建筑施工技术-钢筋工程

建筑施工技术----钢筋工程第一页，共67页。主要内容一、钢筋的原材料分类二、钢筋的配筋构造三、钢筋的连接形式四、钢筋的加工与安装第二页，共67页。一、钢筋的原材料分类及检验；1、钢筋混凝土用钢筋的品种与规格热轧光圆钢筋HPB（原R235、Q235已取消）热轧带肋钢筋HRB余热处理钢筋RRB冷轧带肋钢筋CRB冷轧扭钢筋CTB冷拔螺旋钢筋LX冷拔低碳钢丝CDW第三页，共67页。热轧（光圆、带肋）钢筋经热轧成型（通常为圆形），表面成光滑或带肋的混凝土结构用钢材。热轧带肋钢筋：普通和细晶粒（发展趋势）细晶粒热轧钢筋是在热轧过程中，通过控轧和控冷工艺形成，从而在不增加合金含量的基础上大幅提高钢材的性能。细晶强化的特点是在提高强度的同时，还能提高韧性或保持韧性和塑性基本不下降。第四页，共67页。钢筋原材料的技术要求钢筋原材料的技术要求：化学成分（C、Si、Mn、P、S、V、Nb、Ti、Ni等）力学性能（屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、最大力总伸长率）工艺性能（弯曲180度、反向弯曲90度+20度）疲劳性能（承受动荷载）焊接性能（型式检验）晶粒度（细晶粒钢筋）表面质量（锈皮、氧化皮、平整度）注：（GB1499[2]-2007热轧带肋钢筋、GB1499[1]-2008热轧光圆钢筋）第五页，共67页。公称直径及重量的允许偏差公称直径d内径d1理论重量Kg/m允许偏差%公称尺寸允许偏差65.8±0.30.222±787.7±0.40.395109.60.6171211.50.8881413.41.21±51615.41.581817.32.002019.3±0.52.472221.32.98±42524.23.85注：钢筋重量偏差超出规范允许值，即判定为不合格。第六页，共67页。原材料的质量控制钢筋进场时，应按国家现行相关标准的规定抽取试件作力学性能和重量偏差检验，检验结果必须符合有关标准的规定。检查数量：按进场的批次（60t）和产品的抽样检验方案确定。检验方法：检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。GB1499.2—2007中规定每批抽取5个试件，先进行重量偏差检验，再取其中2个试件进行力学性能检验。第七页，共67页。对有抗震设防要求的结构，其纵向受力钢筋的强度应满足设计要求；当设计无具体要求时，对一、二、三级抗震等级设计的框架和斜撑构件（含梯段）中的纵向受力钢筋应采用HRB335E、HRB400E、HRB500E、HRBF335E、HRBF400E或HRBF500E钢筋。斜撑构件包括伸臂桁架的斜撑、楼梯的梯段等，相关标准中未对斜撑构件规定抗震等级，所有斜撑构件均应满足本条规定。原材料的质量控制第八页，共67页。其强度和最大力下总伸长率的实测值应符合下列规定：1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；2钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.30；3钢筋的最大力下总伸长率不应小于9%。钢筋的力学性能第九页，共67页。钢筋屈服强度：是钢筋开始丧失对变形的抵抗能力，并开始产生大量塑性变形时所对应的应力。（屈服强度是作为钢材抗力的重要指标，是结构设计时的取值依据，表示钢材在正常工作承受的应力不得超过屈服强度。）钢筋抗拉强度：指材料在外力拉力作用下，抵抗破坏的能力。（抗拉性能是钢材的重要性能）。钢筋的力学性能第十页，共67页。钢筋伸长率δ：指钢筋受外力（拉力）作用断裂时，试件伸长的长度与原来长度的百分比，它表示钢材塑性变形能力。（伸长率是衡量钢材塑性的一个指标。它的数值越大，表示钢材的塑性越好。钢筋的力学性能第十一页，共67页。强屈比、超强比指标是指钢筋的抗震性能，是框架结构抗震设计原则“强柱弱梁、强剪弱弯”的要求。强屈比≥1.25的要求是为了确保框架结构在地震荷载作用下，能够出现塑性变形，从而产生一定的转动能力和具有充分吸收地震能量的能力。超强比≤1.3的要求是为了防止构件破坏形态的改变。超强比过高可能导致应该出现塑性铰的位置不出现塑性铰的不利后果。即可能由钢筋屈服的延性弯曲破坏转为混凝土碎裂的脆性破坏。钢筋的力学性能第十二页，共67页。二、钢筋的配筋构造混凝土保护层的最小厚度受力钢筋的保护层厚度（指最外侧钢筋外边缘至构件表面的距离）不应小于钢筋的公称直径注：1、钢筋混凝土基础钢筋保护层厚度应从垫层顶面算起，不应小于40mm2、地下防水工程主体结构迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm第十三页，共67页。混凝土结构的环境类别《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第3.5.2条规定：一类：室内干燥环境；永久的无侵蚀性静水浸没环境。