第四章混凝土结构工程钢筋工程课件.ppt

第1页，此课件共67页哦第2页，此课件共67页哦第3页，此课件共67页哦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6.59毫米的钢筋，大多数卷成盘条；直径1040毫米的一般是 612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。第4页，此课件共67页哦 热轧钢筋外形热轧钢筋外形第5页，此课件共67页哦HRB335 RRB400 hot rolledribbed bar ribbed remained heat treatmentbar HPB300生产工艺：生产工艺：hot rolled 表面形状：表面形状：plain 钢筋：钢筋：bar 屈服强度屈服强度第6页，此课件共67页哦 预应力钢筋预应力钢筋第7页，此课件共67页哦第8页，此课件共67页哦钢筋的进场验收钢筋的进场验收第9页，此课件共67页哦第10页，此课件共67页哦第11页，此课件共67页哦第12页，此课件共67页哦第13页，此课件共67页哦第14页，此课件共67页哦第15页，此课件共67页哦第16页，此课件共67页哦 软钢的软钢的应力应力应变曲线应变曲线 a 比例极限比例极限b 弹性极限弹性极限d 极限抗拉强度极限抗拉强度e 极限应变极限应变ob 弹性阶段弹性阶段bc 屈服阶段屈服阶段cd 强化阶段强化阶段de 破坏阶段破坏阶段第17页，此课件共67页哦 硬钢的应力硬钢的应力应变曲线应变曲线 b极限抗拉强度极限抗拉强度c极限应变极限应变 条件屈服强度条件屈服强度：取残余应变为取残余应变为0.2%0.2%所对应的应力作为无明显流幅钢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。筋的强度限值，通常称为条件屈服强度。第18页，此课件共67页哦 钢筋的应力钢筋的应力应变简化模型应变简化模型 （1 1）理想弹塑性模型理想弹塑性模型（2 2）三段线性模型三段线性模型第19页，此课件共67页哦 钢筋的塑性性能钢筋的塑性性能 （1）延伸率：）延伸率：100%lll 延伸率越大，钢筋的塑性和变延伸率越大，钢筋的塑性和变形能力越好。形能力越好。（2）冷弯性能：）冷弯性能：弯心直径越小，弯过的角度越弯心直径越小，弯过的角度越大，冷弯性能越好，钢筋的塑性性大，冷弯性能越好，钢筋的塑性性能越好。能越好。第20页，此课件共67页哦冷拉冷拉 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。服强度的某一应力值，然后卸载至零。第21页，此课件共67页哦1.1.钢筋在冷拉后，未经时效前，一般没有明显的钢筋在冷拉后，未经时效前，一般没有明显的屈服台阶；屈服台阶；2.2.经过经过停放或加热停放或加热后进一步提高了屈服强度并后进一步提高了屈服强度并恢恢复了屈服台阶复了屈服台阶，这种现象称为，这种现象称为冷拉时效硬化。冷拉时效硬化。第22页，此课件共67页哦冷拉钢筋的质量检查冷拉钢筋的质量检查第23页，此课件共67页哦 将热轧钢筋将热轧钢筋强行拔过小于其直径的硬质合金拔强行拔过小于其直径的硬质合金拔丝模具丝模具。此工艺比纯拉伸作用强烈，钢筋不仅受拉。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，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得到的冷拔低碳钢丝其屈服点可提高40%40%60%60%，抗抗拉强度提高，塑性降低，脆性变大拉强度提高，塑性降低，脆性变大，具有硬质钢，具有硬质钢材特点。材特点。第24页，此课件共67页哦第25页，此课件共67页哦第26页，此课件共67页哦钢筋的连接方式可分为：钢筋的连接方式可分为：绑扎连接、焊接和机械连绑扎连接、焊接和机械连接。接。纵向受力钢筋的连接方式应符合设计要求。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。国家现行标准的规定。第27页，此课件共67页哦钢筋的焊接连接钢筋的焊接连接钢筋常用的焊接方法有钢筋常用的焊接方法有闪光对焊闪光对焊、电阻点焊电阻点焊、电弧电弧焊、电渣压力焊焊、电渣压力焊和和气压焊气压焊等。等。