混凝土结构(白底模板2)课件

1、第四章 混凝土结构工程4.1 模板工程 本 章 内 容4.2 钢筋工程 4.3 混凝土工程 4.1 模板工程模板工程占钢筋混凝土工程总价的30%35%，占劳动量的40%50%，占工期的50%左右，决定着施工方法和施工机械的选择，直接影响工期和造价。 模板是使新拌混凝土在浇筑过程中保持设计要求的位置尺寸和几何形状，使之硬化成为钢筋混凝土结构或构件的模型。模板工程的施工包括模板的选材、选型、设计、制作、安装、拆除和周转等过程。 4.1.1 模板的作用、要求和种类 模板系统包括模板、支架和紧固件三个部分。模板又称模型板，是新浇混凝土成型用的模型。 支承模板及承受作用在模板上的荷载的结构(如支柱、桁架

2、等)均称为支架。 模板及其支架应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工设备和材料供应等条件进行设计。模板及其支架的分类：按其所用的材料不同分为木模板、钢模板、钢木模板、钢竹模板、胶合板模板、塑料模板、铝合金模板等；按其结构的类型不同分为基础模板、柱模板、楼板模板、墙模板、壳模板和烟囱模板等；按其安装形式不同分为： 拆移式：由预制配件组成，现场组装，拆模后稍加清理和修理再周转使用（拼装式木模、小钢模、胶合板模板；整体式大模、台模、隧道模） 活动式：按结构形状制作成工具式模板，组装后随工程进展而进行垂直或水平移动，直至工程结束才拆除（滑模、爬升模）4.1.2 模板的构造与安装组合模板是由一定

3、模数的板块、角模、连接件和支承件组成。组合模板就是按预定的几种规格尺寸设计和制造的模板，具有通用性，拼装灵活，能满足大多数构件几何尺寸的要求。板块：钢模板 木(竹)胶合板：自重较轻、尺寸较大、拼缝少，拼装 效率高，交出的混凝土表面平整光滑。4.1.2.1 组合模板优点强度高、刚度大；组装灵活、装拆方便； 通用性强、周转次数多（每套钢模可重复使用50100次）；节约木材；加工精度高，混凝土质量好，成型后的混凝土尺寸准确，棱角整齐，表面光滑，可以节省装修用工 。缺点一次性投资大，且应注意维护和保养，否则易锈蚀，影响模板寿命及混凝土工程质量。1、钢模板 钢模板包括平面模板、阴角模板、阳角模板和连接角

4、模。钢模板采用模数制设计，宽度模数以50mm进级；长度为150mm进级；边肋距向长为150mm，短向为75mm，可以适应横竖拼装成以50mm进级的任何尺寸的模板。(1) 平面模板平面模板用于基础、墙体、梁、板、柱等各种结构的平面部位，它由边框、面板和横肋组成，肋上设有U形卡孔和插销孔，利用U形卡和L形插销等拼装成大块板，如图4.6(a)所示。 (2) 阴角模板阴角模板用于混凝土构件阴角，如内墙角、水池内角及梁板交接处阴角等，如图4.6(c)所示。(3) 阳角模板阳角模板主要用于混凝土构件阳角，如图4.6(b)所示。(4) 连接角模连接角模用于平模板作垂直连接构成阳角，如图4.6(d)所示。 阴

5、角模板阳角模板2、连接件 定型组合钢模板的连接件包括U形卡、L形插销、钩头螺栓、对拉螺栓、紧固螺栓和扣件等，如图4.7所示。 (1) U形卡：模板的主要连接件，用于相邻模板的纵横向自由拼装。其安装间距一般不大于300mm，即每隔一孔卡插一个，安装方向一顺一倒相互错开。 (2) L形插销：用于插入两块模板纵向连接处（横肋）的插销孔内（两个钢模板端肋与端肋连接 ），以增强模板纵向接头处的刚度，保证接缝处板面平整。定型组合钢模板的支承件包括卡具、柱箍、钢楞、支架、斜撑及钢桁架等。 (1) 钢楞钢楞即模板的横档和竖档， 分内钢楞与外钢楞。用于 支承钢模板和加强其刚度。内钢楞配置方向一般应与钢模板垂直，

6、直接承受钢模板传来的荷载，其间距一般为700900mm。钢楞一般用圆钢管、矩形钢管、槽钢或内卷边槽钢，而以钢管用得较多。内钢楞二、支承件1200 1-插销；2-限位器；3-夹板；4-模板；5-型钢A；6-型钢B；7-圆钢管；8-直角扣件；9-“3”形扣件；10-对拉螺栓；（a）（b）7789101235146表4-1(3) 钢支架用于承受水平模板传递的荷载。常用钢管支架如图4.8(a)所示。它由内外两节钢管制成，其高低调节距模数为100mm；支架底部除垫板外，均用木楔调整标高，以利于拆卸。另一种钢管支架本身装有调节螺杆，能调节一个孔距的高度，使用方便，但成本略高，如图4.8(b)所示。当荷载较

7、大、单根支架承载力不足时，可用组合钢支架或钢管井架，如图4.8(c)所示。还可用扣件式钢管脚手架、门型脚手架作支架，如图4.8(d)所示。 8(4) 斜撑由组合钢模板拼成的整片墙模或柱模，在吊装就位后，应由斜撑调整和固定其垂直位置并承受单侧模板的侧向荷载，如图4.10所示。(5) 钢桁架 如图4.11所示，其两端可支承在钢筋托具、墙、梁侧模板的横档以及柱顶梁底横档上，以支承梁或板的模板。图4.11(a)为整榀式。图4.11(b)为组合式。 木模板及其支架系统一般在加工厂或现场木工棚制成元件，然后再在现场拼装。图4.1所示为基本元件之一拼板的构造。 重复利用率低，损耗大。 4.1.2.2 木模板

