第10讲_钢筋工程

400
540
16
1800
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土木工程施工
2.1 钢筋的分类
⑵ 热轧钢筋的符号说明
生产工艺： hot rolled 表面形状：plain 级别 Ⅰ级 Ⅱ级 强度等级代号 符号
HPB235(Q235 )
HRB335 （20MnSi）

钢筋：bar
HPB235
屈服强度
Ⅲ级
HRB400
热轧钢筋中HRB400（俗称新Ⅲ级）是国家技术政策 推荐的主力钢筋。在钢筋砼结构中宜采用Ⅲ级和Ⅱ级钢 筋，也可采用Ⅰ级和Ⅳ级钢筋。
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第4章 混凝土结构工程
第10讲 第11讲 第12讲 第13讲 钢筋工程 模板工程 混凝土制备及运输 混凝土成型及养护
邵阳学院 杨宗耀（教授级高工）
土木工程施工
第4章 混凝土结构工程
【教学要求】了解砼结构工程的特点及施工过程；了解钢
筋的种类、性能及加工工艺，掌握钢筋配料、代换及钢筋连接工 艺；了解模板的类型、构造、受力特点及安拆方法；了解砼原材 料的特性、砼施工设备和机具性能，掌握砼施工配料及施工工艺， 掌握砼结构工程质量检验和质量控制的主要方法。
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第10讲 钢筋工程
1 砼结构工程概述
混凝土的定义
由胶结料(水泥)、骨料(砂、石)、水和外加剂按一定比例拌 和而成的混合物，经硬化后形成的一种人造石。
钢筋和砼共同工作的原理
砼硬化后紧紧握裹钢筋(产生握 裹力)，钢筋受砼保护而不致锈蚀， 钢筋与砼的线膨胀系数相近(钢筋为 1.2×10－6，砼为1.0～1.4×10－6), 不会因温度变化引起胀缩不均而破 钢筋 坏两者之间的粘结。
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 处形成园弧。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
钢筋弯曲量度差值 钢筋弯曲角度 钢筋弯曲调整值 300 0.35d 450 0.5d 600 0.85d 900 2d 1350 2.5d
● 按裂缝宽度或挠度验算结果代换 ——结构构件按裂
缝宽度或挠度控制时，代换需进行裂缝宽度或挠度验算。
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3.2 钢筋代换
3.2.2 钢筋代换的注意事项
● 对抗裂性能要求高的构件，不宜用光面钢筋代换变形钢筋。
● 钢筋代换时不宜改变构件的有效计算高度（h0，单排筋改 双排筋）。 ● 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。
● 除满足强度外，还应满足规范规 定的最小配筋率、钢筋间距、根数、最 小钢筋直径及锚固长度等要求。 ● 凡属重要构件或预应力构件，代 换应征得设计院同意。
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3 钢筋的配料及加工
3.3 钢筋的加工
钢筋加工一般集中在车间采用流水作业法进行，然后运至工 地进行安装和绑扎。钢筋加工过程包括：
钢筋弯钩计算简图
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3.1 钢筋的配料
⑶ 弯起钢筋斜长
弯起钢筋斜长系数表 弯起角度 斜边长度 s a =300 2h0 a =450 1.41h0 a =600 1.15h0
底边长度 l
增加长度 s－l
1.732h0
0.268h0
h0
0.41h0
0.575h0
0.575h0
冷轧扭钢筋
冷轧带肋钢筋
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2 钢筋的种类及验收
2.2 钢筋的验收
运至现场的钢筋验收，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检验。
2.2.1 标牌验收
钢筋出厂，每捆(盘)应挂有二个标牌(上注厂名、生产日期、 钢号、炉罐号、钢筋级别、直径等)，并有随货同行的出厂质量证 明书或试验报告书。 钢 筋 工地按品种、批号及直径 的 分批验收，每批数量热轧钢筋 出 厂 不超过60t、冷轧带肋钢筋为 标 50t、冷轧扭钢筋为10t。 牌
弯曲 角度 弯心 直径
不小于
235 370 25
Ⅰ HPB235(Q 235) 级
1800
d 3d 4d 4d 5d
6～25 Ⅱ HRB335 级 （20MnSi） 28～50 HRB400 Ⅲ (20MnSiV、 6～25 级 20MnSiNb、 28～50 20MnTi）
335
490
16
1800
弯起钢筋斜长计算简图
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3.1 钢筋的配料
⑷ 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
箍筋调整值 箍筋量度方法 量外包尺寸 量内皮尺寸 箍筋直径（mm） 4～5 40 80 6 50 100 8 60 120 10～12 70 150～170
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2.2 钢筋的验收
2.2.2 外观检查
热轧钢筋表面不得有裂缝、结疤和折叠，外形尺寸应符合规 定； 冷轧扭钢筋要求表面光滑、无裂缝、折叠夹层，亦无深度超 过0.2mm的压痕或凹坑。
2.2.3 取样检验
从每批次钢筋中任选两根，每根取两个试件分别进行拉伸试 验(屈服点、抗拉强度和伸长率的测定)和冷弯次数试验。 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。
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2.1 钢筋的分类
2.1.2 冷加工钢筋
主要有冷轧带肋钢筋、冷轧扭钢筋， 其使用应符合《冷轧带肋钢筋砼结构技术 规程》和《冷轧扭钢筋砼构件技术规程》。 冷加工钢筋可提高强度、节约钢材。 冷拉钢筋和冷拔低碳钢丝已被建设部 列为限制使用技术而淘汰。冷拔低碳钢丝 从2005年1月1日起不得作为结构受力钢筋 使用。
3 钢筋的配料及加工
3.1 钢筋的配料 3.1.1 配料程序
看懂构件配筋图 →绘出单根钢筋简图 →编号 →计算下料长 度和根数→填写配料表 →申请加工。
3.1.2 计算下料长度
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。
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4 钢筋的连接方法
4.1 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)。