二类a：室内潮湿环境；非严寒和非寒冷地区的露天环境；非严寒和非寒冷地区与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境；寒冷和严寒地区的冰冻线以下的无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境二类b：干湿交替环境；水位频繁变动环境，严寒和寒冷地区的露天环境；严寒和寒冷地区的冰冻线以上与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境三类a：严寒和寒冷地区冬季水位冰冻区环境；受除冰盐影响环境；海风环境。三类b：盐渍土环境；受除冰盐作用环境；海岸环境。四类：海水环境。五类：受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境。第十四页，共67页。钢筋锚固的形式及构造要求钢筋锚固长度：受力钢筋通过混凝土与钢筋的粘结握裹，将所受的力传递给混凝土所需的长度，承载上部所受的荷载。混凝土结构设计对光面钢筋、带肋钢筋等不同类型的钢筋规定了不同的“钢筋外形系数”。再以钢筋的锚固形式、锚固区的保护层厚度、混凝土强度、设计计算面积与实际配筋面积的比值等等因素，计算得到钢筋锚固长度。第十五页，共67页。钢筋锚固的形式及构造要求第十六页，共67页。钢筋锚固的形式及构造要求受拉钢筋基本锚固长度lab注：根据《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）8.3.1条计算。适用于非抗震结构和四级抗震结构的构件。钢筋种类C20C25C30C35C40C45C50C55≥C60HPB23531d27d24d22d20d19d18d17d17dHPB30039d34d30d28d25d24d23d22d21dHRB33538d33d29d27d25d23d22d21d21dHRB400­—40d35d32d29d28d27d26d25dHRB500—48d43d39d36d34d32d31d30d第十七页，共67页。钢筋锚固的形式及构造要求受拉钢筋基本抗震锚固长度labE钢筋种类抗震等级C20C25C30C35C40C45C50C55≥C60HPB235一、二级36d31d28d25d23d22d21d20d20d三级33d28d29d26d24d23d22d21d21dHPB300一、二级45d39d35d32d29d28d26d25d24d三级41d36d32d29d26d25d24d23d22dHRB335一、二级44d38d33d31d29d26d25d24d24d三级40d35d31d28d26d24d23d22d22dHRB400一、二级­—46d40d37d33d32d31d30d29d三级—42d37d34d30d29d28d27d26dHRB500一、二级—55d49d45d41d39d37d36d35d三级—50d45d41d38d36d34d33d32d注：根据《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）11.1.7条计算。适用于抗震结构的抗震构件。第十八页，共67页。钢筋锚固的形式及构造要求非抗震抗震注：la不应小于200。锚固长度修正系数ζa查表取用。当多于一项时，可按连乘计算，但不应小于0.6。ζaE为抗震锚固长度修正系数，对一、二级抗震等级取1.15，对三级抗震等级取1.05，对四级抗震等级取1.00。la＝ζalablaE＝ζaEla锚固条件ζa—带肋钢筋的公称直径大于251.10环氧树脂涂层带肋钢筋1.25施工过程中易受扰动的钢筋1.10锚固区保护层厚度3d0.8注：中间时按内插值。d为锚固钢筋直径。5d0.7受拉钢筋锚固长度修正系数ζa受拉钢筋锚固长度la、抗震锚固长度laE第十九页，共67页。钢筋锚固的形式及构造要求纵向受拉钢筋绑扎搭接长度ll、llE纵向受拉钢筋绑扎搭接长度ll、llE注：当直径不同的钢筋搭接时，ll、llE按直径较小的钢筋计算。任何情况下不应小于300mm。式中ζl为纵向受拉钢筋绑扎搭接长度修正系数。当纵向钢筋搭接接头百分率为表的中间值时，可按内插取值。抗震非抗震llE＝ζllaEll＝ζlla纵向受拉钢筋绑扎搭接长度修正系数ζl纵向受拉钢筋搭接接头面积百分率（%）≤2550100ζl1.21.41.6注：纵向受压钢筋绑扎搭接时，其最小搭接长度不应小于纵向受拉钢筋绑扎搭接长度的0.7倍，且不应小于200mm。第二十页，共67页。三、钢筋的连接形式1、绑扎搭接2、焊接（搭接焊、帮条焊、电渣压力焊、闪光对焊、气压焊、埋弧压力焊）3、机械连接（套筒挤压、滚轧直螺纹、滚轧锥螺纹、墩粗直螺纹）第二十一页，共67页。钢筋的连接形式绑扎搭接不可使用的情形：1、轴心受拉和小偏心受拉杆件（如屋架下弦、拱拉杆等）中的钢筋接头不得采用绑扎接头。

