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1、建筑施工 技 术,钢筋工程,湖南科技大学土木工程学院,第 5 章,4)内容,钢筋点焊机,4)内容,钢筋点焊机,4)内容,钢筋点焊机,南京火车站前高架桥钢筋安装,钢筋进场检验,钢筋翻样配料,钢筋加工,钢筋安装与检查,下料长度计算,配料单,调直、冷拉、冷拔、弯曲、对焊连接、螺纹加工等,钢筋绑扎安装、焊接或机械连接等,钢筋工程流程,第5章 钢 筋 工 程 钢筋混凝土结构中钢筋的作用: 5.1 钢筋的检验 1 钢筋的分类 钢筋的种类很多,土木工程中常用的钢筋,按化学成分可分为碳素钢钢筋和普通低合金钢钢筋;按轧制外形可分为光圆钢筋和变形钢筋;按生产加工工艺可分为热轧钢筋、余热处理钢筋、冷轧带肋钢筋、冷轧
2、扭钢筋、热处理钢筋、精轧螺纹钢筋等。,1、按粗细分 钢筋(直径6mm),细筋610(盘条),粗筋12(常69m直条) 钢丝(直径6mm),刻痕钢丝或碳素钢丝(盘条) 2、按生产工艺热轧、热处理筋、冷拉筋、冷拔丝、冷轧筋、碳素丝、刻痕丝、钢绞线 3、按化学成分 1)碳素(低碳0.25%中碳0.7%高碳); 2)普通低合金(合金元素5%)。 4、按外形分 光圆; 变形:月牙纹、人字纹、螺纹 5、按强度(力学性能)分(下页),加工方法: 热扎钢筋大部分钢筋都是热扎钢筋; 冷拉钢筋是一种现场的钢筋加工方法; 冷拔钢筋加工厂对钢丝的一种加工方法,预应力钢丝基本上都要进行冷拔。,2 钢筋的检验 1)原因
3、* 钢材进货来源渠道多;出厂的标牌容易丢失;对工程质量负责。 * 钢筋到现场必须有出厂质量证明书 2) 检查项目 * 常进行机械性能检查(强度、塑性) 拉力试验屈服强度,抗拉强度,伸长率 冷弯试验注意弯心直径,3) 检查方法: 一批(60吨)取2根每根切两个试件,两个试件做拉力试验,两个试件做冷弯试验。 4)判断: 若有一项试验不合格,则取双倍试样再做。若仍有不合格,则该批钢筋不合格。,5.2 钢筋翻样和配料 加工顺序:冷拉调直切断焊接弯曲成型绑扎 1 钢筋翻样图(钢筋施工图) 1) 将混凝土结构分解成柱、梁、墙、板和楼梯等构件,以一种构件为主,画出其各种配筋。应注明钢筋的编号、数量、强度等级
4、、直径、间距、锚固长度及搭接长度和接头位置等 2)对形状复杂和结构接点密度大的钢筋绘出细部大样图(加工和安装图)。,2 钢筋配料单 1)根据结构构件混凝土保护层、钢筋弯曲和弯钩等计算下料长度,编制配料单。 2)钢筋应按图施工或按有关构造要求配料,如遇钢筋规格不全时应按下列规定代换: (1) 按强度控制的截面或构件按钢筋等强代换; (2) 按最小配筋率控制的截面或构件按钢筋的最小配筋率代换。 3 下料长度计算 弯曲调整值-钢筋外包尺寸与轴线长度的差值,重要概念,弯曲调整值与钢筋直径和弯心直径以及弯曲角度有关。,钢筋下料长度=轴线长度=外包尺寸之和中间弯折处弯曲调整值端部弯钩增加值,端部弯钩增加值
5、: HPB235级钢筋端部应做180弯钩,弯心直径2.5d,平直段长度3d; 当HRB335、HRB400级钢筋设计要求端部做135弯钩时,弯心直径4d,平直段长度按设计要求。,外轮廓尺寸L=150+265+577+5082+577+265+150 =7066mm 调整值: C=26.25 d- 22d-4 0.5d=6.5d =6.5 16=104mm 合 计:L总=7066+104=7170mm,一,钢筋下料长度计算例题(d=16):,5.3 钢筋代换 1、原则:按抗拉设计值相等原则,并满足最小配筋率及构造要求。 2、方法: (1)等强度代换用于计算配筋或不同级别钢筋的代换 As2fy2A