钢筋焊接接头质量检查与验收应满足规定：钢筋焊接接头质量检查与验收应满足规定：(1)(1)钢筋焊接接头或焊接制品钢筋焊接接头或焊接制品(焊接骨架、焊接网焊接骨架、焊接网)应应按按钢筋焊接及验收规程钢筋焊接及验收规程 JGJ1896JGJ1896的规定进的规定进行质量检查与验收。行质量检查与验收。(2)(2)钢筋焊接接头或焊接制品应分批进行质量检查钢筋焊接接头或焊接制品应分批进行质量检查与验收。与验收。质量检查应包括外观检查和力学性能试验质量检查应包括外观检查和力学性能试验。第28页，此课件共67页哦(3)(3)外观检查首先应由焊工对所焊接头或制品进行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。自检，然后再由质量检查人员进行检验。(4)(4)力学性能试验应在外观检查合格后力学性能试验应在外观检查合格后随机抽取试随机抽取试件进行试验。件进行试验。(5)(5)钢筋焊接接头或焊接制品质量检验报告单中应包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：括下列内容：工程名称、取样部位；工程名称、取样部位；批批号、批量；号、批量；钢筋级别、规格；钢筋级别、规格；力学性能力学性能试验结果；试验结果；施工单位。施工单位。第29页，此课件共67页哦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。452316钢筋闪光对焊钢筋闪光对焊 1焊接的钢筋；焊接的钢筋；2固定电极；固定电极；3可动电极；可动电极；4机座；机座；5变压器；变压器；6手动顶压机构手动顶压机构 第30页，此课件共67页哦钢筋对焊机第31页，此课件共67页哦闪光焊工艺 第32页，此课件共67页哦闪光对焊接头外观检查结果，应符合下列要求：闪光对焊接头外观检查结果，应符合下列要求：接头处不得有横向裂纹接头处不得有横向裂纹；与电接触处的钢筋表面，与电接触处的钢筋表面，HPB235HPB235、HRB335HRB335和和HRB400HRB400钢筋焊接时钢筋焊接时不得有明显烧伤不得有明显烧伤；RRB400RRB400钢筋焊接钢筋焊接时时不得有烧伤不得有烧伤；接头处的弯折角不得大于接头处的弯折角不得大于3 3；接头处的接头处的轴线偏移，不得大于钢筋直径的轴线偏移，不得大于钢筋直径的0.10.1倍，且不得大于倍，且不得大于2mm2mm。第33页，此课件共67页哦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是利用弧焊机使焊条与焊件之间产生高温电弧，使弧，使焊条和电弧燃烧范围内的焊件熔化，待其凝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式结构接头焊接、钢筋与钢板焊接及各种钢结构焊接。焊接。弧焊机有直流与交流之分，弧焊机有直流与交流之分，常用的是常用的是交流弧焊机。交流弧焊机。第34页，此课件共67页哦焊条的种类很多，根据焊条的种类很多，根据钢材等级和焊接接头钢材等级和焊接接头形式形式选择焊条。选择焊条。焊接电流和焊条直径应根据钢筋级别、直径、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。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：钢筋电弧焊的接头形式主要有三种：搭接接搭接接头、帮条接头及坡口接头头、帮条接头及坡口接头。第35页，此课件共67页哦252d0(2.5d0)8d0(10d0)4d0(5d0)4d0(5d0)b)25d)3 5604 58d0(10d0)4d0(5d0)a)c)a）搭接焊；搭接焊；b）帮条焊；帮条焊；c）立焊的剖口焊；立焊的剖口焊；d）平焊的剖口焊平焊的剖口焊钢筋电弧焊的接头形式钢筋电弧焊的接头形式 第36页，此课件共67页哦 电渣压力焊电渣压力焊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。筋端部熔化，然后施加压力使钢筋焊合。钢筋电渣压力焊分钢筋电渣压力焊分手工操作和自动控制手工操作和自动控制两种。采用两种。采用自动电渣压力焊时，主要设备是自动电渣焊机。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电渣压力焊的焊接参数为焊接电流、渣池电压和通焊接电流、渣池电压和通电时间电时间等，可根据钢筋直径选择。