土木工程施工8鋼筋混凝土工程之鋼筋工程學(xué)習(xí)教案

1、土木工程施工土木工程施工(sh gng)8鋼筋混凝土工程鋼筋混凝土工程之鋼筋工程之鋼筋工程第一頁，共51頁。第1頁/共51頁第二頁，共51頁。第2頁/共51頁第三頁，共51頁。第3頁/共51頁第四頁，共51頁。第4頁/共51頁第五頁，共51頁。第5頁/共51頁第六頁，共51頁。第6頁/共51頁第七頁，共51頁。第7頁/共51頁第八頁，共51頁。 1、驗收(ynshu) 運至現(xiàn)場的鋼筋驗收，包括鋼筋標(biāo)牌和外觀檢查，并按有關(guān)規(guī)定取樣進(jìn)行(jnxng)機械性能檢驗和冷彎試驗。鋼筋出廠，每捆(盤)應(yīng)掛有二個標(biāo)牌(上注廠名、生產(chǎn)日期、鋼號、爐罐號、鋼筋級別、直徑等)，并有隨貨同行的出廠質(zhì)量證明書或試驗報

2、告書。工地按品種、批號及直徑分批驗收，每批數(shù)量熱軋鋼筋不超過60t、冷軋帶肋鋼筋為50t、冷軋扭鋼筋為10t。熱軋鋼筋表面不得有裂縫、結(jié)疤和折疊，外形尺寸應(yīng)符合規(guī)定； 冷軋扭鋼筋要求表面光滑、無裂縫、折疊夾層，亦無深度超過0.2mm的壓痕或凹坑。從每批次鋼筋中任選兩根，每根取兩個試件分別進(jìn)行拉伸試驗(屈服點、抗拉強度和伸長率的測定)和冷彎次數(shù)試驗。 如有一項試驗結(jié)果不符合規(guī)定，則應(yīng)從同一批鋼筋另取雙倍數(shù)量的試件重做各項試驗，如仍有一個試件不合格，則該批鋼筋為不合格品，應(yīng)不予驗收或降級使用。第8頁/共51頁第九頁，共51頁。第9頁/共51頁第十頁，共51頁。第10頁/共51頁第十一頁，共51頁。

3、2、存放鋼筋運至現(xiàn)場后，必須嚴(yán)格按批分等級、牌號、直徑、長度等掛牌存放，并注明數(shù)量，不得混淆。應(yīng)堆放整齊(zhngq)，避免銹蝕和污染，堆放鋼筋的下面要加墊木，離地一定距離；有條件時，盡量堆入倉庫或料棚內(nèi)。第11頁/共51頁第十二頁，共51頁。1、 鋼筋(gngjn)冷拉鋼筋冷拉：在常溫下對鋼筋進(jìn)行(jnxng)強力拉伸，以超過鋼筋的屈服強度的拉應(yīng)力，使鋼筋產(chǎn)生塑性變形，達(dá)到調(diào)直鋼筋、提高強度的目的。 (1) 冷拉原理鋼筋冷拉原理如圖4.14所示。 冷拉后鋼筋有內(nèi)應(yīng)力存在，內(nèi)應(yīng)力會促進(jìn)鋼筋內(nèi)的晶體組織調(diào)整(tiozhng)，使屈服強度進(jìn)一步提高。該晶體組織調(diào)整(tiozhng)過程稱為“時效”

4、。 二、鋼筋冷加工第12頁/共51頁第十三頁，共51頁。(2) 冷拉控制鋼筋冷拉控制可以用控制冷拉應(yīng)力或冷拉率的方法(fngf)。 冷拉控制應(yīng)力值如表所示。 冷拉后檢查鋼筋的冷拉率，如超過表中規(guī)定的數(shù)值，則應(yīng)進(jìn)行鋼筋力學(xué)性能試驗。第13頁/共51頁第十四頁，共51頁。表 冷拉控制(kngzh)應(yīng)力及最大冷拉率 項次項次鋼筋級別鋼筋級別 冷拉控制應(yīng)力冷拉控制應(yīng)力(N/mm2) 最大冷拉率最大冷拉率(%) 1HPB235 d12 280102HRB335 d25d=2840 450430534HRB400 RRB400 d=840d=102850070054第14頁/共51頁第十五頁，共51頁。(