6、s1fy1 或根数n2(n1d12fy1)/(d22fy2) (2)等面积代换用于构造配筋或同级别钢筋的代换 As2As1 或根数n2(n1d12)/(d22),3、钢筋代换注意问题 (1)重要构件,不宜用HPB235级光圆筋代替HRB335级带肋钢筋; (2)代换后应满足配筋构造要求(直径、间距、根数、锚固长度); (3)代换后直径不同时,各筋拉力差不应过大(同级直径差5mm); (4)受力不同的钢筋分别代换; (5)有抗裂要求的构件应做抗裂验算; (6)重要结构的钢筋代换应征得设计单位同意; (7)预制构件的吊环,必须用未冷拉的HPB235级筋,不得以其它筋代换。,5.4 钢筋加工 1 钢
7、筋冷拉 钢筋在常温下(450C),强力拉伸超过钢筋的屈服点,使钢筋产生永久变形,提高钢筋屈服强度的一种钢筋的加工方法。 1)冷拉过程-基本上没有改变钢材的形态,经过冷拉的钢筋(称冷拉钢筋)仍具有明显的屈服点属于软钢。 2)冷拉特点 一定要拉过钢筋的屈服强度!,提高钢筋的屈服强度(2025);但塑性和弹性模量都降低; 增加钢筋的长度; 经时效后:屈服应力进一步提高,塑性进一步降低,弹性模量基本恢复。 自然时效:在常温下,停放1518天; 人工时效:在100C温度下,二小时 级钢自然时效无效,需通电时效。 3)冷拉能提高强度的原理-变形硬化 (1)变形,滑移钢筋拉伸时,内部晶粒在拉力的作用下产生旋
8、转,变形,滑移,晶粒的排列的更加有序、有规则;,(2)破碎已经变形的晶粒,随着拉力的不断增大而破碎,产生更多的晶粒。 (3)晶界的特性晶粒增多,晶面(称晶界)也就增多,使钢材呈显出晶界的特性。 晶界的特性强度很高,塑性低。 (4)经时效后破碎的晶粒在内应力的作用下,又重新得到排列, 其结果是:屈服应力进一步提高, 塑性进一步降低, 弹性模量基本恢复。,HRB335钢筋按直径大小分类:25;28-40,4)冷拉方法 (1)控制应力法(双控,质量高) (2)控制冷拉率法(单控,效率高),(3)冷拉的质量检验和注意事项- 速度不能过快(1m/min), -变形更充分 先焊后拉,对焊接接头进行考验 最
9、多拉2次,拉断一次可以,多了不行 拉紧时量伸长不能卸力后量测 (4) 注意: a 冷拉钢筋在承受动力荷载的结构或构件时慎用,如吊车梁,预制构件吊钩等。 b 冷拉仅起调直作用时,其最大冷拉率:对HPB235级钢筋为4;对HRB335级、HRB400级、RRB400级钢筋为1。,4)内容,钢筋冷拉设备,2 钢筋的冷拔 1) 冷拔原理立体应力(拉伸与压缩)的作用下变形更充分强度增加更大,塑性降低也更多。 2)总压缩率: () 冷拔总压缩率越大,冷拔钢 丝的强度越高,但塑性越低。,3) 冷拔方法 钢筋扎头除皮拔丝 冷拔次数少-效率高,钢丝易拉断,拔丝模易坏; 冷拔次数多-效率低,钢丝更脆; 3 钢筋的
10、调直、切断和弯曲 1)调直 机械调直4-14mm 人工敲直粗钢筋 冷拉调直4%(HPB235)1% 2)切断和弯曲一般用机械进行切断和弯曲,4)内容,钢筋弯曲机,5.5 钢筋连接 5.5.1 绑扎连接 搭接长度和位置应满足规范和有关构造要求P124-P125。 受拉筋的搭接长度,5.5.2 焊接连接 1)影响钢筋焊接质量的因素: (1)与钢筋的化学成分有关;C、Mn、Si含量增加则可焊性差,Ti增加则可焊性好 (2)与原材料的机械性能有关;塑性越好,可焊性越好 (3)与焊接工艺及焊工的操作水平有关; (4)环境低于20不得焊接。 常用焊接方法:闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊、气压焊等。,2)闪光