4.1.1 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。
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3.1 钢筋的配料
⑵ 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：半园弯钩为6.25d，直弯钩为3.5d、 斜弯钩为4.9d。见下图：
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1 砼结构工程概述
水泥
砂/石(粗细骨料)
水
外加剂
工 艺 流 程 图
砼 结 构 工 程 施 工
钢筋制作
配料 拌制砼
模板制作
钢筋安装
浇筑砼 养护 拆模
模板安装
模板修理
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第10讲 钢筋工程
2 钢筋的种类及验收
2.1 钢筋的分类
砼结构用的普通钢筋分为热轧钢筋和冷加工钢筋两大类。
⑵ 焊剂应存放在干燥的 库房内，受潮时，使用前应 经250～3000C烘焙2h。
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4.1 钢筋焊接
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。 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。
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土木工程施工
3 钢筋的配料及加工
3.2 钢筋代换
3.2.1 代换原则
当施工遇有钢筋的品种或规格与设计要 求不符时，可按下列原则进行钢筋代换：
● 等强度代换 ——结构构件按强度
控制时，按强度相等原则进行代换；
● 等面积代换 ——结构构件按最小
配筋率控制时，按面积相等的原则进行代 换； 钢筋气压焊
钢筋调直 →除锈 →下料剪切 →接长 →弯曲。
工地钢筋车间（样板工地）
车间加工内景
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土木工程施工
3.3 钢筋的加工
3.3.1 钢筋调直
以盘园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，
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土木工程施工
2.2 钢筋的验收
注意
在使用中发现钢筋脆断、焊接性能不良或机械性能显
著不正常时，应进行化学成分检验或其它专项检验。
2.2.4 钢筋的贮存、堆放
不得损坏标志，应根据品种、规格按批分别挂牌堆放，并标 明数量。
钢筋挂牌 分类堆放
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土木工程施工
第10讲 钢筋工程
【教学重点】钢筋连接方法的选择及施工工艺；常用模板
的构造、受力特点及安拆方法；砼的配料、搅拌、运输、浇筑、 振捣、养护方法及施工缝的留设。
【教学难点】模板的设计原则与
步骤、荷载组合；砼强度验收的方法和 规定。
【时间安排】本章共4讲、8学时。
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第4章 混凝土结构工程
第10讲
钢筋工程
1 砼结构工程概述 2 钢筋的种类及验收 3 钢筋的配料及加工 4 钢筋的连接方法 5 钢筋的绑扎与安装 邵阳学院 杨宗耀(教授级高工)
拔出试验
不同强度砼的 粘结应力和滑移曲线
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土木工程施工
1 砼结构工程概述
砼结构的优缺点
优点——具有耐久性、耐火性、
整体性，可塑性好、节约钢材，可就 地取材。
缺点——自重大、抗裂性差、
现场浇筑受季节性气候条件的限制、 补强修复较困难。
源自文库
发展前景
随着科学技术的发展，新技术、新工艺、新材料的不断出现, 上述一些缺点正逐步得到改善，如预应力砼工艺、钢—砼混合结 构的发展和应用，提高了砼构件的刚度、抗裂性和耐久性，减小 了构件的截面和自重。
2.1.1 热轧钢筋
是最常用的钢筋，有热轧光园钢筋（HPB）、热轧带肋钢筋 （HRB）和余热处理钢筋（RRB）三种。
热 轧 光 园 钢 筋
热 轧 带 肋 钢 筋
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土木工程施工
2.1 钢筋的分类
⑴ 热轧钢筋的力学性能
级 别 强度等级 代号 公称 直径d mm 8～20 屈服点 抗拉强度 伸长率δ σa (MPa) σb (MPa) (%) 冷弯
土木工程施工
3.3 钢筋的加工
3.3.3 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
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土木工程施工
3.3 钢筋的加工
3.3.4 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。
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土木工程施工
3.1 钢筋的配料
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
工人在控制弯起钢筋的下料
验收箍筋的外包尺寸
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土木工程施工
3.1 钢筋的配料
⑴ 弯曲调整值
GF-20B型 钢筋箍筋弯曲机
弯起钢筋加工
钢筋工弯曲钢筋实景
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土木工程施工
第10讲 钢筋工程
4 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。 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。 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。 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。
钢筋调直切断机
盘园冷拉调直时的开卷
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土木工程施工
3.3 钢筋的加工
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
3.3.2 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。
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