钢筋混凝土工程

第四章钢筋混凝土工程 广东建设职业技术学院土木工程系万衍 概述 1 钢筋混凝土工程 包括钢筋工程模板工程混凝土工程2 工艺过程 如下图 3 结构施工方法 现浇 预制安装 4 特点 多工种合作 需密切配合 材料品种 规格多 地方材料用量大 需严格检验 试验和管理 需必要的间歇 第一节钢筋工程一 钢筋的种类 1 按粗细分 钢筋 直径 6mm 细筋 6 10 盘条 粗筋 12 常6 9m直条 12 20mm中粗钢筋 20mm粗钢筋 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 热轧钢筋按强度分 四级 5 按外形分 光圆 变形 月牙纹 人字纹 螺纹 二 钢筋的性质 1 变形硬化 可通过冷加工 提高强度 2 松弛 在高应力状态下 钢筋长度不变 应力减小 预应力施工应注意 3 可焊性 强度 硬度越高 可焊性越差 三 钢筋的验收和存放 一 验收一般进场钢筋都应有出厂质量证明书或试验报告单 并需按罐 批 号及直径分批验收 验收内容 查对标牌 外观检查 力学性能试验1 查对标牌2 外观检查 钢筋应平直 无损伤 表面不得有裂纹 油污 颗粒状或片状老锈 3 力学性能试验 1 取样 每一批取样单位 5 60t 任意取出两根钢筋 每根取两个试样 方法 从每根钢筋端部截取50cm 然后再取试样两根 2 检验 一根作抗拉试验 测定屈服点 抗拉强度 伸长率一根作冷弯试验 3 判别试验时如有一个项目不符合规定数值 另取双倍数量的试件对不合格项目作第二次试验 如仍有一根不合格 则该批钢筋为不合格品 另外 在钢筋加工过程中发现脆断 焊接性能不良等不正常现象时 应进行化学成分分析或其他专项检验 二 存放严格分类 按钢筋等级 牌号 直径 长度 挂牌存放 注意 防潮 防污 防腐 堆放时下加垫木 离地 200mm 四 钢筋的加工 备 切 弯 连 一 钢筋冷拉1 原理 超流限 1 2 1 4 拉伸 晶格滑移位错 增摩阻 提强降塑 时效 再提效 2 目的 提高屈服强度 15 30 节约材料 3 冷拉控制方法 1 应力控制法 双控 质量高 常用于制作预应力筋 2 冷拉率控制法 单控 施工效率高 设备简单 二 冷拔 是将 6 8的HPB235级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 晶格大位错 提高强度50 90 冷拔丝的特点 抗拉强度高 但塑性低 脆性大 五 钢筋连接粗钢筋连接技术是建设部致力于推广的 十项新技术 之一 设计规范规定 普通砼中直径大于25mm的 级钢筋接头 均宜采用焊接接头或机械接头 钢筋连接方法 1 绑扎连接 用铁丝将钢筋绑到一起2 焊接连接 通过加压 压力焊 或加热熔化 熔焊 使钢筋之间形成原子结合3 机械连接 通过机械咬合作用实现钢筋连接 一 绑扎连接掌握两个方面的内容 1 搭接长度问题 受拉筋搭接长度 2 接头位置距离弯折点不小于10d避开最大弯矩处受力筋接头位置要错开从接头中心到塔接长度的1 3倍范围内 有绑扎接头受力筋面积占受力筋总截面积的百分率受压区 50 受拉区 25 二 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 2 钢筋焊接的方法对焊 熔焊 焊接质量好 工效高 用于粗钢筋的接长点焊 压力焊 用于钢筋骨架或钢筋网的交叉钢筋的连接电弧焊 熔焊 普通焊接 广泛应用 适合钢筋接长 交叉钢筋连接 钢筋与钢板连接等 钢筋接长包括帮条焊 塔接焊 坡口焊三种工艺形式电渣压力焊 压力焊 用于竖向钢筋接长时效率高 代替电弧焊气压焊 热压焊 用于竖向钢筋接长 1 闪光对焊 a 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 b 工艺 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的钢筋 对HRB500级钢筋 焊后需热处理 提高接头塑性 防止脆断 2 电弧焊 a 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 b 四种接头形式与要求 搭接焊 用于直径10mm以上的HPB235 HRB400及10 25的RRB400级钢筋 焊缝要求 无裂纹 气孔 夹渣 烧伤 帮条焊 用于直径 10mm的HPB235 HRB400及10 25mm的RRB400级钢筋 同搭接焊 帮条要求 两帮条相同 帮条级别或直径 级别同主筋时 直径可同主筋或小一规格 直径同主筋时 级别可同主筋或低一级 位置居中 帮条长 焊缝长 焊缝要求 同搭接焊 坡口焊 有平焊和立焊 较少用 窄间隙焊 d 20 40mm 间隙12 15mm 外套铜制U形模具 电流100 220A 水平钢筋窄间隙焊是施工现场可应用的一种连接方法 特别适用于梁内水平粗钢筋的连接 钢筋焊接连接 窄间隙焊 焊接时为保证接头部位的引弧质量和不失去熔化的金属液 可用铜模或直接用角钢模 电渣压力焊是施工现场应用广泛的一种连接方法 其经济实用 一个接头约3 4元 图为南京电视塔施工中 四川建筑科研所将电渣压力焊技术应用 32竖向钢筋的连接 3 电渣压力焊 电渣压力焊适用于 18 32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 某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 用电渣压力焊焊接的墙体钢筋 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 4 气压焊 气压焊设备及工作简图 图为施工工地上 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 三 钢筋的机械连接1 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 HRB335 HRB400 RRB400级直径18 40d的钢筋 异径差 5mm 3 方法 径向挤压 轴向挤压 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 3 8 2道 压痕外经为0 85 0 9套管原外经 接头无裂纹 弯折 4 强度检验 500个取3个 1个不合格 加倍抽样复验 满足A级 母材极限 高延性 反复拉压 或B级 1 35倍屈服 抗拉强度要求 冷压套筒连接 套管冷挤压连接的钢筋 2 螺纹连接 a 特点 速度快 准确 安全 工艺简单 不受环境 钢筋种类限制 b 适用 HPB235 HRB400级直径16 40的竖向 水平 斜向钢筋 异径差 9mm c 方法 锥螺纹直螺纹 镦粗 滚压 d 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 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 螺纹套筒连接 套丝机切削加工时 对刀具的要求高 加工后的丝牙外观清晰 螺牙完整 螺纹套筒连接有锥螺纹和直螺纹连接两种 早期锥螺纹采用车削螺纹加工 现改用滚压螺纹加工 直螺纹连接又分镦粗车削和剥肋滚压直螺纹两种 镦粗直螺纹连接 1 焊接连接接头 总的要求抽样接头抗拉试验 其3个试件均不得低于该级别钢筋规定的抗拉强