0.80，保護層厚度為5d時修正系數(shù)可取0.70，中間按插取值，此處d為錨固鋼筋直徑；F.當多于上述一項時，可按連乘計算，但不應小于0.6；對預應力筋，可取1.0。2）錨固區(qū)的橫向構造鋼筋當錨固鋼筋的保護層厚

19、度不大于5d時，錨固長度圍應配置直徑不小于d/4的橫向構造鋼筋。3）錨固措施 當縱向受拉普通鋼筋末端采用彎鉤或機械錨固措施時，包括彎鉤或錨固端頭在的錨固長度（投影長度）可取為基本錨固長度lab的60%。彎鉤和機械錨固的形式和技術要求見圖1.4。圖1.4彎鉤和機械錨固的形式和技術要求(a)90°彎鉤；（b）135°彎鉤；（c）一側貼焊錨筋；（d）兩側貼焊錨筋；（e）穿孔塞焊錨板；（f)螺栓錨頭（3）受壓鋼筋的錨固 混凝土結構中的縱向受壓鋼筋，當計算中充分利用其抗壓強度時，錨固長度不應小于相應受拉錨固長度的70%。受壓鋼筋不應采用末端彎鉤和一側貼焊錨筋的錨固措施。受壓鋼筋錨固長

20、度圍的橫向構造鋼筋與受檢鋼筋的一樣。2.裂縫間粘結受拉構件或梁受拉區(qū)的混凝土開裂后，裂縫截面上混凝土退出工作，使鋼筋拉應力增大；但裂縫間截面上混凝土仍承受一定拉力，鋼筋的應力偏小。鋼筋應力沿縱向發(fā)生變化，其表面必有相應的粘結應力分布。這種情況下，雖然裂縫段鋼筋的應力差小，但平均應力（變）值高。粘結應力的存在，使混凝土鋼筋的平均應變或總變形小于鋼筋單獨受力時的變形，有利于減小裂縫寬度和增大構件的剛度稱為受拉鋼化效應。 所以，當混凝土構件因為力變化，混凝土開裂或構造需要等引起鋼筋應力沿長度變化時，必須由周圍混凝土提供必要的粘應力。否則（=0），鋼筋和混凝土將發(fā)生相對滑移，構件或節(jié)點出現(xiàn)裂縫和變形，

21、改變力（應力）分布，甚至提前發(fā)生破壞。此外，鋼筋和混凝土的粘結狀況在重復和反復荷載作用下逐漸退化，對于結構的疲勞和抗震性能都有重要影響。因此，鋼筋和混凝土的粘結問題在工程中受到重視。1.3.3 粘結力的組成光圓鋼筋與變形鋼筋具有不同的粘結機理。光圓鋼筋與混凝土的粘結作用主要由以下三部分組成：(1)鋼筋與混凝土接觸面上的膠結力。這種膠結力來自水泥漿體對鋼筋表面氧化層的滲透以與水化過程中水泥晶體的生長和硬化。這種膠結力一般很小，僅在受力階段的局部無滑移區(qū)域起作用，當接觸面發(fā)生相對滑移時即消失。(2)混凝土收縮握裹鋼筋而產(chǎn)生摩阻力。混凝土凝固時收縮，對鋼筋產(chǎn)生垂直于摩擦面的壓應力。這種壓應力越大，接

22、觸面的粗糙程度越大，摩阻力就越大。(3)鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間產(chǎn)生的機械咬合力。對于光圓鋼筋這種咬合力來自表面的粗糙不平。圖1.5帶肋鋼筋周圍混凝土的裂縫對于變形鋼筋，咬合力是由于變形鋼筋肋間嵌入混凝土而產(chǎn)生的。雖然也存在膠結力和摩擦力，但變形鋼筋的粘結力主要來自鋼筋表面凸出的肋與混凝土的機械咬合作用。變形鋼筋的橫肋對混凝土的擠壓如同一個楔子，會產(chǎn)生很大的機械咬合力。變形鋼筋與混凝土之間的這種機械咬合作用，改變了鋼筋與混凝土間相互作用的方式，顯著提高了粘結強度。圖1.5給出了變形鋼筋對周圍混凝土的斜向擠壓力從而使得周圍混凝土產(chǎn)生裂縫的示意圖?？梢姽鈭A鋼筋的粘結機理與變形鋼筋的主要差別是，

