混凝土结构工程—钢筋工程PPT课件

1 教学要求 了解钢筋的种类 性能及加工工艺 掌握钢筋配料 代换及钢筋连接工艺 教学重点 钢筋连接方法的选择及施工工艺 时间安排 3学时 2 砼结构用的普通钢筋分为热轧钢筋和冷加工钢筋两大类 1钢筋的分类 热轧光园钢筋 热轧带肋钢筋 1 热轧钢筋 是最常用的钢筋 有热轧光园钢筋 HPB 热轧带肋钢筋 HRB 和余热处理钢筋 RRB 三种 4 2钢筋工程 3 热轧钢筋的力学性能 4 5 热轧钢筋中HRB400 俗称新 级 是国家技术政策推荐的主力钢筋 在钢筋砼结构中宜采用 级和 级钢筋 也可采用 级和 级钢筋 热轧钢筋的符号说明 HPB235 屈服强度 生产工艺 hotrolled 表面形状 plain 钢筋 bar 6 2 冷加工钢筋 主要有冷轧带肋钢筋 冷轧扭钢筋 其使用应符合 冷轧带肋钢筋砼结构技术规程 和 冷轧扭钢筋砼构件技术规程 冷加工钢筋可提高强度 节约钢材 冷拉钢筋和冷拔低碳钢丝已被建设部列为限制使用技术而淘汰 冷拔低碳钢丝从2005年1月1日起不得作为结构受力钢筋使用 冷轧扭钢筋 冷轧带肋钢筋 7 盘圆或盘条钢筋 直径为6 10mm 直条钢筋 直径大于12mm的钢筋轧成6 12m长一根 2按供应方式 8 4 2 1钢筋的进场存放 钢筋运进施工现场后必须严格按批分等级 牌号 直径 长度挂牌分别存放 并注明数量不得混淆 钢筋挂牌分类堆放 9 1 堆放场地要干燥 并用方木或混凝土板等作为垫件 一般保持离地20cm以上 非急用钢筋 宜放在有棚盖的仓库内 2 钢筋必须严格分类 分级 分牌号堆放 不合格钢筋另作标记分开堆放 钢筋半成品标识与堆放 10 3 钢筋不要和酸 盐 油这一类的物品放在一起 要远离有害气体的地方堆放 以免腐蚀 4 钢筋成品要分工程名称和构件名称 按号码顺序存放 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 钢筋半成品标识与堆放 11 运至现场的钢筋验收 包括钢筋标牌和外观检查 并按有关规定取样进行机械性能检验 钢筋出厂 每捆 盘 应挂有二个标牌 上注厂名 生产日期 钢号 炉罐号 钢筋级别 直径等 并有随货同行的出厂质量证明书或试验报告书 1标牌验收 工地按品种 批号及直径分批验收 每批数量热轧钢筋不超过60t 冷轧带肋钢筋为50t 冷轧扭钢筋为10t 钢筋的出厂标牌 4 2 2钢筋的检查验收 12 2外观检查 钢筋应平直 无损伤 表面不得有裂纹 油污 颗粒状或片状锈蚀 钢筋表面凸块不允许超过螺纹的高度 热轧钢筋从每批中抽取5 进行外观检查 但不得超过横肋的最大高度 表面不得有裂缝 结疤和折叠 钢筋表面允许有凸块 外形尺寸应符合规定 冷轧扭钢筋要求表面光滑 无裂缝 折叠夹层 亦无深度超过0 2mm的压痕或凹坑 13 从每批次钢筋中任选两根 每根取两个试样分别进行拉伸试验 屈服点 抗拉强度和伸长率的测定 和冷弯次数试验 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 应不予验收或降级使用 3取样检验 取样检验应符合现行国家标准 钢筋混凝土用热轧带肋钢筋 GB1499 等的规定 14 15 注意 在使用中发现钢筋脆断 焊接性能不良或机械性能显著不正常时 应进行化学成分检验或其它专项检验 16 4 2 3钢筋的连接方法 钢筋接头有三种连接方法 即绑扎连接 焊接连接 机械连接 轴心受拉和小偏心受拉构件的纵向受力钢筋 直径d 28的受拉钢筋 直径d 32的受压钢筋不得采用绑扎搭接接头 直接承受动力荷载的构件 纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接接头 直径大于12mm以上的钢筋 应优先采用焊接接头或机械连接接头 钢筋连接的原则 钢筋接头宜设置在受力较小处 同一根钢筋不宜设置2个以上接头 同一构件中的纵向受力钢筋接头宜相互错开 17 1钢筋焊接 钢筋连接采用焊接接头 可节约钢材 改善结构受力性能 提高工效 降低成本 常用的焊接方法可分为压焊 闪光对焊 电阻点焊 气压焊 和熔焊 电弧焊 电渣压力焊 A焊接施工的一般规定 焊工必须持证操作 施焊前应进行现场条件下的焊接工艺试验 试验合格后 方可正式施焊 焊剂应存放在干燥的库房内 受潮时 使用前应经250 3000C烘焙2h 18 雨天 雪天不宜在现场进行施焊 必须施焊时 应采取有效遮蔽措施 焊后未冷却接头不得碰到冰雪 进行闪光对焊 电阻点焊 电渣压力焊 埋弧压力焊时 应观察电源电压波动情况 当电源电压下降在5 8 时 应提高焊接变压器级数 当大于或等于8 时 不得进行焊接 妥善管理氧气 乙炔 液化石油气等易燃易爆品 制定并实施各项安全技术措施 防止烧伤 触电 火灾 爆炸以及烧坏焊接设备事故的发生 在环境温度低于 50C条件下施焊 闪光对焊宜采用预热闪光焊或闪光 预热闪光焊 电弧焊宜增大焊接电流 减低焊接速度 环境温度低于 200C时 不宜进行各种焊接 19 B对焊 对焊是钢筋接触对焊的简称 具有成本低 质量好 工效高的优点 对焊工艺又分为连续闪光焊 预热闪光焊 闪光 预热 闪光焊三种 钢筋对焊原理图实景 钢筋闪光对焊原理 是利用对焊机使两段钢筋接触 通以低电压的强电流 由于接触面小 接触电阻大而产生电阻热 接触点金属很快熔化 产生强烈金属飞溅形成闪光 迅速施加顶锻压力使两段钢筋焊牢 20 21 闪光对焊机 22 连续闪光焊 工艺过程包括闪光和顶锻 施焊时 使钢筋两端面轻微接触 形成连续闪光 闪光到预定长度 即钢筋端头加热到熔点时 以一定的压力迅速顶锻 焊接接头即告完成 适用于直径20mm 和 级 22mm 级 以内的钢筋 23 预热闪光焊 该工艺是在预热闪光焊前再增加一次闪光过程 使预热均匀 适用于直径22mm以上 且端面不平的 级钢筋 闪光 预热 闪光焊 该工艺是在连续闪光焊前增加一次预热过程 适用于直径22mm以上的 级钢筋 钢筋对焊进行中 钢筋对焊作业前 24 对焊参数 调伸长度 焊接前 两钢筋从电极钳口伸出的长度 级钢为0 75 1 25d 级钢为1 0 1 5d 直径小的取大值 闪光留量与闪光速度 闪出金属所消耗的钢筋长度 闪光留量一般为两钢筋切断时严重压伤部分之和另加8 10mm 闪光速度由慢到快 开始零 约1mm s 终止时1 5 2mm s 预热留量与预热频率 用以控制预热程度 顶锻留量 顶锻速度与顶锻压力 略 变压器级次 用以调节焊接电流的大小 对焊接头近景 25 闪光焊工艺参数 略 调伸长度及留量a1 a2 左 右钢筋的调伸长度 b1 b2 烧化留量 c1 c2 顶锻留量 有电顶锻留量 无电顶锻留量 26 质量控制 不同直径钢筋可以对焊 但其截面积之比不得超过1 5 机械性能试验 同一台班 同一焊工完成的300个同牌号 同直径接头为一批 当同一台班完成的接头数量较少 可在一周内累计计算 仍不足300个时应作为一批计算 从每批接头中随机切取6个接头 其中3个做抗拉试件 3个做弯曲试验 外观检查 全数检查 要求接头处表面无裂纹和明显烧伤 接头处有适当镦粗的均匀的毛刺 接头处的弯折角不得大于30 接头处的轴线偏移不大于0 1d 且不大于2mm 外观检查不合格的接头 可将距接头左右各15mm处切除重焊 27 C电渣压力焊 