钢筋工程 箱梁的知识

钢筋工程2011年09月28日1钢筋工程2011年09月28日2钢材的分类2.1.1钢材按化学成分分类钢材是以铁为主要元素，含碳量为0.02%-2.06%，并含有其他元素的合金材料。1.碳素钢低碳钢：C＜0.25%中碳钢：C=0.25%~0.6%高碳钢：C＞0.6%32.合金钢

低合金钢：合金元素＜5%

中合金钢：合金元素5%~10%

高合金钢：合金元素＞10%

3按品质（杂质含量）分类普通钢：S≤0.050%；P≤0.045%优质钢：S≤0.035%；P≤0.035%高级优质钢：S≤0.025%；P≤0.025%特级优质钢：S≤0.015%；P≤0.025%4

级别强度等级代号符号Ⅰ级HPB235(Q235)Ⅱ级HRB335（20MnSi）Ⅲ级HRB400热轧钢筋的符号说明HPB235

屈服强度生产工艺：hotrolled表面形状：plain钢筋：barHPBHotrolledPlainBarHRBHotrolledRibbedBarRRBRemainedheattreatmentRibbedBar5

HPB235级(Ⅰ级)

为热轧光面钢筋（PlainBar），符号，多作为现浇楼板的受力钢筋和箍筋。

HRB335级(Ⅱ级)和

HRB400级(Ⅲ级)为热轧带肋钢筋(RibbedBar)，符号。钢筋强度较高，多作为钢筋混凝土构件的受力钢筋，尺寸较大的构件，也有用Ⅱ级钢筋作箍筋的。为增强与混凝土的粘结（Bond），外形制作成月牙肋或等高肋的变形钢筋（DeformedBar）。(为了保证钢筋与混凝土共同工作，要求钢筋与混凝土之间必须有足够的粘结力。钢筋表面的形状是影响粘结力的重要因素。)

HRB400级(Ⅳ级)为余热处理钢筋(Remainedheattreatment)，符号。钢筋强度太高，不适宜作为钢筋混凝土构件中的配筋，一般冷拉后作预应力筋。6钢筋原材进场钢筋进场后，必须分批、分等级、牌号、直径、长度挂牌堆放；

尽量放入仓库或料棚内保管；

堆放应离开地面30cm，以防锈蚀；

防止与酸、盐、油类物品存放在一起。7钢筋原材进场离地30cm油酸有害气体盐8钢筋进场检验（1）每批钢筋由同一牌号、同一罐号、同一规格、同一交货状态组成，并不得多于60吨，每批钢筋进场时，需有出厂合格证，并有专人负责验收。（2）检查每批钢筋的外观质量。钢筋表面不得有裂纹、重皮、锈坑、死弯、油污、结疤及折叠；表面的凸块和其它缺陷的深度和高度不得大于所有部位尺寸的允许偏差（带肋钢筋为横肋的高度）。测量本批钢筋的直径偏差。9公称直径d内径d1横肋高h公称尺寸允许偏差公称尺寸允许偏差65.8±0.30.6±0.387.7±0.40.8+0.4，-0.3109.61.0±0.41211.51.2+0.4-0.51413.41.41615.41.51817.31.6±0.52019.3±0.51.72221.31.9±0.62524.22.12827.2±0.62.23231.02.4+0.8，-0.73635.02.6+1.0，-0.84038.7±0.72.9±1.15048.5±0.83.2±1.210钢筋进场检验（3）经外观检查合格后的每批钢筋中任选两根钢筋，在其上各取一组试样，每组试样各制二根试件，分别作拉伸和冷弯试验。当试样中有一个试验参数不符合要求时，另取双倍数量的试件对不合格参数作第二次试验；当仍有一根试件不合格时，则该批钢筋为不合格。只有经检验合格后方可使用。11建筑钢材的主要技术性能（一）力学性能抗拉性能抗拉性能是建筑钢材最重要的性能。钢材受拉时，在产生应变的同时，相应地产生应变。应力和应变的关系反映出钢材的主要力学特征。低碳钢从受拉到拉断，经历了四个阶段：弹性阶段（OA）、屈服阶段（AB）、强化阶段（BC）和颈缩阶段（CD）。12弹性阶段OA屈服阶段AB强化阶段BCB下就是我们的屈服强度取值最高点c的应力值Rm称为（极限）抗拉强度应力/应变=弹性模量颈缩阶段CD13钢筋的强度钢筋的强度是指钢筋的屈服强度和极限强度。屈服强度和极限强度之比称为屈强比，它代表了钢筋的强度储备，也在一定程度上代表了结构的强度储备，所以设计中应选择适当的屈强比，对于抗震结构，为了满足抗震要求，钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25；14伸长率15钢筋的延性在工程设计中，要求钢筋混凝土结构（尤其对抗震结构）具有足够的延性，避免脆性破坏。影响钢筋延性的主要因素是材质，碳当量加大虽能提高强度，但延性降低。

