钢筋工程PPT
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钢筋冷拉原理图
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(一) 钢筋冷拉 1.冷拉原理 钢筋的冷拉原理是将钢筋在常温下进行强力拉伸,使 拉应力超过屈服点b,达到图中的k点,然后卸荷。由于钢 筋已产生塑性变形,卸荷过程中应力-应变曲线沿ko1下降
至o1点。如再立即重新拉伸,应力-应变曲线将沿o1kde变
化,并在高于k点附近出现新的屈服点,该屈服点明显高 于冷拉前的屈服点b,这种现象叫做“变形硬化”(冷作硬 化)。其原因是冷拉过程中,钢筋内部结晶面滑移,晶格 变化,因而屈服强度提高,塑性降低,弹性模量也降低。
3000mm,则这根冷拉钢筋为合格品。否则当控制拉力达
到71.26kN而伸长量超过3000mm,或者伸长量达到 3000mm而控制力没有达到时,均为不合格,须进行机械
性能试验或降级使用。 3. 钢筋冷拉设备
1)冷拉设备主要由拉力装置、承力结构、钢筋夹具及
测量装置等组成。拉力装置一般由卷扬机、张拉小车及滑轮
(1)钢筋冷拔的特点与应用 冷拔是使直径6~8mm的HPB235钢筋强力通过特制的钨合
金拔丝模孔,使钢筋产生塑性变形,以改变其物理力学性能。
钢筋冷拔后横向压缩纵向拉伸,内部晶格产生滑移,抗拉强
度可提高50%~90%;塑性降低,硬度提高。这种经冷拔加工 的钢丝称为冷拔低碳钢丝。与冷拉相比,冷拉是纯拉伸线应
使用寿命,并消除因拔丝模孔存在铁渣,使钢丝表面擦伤的
现象。剥皮后,钢筋再通过润滑剂盒润滑,进入拔丝模进行 冷拔。 常用的拔丝机有卧式和立式两类,其鼓筒直径一般为 450~600mm,拔丝速度为0.4~1m/s。常用的润滑剂由生石 灰、动植物油、肥皂、水和石蜡组成。
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2.钢筋冷拔质量的控制 1)影响钢筋冷拔质量的主要因素为原材料质量和冷拔总压缩 率(β)。为了稳定冷拔低碳钢丝的质量,要求原材料按钢厂、 钢号、直径分别堆放和使用。甲级冷拔低碳钢丝应采用符合 HPB235热轧钢筋标准的圆盘条拔制。 2)冷拔总压缩率(β)是指:由盘条拔至成品钢丝的横截 面缩减率。若原材料钢筋直径为 d0 ,成品钢丝直径为 d ,则 总压缩率。总压缩率愈大,则抗拉强度提高愈多,塑性降低愈 多。为了保证冷拔低碳钢丝强度和塑性相对稳定,必须控制总 压缩率。通常φb5由φ8盘条经数次反复冷拔而成,φb3和φb4 由φb6.5盘条拔制。冷拔次数过少,每次压缩过大,易产生断 丝和安全事故;冷拔次数过多,易使钢丝变脆,且降低冷拔机 的生产率,因此,冷拔次数应适宜。根据实践经验,前道钢丝 和后道钢丝直径之比约以1:1.15为宜。
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电渣压力焊
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钢筋焊接连接——电渣压力焊
将被连接钢筋插入夹钳
向焊剂盒内倒入焊剂
电渣压力焊是粗钢筋焊接连接的一种方法。其接头费用低,经 济实用,适用于Φ18~28的竖向钢筋连接。
打开焊接盒,回收焊剂
渣壳包裹着钢筋接头,并保温
将电极钳夹住被连钢筋
摇动手柄轻提上钢筋引弧
引弧后连续通电,钢筋端面在渣池中熔化,熔化 到一定量时加压挤压。
级钢筋冷拉时,由上表查出冷拉控制应力为280N/mm2,最大冷 拉率不超过10%。求钢筋的冷拉力和冷拉伸长值。
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该根钢筋冷拉控制拉力为: 254.5mm2×280N/mm2=71260N=71.26kN 最大伸长量为: 30m×10%=3m=3000mm 冷拉时,当控制力达到71.26kN,而伸长量没有超过
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方法设备投资少、施工安全、节约钢材和电能,不仅适用 于竖向钢筋的连接,也适用于各种方向布置的钢筋连接。 适用范围为直径14~40mm的HPB235、HRB335和HRB400钢筋 (25MnSi HRB400钢筋除外);当不同直径钢筋焊接时, 两钢筋直径差不得大于7mm。
(四)电弧焊 电弧焊系利用弧焊机使焊条与焊件之间产生高温电 弧(焊条与焊件间的空气介质中出现强烈持久的放电现 象叫电弧),使焊条和电弧燃烧范围内的焊件金属熔化, 熔化的金属凝固后,便形成焊缝或焊接接头。电弧焊应 用范围广,如钢筋的接长、钢筋骨架的焊接、钢筋与钢 板的焊接、装配式结构接头的焊接及其他各种钢结构的 焊接等。
组等组成。
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2)当缺乏卷扬机时也可采用普通液压千斤顶、长冲程 千斤顶或预应力用的千斤顶等代替。但用千斤顶冷拉时生