电渣压力焊 简称竖焊 是利用电流通过渣池产生的电阻热将钢筋端部熔化 再施加压力使钢筋焊合 该工艺操作简单 工效高 成本低 比电弧焊接头节电80 以上 比绑扎连接和帮条焊节约钢筋30 多用于施工现场直径 14 40mm的竖向或斜向 倾斜度4 1 钢筋的焊接接长 钢筋电渣压力焊设备示意图 HD 750电渣压力焊机 28 电渣压力焊构造原理图1 钢筋 2 监控仪表 3 焊剂盒 4 焊剂盒扣环 5 活动夹具 6 固定夹具 7 操作手柄 8 控制电缆 29 电焊机与焊条 电焊设备 包括焊接电源 焊接夹具和焊剂盒 焊剂采用431焊药 使用前应在2500C温度下烘烤2h 以保证焊剂易熔化 形成渣池 焊接参数 焊接参数 包括焊接电流 焊接电压和通电时间 根据钢筋直径选择 焊接程序 钢筋端部120mm范围内除锈 下夹头夹牢下钢筋 扶直上钢筋并夹牢于活动电极中 上下钢筋对齐在同一轴线上 安装引弧导电铁丝圈 安放焊剂盒 通电 引弧 稳弧 电渣 熔化 断电并持续顶压几秒钟 30 下夹钳夹住下钢筋 扶直上钢筋并夹牢于上夹钳中 使上下钢筋处于同一铅垂线上 安装引弧导电铁丝圈 套上焊剂盒 将焊剂装入焊剂盒 并用棒条插捣 将焊机的负极线连接于上钢筋 下夹钳夹住下钢筋 扶直上钢筋并夹牢于上夹钳 焊剂盒 用小铁簸箕将焊剂装入 边装入边用棒条插捣 焊机的负极线连接 31 通电后 摇动手柄将上钢筋略上提引弧 稳定电弧 使上下钢筋两端面均匀烧化 电弧稳定燃烧 上钢筋熔化 电弧熄灭转为电渣过程 渣池产生大量电阻热使钢筋端部继续熔化 切断电流 迅速顶压并持续几秒钟 焊接完成后 回收剩余的焊剂 可重复使用 摇动手柄引弧 稳弧 电渣 熔化 回收剩余焊剂 32 焊接完成后的接头被包围在渣壳中 让接头保温半小时左右 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 待冷却后敲去渣壳 露出带金属光泽的鼓包接头 33 电渣压力焊接头 34 35 36 电渣压力焊 电渣没清除 37 38 39 40 选定焊接参数 41 质量控制 取样数量 从同一楼层中以300个同类型接头为一批 不足300时仍为一批 切三个接头进行拉伸试验 外观检查 电渣压力焊接头应逐个进行 要求接头焊包均匀 突出部分高出钢筋表面4mm 不得有裂纹和明显的烧伤缺陷 接头处钢筋轴线偏离不超过0 1d 且不大于2mm 接头处的弯折角不得大于30 合格的电渣压力焊接头 不合格的电渣压力焊接头 42 D电弧焊 电弧焊是电焊机送出低压强电流 使焊条与焊件之间产生高温电流 将焊条与焊件金属熔化 凝固后形成一条焊缝 电弧焊在现浇结构中的钢筋接长 装配式结构中的钢筋接头 钢筋与钢板的焊接中应用广泛 ZX7系列直流电弧焊机DN2 5交流弧焊机BX1 315交流弧焊机 43 接头形式 主要有帮条焊 搭接焊 坡口焊 窄间隙焊和熔槽帮条焊等5种形式 44 a 搭接焊 b 帮条焊 c 立焊的剖口焊 d 平焊的剖口焊 钢筋电弧焊的接头形式 45 帮条焊与搭接焊 帮条焊宜采用双面焊 不能双面焊时方可单面焊 帮条牌号与主筋相同时 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 帮条牌号可与主筋相同或低一个牌号 帮条长度l 被焊钢筋为 级钢时 单面焊 8d 双面焊 4d 被焊钢筋为 级钢时 单面焊 10d 双面焊 5d d为主筋直径 帮条焊时 两主筋端面的间隙为2 5mm 正式施焊前 帮条焊应在帮条和主筋之间用四点定位焊固定 施焊时 引弧应在帮条钢筋的一端开始 收弧时应在帮条钢筋端头上 钢筋帮条焊接头 46 47 