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1、5 钢筋工程 5.1 钢筋的分类验收和存放1、种类：常用钢材：钢筋 直径640 钢丝 直径35 钢绞线 由不同数量的钢丝制成 按其化学成分分为：低碳钢钢筋 普通低合金钢钢筋 按其轧制外形分为：光面钢筋 变形钢筋螺纹、月牙纹 按其加工方法分为：热轧钢筋 热处理钢筋 根据屈服点和抗拉强度不同分为：级 钢筋出厂时，在每捆（盘）上都挂有不少于两个标牌，印有厂标、钢号、炉罐（批）号、直径等标记，并附有质量证明书。验收内容：查对标牌；外观检查；力学性能试验；如在加工过程中发现脆断、焊接性能不 良或机械性质显著不正常时，应进行化 学成分检验或其它专项检验。2、验收：3、钢筋的存放 钢筋运进施工现场后必须严格
2、安批分等级、牌号、直径、长度挂牌分别存放，并注明数量不得混淆。5.2 钢筋的冷加工目的：充分发挥材料的效用、节约钢材和满 足预应力钢筋要求的重要途径。冷加工方法：冷拉、冷拔、冷轧扭等。（一）钢筋的冷拉 在常温下，以超过钢筋屈服点的拉应力拉伸钢筋，使钢筋产生塑性变形，以提高强度，节约钢材，适用于级钢筋。1、冷拉原理：变形硬化时效硬化自然 人工2、钢筋冷拉参数及控制方法（1）钢筋冷拉参数 冷拉应力：单位钢筋横截面面积上所受的冷拉力。冷拉率：冷拉时包括其弹性和塑性变形的总伸长 值与钢筋原长之比值。（2）控制方法控制主要参数 控制应力的方法：钢筋达到规定应力值，冷拉率未达到最大值合格。冷拉率达到最大值
3、，应力未达到规定值不合格。控制冷拉率的方法冷拉率由试验确定，取平均值作为实际采用冷拉率。例题：取 10的钢筋5个试样，冷拉控制应力按表取为480 MPa，其冷拉率分别为3.8%，3.8%，4.1%，4.1%，4.2%，则其平均冷拉率为4.0%。如钢筋长度为24，则钢筋冷拉长度为：L=*L=4.0%*24=0.96m两种方法的优缺点控制应力的方法：优点：冷拉后屈服点较稳定，不合格钢筋易于发现。缺点：冷拉后，钢筋长短不一，对要求等长或定长 的预应力筋难以满足要求。控制冷拉率的方法：优点：设备简单，并能做到等长或定长。缺点：对不同炉批或材质不均匀的冷拉应力不易保证。3、冷拉钢筋质量 冷拉后，钢筋表面
4、不应发生裂纹或局部颈缩现象，并按混凝土结构工程施工及验收规范要求进行拉力和冷弯试验。冷弯试验时，不得有裂纹、起层或断裂现象。4、钢筋冷拉设备（1）机械式冷拉工艺的冷拉设备：拉力设备：卷扬机和滑轮组 承力结构：地锚、钢筋混凝土拉力槽 回程装置：荷重架回程或卷扬机滑轮组回程 测量设备：液压千斤顶或用装传感器和示力仪的电子秤 钢筋夹具：冷拉工艺：机械式冷拉工艺：采用卷扬机带动滑轮组作为动力。液压式冷拉工艺：采用专用液压千斤顶和高压油泵。（二）钢筋的冷拔 冷拔是使 6 9的光圆钢筋通过钨合金的拔丝模进行强力冷拔，使钢筋产生塑性变形，以改变其物理力学性能。光圆钢筋冷拔低碳钢丝冷拔1、钢筋冷拔工艺轧头 剥
5、壳 通过润滑剂进入拔丝模冷拔2、影响钢筋冷拔质量的因素（1）原材料质量：普通低碳热轧光圆钢筋强度变化较大。甲级冷拔低碳钢丝采用符合级热轧 钢筋标准的圆盘条拔制。（2）冷拔总压缩率（）：由盘条拔至成品钢丝的横截 面缩减率。0原材料光圆钢筋直径 冷拔后成品钢丝直径（1）外观检查；表面不得有裂纹和机械损伤。（2）机械性能检验：外观合格后，分别做拉力和反复 弯曲试验，质量标准应符合有关 规定。甲级冷拔低碳钢丝：逐盘检验乙级冷拔低碳钢丝：分批抽样检验3、冷拔低碳钢丝质量要求：（1）冷拉是纯拉伸线应力；冷拔则是拉伸与压缩兼有的立体应力。（2）冷拉后，钢筋仍有明显的屈服点；冷拔后，则没有明显的屈服点。冷拔低