2、普通混凝土中直径大于22mm的钢筋和轻集料混凝土中直径大于20mm的HPB235级钢筋及直径大于25mmHRB335、HRB400级钢筋接头，不得采用绑扎接头。3、直接承受动力荷载的结构构件（钢筋混凝土吊车梁）中，纵向受力钢筋不得使用绑扎接头。第二十二页，共67页。钢筋的连接形式钢筋焊接的强制性条文规定：1、从事钢筋焊接施工的焊工必须持有焊工考试合格证书，并按合格证规定的范围上岗操作。2、凡施焊的各种钢筋、钢板均应有质量证明书；焊条、焊丝、焊剂应有产品合格证。3、在钢筋工程焊接开工之前，参与该项施焊的焊工必须进行现场条件下的焊接工艺试验，经试验合格后，方准于焊接生产。（检查试焊记录和焊后力学性能检测报告）第二十三页，共67页。钢筋的连接形式搭接焊、帮条焊第二十四页，共67页。钢筋的连接形式搭接焊、帮条焊接头外观质量要求：1、焊缝表面应平整，不得有凹陷或焊瘤；2、焊接接头区域不得有肉眼可见的裂纹；3、焊缝余高应为2~4mm；4、咬边深度、气孔、夹渣等缺陷允许值及接头尺寸的允许偏差，应符合表5.5.2的规定；第二十五页，共67页。钢筋的连接形式

名称

单位

接头形式帮条焊搭接焊钢筋与钢板搭接焊坡口焊窄间隙焊熔漕帮条焊帮条沿接头中心线的纵向偏移mm0.3d——接头处弯折角0222接头处钢筋轴线的位移mm0.1d0.1d0.1d

焊缝宽度mm+0.1d

+0.1d

—

焊缝长度mm-0.3d-0.3d—横向咬边深度mm0.50.5-0.5在长2d焊缝表面上的气孔及夹渣数量个22—面积mm266—在全部焊缝表面上的气孔及夹渣数量个——2面积mm2——6注：d为钢筋直径(mm)表5.5.2钢筋电孤焊接头尺寸偏差及缺陷允许值第二十六页，共67页。钢筋的连接形式电渣压力焊是将两钢筋安放成竖向对接形式，利用焊接电流通过两钢筋端面间隙，在焊剂层下形成电弧过程和电渣过程，产生电弧热和电阻热，熔化钢筋，加压完成的一种压焊方法。电渣压力焊适用于现浇钢筋混凝土结构中竖向或斜向（倾斜度不大于10度）钢筋的连接。不得用于梁、板等构件中水平钢筋的连接。

第二十七页，共67页。钢筋的连接形式电渣压力焊外观质量要求：焊包均匀凸出钢筋表面不得小于4mm，Φ28及

以上的不得小于6mm；钢筋与电极接触处无烧伤；接头处弯折角不得大于2度；接头处轴线偏移不得

大于1mm。第二十八页，共67页。电渣压力焊接头常见焊接缺陷及消除措施焊接缺陷措施轴线偏移1、矫直钢筋端部；2、正确安装夹具和钢筋；3、避免过大的顶压力；4、及时修理或更换夹具弯折1、矫直钢筋端部；2、注意安装和扶持上钢筋；3、避免焊后快卸夹具；4、修理或更换夹具咬边1、减小焊接电流；2、缩短焊接时间；3、注意上钳口的起点和止点，确保上钢筋顶压到位未焊合1、增大焊接电流；2、避免焊接时间过短；3、检修夹具，确保上钢筋下送自如焊包不匀1、钢筋端面力求平整；2、填装焊剂尽量均匀；3、延长焊接时间，适当增加熔化量气孔1、按规定要求烘焙焊剂；2、清除钢筋焊接部位的铁锈；3、确保接缝在焊剂中合适埋入深度烧伤1、钢筋导电部位除净铁锈；2、尽量夹紧钢筋；焊包下淌1、彻底封堵焊剂筒的漏孔；2、避免焊后过快回收焊剂第二十九页，共67页。钢筋的连接形式闪光对焊外观质量要求：接头处不得有肉眼可见

