第四章钢筋工程PPT课件

1、4.1 混凝土结构工程概述混凝土结构工程概述第1页/共42页4.2 钢筋工程钢筋工程 4.2 钢筋工程 钢筋按生产工艺可分为：热轧钢筋和冷加工钢筋两大类。 热轧钢筋： 有热轧光圆钢筋（HPB）、热轧带肋钢筋（HRB）和余热处理钢筋（RRB）三种。 第2页/共42页 加工工艺： 热轧钢筋: 经热加工轧制成型并自然冷却的成品钢筋。 如：HPB235、HRB335、HRB400。 余热处理钢筋: 将钢材热轧成型后立即穿水，进行表面冷却控制，然后利用芯部余热自身完成回火处理所得的成品钢筋。 如：RRB400。 4.2 钢筋工程钢筋工程第3页/共42页4.2 钢筋工程钢筋工程钢筋力学性能表面形状表面形状

2、强度等强度等级代号级代号直径直径（mmmm）屈服点屈服点(MPa)(MPa)抗拉抗拉强度强度 (MPa)(MPa)伸长率伸长率（% %）冷弯冷弯不小于不小于弯曲角度弯曲角度弯心直径弯心直径光圆钢筋光圆钢筋HPB235HPB2358 820202352353703702525180180d d热轧带热轧带 肋钢筋肋钢筋HRB335HRB3356 625252828505033533549049016161801801801803d 3d 4d4dHRB400HRB4006 625252828505040040057057014141801801801804d 4d 5d5dHRB500HRB50

3、06 625252828505050050063063012121801801801806d 6d 7d7d余热处余热处 理钢筋理钢筋RRB400RRB4008 82525282840404404406006001414909090903d3d4d4d第4页/共42页 冷加工钢筋：有冷轧带肋钢筋、冷轧扭钢筋和冷拔螺旋钢筋。 冷轧是在常温下进行的轧制叫做冷轧。 冷拔原理：冷拔是以强力拉拔的方法，使热轧钢筋在常温下通过比其直径小0.51.0mm的特制钨金拔丝模，钢筋通过拔丝模时，受到轴向拉伸与径向压缩的作用，使钢筋内部变形产生塑性变形。因而呈硬钢性质，塑性降低，但强度显著提高5090，故能大量节约

4、钢材。 4.2 钢筋工程钢筋工程第5页/共42页 钢筋按化学成分可为：碳素钢钢筋和普通低合金钢钢筋。 碳素钢钢筋按含碳量多少，又可分：低碳钢钢筋（含碳量低于0.25）、中碳钢钢筋（含碳量0.250.7）和高碳钢钢筋（含碳量0.71.4）。 钢筋按供应形式分：盘圆钢筋、直条钢筋。 钢筋按直径大小可分为：钢丝（直径35mm） 、细钢筋（610mm）、中粗钢筋（直径12 20mm ）和粗钢筋（直径20mm ）。盘圆钢筋盘圆钢筋4.2 钢筋工程钢筋工程第6页/共42页 钢筋中主要五种元素对其性能的影响 碳（C）钢中含碳量增加，钢的硬度和强度也提高，而塑性和韧性则下降，材性变脆，其焊接性也随之变差。 锰

5、（Mn）它是炼钢时作为脱氧剂加入钢中的，可使钢的塑性及韧性下降，因此含量要合适，一般含量在1.5以下。 硅（Si）它也是作为脱氧剂加入钢中的，可使钢的强度和硬度增加。有时特意加入一些使其含量大于0.4，但不能超过0.6，因为它含量大时与碳（C）含量大时的作用一样。 硫（S）它是一种导致钢热脆性、使钢在焊接时出现热裂纹的有害杂质。它在钢中的存在使钢的塑性和韧性下降。一般要求其含量不得超过0.045。 磷（P）它也是一种有害物质。磷使钢容易发生冷脆并恶化钢的焊接性能，尤其在200时，它可使钢材或焊缝出现冷裂纹。一般要求其含量低于0.045，即使有些低合金钢也必须控制在0.0500.120之间。4.

