第一节 钢筋工程.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 混凝土工程,第一节 概述,引言：几乎没有一项建设工程施工能离开钢筋砼，即便是全钢结构，它的基础往往也采用钢筋砼。小型工程就更不必多说，从施工的经济性、方便程度等考虑，砼在工程中的应用十分普遍。,1 钢筋砼工程按施工方法分为,现浇钢筋砼工程,装配式钢筋砼工程,外加剂,配料,骨料破碎、筛分、冲洗,水,拌制,灌筑砼,钢筋加工、安装,模板制作、安装,养护,拆模,模板修理,2 砼工程施工流程,外加剂,水,水泥,3 钢筋砼工程包括三大部分,钢筋工程,模板工程,砼工程,4 钢筋砼工程施工综合性强,在一般工程施工过程中，钢筋砼工程在人、材、机消耗方面，以及在工程工期、成本、质量方面的影响是明显的。三个分项工程，众多的工序过程，各工种如木工、钢筋工、砼工、测量工、架子工等协调配合施工，不但在平面上展开，而且有立体交叉作业，表现出综合性与复杂性。,5 现行建设监理制度规定：,砼浇筑开盘前，检查项目内容包括：钢筋工程隐蔽验收，模板工程，给排水、暖通、电气安装预留管道、预埋件留设、砼用原材料检查、砼质量检查；各专业监理工程师检查完毕，总监理工程师签发砼浇灌令。,钢筋砼工程施工技术间歇,技术间歇的引起是由于砼凝结硬化需要温度、湿度，持续一定时间才能完成。,进行施工组织时，必须考虑和合理安排砼工程的技术间歇，否则会造成窝工，或造成质量事故。,第二节 钢筋工程,一、钢筋的种类,二、钢筋的进场检验,三、钢筋的冷加工,四、钢筋焊接,五、钢筋机械连接,六、钢筋的配料,七、钢筋的代换,八、钢筋加工,九、钢筋的绑扎与安装,一、钢筋的种类,1.按生产工艺分：,热轧钢筋和冷加工钢筋。,热轧钢筋包括：热轧光圆钢筋（,HPB）、,热轧带肋钢筋（,HRB）,和余热处理钢筋（,RRB），,其强度等级按屈服强度分为235级、335级、400级和500级。（级钢筋：,HPB235,级，级钢筋：,HRB335,级，级钢筋：,HRB400,级）。,冷加工钢筋包括：冷拉钢筋、冷轧扭钢筋、冷轧带肋钢筋和冷拔螺旋钢筋等，冷拔钢丝逐渐淘汰。,还有碳素钢丝、刻痕钢丝和钢绞线。,2.按化学成分分：,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分为：,低碳钢钢筋：碳的质量分数低于0.25%,中碳钢钢筋：碳的质量分数0.25%-0.7%,高碳钢钢筋：碳的质量分数0.7%-1.4%,普通低合金钢是在低碳钢和中碳钢的成份中加入少量合金元素，获得强度高和综合性能好的钢种，如20,MnSi,、20MnTi、45SiMnV,等。所谓低合金高强度结构钢一般是指合金元素含量低于5%的合金钢。,3.按轧制外形分,光圆钢筋和变形钢筋。变形钢筋外观表现为：月牙纹钢筋、人字纹钢筋和螺纹钢筋。,4.按供应形式不同分：,盘圆钢筋(,d,10mm)、,直条钢筋（长度6-12,m）。,5.,按直径大小分：,钢丝（,d,=3-5mm）,如冷拨,低碳钢丝、碳素钢丝，细钢筋（,d,=6-10mm）、,中粗,钢筋（,d,=12-20mm）、,粗,钢筋（,d,20mm）。,6.,按在结构中的受力不同分：,受力钢筋、架立钢筋和分布钢筋。,二、钢筋的进场检验,混凝土结构工程施工质量验收规范,GB502042002,规定：,钢筋运到工地时，应有产品合格证、出厂检验报告，并按品种、批号、直径分批验收，每批重量热轧钢筋不超过60,t，,钢绞线为20,t，,验收内容包括钢筋标牌和外观检查，并按有关规定进行机械性能试验。,按钢筋砼用热轧带肋钢筋,GB1499,等规定抽取试件作力学性能试验，应符合要求。