8、一、 基础模板 基础的特点是高度不大而体积较大，基础模板一般利用地基或基槽(坑)进行支撑。安装时，要保证上下模板不发生相对位移，如为杯形基础，则还要在其中放入杯口模板。二、 柱子模板 柱子的特点是断面尺寸不大但比较高。如图4.3所示，柱模板由内拼板夹在两块外拼板之内组成，亦可用短横板代替外拼板钉在内拼板上。柱模之间应用水平支撑、剪刀撑或斜撑固定,以保持稳定。如图4.4所示。图4.4 柱模板固定构造：内拼板（门子板）小于外拼板； 底设清理孔，沿高设浇筑孔 ； 底设木框固定模板，顶部设缺口与梁连接。每5001000mm加柱箍一道，两方向加支撑和拉杆。（楼板上埋钢筋环或钢筋头做支点和固定点）安装：按

9、弹线固定底框 立模板、安柱箍、加支撑 留梁口、浇筑口、模底清扫口 校好垂直度 支撑牢固，柱间拉接稳定。允许偏差：截面尺寸45mm；层高垂直度偏差6mm（全高5m）、5m）。三、 梁模板 梁的特点是跨度大而宽度不大，梁底一般是架空的。梁模板主要由底模、侧模、夹木及支架系统组成。底模用长条模板加拼条拼成，或用整块板条。构造： 模板底板厚50，侧模厚30 支撑支柱用方木、钢管,或工具式桁架、门式架、组合支架.梁模板安装：沿梁模板下方地面上铺垫板，在柱模缺板口处钉衬口档，把底板搁置在衬口档上；立起靠近柱或墙的顶撑，再将梁长度等分，立中间部分顶撑，顶撑底下打入木楔，并检查调整标高；把侧模板放上，两头钉于

10、衬口档上，在侧板底外侧铺钉夹木，再钉上斜撑和水平拉条。梁模板安装后再拉中线检查、复核各梁模板中心线位置是否正确。底模板宽度=梁宽外侧模板宽度=梁高+底模板厚度内侧模板宽度=梁高-楼板厚度柱顶梁口采用嵌补模板 柱顶梁口采用木方镶拼 梁柱节点模板做法施工要点：有主次梁模板时，要待主梁模板安装并校正后才能进行次梁模板安装。若梁的跨度等于或大于4m，应使梁底模板中部略起拱，防止由于混凝土的重力使跨中下垂。如设计无规定时，起拱高度宜为全跨长度的13。支柱间设拉杆（离地500，以上每2000），支柱下垫通长垫板75200，楔紧；土面时，夯实、排水、防冻胀。层高5m时，应采用桁架或多层支架支模。梁高700时

11、，侧模腰部加拉结丝、板。上下层支柱对正。四、 楼板模板 楼板的特点是面积大而厚度比较薄，侧向压力小。楼板模板及其支架系统，主要承受钢筋、混凝土的自重及其施工荷载，保证模板不变形，如图4.4所示。 柱梁板模板.rm楼板支模.rm五、 楼梯模板 楼梯模板的构造与楼板相似，不同点是楼梯模板要倾斜支设，且要能形成踏步。踏步模板分为底板及梯步两部分。 平台、平台梁的模板同前，如图4.5所示。 一、模板的安装质量要求 模板及其支承结构的材料、质量，应符合规范规定和 设计要求； 模板安装时，为了便于模板的周转和拆卸，梁的侧模板 应在底模的外面，次梁的模板不应伸到主梁模板开口的 里面；模板安装好后应卡紧撑牢，

12、不得发生不允许的下沉和变形。4.1.2.3 模板安装与拆除二、模板拆除时混凝土强度要求底模板及支架：底模板及支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求；当设计无具体要求时，混凝土强度应符合表4.4的规定。 侧模板：侧模板拆除时的混凝土强度应能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏，混凝土强度不小于1MPa。 表4.4底模拆除时的混凝土强度要求 构件类型 构件跨度(m) 达到设计的混凝土立方体抗压强度标准值的百分率(%) 板2 50 2，8 75 8100 梁、拱、壳 875 8100 悬臂构件 100 三、拆模顺序 一般是先支后拆，后支先拆；先拆非承重模板，后拆承重模板；先拆除侧模板，后拆除底模板。使

13、构件在拆模过程中的受力情况与将来使用时的受力情况相近，重大复杂模板的拆除应事先指定拆除方案。柱模：单块组拼的应先拆除钢楞、柱箍和对拉螺栓等连接、支承件，再由上而下逐步拆除；预组拼的则应先拆除两个对角的卡件，并做临时支撑后，再拆除另两个对角的卡件。待吊钩挂好，拆除临时支撑，方能脱模起吊。墙模：单块组拼的在拆除对拉螺栓、大小钢楞和连接件后，在上而下逐步水平拆除；预组拼的应在挂好吊钩，检查所有连接件是否拆除后，方能拆除临时支撑，脱模起吊。梁、楼板模板：应先拆梁侧模，再拆楼板底模，最后拆除梁底模；拆除跨度较大的梁下支柱时，应从跨中开始分别向两端拆。多层楼板模板支架的拆除，应按下列要求进行：上层楼板正在

14、浇筑混凝土时，下一层楼板的模板支架不得拆除，再下一层楼板模板的支架仅可拆除一部分；跨度4m的梁均应保留支架，其间距不得大于3m。 四、拆模的注意事项 模板拆除时，不应对楼层形成冲击荷载。拆除的模板和支架宜分散堆放并及时清运。拆模时，应尽量避免混凝土表面或模板受到损坏。拆下的模板，应及时加以清理、修理，按尺寸和种类分别堆放，以便下次使用。4.1.3 模板设计一、设计的内容 模板设计的内容，主要包括选型、选材、配板、荷载计算、结构设计、绘制模板施工图、拟定制作、安装和拆除方案等。各项设计的内容和详尽程度，可根据工程的具体情况和施工条件确定。4.1.3.1 模板设计的内容和原则 定型钢模板和常用的模