23、光圓鋼筋的粘結力主要來自膠結力和摩阻力，而變形鋼筋的粘結力主要來自機械咬合作用。這種差別可用類似于釘入木料中的普通釘與螺絲釘?shù)牟顒e來理解。1.4 混凝土結構對鋼筋的要求1. 鋼筋的強度 屈強比小則結構的可靠性高，但太小鋼材利用率太低。 2. 鋼筋的塑性 為了使鋼筋在斷裂前有足夠的變形需要求鋼材有一定的塑性。鋼筋的伸長率和冷彎性能是施工單位驗收鋼筋是否合格的主要指標。 3. 鋼筋的可焊性 可焊性是評定鋼筋焊接后的接頭性能的指標?？珊感院?，即要求在一定的工藝條件下鋼筋焊接后不產(chǎn)生裂紋與過大的變形。4. 鋼筋的耐火性 熱軋鋼筋的耐火性能最好，冷軋鋼筋其次，預應力鋼筋最差。結構設計時應注意混凝土保護層

24、厚度滿足對構件耐火極限的要求。 5. 鋼筋與混凝土的粘結力 為了保證鋼筋與混凝土共同工作，要求鋼筋與混凝土之間必須有足夠的粘結力。鋼筋表面的形狀是影響粘結力的重要因素。1.5 影響鋼筋與混凝土共同工作因素在實際工程施工中，經(jīng)常出現(xiàn)以下三個影響鋼筋與混凝土共同工作的情況：（1）焊接焊渣未清除。搭接接頭采用電弧焊，焊條表面涂有焊藥，它起到保證電弧穩(wěn)定、使焊縫免致氧化，并產(chǎn)生熔渣覆蓋焊縫以減緩冷卻速度的作用。由于焊渣是很松散的雜物，附著在焊縫的表面阻斷了鋼筋與混凝土的膠結力、握裹力以與機械咬合作用的正常發(fā)揮。(2)鋼筋除銹不完全。經(jīng)高溫熔煉使穩(wěn)定于自然界的鐵的氧化物（鐵礦石）脫氧而得到鋼，但鋼卻處于

25、高能量的不穩(wěn)定狀態(tài)。它在高溫環(huán)境介質(如H2O, O2, CO2等)作用下，很容易恢復到本來較穩(wěn)定的鐵的氧化物狀態(tài)，這就是鋼的受腐蝕，也稱鐵銹Fe(OH) 3 。由于銹渣是松散的雜物，附著在鋼筋表面阻斷了鋼筋與混凝土的膠結力、握裹力以與機械咬合作用的正常發(fā)揮。(3)施工縫處混凝土浮漿沒有清理，同樣影響鋼筋與混凝土的膠結力、握裹力以與機械咬合作用的正常發(fā)揮。焊渣的清除、鋼筋的除銹、混凝土浮漿的清理看似小節(jié)實則對鋼筋與混凝土的共同工作影響很大，鋼筋隱蔽驗收時應專項檢查。2 施工過程中的質量控制2.1原材料質量控制2.1.1 外觀檢驗鋼筋進場應進行外觀檢查。鋼筋應平直，表面不得有損傷、裂紋、結疤、折

26、疊、油污、顆粒狀或片狀老銹。鋼筋表面允許有凸塊，但高度不超過橫肋的最大高度。2.1.2 質量合格文件檢驗鋼筋進場時應提供相關的資料，包括出廠合格證，檢驗報告，標牌，進口鋼筋還應提供商檢報告。以上文件資料須齊全有效。已進場的鋼筋，在24 小時未提供完整的質量合格文件的，做退場處理。2.1.3原材復試鋼筋進場后按照相關標準的規(guī)定應進行抽樣檢驗。檢測的項目有：1.抗拉性能包括極限抗拉強度，屈服強度和伸長率；2.彎曲性能包括彎心直徑和彎曲角度；3.重量偏差檢驗。4.當用戶有特殊要求或對原材某些性能懷疑的還應進行專門的數(shù)據(jù)檢驗。檢驗的批量按下列情況確定：（1）同一廠家、同一牌號、同一規(guī)格的鋼筋以60t