,当发现钢筋脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常等现象时，应对该批钢筋进行化学成分检验或其它专项检验。,抗震、框架、纵向受力钢筋强度,fy,/fu（,屈服强度/抗拉强度）1.25,fy,/,fk,（,屈服强度/标准值）1.3,复验产品合格证、出厂检验报告。,外观检查：,（,教材,P75）。,注意：执行取样见证制度。,三、钢筋的冷加工（简介）,目的,：改变或改善材料性能，提高强度（,fy,），,节约钢材，满足预应力钢筋的需要，同时完成调直除锈作用。,（一）钢筋冷拉（建筑材料）,1 原理,（1）定义：将热轧钢筋在常温下用强力拉伸，使应力超过屈服点（,fy,），,使钢筋产生一定的塑性变形，以提高屈服强度，节约钢材。,（,2）原理,冷拉钢筋应力-应变图,阶段：弹性阶段,阶段：屈服阶段,阶段：强化阶段,阶段：破坏阶段,2、冷拉适用范围,适用于-级热轧钢筋和5号钢筋。,冷拉级钢筋一般用于非预应力砼中的受拉钢筋。,冷拉-级钢筋一般用于预应力砼中的受拉钢筋。,冷拉钢筋一般不用作受压钢筋，即便是受压构件使用冷拉后钢筋，也不用其冷拉后的强度；在吊环或承受冲击荷载的动力设备基础中，负温条件下不宜采用冷拉钢筋。,3、冷拉后的性能,冷,拉,后：,钢筋长度增加，强度提高，但塑性降低，脆性增大，在砼结构工程中一般可节约10-20%的钢材。,4、冷拉方法,控制冷拉率法,控制应力法,（,1）控制冷拉率法,控制冷拉率时，只需将钢筋拉长到一定长度即可。,冷拉率应事先确定：由试验确定。,级钢筋不需试验，选用8%的冷拉率；测定冷拉率时，按照规定的冷拉应力拉伸，按规范规定取值。,冷拉多根连接的钢筋，冷拉率可按总长计。,冷拉率不应超过规范规定的最大冷拉率。,对测定的冷拉率不足1%时，取1%进行冷拉。,（,2）控制应力法,按照规范规定的控制应力拉伸钢筋，当冷拉率未超过规范规定的最大冷拉率时，则认为该冷拉钢筋合格。,若钢筋已达最大冷拉率，而冷拉应力未达到规定的控制应力，则认为不合格。,不合格的冷拉钢筋降级使用。,5、钢筋冷设备,（,1）冷拉设备的组成,拉力装置,卷扬机或千斤顶,张拉,小车及滑轮组,承力,结构：钢筋砼压杆或地锚,钢筋夹具：楔块式、月牙式、偏心式夹具,测力装置（测,力,器）：弹簧测力器、液压 千斤顶、电子称等,（,2）钢筋冷拉过程（演示）,（3）冷拉设备的计算,主要计算设备能力,Q、,冷拉速度,V、,测力器负荷,P,等。,设备能力计算,Q,即钢筋冷拉前，首先计算一下设备的拉力是否大于所需的最大拉力，只有满足设备的拉力大于钢筋冷拉所需的最大拉力才能满足要求。,冷拉,设备受力计算简图,QQ,QQ,卷扬机,牵引力,T,钢筋,Q,设备阻力,F,P,测力器,取,隔离体，根据力平衡：,Q+F=T/K K,为滑轮组省力系数,Q=T/K-F,计算出,Q,以后，与钢筋冷拉所需的力相比较,当,Q1.2N=1.2fcsAs,即可满足要求。,冷拉,速度,V（,钢筋拉伸速度）,要求：不宜太快。,V=,Dn,m,（,米/分）1.0米/分5%即可,V：,冷拉速度,D：,卷扬机卷筒直径（米）,n：,卷扬机卷筒转速（转/分）,m：,滑轮组工作线数,测力器,负荷,P,测力器在固定端（右边）,测力器在张拉端,把测力器左右切开取隔离体，根据力平衡即可求得,P。,（,二）钢筋的冷拔,1、冷拔原理：,与冷拉原理相似，钢筋冷拉是钢筋受纯拉应力，是单轴应力，而冷拔是拉伸与压缩兼有的立体应力，即双轴应力，结果是既有拉应力，又有压应力。,定义：钢筋的冷拔是在强力作用下，以强力拉拔的方法，使直径为6-10,mm,的热轧光圆钢筋，在常温下通过比其直径小0.5-1.0,mm,的特制钨合金拔丝模孔，拔成比原钢筋直径小的钢丝。