资源描述
在钢筋混凝土结构中，钢筋起着关键性的作用。钢筋及其加工的质量，对整个施工质量也将产生重要有时甚至是决定性的影响。,钢筋工程属于隐蔽性工程，在混凝土浇筑完毕后，对其质量难以检查，因此对于钢筋从进场到一系列的加工以及绑扎安装过程必须进行严格的控制，并建立健全必要的检查及验收制度。,一、钢筋的分类及现场验收,4.2 钢筋工程,1,2,月牙形钢筋,螺旋纹,人字纹,3,钢筋的现场验收与保管,钢筋进场应有出厂质量证明书或试验报告单，每捆（盘）钢筋均应有标牌，并按品种、批号及直径分批验收。每批热轧钢筋重量不超过60t，钢绞线为20t。验收内容包含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。作机械性能试验时应从每批次检查合格的钢筋中任选两根，每根取两个试件进行拉力试验、冷弯或反弯次数试验。,钢筋进场后应妥善保管，注意以下几点：注意验收数量、钢筋的规格、等级、牌号等；防锈；防污染；防混杂。,4,5,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,钢筋工程施工工艺流程,6,梁柱中的箍筋、住宅楼板中的分布钢筋通常采用圆钢筋。进入工地的盘圆钢筋需要进行调直处理，用卷扬机进行冷拉调直。,7,工地上也可采用钢筋调直机对盘圆钢筋调直，并完成定长切断下料。,钢筋调直机调直,8,对于粗钢筋，可采用专用钢筋切断机切断。,9,工地加工的各种规格箍筋、梁筋、板筋等应分类堆放整齐。,10,以往箍筋的弯曲通常采用人工弯曲，现采用专用的箍筋弯曲机机械弯曲，提高了工效，降低了劳动强度。,11,梁板钢筋的绑扎安装要求整齐，符合设计图的配筋要求。,钢筋马凳，保证板上层钢筋网的高度,12,保证柱、墙主筋保护层厚度的塑料卡具,钢筋的保护层厚度直接影响了混凝土结构的耐久性，国外对钢筋保护层的厚度控制很严，国内也开始重视，使用了专用塑料卡具。,13,为了提高钢筋的强度、节约钢材、满足预应力钢筋的需要，工程上常采用冷拉、冷拔的方法对钢筋进行冷加工，用以获得冷拉钢筋和冷拔钢丝。冷拉I级钢筋用于结构中的受拉钢筋，冷拉、级钢筋用作预应力筋。,二、钢筋的冷加工,钢筋冷拉原理图,钢筋冷拉后有内应力存在，内应力会促进钢筋内的晶体组织调整，经过调整，屈服强度又进一步提高，这种晶体组织调整过程称为,“时效硬化”,14,（一） 钢筋冷拉 1.冷拉原理,钢筋的冷拉原理是将钢筋在常温下进行强力拉伸，使拉应力超过屈服点b，达到图中的k点，然后卸荷。由于钢筋已产生塑性变形，卸荷过程中应力-应变曲线沿ko1下降至o1点。如再立即重新拉伸，应力-应变曲线将沿o1kde变化，并在高于k点附近出现新的屈服点，该屈服点明显高于冷拉前的屈服点b，这种现象叫做“变形硬化”(冷作硬化)。其原因是冷拉过程中，钢筋内部结晶面滑移，晶格变化，因而屈服强度提高，塑性降低，弹性模量也降低。,15,2. 冷拉控制 1）钢筋冷拉后强度提高，塑性降低，但仍有一定的塑性，有明显的流幅，其屈服强度与抗拉强度应保持一定的比值，即使钢筋有一定的强度储备和保持软钢特性。钢筋的冷拉方法可采用控制冷拉应力或控制冷拉率的方法；,2）对不能分清炉批号的热轧钢筋，不应采取冷拉率控制的方法；,3）当采用控制应力的方法时，其冷拉控制应力下的最大冷拉率应符合规定；,4）当采用控制冷拉率方法冷拉钢筋时，冷拉率必须由试验确定。对同炉批钢筋，测定的试件不宜少于4个。,16,钢筋冷拉的冷拉控制应力和最大冷拉率,举例： 现有一根直径18mm，截面积254.5mm2，长30m的HPB235级钢筋冷拉时，由上表查出冷拉控制应力为280N/mm2，最大冷拉率不超过10。求钢筋的冷拉力和冷拉伸长值。,17,3. 钢筋冷拉设备 1）冷拉设备主要由拉力装置、承力结构、钢筋夹具及测量装置等组成。拉力装置一般由卷扬机、张拉小车及滑轮组等组成。