《钢筋加工技术》PPT课件.ppt

钢筋加工技术,山东建筑大学 土木学院 施工教研室 杨正凯,一、概述,（一）分类 1、按外形分： 1）光面园钢筋：HPB235级钢筋 2）变形钢筋：钢筋表面有一定的纹路 人字形HRB335级、HRB400级 螺纹形RRB400级 月牙形HRB335级、HRB400级、 3）刻痕钢筋：钢筋表面有一定的纹路。5的钢丝经机械压痕而成。增加强度和摩擦阻力。 4）绞线式钢筋： 5、7、9根钢筋绞在一起形成。增加强度和柔韧性。,2、按化学成分,1）碳素钢钢筋：（以含碳量的多少而定的钢筋） 低碳素钢钢筋：（含碳量0.25%，常用于普通钢筋砼结构）； 中碳素钢钢筋：（含碳量=0.25%0.7%，作合金钢的原料）； 高碳素钢钢筋：（含碳量0.7%0.9%常用于预应力钢筋砼结构）。 2）合金钢钢筋： 提高钢筋的强度，改善钢筋的综合性能（如焊接性能） 比如：20锰硅、40硅2锰钒、40硅2锰钛含合金量1.5%； 一般地，C高强度高、塑性差、可焊性差； Mn可以抵抗钢筋中S（硫）影响、可焊性差； Si高强度高、塑性低，韧性低，可焊性低； 钒V可减少Mn、C的用量，且强度高，塑性、韧性好； 钛Ti强度高，可焊性、韧性好，塑性约有降低； 铬Gr硬度高，抗腐蚀性好，且可提高强度（适量）； S极有害元素，它高强度降低，塑性降低； P极有害元素，冷脆性影响大 塑性降低； N有害杂质，冷脆性影响大 塑性降低,3、按力学性能分,1）HPB235级钢筋（235/370级，屈服点235N/mm2，抗拉强度370 N/mm2）。表示，同时表示级别和直径。 2）HRB335级钢筋（335/510级）。 、 表示“公称直径”。 3）HRB400级钢筋（370/570级）。 、 表示 “公称直径” 。 4）RRB400级钢筋（540/835级）。 表示“公称直径”。,4、按生产工艺分,1）热轧钢筋常用钢筋，热轧成材供应 2）冷拉钢筋将热轧钢筋，在常温下进行强力拉伸而成，以提高强度。l 3）冷拔钢筋610的低碳钢筋，在常温下通过拔丝模多次强力拉拔而成，以提高强度。b 4）热处理钢筋将热轧螺纹钢筋经淬火和回火的调制热处理而成，以提高强度。t 5）碳素钢丝高含碳量的钢筋。 6）钢绞线多股钢丝绞在一起形成。,5、按直径和供应条件分,1）钢丝直径35的钢筋， 2）细钢筋直径612的钢筋， 3）中粗钢筋直径1220的钢筋， 4）粗钢筋直径20的钢筋。 1）圆盘钢筋直径10mm的钢筋，25100kg/盘 2）直条钢筋直径10mm的钢筋，长度612米,6、钢筋在结构中作用分,受力钢筋（受压钢筋、受拉钢筋、弯起钢筋）、构造钢筋（架立钢筋、分布钢筋、箍筋）等。,（二）钢筋的机械性能,1、强度性能：用屈服强度/抗拉强度表示。说明钢筋的受力大小。 2、塑性性能：用伸长率表示。5、10；（l1l0）l0*100， l1钢筋试样拉断后长度；l0钢筋试样原长度，=5d或10d 用冷弯性体现。说明在外力作用下产生较大的永久塑性变形而不至于发生破坏的性能。强度愈高，塑性愈低。 3、冲击韧性：钢筋抵抗冲击作用能力的强弱。用冲击试验机测定。一般不用。在寒冷地区、露天作业时受动荷载作用的构件中的钢筋应考虑该指标。 4、疲劳性能：受多次反复荷载作用的钢筋砼结构，即使其中钢筋所受的应力远远低于抗拉强度，也可能发生破坏。该现象叫做“疲劳破坏”。耐疲劳性即疲劳强度由试验测得。一般不用。,（三）钢筋工程的内容,1、钢筋的加工钢筋冷处理，调直，除锈，焊接接长等； 2、钢筋的制备下料划线，剪切，弯曲等 3、钢筋的成型安装绑扎及焊接等。,二、钢筋的冷处理,钢筋的冷处理，包括钢筋的冷拉、冷拔、冷轧三种冷处理工艺。 目的是提高钢筋单位断面积的强度。,（一）钢筋的冷拉,钢筋的冷拉是将热轧钢筋在常温下强力拉伸，使拉应力超过钢筋的屈服强度，以达到调直钢筋、提高强度节约钢筋的目的。