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第四章第四章 混凝土结构工程混凝土结构工程 第一节：混凝土结构工程概述 1、何为砼结构工程？2、钢筋和砼为何能共同工作？3、砼结构工程的特点 4、砼结构工程的发展 5、砼结构工程的组成和工艺流程拌制混凝土拌制混凝土配料配料粗细骨料粗细骨料水泥水泥水水外加剂外加剂浇筑混凝土浇筑混凝土钢筋制备与安装钢筋制备与安装模板安装模板安装养护养护拆模拆模模板修理模板修理钢筋砼结构工程施工工艺流程图钢筋进场加工成型取样验收校直除锈切断连接冷加工冷拉（冷拉钢筋）冷拔（冷拔钢丝）检查（外观/机械性能）隐蔽验收绑扎安装配料弯曲钢筋工程施工工艺流程图第二节 钢筋工程 一、钢筋的品种与规格一、钢筋的品种与规格（一）热轧钢筋v分为热轧光圆钢筋和热轧带肋钢筋两种。螺纹钢/热轧带肋钢筋（二）热处理钢筋 热处理钢筋是经热轧后立即穿水，进行表面控制冷却，然后利用芯部余热自身完成回火处理所得的成品钢筋。热处理钢筋的表面形状同热轧带肋钢筋。（三）冷轧带肋钢筋 冷轧带肋钢筋是热轧圆盘条经冷轧或冷拔减径后在其表面冷轧成三面或二面有肋的钢筋。（四）冷轧扭钢筋 冷轧扭钢筋是用低碳钢钢筋（含碳量低于0.25）经冷轧扭工艺制成，其表面呈连续螺旋形。（五）其他钢筋种类1、按化学成分可分为：碳素钢钢筋和普通低合金钢钢筋。（P72）2、按轧制外形可分为：光圆钢筋和变形钢筋（月牙、螺旋、人字形）3、按供应形式可分为：盘圆钢筋（d10mm）和直条钢筋（612m）4、按直径大小可分为：钢丝、细钢筋、中粗钢筋和粗钢筋。（六）钢筋的质量检验 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，冷轧带肋钢筋不超过50t，冷轧扭钢筋为10t，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。（P73）二、钢筋的焊接（一）钢筋焊接方法分类及适用范围 钢筋焊接方法分类及适用范围见书中表4.3所示。（二）一般规定 1钢筋的接头宜设置在受力较小处。同一纵向受力钢筋不宜设置两个或两个以上接头。接头未端至钢筋弯起点的距离不应小于钢筋直径的10倍。2在施工现场，应按国家现行标准钢筋机械连接通用技术规程JGJ I07、钢筋焊接及验收规程JGJ18的规定对钢筋机械连接接头，焊接接头的外观进行检查，其质量应符合有关规程的规定。3当受力钢筋采用机械连接接头或焊接接头时，设置在同一构件内的接头宜相互错开。具体要求如下：同一连接区段内，纵向受力钢筋的接头面积百分率应符合设计要求；当设计无具体要求时，应符合下列规定：1）在受拉区不宜大于50；2）接头不宜设置在有抗震设防要求的框架梁端、柱端的箍筋加密区；当无法避开时，可采用等强度高质量机械连接接头，但不应大于50；3）直接承受动力荷载的结构构件中，不宜采用焊接接头；当采用机械连接接头时，不应大于50。（三）（三）闪光对焊闪光对焊 1、闪光对焊工艺（1）连续闪光焊 连续闪光 顶锻（2）预热闪光焊 断续闪光 连续 闪光 顶锻（3）闪光-预热-闪光焊 连续闪光 断续闪光 连续闪光 顶锻2、注意事项 1）两根直径不同的钢筋焊接时，其截面比不宜超过1.5，焊接参数按大直径选择并减少大直径钢筋的调伸长度，并先对大直径钢筋预热，以使两筋温度相近。2）负温下焊接，应减小温度梯度和冷却速度。以免产生淬硬现象、焊口根部出现裂纹。因此应增大调伸长度1020，变压器级数可降低12级，应使加热缓慢而均匀，降低烧化速度，焊后红区应比常温时长。3、质量检验v外观检查：每批抽查10的接头，且不得少于10个。接头处不得有横向裂纹；与电极接触处的钢筋表面，不得有明显的烧伤；接头处的弯折，不得大于4o；接头处的钢筋轴线偏移，不得大于钢筋直径的0.1倍，且不得大于2mm。v力学性能试验：在同一台班内，由同一焊工，按同一焊接参数完成的同类型接头作为一批。从每批成品中切取6%，但不得少于6个试件，其中3个进行拉伸试验，3个进行弯曲试验。（四）电渣压力焊电渣压力焊 电渣压力焊是利用电流将埋在渣池中的两钢筋端头熔化，然后施加压力使钢筋焊接。常用于竖向钢筋的接长，有自动与手工加压两种。v外观检查：电渣压力焊接头突出部分至少高出钢筋表面4mm，不得有裂纹和明显的烧伤缺陷，轴线偏移不得大于0.1倍钢筋直径，同时不得超过2mm；接头弯折不得超过4。