6、碳钢丝按机械性能分为：甲级：用作预应力筋 乙级：用作非预应力筋4、冷拉与冷拔的区别：5.3 钢筋的加工（一）钢筋的除锈、调直与切断钢筋的加工有除锈、调直、下料剪切及弯曲成型。钢筋加工的形状、尺寸应符合设计要求，其偏差应符合表5.1的规定。表5.1钢筋加工的允许偏差 项目 允许偏差(mm)受力钢筋顺长度方向全长的净尺寸 10 弯起钢筋的弯折位置 20 箍筋内净尺寸 5(1)除锈 钢筋除锈一般可以通过以下两个途径：v 大 量钢 筋 除锈 可 通过钢 筋 冷 拉 或钢 筋调 直 机调 直过 程 中完成；v 少 量 的钢 筋 局 部 除锈 可 采 用电动 除锈 机 或 人 工 用钢丝 刷、砂盘以及喷砂
7、和酸洗等方法进行。(2)调直 钢 筋调 直 宜 采 用 机 械 方 法，也 可 以 采 用 冷 拉。对 局 部曲 折、弯 曲 或 成盘 的钢 筋 在 使 用 前应 加以调直。钢筋调直方法很多，常用的方法是使用卷扬机拉直和用调直机调直。(3)切断 切 断 前，应 将 同规 格钢 筋长 短搭配，统筹安排，一般先断长料，后断短料，以减少短头和损耗。钢筋切断可用钢筋切断机、砂轮锯、或手动剪切器。(4)弯曲成型 钢筋弯曲的顺序是画线、试弯、弯曲成型。画线主要根据不同的弯曲角在钢筋上标出弯折的部位，以外包尺寸为依据，扣除弯曲量度差值。钢筋弯曲有人工弯曲和机械弯曲。（二）钢筋连接常见的钢筋连接方法：1、绑扎
8、连接 2、焊接连接 3、机械连接 1、钢筋绑扎连接 钢 筋绑 扎 安 装 前，应 先 熟 悉 施 工图纸，核对钢 筋 配 料单 和料 牌，研 究钢 筋 安 装 和 与 有 关 工 种 配 合 的顺 序，准备绑 扎用的铁丝、绑扎工具、绑扎架等。钢筋绑扎一般用1822号铁丝，其中22号铁丝只用于绑扎直径12mm以下的钢筋。(1)钢筋绑扎要求 钢筋的交叉点应用铁丝扎牢。柱、梁 的 箍 筋，除设计 有 特 殊 要 求 外，应 与 受 力钢 筋 垂 直；箍筋弯钩叠合处，应沿受力钢筋方向错开设置。柱 中竖 向钢 筋 搭 接时，角 部钢 筋 的 弯钩 平 面 与 模 板 面 的夹角，矩形柱应为45，多边形柱
9、应为模板内角的平分角。板、次 梁 与 主 梁 交 叉处，板 的钢 筋 在 上，次 梁 的钢 筋 居 中，主 梁 的钢 筋 在 下；当 有 圈 梁 或垫梁时，主梁的钢筋应放在圈梁上。主筋两端的搁置长度应保持均匀一致。(2)钢筋绑扎接头 同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜相互错开，如图4.18所示。v绑扎 绑扎施工要注意 绑牢 防止漏绑 塔接长度：参照规范，(一般至少纵向受拉筋 300mm;纵向受压筋 200mm）级受拉筋端部要做弯钩 接头位置 距离弯折点不小于10 d 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
10、 受压区：50%；受拉区：25%2、钢筋焊接连接 分类：压焊：闪光对焊、电阻对焊、气压焊。熔焊：电弧焊、电渣压力焊。可焊性：在一定焊接工艺条件下，钢筋具有良好的焊接质量（没有细孔、气泡、裂纹、非金属结合等缺陷及钢筋机械性能不缩减很多）的性能。1）闪光对焊 广泛用于钢筋纵向连接及预应力钢筋与螺丝端杆的焊接。热轧钢筋的焊接宜优先用闪光对焊，不可能时才用电弧焊。连续闪光焊 预热闪光焊 闪光预热闪光焊钢筋闪光对焊工艺：2）电弧焊 电弧焊是利用弧焊机使焊条与焊件之间产生高温电弧，使焊条和电弧燃烧范围内的焊件溶化，待其凝固便形成焊缝或接头。广泛用于钢筋接头、钢筋骨架焊接、装配式结构接头的焊接、钢筋与钢板的