横向裂纹；钢筋无明显烧伤；接头处轴线偏移不得大于钢筋直径的0.1倍，且不得大于1mm。第三十页，共67页。钢筋的连接形式气压焊接头外观质量要求：1、接头处的轴线偏移e不得大于钢筋直径的0.1倍，且不得大于1mm。当不同直径钢筋焊接时，应按较小钢筋直径计算；当大于上述规定值，但在钢筋直径的0.30倍以下时，可加热矫正；当大于0.30倍时，应切除重焊；2、接头处的弯折角不得大于2°；当大于规定值时，应重新加热矫正；

3、固态气焊镦粗直径dc不得小于钢筋直径的1.4倍（液态气焊为1.2倍）；当小于上述规定值时，应重新加热镦粗；4、镦粗长度lc不得小于钢筋直径的1.0倍，且凸起部分平缓圆滑；当小于上述规定值时，应重新加热镦长。第三十一页，共67页。钢筋焊接接头合格判定标准1、3个热轧钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于该牌号钢筋规定的抗拉强度，呈延性断裂；RRB400钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于540N/mm2；2、至少应有2个试件断于焊缝之外，并应呈延性断裂。另一试件断于焊缝，呈脆性断裂，其抗拉强度不得小于钢筋母材抗拉强度标准值。当达到上述2项要求时，应评定该批接头为抗拉强度合格。第三十二页，共67页。钢筋焊接接头合格判定标准应进行复验的条件1、2个试件断于钢筋母材，呈延性断裂，其抗拉强度≥钢筋母材抗拉强度标准值；另一试件断于焊缝或热影响区，呈脆性断裂，其抗拉强度＜钢筋母材抗拉强度标准值。2、1个试件断于钢筋母材，呈延性断裂，其抗拉强度≥钢筋母材抗拉强度标准值；另2个试件断于焊缝或热影响区，呈脆性断裂。3、3个试件均断于焊缝，呈脆性断裂，其抗拉强度均≥钢筋母材抗拉强度标准值。第三十三页，共67页。钢筋焊接接头合格判定标准复验时，应再切取6个试作。复验结果，当仍有1个试件的抗拉强度小于规定值，或有3个试件断于焊缝或热影响区呈脆性断裂，其抗拉强度小于钢筋规定抗拉强度的1.10倍时，应判定该批接头为不合格品。强调：3个试件均断于焊缝，呈脆性断裂，当其中有1个试件抗拉强度＜钢筋母材抗拉强度标准值，应一次评定该检验批接头不合格。注：当接头试件虽断于焊缝或热影响区，呈脆性断裂，但其抗拉强度大于或等于钢筋规定抗拉强度的1.10倍时，可按断于焊缝或热影响区之外，称延性断裂同等对待。第三十四页，共67页。钢筋的连接形式机械连接（套筒挤压）套筒挤压连接接头，即通过侧向挤压力使连接套筒产生塑性变形而与带肋钢筋的横肋形成紧密的咬合，从而实现被连接钢筋通过套筒的传力。第三十五页，共67页。钢筋的连接形式机械连接（套筒挤压）第三十六页，共67页。钢筋的连接形式机械连接（套筒挤压）安装质量要求：1、钢筋端部不得有局部弯曲，不得有严重锈蚀和附着物；2、钢筋端部应有检查插入套筒深度的明显标记，钢筋端头离套筒长度中心点不宜超过10mm；3、挤压应从套筒中央开始，依次向两端挤压，压痕直径的波动范围应控制在供应商认定的允许波动范围内，并提供专用量规进行检查。4、挤压后的套筒不得有肉眼可见裂纹。第三十七页，共67页。钢筋的连接形式钢筋的螺纹连接主要有3种形式：锥螺纹连接、镦粗直螺纹连接以及滚轧直螺纹连接(带肋滚轧或剥肋滚轧)。锥螺纹连接接头施工方便，适应性强；但连接质量受施工条件、操作等因素影响很大，容易发生倒牙、脱扣等缺陷。第三十八页，共67页。钢筋的连接形式镦粗直螺纹连接接头克服了锥螺纹的一些缺陷，而且可以达到很高的强度(超强)，但镦粗加工造成母材金相组织改变而影响钢筋性能：变形模量降低，延性损失，容易在镦头区域脆断。第三十九页，共67页。钢筋的连接形式滚轧直螺纹连接接头是用滚轧方式碾轧钢筋表面形成螺纹，避免了镦粗引起的钢材性能劣化，同时基本保持了原钢筋的承载面积。因此强度、延性均无明显变化。因而得到了迅速发展。目前各种形式的滚轧直螺纹连接接头已成为钢筋连接的主要形式。第四十页，共67页。钢筋的连接形式机械连接（滚轧直螺纹）第四十一页，共67页。钢筋的连接形式钢筋丝头宜满足6f级精度要求。应用专用直螺纹量规检验，通规能顺利旋入并达到要求的拧入长度，止规旋入不得超过3p。抽检数量10%，检验合格率不小于95%。第四十二页，共67页。钢筋的连接形式直螺纹钢筋接头质量要求：1、安装接头时可用管钳扳手拧紧，应使钢筋丝头在套筒中央位置相互顶紧。标准型接头安装后的外露螺纹不宜超过2p。2、安装后应用扭力扳手校核拧紧扭矩，拧紧扭矩值应符合本规程表6．2．1的规定：（JGJ107-2010)3、校核用扭力扳手的准确度级别可选用10级。第四十三页，共67页。钢筋的连接形式钢筋机械连接技术规程（JGJ107—2010）3.0.4条规定

