钢筋混凝土工程00684.ppt
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1、,第四章 混凝土工程,主要内容:在钢筋工程中,钢筋的验收与存放、钢筋的冷拉、钢筋的连接技术以及钢筋的配料、代换和加工安装;在模板工程中,模板的种类、构造、安装和发展方向;在混凝土工程中,混凝土所需的原材料以及浇捣、养护和质量检查,特别强调对工程质量事故的防治。,学习要求: 了解混凝土工程的特点及其发展方向; 了解模板的种类、构造和安装; 了解钢筋的种类、性能及验收要求; 熟悉钢筋混凝土工程的施工过程、施工工艺; 掌握钢筋的冷拉及钢筋的配料、代换的计算方法; 掌握钢筋混凝土工程质量的检查和评定及质量事故的处理。,钢筋混凝土工程包括现浇钢筋混凝土结构施工和装配式钢筋混凝土构件制作两个方面,由模板、
2、钢筋和混凝土等多个工种工程组成。 模板工程方面: 不断开发新型模板,以满足清水混凝土的施工要求,同时因地制宜地发展多种支摸方法; 开发钢框胶合板模板、中型钢模板、钢或胶合板可拆卸式大模板、塑料或玻璃钢模壳等工具式模板及支撑体系,进一步提高了模板制作质量和施工技术水平。,钢筋工程方面: 大力推广应用HRB400钢筋、冷轧带肋钢筋等高效钢筋,低松弛高强度钢绞线及钢筋网焊接技术; 采用了数控调直剪切机、光电控制点焊机、钢筋冷拉联动线等; 大力推广粗直径钢筋的机械连接与焊接,在电渣压力焊、气压焊、套筒挤压连接技术、锥螺纹及直螺纹连接技术和线性规划用于钢筋下料等方面取得了不少成绩。,混凝土工程方面: 大
3、力发展预拌混凝土应用技术,加强搅拌站的改造,实现上料机械化、计量计算机控制和管理、混凝土搅拌自动化或半自动化,进一步扩大商品混凝土应用范围; 应用当地材料,配制多种性能要求的高强度混凝土,继续提高C50、C55、C60级高强混凝土的应用; 开发超塑化剂、超细活性掺和料及高性能混凝土的应用; 推广了混凝土强制搅拌、高频振动、混凝土搅拌运输车和混凝土泵等新工艺。,钢筋的分类 按钢筋直径分为: 直径640 钢丝 直径35 钢绞线 由不同数量的钢丝制成 按其化学成分分为:低碳钢钢筋 普通低合金钢钢筋 按其轧制外形分为:光面钢筋 变形钢筋螺纹、月牙纹 按其加工方法分为:热轧钢筋 热处理钢筋 根据屈服点和
4、抗拉强度不同分为:级,4.1 钢筋工程,钢筋混凝土工程中所用的钢筋均应进行现场检查验收,合格后方能入库存放、待用。,(1) 钢筋的验收 钢筋进场时,应按现行国家标准钢筋混凝土用热轧带肋钢筋(GB1499)等的规定抽取试件做力学性能检验,其质量必须符合有关标准的规定。,钢筋的验收和存放,验收内容:查对标牌,检查外观,并按有关标准的规定抽取试样进行力学性能试验。 钢筋的外观检查包括:钢筋应平直、无损伤,表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。钢筋表面凸块不允许超过螺纹的高度;钢筋的外形尺寸应符合有关规定。 力学性能试验时,从每批中任意抽出两根钢筋,每根钢筋上取两个试样分别进行拉力试验(测定其屈服点
5、、抗拉强度、伸长率)和冷弯试验。,(2) 钢筋的存放 钢筋运至现场后,必须严格按批分等级、牌号、直径、长度等挂牌存放,并注明数量,不得混淆。 应堆放整齐,避免锈蚀和污染,堆放钢筋的下面要加垫木,离地一定距离;有条件时,尽量堆入仓库或料棚内。,4.1.1 钢筋的连接,钢筋的连接方式可分为:绑扎连接、焊接、机械连接。 纵向受力钢筋的连接方式应符合设计要求。 机械连接接头和焊接连接接头的类型及质量应符合国家现行标准的规定。,钢筋绑扎安装前,应先熟悉施工图纸,核对钢筋配料单和料牌,研究钢筋安装和与有关工种配合的顺序,准备绑扎用的铁丝、绑扎工具、绑扎架等。 钢筋绑扎一般用1822号铁丝,其中22号铁丝只