15、板拼装，在其适用范围内一般不需要进行设计或验算。重要结构的模板、特殊形式的模板或超出适用范围的一般模板（如，特别厚的楼板和墙、高大的梁、大体积混凝土的模板等），应进行设计或验算以确保安全，并防止浪费。二、设计的原则(1)实用性 主要应保证混凝土结构的质量，具体要求是:1)接缝严密，不漏浆； 2)保证构件的形状尺寸和相互位置的正确； 3)模板的构造简单，支拆方便。(2)安全性保证在施工过程中，不变形，不破坏，不倒塌。(3)经济性针对工程结构的具体情况，因地制宜，就地取材，在确保工期、质量的前提下，减少一次性投入，增加模板周转，减少支拆用工，实现文明施工。4.1.3.2 模板结构设计的基本内容一、

16、荷载及荷载组合（一）荷载标准值 (1)模板结构的自重标准值：模板结构的自重包括模板面板、支撑结构和连接件的自重，有的模板还包括安全防护结构自重。楼板结构的自重标准值应按模板设计图纸确定，肋形楼板及无梁楼板模板的自重标准值，可参考下表选用。模板构件的名称木模板组合钢模板钢框胶合板模板平板的模板及小楞0.300.500.40楼板模板（其中包括梁的模板）0.500.750.60楼板模板及其支架(楼层高度4m以下)0.751.100.95表4.1模板及其支架自重标准值表（kN/m2） (2)新浇筑混凝土自重标准值：对于普通混凝土，可以采用24kN/m3，对其他混凝土应根据实际重力密度确定。 (3)钢筋

17、自重标准值：应根据钢筋混凝土结构工程设计图纸计算确定。一般梁板结构每立方米钢筋混凝土钢筋自重标准值，可以取用以下数据：框架梁1.5kN/m3；楼板1.1 kN/m3。 (4)施工人员及施工设备荷载标准值。 模板及小楞：均布活荷载取2.5kN/m2，另外应以集中荷载2.5kN进行计算，比较两者所得的弯矩值，取其大者采用； 大楞：均布活荷载取1.5 kN/m2。 立柱及其他支撑构件：均布活荷载取1.0 kN/m2。 注：(a)大型浇筑设备如上料平台、混凝土输送泵等，按实际情况计算；(b)混凝土堆积料高度超过100mm以上者，按实际高度计算；(c)模板单块板宽度小于150mm时，集中荷载可分布在相邻

18、的两块板上。 (5) 振捣混凝土时产生的荷载标准值。对水平面模板产生的垂直荷载为2kN/m2；对垂直面模板，在新浇筑混凝土的侧压力有效高度以内，取4kN/m2；有效高度以外可不予考虑。(6)新浇筑混凝土对模板的最大侧压力标准值。采用内部振捣器时，新浇筑混凝土作用于模板的最大侧压力，可以按照下面两个公式计算，取其小值。式中：c混凝土重力密度（KN/m3）。 to初凝时间，实测或to=200/（T15），T为混凝土温度（）。 1外加剂修正系数（不掺：1；掺缓凝型：1.2）。 2坍落度修正系数（30mm取0.85;5090取1;110150取1.15）。 V 浇筑速度（m/h）。 H 计算处至混凝土

19、顶面高。（有效压头高度：h=24/F ，单位：m）PhH向模板内供料方法水平荷载向模板内供料方法水平荷载溜槽、串筒或导管输出2容量为0.20.8m3的运输器具倾倒4容量小于0.2m3的运输器具倾倒2容量大于0.8m3的运输器具倾倒6表4.2倾倒混凝土时产生的荷载标准值表 （kN/m2） (7)倾倒混凝土时产生的荷载标准值。倾倒混凝土时，对垂直面模板产生的水平荷载标准值，可按表4.2采用。其作用范围在有效压头高度以内。（二）荷载设计值分项系数荷载设计值=荷载标准值相应的荷载分项系数.荷载分项系数如下：(1)模板、新浇筑混凝土或钢筋自重：1.2；(2)施工人员及施工设备荷载或振捣混凝土时产生的荷载

20、：1.4；(3)新浇筑混凝土对模板的最大侧压力：1.2；(4)倾倒混凝土时产生的荷载：1.4。（三）荷载折减（调整）系数模板工程属临时性工程。由于我国目前还没有临时性工程的设计规范，所以只能按正式结构设计规范执行。由于新的设计规范是以概率理论为基础的极限状态设计法，因此模板设计时考虑对荷载进行折减：(1)对钢模板及其支架的设计，其荷载设计值可乘以0.85系数予以折减，但其截面塑性发展系数取1.0。 (2)采用冷弯薄壁型钢材，由于原规范对钢材容许应力值不予提高，因此荷载设计值也不予折减，系数为1.0。 (3)对木模板及其支架的设计，当木材含水率小于25%时，其荷载设计值可乘以0.9系数予以折减。

21、 (4)在风荷载作用下，验算模板及其支架的稳定性时，其基本风压值可乘以0.8系数予以折减。 (四)计算规定（1）荷载组合 在验算模板结构的承载力时，荷载组合中的各项荷载均用荷载计算值；验算刚度时，荷载组合中的各项荷载均采用荷载标准值（可以参照计算一般模板结构荷载组合表4.3）表4.3计算模板及其支架的荷载组合 项次项目荷载类别计算强度验算刚度1平板和薄壳模板及其支架(1)+(2)+(3)+(4)(1)+(2)+(3)2梁和拱模板的底板(1)+(2)+(3)+(5)(1)+(2)+(3)3 梁、拱、柱（边长300mm） 墙（厚100mm）的侧面模板(5)+(6)(6)4 厚大结构、柱（边长300