27、為一個檢驗批，不足60t 的也應按一個檢驗批處理；（2）對同一廠家、同一牌號、同一規(guī)格的鋼筋，不同時間進場的同批鋼筋，當確有可靠依據(jù)時，可按一次進場的鋼筋處理。取樣數(shù)量按照每批隨機抽取5 個試件，且長度不小于500mm。為了保證截取的試件具有代表性，盤條鋼筋端頭50cm 圍與直條鋼筋端頭5cm 圍不應作為樣品使用。2.1.4 材料儲存鋼筋進場后，搬運到指定地點，架空堆放并掛牌標識，注明使用部位、規(guī)格、數(shù)量、產(chǎn)地、試驗狀態(tài)尺寸等容。鋼筋堆放場地地坪作排水處理，2坡向排水明溝。在原材上不能進行涂刷作業(yè)。雨天施工，在鋼筋上鋪麻袋或彩條布，防止鞋卜帶泥污染鋼筋。鋼筋存放區(qū)搭防雨棚，避免淋雨銹蝕。鋼筋要

28、分類進行堆放，直條鋼筋放在一起，箍筋堆放在一起，防止鋼筋生銹，生銹的鋼筋須除銹后，經(jīng)項目技術負責人批準后方可使用。2.2 鋼筋加工質量控制2.2.1 鋼筋調(diào)直鋼筋調(diào)直宜采用無延伸功能的機械設備，也可采用冷拉方法調(diào)直。采用冷拉調(diào)直的，按照現(xiàn)行規(guī)要求，調(diào)直后的鋼筋應進行力學性能和重量偏差的檢驗，目的是為加強對調(diào)直后鋼筋性能質量的控制，防止冷拉加工過度從而改變鋼筋的力學性能。采用冷拉調(diào)直應按規(guī)要求控制冷拉率：HPB235 、HPB300 光圓鋼筋的冷拉率不宜大于4%；HRB335、HRB400、HRB500 、HRBF335、HRBF400、HRBF500 與RRB400 帶肋鋼筋的冷拉率不宜大于1

29、%。2.2.2 鋼筋翻樣表的制作鋼筋翻樣表是鋼筋加工的主要依據(jù)，為鋼筋加工提供質量保障。鋼筋翻樣的依據(jù)有簽章齊全的設計圖紙、設計交底記錄、圖紙會審記錄、相關標準圖集等。對于較復雜部位鋼筋，應在現(xiàn)場實測后制作料表，從而保證尺寸的準確。應注意直條鋼筋彎曲成型過程中，外側表面受拉伸長，側表面受壓縮短，中心線尺寸不變，當以鋼筋外包尺寸進行鋼筋下料時，還應減去外側表面受拉伸長的增加值，即彎曲調(diào)整值。2.2.3 鋼筋切斷鋼筋下料切斷通常采用鋼筋切斷機。應先斷長料，后斷短料，減少短頭，減少損耗。切割過程中，如發(fā)現(xiàn)鋼筋有劈裂、縮頭或嚴重的彎頭等必須切除。2.2.4 鋼筋彎曲成型根據(jù)混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)

30、的規(guī)定，對各個部位不同級別的鋼筋彎曲過程中的彎弧直徑有詳細的數(shù)值要求。彎曲時應嚴格執(zhí)行。HRB335 級和HRB400 級鋼筋的彎曲角度也要嚴格控制，如果彎過頭了，不能再彎過來，以免鋼筋彎曲點處發(fā)生裂紋。加工好的成品鋼筋應按每工作班同一類型鋼筋、同一加工設備抽查不少于3件。2.2.5 鋼筋代換鋼筋代換時，必須充分了解設計意圖和代換材料的性能，并形成書面的設計變更單。鋼筋代換應按照等強度代換或等面積代換的原則進行。如原鋼筋抗拉強度為，原鋼筋總面積為，代換鋼筋抗拉強度為，代換鋼筋總面積為。當構件受強度控制時，應按強度相等的原則代換，則鋼筋代換應滿足： （21）當構件按最小配筋率配筋時，應按截面積相

