第四章混凝土结构工程钢筋工程演示文稿

第四章混凝土结构工程钢筋工程演示文稿当前第1页\共有65页\编于星期六\18点优选第四章混凝土结构工程钢筋工程当前第2页\共有65页\编于星期六\18点RRB余热处理钢筋RRB系列余热处理钢筋由轧制钢筋经过高温淬水，余热处理后提高强度。其延性、可焊性、机械连接性能及施工适应性降低，一般可用于对变形性能以及加工性能要求不高的构件中，如基础、大体积混凝土、楼板、墙体以及次要的中小结构构件中。当前第3页\共有65页\编于星期六\18点热轧钢筋热轧钢筋是经热轧成型并自然冷却的成品钢筋，由低碳钢和普通合金钢在高温状态下压制而成，主要用于钢筋混凝土和预应力混凝土结构的配筋，是土木建筑工程中使用量最大的钢材品种之一。直径6.5～9毫米的钢筋，大多数卷成盘条；直径10～40毫米的一般是6～12米长的直条。热轧钢筋应具备一定的强度，即屈服点和抗拉强度，它是结构设计的主要依据。分为热轧光圆钢筋和热轧带肋钢筋两种。热轧钢筋为软刚，断裂时会产生颈缩现象，伸长率较大。当前第4页\共有65页\编于星期六\18点

热轧钢筋外形当前第5页\共有65页\编于星期六\18点HRB335

RRB400

hotrolledribbedbarribbedremainedheattreatmentbarHPB300生产工艺：hotrolled表面形状：plain钢筋：bar屈服强度当前第6页\共有65页\编于星期六\18点

预应力钢筋当前第7页\共有65页\编于星期六\18点混凝土结构的钢筋应按下列规定选用：纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋，也可采用HPB300、HRB335、HRBF335、RRB400钢筋；梁、柱纵向受力普通钢筋应该采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋；箍筋用于抗剪、抗扭以及抗冲切设计时，不宜采用强度等级高于400Mpa级的钢筋。当用于约束混凝土的间接配筋，其高强度可以得到充分发挥，采用500Mpa级钢筋具有一定的经济效益；预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。当前第8页\共有65页\编于星期六\18点钢筋的进场验收钢筋运到工地时，应有出厂质量证明书或试验报告单，并按品种、批号及直径分批验收，每批重量热轧钢筋不超过60t，钢绞线为20t，验收内容包括钢筋标牌和外观检查，并按有关规定取样进行机械性能试验，钢筋的性能包括化学成分及力学性能(屈服点、抗拉强度、伸长率及冷弯指标)。当前第9页\共有65页\编于星期六\18点机械性能检验。以200个对焊接头为一批，每批取三个试样作拉力试验，三个试验做90°冷弯试验，经试验合格后方可使用。冷弯试验能反映试件弯曲处的塑性变形，能揭示钢材是否存在内部组织不均匀、内应力和夹杂物等缺陷。冷弯试验也能对钢材的焊接质量进行严格的检验，能揭示焊件受弯表面是否存在未熔合、裂缝及杂物等缺陷。当前第10页\共有65页\编于星期六\18点外观检查应对钢筋进行全数外观检查。检查内容包括钢筋是否平直、有无损伤，表面是否有裂纹、油污及锈蚀等，弯折过的钢筋不得敲直后作受力钢筋使用，钢筋表面不应有影响钢筋强度和锚固性能的锈蚀或污染。

当前第11页\共有65页\编于星期六\18点力学性能试验：在力学性能试验时，应从每批的钢筋中任选两根，分别进行拉伸试验（包括屈服点、抗拉强度和伸长率的测定）和冷弯试验。如有一项试验结果不符合规定，则应从同一批钢筋另取双倍数量的试件重做各项试验，如果仍有一个试件不合格，则该批钢筋为不合格品，应不予验收或降级使用。当前第12页\共有65页\编于星期六\18点钢筋的堆放当钢筋运进施工现场后，必须严格按批分等级、牌号、直径、长度挂牌分别堆放，并注明数量，不得混淆。钢筋应尽量堆入仓库或料棚内。条件不具备时，应选择地势较高，土质坚实，较为平坦的露天场地存放。在仓库或场地周围挖排水沟，以利泄水。堆放时钢筋下面要加垫木，离地不宜少于200mm，以防钢筋锈蚀和污染。当前第13页\共有65页\编于星期六\18点钢筋成品要分工程名称和构件名称，按号码顺序存放。同一项工程与同一构件的钢筋要存放在一起，按号挂牌排列，牌上注明构件名称、部位、钢筋类型、尺寸、钢号、直径、根数，不能将几项工程的钢筋混放在一起。同时不要和产生有害气体的车间靠近，以免污染和腐蚀钢筋。