断面收缩率16冲击韧性

钢材的冲击韧性越大，抵抗冲击荷载的能力越强。αK（试件冲断时缺口处单位面积所消耗的功J/cm2）值与试验温度有关。有些材料常温时冲击韧性不低，破坏时却呈现脆性破坏。

耐疲劳性

受交变荷载反复作用时，钢材在应力低于屈服强度的情况下突然发生脆性破坏的现象，称为疲劳破坏。

钢材疲劳破坏的应力值随应力循环次数的增加而降低。17冷加工冷加工钢筋是指在常温下采用冷加工工艺对热轧钢筋进行加工得到的钢筋。以强度较低的钢筋盘条经冷拔、冷拉、冷扭后截面缩小、外形改变而形成的冷拉钢筋冷拔钢丝、冷轧带肋钢筋冷轧扭钢筋统称为冷加工钢筋。冷加工钢筋的设计强度提高，而延性大幅度下降。18（二）工艺性能

1.冷弯性能冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，以试验时的弯曲角度α和弯心直径d为指标表示。钢材冷弯时的弯曲角度α越大，d/α越小，表示冷弯性能越好。192.焊接性能钢材的焊接性能是指在一定的焊接工艺条件下，在焊缝及其附近过热区不产生裂纹，焊口处不易形成裂纹、气孔、夹渣等缺陷，焊接后钢材的力学性能，特别是强度不低于原有钢材的强度及及硬脆倾向。钢材的可焊性主要取决于钢的化学成分。含碳量高将增加焊接接头的硬脆性，含碳量小于0.25%的碳素钢具有良好的可焊性。加入合金元素（如硅、锰、钒、钛等），也将增大焊接处的硬脆性，降低可焊性，特别是硫能使焊接产生热裂纹及硬脆性。20钢筋下料钢筋因弯曲或弯钩会使其长度变化，配料中不能直接根据图纸尺寸下料，必须了解砼保护层、钢筋弯曲、弯钩等规定，再根据图示尺寸计算其下料长度。

直钢筋下料长度＝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－弯曲调整值＋弯钩增加长度

箍筋下料长度＝箍筋周长＋箍筋调整值21钢筋弯曲后特点：一是外壁伸长、内壁缩短，轴线长度不变；二是在弯曲处形成圆弧。钢筋的量度方法是沿直线量外包尺寸，因此弯起钢筋的量度尺寸大于下料尺寸(见右图)，两者之间的差值称为弯曲调整值。不同弯曲角度的钢筋调整值见下表：钢筋弯曲时的量度尺寸⑴弯曲调整值223)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