v力学性能试验：每300个接头为一批（不足300个也为一批），切取三个试件做强度检验，如有一根不合格，则加倍取样，重作试验，如仍有一根不合格则该批接头为不合格品。钢筋电渣压力焊接头缺陷及防止措施焊接缺陷防止措施偏心矫直钢筋接头、放正钢筋夹紧、顶压力适当、保证夹具完好无伤弯折 矫直钢筋接头、放正钢筋、延缓松开钢筋夹具时间咬边调小电流、缩短焊接时间、适当加大顶压力、及时停机未 熔 合提高下送钢筋速度、延迟断电时间、适当加大焊接电流焊包不匀 磨平钢筋端头、放正铁丝圈、适当加大熔化量气孔 按要求烘烤焊剂、清除铁锈烧伤 钢筋端部彻底除锈、夹紧钢筋焊包下流 塞好石棉布（五）电弧焊电弧焊的常见接头型式有以下几种 1搭接焊：有单面焊缝和双面焊缝两种。2帮条焊：有单面焊缝和双面焊缝两种v要求：当采用帮条或搭接焊时，焊缝长度不应小于帮条或搭接长度，焊缝高度h0.3d，并不得小于4mm；焊缝宽度b0.7d，并不得小于10mm。v力学性能试验：在现场安装条件下，以300个同类型接头为一批（不足300个仍为一批），每批切取三个接头进行拉伸试验，如有一个不合格，取双倍试件复验，如仍有一个不合格，则该批接头为不合格品。3坡口焊：有平焊和立焊两种。4溶槽帮条焊接头（新工艺）5预埋铁件焊头v可分为对接接头和搭接接头，对接接头有分为角焊和穿孔塞焊。v一般来说，当钢筋直径为625mm时，采用角焊；当钢筋直径为20 30mm时，宜采用穿孔塞焊。（六）气压焊（六）气压焊 用氧气、乙炔火焰加热钢筋接头，温度达到塑性状态时施加压力，使钢筋接头压接在一起的工艺就是气压焊。气压焊进行竖向、水平、斜向等全方位焊接。（七）电阻点焊适用：钢筋的交叉连接，常用来焊接钢筋网片。工艺参数：电流强度、通电时间和电极压力。要求：焊点应有一定的压入深度，对于热轧钢筋，压入深度为较小钢筋直径的2545；点焊冷拔光圆钢丝、冷轧带肋钢筋时，压人深度为较小钢筋直径的2540。检验：同一厂家生产的同一钢筋直径、同一级别的钢筋每20t为一检验批，应随机抽取一张网片，在纵、横向钢筋上各截取2根试件，分别进行拉伸和冷弯试验。并在同一根非受拉钢筋上随机截取3个抗剪试件进行抗剪试验。三、钢筋机械连接（一）连接方法分类及适用范围（一）钢筋套筒挤压连接（二）锥形螺纹连接（三）钢筋滚压直螺纹套筒连接 根据滚压直螺纹成型方式，又可分为直接滚压螺纹、挤压肋滚压螺纹、剥肋滚压螺纹三种类型。1滚压直螺纹加工（1）直接滚压螺纹加工（2）挤肋滚压螺纹加工（3）剥肋滚压螺纹加工2 2、钢筋直螺纹现场连接施工钢筋直螺纹现场连接施工 六、钢筋的配料六、钢筋的配料 钢筋下料长度=外包尺寸之和-弯曲处的量度差值+两端弯钩增长值。（一）中间弯折处量度差值 钢筋弯曲度量差值表钢筋弯曲度量差值表(二二)钢筋未端弯钩或弯折增长值钢筋未端弯钩或弯折增长值 （a a）半圆弯钩；）半圆弯钩；（b b）直弯钩；）直弯钩；（c c）斜弯钩）斜弯钩 光圆钢筋的弯钩增加长度，按上图所示的简图（弯心直径为2.5d、平直部分为3d）计算：对半圆弯钩为6.25d，对直弯钩为3.5d，对斜弯钩为4.9d。钢筋弯曲角度30456090135度量差值0.35d0.5d0.85d2d2.5d 在生产实践中，由于实际弯心直径与理论弯心直径有时不一致，钢筋粗细和机具条件不同等而影响平直部分的长短（手工弯钩时平直部分可适当加长，机械弯钩时可适当缩短），因此在实际配料计算时，对弯钩增加长度常根据具体条件，采用经验数据，见下表。半圆弯钩增加长度参考表（用机械弯）钢筋直径（mm）68 1012 1820 2832 36一个弯钩长度（mm）406d5.5d5d4.5d（三）箍筋弯钩（三）箍筋弯钩 箍筋未端的弯钩形式应符合设计要求，当设计无具体要求时，用HPB235级钢筋制作的箍筋，其弯钩的弯曲直径应大于受力钢筋直径，且不小于箍筋直径的2.5倍；弯钩平直部分的长度，对一般结构，不宜小于箍筋直径的5倍，对有抗震要求的结构，不应小于箍筋直径的10倍。v弯钩形式，一般形式可按图（b）、（c）加工，对有抗震要求和受扭的结构，可按图4-62（a）加工。箍筋度量方法：量外包尺寸和量内皮尺寸。