6、用于绑扎直径12mm以下的钢筋。,1. 钢筋绑扎连接,钢筋绑扎要求 钢筋的交叉点应用铁丝扎牢。 柱、梁的箍筋,除设计有特殊要求外,应与受力钢筋垂直;箍筋弯钩叠合处,应沿受力钢筋方向错开设置。 柱中竖向钢筋搭接时,角部钢筋的弯钩平面与模板面的夹角,矩形柱应为45,多边形柱应为模板内角的平分角。 板、次梁与主梁交叉处,板的钢筋在上,次梁的钢筋居中,主梁的钢筋在下;当有圈梁或垫梁时,主梁的钢筋应放在圈梁上。主筋两端的搁置长度应保持均匀一致。,2.钢筋机械连接,(1) 套筒挤压连接 套筒挤压连接是把两根待接钢筋的端头先插入一个优质钢套管,然后用挤压机在侧向加压数道,套筒塑性变形后即与带肋钢筋紧密咬合达
7、到连接的目的。 (2)锥螺纹连接 锥螺纹连接是用锥形纹套筒将两根钢筋端头对接在一起,利用螺纹的机械咬合力传递拉力或压力。所用的设备主要是套丝机,通常安放在现场对钢筋端头进行套丝。,(3)直螺纹连接 直螺纹连接是近年来开发的一种新的螺纹连接方式。它先把钢筋端部镦粗,然后再切削直螺纹,最后用套筒实行钢筋对接。 等强直螺纹接头的制作工艺及其优点 等强直螺纹接头制作工艺分下列几个步骤:钢筋端部镦粗;切削直螺纹;用连接套筒对接钢筋 直螺纹接头的优点:强度高;接头强度不受扭紧力矩影响;连接速度快;应用范围广;经济;便于管理。,钢筋机械连接接头质量检查与验收 工程中应用钢筋机械连接时,应由该技术提供单位提交
8、有效的检验报告。 钢筋连接工程开始前及施工过程中,应对每批进场钢筋进行接头工艺检验,工艺检验应符合设计图纸或规范要求。 现场检验应进行外观质量检查和单向拉伸试验。,3.钢筋的焊接,钢筋常用的焊接方法有闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊、埋弧压力焊和气压焊等。 钢筋焊接接头质量检查与验收应满足下列规定:,(1) 钢筋焊接接头或焊接制品(焊接骨架、焊接网)应按JGJ 1896的规定进行质量检查与验收。 (2) 钢筋焊接接头或焊接制品应分批进行质量检查与验收。质量检查应包括外观检查和力学性能试验。,(3) 外观检查首先应由焊工对所焊接头或制品进行自检,然后再由质量检查人员进行检验。 (4) 力学性能试验应
9、在外观检查合格后随机抽取试件进行试验。 (5) 钢筋焊接接头或焊接制品质量检验报告单中应包括下列内容: 工程名称、取样部位; 批号、批量; 钢筋级别、规格; 力学性能试验结果; 施工单位。,闪光对焊的原理如图所示。 根据钢筋级别、直径和所用焊机的功率,闪光对焊工艺可分为连续闪光焊、预热闪光焊、闪光预热闪光焊三种。,1) 闪光对焊,(1) 连续闪光焊 连续闪光焊的工艺过程包括连续闪光和顶锻过程。施焊时,闭合电源使两钢筋端面轻微接触,此时端面接触点很快熔化并产生金属蒸气飞溅,形成闪光现象;接着徐徐移动钢筋,形成连续闪光过程,同时接头被加热;待接头烧平、闪去杂质和氧化膜、白热熔化时,立即施加轴向压力
10、迅速进行顶锻,使两根钢筋焊牢。 连续闪光焊宜用于焊接直径25mm以内的HPB235、HRB335和HRB400钢筋。,(2) 预热闪光焊 预热闪光焊的工艺过程包括预热、连续闪光及顶锻过程,即在连续闪光焊前增加了一次预热过程,使钢筋预热后再连续闪光烧化进行加压顶锻。 预热闪光焊适宜焊接直径大于25mm且端部较平坦的钢筋。,(3) 闪光-预热-闪光焊 即在预热闪光焊前面增加了一次闪光过程,使不平整的钢筋端面烧化平整,预热均匀,最后进行加压顶锻。它适宜焊接直径大于25mm,且端部不平整的钢筋。 (4) 闪光对焊接头的质量检验,应分批进行外观检查和力学性能试验,并应按下列规定抽取试件。, 在同一台班内