11、焊接及各种钢结构焊接。钢筋电弧焊接头型式：搭接焊接头（单、双面焊缝）帮条焊接头（单、双面焊缝）剖口焊接头（平、立焊）熔槽帮条焊接头（25钢筋）搭接焊（a）双面焊；（b）单面焊帮条焊（a）双面焊；（b）单面焊坡口焊（a）平焊；（b）立焊3）电渣压力焊 多用于现浇钢筋混凝土结构构件内竖向或斜向钢筋的焊接接长。与电弧焊比较，它工效高、成本低。分自动与手工电渣压力焊4）电阻点焊 主要用于钢筋的交叉连接，如焊接钢筋网片、钢筋骨架。它生产效率高，节约材料，应用广泛。常用点焊机：单点点焊机 多头点焊机 悬挂式点焊机 手提式点焊机点焊机操作现场：5）气压焊 气压焊接钢筋是利用乙炔氧混合气体燃烧的高温火焰对已有
12、初始压力的两根钢筋端面接合处加热，使钢筋端部产生塑性变形，并促使钢筋端面的金属原子互相扩散，当钢筋加热到约12501350时进行加压顶锻，使钢筋内的原子得以再结晶而焊接在一起。特点：设备轻巧、使用灵活、效率高、节省电能、焊接成本 低，不会使钢筋出现材质劣化倾向，可进行全方位（竖向、水平、斜向）焊接气压焊接设备：加热系统与加压系统。3、钢筋机械连接1）钢筋挤压连接（又称钢筋套筒冷压连接）将需连接的变形钢筋插入特制钢套筒内，利用液压驱动的挤压机进行径向或轴向挤压，使钢套筒产生塑性变形，使它紧紧咬住变形钢筋实现连接。它适用于竖向、横向及其他方向的较大直径变形钢筋的连接。与焊接相比：具有节省电能、不受
13、钢筋可焊性好坏影响、不受气候影响、无明火、施工简单和接头可靠度高等特点。2）钢筋锥螺纹套管连接 施工速度快、不受气候影响、质量稳定、对中性好。钢筋机械连接接头质量检查与验收 工程中应用钢筋机械连接时，应由该技术提供单位提交有效的检验报告。钢 筋连 接 工 程 开 始 前 及 施 工过 程 中，应对 每 批进场钢 筋进 行 接头 工艺检验，工艺检验应符合设计图纸或规范要求。现场检验应进行外观质量检查和单向拉伸试验。接头的现场检验按验收批进行。对 接头 的 每 一验 收 批，必须 在 工 程结 构 中 随 机截 取3个试 件 作单 向 拉 伸试验，按设计 要 求的接头性能等级进行检验与评定。在现场
14、连续检验10个验收批。外观质 量检验 的质 量 要 求、抽样 数 量、检验 方法及合格标准由各类型接头的技术规程确定。5.3 钢筋配料 钢 筋 配 料：根 据结 构 施 工图，先绘 出 各 种 形 状 和规 格的单 根钢 筋简图 并 加 以编 号，然 后 分别计算钢筋下料长度、根数及质量，填写配料单，申请加工。熟 悉图纸。必须 熟 悉图纸，把结 构 施 工图 中钢 筋 的 品种、规格列成钢筋明细表，并读出钢筋设计尺寸。计算钢筋的下料长度。1.钢筋配料单的编制 填 写 和编 写钢 筋 配 料单。根 据钢 筋 下 料长度，汇总编 制钢 筋 配 料单。在 配 料单 中，要 反映出工程名称，钢筋编号，
15、钢筋简图和尺寸，钢筋直径、数量、下料长度、质量等。填 写钢 筋 料 牌。根 据钢 筋 配 料单，将 每 一编 号 的钢 筋 制 作 一块 料 牌，作为钢 筋 加 工的依据，见图4.16所示。2.钢筋下料长度的计算原则及规定(1)钢筋长度结构施工图中所指钢筋长度是钢筋外缘之间的长度，即外包尺寸，这是施工中量度钢筋长度的基本依据。(2)混凝土保护层厚度混凝土保护层是指受力钢筋外缘至混凝土构件表面的距离，其作用是保护钢筋在混凝土结构中不受锈蚀。无设计要求时应符合表5.2规定。混凝土的保护层厚度，一般用水泥砂浆垫块或塑料卡垫在钢筋与模板之间来控制。塑料卡的形状有塑料垫块和塑料环圈两种。塑料垫块用于水平