等，可根据钢筋直径选择。第37页，此课件共67页哦 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。63457128电渣压力焊构造原理图电渣压力焊构造原理图1 钢筋；钢筋；2监控仪表监控仪表；3焊剂盒；焊剂盒；4焊剂盒焊剂盒扣环；扣环；5活动夹具；活动夹具；6固定固定夹具；夹具；7操作手柄；操作手柄；8控制控制电缆电缆 第38页，此课件共67页哦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12501350（相当于钢材熔点的0.800.90倍）时进行加压顶锻，使钢筋焊接在一起。第39页，此课件共67页哦 气压焊设备气压焊设备 气压焊接设备主要包括加热系统与加压系统两部分。气压焊接设备主要包括加热系统与加压系统两部分。137426589乙炔；乙炔；2氧气；氧气；3流量计；流量计；4固定卡具；固定卡具；5活动卡具；活动卡具；6压接器；压接器；7加热器与焊炬；加热器与焊炬；8被焊接的钢筋；被焊接的钢筋；9加压油泵加压油泵 第40页，此课件共67页哦气压焊操作工艺：气压焊操作工艺：v施焊前，钢筋施焊前，钢筋端头用切割机切齐端头用切割机切齐，压接面应与钢筋轴线垂直，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，如稍有偏斜，两钢筋间距不得大于3mm3mm；v钢筋切平后，端头周边用砂轮磨成小八字角，并将钢筋切平后，端头周边用砂轮磨成小八字角，并将端头端头附近附近5050100mm100mm范围内钢筋表面的铁锈、油渍和水泥清除范围内钢筋表面的铁锈、油渍和水泥清除干净干净。v施焊时，先将钢筋固定于压接器上，并加以适当的压力使施焊时，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，加热钢筋端部至部至1100110013001300C C，表面发深红色时，当即加压油泵，表面发深红色时，当即加压油泵，对钢筋施以对钢筋施以40MPa40MPa以上的压力。以上的压力。第41页，此课件共67页哦第42页，此课件共67页哦第43页，此课件共67页哦第44页，此课件共67页哦第45页，此课件共67页哦钢筋配料：钢筋配料：根据结构施工图根据结构施工图，先绘出，先绘出各种形状和规格的各种形状和规格的单根钢筋简图单根钢筋简图并加并加以以编号编号，然后分别，然后分别计算计算钢筋下料长度钢筋下料长度、根数及质量，填写、根数及质量，填写配料单配料单，申请加，申请加工。工。第46页，此课件共67页哦钢筋下料长度的计算原则及规定钢筋下料长度的计算原则及规定 (1)(1)钢筋长度钢筋长度结构施工图中所指钢筋长度是结构施工图中所指钢筋长度是钢筋外缘钢筋外缘之间的长度之间的长度，即外包尺寸，这是施工中量，即外包尺寸，这是施工中量度钢筋长度的基本依据。度钢筋长度的基本依据。第47页，此课件共67页哦(2)(2)混凝土保护层厚度混凝土保护层厚度构件受力钢筋的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不应小于钢筋的公称直径d d；设计使用年限为；设计使用年限为5050年的混凝土结构，最外层钢筋的年的混凝土结构，最外层钢筋的保护层厚度应符合下表规定，设计使用年限为保护层厚度应符合下表规定，设计使用年限为100100年年的的混凝土结构，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的1.41.4倍倍。混凝土保护层最小厚度c(mm)第48页，此课件共67页哦第49页，此课件共67页哦(3)(3)弯曲量度差值弯曲量度差值 钢筋长度的度量方法钢筋长度的度量方法系指外包尺寸，因此钢筋弯曲系指外包尺寸，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以后，存在一个量度差值，在计算下料长度时必须加以扣除。扣除。第50页，此课件共67页哦第51页，此课件共67页哦(4)(4)钢筋弯钩增加值钢筋弯钩增加值 弯钩形式最常用的是弯钩形式最常用的是半圆弯钩半圆弯钩，即，即180180弯钩。弯钩。第52页，此课件共67页哦(5)(5)箍筋调整值箍筋调整值为了箍筋计算方便，一般将为了箍筋计算方便，一般将箍筋弯钩增长值和量度箍筋弯钩增长值和量度差值两项合并差值两项合并成一项为箍筋调整值。