22、mm） 墙（厚100mm）的侧面模板(6)+(7)(6)注：17如表4.2。（2） 模板刚度验算 模板结构除必须保证足够的承载能力外，还应保证有足够的刚度。因此，应验算模板及其支架的挠度，其最大变形值不得超过下列允许值： 结构表面外露（不做装修）的模板，为模板构件计算跨度的1/400。 结构表面隐蔽（做装修）的模板，为模板构件计算跨度的1/250。 支架的压缩变形值或弹性挠度，为相应的结构计算跨度的1/1000。 (五)设计步骤（1）根据使施工组织设计对施工段的划分、工期和流水作业的安排，明确需要配置模板的层段数量；（2）根据工程情况和施工条件确定模板的组装方法；（3）按照构件尺寸进行组配设计

23、；（4）进行模板设计计算和选配工作；（5）明确支撑系统的布置、连接和固定方法；（6）确定预埋件的固定方法、管线埋设方法一级特殊部位的处理方法；（7）根据所需构配件列出统计表，以便于备料。4.2 钢筋工程4.2.1 钢筋的分类 （一）按外形分 1光圆钢筋： 2带肋钢筋：表面有突起部分的圆形钢筋称为带肋钢筋，它的肋纹形式有“月牙形”、“螺纹形”、“人字形”。 掌握钢筋按外形分类，对施工现场区别钢筋种类很重要。HPB235级表面都是光圆的，HRB335、HRB400、HRB500钢筋表面都是带肋的。月牙形 螺旋纹 人字形 （二）按直径分1钢丝 d=35 mm 2细钢筋 d=610mm 出产时一般做成

24、盘圆状, 使用时需调直。3中粗钢筋 d=1220mm4粗钢筋 d20mm对于直径大于12mm的粗钢筋，为了便于运输，出厂时一般做成直条状，每根612m，如需特长钢筋，可同厂方协议。（三）按化学成分分1. 碳素钢钢筋：甲类钢保证机械性能的钢；用符号A表示。乙类钢保证化学成分的钢；用符号B表示。特类钢既保证机械性能又保证化学成分的钢。用符号C表示。钢号愈大，含碳量也愈高，强度及硬度也愈高，但塑性、韧性、冷弯及焊接性等均降低。2. 普通低合金钢钢筋：普通低合金钢钢筋是在低碳和中碳钢的成分中加入少量元素硅、锰、钛、稀土等)制成的钢筋。（四）按生产工艺分1.热轧钢筋：由轧钢厂经过热轧成材供应，钢筋直径

25、一般为540mm。分直条和盘条形式。热轧钢筋按它的强度高低(以屈服点表示)分为四个强度等级，即I级（HPB235）钢筋、级（HRB335）钢筋、级（HRB400）钢筋和级钢筋。 2. 冷拉钢筋：冷拉钢筋是将热轧钢筋在常温下进行强力拉伸，使它强度提高的一种钢筋。这种冷拉操作都在施工工地进行。 3. 热处理钢筋：又称调质钢筋，采用热轧螺纹钢筋经淬火及回火的调质热处理而制成的。按其外形，又可分为有肋和无肋两种。 4.钢丝：碳素钢丝刻痕钢丝冷拔低碳钢丝钢绞线：由7根圆形截面钢丝经绞捻、热处理而成。由于强度高又与混凝土的粘结性能好，大多用于大跨度、重荷载的预应力钢筋混凝土结构中。5.冷轧扭钢筋：冷轧扭钢

26、筋是用低碳盘圆钢筋经专用钢筋冷轧扭机调直、冷轧并冷扭一次成型，呈连续螺旋状，具有规定截面形状和节距。4.2.2 钢筋的进场验收和存放 4.2.2.1 钢筋的进场验收进入施工现场的每一批钢材，应在建设单位代表或监理工程师的见证下，按每一批量不超过60T（钢绞线为20T）进行见证取样，封样送检复试。现场检查验收，合格后方能入库存放、待用。验收内容：查对标牌，检查外观，并按有关标准的规定抽取试样进行力学性能试验。查对标牌：必须是由国家批准的生产厂家，具有资质证明；每批供应的钢材必须具有出厂合格证，合格证上内容要齐全清楚，具有材料名称、品种、规格、型号、出厂日期、批量、炉号、每个炉号的生产数量，供应数

27、量、主要化学成分和物理机械性能等，并加盖生产厂家公章。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；钢筋的外形尺寸应符合有关规定。力学性能试验（进场复验）：应按现行国家标准钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（GB1499）、钢筋混凝土用光圆钢筋（GB13013）等的规定抽取试件做力学性能检验，其质量必须符合有关标准的规定。 检验批的确定： 一次进场数量产品出厂检验批量时：应划分为若干个出厂检验批量，然后按出厂检验的抽样方案执行； 一次进场数量产品出厂检验批量时：应划分为一个检验批量，然后按出厂检验的抽样方案执行；复验内容：从每批中任意抽出两根钢筋

28、，每根钢筋上取两个试样分别进行拉力试验（测定其屈服点、抗拉强度、伸长率）和冷弯试验。进口的钢材还必须做化学成分分析检测。 钢筋运至现场后，必须严格按批分等级、牌号、直径、长度等挂牌存放，并注明数量，不得混淆。应堆放整齐，避免锈蚀和污染，堆放钢筋的下面要加垫木，离地不宜少于200mm；有条件时，尽量堆入仓库或料棚内。4.2.2.2 钢筋的存放4.2.3 钢筋的冷加工钢筋冷拉：在常温下对钢筋进行强力拉伸，以超过钢筋的屈服强度的拉应力，使钢筋产生塑性变形(变形硬化),达到调直钢筋、除锈、提高强度的目的。 冷拉调直.rm钢筋的冷加工包括冷拉、冷拔和冷轧。在常温下，对钢筋进行冷拉或冷拔，可提高钢筋的屈服