11、,由同一焊工完成的300个同级别、同直径钢筋焊接接头应作为一批。当同一台班内焊接的接头数量较少,可在一周之内累计计算;累计仍不足300个接头,应按一批计算。 外观检查的接头数量,应从每批中抽查10%,且不得少于10个。 力学性能试验时,应从每批接头中随机切取6个试件,其中3个做拉伸试验,3个做弯曲验。 焊接等长的预应力钢筋(包括螺丝端杆与钢筋)时,可按生产时同等条件制作模拟试件。 螺丝端杆接头可只做拉伸试验。 ,(5) 闪光对焊接头外观检查结果,应符合下列要求: 接头处不得有横向裂纹; 与电接触处的钢筋表面,HPB235、HRB335和HRB400钢筋焊接时不得有明显烧伤;RRB400钢筋焊接
12、时不得有烧伤; 接头处的弯折角不得大于4; 接头处的轴线偏移,不得大于钢筋直径的0.1倍,且不得大于2mm。,(6) 闪光对焊接头拉伸试验结果应符合下列要求: 3个热轧钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于该级别钢筋规定的抗拉强度;余热处理HRB4 00钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于热轧HRB400钢筋规定的抗拉强度570MPa。 应至少有2个试件断于焊缝之外,并呈延性断裂。,(7) 预应力钢筋与螺丝端杆闪光对焊接头拉伸试验结果,3个试件应全部断于焊缝之外,呈延性断裂。 (8) 模拟试件的试验结果不符合要求时,应从成品中再切取试件进行复验,其数量和要求应与初始试验时相同。 (9) 闪光对焊接头弯曲
13、试验时,应将受压面的金属毛刺和镦粗变形部分消除,且与母材的外表齐平。,电弧焊是利用弧焊机使焊条与焊件之间产生高温电弧,使焊条和电弧燃烧范围内的焊件熔化,待其凝固便形成焊缝或接头。 电弧焊广泛用于钢筋接头与钢筋骨架焊接、装配式结构接头焊接、钢筋与钢板焊接及各种钢结构焊接。 弧焊机有直流与交流之分,常用的是交流弧焊机。,2) 电弧焊,焊条的种类很多,根据钢材等级和焊接接头形式选择焊条,如结420、结500等。 焊接电流和焊条直径应根据钢筋级别、直径、接头形式和焊接位置进行选择。 钢筋电弧焊的接头形式有三种:搭接接头、帮条接头及坡口接头,如下图所示。,搭接接头的长度、帮条的长度、焊缝的宽度和高度,均
14、应符合规范的规定。 (1) 电弧焊接头外观检查时,应在清渣后逐个进行目测或量测。 (2) 钢筋电弧焊接头外观检查结果,应符合下列要求: 焊缝表面应平整,不得有凹陷或焊瘤; 焊接接头区域不得有裂纹; 咬边深度、气孔、夹渣等缺陷允许值及接头尺寸的允许偏差,应符合规定;,坡口焊、熔槽帮条焊和窄间隙焊接头的焊缝余高不得大于3mm。 (3) 钢筋电弧焊接头拉伸试验结果应符合下列要求: 3个热轧钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于该级别钢筋规定的抗拉强度; 3个接头试件均应断于焊缝之外,并应至少有2个试件呈延性断裂。,电渣压力焊是利用电流通过渣池产生的电阻热将钢筋端部熔化,然后施加压力使钢筋焊合。 钢筋电渣压