搭接焊宜采用双面焊 不能双面焊时方可单面焊 搭接焊前 先将钢筋端部按搭接长度预弯 保证被焊的两钢筋的轴线在同一直线上 帮条焊和搭接焊的焊缝长度不应小于帮条或搭接长度 焊缝厚度s 0 3d 焊缝宽度b 0 7d 搭接焊的搭接长度l与帮条长度相同 施焊前 两主筋之间用两点定位焊固定 定位焊缝应距搭接端部20mm以上 施焊时 引弧应在搭接钢筋的一端开始 收弧应在搭接钢筋端头上 钢筋搭接焊接头 焊缝尺寸示意图 48 梁纵向钢筋搭接焊接头形式 49 坡口焊 施焊前应检查钢筋坡口面平顺 凹凸不平度不超过1 5mm 坡口平焊时 V形坡口角度为55 650 立焊时 坡口角度为45 550 其中下钢筋为0 100 上钢筋为35 450 钢筋根部间距 平焊时为4 6mm 立焊时为3 5mm 最大间隙均不宜超过10mm 加强焊缝的宽度应超过V形坡口的边缘2 3mm 其高度也为2 3mm 钢筋电弧焊接头钢筋坡口焊接头 50 预埋件与钢筋的焊接 预埋件T形接头电弧焊的接头形式分贴角焊和穿孔塞焊两种 采用贴角焊时 焊缝的焊角K不小于0 5d 级钢筋 0 6d 级钢筋 钢筋与钢板搭接焊时 搭接长度不小于4d 级钢筋 5d 级钢筋 焊缝宽度b不小于0 6d 焊缝厚度s不小于0 35d 采用穿孔塞焊时 钢筋的孔洞应作成喇叭口 其内口直径应比钢筋直径d大4mm 倾斜角为450 钢筋缩进2mm 施焊时 电流不宜过大 严禁烧伤钢筋 预埋件T型接头焊接 钢筋与钢板搭接焊接头 51 E焊接接头检验 合格品 3个试件的抗拉强度均不小于该牌号钢筋规定的抗拉强度 RRB400钢筋接头试件的抗拉强度均不小于570N mm2 不合格品 有2个试件的抗拉强度小于规定值或3个试件均在焊缝或热影响区发生脆性断裂时 则该批接头为不合格品 拉伸试验 复检 试验结果有1个试件的抗拉强度小于规定值或2个试件在焊缝或热影响区发生断裂 其抗拉强度均小于规定值的1 1倍时 则应切取6个试件进行复检 复检结果仍有1个试件的抗拉强度小于规定值 或有3个试件断于焊缝或热影响区 呈脆性断裂 其抗拉强度均小于规定值的1 1倍时 则该批接头为不合格品 52 弯曲试验 闪光对焊接头 气压焊接头应进行900弯曲试验 合格品 弯至900时 有2个或3个试件外侧 含焊缝或热影响区 未发生破裂 则该批接头弯曲试验合格 不合格品 当3个试件均发生破裂 则一次判定该批接头为不合格品 复检 当有2个试件发生破裂 则应切取6个试件进行复检 复检结果仍有3个试件发生破裂时 则该批接头为不合格品 注 当试件外侧横向裂纹宽度达到0 5mm时 应认定已经破裂 53 2钢筋机械连接 钢筋机械连接又称为 冷连接 是继绑扎 焊接之后的第三代钢筋接头技术 具有接头强度高于钢筋母材 速度比电焊快5倍 无污染 节省钢材20 等优点 机械连接的分类 墩粗直镙纹接头 滚轧直镙纹接头 带肋钢筋套筒冷挤压接头 直接滚轧 剥肋滚轧 54 55 1 套筒挤压连接 套筒挤压连接是将两根待连接钢筋插入一个特制钢套管内 采用挤压机在常温下对套管加压 使两根钢筋紧固成一体 该工艺操作简单 连接速度快 安全可靠 无明火作业 不污染环境 钢筋连接质量优于钢筋母材的力学性能 按挤压方式又可分为径向挤压和轴向挤压套管连接 套筒挤压连接 56 57 纵向钢筋套筒径向挤压连接 竖向钢筋套筒径向挤压连接 58 轴向挤压连接现场施工不方便及接头质量不够稳定 没有得到推广 而径向挤压连接技术 连接接头得到了大面积推广使用 现在工程中使用的套筒挤压连接接头 都是径向挤压连接 挤压接头试件 垂直钢筋挤压接头斜向钢筋挤压接头 挤压机 59 冷压套筒连接 60 2 螺纹套筒连接 原