产率较低,且千斤顶容易磨损。
3)承力结构可采用钢筋混凝土压杆;当拉力较小或临 时性工程中,可采用地锚。 4)冷拉长度测量可用标尺,测力计可用电子秤或附有 油表的液压千斤顶或弹簧测力计。 5)测力计一般宜设置在张拉端定滑轮组处,若设置在 固定端时,则应设防护装置,以免钢筋断裂时损坏测力计。 6)为安全起见,冷拉时钢筋应缓缓拉伸,缓缓放松,并 应防止斜拉,正对钢筋两端不允许站人或跨越钢筋。
工地上也可采用钢筋调直机对盘圆钢筋调直,并完成定长切断下料。
对于粗钢筋,可采用专用钢筋切断机切断。
工地加工的各种规格箍筋、梁筋、板筋等应分类堆放整齐。
以往箍筋的弯曲通常采用人工弯曲,现采用专用的箍筋弯曲机机械弯曲, 提高了工效,降低了劳动强度。
钢筋马凳,保证板上 层钢筋网的高度
梁板钢筋的绑扎安装要求整齐,符合设计图的配筋要求。
4.2
钢筋工程
在钢筋混凝土结构中,钢筋起着关键性的作用。钢 筋及其加工的质量,对整个施工质量也将产生重要有时 甚至是决定性的影响。 钢筋工程属于隐蔽性工程,在混凝土浇筑完毕后, 对其质量难以检查,因此对于钢筋从进场到一系列的加 工以及绑扎安装过程必须进行严格的控制,并建立健全 必要的检查及验收制度。 一、钢筋的分类及现场验收
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(五)电渣压力焊 钢筋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 成连接的一种焊接方法。具有操作方便、效率高、成本低、 工作条件好等特点,适用于高层建筑现浇混凝土结构施工 中直径为14~40mm、种类为HPB235、HRB335竖向或斜向 (倾斜度在4∶1范围内)钢筋的连接。但不得在竖向焊接 之后,再横置于梁、板等构件中作水平钢筋之用。 五 钢筋机械连接 钢筋机械连接是通过连接件的机械咬合作用或钢筋端 面的承压作用,将一根钢筋中的力传递至另一根钢筋的
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2. 冷拉控制 1)钢筋冷拉后强度提高,塑性降低,但仍有一定的塑
性,有明显的流幅,其屈服强度与抗拉强度应保持一定的
比值,即使钢筋有一定的强度储备和保持软钢特性。钢筋 的冷拉方法可采用控制冷拉应力或控制冷拉率的方法;
2)对不能分清炉批号的热轧钢筋,不应采取冷拉率
控制的方法; 3)当采用控制应力的方法时,其冷拉控制应力下的 最大冷拉率应符合规定; 4)当采用控制冷拉率方法冷拉钢筋时,冷拉率必须 由试验确定。对同炉批钢筋,测定的试件不宜少于4个。
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敲除渣壳,露出具有金属光泽的电渣压力焊接头。
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钢筋焊接连接——气压焊
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钢筋工程施工工艺流程
钢筋进场检验 钢筋翻样配料
下料长度计算
配料单
钢筋加工 钢筋安装与检查 钢筋绑扎安装、 焊接或机械连 接等
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调直、冷拉、冷拔、 弯曲、对焊连接、 螺纹加工等
梁柱中的箍筋、住宅楼板中的分布钢筋通常采用圆钢筋。进入工地 的盘圆钢筋需要进行调直处理,用卷扬机进行冷拉调直。
钢筋调直机调直
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当环境温度低于-5℃,即为钢筋低温焊接,此时应调整焊 接工艺参数,使焊缝和热影响区缓慢冷却。风力超过4级 时,应有挡风措施。环境温度低于-20℃时不得进行焊接。 (一)对焊 钢筋对焊原理是将两钢筋成对接形式水平安置在对焊 机夹钳中,使两钢筋接触,通以低电压的强电流,把电能 转化为热能(电阻热),当钢筋加热到一定程度后,即施 加轴向压力挤压(称为顶锻),便形成对焊接头。 (二)电阻点焊 钢筋骨架或钢筋网中交叉钢筋的焊接宜采用电阻点焊, 其所适用的钢筋直径和种类为直径6~14mm的热轧HPB235、
热轧碳素钢 按化学 成分 普通低合金钢 按钢筋 外形 光圆钢筋 带肋钢筋 钢丝及钢绞线
钢丝:直径3~5mm 按钢筋 直径
细钢筋:直径6~12mm
粗钢筋:直径>12mm 热轧钢筋
按钢筋加 工工艺
冷拉钢筋
拉拔钢丝
热处理钢筋
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人字纹
螺旋纹 月牙形钢筋
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钢筋的现场验收与保管 钢筋进场应有出厂质量证明书或试验报告单,每捆