,冷拔,示意：,四、钢筋焊接（课本,P75）,（一）焊接目的：,代替绑扎，节约钢材；改善结构受力性能（减小偏心），提高工效，降低成本。,为达到焊接目的，一般施工过程中应“双试”。,双试：（1）根据施工条件试焊达到工艺要求，才能施焊。,（2）焊接施工人员要有考试合格证，持证上岗。,（,二）焊接方法,对焊、点焊、电弧焊和电渣压力焊,1、对焊（闪光对焊、钢筋接触对焊）,工艺：（课本,P77,图4.2）。,原理：利用对焊机使两段钢筋接触，通过低电压的强电流，使钢筋加热到一定温度变软后，进行加压顶锻，使两根钢筋焊合在一起。,因为在钢筋通电加热过程中，接触面很小，电流密度高，电阻很大，接触点很快熔化，产生金属蒸汽飞溅，形成闪光现象。,（1）闪光对焊按工艺不同分：,连续闪光对焊、预热闪光焊、闪光预热闪光焊。,闪光对焊广泛应用于钢筋接长及预应力筋与螺丝端杆的焊接，热轧钢筋的焊接宜优先采用闪光对焊。,闪光对焊参数：调伸长度、闪光留量、闪光速度、顶锻留量、顶锻速度、顶锻压力、变压器级次，在施工中很重要。（参看有关手册等资料）,2、点焊（电阻点焊）,主要用于钢筋交叉连接处，如网片、钢筋骨架，用它代替绑扎，在钢筋砼预制构件厂中多采用点焊机进行点焊。,原理：将钢筋交叉放在点焊机的两电极之间，接触点处电阻很大，产生热量很大，交叉点钢筋迅速熔化，加压使焊接点金属焊合。,3、电弧焊,用弧焊机使焊条与焊件之间产生高温电弧，使焊条与焊件熔化、冷却凝固后的接头。,常用于钢筋骨架焊接、钢筋与钢板焊接、装配式结构接头焊接，以及各种钢结构的焊接。,钢筋电弧焊的接头分：搭接焊接头、帮条焊接头、坡口焊接头以及钢筋与预埋件的焊接接头。,搭接焊接头形式,（图）,帮条焊接头形式（图）,坡口焊接头形式（课本,P78,图,4.5）,钢筋与预埋件焊接接头形式（课本,P78,图4.6),4、电渣压力焊,用于现浇钢筋砼结构构件内竖向钢筋的焊接接长。,焊接工艺如课本,P79,图4.7。,工艺流程：安装药箱通电卸掉药箱接头处理（敲掉多余焊渣）。,原理：利用电流通过渣池（药箱）产生的电阻热将钢筋端部熔化，然后施加压力使钢筋焊合。,五、钢筋的机械连接,钢筋的机械连接是通过机械手段将两根钢筋进行对接。,方法：钢筋冷挤压连接、锥形螺纹钢筋连接。,1、钢筋冷挤压连接,作法：将两根待连接的钢筋插入一个金属套管，然后采用挤压机和压模在常温下对金属套管加压，使两根钢筋紧固成一体。,优点：操作简单，对中度高，钢筋连接质量优于钢筋母材的力学性能，连接速度快，安全可靠，无明火作业，不污染环境等。,分类：径向挤压套管连接和轴向挤压套管连接。,径向挤压套管与轴向挤压套管连接不同之处在于，前者沿套管直径方向从套管中间依此向两端挤压套管，使之冷塑性变形，把插入套管里的两根钢筋紧紧咬合在一起；后者是沿钢筋轴线方向冷挤压金属套管，把两根待连接的热轧带肋钢筋紧固在一起。,2、锥形螺纹钢筋连接,作法：将两根待连接钢筋的端部和套管预先加工成锥形螺纹，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。,优点；同前述方法的优点。,要求：锥形螺纹加工套筒的抗拉强度必须大于钢筋的抗拉强度。,六、钢筋的配料,钢筋的配料是根据构件配筋图（即结构施工图）计算构件中各种钢筋的直线下料长度、总根数及钢筋总重量。然后据此汇总形成钢筋配料单，作为申请钢筋加工备料的依据。,钢筋下料长度计算是配料计算中的关键问题。,钢筋配料单如课本,P81,表4.8所示。注意：包括的内容、项目。,由于受力和构造要求，许多钢筋需要在中间弯折和两端作成弯钩，钢筋弯曲时，其外壁伸长，内壁缩短，而中心线（轴线）长度不变。,施工图中给出的是什么尺寸呢？,施工图中给出的尺寸一般均为钢筋的,外包尺寸，,而不是中心线尺寸。（画图示意）,很明显，外包尺寸要大于中心线长度。