31、等的原則代換，則鋼筋代換應滿足： （22）當構件受裂縫寬度或撓度控制時，代換后還應進行裂縫寬度或撓度驗算。2.3 鋼筋連接的質量控制 鋼筋連接方法有綁扎連接、焊接連接和機械連接。2.3.1綁扎連接(1)綁扎連接的機理 綁扎連接鋼筋之間能夠傳力是由于鋼筋與混凝土之間的粘結錨固。兩根相向受力的鋼筋分別錨固在搭接連接區(qū)段的混凝土中而將受力傳遞給混凝土，從而實現(xiàn)鋼筋之間應力的傳遞。因此，綁扎搭接傳力的本質是錨固。但由于兩根鋼筋之間拼縫處混凝土受力不利，握裹力受到削弱，因此搭接傳力比錨固受力差，搭接長度應大于錨固長度。此外，搭接鋼筋橫肋斜向擠壓錐楔作用造成的徑向推力引起了兩根鋼筋的分離趨勢，兩根搭接鋼筋

32、之間容易出現(xiàn)縱向劈裂裂縫，甚至因兩鋼筋分離而破壞，因此必須保證強有力的配箍約束。(2)綁扎連接的基本要求 如圖2.1所示鋼筋連接應滿足以下要求：1)采用綁扎連接的基本要求為:同一構件中相鄰縱向受力鋼筋的綁扎搭接接頭宜相互錯開。綁扎搭接接頭中鋼筋的橫向凈距不應小于鋼筋直徑，且不應小于25mm。 2)鋼筋綁扎搭接接頭連接區(qū)段的長度為1.3L ( L為搭接長度)，凡搭接接頭中點位于該連接區(qū)段長度的搭接接頭均屬于同一連接區(qū)段。同一連接區(qū)段，縱向受拉鋼筋搭接接頭面積百分率應符合設計要求，無設計具體要求時，應符合下列規(guī)定:圖：2.1鋼筋的綁扎連接 2)鋼筋綁扎搭接接頭連接區(qū)段的長度為1.3L ( L為搭接

33、長度)，凡搭接接頭中點位于該連接區(qū)段長度的搭接接頭均屬于同一連接區(qū)段。同一連接區(qū)段，縱向受拉鋼筋搭接接頭面積百分率應符合設計要求，無設計具體要求時，應符合下列規(guī)定: A、對梁、板類與墻類構件，不宜大于25%； B、對柱類構件，不宜大于50%； C、當工程中卻有必要增大接頭面積百分率時，對梁類構件，不應大于50%;對其他構件可根據(jù)實際情況放寬； 3)縱向受力鋼筋綁扎搭接接頭的最小搭接長度應符合表 2.1的規(guī)定。受壓鋼筋綁扎接頭的搭接長度，應取受拉鋼筋綁扎搭接長度的0.7倍。 4)在綁扎接頭處要加密箍筋，可以使鋼筋骨架在受力過程中增加約束，從而增加鋼筋的握裹力，保證鋼筋在接頭處的強度。防止鋼筋混凝

34、土結構中鋼筋接頭處在地震時發(fā)生破壞。梁、柱類構件的縱向受力鋼筋搭接長度圍，可按設計要求配置箍筋。 當設計無具體要求時，應符合表2.1的規(guī)定:A、箍筋直徑不應小于搭接鋼筋較大直徑的0.25倍；B、受拉搭接區(qū)段的箍筋間距不應大于搭接鋼筋較小直徑的5倍，且不應大于100mm；C、受壓搭接區(qū)段的箍筋間距不應大于搭接鋼筋較小直徑的10倍，且不應大于200mm； D、當柱中縱向受力鋼筋直徑大于25mm時，應在搭接接頭兩個端面外100mm圍各設置兩道箍筋，其間距宜為50mm。表2.1縱向受拉鋼筋的最小搭接長度鋼筋類型混凝土強度等級C15C2025C3035C40光圓鋼筋HPB23 5級45d35d30d25