当前第14页\共有65页\编于星期六\18点当前第15页\共有65页\编于星期六\18点补充：钢筋的冷加工钢筋的冷加工是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，最常用的冷加工方法有冷拉和冷拔.当前第16页\共有65页\编于星期六\18点

软钢的应力—应变曲线

a——比例极限b——弹性极限d——极限抗拉强度e——极限应变ob——弹性阶段bc——屈服阶段cd——强化阶段de——破坏阶段当前第17页\共有65页\编于星期六\18点

硬钢的应力—应变曲线

b——极限抗拉强度c——极限应变

条件屈服强度：

取残余应变为0.2%所对应的应力作为无明显流幅钢筋的强度限值，通常称为条件屈服强度。当前第18页\共有65页\编于星期六\18点

钢筋的应力—应变简化模型

（1）理想弹塑性模型（2）三段线性模型当前第19页\共有65页\编于星期六\18点

钢筋的塑性性能

（1）延伸率：

延伸率越大，钢筋的塑性和变形能力越好。（2）冷弯性能：

弯心直径越小，弯过的角度越大，冷弯性能越好，钢筋的塑性性能越好。当前第20页\共有65页\编于星期六\18点冷拉

在常温下用机械方法将有明显流幅的钢筋拉到超过屈服强度的某一应力值，然后卸载至零。当前第21页\共有65页\编于星期六\18点1.钢筋在冷拉后，未经时效前，一般没有明显的屈服台阶；2.经过停放或加热后进一步提高了屈服强度并恢复了屈服台阶，这种现象称为冷拉时效硬化。当前第22页\共有65页\编于星期六\18点冷拉钢筋的质量检查冷拉钢筋的质量验收，应符合下列规定：（1）应分批进行验收，每批由不大于20t的同级别、同直径冷拉钢筋组成；（2）钢筋表面不得有裂纹和局部颈缩，当用作预应力筋时，应逐根检查；（3）从每批冷拉钢筋中抽取两根钢筋，分别进行拉拉伸和冷弯试验，当有一项试验结果不符合规定时，应另取双倍数量的试样重做各项试验，当仍有一个试样不合格时，则该批冷拉不合格。当前第23页\共有65页\编于星期六\18点冷拔

将热轧钢筋强行拔过小于其直径的硬质合金拔丝模具。此工艺比纯拉伸作用强烈，钢筋不仅受拉，而且同时受到挤压作用，经过一次或多次冷拔后得到的冷拔低碳钢丝其屈服点可提高40%~60%，抗拉强度提高，塑性降低，脆性变大，具有硬质钢材特点。当前第24页\共有65页\编于星期六\18点当前第25页\共有65页\编于星期六\18点冷拉和冷拔的异同冷拉指在钢筋两端施加拉力（一次性），使材料产生拉伸变形，冷拔是将钢筋用强力拔过比它本身直径还小的硬质合金拔丝模（多次），这时钢筋同时受到纵向拉力和横向压力的作用。冷拉只能提高钢筋的屈服强度与抗拉强度，冷拔不但能提高抗拉强度，而且还能提高抗压强度。都以牺牲钢材的变形能力为代价，达到了提高强度和硬度的效果，钢材安全储备降低，延性降低，破坏前不再有明显的变形发生。对于可能承受动力荷载的部位或重要部位是禁止使用冷拉与冷拔钢筋。

冷拔限于光圆钢筋。当前第26页\共有65页\编于星期六\18点钢筋的连接钢筋的连接方式可分为：绑扎连接、焊接和机械连接。纵向受力钢筋的连接方式应符合设计要求。机械连接接头和焊接连接接头的类型及质量应符合国家现行标准的规定。当前第27页\共有65页\编于星期六\18点钢筋的焊接连接钢筋常用的焊接方法有闪光对焊、电阻点焊、电弧焊、电渣压力焊和气压焊等。钢筋焊接接头质量检查与验收应满足规定：(1)钢筋焊接接头或焊接制品(焊接骨架、焊接网)应按《钢筋焊接及验收规程