计算时，将箍筋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外包尺寸或内皮尺寸加上箍筋调整值即为箍筋下料长度。度。箍筋调整值箍筋调整值 第53页，此课件共67页哦(6)(6)钢筋下料长度计算钢筋下料长度计算 直钢筋下料长度直钢筋下料长度=直构件长度直构件长度-保护层厚度保护层厚度+弯钩弯钩增加长度增加长度 弯起钢筋下料长度弯起钢筋下料长度=直段长度直段长度+斜段长度斜段长度-弯折量弯折量度差值度差值+弯钩增加长度弯钩增加长度 箍筋下料长度箍筋下料长度=直段长度直段长度+弯钩增加长度弯钩增加长度-弯折量弯折量度差值度差值 或或箍筋下料长度箍筋下料长度=箍筋周长箍筋周长+箍筋调整值箍筋调整值 第54页，此课件共67页哦 钢筋下料计算注意事项钢筋下料计算注意事项 (1)(1)在设计图纸中，钢筋配置的细节问题没有注在设计图纸中，钢筋配置的细节问题没有注明时，一般按明时，一般按构造要求构造要求处理。处理。(2)(2)配料计算时，要考虑钢筋的形状和尺寸，在配料计算时，要考虑钢筋的形状和尺寸，在满满足设计要求足设计要求的前提下，要的前提下，要有利于加工有利于加工。(3)(3)配料时，还要考虑施工需要的配料时，还要考虑施工需要的附加钢筋附加钢筋。第55页，此课件共67页哦钢筋配料计算实例钢筋配料计算实例 【例例】某建筑物简支梁配筋如某建筑物简支梁配筋如图图4.174.17所示，试计算钢所示，试计算钢筋下料长度。钢筋保护层取筋下料长度。钢筋保护层取25mm25mm。(梁编号为梁编号为L L1 1共共1010根根)第56页，此课件共67页哦第57页，此课件共67页哦【解】1.绘出各种钢筋简图钢筋配料单 第58页，此课件共67页哦2.2.计算钢筋下料长度计算钢筋下料长度号钢筋下料长度号钢筋下料长度 (6240+2(6240+2200-2200-225)-225)-22 22525+2+26.256.252525=6802(mm)=6802(mm)号钢筋下料长度号钢筋下料长度 6240-26240-225+225+26.256.251212=6340(mm)=6340(mm)号弯起钢筋下料长度号弯起钢筋下料长度 上直段钢筋长度上直段钢筋长度240+50+500-25=765(mm)240+50+500-25=765(mm)斜段钢筋长度斜段钢筋长度(500-2(500-225)25)1.414=636(mm)1.414=636(mm)中间直段长度中间直段长度6240-26240-2(240+50+500+450)=3760(mm)(240+50+500+450)=3760(mm)下料长度下料长度(765+636)(765+636)2+3760-42+3760-40.50.52525+2+26.256.252525 =6824(mm)=6824(mm)第59页，此课件共67页哦号钢筋下料长度号钢筋下料长度计算为计算为6824mm6824mm。号箍筋下料长度号箍筋下料长度 宽度宽度200-2200-225=150(mm)25=150(mm)高度高度500-2500-225=450(mm)25=450(mm)下料长度为下料长度为(150+450)(150+450)2+2+5050=1250(mm)=1250(mm)第60页，此课件共67页哦第61页，此课件共67页哦第62页，此课件共67页哦第63页，此课件共67页哦1122sysyAfAf如设计图中所用的钢筋设计强度为如设计图中所用的钢筋设计强度为f fy1y1，钢筋钢筋总面积为总面积为A AS S1 1，代换后的钢筋，代换后的钢筋设计强度为设计强度为fy2，钢，钢筋总面积为筋总面积为AS2，则应使：，则应使：21112222yyn d fnd f即第64页，此课件共67页哦21.14542103009.10172112mmffAAyySS221.145415201.38042mmmmAS第65页，此课件共67页哦第66页，此课件共67页哦钢筋的加工与安装钢筋的加工与安装钢筋的加工有钢筋的加工有除锈、调直、除锈、调直、下料下料剪切剪切及及弯曲弯曲成成型。钢筋加工的形状、尺寸应符合设计要求，其型。钢筋加工的形状、尺寸应符合设计要求，其偏差应符合下表的规定。偏差应符合下表的规定。钢筋加工的允许偏差钢筋加工的允许偏差 第67页，此课件共67页哦