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1、钢筋工程基本知识,一、概述（一）钢筋的种类：1、按粗细分钢丝(直径35mm)、细钢筋(直径610mm)、中粗钢筋(1220mm)和粗钢筋(直径大20mm)2、按生产工艺热轧钢筋、冷拉钢筋 l、冷拔低碳钢丝 b、热处理钢筋、冷轧扭钢筋、精轧螺旋钢筋、刻痕钢丝 k及钢绞线 j等,3、热轧钢筋按强度分四级,变形,4、按外形分 光圆；变形：月牙纹、人字纹、螺纹（二）检验：进场出厂合格证及标志、外观、力学性能 必要时化学成分 按批5-60t抽样。,（二）钢筋的进场验收钢筋运到工地时，应有出厂质量证明书或试验报告单，并按品种、批号及直径分批验收，每批重量热轧钢筋不超过60 t，钢绞线为20t，验收内容包括
2、钢筋标牌和外观检查，并按有关规定取样进行机械性能试验，钢筋的性能包括化学成分及力学性能(屈服点、抗拉强度、伸长率及冷弯指标)。1.外观检查应对钢筋进行全数外观检查。检查内容包括钢筋是否平直、有无损伤，表面是否有裂纹、油污及锈蚀等，弯折过的钢筋不得敲直后作受力钢筋使用，钢筋表面不应有影响钢筋强度和锚固性能的锈蚀或污染。,2.力学性能试验：在力学性能试验时，应从每批的钢筋中任选两根，每根取两个试件分别进行拉伸试验（包括屈服点、抗拉强度和伸长率的测定）和冷弯试验。如有一项试验结果不符合规定，则应从同一批钢筋另取双倍数量的试件重做各项试验，如果仍有一个试件不合格，则该批钢筋为不合格品，应不予验收或降级
3、使用。钢筋在加工使用中如发现焊接性能或机械性能不良，还应进行化学成分分析或其它专项检验，验收有害成分如硫(s)、磷(P)、砷(As)的含量是否超过规定范围。进场后钢筋在运输和储存时，不得损坏标志，并应根据品种、规格按批分别挂牌堆放，并标明数量。,(三)钢筋的堆放当钢筋运进施工现场后，必须严格按批分等级、牌号、直径、长度挂牌分别堆放，并注明数量，不得混淆。钢筋应尽量堆入仓库或料棚内。条件不具备时，应选择地势较高，土质坚实，较为平坦的露天场地存放。在仓库或场地周围挖排水沟，以利泄水。堆放时钢筋下面要加垫木，离地不宜少于200mm，以防钢筋锈蚀和污染。钢筋成品要分工程名称和构件名称，按号码顺序存放。
4、同一项工程与同一构件的钢筋要存放在一起，按号挂牌排列，牌上注明构件名称、部位、钢筋类型、尺寸、钢号、直径、根数，不能将几项工程的钢筋混放在一起。同时不要和产生有害气体的车间靠近，以免污染和腐蚀钢筋。,钢筋半成品标识与堆放,（三）钢筋的加工：（备、切、弯、连）,二、钢筋冷加工（冷拉、冷拔、冷轧）,（一）冷拉：1、原理超流限拉伸，晶格滑移错位，增摩阻，提强降塑。“时效”再提效。2、目的提高屈服强度（1530%）；节约材料。3、冷拉控制：（1）控制参数 冷拉应力 冷拉率,（2）控制方法：,应力控制法（双控）：质量高，常用于制作预应力筋 在张拉中若钢筋已达到下表中的 控制应力而冷拉率未超过下表中最大冷
5、拉率则合格；相反，达到了下表中最大冷拉率而冷拉应力 没有达到控制应力，则认为不合格。,冷拉控制应力及最大冷拉率,先确定冷拉率，再根据钢筋的长度L计算拉伸长度。即 L=*L。测定冷拉率时，钢筋的冷拉应力应符合下表的规定：,冷拉率测定时钢筋的冷拉应力表,B.冷拉率控制法（单控）：施工效率高，设备简单 冷拉率由试验确定（同炉批取试件4个，取平均值）。,例 冷拉一根IV级直径16mm长10m的钢筋，当冷拉力为140.7kN，伸长值为0.3m，用控制应力法判断此钢筋是否合格。,冷拉应力140.7103/201=700(N/mm2)冷拉率=0.3/10=3%查表，IV级钢筋的最大冷拉率为4；冷拉控制应力为