,该根钢筋冷拉控制拉力为： 254.5mm2280N/mm271260N71.26kN,最大伸长量为： 30m103m3000mm,冷拉时，当控制力达到71.26kN，而伸长量没有超过3000mm，则这根冷拉钢筋为合格品。否则当控制拉力达到71.26kN而伸长量超过3000mm，或者伸长量达到3000mm而控制力没有达到时，均为不合格，须进行机械性能试验或降级使用。,18,2）当缺乏卷扬机时也可采用普通液压千斤顶、长冲程千斤顶或预应力用的千斤顶等代替。但用千斤顶冷拉时生产率较低，且千斤顶容易磨损。 3）承力结构可采用钢筋混凝土压杆；当拉力较小或临时性工程中，可采用地锚。 4）冷拉长度测量可用标尺，测力计可用电子秤或附有油表的液压千斤顶或弹簧测力计。,5）测力计一般宜设置在张拉端定滑轮组处，若设置在固定端时，则应设防护装置，以免钢筋断裂时损坏测力计。 6)为安全起见，冷拉时钢筋应缓缓拉伸，缓缓放松，并应防止斜拉，正对钢筋两端不允许站人或跨越钢筋。,19,冷拉设备(四种方案),1卷扬机；2滑轮组；3冷拉小车；4夹具；5被冷拉的钢筋,6地锚；7防护壁；,8标尺；9回程荷重架；10连接杆,11弹簧测力器；12回程滑轮组；13传力器；,14钢压柱,15槽式台座；16回程卷扬机；17电子秤；18液压千斤顶,20,（二）钢筋的冷拔 1钢筋冷拔的特点与应用 （1）钢筋冷拔的特点与应用,冷拔是使直径68mm的HPB235钢筋强力通过特制的钨合金拔丝模孔，使钢筋产生塑性变形，以改变其物理力学性能。钢筋冷拔后横向压缩纵向拉伸，内部晶格产生滑移，抗拉强度可提高50%90%；塑性降低，硬度提高。这种经冷拔加工的钢丝称为冷拔低碳钢丝。与冷拉相比，冷拉是纯拉伸线应力，而冷拔既有拉伸应力又有压缩应力。冷拔后冷拔低碳钢丝没有明显的屈服现象，它分甲、乙两级，甲级钢丝适用于作预应力筋，乙级钢丝适用于作焊接网，焊接骨架、箍筋和构造钢筋。,21,（2）钢筋冷拔工艺 钢筋冷拔的工艺流程为剥皮轧头润滑拔丝。轧头是用一对轧辊将钢筋端部轧细，以便钢筋通过拔丝模孔口。剥皮是使钢筋通过36个上下排列的辊子，剥除钢筋表面的氧化铁渣壳，使铁渣不致进入拔丝模孔口，以提高拔丝模的使用寿命，并消除因拔丝模孔存在铁渣，使钢丝表面擦伤的现象。剥皮后，钢筋再通过润滑剂盒润滑，进入拔丝模进行冷拔。,常用的拔丝机有卧式和立式两类，其鼓筒直径一般为450600mm，拔丝速度为0.41m/s。常用的润滑剂由生石灰、动植物油、肥皂、水和石蜡组成。,22,2钢筋冷拔质量的控制 1)影响钢筋冷拔质量的主要因素为原材料质量和冷拔总压缩率（）。为了稳定冷拔低碳钢丝的质量，要求原材料按钢厂、钢号、直径分别堆放和使用。甲级冷拔低碳钢丝应采用符合HPB235热轧钢筋标准的圆盘条拔制。,2)冷拔总压缩率（）是指：由盘条拔至成品钢丝的横截面缩减率。若原材料钢筋直径为 d0 ，成品钢丝直径为 d ，则总压缩率。总压缩率愈大，则抗拉强度提高愈多，塑性降低愈多。为了保证冷拔低碳钢丝强度和塑性相对稳定，必须控制总压缩率。通常b5由8盘条经数次反复冷拔而成，b3和b4由b6.5盘条拔制。冷拔次数过少，每次压缩过大，易产生断丝和安全事故；冷拔次数过多，易使钢丝变脆，且降低冷拔机的生产率，因此，冷拔次数应适宜。根据实践经验，前道钢丝和后道钢丝直径之比约以1:1.15为宜。,23,(a)拔丝模构造,(b)拔丝模装在喇叭管内,钢筋冷拔示意图,1钢筋；2拔丝模；3螺母；4喇叭管,5排渣孔；6存放润滑剂的箱壁,24,三 钢筋焊接连接 1.钢筋连接有四种常用的连接方法：绑轧连接、焊接连接、冷压连接和螺旋连接。除个别情况（如不准出现明火）应尽量采用焊接连接，以保证质量、提高效率和节约钢材。钢筋焊接分为压焊和熔焊两种形式。压焊包括闪光对焊、电阻点焊和气压焊；熔焊包括电弧焊和电渣压力焊。此外，钢筋与预埋件T形接头的焊接应采用埋弧压力焊等。,2.