29、点，从而提高钢筋的强度，达到节省钢材的目的，钢筋经过冷加工后，强度提高，塑性降低，在工程上可节省钢材。4.2.3.1 钢筋冷拉钢筋冷拉动画.swf(1) 冷拉原理钢筋冷拉原理如图4.14所示。低碳钢标准拉伸试验.asf 冷拉后钢筋有内应力存在，内应力会促进钢筋内的晶体组织调整，使屈服强度进一步提高。该晶体组织调整过程称为“时效”。 变形硬化 + 时效硬化钢筋的拉伸特性曲线塑性变形卸载冷拉率bccc(2) 冷拉控制钢筋冷拉后，长度增加、强度提高、塑性降低、脆性增大，为了使钢筋有一定的强度储备和软钢特性，要进行钢筋冷拉控制。钢筋冷拉控制可以用控制冷拉应力或冷拉率的方法。 采用控制应力法冷拉钢筋时，

30、其冷拉控制应力及该应力下的最大冷拉率要符合表4-8的要求。冷拉后检查钢筋的冷拉率，若冷拉率未超过最大冷拉率，则认为合格；如超过最大冷拉率，则应进行钢筋力学性能试验，按其实际级别使用。采用控制应力法，钢筋质量易于保证，因此对于较重要的结构，如用做预应力混凝土结构的预应力筋，宜采用冷拉应力来控制。表4-8冷拉控制应力及最大冷拉率 项次钢筋级别 冷拉控制应力(N/mm2) 最大冷拉率(%) 1HPB235 d12 480102HRB335 d25d=2840 4504305.534HRB400 RRB400 d=840d=102850070054采用控制冷拉率法冷拉钢筋时，只需将钢筋拉长到一定的长度

31、即可。其冷拉率必须由试验确定。试验方法：对同炉批钢筋，试件不宜少于4个，每个试件都按表4-9规定的冷拉应力值在万能试验机上测定相应的冷拉率，取平均值作为该炉批钢筋的实际冷拉率。若试样的平均冷拉率小于1%仍按1%进行冷拉。不同炉批的钢筋，不宜用控制冷拉率的方法进行钢筋冷拉。 表4.12 测定冷拉率时钢筋的冷拉应力 钢筋级别 钢筋直径 (mm) 冷拉应力（N/mm2） HPB235 12 320HRB335 254802840460HRB400 840530RRB400 1028730(3) 冷拉设备冷拉设备由拉力设备、承力结构、测量设备和钢筋夹具等部分组成，如图4.15所示。 4.2.3.2 钢

32、筋冷拔(1) 冷拔原理钢筋冷拔是将直径为68的HPB235级光面钢筋在常温下强力拉拔使其通过特制的钨合金拔丝模孔（如图4.16），钢筋轴向被拉伸，径向被压缩，钢筋产生较大的塑性变形，晶格大错位，其抗拉 强度提高4090%，塑性 降低，硬度提高。经过多 次强力拉拔的钢筋，称为 冷拔低碳钢丝。拔丝模钢筋图4.16 钢筋冷拔示意图(2) 冷拔工艺钢筋的冷拔工艺过程为：钢筋轧头除皮(剥壳)润滑拔丝 。(3) 冷拔主要设备拔丝机：立式：适用于专业拔丝厂拔丝；图4.17。 卧式：适用于建筑工地拔丝；图4.18。拔丝模：用钨合金钢制成。为了减少拔丝模损耗，关键是模孔的磨光度要高和锥度要适当。模孔的直径有各种

33、规格，根据所拔钢丝每道压缩后的直径选用。拔最后一道的模孔直径，宜选用比成品钢丝直径小0.1mm，以保证钢丝规格。为了使钢丝便于进入拔丝模并在拔丝过程中排除残渣，宜在拔丝模尾部装设喇叭管并附有排渣孔。图4.17 立式卷筒拔丝机图4.18 卧式卷筒拔丝机 剥壳（除皮）装置钢筋表面有一层氧化铁锈，易磨损模孔，增大消耗量和造成断丝，因此拔丝前要精心除锈，俗称剥壳（除皮）。剥壳（除皮）装置一般采用36个槽轮，单向错开布置。槽轮的直径宜为钢筋直径的1520倍，钢筋在槽轮上的抱角宜大于1350。剥壳与拔丝同时进行，不会增加拔丝力。如果槽轮相互垂直布置，铁锈剥得更干净。 轧头机轧头是用一对轧辊将钢筋端部轧细，

34、以便钢筋通过拔丝模孔口。轧头机的轧轮直径100120mm，长度140180mm，转速3545转/分，轧辊凹槽直径27m,每隔0.51.0mm一道(4)影响冷拔丝强度的主要因素 影响冷拔丝强度的主要因素有原材料的强度和总压缩率。 原材料要求：优先采用HPB235级热轧光圆钢筋盘条拔制。只有同钢厂、同钢号、同直径的钢材才能对焊后拔丝。 冷拔总压缩率，即由盘条拔至成品钢丝的横截面总压缩率，其计算公式为： 式中 d0盘条钢筋直径（mm） d 成品钢丝直径（mm）冷拔总压缩率越大,钢丝的抗拉强度越高,但塑性也越差。为了保证冷拔低碳钢丝强度和塑性的相对稳定性，一般将b控制在0.4左右，5钢丝宜用8盘条拔制