6、700(Nmm2)。则：控制应力达到要求，而冷拉率未超过最大值合格,解：钢筋总面积,4、冷拉设备,动力：液压设备 卷扬机滑轮组 装置：夹具、承力装置、回程装置、测力装置,5、冷拉注意：,测力器需定期校核；拉速不能过快，一般0.51m/min；达到控制应力或冷拉率后，稍停再放松；安全：端头不站人，不跨越，设防护设备；冬施：温度-20，且提高30N/mm2。6、冷拉筋的质量：表面无裂纹颈缩；拉力试验达标；冷弯试验无裂纹、起层。,（二）冷拔：,是将68的光圆钢筋在常温下强力拉过拔丝模孔，使其轴向伸、颈向缩，产生较大塑性变形，晶格大错位，提高强度5090%。,1、冷拔丝的特点：抗拉强度高，但塑性低、脆
7、性大。,2、冷拔工艺过程：轧头剥壳（辊除筋面硬渣壳）润滑拔丝（速0.20.3m/s）。,立式卷筒拔丝机作业图,2、拔丝设备 拔丝机,4、冷拔丝使用范围：,甲级预应力筋 乙级骨架、箍筋等5、质量要求：外观无裂纹和机械损伤；机械性能符合各项标准,抗拉强度600700，180度弯4次。影响质量的因素：（1）总压缩率：=（d02d2）/d02，越大则强度越高，但脆性越大。一般85，或6（6.5）4、3（2）每次压缩比：d0/d=1.11.15，次数少易断，多则脆。一般876.35.75,三、钢筋的焊接,概述：1、焊接目的：接长（钢筋）成型（网片、箍筋）；连接构件。2、焊接点位置：不在最大弯矩处及弯折处
8、（距弯折点10d）；受拉筋接头数50；不宜在框架梁端、柱端箍筋加密区内；,3、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。,（四）钢筋的连接方法：,（一）闪光对焊：,1、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。,3、工艺：,2、适用：在钢筋棚里纵向钢筋连接,连续闪光焊适于焊接直径25的钢筋；预热闪光焊适于焊接直径大且端面较平的钢筋；闪光预热闪光焊适于焊接直径大且端面不平整
9、的钢筋；,4、质量检查：外观应有镦粗，无裂纹和烧伤，接头弯曲3，轴线偏移0.1d、且2mm。机械性能每批（300个接头）取6个试件，3个做拉力试验，3个做冷弯试验。,(二)电弧焊：,1、原理：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。2、接头形式与要求：（1）搭接焊：用于直径10mm以上的钢筋。,焊缝要求：无裂纹、气孔、夹渣、烧伤,（2）帮条焊：用于直径10mm钢筋（同搭接焊）,（3）坡口焊：有平焊和立焊，较少用。,（三）电渣压力焊：,1、用于：现场结构、构件中1432mm的竖向粗筋的接长。2、特点：可节约钢筋，焊接速度快，成本低，质量高。3
10、、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，排除熔渣与熔化金属，形成结点。,用电渣压力焊焊接的墙体钢筋,电渣压力焊适用于1832的级钢及新级钢筋连接。焊接的接头要求鼓包均匀，鼓包直径约为钢筋直径的1.6倍。,XX大学榴园宾馆18层框架柱钢筋采用电渣压力焊连接技术，图为工人先将焊接夹具的下夹钳夹住下部钢筋。,被连接的端面部位套上焊剂盒，用小铁簸箕将431焊剂装入焊剂盒，边装入边用棒条插捣，使焊剂盒中的焊剂松紧均匀，以保证鼓包均匀。,插入上部钢筋，焊接夹具上夹钳将上部钢筋夹紧，焊机的负极线连接于上钢筋。,引弧时摇动手