6、2 钢筋工程钢筋工程第7页/共42页4.2 钢筋工程钢筋工程 钢筋的检验 运至工地的钢筋应有出厂质量证明书或试验报告，每捆钢筋应有标牌，注明厂标、钢号、炉号及规格。 进行机械性能检查：静力拉伸试验和冷弯试验。（录像：钢筋工操作37min） 第8页/共42页4.2 钢筋工程钢筋工程 静力拉伸试验： 得出应力一应变曲线，确定屈服强度、抗拉强度、伸长率。（软钢具有明显的屈服阶段，I级钢属于软钢；而硬钢没有明显的屈服阶段，如碳素钢丝、刻痕钢丝、冷拔低碳钢丝等。）抗拉抗拉强度强度伸长率伸长率伸长率伸长率屈服强屈服强度度抗拉强抗拉强度度屈服强屈服强度度软钢应力软钢应力应变关系曲线应变关系曲线硬钢应力硬钢应

7、力应变关系曲线应变关系曲线第9页/共42页4.2 钢筋工程钢筋工程 冷弯试验 是指钢筋在经冷加工（即常温下加工）产生塑性变形时，对产生裂缝的抵抗能力。冷弯试验是测定钢筋在常温下承受弯曲变形能力的试验。试验时不应考虑应力的大小，而将直径为d的钢筋试件，绕直径为D的弯心（D规定有1d、3d、4d、5d）弯成180或90。然后检查钢筋试样有无裂缝、鳞落、断裂等现象，以鉴别其质量是否合乎要求。第10页/共42页 钢筋连接有三种：绑扎连接、焊接连接和机械连接。 钢筋焊接常用的方法有：对焊、点焊、电弧焊和电渣压力焊等。 对焊原理：是利用对焊机使两段钢筋 接触，通过低电压强电流，把电能转 化为热能，使钢筋加

8、热到一定温度后， 即施以轴向压力顶锻，使两根钢筋焊 合在一起。热轧钢筋的焊接宜优先用 闪光对焊。 钢筋对焊常用闪光焊。闪光焊的工艺 又分连续闪光焊、预热闪光焊、闪光 预热闪光焊（动画）。钢筋焊接钢筋焊接第11页/共42页 （1）连续闪光焊（连续闪光顶锻） 施焊时，使钢筋两端轻微接触，形成连续闪光，闪光到预订长度（钢筋端头加热到熔点时），随即施加轴向压力迅速进行顶锻，使两根钢筋焊牢。适用于直径20mm22mm以内的钢筋。闪光对闪光对焊接头焊接头闪光对焊机闪光对焊机钢筋焊接钢筋焊接第12页/共42页 （2）预热闪光焊（断续闪光闪光顶锻） 与连续闪光焊不同之处在于前面增加一个预热时间，先使大直径钢筋

9、预热后再连续闪光烧化进行加压顶锻。适用于直径25mm，端面比较平整的钢筋。 （3）闪光预热闪光焊（闪光断续闪光闪光顶锻） 在预热闪光焊前再增加一次闪光过程，使预热均匀。适用于端面不平整、且直径25mm的钢筋。（录像：钢筋工操作44min）不同直径钢不同直径钢筋焊接时，筋焊接时，截面比不宜截面比不宜超过超过1.51.5。钢筋焊接钢筋焊接第13页/共42页 闪光焊不同工艺比较钢筋焊接钢筋焊接第14页/共42页钢筋焊接钢筋焊接 点焊 钢筋骨架成型或者交叉钢筋的焊接应优先采用点焊。点焊可代替钢筋绑扎，是实现生产机械化、提供功效、节约劳动力的有效措施。（录像：钢筋工操作56min） 工作原理：将已除锈的

