《土木工程智能施工》课件 第5章 钢筋混凝土工程-钢筋工程

第5章钢筋混凝土工程第1节

钢筋工程概述1.钢筋混凝土工程：包括钢筋工程

模板工程

混凝土工程

浇筑混凝土钢筋安装模板安装砼拌制、运输养护结构构件拆模及清理模板制作钢筋加工、制作2.工艺过程：3.结构施工方法：现浇；

预制安装。4.施工特点：多工种、多单位合作，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。概述第1节

钢筋工程（一）钢筋的种类：

1.按粗细分：钢筋（直径≥6mm），细筋Ф6～12（盘圆），粗筋≥Ф16（常用6、9、12m直条）钢丝（直径＜6mm），刻痕钢丝或碳素钢丝…（盘圆)

2.按生产工艺分：热轧筋、热处理筋(余热处理RRB;晶粒细化HRBF)

、精轧钢筋、冷加工筋、碳素钢丝、钢绞线……

3.按化学成分：1)低碳钢——HPB300；2)低(微)合金——HRB335、400、500。

（注：直径16及以上的335级钢筋已停用）一、概述4.热轧钢筋按强度分——四级（一）钢筋的种类：光圆；带肋：月牙纹、螺纹、竹节纹、螺旋肋5.按外形分（一）钢筋的种类：1.冷作硬化——可通过冷加工，提高强度。

（瘦身钢筋）2.松弛——在高应力状态下，长度不变，应力减

小；预应力施工应注意。（预应力损失）3.可焊性——强度、硬度越高，焊接性能越差。（高强钢筋连接问题？）（二）钢筋的性能进场——检查质量证明文件、外观，并抽样检验合格。抽样检验——力学性能(屈服、抗拉强度，伸长率、

弯曲)、重量偏差抗震钢筋——实测强-屈比≮1.25，屈服强度实-标比

≯1.3，总伸长率≮9%。必要时——检验化学成分。（三）检验IntelligentApplicationofAIPlatform——Image二、钢筋的连接焊接机械连接搭接连接的一般规定:（1）接头宜设置在受力较小处。抗震结构的梁端、柱端箍筋加密区内不宜设置接头，且不得进行钢筋搭接。（2）同一纵向受力钢筋不宜设置两个或两个以上接头。（3）接头末端至钢筋弯起点的距离不应小于钢筋直径的10倍。（5）直接承受动力荷载的结构构件中,不宜采用焊接接头。≮10dd此区段内按两个接头计（4）钢筋接头位置宜相互错开。当采用焊接或机械连接时，在同一连接区段（35倍d且不小于500mm）内，受拉区纵向钢筋的接头面积百分率不应大于50％。梁筋直螺纹接头位置错开（一）焊接连接（1）焊接目的：接长、成型、连接构件（2）常用焊接方法：

闪光对焊、电弧焊(手工、CO2保护焊…)、

电渣压力焊、电阻点焊。（3）影响钢筋焊接质量的因素：1）化学成分(含碳、锰、硅、硫↗可焊性差，钛、铌↗则好);2）材料性能（塑性越好，可焊性越好）；3）焊接工艺及操作水平（选择方法，持证上岗）

；4）环境温度(＜-5℃调整参数或工艺,＜－20℃不得焊接).

概述：1.闪光对焊：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。①连续闪光焊——适于焊接直径≤20的HPB300~HRB400筋;②预热闪光焊——适于焊接直径大且端面较平的钢筋；③闪光-预热闪光焊——适于焊接直径大且端面不平整的钢筋；注意：对HRB500级钢筋需退火或回火处理，以消除脆性、改善接头塑性、防止脆断。（1）工艺：

（2）主要参数：

调伸长度、烧化留量和预热留量（10～20mm）、顶锻留量（4～6.5mm）、顶锻速度、顶锻压力、变压器次级（电流大小选择）。（3）质量检验：外观—应有圆滑、带毛刺状镦粗，无裂纹，钳口处无烧伤，接