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钢筋冷拉的冷拉控制应力和最大冷拉率
钢筋级别 冷拉控制应力(MPa) 最大冷拉率(%)
I级
Ⅱ级
d≤12mm d≤25mm
280
450 430
10.0
5.5
d=28~40mm Ⅲ级 d=8~40mm Ⅳ级 d=10~28mm
500
700
5.0
4.0
举例:
现有一根直径18mm,截面积254.5mm2,长30m的HPB235
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HRB335钢筋,直径3~5mm的冷拔低碳钢丝和直径4~12mm 的冷轧带肋钢筋。所用的点焊机有单点点焊机(用以焊接 较粗的钢筋)、多头点焊机(一次焊数点,用以焊钢筋网) 和悬挂式点焊机(可得平面尺寸大的骨架或钢筋网)。现 场还可采用手提式点焊机。 (三)气压焊 钢筋气压焊,是采用一定比例的氧气和乙炔焰为热源, 对需要连接的两钢筋端部接缝处进行加热,使其达到热塑 状态,同时对钢筋施加30~40MPa的轴向压力,使钢筋顶 锻在一起。该焊接方法使钢筋在还原气体的保护下,发生 塑性流变后相互紧密接触,促使端面金属晶体相互扩散渗 透,再结晶,再排列,形成牢固的焊接接头。这种
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(a)拔丝模构造
(b)拔丝模装在喇叭管内 钢筋冷拔示意图
1-钢筋;2-拔丝模;3-螺母;4-喇叭管 5-排渣孔;6-存放润滑剂的箱壁
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三 钢筋焊接连接 1.钢筋连接有四种常用的连接方法:绑轧连接、焊接 连接、冷压连接和螺旋连接。除个别情况(如不准出现 明火)应尽量采用焊接连接,以保证质量、提高效率和节 约钢材。钢筋焊接分为压焊和熔焊两种形式。压焊包括闪 光对焊、电阻点焊和气压焊;熔焊包括电弧焊和电渣压力 焊。此外,钢筋与预埋件T形接头的焊接应采用埋弧压力 焊等。 2.钢筋的焊接质量与钢材的可焊性、焊接工艺有关。 可焊性与含碳量、合金元素的数量有关,含碳、锰数量增 加,则可焊性差;而含适量的钛可改善可焊性。焊接工艺 (焊接参数与操作水平)亦影响焊接质量,即使可焊性差 的钢材,若焊接工艺合宜,亦可获得良好的焊接质量。
保证柱、墙主筋保护 层厚度的塑料卡具
钢筋的保护层厚度直接影响了 混凝土结构的耐久性,国外对钢筋 保护层的厚度控制很严,国内也开 始重视,使用了专用塑料卡具。
二、钢筋的冷加工
为了提高钢筋的强度、节约钢材、满足预应力钢筋的
需要,工程上常采用冷拉、冷拔的方法对钢筋进行冷加工,
用以获得冷拉钢筋和冷拔钢丝。冷拉I级钢筋用于结构中的 受拉钢筋,冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢筋用作预应力筋。 钢筋冷拉后有内应力存在,内 应力会促进钢筋内的晶体组织 调整,经过调整,屈服强度又 进一步提高,这种晶体组织调 整过程称为 “时效硬化”
(盘)钢筋均应有标牌,并按品种、批号及直径分批验
收。每批热轧钢筋重量不超过60t,钢绞线为20t。验收 内容包含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。作机械性能试验时应从每批次检查合格 的钢筋中任选两根,每根取两个试件进行拉力试验、冷 弯或反弯次数试验。 钢筋进场后应妥善保管,注意以下几点:注意验收 数量、钢筋的规格、等级、牌号等;防锈;防污染;防 混杂。
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冷拉设备(四种方案) 1-卷扬机;2-滑轮组;3-冷拉小车;4-夹具;5-被冷拉的钢筋 6-地锚;7-防护壁; 8-标尺;9-回程荷重架;10-连接杆
11-弹簧测力器;12-回程滑轮组;13-传力器; 14-钢压柱 15-槽式台座;16-回程卷扬机;17-电子秤;18-液压千斤顶
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(二)钢筋的冷拔 1.钢筋冷拔的特点与应用
力,而冷拔既有拉伸应力又有压缩应力。冷拔后冷拔低碳钢
丝没有明显的屈服现象,它分甲、乙两级,甲级钢丝适用于 作预应力筋,乙级钢丝适用于作焊接网,焊接骨架、箍筋和 构造钢筋。
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(2)钢筋冷拔工艺 钢筋冷拔的工艺流程为剥皮→轧头→润滑→拔丝。轧头
是用一对轧辊将钢筋端部轧细,以便钢筋通过拔丝模孔口。
剥皮是使钢筋通过3~6个上下排列的辊子,剥除钢筋表面的 氧化铁渣壳,使铁渣不致进入拔丝模孔口,以提高拔丝模的