35、d帶肋鋼筋HRB335級 HRB335,RRB400級55d45d55d35d40d 30d 35d 2.3.2 焊接連接 焊接是受力鋼筋之間通過熔融金屬直接傳力，熱軋鋼筋可采用閃光對焊、電弧焊、電渣壓力焊;鋼筋骨架片和鋼筋網(wǎng)宜采用點焊。 (1)閃光對焊 鋼筋對焊完畢，應對接頭質量進行外觀檢查和力學性能試驗。 1)外觀檢查:鋼筋閃光對焊的接頭外觀檢查，應符合下列要求： A、每批抽查10%的接頭，且不得少于10個； B、焊接接頭表面無橫向裂紋和明顯燒傷； C、接頭處有適當?shù)亩沾趾途鶆虻拿蹋?D、接頭處如有彎折，其彎折角不得大于40；E、接頭處的軸線偏移，不得大于鋼筋直徑的0.1倍，且不得大于2

36、mm；2)試驗對閃光對焊的接頭，應從每批試件中隨機切取6個試件，其中3個做拉伸試驗，3個做彎曲試驗，其試驗結果應符合試驗規(guī)程的有關規(guī)定。(2)電弧焊 1)幫條焊幫條鋼筋應與主筋的直徑，級別盡量一樣，所采用的幫條總截面面積應滿足:當被焊接的鋼筋為HPB235級時應不小于被焊接鋼筋截面面積的1.2倍;當被焊接的鋼筋為HRB335HRB400級時，應不小于被焊接鋼筋截面面積的1.5倍。幫條焊接頭應注意控制焊縫的長度，幫條焊長度與鋼筋級別和焊縫形式有關，對HPB235級鋼筋，雙面焊4d，單面焊8d，對HRB335級，HRB400級，RRB400級雙面焊為 5d，單面焊10d幫條焊接頭與焊縫厚度，不應小

37、于主筋直徑的0.3倍，且大于4mm；焊縫寬度不小于主筋直徑的0.7倍，且不小于10mm。兩主筋端面的間隙為25mm。2)搭接焊搭接焊的焊縫厚度、焊縫寬度、搭接長度等技術參數(shù)與幫條焊一樣。3)電弧焊接頭的質量控制電弧焊接頭的質量以控制其外觀和拉伸試驗為主。A、外觀檢查電弧焊接頭外觀檢查時，應在清查后逐個進行目測，其檢查結果應符合下列要求：焊縫表面應平整，不得有凹陷或焊瘤；焊縫接頭區(qū)域不得有裂紋；焊縫中的氣孔、加渣等缺陷允許值與接頭尺寸的允許偏差，應符合規(guī)的規(guī)定；B、拉伸試驗電弧焊接頭進行力學性能試驗時，在工廠焊接條件下，以300個同接頭形式、同鋼筋級別的接頭為一批，從成品中每批隨機切取3個接頭進

38、行拉伸試驗，其拉伸試驗的結果，應符合試驗規(guī)程的有關規(guī)定。(3)電渣壓力焊電渣壓力焊是將鋼筋安放成豎向對接形式，利用電流通過渣池產(chǎn)生的電阻，在焊劑層下形成電弧過程和電渣過程，產(chǎn)生電弧熱和電阻熱，將鋼筋端部融化，然后加壓使兩根鋼筋焊合在一起。其適用于現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構中豎向或斜向(傾斜度在4:1以)鋼筋的連接。電渣壓力焊接頭質量控制包括外觀檢查和拉伸試驗。在一般構筑物中，應以300個同級別鋼筋接頭作為一批;在現(xiàn)澆鋼筋混凝土多層結段中300個同級別鋼筋接頭作為一批;不足300個接頭的也作為一批。 1)外觀檢查 電渣壓力焊接頭，應逐個進行外觀檢查;其接頭外觀結果應符合下列要求: A、接頭四周焊包凸出鋼