头弯折≯2°，轴线偏移≯0.1d和1mm。机械性能—每批（300个接头）取6个试件，3个做拉力试验，

3个做冷弯试验。（4）适用：HPB300~HRB500直径8mm以上2.电弧焊

（1）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。用于：直径10mm以上的300400MPa、

10~32mm的500MPa级钢筋。b≥0.8d焊缝要求：无裂纹、气孔、夹渣、烧伤;长度L：HPB300级—单面焊≮8d、双面焊≮4d；

其他级别—单面焊≮10d、双面焊≮5d。宽度b：≮0.8d。

高度h：≮0.3d。（2）四种接头形式与要求：

1）搭接焊：

2）帮条焊：（适用范围同搭接焊）帮条要求：①两帮条相同。②帮条级别或直径：与母材同级时，可小一规格；与母材同径时，可低一级。③位置居中；④帮条长=焊缝长。焊缝要求：同搭接焊。双面焊2~5单面焊2~53）坡口焊：有平焊和立焊，较少用。（a）平焊（b）立焊垫板垫板垫板垫板

（3）设备及材料：

弧焊机（交流、直流）；焊枪；焊把线；焊条交流弧焊机直流弧焊机

焊条规格：E4301、E4324、E5016、……E——表示焊条；43、50——熔敷金属抗拉强度的最小值（430、500N/mm2）。第三位数字——焊接的位置[0、1适用于全方位（平、立、仰、横）

焊接]第三位和四位数字组合——适用电流种类及药皮类型。

药皮的作用：覆盖保温、稳定电弧、防止氧化。

焊条的选择：钢筋级别搭接焊、帮条焊坡口焊、预埋件穿孔塞焊窄间隙焊筋与板搭接焊Ⅰ（HPB300）E4303E4303E4316E4303Ⅱ（HRB335）E5003E5003E5016E5003Ⅲ（HRB400）E5003E5503E5516E5003Ⅳ（HRB500）E5503E6003E6016E5503（3）设备及材料：3.电渣压力焊：（1）常用于：直径12～32mm的竖向钢筋现场接长。（2）特点：节约钢筋，工效高、成本低、质量好。钢筋电渣压力焊设备原理图（3）电渣压力焊工艺过程顶煅力用电渣压力焊焊接的墙体钢筋（4）机具：①电源：常用BX2－1000型交流弧焊机，或630、1000型专用电源;②焊接自动控制箱：电压表、电流表、时间继电器、自动报警器③卡具：手动或自动；④焊剂：宜用HJ431型。全自动竖向钢筋焊接机，电脑指令焊接过程，质量不受人为影响。GD-36钢筋电渣压力焊机及机头

（5）焊接参数：电压——开路≮380V，电极≮30V（常用40V）；电流密度——1～2A/mm2；通电时间——25～40s。（6）质量要求：机械性能――每楼层、每300个同类型接头为一批，切取三个试件做拉伸试验。应均不低于该级钢筋的抗拉强度，否则加倍取。轴线偏移过多外观——纵肋对正，焊包均匀（凸出≮4mm）无烧伤；轴线偏移及弯曲角度同闪光对焊（≯0.1d和1mm；≯2°）。4.电阻点焊（1）用于：直径16mm以下钢筋、3～5mm钢丝的交叉

连接，以制作网片、骨架等。（2）原理：利用电阻热熔化接触点，加压形成结点.（3）机械：点焊机（单点、多点、悬挂式、手

提式—现场用）（4）要求：

焊点压入深度：较小筋直径的18～25%。气压传动式点焊机

通过连接件的机械咬合作用，将一根钢筋中的力传递至另一根钢筋的连接方法.