（a）量外包尺寸；（b）量内皮尺寸 箍筋调整值 箍筋量度方法箍筋直径（mm）456810 12量外包尺寸40506070量内皮尺寸80100120150 170变截面构件箍筋变截面构件箍筋变截面构件箍筋图根据比例原理，每根箍筋的长短差数，可按下式计算：式中 lc箍筋的最大高度；ld箍筋的最小高度；n箍筋个数，等于s/a1；s最长箍筋和最短箍筋之间的总距离；a箍筋间距。（四）钢筋理论重量的计算（四）钢筋理论重量的计算v钢筋重量=钢筋长度相应直径钢筋每米长的理论重量v钢筋每米长的理论重量见表4-15 八、钢筋的代换八、钢筋的代换 （一）钢筋代换原则（一）钢筋代换原则 1、等强度代换v式中 As1/As2代换前/代换后钢筋总面积；fy1/fy2 代换前/代换后设计强度；2、等面积代换 按最小配筋率配筋时，代换时应满足下式：As2 As1 3、构件按裂缝宽度或抗裂性要求控制时 先按前两种代换，再予以裂缝等验算。As2 fy2 As1 fy1 （二）钢筋代换注意事项（二）钢筋代换注意事项1对某些重要构件，如吊车梁、薄腹梁、桁架下弦等，不宜用HPB235级光圆钢筋代替HRB335和HRB400级带肋钢筋。2钢筋代换后，应满足配筋构造规定，如钢筋的最小直径、间距、根数、锚固长度等。3同一截面内，可同时配有不同种类和直径的代换钢筋，但每根钢筋的拉力差不应过大（如同品种钢筋的直径差值一般不大于5mm），以免构件受力不匀。4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。5偏心受压构件（如框架柱、有吊车厂房柱、桁架上弦等）或偏心受拉构件作钢筋代换时，不按整个截面配筋量计算，应按受力面（受压或受拉）分别代换。6当构件受抗裂、裂缝宽度或挠度控制时，钢筋代换后应进行抗裂、裂缝宽度或挠度验算。7预制构件的吊环，必须采用未经冷拉的HPB235级热轧钢筋制作，严禁以其它钢筋代换。九、钢筋加工、绑扎、安装与验收九、钢筋加工、绑扎、安装与验收（一）（一）钢筋加工钢筋加工(P82)(P82)调直、除锈、下料切断、接长、弯曲成型1、调直（1）冷拉调直：冷拉调直机，冷拉率4%、/1%；或锤直、扳直。（2）调直机调直2、除锈：调直过程中，既完成；或用钢丝刷、盘；电动除锈机；酸洗等除锈。3、下料切断：按下料长度下料 机械：钢筋切断机（圆盘锯）：d40mm，手动液压切断机：d16mm，手动切断器：d12mm。问：对于直径大于40mm的钢筋怎么办？4、接长：前面已讲5、弯曲成型：用四头弯曲机（箍筋）或手动扳手。（二）绑扎、安装（二）绑扎、安装 （P83P83）1 1、绑扎、安装一般要求、绑扎、安装一般要求 2 2、保证保护层厚度、保证保护层厚度保护层保证措施：保护层保证措施：1、塑料卡 2、砼块 3、水泥砂浆块 4、钢筋马蹄凳（三）检查验收（三）检查验收 钢筋工程属于隐蔽工程，在浇筑混凝土之前施工单位应会同监理单位、设计单位、建设单位对钢筋及预埋件进行检查验收并做隐蔽工程记录。钢筋配料实例钢筋配料实例例已知某教学楼钢筋混凝土框架梁KL2的截面尺寸与配筋见下图a，共计5根。混凝土强度等级为C25。求各种钢筋下料长度。图a 钢筋混凝土框架梁KL2平法施工图解 1绘制钢筋翻样图根据规范中“配筋构造”的有关规定，得出：（1）纵向受力钢筋端头的混凝土保护层为25mm；（2）框架梁纵向受力钢筋25的锚固长度为3525=875mm，伸入柱内的长度可达50025475mm，需要向上（下）弯400mm；（3）悬臂梁负弯矩钢筋应有两根伸至梁端包住边梁后斜向上伸至梁顶部；（4）吊筋底部宽度为次梁宽+250mm，按45向上弯至梁顶部，再水平延伸20d=2018360mm。对照KL2框架梁尺寸与上述构造要求，绘制单根钢筋翻样图（图b），并将各种钢筋编号。图b KL1框架梁钢筋翻样图2计算钢筋下料长度 计算钢筋下料长度时，应根据单根钢筋翻样图尺寸，并考虑各项调整值。号受力钢筋下料长度为：（7800225）240022258450mm号受力钢筋下料长度为：（9650225）40035020050032250.52510888mm号吊筋下料长度为：3502（1060360）40.5253140mm号箍筋下料长度为：2（770270）702150mm号箍筋下料长度，由于梁高变化，因此要先按公式算出箍筋高差。箍筋根数n（1850100）/200110，箍筋高差（570370）/（101）22mm每个箍筋下料长度计算结果列于下表：