35、作；3、4钢丝宜用6.5盘条拔制。冷拔次数：冷拔次数对冷拔钢丝的强度影响不大，但冷拔次数越多，则塑性越低。因此冷拔次数不宜过多，但冷拔次数过少，每道压缩量过大，也易发生断丝和设备安全事故。根据各地长期积累的经验，冷拔次数与每道压缩量之间 的关系，可按下式计算： 后道钢丝直径=(0.860.9)前道钢丝直径。 4.2.3.3 冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋是以普通低碳钢或低合金钢热轧圆盘条为母材，经冷轧或冷拔减径后在其表面冷轧成具有三面或两面月牙形横肋的钢筋。钢筋级别：550级钢筋用于钢筋混凝土结构构件中受力主筋、架立筋、箍筋和构造筋，650级和800级钢筋用于预应力混凝土结构构件中的受力主筋。冷轧带

36、肋钢筋严禁采用焊接接头，但可制成点焊网片。4.2.4 钢筋连接钢筋的连接方式可分为：绑扎连接、焊接或机械连接。纵向受力钢筋的连接方式应符合设计要求。目前对直径大于28mm的受拉钢筋和直径大于32mm的受压钢筋已不推荐采用绑扎连接，轴心受拉及小偏心受拉杆件的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接接头。本节介绍机械连接和焊接连接。焊接连接是利用焊接技术将钢筋连接起来的传统连接方法，与机械连接相比最大的优点是功效高、节约钢材和接头成本低；与绑扎连接相比，具有结构受力性能良好的特点。焊接要求对焊工进行专门培训，持证上岗；施工受气候、电流稳定性的影响；接头不如机械连接可靠。钢筋常用的焊接方法有闪光对焊、电阻点焊、

37、电弧焊、电渣压力焊、埋弧压力焊和气压焊等。4.2.4.1 钢筋焊接闪光对焊原理如图4.19所示：利用对焊机，将两段钢筋端面接触，通以低电压的强电流，产生高温，钢筋熔化后施加压力顶锻，形成镦粗结点将两根钢筋焊接在一起。根据钢筋级别、直径和所用焊机的功率，闪光对焊工艺可分为连续闪光焊、预热闪光焊、闪光预热闪光焊三种。 一、对焊对焊动画.swf(1) 连续闪光焊（闪光顶锻）连续闪光焊的工艺过程包括连续闪光和顶锻过程。施焊时，闭合电源使两钢筋端面轻微接触，此时端面接触点很快熔化并产生金属蒸气飞溅，形成闪光现象；接着徐徐移动钢筋，形成连续闪光过程，同时接头被加热；待接头烧平、闪去杂质和氧化膜、白热熔化时

38、，立即施加轴向压力迅速进行顶锻，使两根钢筋焊牢。连续闪光焊宜用于焊接直径25mm以内的HPB235、HRB335和HRB400钢筋。(2) 预热闪光焊（断续闪光闪光顶锻）预热闪光焊的工艺过程包括预热、连续闪光及顶锻过程，即在连续闪光焊前增加一次预热过程，扩大热影响区，使钢筋预热后再连续闪光烧化进行加压顶锻。预热闪光焊适宜焊接直径直径2036mm的I级钢筋，直径为1632mm的II、III级别钢筋以及直径为1228mm 的IV级钢筋。闭合电源后使钢筋端面交替地接触和分开。(3) 闪光-预热-闪光焊即在预热闪光焊前面再增加一次闪光过程，使不平整的钢筋端面烧化平整，预热均匀，最后进行加压顶锻。它适宜

39、焊接直径大于25mm，且端部不平整的钢筋。是对焊中最常用的一种方法。电阻点焊是利用就是将已经除锈的钢筋交叉点放在点焊机的两电极间，钢筋通电发热至一定温度后，加压使焊点金属焊合。在各种预制构件中，利用点焊机进行交叉钢筋焊接，使单根钢筋成型为各种钢筋网片、骨架，以代替人工绑扎，是实现生产机械化、提高工效、节约劳动力和材料、保证质量、降低成本的一种有效措施。钢筋骨架成型应优先采用点焊。二、电阻点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熔化，待其凝固便形成焊缝或接头。熔化的金属与空气接触时，将吸收氧、氮影响这部分金属的机械性能，降低其塑性和冲击韧性，为改善这种状况

40、，焊条表面常涂一层药皮，在电弧高温的作用下，焊条表面药皮一部分氧化，在电弧周围形成保护性气体，另一部分起脱氧作用，它的氧化物形成熔渣，浮于焊缝金属表面，这样可以保护焊缝金属不受有害气体的影响。三、电弧焊电弧焊广泛用于钢筋接长、钢筋骨架焊接、装配式结 构接头焊接、钢筋与钢板焊接及各种钢结构焊接。弧焊机有直流与交流之分，常用的是交流弧焊机。焊条的种类很多，根据钢材等级和焊接接头形式选择焊条，如结420、结500等。焊接电流和焊条直径应根据钢筋级别、直径、接头形式和焊接位置进行选择。钢筋电弧焊的接头形式有三种：搭接接头、帮条接头及坡口接头，如图4.20所示。搭接接头的长度、帮条的长度、焊缝的宽度和高

41、度，均应符合规范的规定。 帮条焊图4.20(b) 适用范围：直径1040mm的HPB235、HRB400级钢筋和1025mm 的余热处理HRB400级钢筋。 工艺：帮条焊是将两根待焊的钢筋对正，使两端头离开25mm，然后用短帮条帮在外侧，在与钢筋接触部分，焊接一面或两面。双面焊接头中应力传递对称、平衡，受力性能好，因此应尽量采用双面焊，而只有在受施工条件限制不能进行双面焊时，才采用单面焊。其焊缝长度应加长一倍。 帮条宜采用与主筋同级别、同直径的钢筋制作，其帮条长度：HPB235级单面焊L8d0，双面焊L4d0，HRB335、HRB400级钢筋单面焊L10d0；双面焊L5d0。若帮条级别与主筋相