39、筋表面的高度，應大于等于4mm； B、鋼筋于電極接觸處，應無燒傷缺陷； C、兩根鋼筋應盡量在同一軸線上，接頭處的彎折角不得大于40； D、接頭處的軸線偏移不得大于鋼筋直徑的0.1倍，且不得大于2mm； 2)拉伸試驗 電渣壓力焊接頭進行力學性能試驗時，應從每批接頭中隨機切取3個試件做拉伸試驗，其試驗結果應符合試驗規(guī)程的有關規(guī)定。 2.3.3機械連接 (1)機械連接的機理 機械連接是通過連貫于兩根鋼筋之間的套筒來實現(xiàn)力的傳遞，是間接傳力的一種形式。鋼筋與套筒間的傳力則通過擠壓變形的咬合、螺紋之間的楔合、灌注高強膠凝材料的結合等形式實現(xiàn)。根據(jù)鋼筋機械連接通用技術規(guī)程( JGJ 107 )的規(guī)定，依據(jù)

40、機械連接傳力性能對接頭進行分級，并分別提出了檢驗要求:形式檢驗確定等級而工地抽樣檢驗控制施工質量。鋼筋機械連接方法，主要有鋼筋錐螺紋連接、鋼筋套筒擠壓連接、鋼筋墩粗直螺紋套筒連接、鋼筋滾壓直螺紋連接等。(2)鋼筋錐螺紋套筒連接如圖2.2鋼筋錐螺紋套筒連接是把鋼筋的連接端加工成錐形螺紋，通過錐螺紋連接套把兩根帶絲頭的鋼筋、按規(guī)定的力矩連接成一體的鋼筋接頭。為了在鋼筋混凝土結構中正確使用鋼筋錐螺紋套筒連接接頭，確保鋼筋的連接質量，施工中應從以下幾個方面進行控制:1：已連接的鋼筋 2：錐螺紋套筒 3：未連接的鋼筋圖：2.2鋼筋錐螺紋套筒連接 1)接頭的材質要求 被連接的鋼筋質量，應符合混凝土結構工程

41、施工質量驗收規(guī)( GB50204-2002 ),(鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋( GB 1499 - 2002)等標準。錐螺紋連接套的材質要求；連接HRB335級鋼筋，宜用3545號優(yōu)質碳素結構鋼;連接HRB400級鋼筋，宜用45號優(yōu)質碳素結構鋼。錐螺紋連接套的受拉承載力，應不小于被連接鋼筋的受拉承載力標準值的1.10倍。 2)錐螺紋接頭的設置要點 A、鋼筋連接套的混凝土保護層厚度，應滿足國家現(xiàn)行標準混凝土結構設計規(guī)中受力鋼筋混凝土保護層最小厚度的要求，且不得小于15mm。 B、設置在同一構件、同一截面受力鋼筋的接頭位置應相互錯開，其錯開間距應不小于鋼筋直徑的35倍，且不小于500mm。 C、在同

42、一構件的跨間或層高圍的同一根鋼筋上，不宜超過兩個接頭。 D、同時有閃光對焊接頭和錐螺紋接頭時，兩者之間的距離不得小于鋼筋直徑的35倍，且不得小于500mm。E、接頭一般應設置在受力較小的截面上，在構件受拉區(qū)段的同截面，鋼筋接頭不得超過鋼筋總數(shù)的50%。 F、接頭端部距鋼筋彎曲點不得小于鋼筋直徑的10倍;接頭與鄰近鋼筋之間的凈間距，應大于混凝土骨料的最大粒徑。G、接頭宜避開有抗震要求的框架梁端和柱端的箍筋加密區(qū);當實在無法避開時，接頭應采用A級接頭(A級接頭的抗拉強度，應達到或超過母材抗拉強度標準值，并具有高延性與反復拉壓性能)，且接頭不得超過鋼筋總數(shù)的50%。 H、不同直徑鋼筋連接時，一次連接