10、钢筋交叉点放在点焊机的两电极间，使钢筋通电发热至一定温度后，加压使焊点金属焊合。点点焊焊机机第15页/共42页钢筋焊接钢筋焊接电弧焊工作原理：利用电弧产生的热量进行焊接。接头形式：有搭接焊、帮条焊、坡口（剖口）焊 、窄间隙焊。 搭接焊用于HPB235、 HRB335及HRB400钢筋，焊接时宜采用双面焊（L4d/5d）。当不能进行双面焊时，可采用单面焊(L8d/10d)。 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同一直线上。 第16页/共42页钢筋焊接钢筋焊接 帮条焊宜采用双面焊，当不能进行双面焊时，可采用单面焊。 当帮条钢筋级别与主筋相同时，帮条

11、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。 帮条焊接头的焊缝厚度s 0.3d； 焊缝宽度b 0.7d； 两主筋端面的间隙应为25mm。钢筋种类钢筋种类焊缝形式焊缝形式帮条长度帮条长度HPB235HPB235单面焊单面焊8d 8d 双面焊双面焊4d 4d HRB335 HRB335 及及HRB400 HRB400 单面焊单面焊10d 10d 双面焊双面焊5d 5d 第17页/共42页钢筋焊接钢筋焊接 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，V形坡口角度宜为5565；坡口立焊时， 坡口角度

12、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。c焊缝焊缝余高余高2mm钢筋根部间隙钢筋根部间隙第18页/共42页钢筋焊接钢筋焊接 预埋件钢筋电弧焊 T型接头可分为角焊和穿孔塞焊两种。 采用穿孔塞焊时，钢筋的孔洞应做成喇叭口，其内口直径应比钢筋直径d大4mm，倾斜角为45度，钢筋缩进2mm。 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。第19页/共42页钢筋焊接钢筋焊接 窄间隙焊 将两钢筋安放成水平对接形式，并置于

13、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。 适用于直径为20mm以上的水平钢筋。（录像：钢筋工操作（录像：钢筋工操作55min）第20页/共42页钢筋焊接钢筋焊接 电渣压力焊 工作原理：将两钢筋安放成竖向对接形式，利用焊接电流通过渣池产生的电阻热将钢筋端部熔化，然后施加压力完成的一种熔焊方法。 特点：比电弧焊接头省电80%；比绑扎连接和帮条焊接节省钢筋30%；质量易保证。 适用：直径1640mm的竖向或斜向钢 筋的焊接接长。 第21页/共42页钢筋焊接钢筋焊接 焊接流程： 钢筋端部120mm范围内除锈夹具夹牢下部钢筋扶直上钢筋并夹牢于活动电极中上下钢筋

14、对齐在同一轴线安装引弧导电铁丝圈安放焊剂盒通电引燃电弧（引弧）钢筋熔化（稳弧）加压顶锻形成接头。第22页/共42页钢筋焊接钢筋焊接第23页/共42页钢筋焊接钢筋焊接第24页/共42页钢筋焊接钢筋焊接 焊接接头要求鼓包均匀，突出部分至少高于钢筋表面4mm，不得有裂纹和明显的烧伤缺陷。（录像：录像：钢筋工操作52min ）第25页/共42页钢筋机械连接钢筋机械连接 钢筋机械连接 通过机械手段将两根钢筋进行对接。方法有钢筋冷挤压连接（亦称钢筋套筒挤压连接）和螺纹钢筋连接。 特点：与电焊相比，效率高，连接可靠，无明火作业，设备简单，不受气候影响等。 （1 1）钢筋）钢筋套筒挤压连接套筒挤压连接将两根待