,1、钢筋冷拉原理,钢筋拉伸的应力应变曲线。,2、冷拉控制方法,控制冷拉应力和控制冷拉率 钢筋冷拉的冷拉控制应力和最大冷拉率 例1：冷拉一根直径为18mm，长30m的,冷拉实例1,冷拉一根直径为18mm，截面面积为254.5 mm2 ，长30m的HPB235级钢筋，由表中可查出冷拉控制应力为280Nmm2，最大冷拉率不超过10。 1、钢筋最大冷拉力：P 254.5 28071260N71.26kN 2、钢筋最大伸长量为：L30103m。,钢筋冷拉率的测定,测定冷拉率时钢筋的冷拉应力,3、冷拉设备,冷拉设备主要有：拉力设备、承力结构、回程装置、测量工具、钢筋夹具等。,（二）钢筋的冷拔,概念： 冷拔工艺：轧头、剥壳、润滑、拔丝 影响钢丝质量的主要因素：原材料质量、冷拔总压缩率。 冷拔总压缩率（d02d2）d02 冷拔次数和每次拔丝的压缩：前道钢丝与后道钢丝的直径之比为1:1.15。,钢筋的冷拔设备,（a）立式单卷筒拔丝机； （b）卧式双卷筒拔丝机,三、钢筋的连接,钢筋的连接方法：绑扎连接、焊接连接和机械连接。,（一）钢筋的焊接,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，也可用电弧焊或穿孔塞焊。 常用钢筋的焊接包括：闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊、埋弧压力焊、电阻点焊、气压焊,1、闪光对焊,钢筋对焊机 钢筋对焊加工,钢筋闪光对焊是将两钢筋安放成对接形式，利用电阻热使接触点金属熔化，产生强烈飞溅形成闪光，迅速施加顶锻力完成的一种压焊方法。,常用三种闪光对焊工艺和适用性 连续闪光对焊：适用于焊接直径为25mm以下的HPB235、HRB335、HRB400级钢筋。 预热闪光对焊：适用于焊接直径为25mm以上端面较平整的HPB235、HRB335、HRB400级钢筋。 闪光预热闪光对焊：适用于焊接直径为25mm以上端面不平整的HPB235、HRB335、HRB400级钢筋。,工艺参数,c1c2顶锻留量； c1c2有电顶锻留量； c1c2无电顶锻留量,a ）连续闪光焊； b ）闪光 - 预热闪光焊 图 钢筋闪光对焊留量,L1 、 L2 调伸长度； b l b 2 预热留量； a1a2烧化留量； a1.1a2.1一次烧化留量； a1.2a2.2二次烧化留量；,2、电弧焊,钢筋电弧焊以焊条作为一极，钢筋为另一极，利用焊接电流通过产生的电弧热进行焊接的一种熔焊方法。 电弧焊包括帮条焊、搭接焊、坡口焊（也称剖口焊）、窄间隙焊和熔槽帮条焊五种接头形式。此外，预埋件的钢板与钢筋的连接一般也采用电弧焊。 钢筋电弧焊适用于钢筋的接头、钢筋骨架焊接、装配式结构接头焊接、钢筋与钢板的焊接等各种钢结构焊接中。,（1）帮条焊,帮条焊宜采用双面焊（图），当不能进行双面焊时，可采用单面焊（图）。当帮条钢筋级别与主筋相同时，帮条直径可与主筋相同或小一个规格；当帮条直径与主筋相同时；帮条钢筋级别可与主筋相同或低一个级别。 钢筋帮条长度：HPB235：单面焊8d，双面焊4d；HRB335及HRB400：单面焊10d，双面焊5d。 帮条焊接头的焊缝厚度，不应小于主筋直径的0.3倍；焊缝宽度b不应小于主筋直径的0.7倍（如下图），帮条焊时，两主筋端面的间隙应为25mm。,（2）搭接焊,用于HPB235、 HRB335及HRB400钢筋，焊接时宜采用双面焊。当不能进行双面焊时，可采用单面焊。搭接长度、焊缝厚度均与帮条长度相同。搭接焊时，焊接端钢筋应预弯，并应使两钢筋的轴线在一直线上。,（3）坡口焊,坡口焊施工前在焊接钢筋端部切口形成坡口。坡口面应平顺，切口边缘不得有裂纹、钝边和缺棱。坡口平焊时，坡口角度宜为5565；坡口立焊时，坡口角度宜为4055，其中，下钢筋宜为010，上钢筋宜为3545。