5、3) 冷拉計算鋼筋的冷拉計算包括冷拉力、拉長值、彈性回縮值和冷拉設(shè)備(shbi)選擇。 冷拉力Ncon計算冷拉力計算的作用：一是確定按控制應(yīng)力冷拉時的油壓表讀數(shù)；二是作為選擇卷揚機的依據(jù)。 冷拉力應(yīng)等于鋼筋冷拉前截面積AS乘以冷拉時控制應(yīng)力con，即Ncon=AScon第15頁/共51頁第十六頁，共51頁。 計算(j sun)拉長值L 鋼筋的拉長值應(yīng)等于冷拉前鋼筋的長度L與鋼筋的冷拉率的乘積，即L=L 計算(j sun)鋼筋彈性回縮值L1根據(jù)鋼筋彈性回縮率1 (一般為0.3%左右)計算(j sun)，即L1=(L+L)1則鋼筋冷拉完畢后的實際長度為：L=L+L-L1第16頁/共51頁第十七頁，

6、共51頁。 冷拉設(shè)備的選擇及計算(j sun) 冷拉設(shè)備主要選擇卷揚機，計算(j sun)確定冷拉時油壓表的讀數(shù)。conNPF式中Ncon鋼筋按控制應(yīng)力計算求得的冷拉力，N；F千斤頂活塞(husi)缸面積，mm2；P油壓表的讀數(shù)，N/mm2。 第17頁/共51頁第十八頁，共51頁。第18頁/共51頁第十九頁，共51頁。當(dāng)施工中遇到鋼筋(gngjn)品種或規(guī)格與設(shè)計要求不符時，可參照以下原則進(jìn)行鋼筋(gngjn)代換。1、 代換(di hun)原則及方法 (1) 等強度代換方法(fngf)當(dāng)構(gòu)件配筋受強度控制時，可按代換前后強度相等的原則代換，稱作“等強度代換”。 三、鋼筋代換第19頁/共51頁

7、第二十頁，共51頁。如設(shè)計圖中所用的鋼筋(gngjn)設(shè)計強度為fy1，鋼筋(gngjn)總面積為AS1，代換后的鋼筋(gngjn)設(shè)計強度為fy2，鋼筋(gngjn)總面積為AS2，則應(yīng)使： 1122sysyA fA f21112222yyn d fnd f即第20頁/共51頁第二十一頁，共51頁。(2) 等面積代換方法 當(dāng)構(gòu)件(gujin)按最小配筋率配筋時，可按代換前后面積相等的原則進(jìn)行代換，稱“等面積代換”。代換時應(yīng)滿足下式要求： 12ssAA212122d則nnd(3) 當(dāng)構(gòu)件配筋受裂縫寬度或撓度控制時，代換(di hun)后應(yīng)進(jìn)行裂縫寬度或撓度驗算。 第21頁/共51頁第二十二頁，

8、共51頁。 2、代換(di hun)注意事項 鋼筋代換時，應(yīng)辦理設(shè)計變更文件，并應(yīng)符合下列規(guī)定：(1) 重要受力構(gòu)件(如吊車梁、薄腹梁、桁架下弦等)不宜(by)用HPB235鋼筋代換變形鋼筋，以免裂縫開展過大。(2) 鋼筋代換后，應(yīng)滿足混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中所規(guī)定的鋼筋間距、錨固長度、最小鋼筋直徑、根數(shù)等配筋構(gòu)造要求。(3) 梁的縱向受力鋼筋與彎起鋼筋應(yīng)分別代換，以保證正截面與斜截面強度。第22頁/共51頁第二十三頁，共51頁。(4) 有抗震要求的梁、柱和框架，不宜以強度等級較高的鋼筋代換原設(shè)計中的鋼筋；如必須代換時，其代換的鋼筋檢驗所得的實際強度，尚應(yīng)符合抗震鋼筋的要求。(5) 預(yù)制構(gòu)件的吊環(huán)

9、，必須采用未經(jīng)冷拉的HPB235鋼筋制作，嚴(yán)禁以其他鋼筋代換。(6) 當(dāng)構(gòu)件受裂縫寬度或撓度(nod)控制時，鋼筋代換后應(yīng)進(jìn)行剛度、裂縫驗算。 第23頁/共51頁第二十四頁，共51頁。鋼筋的連接方式可分為三類：綁扎連接、焊接和機械連接?？v向受力鋼筋的連接方式應(yīng)符合設(shè)計要求(yoqi)。機械連接接頭和焊接連接接頭的類型及質(zhì)量應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 四、鋼筋(gngjn)連接第24頁/共51頁第二十五頁，共51頁。鋼筋綁扎安裝前，應(yīng)先熟悉施工圖紙，核對鋼筋配料(pi lio)單和料牌，研究鋼筋安裝和與有關(guān)工種配合的順序，準(zhǔn)備綁扎用的鐵絲、綁扎工具、綁扎架等。鋼筋綁扎一般用1822號鐵絲，其中2