42、同时，帮条直径可比主筋直径小一个规格；如帮条直径与主筋相同时，帮条的级别可比主筋低一个级别。钢筋帮条焊接头的焊缝厚度(s)应不小于0.3d0,且大于4mm；焊缝宽度(b)不小于0.7d0且不小于10mm。 搭接焊图4.20(a) 适用范围：直径1040mm的HPB235、HRB335级钢筋。 工艺：把钢筋端部弯曲一定角度叠合起来，在钢筋接触面上焊接形成焊缝，它分为双面焊缝和单面焊缝。 坡口焊图4.20(c,d) 适用范围：直径1640mm的HPB235、HRB335、HRB400 级钢筋及RRB400级钢筋，主要用于装配式结构 节点的焊接。 分类：坡口平焊接头、坡口立焊接头 工艺：钢筋坡口平焊

43、采用V形坡口，坡口夹角为550650， 两根钢筋的根部空隙为35mm，下垫钢板。 钢筋坡口立焊采用40550坡口。 钢筋与预埋件接头 对接接头：角焊钢筋直径625mm；当采用I级钢筋时，角焊缝焊脚K不得小于钢筋直径的0.5倍；采用II级钢筋时，焊脚K不得小于钢筋直径的0.6倍； 穿孔塞焊钢筋直径2030mm。 搭接接头：I级钢筋的搭接长度L不得小于4倍钢筋直径，II级钢筋搭接长度L不得小于5倍钢筋直径；焊缝宽度b不得小于钢筋直径的0.5倍，焊缝厚度s不得小于钢筋直径的0.35倍。电渣压力焊是利用电流通过渣池产生的电阻热将钢筋端部熔化，然后施加压力使钢筋焊合。特点：操作简单、工作条件好、工效高、

44、成本低，比电弧焊省电80%以上，比绑扎连接和帮条搭接节约钢筋30%，提高工效510倍。适用于异径差在9mm以内，直径为1440mm的HPB235、HRB335竖向和斜向（倾斜度在41内）钢筋的连接。钢筋电渣压力焊分手工操作和自动控制两种。采用自动电渣压力焊时，主要设备是自动电渣焊机，电渣焊构造如图4.21所示。四、电渣压力焊焊接工艺引弧过程：通电后，将钢筋上提2-4mm引弧。电弧过程：用人工直接引弧继续上提钢筋5-7mm，使电弧稳定燃烧，渣池温度升到近20000C。电渣过程：上钢筋逐渐插入渣池中，此时电弧熄灭，转为电渣过程，焊接电流通过渣池产生大量电阻热，钢筋端部继续熔化。挤压过程：待钢筋端部

45、熔化到一定程度后，在切断电流的同时，迅速进行顶压并持续几秒钟，以免接头偏斜或结合不良。施工过程电渣压力焊.rm安放引弧铁丝球安装焊接钢筋安放焊剂盒，用石棉布塞封焊剂盒下口 采用高锰、高硅、低氟型431焊剂，其作用是使熔渣形成渣池，保护熔化的高温金属，避免发生氧化、氮化作用，形成良好的钢筋接头。 引弧钢丝球采用0.5-1mm退火钢丝制成，球径不小于10mm。用来引燃电弧，当钢筋直径较大时采用导电剂。4.2.4.2 钢筋机械连接一、套筒挤压连接 套筒挤压连接是把两根待接钢筋的端头先插入一个优质钢套管，然后用挤压机在径向加压数道，套筒塑性变形后即与带肋钢筋紧密咬合达到连接的目的。 特点：强度高、速度

46、快、准确、安全、不受环境限制 适用(带肋粗筋) ： HRB335、HRB400、 RRB400级 直径1840d的钢筋，异径差5mm。 方法：径向挤压； 轴向挤压。二、锥形螺纹连接锥螺纹连接是用锥形纹套筒将两根钢筋端头对接在一起，利用螺纹的机械咬合力传递拉力或压力。所用的设备主要是套丝机，通常安放在现场对钢筋端头进行套丝。单向可调双向可调三、直螺纹连接直螺纹连接是近年来开发的一种新的螺纹连接方式。它先把钢筋端部镦粗，然后再切削直螺纹，最后用套筒实行钢筋对接。 等强直螺纹接头的制作工艺及其优点等强直螺纹接头制作工艺分下列几个步骤：钢筋端部镦粗；切削直螺纹；用连接套筒对接钢筋 直螺纹接头的优点：强

47、度高；接头强度不受扭紧力矩影响；连接速度快，对中性好，工期短，连接质量好；应用范围广；经济；便于管理。表4.14 标准型套筒规格、尺寸 钢筋直径(mm) 套筒外径(mm) 套筒长度(mm) 螺纹规格(mm) 203240M24 2.5223444M25 2.5253950M29 3.0284356M32 3.0324964M36 3.0365572M40 3.5406180M45 3.5 接头性能 为充分发挥钢筋母材强度，连接套筒的设计强度大于等于钢筋抗拉强度标准值的1.2倍，直螺纹接头标准套筒的规格、尺寸见表4.14。 4.2.5 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

48、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。 熟悉图纸编制钢筋配料单之前必须熟悉图纸，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。 钢筋配料单。在配料单中填写和编写钢筋配料单根据钢筋下料长度，汇总编制，要反映出工程名称，钢筋编号，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。 4.2.5.1钢筋下料长度的计算 由于结构受力上的要求，大多数钢筋需在中间弯曲和两端弯成弯钩。钢筋弯曲时，其外壁伸长，内壁缩短，而中心线长度