》JGJ18—96的规定进行质量检查与验收。(2)钢筋焊接接头或焊接制品应分批进行质量检查与验收。质量检查应包括外观检查和力学性能试验。当前第28页\共有65页\编于星期六\18点(3)外观检查首先应由焊工对所焊接头或制品进行自检，然后再由质量检查人员进行检验。(4)力学性能试验应在外观检查合格后随机抽取试件进行试验。(5)钢筋焊接接头或焊接制品质量检验报告单中应包括下列内容：①工程名称、取样部位；②批号、批量；③钢筋级别、规格；④力学性能试验结果；⑤施工单位。

当前第29页\共有65页\编于星期六\18点闪光对焊

闪光对焊广泛用于钢筋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。

钢筋闪光对焊1—焊接的钢筋；2—固定电极；3—可动电极；4—机座；5—变压器；6—手动顶压机构当前第30页\共有65页\编于星期六\18点钢筋对焊机当前第31页\共有65页\编于星期六\18点闪光焊工艺闪光焊工艺连续闪光焊预热闪光焊闪光-预热-闪光焊工艺过程夹紧钢筋↓闭合电源↓端面接触↓连续闪光↓加压顶锻↓钢筋焊牢夹紧钢筋↓闭合电源↓端面接触↓端面预热↓连续闪光↓加压顶锻↓钢筋焊牢夹紧钢筋↓闭合电源↓端面接触↓连续闪光端部烧化↓周期性闭合和断开端面预热↓连续闪光↓加压顶锻↓钢筋焊牢适用性

直径22mm以下的钢筋

直径较大，端面较平整大直径，端面不平整

当前第32页\共有65页\编于星期六\18点闪光对焊接头外观检查结果，应符合下列要求：①接头处不得有横向裂纹；②与电接触处的钢筋表面，HPB235、HRB335和HRB400钢筋焊接时不得有明显烧伤；RRB400钢筋焊接时不得有烧伤；③接头处的弯折角不得大于3°；④接头处的轴线偏移，不得大于钢筋直径的0.1倍，且不得大于2mm。

当前第33页\共有65页\编于星期六\18点

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熔化，待其凝固便形成焊缝或接头。电弧焊广泛用于钢筋接头与钢筋骨架焊接、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。当前第34页\共有65页\编于星期六\18点焊条的种类很多，根据钢材等级和焊接接头形式选择焊条。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主要有三种：搭接接头、帮条接头及坡口接头。当前第35页\共有65页\编于星期六\18点a）搭接焊；b）帮条焊；c）立焊的剖口焊；d）平焊的剖口焊钢筋电弧焊的接头形式当前第36页\共有65页\编于星期六\18点

电渣压力焊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。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。电渣压力焊的焊接参数为焊接电流、渣池电压和通电时间等，可根据钢筋直径选择。

当前第37页\共有65页\编于星期六\18点

端部除锈→夹具夹牢在下部钢筋上→上部钢筋夹牢于活动电极中→装上药盒→接通电路→引燃电弧（引弧）→钢筋熔化（稳弧）→加压顶锻→形成接头。引弧、稳弧、顶锻三个过程连续进行。电渣压力焊构造原理图1—钢筋；2—监控仪表；3—焊剂盒；4—焊剂盒扣环；5—活动夹具；6—固定夹具；7—操作手柄；8—控制电缆当前第38页\共有65页\编于星期六\18点气压焊

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1250~1350℃（相当于钢材熔点的0.80~0.90倍）时进行加压顶锻，使钢筋焊接在一起。