弯折角度计算量度差值经验取值α=30O0.306d0.35dα=45O0.543d0.5dα=60O0.9d0.85dα=90O2.29d2dα=135O2.83d2.5d外包尺寸（D/2+d）*tg（а/2）*2轴线长：（D/2+d）*а*π/180量度差=（D/2+d）*tg（а/2）*2-（D/2+d）*а*π/18023⑵弯钩增加长度钢筋弯钩有1800、900和1350弯钩三种。1800弯钩常用于Ⅰ级钢筋；900弯钩常用于柱立筋的下部、附加钢筋和无抗震要求的箍筋中；1350弯钩常用于Ⅱ、Ⅲ级钢筋和有抗震要求的箍筋中。当弯弧内直径为2.5d(Ⅱ、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：半圆弯钩为6.25d，直弯钩为3.5d、斜弯钩为4.9d。见下图：钢筋弯钩计算简图24箱梁N1钢筋25⑶弯起钢筋斜长弯起钢筋斜长计算简图弯起角度a=300a=450a=600斜边长度

s2h01.41h01.15h0底边长度

l1.732h0h00.575h0增加长度

s－l0.268h00.41h00.575h0弯起钢筋斜长系数表26⑷箍筋调整值箍筋量度方法箍筋直径（mm）4～56810～12量外包尺寸40506070量内皮尺寸80100120150～170箍筋调整值

即为弯钩增加长度和弯曲调整值两项之差或和，根据箍筋量外包尺寸或内皮尺寸而定。见右图及下表：箍筋量度方法

27钢筋加工钢筋加工一般集中在车间采用流水作业法进行，钢筋加工过程包括：钢筋调直

→除锈

→下料剪切

→接长

→弯曲。28钢筋调直

以盘圆供货的钢筋调直一般采用冷拉进行，Ⅰ级钢筋冷拉率不宜大于4%，Ⅱ、Ⅲ级钢筋不宜大于1%；当钢筋无弯钩弯折要求时，Ⅰ级钢筋冷拉率可放宽至6%，Ⅱ、Ⅲ级钢筋不超过2%。直径6～14的钢筋可用钢筋调直机进行调直，钢筋调直机兼有除锈、调直、切断三项功能，钢筋调直切断机盘圆冷拉调直时的开卷29钢筋除锈为保证钢筋与砼之间的握裹力，严重锈蚀的钢筋应除锈。除锈方法有调直或冷拉过程中除锈、电动除锈机除锈、手工除锈或喷砂、酸洗除锈。

高速矫直装置高速剪切装置半成品卸料架钢筋矫直切断机303.3.3钢筋切断钢筋下料时须按下料长度切断。钢筋切断可用钢筋切断机(直径40mm以下)、手动切断器(小于12mm)、乙炔或电弧割切或锯断(大于40mm)。手动切断器钢筋切断机断料31钢筋弯曲

宜用钢筋弯曲机或弯箍机进行，弯曲形状复杂的钢筋应画线、放样后进行。GF-20B型钢筋箍筋弯曲机弯起钢筋加工dm≥5d≥3dr≥(10或12）d圆钢dm≥2.5d≥3d32钢筋的连接方法

钢筋接头有三种连接方法：即绑扎搭接接头、焊接接头、机械连接接头。

⑵轴心受拉和小偏心受拉构件的纵向受力钢筋；直径d＞28的受拉钢筋、直径d＞32的受压钢筋不得采用绑扎搭接接头。⑶直接承受动力荷载的构件，纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接接头。

⑴直径大于12mm以上的钢筋,应优先采用焊接接头或机械连接接头。

钢筋连接的原则：钢筋接头宜设置在受力较小处，同一根钢筋不宜设置2个以上接头，同一构件中的纵向受力钢筋接头宜相互错开。

33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，绑扎接头数量：在1.3倍搭接长度范围内，梁板墙类≯25%，柱类≯50%。钢筋净距S不小于钢筋直径d，且不小于25mm。接头位置：距弯折处≥10d；不在最大弯矩处；34钢筋焊接

钢筋连接采用焊接接头，可节约钢材、改善结构受力性能、提高工效、降低成本。常用的焊接方法可分为压焊(闪光对焊、电阻点焊、气压焊)和熔焊(电弧焊、电渣压力焊)。（1）焊接接头在受弯构件的受拉区，不得大于25%，在轴心受拉构件不得大于50%。（2）接头位置：距弯折处≥10d；（3）35倍钢筋直径且不小于500范围以内均视为“同一截面”焊接施工的一般规定