常用钢筋机械连接方法：

直螺纹连接——用于直径16~50的各种钢筋。

冷挤压连接——用于直径16~50的带肋钢筋。接头标准分三级：Ⅰ级接头：不低于母材抗拉标准值和实际强度，或1.1母材抗拉标准值；(同一截面100%接头，或梁、柱端箍筋加密区内接头——必用)Ⅱ级接头：不低于母材抗拉强度标准值；（常用）Ⅲ级接头：不低于1.25倍母材屈服强度标准值。（用于：对延性要求不高的部位）（二）机械连接

1.直螺纹连接

（1）特点：速度快、准确、安全、工艺简单、不受环境、钢筋种类限制。（2）适用：直径16mm以上同径钢筋的竖向、水平、斜向连接。（3）方法：

1）滚轧直螺纹

直接滚轧剥肋滚轧

2）镦粗直螺纹（仅HRB400）1）直接滚轧直螺纹2）剥肋滚轧直螺纹3）镦粗直螺纹连接镦粗机套丝机（4）螺纹连接要求：

不合格的连接用分体式套筒的直螺纹连接方法千斤顶压紧套环以箍紧套筒1)套筒材料、尺寸、丝扣合格(塞规检查、盖帽)2)钢筋丝扣合格(通规顺利全拧入、止规≯3圈)、洁净、无锈，套保护帽；3)拧紧扭矩值符合要求，有外露丝扣、但不宜超过2圈；4)验收：每500接头取3个试样。

2.冷挤压连接

——套筒变形与筋咬合（1）特点：强度高、速度快、准确、安全、不受环境限制。（2）适用：直径16mm以上的带肋粗筋，异径差≯5mm。套管冷挤压连接的钢筋套管材料、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），压痕外径为0.85～0.9套管原外径；接头无裂纹，弯折≯4°强度检验：500个截取3个，1个不合格，加倍抽样复验。一般要求满足Ⅰ级接头标准。（3）要求：三、钢筋的配料

配料：按照设计图纸的要求，确定各钢筋的直线下料长度、总根数及总重量，提出钢筋配料单，以供加工制作。（一）下料长度计算：1.钢筋外包尺寸——外皮至外皮尺寸，由构件尺寸减保护层厚

度得到。2.钢筋下料长度=直线长=轴线长度

=外包尺寸之和－中间弯折处量度差值＋端部弯钩增加值。3.中间弯折处的量度差值=弯折处的外包尺寸－弯折处的轴线长（2）弯折处的轴线弧长（3）据规范规定：Ⅱ、Ⅲ级筋，D≮4d；Ⅳ级筋，D≮6d。若取D=5d，

则量度差值为：（1）弯折处的外包尺寸

A'B'＋B'C'=2A'B'=2（D/2＋d）tg(α/2)（一）下料长度计算：几种常用弯折角度的量度差值：

规范规定：光圆钢筋末端应做180°弯钩，HPB300钢筋D≮2.5d，平直段长度≮3d。带肋钢筋：锚固弯钩，D

≮5d，平直段长度按设计要求。6.25d8.5d弯钩用途弯钩角度弯心最小直径平直段长度增加尺寸光圆筋末端180°2.5d3d6.25d端部锚固90°135°5d12d5d13.2d8.6d一个弯钩增加长度（最小值）：(D/2＋d/2）π＋3d4.末端弯钩增加值：（1）绑扎箍筋的端头形式：90O/90O，90O/180O，135O/135O（抗震或受扭结构）（2）箍筋弯心直径（D）满足前述要求，且大于纵向受力主筋的直径（3）箍筋弯钩平直段长：一般结构：5d，抗震或受扭结构：10d和75mm（4）矩形箍筋外包尺寸＝2（外包宽＋外包高）

外包宽(高)=构件宽(高)－2×箍筋保护层厚构件高宽

5.对箍筋的要求及下料计算（5）一个弯钩增加值：90°——（D/2＋d/2）π/2－（D/2＋d）＋平直段长135°——（D/2＋d/2）3π/4－（D/2＋d）＋平直段长180°——（D/2＋d/2）π－（D/2＋d）＋平直段长D外包尺寸平直段d平直段平直段（6）箍筋下料长度：