49、并不改变（如图4.17所示）。但简图尺寸或设计图中注明的尺寸（如图4.18）是根据外包尺寸（钢筋外缘之间的长度）计算，且不包括端头弯钩长度。 显然，外包尺寸大于中心线长度，它们之间存在一个差值，称为“量度差值”。 钢筋下料长度计算就是根据结构施工图，分别计算构件各钢筋的下料长度（钢筋切断时的直线长度），是配料计算中的关键。内缘外缘内缘 A2-B2L(a) 钢筋直线形状(b)钢筋弯起后的形状图4.17 钢筋弯起前后形状示意图图4.18 某简支梁结构配筋示意图 （保护层C=25mm)图4.19 1号钢筋的实际尺寸图图4.20 1号钢筋的结构图表示方法直线下料长度L=A0-B0 ，即中心线长度。 图

50、纸上标注是以钢筋的外边缘为准(即ABCD)， 如果将其图上尺寸换算成中心线长度，然后相加即(A0C +弧长CE+EF+弧长FG+.) ，势必增加很多工作量。为此，我们的计算思路是：先按图纸尺寸计算各段外边缘之和，扣去外边缘尺寸与中心尺寸之间的差值（弯曲量度差值），再加上弯钩增长值。 各段外边缘尺寸之和=AB+BC+HD=200+6190+200=6590弯曲处量度差值=BF+BG- 弧长FG- (量度差值) =BF+BG- 弧长FBG弯钩增长值=弧长C1D1E-(量度差值)+A1C1-AE =弧长EDC+A1C1-AE直线下料长度L=外包尺寸(6590)-弯曲处量度差值2+弯钩增长值2 混凝土

51、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4.6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。塑料垫块用于水平构件，塑料环圈用于垂直构件。一、外包尺寸的计算：表4.6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 一201515302525303030二a202030303030b252035303530三302540354035二、钢筋中

52、部弯曲处量度差值的计算： 目前，施工常见的弯曲角度主要有：45， 60， 90，135以90为例计算:弯曲处量度差值 =AC+BC弧长ACB =(D/2+d)+ (D/2+d)-1/4(D+ d)=0.215 D+1.215 d规范规定：D5 d 则弯曲处量度差值=2.29d为方便计算：近似取2d。 D5d表4.7钢筋弯曲量度差值 钢筋弯起角度 30 45 60 90 135 计算量度差值0.306d0.543d0.9d2.29d2.83d经验取值 0.35d0.5d0.9d2.0d2.5d 根据理论推理和实践经验，各弯曲角度的钢筋弯曲量度差值列于表4.7。以级钢1800为例计算:弯钩增长值E

53、F=弧长ABC+EC-AF= 1/2(D+d)+3d-(D/2+d)=1/2(2.5 d + d)+ 3d-2.25d=6.25 d 三、弯钩增长值计算 规范规定： HPB235级末端应做成180弯钩，D2.5d,平直段不小于3d。 HRB335、HRB400末端应做成135弯钩，D4d,平直段按设计要求 根据混凝土结构施工质量验收规范（GB50204-2002）中的规定，将弯心直径D的要求代入可得各端部弯钩增加值列于表4.8。表4.8端部弯钩增加值 钢筋级别 弯钩角度弯心最小直径（D）平直段长度（lp）增加尺寸HPB235级180 2.5d3d6.25dHRB335级 90 4d按设计(或规

54、范)1d+lpHRB400级135 4d按设计(或规范)3d+lp钢筋末端做1350弯钩时，弯钩增长值为：0.678 D+0.178d+lp钢筋末端做900弯钩时，弯钩增长值为： 0.285D-0.215d+lp直线下料长度L=6590-弯曲处量度差值2+弯钩增长值2 =6590-2d2+6.25d2 =6590-225 2+6.2525 2 =6802思考:请问下图中，1、2、3、4处的弯曲量度差值是多少度。45A 都是45 B 都是135 C 1 、2是45 3 、4是135 D 3 、4是45 1 、2是135 45 45 45 45 ABCDABCD钢筋弯曲顺序900/900 1350

55、/1350包括了2个弯钩！箍筋下料长度计算=直段长度+弯钩增加长度-弯曲量度差值四、箍筋弯钩增长值计算包括3个900弯曲 箍筋弯钩的弯弧内直径（D）应不小于2.5d，且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：（1）箍筋下料长度计算 =直段长度+弯钩增加长度-弯折量度差值 =(500-50)+(200-50)2+ 14d0-32d0

56、 =1248（2）箍筋下料长度计算 =直段长度+弯钩增加长度-弯折量度差值 =(500-50+12)+(200-50+12)2+14d0-32d0 =1296以下两种算法，哪种是对的？注意:直段长度指的是箍筋的外边缘尺寸！ 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4.9。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4.9 箍筋调整值 箍筋量度方法 箍筋直径(mm) 45681012量外包尺寸 量内包尺寸 40805010060120701501701、为什么要计算直线下料长度？2、如何计算直线下料长度？304560901

57、35五、小结直钢筋下料长度=直构件长度-保护层厚度+弯钩增加长度弯起钢筋下料长度=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=箍筋周长+箍筋调整值 90180180901354.2.5.2 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、运输和安装。(3) 在使用搭接焊和绑扎接头时，下料长度计算应考虑搭接长度。(3) 配料时，除图纸注明钢筋类型外，还要考虑施工需要的附加钢筋。4.2.5.3 钢筋配料计算实例

58、【例4.1】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4.10)。 表4.10钢筋配料单 构件名称 钢筋编号 简图 钢号 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)256802220523.75(2)126340220112.60(3)256824110262.72(4)256824110262.72(5)612983232091.78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 (62

59、40+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+500-25=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+3760-0.525+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+5

60、0=1298(mm)4.2.6 钢筋代换 当施工中如确实遇到缺乏设计图纸中所要求的钢筋品种、级别或规格时，可参照以下原则进行钢筋代换。4.2.6.1 代换原则及方法 一、 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： 二、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： 三、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。 4.2.6.2 代换注