,钢筋根部间隙，坡口平焊时宜为46mm；立焊时，宜为35mm。其最大间隙均不宜超过10mm。钢垫板厚度宜为46mm，长度宜为4060mm。坡口平焊时，垫板宽度应为钢筋直径加10mm，立焊时，垫板宽度宜等于钢筋直径。,（4）窄间隙焊,窄间隙电弧焊是将两钢筋安放成水平对接形式，并置于铜模内，中间留有少量间隙，用焊条从接头根部引弧，连续向上焊接，完成的一种电弧焊方法。,（5）熔槽帮条焊,熔槽帮条焊宜用于直径20mm及以上钢筋的现场安装焊接。焊接时应加角钢作垫板模。接头形式、角钢尺寸和焊接工艺应符合下列要求： 角钢边长宜为4060mm，长度宜为80l00mm； 钢筋端头应加工平整；两钢筋端面的间隙1016mm； 从接缝处垫板引弧后应连续施焊，并应使钢筋端部熔台，防止未焊透、气孔或夹渣 焊接过程中应停焊清渣一次。焊平后，再进行焊缝余高的焊接，其高度不得大于3mm； 钢筋与角钢垫板之间，应加焊侧面焊缝l3层，焊缝应饱满，表面应平整。,（6）预埋件钢筋电弧焊,预埋件钢筋电弧焊T型接头可分为角焊和穿孔塞焊两种(如图)。一般钢板厚度不宜小于钢筋直径的0.6倍，且不应小于6mm。钢筋应采用HPB235或HRB335；受力锚固钢筋的直径不宜小于8mm；构造锚固钢筋的直径不宜小于6mm；当采用HPB235钢筋时，角焊缝焊脚k不得小于钢筋直径的0.5倍；采用HRB335级钢筋时，焊脚k不得小于钢筋直径的0.6倍。,3、电阻点焊,适用于交叉钢筋的连接,4、电渣压力焊,适用于现场竖向钢筋和斜向钢筋的焊接。,5、埋弧压力焊,适用于钢筋与钢板的丁字头连接。,6、气压焊,适用于焊接HPB235、HRB335、HRB400级热轧钢筋，直径相差不大于7mm的不同直径钢筋，以及各种不同布置方向的钢筋焊接。,（二）钢筋的机械连接,钢筋的机械连接包括：挤压套筒连接、锥螺纹套筒连接、直螺纹套筒连接、熔融金属充填套筒连接、水泥灌浆充填套筒连接、受压钢筋端面平连接。,1、挤压套筒连接,2、锥螺纹套筒连接,四、钢筋的配料,钢筋的配料就是根据结构施工图，分别计算构件各钢筋的直线下料长度、根数和重量，编制钢筋配料单，作为备料、加工和结算的依据。 钢筋下料长度的计算是根据钢筋在构件中形状分别确定。钢筋的形状主要有：直条钢筋、弯起钢筋、箍筋三种形式。,1、直钢筋下料长度,直钢筋L直构件长度两端保护层厚度弯钩增加长度 构件长度： 保护层厚度： 钢筋的锚固和搭接：,钢筋的锚固与搭接,1、纵向受拉钢筋的搭接长度ll： llla 2、受拉钢筋的锚固长度la ： laafy/ftd a钢筋的外形系数；光圆0.16，带肋0.14 fy钢筋抗拉强度设计值 ft混凝土轴心抗拉强度设计值,弯钩增加长度,端部90 直弯钩：3.5d； 端部135斜弯钩：4.9d； 端部180半圆弯钩：6.25d,2、弯起钢筋下料长度,弯起钢筋L弯上平段长度下平段长度斜段长度弯钩增加长度弯曲调整值 钢筋的弯曲调整值：,弯起钢筋的斜长计算,h0h上下保护层厚度,上平段长度a支承长度（墙厚）端部保护层厚度 下平段长度构件长度两端保护层厚度上平段长度斜段的水平长度,弯起钢筋投影长度计算法,弯起钢筋L弯构件长度两端保护层厚度斜段增加长度弯钩增加长度弯曲调整值,3、箍筋下料长度,箍筋L箍箍筋周长箍筋调整值 箍筋周长：箍筋宽b0b两侧保护层厚度 箍筋内周长2（h0b0） 箍筋调整值：,箍筋的根数,变截面钢筋下料,变截面梁,圆形构件钢筋,1、按弦长布置 （1）当配筋为单数间距时： （2）当配筋为双数间距时： 第 根（从圆心向两边计算）钢筋弦长； n钢筋根数， 从圆心向两边计算的序号数。,圆形构件钢筋,2、按圆形布置：,4、钢筋的配料单和配料牌,钢筋的配料单： 钢筋配料牌：,五、钢筋的代换,钢筋的等强度代换：按强度配筋的构件 钢筋的等截面代换：按最小配筋率配筋的构件 钢筋代换的一般原则：,六、钢筋的加工