11、柄，将上钢筋略提起，稳定电弧，使上、下钢筋两端面均匀烧化。,选定焊接参数,当烧化达到时间要求后，迅速摇转手柄，将上钢筋下压，此时，两钢筋端面间熔化的铁水均匀外挤。,焊接完成后，插上铁板，打开焊剂盒，回收剩余的焊剂，可重复使用。,焊接完成后的接头被包围在渣壳中，像马蜂窝球，此时应让接头保温半小时左右，待冷却后敲去渣壳，露出带金属光泽的鼓包接头。,4、机具：,4、质量要求：机械性能每两个楼层、每300个同类型接头为一批，切取三个试件做拉伸试验。应均不低于该级钢筋的抗拉强度，否则加倍取。外观纵肋对正，焊包均匀（凸出4mm），无烧伤；轴线偏移0.1d和2mm；弯曲角度3。,（四）电阻点焊：,1、用于：
12、816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。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1825%；,气压传动式点焊机,（五）气压焊：,1、用于：14mm以上的筋,竖向、水平、斜向连接的现场焊接接长。2、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。3、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,4、质量要求：外观偏心量0.15d且4
13、mm，轴线弯折角3；镦粗区：直径1.4d，长度1d；接头无环向裂纹，镦粗区表面无严重烧伤。机械性能每楼层、每300个接头为一批，切取三个接头做拉伸试验，均不低于该级筋抗拉强度，否则加倍截取。梁、板的水平筋需应增加3个做弯曲试验。,图为在南京古南都饭店工程地下室施工工地上，进行钢筋气压焊应用的表演。操作工人将夹钳夹住上、下钢筋端部，点燃气压焊的焊炬。,焊炬点燃后，套入钢筋连接部位，先用强炎对连接部位上下轻微移动加热。,用强炎对钢筋端面加热后，集中用中炎加热，使钢筋连接的两端面加热至热塑状态。,待钢筋两连接端面加热至热塑状态后，连接手动液压加压器，逐渐对上、下两钢筋加压。,边加压边加热，两钢筋连接
14、端面紧密接触在一起，金属原子互相扩散，形成有效的连接。,加热加压的钢筋连接头呈红热竹节状，夹钳的刚度很重要。,为检查气压焊钢筋接头的连接质量，在非破损的条件下，可作“热冲切”检验。图为中建一局科研所在进行热冲切试验。右边的钢筋接头已被热冲切。,四、钢筋的机械连接（一）套管冷挤压连接,1、特点：强度高、速度快、准确、安全、不受环境限制。,2、适用：（带肋粗筋）1840d的钢筋，异径差5mm。3、方法：径向挤压；,套管冷挤压连接的钢筋,4、要求：套管材料、规格合格，屈服、极限强度比钢筋大10以上；钢筋无污、肋纹无损；压痕道数符合要求（382道），压痕外经为0.850.9套管原外经；接头无裂纹，弯折
15、4强度检验：500个取3个，1个不合格，加倍抽样复验；,（二）螺纹连接,1、特点：速度快、准确、安全、工艺简单、不受环境、钢筋种类限制。2、适用：直径1640的竖向、水平、斜向钢筋，异径差9mm。3、方法：锥螺纹直螺纹（镦粗、滚压）,镦粗直螺纹连接,4、要求：套筒材料、尺寸、丝扣合格（塞规检查、盖帽）；钢筋丝扣合格（卡规、牙规检查）、洁净、无锈，套保护帽；锥螺纹连接需用力矩扳手拧紧至出声；外露少于一个完整丝扣；正式连接前，每300取3个试样，锥螺纹连接：达到B级接头标准（屈服强度筋屈强度；极限强度1.35筋屈强度）；直螺纹连接：达到A级接头标准（钢筋抗拉强度）,钢筋冷压套筒连接最初采用轴向冷挤
16、压连接技术，与预应力施工中的挤压锚的挤压类同。图为北京亚运会工程曾应用过的该技术。,钢筋机械连接冷压套筒连接,目前，冷压套筒连接主要为径向冷压技术。图为南京古南都饭店的地下室底板40钢筋的8000个接头应用该技术连接。,冷压套筒连接的接头质量可靠，特别适用于大直径钢筋的连接以及受疲劳荷载的结构钢筋连接。,螺纹套筒连接技术最近应用日趋广泛，其施工方便，可全天候作业。图为将钢筋夹于套丝机上，切削加工。,钢筋机械连接锥螺纹套筒连接,四、钢筋料单的编制1、下料长度的计算1）钢筋下料：根据结构施工图分别计算出每根钢筋切断时的直线长度。2）量度差值：钢筋弯曲时，外壁伸长内壁缩短，中心长度不变，其外包尺寸大