16、构件，塑料环圈用于垂直构件。表5.2纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度(mm)环境类别 板、墙、壳 梁 柱 C20 C25C45C50 C20 C25C45C50 C20 C25C45C50 一20 15 15 30 25 25 30 30 30二a20 2030 3030 30b25 2035 3035 30三 30 2540 3540 35(3)弯曲量度差值 钢筋长度的度量方法系指外包尺寸，因此钢筋弯曲以后，存在一个量度差值，在计算下料长度时必须加以扣除。根据理论推理和实践经验，列于表5.3。表5.3钢筋弯曲量度差值 钢筋弯起角度 30 45 60 90 135 钢筋弯曲调整值 0.35d
17、 0.5d 0.85d 2d 2.5d(4)钢筋弯钩增加值 弯钩形式最常用的是半圆弯钩，即180弯钩。受力钢筋的弯钩和弯折应符合下列要求：HPB235钢筋末端应作180弯钩，其弯弧内直径不应小于钢筋直径的2.5倍，弯钩的弯后平直部分长度不应小于钢筋直径的3倍。当设计要求钢筋末端需作135弯钩时，HRB335、HRB400钢筋的弯弧内直径不应小于钢筋直径的4倍，弯钩的弯后平直部分长度应符合设计要求。钢筋作不大于90的弯折时，弯折处的弯弧内直径不应小于钢筋直径的5倍。箍筋弯钩的弯弧内直径除应满足上述要求外，尚应不小于受力钢筋直径。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
18、为135。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；对于有抗震要求的结构，不应小于箍筋直径的10倍。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，当无具体要求时，应符合下列要求：(5)箍筋调整值 为了箍筋计算方便，一般将箍筋弯钩增长值和量度差值两项合并成一项为箍筋调整值，见表5.4。计算时，将箍筋外包尺寸或内皮尺寸加上箍筋调整值即为箍筋下料长度。表5.4 箍筋调整值 箍筋量度方法 箍筋直径(mm)45 6 8 1012量外包尺寸 量内包尺寸 4080501006012070150170(6)钢筋下料长度计算 直钢筋下料长度=直构件长度-保护层厚度+弯钩增加长度
19、 弯起钢筋下料长度=直段长度+斜段长度-弯折量度差值+弯钩增加长度 箍筋下料长度=直段长度+弯钩增加长度-弯折量度差值 或箍筋下料长度=箍筋周长+箍筋调整值 3.钢筋下料计算注意事项(1)在设计图纸中，钢筋配置的细节问题没有注明时，一般按构造要求处理。(2)配料计算时，要考虑钢筋的形状和尺寸，在满足设计要求的前提下，要有利于加工。(3)配料时，还要考虑施工需要的附加钢筋。4.钢筋配料计算实例【例5.1】某建筑物简支梁配筋如图4.17所示，试计算钢筋下料长度。钢筋保护层取25mm。(梁编号为L1共10根)【解】1.绘出各种钢筋简图(见表5.5)。表5.5钢筋配料单 构件名称 钢筋编号 简图 钢号
20、 直径(mm)下料长度(mm)单根根数 合计根数 质量(kg)L1梁（共10根）(1)25 6802 2 20 523.75(2)12 6340 2 20 112.60(3)25 6824 1 10 262.72(4)25 6824 1 10 262.72(5)6 1298 32 320 91.78合计6:91.78Kg;12:112.60kg;25:1049.19kg2.计算钢筋下料长度号钢筋下料长度(6240+2200-225)-2225+26.2525=6802(mm)号钢筋下料长度 6240-225+26.2512=6340(mm)号弯起钢筋下料长度 上直段钢筋长度240+50+500