10、2號鐵絲只用于綁扎直徑12mm以下的鋼筋。 1、綁扎(bn zh)連接第25頁/共51頁第二十六頁，共51頁。(1) 鋼筋綁扎要求鋼筋的交叉點應(yīng)用鐵絲扎牢。 柱、梁的箍筋，除設(shè)計有特殊要求外，應(yīng)與受力鋼筋垂直；箍筋彎鉤疊合處，應(yīng)沿受力鋼筋方向錯開設(shè)置。柱中豎向鋼筋搭接時，角部鋼筋的彎鉤平面與模板面的夾角，矩形柱應(yīng)為45，多邊形柱應(yīng)為模板內(nèi)角的平分角。 板、次梁與主梁交叉處，板的鋼筋在上，次梁的鋼筋居中(jzhng)，主梁的鋼筋在下；當(dāng)有圈梁或墊梁時，主梁的鋼筋應(yīng)放在圈梁上。主筋兩端的擱置長度應(yīng)保持均勻一致。 第26頁/共51頁第二十七頁，共51頁。(2) 鋼筋綁扎接頭 同一構(gòu)件中相鄰縱向受力鋼

11、筋的綁扎搭接(d ji)接頭宜相互錯開，如圖4.18所示。 第27頁/共51頁第二十八頁，共51頁。2、 鋼筋機械(jxi)連接(1) 套筒擠壓連接 套筒擠壓連接是把兩根待接鋼筋的端頭先插入一個優(yōu)質(zhì)鋼套管，然后用擠壓機在側(cè)向加壓數(shù)道，套筒塑性變形后即與帶肋鋼筋緊密咬合達(dá)到連接的目的。 (2)錐螺紋連接錐螺紋連接是用錐形紋套筒將兩根鋼筋端頭對接在一起，利用螺紋的機械咬合力傳遞拉力或壓力(yl)。所用的設(shè)備主要是套絲機，通常安放在現(xiàn)場對鋼筋端頭進(jìn)行套絲。 鋼筋機械連接又稱為“冷連接”，是繼綁扎、焊接之后的第三代鋼筋接頭技術(shù)。具有接頭強度高于鋼筋母材、速度比電焊快5倍、無污染、節(jié)省(jishng)鋼

12、材20等優(yōu)點。第28頁/共51頁第二十九頁，共51頁。（3)直螺紋連接直螺紋連接是近年來開發(fā)的一種新的螺紋連接方式。它先把鋼筋端部鐓粗，然后再切削直螺紋，最后用套筒實行鋼筋對接。 等強直螺紋接頭的制作工藝及其優(yōu)點等強直螺紋接頭制作工藝分下列幾個步驟：鋼筋端部鐓粗；切削直螺紋；用連接套筒對接鋼筋 直螺紋接頭的優(yōu)點：強度(qingd)高；接頭強度(qingd)不受扭緊力矩影響；連接速度快；應(yīng)用范圍廣；經(jīng)濟(jì)；便于管理。 第29頁/共51頁第三十頁，共51頁。第30頁/共51頁第三十一頁，共51頁。表4.9 標(biāo)準(zhǔn)型套筒規(guī)格(gug)、尺寸 鋼筋直徑鋼筋直徑(mm) 套筒外徑套筒外徑(mm) 套筒長度套

13、筒長度(mm) 螺紋規(guī)格螺紋規(guī)格(mm) 203240M24 2.5223444M25 2.5253950M29 3.0284356M32 3.0324964M36 3.0365572M40 3.5406180M45 3.5 接頭性能 為充分發(fā)揮鋼筋母材強度，連接(linji)套筒的設(shè)計強度大于等于鋼筋抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值的1.2倍，直螺紋接頭標(biāo)準(zhǔn)套筒的規(guī)格、尺寸見表4.9。 第31頁/共51頁第三十二頁，共51頁。 接頭類型 根據(jù)不同應(yīng)用(yngyng)場合，接頭可分為表4.10所示的6種類型。 表4.10 直螺紋(luwn)接頭類型及使用場合 序號序號 形形 式式 使使 用用 場場 合合 1標(biāo)準(zhǔn)