当前第39页\共有65页\编于星期六\18点

气压焊设备气压焊接设备主要包括加热系统与加压系统两部分。

１—乙炔；2—氧气；3—流量计；4—固定卡具；5—活动卡具；6—压接器；7—加热器与焊炬；8—被焊接的钢筋；9—加压油泵当前第40页\共有65页\编于星期六\18点气压焊操作工艺：施焊前，钢筋端头用切割机切齐，压接面应与钢筋轴线垂直，如稍有偏斜，两钢筋间距不得大于3mm；钢筋切平后，端头周边用砂轮磨成小八字角，并将端头附近50～100mm范围内钢筋表面的铁锈、油渍和水泥清除干净。施焊时，先将钢筋固定于压接器上，并加以适当的压力使钢筋接触，然后将火钳火口对准钢筋接缝处，加热钢筋端部至1100～1300°C，表面发深红色时，当即加压油泵，对钢筋施以40MPa以上的压力。当前第41页\共有65页\编于星期六\18点焊接接头拉伸试验结果的评定符合下列条件之一评定为合格：3个试件均断于钢筋母材，延性断裂，抗拉强度大于等于钢筋母材抗拉强度标准值。2个试件断于钢筋母材，延性断裂，抗拉强度大于等于钢筋母材抗拉强度标准值；一个试件断于焊缝，或热影响区，脆性断裂，或延性断裂，抗拉强度大于等于钢筋母材抗拉强度标准值。当前第42页\共有65页\编于星期六\18点符合以下之一评定为复验：2个试件断于钢筋母材，延性断裂，抗拉强度大于等于母材抗拉强度标准值；1个试件断于焊缝，或热影响区，脆性断裂，或延性断裂，抗拉强度小于母材抗拉强度标准值。1个试件断于钢筋母材，延性断裂，抗拉强度大于等于母材抗拉强度标准值；2个试件断于焊缝，或热影响区，脆性断裂，抗拉强度大于等于母材抗拉强度标准值。3个试件全部断于焊缝，或热影响区，脆性断裂，抗拉强度大于等于母材抗拉强度标准值。当前第43页\共有65页\编于星期六\18点复验复验时，应再取6个试件。复验结果，当仍有1个试件的抗拉强度小于母材抗拉强度标准值；或者有3个试件断于焊缝或热影响区，呈脆性断裂，均应判定该批接头为不合格品。当前第44页\共有65页\编于星期六\18点不符合复验条件的检验批接头，均评为不合格品。拉伸试验中，有试件断于钢筋母材，却呈脆性断裂；或断于热影响区，呈延性断裂，其抗拉强度却小于母材抗拉强度标准值。以上两种均属异常，应视该项试验无效，并检查钢筋的材质性能。当前第45页\共有65页\编于星期六\18点钢筋配料钢筋配料：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。当前第46页\共有65页\编于星期六\18点

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。当前第47页\共有65页\编于星期六\18点(2)混凝土保护层厚度

构件受力钢筋的保护层厚度不应小于钢筋的公称直径d；设计使用年限为50年的混凝土结构，最外层钢筋的保护层厚度应符合下表规定，设计使用年限为100年的混凝土结构，最外层钢筋的保护层厚度不应小于表中数据的1.4倍。

混凝土保护层最小厚度c(mm)当前第48页\共有65页\编于星期六\18点规范条文说明混凝土保护层厚度不小于受力钢筋直径（单筋的公称直径或并筋的等效直径）的要求，是为了保证握裹层混凝土对受力钢筋的锚固；从混凝土碳化与钢筋锈蚀的耐久性角度考虑，不再以纵向受力钢筋的外缘，而以最外层钢筋的外缘计算保护层厚度当前第49页\共有65页\编于星期六\18点(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。当前第50页\共有65页\编于星期六\18点钢筋弯起角度30°45°60°90°135°钢筋弯曲调整值0.3d0.5d0.9d2d3d当前第51页\共有65页\编于星期六\18点(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。

弯钩形式90°135°180°弯钩增长值3.5d4.9d6.25d当前第52页\共有65页\编于星期六\18点(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。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。

箍筋量度方法

箍筋直径(mm)4~56810~12量外包尺寸

量内包尺寸

4080501006012070150~170箍筋调整值

当前第53页\共有65页\编于星期六\18点(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+箍筋调整值当前第54页\共有65页\编于星期六\18点

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。当前第55页\共有65页\编于星期六\18点钢筋配料计算实例

【例】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)当前第56页\共有65页\编于星期六\18点当前第57页\共有65页\编于星期六\18点【解】1.绘出各种钢筋简图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)φ256802220523.75(2)φ126340220112.60(3)φ256824110262.72(4)φ256824110262.72(5)φ612983232091.78合计Φ6:91.78Kg;Φ12:112.60kg;Φ25:1049.19kg当前第58页\共有65页\编于星期六\18点2.计算钢筋下料长度①号钢筋下料长度

(6240+2×200-2×25)-2×2×25+2×6.25×25=6802(mm)②号钢筋下料长度

6240-2×25+2×6.25×12=6340(mm)③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(500-2×25)×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+3760-4×0.5×25+2×6.25×25=6824(mm)当前第5