17、于中心线长度，它们之间存在一个差值，这个差值称为“量度差值”。钢筋的下料长度应按简图的外包尺寸，增加两端弯钩尺寸，再扣除钢筋弯曲时引起的量度差值。,3）混凝土的保护层 一般梁柱主筋取25mm，板取15mm。4）下料长度的计算（1）半园弯钩,弯钩展开长度 在量外包尺寸时已考虑了,所以一个1800半圆弯钩的下料长度为,半园弯钩的钢筋在量了其外包尺寸后再加6.25d为其下料长度,(2)900量度差值量度差值为,即有900的弯钩时,应在外包尺寸的基础上扣除2d,（3）对其它度数的弯钩扣减值如下：300 扣 0.35d 450 扣 0.5d 600 扣 0.85d 1350 扣 2.5d,内包尺寸,外包
18、尺寸,箍筋,主筋,调整值见下表,(4)箍筋的下料长度用箍筋的外包尺寸或内包尺寸加其相应的调整值。箍筋的下料长度内包尺寸量内包尺寸相应调整值其中：内包尺寸=2（HB）2（H+B）200或箍筋的下料长度外包尺寸量外包尺寸相应调整值其中：外包尺寸=2（H+B）200+8d,箍筋调整值（mm）,2 例题：某现浇混凝土梁的结构施工图如下，试计算每根钢筋的下料长度。,（5）箍筋个数,解：1号筋 2根 l=3900-2 25=3850mm2号筋 2根 l=3850+2 6.25 12=4000mm3号筋 1根l=2420+2 265+2 636+2 150 2 2 18(90）4 0.5 18(）=4414
19、mm4号筋 根数 l=2(250225+500 225)+120（内包调整值）=1420mm,3.钢筋配料单,六、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 As2fy2As1fy1 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),2、注意问题（1）重要构件，不宜用光圆筋代替带肋钢筋；（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）；（
20、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，必须用未冷拉的钢筋，不得以其它筋代换。,例已知粱的截面面积尺寸如图所示，梁的混凝土强度等级为C20，原设计的纵向受力钢筋采用620，中间四根分别在二处弯起。现拟用I级钢筋25代换；求所需钢筋根数。解：弯起钢筋与纵向受力钢筋分别代换，以220为单位按公式计算 代换后的钢筋根数虽不变，但需要复核钢筋的净间S需要将钢筋排成两排。,七、钢筋绑扎安装要求,1、钢筋的钢号、直径、根数、间距及位置符合图纸要求。2、搭接长度及接头位置应符合设计及施工规范要求。（1）受拉筋搭接长度：
21、,扎梁筋,扎板筋,注：接头面积百分率为2550时，乘1.2系数；大于50时，乘1.35系数。带肋筋直径25mm时，乘1.1的系数。有抗震要求时：一、二级抗震者乘1.15系数。受压筋搭接长度按受拉筋0.7，且200mm；搭接区内箍筋间距：受拉区5d且100mm，受压区10d且200mm；,（2）接头位置：距弯折处10d；不在最大弯矩处；相互错开：在1.3倍搭接长度范围内，梁板墙类25%，柱类 50%。,钢筋净距S不小于钢筋直径d，且不小于25mm。,4、保证混凝土保护层的厚度：室内：梁、柱为25mm（箍筋15mm），板、墙为15mm（分布筋为10mm）；露天或室内高温：,3、绑扎、安装牢固。,基础：有垫层35mm；无垫层70mm。,