14、型標(biāo)準(zhǔn)型 正常情況下連接鋼筋正常情況下連接鋼筋 2加長型加長型 用于轉(zhuǎn)動鋼筋困難的場合，通過轉(zhuǎn)動套筒連接鋼筋用于轉(zhuǎn)動鋼筋困難的場合，通過轉(zhuǎn)動套筒連接鋼筋 3擴(kuò)口型擴(kuò)口型 用于鋼筋較難對中的場合用于鋼筋較難對中的場合 4異徑型異徑型 用于連接不同直徑的鋼筋用于連接不同直徑的鋼筋 5正反絲扣型正反絲扣型 用于兩端鋼筋均不能轉(zhuǎn)動而要求調(diào)節(jié)軸向長度的場合用于兩端鋼筋均不能轉(zhuǎn)動而要求調(diào)節(jié)軸向長度的場合 6加鎖母型加鎖母型 用于鋼筋完全不能轉(zhuǎn)動，通過轉(zhuǎn)動套筒連接鋼筋，用鎖用于鋼筋完全不能轉(zhuǎn)動，通過轉(zhuǎn)動套筒連接鋼筋，用鎖母鎖定套筒母鎖定套筒 第32頁/共51頁第三十三頁，共51頁。3、 鋼筋(gngjn)的

15、焊接鋼筋常用的焊接方法有閃光對焊、電弧焊、電渣壓力焊、埋弧壓力焊和氣壓焊等。鋼筋焊接接頭質(zhì)量檢查與驗收應(yīng)滿足(mnz)下列規(guī)定：(1) 鋼筋焊接接頭或焊接制品(焊接骨架、焊接網(wǎng))應(yīng)按JGJ 1896的規(guī)定(gudng)進(jìn)行質(zhì)量檢查與驗收。(2) 鋼筋焊接接頭或焊接制品應(yīng)分批進(jìn)行質(zhì)量檢查與驗收。質(zhì)量檢查應(yīng)包括外觀檢查和力學(xué)性能試驗。第33頁/共51頁第三十四頁，共51頁。(3) 外觀檢查首先應(yīng)由焊工對所焊接頭或制品進(jìn)行自檢，然后再由質(zhì)量檢查人員進(jìn)行檢驗。(4) 力學(xué)性能試驗應(yīng)在外觀檢查合格后隨機抽取試件進(jìn)行試驗。(5) 鋼筋焊接接頭或焊接制品質(zhì)量檢驗報告單中應(yīng)包括(boku)下列內(nèi)容： 工程名稱

16、、取樣部位； 批號、批量； 鋼筋級別、規(guī)格； 力學(xué)性能試驗結(jié)果； 施工單位。 第34頁/共51頁第三十五頁，共51頁。閃光(shn gung)對焊的原理如圖4.19所示。根據(jù)鋼筋級別、直徑和所用 焊 機 的 功 率 ， 閃 光(shn gung)對焊工藝可分 為 連 續(xù) 閃 光 ( s h n g u n g ) 焊 、 預(yù) 熱 閃 光(shn gung)焊、閃光(shn gung)預(yù)熱閃光(shn gung)焊三種。 （1 ）閃光(shn gung)對焊第35頁/共51頁第三十六頁，共51頁。第36頁/共51頁第三十七頁，共51頁。第37頁/共51頁第三十八頁，共51頁。 閃光對焊接頭外觀檢

17、查結(jié)果，應(yīng)符合(fh)下列要求： 接頭處不得有橫向裂紋； 與電接觸處的鋼筋表面，HPB235、HRB335和HRB400鋼筋焊接時不得有明顯燒傷；RRB400鋼筋焊接時不得有燒傷； 接頭處的彎折角不得大于4； 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。（5）3個熱軋鋼筋接頭試件的抗拉強度均不得小于該級別鋼筋規(guī)定的抗拉強度；余熱處理HRB4 00鋼筋接頭試件的抗拉強度均不得小于熱軋HRB400鋼筋規(guī)定的抗拉強度570MPa（6）應(yīng)至少有2個試件斷于焊縫之外，并呈延性斷裂。(7) 預(yù)應(yīng)力鋼筋與螺絲端桿閃光對焊接頭拉伸試驗結(jié)果，3個試件應(yīng)全部斷于焊縫之外，呈延性斷裂。(8) 模

18、擬試件的試驗結(jié)果不符合(fh)要求時，應(yīng)從成品中再切取試件進(jìn)行復(fù)驗，其數(shù)量和要求應(yīng)與初始試驗時相同。(9) 閃光對焊接頭彎曲試驗時，應(yīng)將受壓面的金屬毛刺和鐓粗變形部分消除，且與母材的外表齊平。 閃光對焊接頭外觀檢查結(jié)果，應(yīng)符合下列要求(yoqi)： 接頭處不得有橫向裂紋； 與電接觸處的鋼筋表面，HPB235、HRB335和HRB400鋼筋焊接時不得有明顯燒傷；RRB400鋼筋焊接時不得有燒傷； 接頭處的彎折角不得大于4； 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。（5）3個熱軋鋼筋接頭試件的抗拉強度均不得小于該級別鋼筋規(guī)定的抗拉強度；余熱處理HRB4 00鋼筋接頭試件的抗