15、力焊分手工操作和自动控制两种。采用自动电渣压力焊时,主要设备是自动电渣焊机,电渣焊构造如图所示。 电渣压力焊的焊接参数为焊接电流、渣池电压和通电时间等,可根据钢筋直径选择。,3) 电渣压力焊,电渣压力焊的接头应按规范规定的方法检查外观质量和进行试样拉伸试验。 (1) 电渣压力焊接头应逐个进行外观检查。 (2) 电渣压力焊接头外观检查结果应符合下列要求: 四周焊包凸出钢筋表面的高度应大于或等于4mm; 钢筋与电极接触处,应无烧伤缺陷;,接头处的弯折角不得大于4; 接头处的轴线偏移不得大于钢筋直径的0.1倍,且不得大于2mm。 (3) 电渣压力焊拉头拉伸试验结果,3个试件的抗拉强度均不得小于该级别
16、钢筋规定的抗拉强度。,埋弧压力焊是利用焊剂层下的电弧,将两焊件相邻部位熔化,然后加压顶锻使两焊件焊合,如图所示。 具有焊后钢板变形小、抗拉强度高的特点。,4) 埋弧压力焊,5) 钢筋气压焊,钢筋气压焊是利用乙炔、氧气混合气体燃烧的高温火焰,加热钢筋结合端部,不待钢筋熔融使其高温下加压接合。 气压焊的设备包括供气装置、加热器、加压器和压接器等,如图所示。,气压焊操作工艺: 施焊前,钢筋端头用切割机切齐,压接面应与钢筋轴线垂直,如稍有偏斜,两钢筋间距不得大于3mm; 钢筋切平后,端头周边用砂轮磨成小八字角,并将端头附近50100mm范围内钢筋表面上的铁锈、油渍和水泥清除干净。 施焊时,先将钢筋固定
17、于压接器上,并加以适当的压力使钢筋接触,然后将火钳火口对准钢筋接缝处,加热钢筋端部至11001300C,表面发深红色时,当即加压油泵,对钢筋施以40MPa以上的压力。,4、电阻点焊,主要用于钢筋的交叉连接,如焊接钢筋网片、钢筋骨架。,它生产效率高,节约材料,应用广泛。,常用点焊机:单点点焊机 多头点焊机 悬挂式点焊机 手提式点焊机,点焊机操作现场:,4.1.2 钢筋配料,钢筋配料:根据结构施工图,先绘出各种形状和规格的单根钢筋简图并加以编号,然后分别计算钢筋下料长度、根数及质量,填写配料单,申请加工。, 熟悉图纸。编制钢筋配料单之前必须熟悉图纸,把结构施工图中钢筋的品种、规格列成钢筋明细表,并
18、读出钢筋设计尺寸。 计算钢筋的下料长度。,钢筋配料单的编制, 填写和编写钢筋配料单。根据钢筋下料长度,汇总编制钢筋配料单。在配料单中,要反映出工程名称,钢筋编号,钢筋简图和尺寸,钢筋直径、数量、下料长度、质量等。 填写钢筋料牌根据钢筋配料单,将每一编号的钢筋制作一块料牌,作为钢筋加工的依据,见下图所示。,1. 混凝土保护层厚度 混凝土保护层是指受力钢筋外缘至混凝土构件表面的距离,其作用是保护钢筋在混凝土结构中不受锈蚀。无设计要求时应符合表4-5规定。 混凝土的保护层厚度,一般用水泥砂浆垫块或塑料卡垫在钢筋与模板之间来控制。塑料卡的形状有塑料垫块和塑料环圈两种。塑料垫块用于水平构件,塑料环圈用于
19、垂直构件。,表4-5 纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度(mm),2. 弯曲量度差值和弯钩增加值 1)弯曲量度差 钢筋长度的度量方法系指外包尺寸,因此钢筋弯曲以后,存在一个量度差值,在计算下料长度时必须加以扣除。根据理论推理和实践经验,列于表4-5。,表4-5 钢筋弯曲量度差值, 箍筋弯钩的弯弧内直径除应满足上述要求外,尚应不小于受力钢筋直径。 箍筋弯钩的弯折角度:对一般结构不应小于90;对于有抗震等要求的结构应为135。 箍筋弯后平直部分长度:对一般结构不宜小于箍筋直径的5倍;对于有抗震要求的结构,不应小于箍筋直径的10倍。,除焊接封闭环式箍筋外,箍筋的末端应作弯钩,弯钩形式应符合设计要求,