15、连续将两根待连续的钢筋插入一个金属套管，通过挤压机的钢筋插入一个金属套管，通过挤压机和压模在常温下对金属套管加压，使两和压模在常温下对金属套管加压，使两根钢筋紧固成一体。根钢筋紧固成一体。它适用于它适用于竖向、横向竖向、横向及其他方向的及其他方向的较大较大直径直径181840mm40mm的的,级钢筋级钢筋。按挤压方式分为按挤压方式分为径向挤压套管连接径向挤压套管连接和和轴轴向挤压套管连接向挤压套管连接。第26页/共42页钢筋机械连接钢筋机械连接 径向挤压套管连接 沿套管直径方向从套管中间依次向两端挤压套管，使之冷塑变形把插在套管里的两根钢筋紧紧咬合成一体。 轴向挤压套管连接 沿钢筋轴线冷挤压金

16、属套管，把插入套管里的两根待连接热轧带肋钢筋紧固连成一体。 轴向挤压现场施工不方便，接头质量 不够稳定，没有得到推广。目前冷压 套筒连接主要为径向冷压技术。（录 像：钢筋冷挤压连接/钢筋工操作 74min ）第27页/共42页钢筋机械连接钢筋机械连接螺纹钢筋连接将两根待接钢筋的端部和套管预先加工成螺纹（简称丝头），然后用手和力矩扳手将两根钢筋端部旋入套筒形成机械式钢筋接头。螺纹套管连接分锥形螺纹连接与直螺纹连接两种。能连接直径为1640mm的同径或异径的竖向、水平或任何倾角的钢筋，不受钢筋有无花纹及含碳量的限制。第28页/共42页钢筋机械连接钢筋机械连接 剥肋滚压直螺纹连接：先将钢筋接头纵、横

17、肋剥切处理，使钢筋滚丝前的柱体直径达到同一尺寸，然后滚压成型。它集剥肋、滚压于一体，成型螺纹精度高，滚丝轮寿命长，是目前直螺纹套管连接的主流技术。（录像直螺纹连接/钢筋工操作61min）滚压成型钢滚压成型钢筋接头筋接头钢筋剥肋滚丝机钢筋剥肋滚丝机滚丝轮滚丝轮第29页/共42页钢筋的配料及加工钢筋的配料及加工钢筋的配料及加工 配料程序 看懂构建配筋图绘出单根钢筋简图编号计算钢筋的下料长度、根数填写配料单申请加工 下料长度计算 在结构受力中，大多数钢筋需要中间弯曲和两端弯钩。钢筋弯曲时，其外壁伸长，内壁缩短，而中心线长度并不改变。但是设计简图中注明的尺寸是根据构件尺寸、钢筋形状及保护层的厚度等按外

18、包尺寸进行计算的，而且不包括端头弯钩的长度。因此，外包尺寸中心线的长度，他们之间存在的差值，叫“量度差值”。第30页/共42页钢筋的配料及加工钢筋的配料及加工 钢筋下料长度钢筋外包尺寸+端头弯钩长度量度差值 问：钢筋的下料长度为外包尺寸还是轴线长度？第31页/共42页钢筋的配料及加工钢筋的配料及加工 弯钩增长 当弯径内直径为2.5d（I、III级钢筋为4d）、平直部分为3d时，其弯钩增加长度的计算值为：半园弯钩为6.25d，直弯钩为3.5d、斜弯钩为4.9d。第32页/共42页钢筋的配料及加工钢筋的配料及加工 箍筋下料长度箍筋周长+箍筋调整值 箍筋调整值 为弯钩增加长度与弯曲量度差值两项之和。根据箍筋外包尺寸和内包尺寸而定。第33页/共42页钢筋的配料及加工钢筋的配料及加工 钢筋代换： 1）按强度控制的截面或构件按钢筋等强代换； fy2AS2fy1AS1 fy1、AS1原设计钢筋的设计强度、总面积 fy2、AS2 拟代替钢筋的设计强度、总面积 2）按最小配筋率控制的截面或构件按钢筋等面积代换； AS1=AS2 3）按裂缝宽度或挠度控制时按钢筋裂缝宽度和挠度验算代换。 钢筋加工 钢筋加工包括调直、除锈、下料剪切、接长、弯曲等。第34页/共42页钢