43、鋼筋直徑之差不宜超過兩個鋼筋規(guī)格級別。 3)鋼筋錐螺紋接頭質量檢驗 鋼筋錐螺紋接頭質量檢驗，主要包括外觀檢查、單向拉伸試驗和接頭擰緊值檢驗三項。同一施工條件下的同一批材料的同等級、同規(guī)格接頭，以500個為一個驗收批，不足500個也作為一個驗收批。 A、外觀檢查從每一驗收批中隨機抽取10%進行外觀檢查，其檢查結果應符合下列要求:接頭外觀應滿足鋼筋與連接套的規(guī)格一致，接頭絲扣無完整死扣外露。鋼筋與連接套必須在同一條軸線上，不出現(xiàn)偏移和彎折現(xiàn)象。B、單向拉伸試驗從每一驗收批中隨機抽取3個試件做單向拉伸試驗，其結果應符合試驗規(guī)程的規(guī)定。 C、接頭擰緊值可用質檢的力矩扳手按規(guī)定的接頭擰緊值逐個檢驗接頭的

44、連接質量，達到相應擰緊力矩者則為連接合格。 (3)鋼筋套筒擠壓連接 如圖2.3所示帶肋鋼筋套筒擠壓連接是將兩根待接鋼筋插入鋼套筒，用擠壓設備沿徑向擠壓鋼套筒，使鋼套筒產(chǎn)生塑性變形，依靠變形的鋼套筒與被連接鋼筋的縱、橫肋產(chǎn)生機械咬合而成為一個整體的鋼筋連接方法。1)對套筒的質量要求對HRB335級、HRB400級帶肋鋼筋擠壓接頭套筒所用的材料，應選用適于壓延加工的鋼材，其實測的力學性能應符合技術規(guī)程的要求。2)擠壓接頭的質量檢驗主要包括外觀質量檢驗和單向拉伸試驗兩項。同一施工條件下采用同一批材料的同等級、同型式、同規(guī)格接頭，以500個接頭為一驗收批進行檢驗與驗收，不足500個也作為一個驗收批。

45、1：已連接的鋼筋 2：鋼筋套筒 3：未連接的鋼筋 圖：2.3鋼筋套筒擠壓連接A、外觀質量檢驗。從每一驗收批中隨機抽取10%的擠壓接頭作外觀質量檢驗，其質量檢驗結果，應符合下列要求:外形尺寸。擠壓后套筒長度應為原套筒長度的1.101.15倍；或壓痕處套筒的外徑波動圍為原套筒外徑的0.80.9倍；擠壓接頭的壓痕道數(shù)應符合型式檢驗確定的道數(shù);兩根鋼筋的接頭處彎折不得大于40 ； B、單向抗拉試驗從每一驗收批中隨機抽取3個試件做單向拉伸試驗，其試驗結果應符合試驗規(guī)程的規(guī)定。3)擠壓接頭的設置擠壓接頭的設置要求同錐螺紋套筒連接。2.4 鋼筋綁扎質量控制2.4.1鋼筋綁扎前期準備 綁扎前，作為技術員。首先

46、要仔細閱讀施工圖紙。明確各個單根鋼筋的形狀與各個西部的尺寸，確定各類結構的綁扎程序。如發(fā)現(xiàn)圖紙中有錯誤或不當之處應與時與有關方聯(lián)系在讀圖的同時。核對鋼筋配料單和料牌。在根據(jù)料單和料牌，核對鋼筋半成品的鋼號、形狀、直徑和規(guī)格數(shù)量是否正確有無錯配與變形如有此狀況應與時整修、修補。2.4.2 鋼筋綁扎具體措施(1)防止錯用無用。由于施工人員不細心，或加工工廠標牌不清、標志錯誤等，有可能將鋼筋的規(guī)格、級別、部位用錯。對此要加強鋼筋加工成品的管理堆放場地要按規(guī)格、型號分別掛牌，技術人員要加強現(xiàn)場監(jiān)督，仔細核對圖紙。(2)確保鋼筋間距，在綁扎前應先按設計規(guī)定的間距排好鋼筋。在板或墻鋼筋綁扎時可以在木板上用粉筆畫線，然后再綁扎，