20、当无具体要求时,应符合下列要求:,2) 钢筋弯钩增加值 弯钩形式最常用的是半圆弯钩,即180弯钩。受力钢筋的弯钩和弯折应符合下列要求:, HPB235钢筋末端应作180弯钩,其弯弧内直径不应小于钢筋直径的2.5倍,弯钩的弯后平直部分长度不应小于钢筋直径的3倍。 当设计要求钢筋末端需作135弯钩时,HRB335、HRB400钢筋的弯弧内直径不应小于钢筋直径的4倍,弯钩的弯后平直部分长度应符合设计要求。 钢筋作不大于90的弯折时,弯折处的弯弧内直径不应小于钢筋直径的5倍。,3) 箍筋调整值 为了箍筋计算方便,一般将箍筋弯钩增长值和量度差值两项合并成一项为箍筋调整值,见表4-6。计算时,将箍筋外包尺
21、寸或内皮尺寸加上箍筋调整值即为箍筋下料长度。,表4-6 箍筋调整值,4) 钢筋下料长度,钢筋长度 结构施工图中所指钢筋长度是钢筋外缘之间的长度,即外包尺寸,这是施工中量度钢筋长度的基本依据。,钢筋下料长度计算 直钢筋下料长度=直构件长度-保护层厚度+弯钩增加长度 弯起钢筋下料长度=直段长度+斜段长度-弯折量度差值+弯钩增加长度 箍筋下料长度=直段长度+弯钩增加长度-弯折量度差值 或箍筋下料长度=箍筋周长+箍筋调整值,钢筋下料计算注意事项,(1) 在设计图纸中,钢筋配置的细节问题没有注明时,一般按构造要求处理。 (2) 配料计算时,要考虑钢筋的形状和尺寸,在满足设计要求的前提下,要有利于加工。
22、(3) 配料时,还要考虑施工需要的附加钢筋。,【例4.1】某建筑物简支梁配筋如下图所示,试计算钢筋下料长度。钢筋保护层取25mm。(梁编号为L1共10根),【解】1. 绘出各种钢筋简图(见表4.8)。,表4.8 钢筋配料单,2.计算钢筋下料长度 号钢筋下料长度 (6240+2200-225)-2225+26.2525=6802(mm) 号钢筋下料长度 6240-225+26.2512=6340(mm) 号弯起钢筋下料长度 上直段钢筋长度240+50+500-25=765(mm) 斜段钢筋长度(500-225)1.414=636(mm) 中间直段长度6240-2(240+50+500+450)=
23、3760(mm) 下料长度(765+636)2+3760-0.525+26.2525 =6824(mm), 号钢筋下料长度计算为6824mm。 号箍筋下料长度 宽度200-225+26=162(mm) 高度500-225+26=462(mm) 下料长度为(162+462)2+50=1298(mm),4.1.3钢筋代换,当施工中遇到钢筋品种或规格与设计要求不符时,可参照以下原则进行钢筋代换。,1 代换方法,(1) 等强度代换方法 当构件配筋受强度控制时,可按代换前后强度相等的原则代换,称作“等强度代换”。,如设计图中所用的钢筋设计强度为fy1,钢筋总面积为AS1,代换后的钢筋设计强度为fy2,钢
24、筋总面积为AS2,则应使:,(2) 等面积代换方法 当构件按最小配筋率配筋时,可按代换前后面积相等的原则进行代换,称“等面积代换”。代换时应满足下式要求:,(3) 当构件配筋受裂缝宽度或挠度控制时,代换后应进行裂缝宽度或挠度验算。,代换原则,钢筋代换时,应办理设计变更文件,并应符合下列规定: (1) 重要受力构件(如吊车梁、薄腹梁、桁架下弦等)不宜用HPB235钢筋代换变形钢筋,以免裂缝开展过大。 (2) 钢筋代换后,应满足混凝土结构设计规范中所规定的钢筋间距、锚固长度、最小钢筋直径、根数等配筋构造要求。 (3) 梁的纵向受力钢筋与弯起钢筋应分别代换,以保证正截面与斜截面强度。,(4) 有抗震
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