L=外包尺寸－中间弯折量度差值＋端部弯钩增加值

矩形箍筋135°/135°弯钩时，近似为：

L=外包尺寸＋2×平直段长构件名称钢筋编号钢筋简图钢号与直径下料长度(mm)单梁根数合计根数重量(kg)L1梁，共5根①

6184210152.7②φ10630921038.9③68321584.4④68321584.4⑤φ813883216049.6钢筋重量合计410（二）钢筋配料单61843772762628200618447722626282001604602020某工程主梁L1钢筋下料单20四、钢筋的代换1.原则：代换后抗力不减，并满足最小配筋率及构造要求。2.方法：（1）等强度代换——用于计算配筋或不同级别的代换

As2fy2≥As1fy1

或n2≥(n1d12fy1)/(d22fy2)（2）等面积代换——用于构造配筋或同级别的代换

As2≥As1

或n2≥(n1d12)/(d22)（1）重要构件，不宜用光圆筋代替带肋钢筋；（2）代换后应满足配筋构造要求（直径、间距、根数、锚固长度…）；（3）各筋的拉力差不应过大（同级直径差≯5mm）；（4）受力不同的钢筋分别代换；（5）受抗裂或挠度控制的构件应做抗裂或挠度验算；（6）预制构件的吊环，必须用HPB300级热轧钢筋，不得以其它筋代换；（7）钢筋代换应征得设计单位同意。3.注意问题

包括：调直、除锈、切断、弯曲……细钢筋:粗钢筋:对焊接长调直冷加工切断(弯曲)绑扎安装焊接安装机械连接安装切断(弯曲)五、钢筋的加工调直箱液压切断装置曳引轮GT4-12钢筋调直切断机（液压切断）（功能：直径4~12mm钢筋的调直、除锈、切断）调直箱内部——轮式调直（用于光圆或带肋钢筋）调直筒曳引轮滚刀筒式调直切断机（仅用于光圆钢筋）GQ40钢筋切断机钢筋调直切断机调直筒曳引轮滚刀筒式调直切断机自动弯箍机智能化钢筋加工设备1、钢筋调直、剪切、弯曲设备数控钢筋弯箍机数控钢筋调直机数控钢筋剪切弯曲机钢筋调直剪切弯曲机器人智能化钢筋加工设备2、钢筋成品加工设备钢筋桁架生产线钢筋网片生产线钢筋笼生产线3、钢筋螺纹加工设备钢筋锯切套丝生产线钢筋加工数字化技术利用BIM、MES技术、云计算和移动互联网技术与智能化钢筋加工设备、搅拌设备、预制构件生产线等设备进行无缝对接，解决工程精准算量、优化下料、工厂生产、信息管理等问题，提高生产效率。钢筋加工数字化技术1、物资追溯管理原材料批号管控生产材料批号采集成品批号管控成品出库批号采集钢筋加工数字化技术2、生产线实时数据采集记录生产机械的机时，产量记录生产在制品的转移交换通过工业级PDA移动处理库存，实现仓储智能化钢筋加工数字化技术3、物资库存管理1.钢筋的钢号、直径、根数、间距及位置符合图纸要求.2.接头位置及搭接长度应符合设计及施工规范要求。（1）接头位置：距弯折处≮10d；不在最大受力处；

相互错开：在1.3倍搭接长度范围内，梁板类≯25，柱类≯50%。

六、钢筋的安装要求注：图中所示1.3ll区段内有接头的钢筋面积按两根计（2）受拉筋搭接长度：

（符合下表，且≮300mm）注：①直径大于25mm的带肋钢筋，乘1.1系数；一、二级抗震设防的结构构件，乘1.15系数。

②受压筋搭接长度按受拉筋×0.7，且≮200mm；

③搭接区内箍筋间距：受拉区≯5d和100mm，受