钢筋的焊接质量与钢材的可焊性、焊接工艺有关。可焊性与含碳量、合金元素的数量有关，含碳、锰数量增加，则可焊性差；而含适量的钛可改善可焊性。焊接工艺（焊接参数与操作水平）亦影响焊接质量，即使可焊性差的钢材，若焊接工艺合宜，亦可获得良好的焊接质量。,25,当环境温度低于-5，即为钢筋低温焊接，此时应调整焊接工艺参数，使焊缝和热影响区缓慢冷却。风力超过4级时，应有挡风措施。环境温度低于-20时不得进行焊接。,（一）对焊 钢筋对焊原理是将两钢筋成对接形式水平安置在对焊机夹钳中，使两钢筋接触，通以低电压的强电流，把电能转化为热能（电阻热），当钢筋加热到一定程度后，即施加轴向压力挤压（称为顶锻），便形成对焊接头。,(二)电阻点焊 钢筋骨架或钢筋网中交叉钢筋的焊接宜采用电阻点焊，其所适用的钢筋直径和种类为直径614mm的热轧HPB235、,26,27,HRB335钢筋，直径35mm的冷拔低碳钢丝和直径412mm的冷轧带肋钢筋。所用的点焊机有单点点焊机（用以焊接较粗的钢筋）、多头点焊机（一次焊数点，用以焊钢筋网）和悬挂式点焊机（可得平面尺寸大的骨架或钢筋网）。现场还可采用手提式点焊机。,（三）气压焊 钢筋气压焊，是采用一定比例的氧气和乙炔焰为热源，对需要连接的两钢筋端部接缝处进行加热，使其达到热塑状态，同时对钢筋施加3040MPa的轴向压力，使钢筋顶锻在一起。该焊接方法使钢筋在还原气体的保护下，发生塑性流变后相互紧密接触，促使端面金属晶体相互扩散渗透，再结晶，再排列，形成牢固的焊接接头。这种,28,29,方法设备投资少、施工安全、节约钢材和电能，不仅适用于竖向钢筋的连接，也适用于各种方向布置的钢筋连接。适用范围为直径1440mm的HPB235、HRB335和HRB400钢筋（25MnSi HRB400钢筋除外）；当不同直径钢筋焊接时，两钢筋直径差不得大于7mm。,（四）电弧焊 电弧焊系利用弧焊机使焊条与焊件之间产生高温电弧（焊条与焊件间的空气介质中出现强烈持久的放电现象叫电弧），使焊条和电弧燃烧范围内的焊件金属熔化，熔化的金属凝固后，便形成焊缝或焊接接头。电弧焊应用范围广，如钢筋的接长、钢筋骨架的焊接、钢筋与钢板的焊接、装配式结构接头的焊接及其他各种钢结构的焊接等。,30,31,32,（五）电渣压力焊 钢筋电渣压力焊是将两钢筋安放成竖向对接形式，利用焊接电流通过两钢筋端面间隙，在焊剂层下形成电弧过程和电渣过程，产生电弧热和电阻热，熔化钢筋，加压完成连接的一种焊接方法。具有操作方便、效率高、成本低、工作条件好等特点，适用于高层建筑现浇混凝土结构施工中直径为1440mm、种类为HPB235、HRB335竖向或斜向（倾斜度在41范围内）钢筋的连接。但不得在竖向焊接之后，再横置于梁、板等构件中作水平钢筋之用。,五 钢筋机械连接 钢筋机械连接是通过连接件的机械咬合作用或钢筋端面的承压作用，将一根钢筋中的力传递至另一根钢筋的,33,电渣压力焊,34,电渣压力焊是粗钢筋焊接连接的一种方法。其接头费用低，经济实用，适用于1828的竖向钢筋连接。,钢筋焊接连接电渣压力焊,将被连接钢筋插入夹钳,向焊剂盒内倒入焊剂,35,打开焊接盒，回收焊剂,渣壳包裹着钢筋接头，并保温,36,将电极钳夹住被连钢筋,摇动手柄轻提上钢筋引弧,37,引弧后连续通电，钢筋端面在渣池中熔化，熔化到一定量时加压挤压。,38,39,敲除渣壳，露出具有金属光泽的电渣压力焊接头。,40,钢筋气压焊是一种经济不用电的钢筋连接方法，图为日本在多层住宅楼的梁中将气压焊应用于水平钢筋的连接。,钢筋焊接连接气压焊,41,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。,42,焊炬点燃后，套入钢筋连接部位，先用强焰对连接部位上下轻微移动加热。,43,
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