11、对焊,原理:通电后,两钢筋轻微接触,通过低电压的强电流,产生高温,熔化后顶锻,形成镦粗结点。,1、钢筋 2、固定电极 3、可动电极 5、焊接变压器,(1)连续闪光对焊 适用于25mm的HPB235、HRB335、HRB400级钢 闪光 移动钢筋 顶煅钢筋 闪光的作用:闪平钢筋端面、加热,(2)预热闪光对焊 适用于直径较大的HPB235、HRB335、HRB400级级钢;难焊的RRB400级钢:焊接技术很重要(通电热处理) 一次连续闪光暂短的闭合,少量闪光 闪平断面 预热 二次连续闪光顶煅 继续加热 顶煅焊接,(3)对焊参数 调伸长度: 能均匀加热又不产生侧弯。一般HPB235钢筋取1d,HRB
12、335、HRB400和RRB400钢筋取1.5d。 闪光留量(烧化):严重压伤部分+8mm 810mm 预热留量(烧化):47mm 顶锻留量: 46.5mm,其中有电顶锻为1/3,无电为2/3 其他:闪光速度、顶煅速度、顶煅压力,(4) 质量检查: 外观检查无裂纹,无明显烧伤,不移不偏 机械性能检查一批取2根, 拉伸强度不低于同级钢筋; 弯曲有一定的弯曲直径,弯90后不能有0.15mm的裂缝。,3)电阻点焊(可代替绑扎) 1、用于 816mmHPB235,616mmHRB335、400级钢筋,45mm冷拔钢丝的交叉连接,以制作网片、骨架等。 2、原理 利用电阻热熔化钢筋接触点,加压形成结点。
13、3、机械 点焊机:单头、多头、悬挂式、手提式现场用 4、要求 焊点压入深度:较小筋直径的2540%;,4)内容,钢筋点焊机,3)电弧焊 利用弧焊机使焊条与焊件之间产生高温电弧,熔化焊条及电弧范围内的焊件金属,凝固后形成焊缝或接头。 (1)搭接焊 适用于HPB235、HRB335、HRB400、RRB400钢筋,单面焊时焊缝应达810d,双面焊时的焊缝可减少一半。,(2)帮条焊 适用于HPB235、HRB335、HRB400和RRB400级钢筋。 主筋端面间的间距为2-5mm,帮条宜采用与主筋同级别、同直径的钢筋制作。,(3)坡口焊 适用于直径为1840mm的HPB235、HRB335、HRB4
14、00级钢筋。,(4)设备及材料 弧焊机(直流BX,交流AX);焊枪;焊把线;焊条 焊条规格:E4301、E4324、E5016、 E表示焊条 43、50熔敷金属抗拉强度的最小值(430、500N/mm2) 第三位数字焊接的位置0、1适用于全方位焊接 第三位和四位数字组合适用电流种类及药皮类型 焊条强度选择:,4)电渣压力焊压焊 1、适用 现场结构、构件中1432mm的HPB235HRB400级竖向粗筋的接长. 2、特点 可节约钢筋,焊接速度快,成本低,质量高。 3、原理 电弧熔化焊剂形成空穴,继而形成渣池,上部钢筋潜入渣池中,电弧熄灭,电渣形成的电阻热使钢筋全断面熔化,断电同时向下挤压,排除熔
15、渣与熔化金属,形成结点。,用电渣压力焊焊接的墙体钢筋,5)气压焊-非电焊 特点: 设备简单, 效率高;成本低; 适用: 直径40mm以下的HPB235、HRB335级钢筋的纵向连接 原理:利用氧、乙炔火焰加热钢筋接头处,使之达到塑性状态,在初压作用下,端头金属原子互相扩散,表面熔融后(12501350,桔黄色有白亮闪光出现),加压形成结点。 主要设备:加热器混合气管、喷头;加压油泵、油缸等;卡具。,气压焊设备及工作简图,气压焊,电渣压力焊,5.5.3 机械连接 特点: (与电焊比)效率高;连接可靠;无明火作业;设备简单;不受气候影响等 1)套筒冷压接头用外力使套筒变形,以摩擦力来传递拉力 适用: 1850mm的HRB335、HRB400级钢筋,套管冷挤压连接的钢筋,2)锥形、直螺纹钢筋接头 适用: 大于16mm的变形(HRB335、HRB400、RRB400)钢筋,钢筋滚轧直螺纹加工,柱筋直螺纹连接,5.5.4 接头的质量检验与评定P133-P134 1) 外观检查-按钢筋焊接及验收规程检查 2) 拉伸和弯曲检查,苏通大桥粗钢筋连接采用了镦粗直螺纹连接,试验结果符合级要求,
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