⑴焊工必须持证操作，施焊前应进行现场条件下的焊接工艺试验，试验合格后,方可正式施焊。。35

⑷雨天、雪天不宜在现场进行施焊，必须施焊时，应采取有效遮蔽措施，焊后未冷却接头不得碰到冰雪。⑸进行闪光对焊、电阻点焊、电渣压力焊、埋弧压力焊时，应观察电源电压波动情况，当电源电压下降在5～8%时，应提高焊接变压器级数，当大于或等于8%时，不得进行焊接。

⑹妥善管理氧气、乙炔、液化石油气等易燃易爆品，制定并实施各项安全技术措施,防止烧伤、触电、火灾、爆炸以及烧坏焊接设备事故的发生。

⑶在环境温度低于-50C条件下施焊，闪光对焊宜采用预热闪光焊或闪光-预热闪光焊；电弧焊宜增大焊接电流、减低焊接速度;环境温度低于-200C时，不宜进行各种焊接。36闪光对焊

对焊是钢筋接触对焊的简称，具有成本低、质量好、工效高的优点，对焊工艺又分为连续闪光焊、预热闪光焊、闪光—预热—闪光焊三种。钢筋对焊原理图实景⑴连续闪光焊

工艺过程包括闪光和顶锻。施焊时,使钢筋两端面轻微接触，形成连续闪光,闪光到预定长度(即钢筋端头加热到熔点时)，以一定的压力迅速顶锻，焊接接头即告完成。适用于直径20mm(Ⅰ和Ⅲ级)～22mm(Ⅱ级)以内的钢筋。37⑵预热闪光焊该工艺是在预热闪光焊前再增加一次闪光过程，使预热均匀。适用于直径22mm以上、且端面不平的Ⅰ～Ⅲ级钢筋。⑶闪光-预热-闪光焊该工艺是在连续闪光焊前增加一次预热过程，适用于直径22mm以上的Ⅰ～Ⅲ级钢筋。钢筋对焊进行中钢筋对焊作业前38⑷对焊参数

①调伸长度——焊接前，两钢筋从电极钳口伸出的长度。Ⅰ级钢为0.75～1.25d，Ⅱ～Ⅲ级钢为1.0～1.5d，直径小的取大值。

②闪光留量与闪光速度——闪出金属所消耗的钢筋长度。闪光留量一般为两钢筋切断时严重压伤部分之和另加8～10mm；闪光速度由慢到快，开始零→约1mm/s→终止时1.5～2mm/s。

③预热留量与预热频率——用以控制预热程度。

④顶锻留量、顶锻速度与顶锻压力——略。

⑤变压器级次——用以调节焊接电流的大小。对焊接头近景39质量要求：检验批——在同一台班内，由同一焊工完成的200个同级别、同直径钢筋焊接接头，应作为一批。不足200个接头，应按一批计算；外观—每批中抽查10%，且不得少于10个；应有镦粗，无裂纹和烧伤，接头弯曲≯3°，轴线偏移≯0.1d、且≯2mm。机械性能—每批（200个接头）取6个试件，3个做拉力试验，3个做冷弯试验。40墩头弯折小于3°轴线偏移≤

0.1d且≤2mm41电弧焊

电弧焊是电焊机送出低压强电流，使焊条与焊件之间产生高温电流，将焊条与焊件金属熔化，凝固后形成一条焊缝。电弧焊在现浇结构中的钢筋接长、装配式结构中的钢筋接头、钢筋与钢板的焊接中应用广泛。

接头形式：主要有帮条焊、搭接焊、坡口焊、窄间隙焊和熔槽帮条焊等5种形式。ZX7系列直流电弧焊机DN2-5交流弧焊机BX1-315交流弧焊机42b≥0.8d（1）搭接焊：用于直径10mm以上的HPB235～HRB400及10～25的RRB400级钢筋。焊缝要求：无裂纹、气孔、夹渣、烧伤焊缝长度L：HPB235级——单面焊≮8d、双面焊≮4d其他级——单面焊≮10d、双面焊≮5d

宽度b：≮0.8d。高度h：≮0.3d。43（2）帮条焊：用于直径≥10mm的