外包尺寸与中心线长度之间的差值，称为“量度差值”。,钢筋只有按中心线长度下料加工，才能使钢筋形状、尺寸符合设计要求。不能按图示外包尺寸下料。,钢筋下料如何计算呢？,钢筋的下料长度应按图纸给出的外包尺寸，扣除钢筋弯曲时引起的量度差值，再增加端头的弯钩长度。,计算公式如下：,（1）,直钢筋,下料长度=外包尺寸+末端弯钩或弯折,增加,的长度,=外包尺寸+末端弯钩或弯折长度-量度差值,（2）,弯起钢筋,下料长度=直段长度+斜段长度-中间弯折处量度差值+末端弯钩或弯折增加长度,（3）,箍筋,下料长度=箍筋外包尺寸-3个弯折处量度差值+两个弯钩增加长度 （书上为经验公式，本式为理论计算公式）,（一）钢筋末端弯钩或弯折时长度增加值,1、规范规定,（1）,HPB235,级,钢筋末端应作180弯钩，其弯弧内直径（,D）,不应小于钢筋直径（,d,0,）2.5,倍，弯钩的弯后平直长度不应小于钢筋直径的3 倍。（图示解释）,（2）当设计要求钢筋末端需作135弯折时，,HRB335、HRB400,级钢筋的弯弧内直径（,D）,不应小于钢筋直径（,d,0,）,的4倍，平直长度应按设计要求确定。（图示解释）,（3）钢筋作不大于90的弯折时，（如中间弯起）弯折处的弯弧内直径不应小于钢筋直径的5倍。,2、,HPB235,级钢筋弯钩增加值,3、,HRB335、HRB400,级钢筋末端弯折135,时下料长度增加值,（二）弯起钢筋中间部位弯折处的量度差值和弯起钢筋的斜长,1、规范规定,弯起钢筋中间部位弯折处的弯曲直径（,D）,不应小于钢筋直径,（,d,0,）,的5倍。,2、当,D=5,d,0,时，弯折处的量度差值,3、弯起钢筋斜长,=30,S=2h,=45,S=,=60,S=,（三）箍筋的下料长度、弯钩增加值,1、规定：,除焊接封闭环式箍筋外，箍筋的末端应作弯钩，弯钩形式应符合设计要求；当设计无要求时，应符合下列规定：,（1）箍筋弯钩的,弯折角度,：对,一般结构,，,不应小于90,，对于有抗震等要求的结构，应为135,；,（2）箍筋弯后,平直部分,长度：对,一般结构,，,不宜小于,箍筋直径的,5倍,；对,有抗震要求,的结构，,不应小于箍筋直径的10倍。,2、箍筋弯钩增加值,弯135,时：3/8,（D+d,0,）-（D/2+d,0,）+,平直长度,3、箍筋下料长度：,下料长度=图示外包尺寸-3个弯折处量度差值+两个弯钩的增加值,其中：高度方向的外包尺寸=构件长度-两个保护层+2倍的箍筋直径,七、钢筋的代换,实际工程项目施工过程中，所供应的钢筋品种、直径等经常与图纸要求不一致，就必须用不同品种或直径的钢筋代换设计图纸要求的。,代换时必须充分了解设计意图和代换钢材的性能，严格遵守规范的规定。,（一）代换原则及方法,1、等强代换,当构件受强度控制时，钢筋可按强度相等原则代换，即代换后的强度大于代换前的强度：,fy,2,As,2,fy,1,As,1,当计算代换钢筋根数时，可用下式：,n,2,n,1,d,1,2,fy,1,/,d,2,2,fy,2,注意：,（1）代换时，在同一批构件中要分纵向与弯起、受拉与受压钢筋分别进行。,（2）当,h,0,变化时，还必须对截面强度进行复核，对矩形截面可根据弯矩相等原则进行复核。,2、等面积代换,当构件按最小配筋率配筋时，可按钢筋面积相等的原则代换。如柱子配筋、构造配筋。,满足：,As,2,As,1,即可。,As,1,原,设计钢筋的计算面积,As,2,代换后（或拟代换）钢筋的计算面积,3、当结构构件按裂缝宽度或挠度控制时，代换后应进行裂缝宽度或挠度验算。,如水池、水塔、吊车梁等。,（,二）代换注意的问题,钢筋代换时必须充分了解设计意图，钢筋是受力筋，还是构造筋，是受拉筋，不还是受压筋；以及代换材料性能，严格遵守设计规范的各项规定。