接头应根据抗拉强度、残余变形等要求，分为下列三个性能等级：Ⅰ级：接头抗拉强度等于被连接钢筋实际拉断强度或不小于1.10倍钢筋抗拉强度标准值，残余变形小并具有高延性及反复拉压性能。Ⅱ级：接头抗拉强度不小于被连接钢筋抗拉强度标准值，残余变形较小并具有高延性及反复拉压性能。Ⅲ级：接头抗拉强度不小于被连接钢筋屈服强度标准值的1.25倍，残余变形较小并具有一定的延性及反复拉压性能。第四十四页，共67页。钢筋的连接形式第四十五页，共67页。钢筋机械连接合格判定标准对机械连接接头的每一验收批（500个），必须在工程结构中随机截取3个接头试件作抗拉强度试验，按设计要求的接头等级进行评定。当3个接头试件的抗拉强度均符合相应等级的强度要求时，该验收批应评为合格。如有1个试件的抗拉强度不符合要求，应再取6个试件进行复检。复检中如仍有1个试件的抗拉强度不符合要求，则该验收批应评为不合格。第四十六页，共67页。四、钢筋的加工与安装钢筋加工宜在常温状态下进行，加工过程中不应加热钢筋。钢筋弯折应一次完成，不得反复弯折。纵向受力光圆钢筋末端应作 180°弯钩，弯钩的弯后平直段长度不应小于钢筋直径的3倍。箍筋弯折处的弯弧内径尚不应小于纵向受力钢筋直径。第四十七页，共67页。四、钢筋的加工与安装圆形箍筋的搭接长度不应小于钢筋的受拉锚固长度，两末端均应作不小于135°的弯钩，弯折后平直部分长度对于一般结构不应小于箍筋直径的5倍，对有抗震设防要求的结构构件不应小于箍筋直径的10倍和75mm两者的较大值。第四十八页，共67页。四、钢筋的加工与安装

柱根嵌固部位的确定第四十九页，共67页。四、钢筋的加工与安装柱根嵌固部位的确定第五十页，共67页。四、钢筋的加工与安装

上下柱钢筋规格、数量不一致时钢筋的连接构造规格大数量多的钢筋应锚入规格小数量少的区域第五十一页，共67页。四、钢筋的加工与安装连续梁、板的上部钢筋接头位置宜设置在跨中1/3跨度范围内，下部钢筋接头位置宜设置在支座1/3跨度范围内。

第五十二页，共67页。四、钢筋的加工与安装基础梁的上部钢筋接头位置宜设置在支座

1/3跨度范围内，下部钢筋接头位置宜设置在跨中1/3跨度范围内。

第五十三页，共67页。四、钢筋的加工与安装

纵向受力钢筋机械连接接头及焊接接头连接区段的长度应为35d（d

为纵向受力钢筋的较大直径）且不应小于500mm，凡接头中点位于该连接区段长度内的接头均应属于同一连接区段。第五十四页，共67页。钢筋的加工与安装同一连接区段内，纵向受力钢筋接头面积百分率为该区段内有接头的纵向受力钢筋截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比值。应符合下列规定：

1在受拉区不宜超过50%，受压接头不受限制；

2接头不宜设置在有抗震要求的框架梁端、柱端的箍筋加密区；当无法避开时，对等强度高质量机械连接接头，不应超过50%。3直接承受动力荷载的结构构件中，不宜采用焊接；当采用机械连接时，不应超过50%。第五十五页，共67页。钢筋的加工与安装

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。绑扎搭接接头中钢筋的横向净距s