19、拉強度均不得小于熱軋HRB400鋼筋規(guī)定的抗拉強度570MPa（6）應(yīng)至少有2個試件斷于焊縫之外，并呈延性(ynxng)斷裂(7) 預(yù)應(yīng)力鋼筋與螺絲端桿閃光對焊接頭拉伸試驗結(jié)果，3個試件應(yīng)全部斷于焊縫之外，呈延性斷裂。(8) 模擬試件的試驗結(jié)果不符合要求時，應(yīng)從成品中再切取試件進(jìn)行復(fù)驗，其數(shù)量和要求應(yīng)與初始試驗時相同。(9) 閃光對焊接頭彎曲試驗時，應(yīng)將受壓面的金屬毛刺和鐓粗變形部分消除，且與母材的外表齊平。 第38頁/共51頁第三十九頁，共51頁。電弧焊是利用弧焊機使焊條與焊件之間產(chǎn)生高溫電弧，使焊條和電弧燃燒范圍內(nèi)的焊件熔化，待其凝固便形成焊縫或接頭。電弧焊廣泛用于鋼筋(gngjn)接頭與

20、鋼筋(gngjn)骨架焊接、裝 配 式 結(jié) 構(gòu) 接 頭 焊 接 、 鋼 筋(gngjn)與鋼板焊接及各種鋼結(jié)構(gòu)焊接?；『笝C有直流與交流之分，常用的是交流弧焊機。 （2） 電弧焊第39頁/共51頁第四十頁，共51頁。電渣壓力焊是利用電流通過渣池產(chǎn)生的電阻熱將鋼筋端部熔化，然后施加壓力使鋼筋焊合。鋼筋電渣壓力焊分手工操作和自動控制兩種。采用自動電渣壓力焊時，主要設(shè)備是自動電渣焊機，電渣焊構(gòu)造如圖4.21所示。 電渣壓力焊的焊接參數(shù)(cnsh)為焊接電流、渣池電壓和通電時間等，可根據(jù)鋼筋直徑選擇。 （3） 電渣壓力(yl)焊第40頁/共51頁第四十一頁，共51頁。埋弧壓力焊是利用焊劑層下的電弧，將兩

21、焊件相鄰(xin ln)部位熔化，然后加壓頂鍛使兩焊件焊合，如圖4.22所示。 具有焊后鋼板變形小、抗拉強度高的特點。（4） 埋弧壓力(yl)焊第41頁/共51頁第四十二頁，共51頁。（5） 鋼筋(gngjn)氣壓焊鋼筋氣壓焊是利用乙炔、氧氣混合氣體燃燒的高溫火焰，加熱鋼筋結(jié)合端部，不待鋼筋熔融使其高溫下加壓接合。氣壓焊的設(shè)備(shbi)包括供氣裝置、加熱器、加壓器和壓接器等，如圖4.23所示。 第42頁/共51頁第四十三頁，共51頁。 鋼筋的加工有除銹、調(diào)直、下料剪切及彎曲成型。鋼筋加工的形狀、尺寸應(yīng)符合設(shè)計要求(yoqi)，其偏差應(yīng)符合表4.12的規(guī)定。表4.12鋼筋加工(ji gng)的允許偏差 項目允許偏差(mm) 受力鋼筋順長度方向全長的凈尺寸 10 彎起鋼筋的彎折位置 20 箍筋內(nèi)凈尺寸 5五、鋼筋(gngjn)加工與安裝第43頁/共51頁第四十四頁，共51頁。第44頁/共51頁第四十五頁，共51頁。第45頁/共51頁第四十六頁，共51頁。第46頁/共51頁第四十七頁，共51頁。第47頁/共51頁第四十八頁，共51頁。(1) 除銹 鋼筋除銹一般可以通過以下兩個途徑：大量鋼筋除銹可通過鋼筋冷拉或鋼筋調(diào)直機調(diào)直過程中完成；少量的鋼筋局部除銹可采用電動除銹機或人工用鋼絲刷、砂盤以及噴砂和酸洗等方法進(jìn)行。 (2) 調(diào)直 鋼筋調(diào)直宜采用機械方法，也可以采用冷拉。