一般情况下，钢筋代换属于工程变更事宜，应征得设计单位、业主、监理单位的同意。,1、对某些重要构件，如吊车梁、薄腹梁、桁架下弦，不宜用光圆钢筋代替螺纹钢筋，以免裂缝展开过大。,2、代换后，应满足配筋构造要求，如钢筋的最小直径、间距、根数、锚固长度等。,3、同一截面内可同时配有不同种类和直径的代换钢筋，但每根钢筋的拉力差不应过大，如同品种的钢筋直径差值一般不在于5,mm。,4、,梁的纵向受力钢筋与弯起钢筋自学成才分别代换，以保证正截面强度与斜截面强度。,5、偏心受压构件如柱、桁架上弦等，或偏心受拉构件，钢筋代换时，不取整个截面配筋计算，应按受力面（受拉、受压）分别代换。,6、当构件受裂缝宽度或挠度控制时，如用同品种粗钢筋等强代换细钢筋或用光圆钢筋代替螺纹钢筋，应重新检查裂缝宽度，如代换后的总截面面积减小，同时检查裂缝宽度和挠度。,7、签证。,八、钢筋加工,包括：调直、除锈、下料剪切、接长、弯曲等。,（主要涉及具体操作。）,九、钢筋的绑扎与安装,钢筋的接长和骨架成型，应优先采用焊接，只有条件不足时，才在现场绑扎成型。,绑扎要求：,（1）用2022号铁丝，绑扎位置准确、牢固。,（2）搭接长度及绑扎点位置应符合规范要求：,在同一截面内，绑扎接头的钢筋截面积在受压区中不得超过50%，在受拉区中不得超过25%。,不在同一截面中的绑扎接头，中距不得小于搭接长度。,搭接长度的末端与钢筋弯曲处的距离不得小于钢筋直径的10倍，也不宜位于构件最大弯矩处。,受拉,区域内，,HPB235,级钢筋绑扎接头的末端应做弯钩，,HRB335、HRB400,级钢筋可不做弯钩，受压区域内，,HPB235,级钢筋不做弯钩。,搭接长度应符合规范规定，如课本,P85,表4.12。,钢筋工程属隐蔽工程，砼浇筑前做好隐蔽工程验收记录。,十、植筋施工,在,已建成的工程项目中经常会由于种种原因，需要加固补强；或有的工程项目新旧砼需要连接。就需要在已经浇筑成型的砼中重新植入钢筋，浇筑砼，这就是所谓的植筋施工。,1、植筋施工概念,植,筋,施工是在已浇筑好的钢筋砼结构构件上，钻出孔洞，注入胶粘剂，植入钢筋，待其固化后，即完成植筋施工。,2、植筋施工工艺：,钻孔清孔 填胶粘剂 植筋 凝胶。,3、植筋施工注意事项：,胶粘剂的性能及选用。,植筋孔径及孔深。,固化时间。,十一、隐蔽验收,1.概念：隐蔽工程是指被其后工程施工所隐蔽的分项、分部工程，在隐蔽前所进行的检查验收，由于一旦覆盖，给以后的检查整改造成障碍。因此他是质量控制的一个关键过程。,2程序：,（1）,施工单位自检，自检合格后填写报验申请表，并附上相应的工程检查证及有关材料证明、试验报告、复试报告、报送项目监理机构；,（2）监理工程师收到申请后对质量资料进行审查，并约定时间与承包单位的质检员一同现场检验；,（3）检查合格，在报验申请表上签字确认，准予施工下一道工序；不合格，签发“不合格项目通知”，指令承包单位整改，整改后重复上述程序。,3.钢筋工程隐蔽工程验收要点：,（1）按施工图核查纵向受力钢筋，检查钢筋品种、直径、数量、位置、间距、形状；,（2）检查混凝土保护层厚度，构造钢筋是否符合构造要求；,（3）钢筋锚固长度，箍筋加密区及加密间距；,（4）检查钢筋接头：如检查搭接长度，接头位置和数量；焊接接头或机械连接，要检查外观质量，取样试件力学性能试验是否达到要求，接头位置（相互错开）数量（接头百分率）。,隐蔽验收工程的后果：,虽然监理工程师签署验收单，同意隐蔽，但并不能消除承包商应承担的质量责任。如果工程师有必要认为需对已隐蔽验收合格的部件重新进行检验，施工单位负责剥露。如果重新检验仍合格，则剥露、重新覆盖所需的费用由业主负担，工期应顺延；如果不合格，则费用、工期均由承包商自行负责。,