21、-25=765(mm)斜段钢筋长度(500-225)1.414=636(mm)中间直段长度6240-2(240+50+500+450)=3760(mm)下料长度(765+636)2+3760-40.525+26.2525=6824(mm)号钢筋下料长度计算为6824mm。号箍筋下料长度 宽度200-225+26=162(mm)高度500-225+26=462(mm)下料长度为(162+462)2+50=1298(mm)5.5 钢筋代换当施工中遇到钢筋品种或规格与设计要求不符时，可参照以下原则进行钢筋代换。1.代换原则及方法(1)等强度代换方法 当构件配筋受强度控制时，可按代换前后强度相等的原则
22、代换，称作“等强度代换”。如设计图 中 所 用 的钢 筋设计 强 度为fy1，钢 筋总 面积为AS1，代换 后 的钢 筋设计强度为fy2，钢筋总面积为AS2，则应使：(2)等面积代换方法 当 构 件 按 最 小 配 筋 率 配 筋时，可 按 代换 前 后 面积 相等 的 原则进 行 代换，称“等 面积 代换”。代换时应满足下式要求：(3)当构件配筋受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。2.代换注意事项 钢筋代换时，应办理设计变更文件，并应符合下列规定：(1)重要受力构件(如吊车梁、薄腹梁、桁架下弦等)不宜用HPB235钢筋代换变形钢筋，以免裂缝开展过大。(2)钢筋代换后，应满
23、足混凝土结构设计规范中所规定的钢筋间距、锚固长度、最小钢筋直径、根数等配筋构造要求。(3)梁的纵向受力钢筋与弯起钢筋应分别代换，以保证正截面与斜截面强度。(4)有抗震要求的梁、柱和框架，不宜以强度等级较高的钢筋代换原设计中的钢筋；如必须代换时，其代换的钢筋检验所得的实际强度，尚应符合抗震钢筋的要求。(5)预制构件的吊环，必须采用未经冷拉的HPB235钢筋制作，严禁以其他钢筋代换。(6)当构件受裂缝宽度或挠度控制时，钢筋代换后应进行刚度、裂缝验算。例题 某梁宽250mm,主筋3根级20钢筋（fy1=340N/mm2),现场无此筋，试分别用24及20 级钢筋（fy2=240N/mm2)代换，各需要
24、几根？一排能否布置得下？【解】依题意，采用等强代换A2fy2 A1fy1钢筋间距=（250-225）-3 24/2=6425，能布置得下钢筋间距=（250-225）-5 20/4=25 25，能布置得下5.6 钢筋的安装 安装检查，检查时应注意：1.钢筋的级别、直径、根数、间距；2.钢筋接头的位置、数量、搭接长度；3.负弯矩筋位置；4.抗震规范规定的构造要求；5.要保证混凝土保护层的厚度及纵向钢筋的净距要求。钢筋安置位置的偏差应符合表5.6的规定。表5.6 钢筋安置位置的允许偏差和检验方法 项 目 允许偏差(mm)检验方法 绑扎钢筋网 长、宽 10 钢尺检查 网眼尺寸 20 钢尺量连续三挡，取最大值 绑扎钢筋骨架 长 10 钢尺检查 宽、高 5 钢尺检查 受 力 钢 筋 间距 10 钢尺量两端、中间各一点，取最大值 排距 5保护层厚度 基础 10 钢尺检查 柱、梁 5 钢尺检查 板、墙、壳 3 钢尺检查 绑扎箍筋、横向钢筋间距 20 钢尺量连续三挡，取最大值 钢筋弯起点位置 20 钢尺检查 预埋件 中心线位置 5 钢尺检查 水平高差+3.0 钢尺和塞尺检查 演讲完毕，谢谢观看！