第4章混凝土工程钢筋工程.pptx
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1、钢筋的种类及符号说明热轧钢筋的符号说明HPB235 生产工艺:hot rolled 表面形状:plain(光面)钢筋:bar 屈服强度第1页/共86页 钢筋的种类及符号解释热轧钢筋的符号说明HRB335 hot rolledribbed(肋)bar RRB400 remained heat treatmentribbed bar 第2页/共86页1 钢筋的种类及符号说明预应力钢筋的符号说明钢绞线 S Strand 光面钢丝 P Plain 刻痕钢丝 I Indented 螺旋肋钢丝 H Helix 热处理钢筋 HT Heat-treated 第3页/共86页3.1 钢筋的检验 u钢筋的分类 l
2、按机械性能分类普通钢筋的种类、强度和弹性模量种类种类符号符号d d(mmmm)f fykyk(MPa)(MPa)f fy y(MPa)(MPa)f fy y(MPa)(MPa)E E(10(105 5MPa)MPa)热轧光热轧光圆钢筋圆钢筋HPB235HPB235(Q235)(Q235)8 820202352352102102102102.12.1热轧带热轧带肋钢筋肋钢筋HRB335HRB335(20M(20Mn nS Si i)6 650503353353003003003002.02.0HRB400HRB400(20MnSiV(20MnSiV、20MnSiNb20MnSiNb、20MnTi
3、)20MnTi)6 650504004003603603603602.02.0余热处余热处理钢筋理钢筋RRB400RRB400(K20MnSi)(K20MnSi)8 840404004003603603603602.02.0第4页/共86页l按化学成分分类碳素钢筋普通低合金钢筋低碳钢钢筋:含碳量0.25,(如:HPB235)中碳钢钢筋:含碳量为0.250.6,高碳钢钢筋:含碳量大于0.6,(如:碳素钢丝)在低碳钢和中碳钢中加入少量合金无素(其含量一般不超过总量的3%),获得强度高和综合性能好的钢种,常用合金元素有硅、锰、钒、钛等。(如:HRB335、HRB400、RRB400和热处理钢筋40S
4、i2Mn、48Si2Mn、45Si2Cr等)第5页/共86页钢筋中主要五种元素对其性能的影响碳(C)钢中含碳量增加,钢的硬度和强度也提高,而塑性和韧性则下降,材性变脆,其焊接性也随之变差。锰(Mn)它是炼钢时作为脱氧剂加入钢中的,可使钢的塑性及韧性下降,因此含量要合适,一般含量在1.5以下。硅(Si)它也是作为脱氧剂加入钢中的,可使钢的强度和硬度增加。有时特意加入一些使其含量大于0.4,但不能超过0.6,因为它含量大时与碳(C)含量大时的作用一样。硫(S)它是一种导致钢热脆性、使钢在焊接时出现热裂纹的有害杂质。它在钢中的存在使钢的塑性和韧性下降。一般要求其含量不得超过0.045。磷(P)它也是
5、一种有害物质。磷使钢容易发生冷脆并恶化钢的焊接性能,尤其在200时,它可使钢材或焊缝出现冷裂纹。一般要求其含量低于0.045,即使有些低合金钢也必须控制在0.0500.120之间。第6页/共86页l按轧制外形分类光面钢筋:如HPB235。变形钢筋(螺纹、人字纹及月牙纹):如HRB335、HRB400等。等高肋钢筋表面和截面形状第7页/共86页 可分为:热轧钢筋、余热处理钢筋、冷拉钢筋、冷拔低碳钢丝、热处理钢筋、冷轧扭钢筋、精轧螺旋钢筋、刻痕钢丝及钢铰线等。热轧钢筋经热轧成型并自然冷却的成品钢筋。如:HPB235、HRB335、HRB400。余热处理钢筋将钢材热轧成型后立即穿水,进行表面冷却控制
6、,然后利用芯部余热自身完成回火处理所得的成品钢筋。如:RRB400。冷拉钢筋是一种现场的钢筋加工方法。冷拔钢筋加工厂对钢丝的一种加工方法,预应力钢丝基本上都要进行冷拔。l按加工工艺分类第8页/共86页 HRB400级之所以称之为新级钢筋,是因历史上曾经有过级钢筋。当时的牌号是25MnSi,其碳当量偏高且可焊性较差,强度也较低(370MPa)。HRB400级是一种低合金热轧钢筋,低合金钢筋是在碳素钢基础上,在冶炼时根据钢筋性能要求和生产条件加入适量合金元素,可使含碳量较低钢筋的获得较高强度,并能保证足够的塑性和良好的焊接性能。建设部把推广HRB400级作为十大新技术之一。HRB400级是指屈服强
7、度为400MPa(抗拉强度为570MPa)的钢筋。它可应用于非抗震和抗震设防地区的工业与民用建筑和一般构筑物,可适用于做纵向受力钢筋和箍筋、构造钢筋,以及预应力混凝土结构中的非预应力筋。附:HRB400(新级)钢筋介绍 第9页/共86页 HRB400级钢筋与目前普遍应用的级钢(HRB335)相比具有以下优点:强度高性能稳定并具有优良的工艺性能,可适用各种施工工艺。由于强度设计值提高,在一般钢筋混凝土结构中可节约钢材12%14。碳当量低焊接方便,焊接性能好。牌号牌号化学成分(不大于)化学成分(不大于)%C CSiSiMnMnP PS SCegCegHRB400HRB400 0.250.25 0.
8、800.80 1.601.60 0.0450.045 0.0450.0450.540.54HRB400级钢筋的主要化学成分 HRB400级钢筋的主要力学性能牌号牌号直径直径屈服强度屈服强度 抗拉强度抗拉强度 延伸率延伸率%HRB400HRB400 6 65050400MPa400MPa5705701414第10页/共86页 出厂质量证明书或试验报告单。按品种、批号出厂质量证明书或试验报告单。按品种、批号及直径分批验收,每批重量热轧钢筋不超过及直径分批验收,每批重量热轧钢筋不超过60t60t,钢,钢绞线为绞线为20t20t。验收内容验收内容钢筋标牌钢筋标牌外观检查外观检查:是否平直、有无损伤,表
9、面是否有裂纹、油污及锈蚀等;:是否平直、有无损伤,表面是否有裂纹、油污及锈蚀等;钢筋的性能钢筋的性能:应从每批的钢筋中任选两根,每根取两个试件分别进行:应从每批的钢筋中任选两根,每根取两个试件分别进行拉伸试验(包括屈服点、抗拉强度和伸长率的测定)和冷弯试验。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。验收有害成分如硫验收有害成分如硫(s)(s)、磷、磷(P)(P)、砷、砷(As)(As)的含量是否超过规定范围。的含量是否超过规定范围。钢筋的检验 第11页/共86页钢筋的检验 检查项目 常进行机械性能检查,包括:静力拉伸试验和冷弯试验。静力拉伸试验:得出应力一应变曲线,确定屈服强度
10、、抗拉强度、伸长率。(软钢具有明显的屈服阶段,I级钢属于软钢;而硬钢没有明显的屈服阶段,如碳素钢丝、刻痕钢丝、冷拔低碳钢丝等。)软钢应力应变关系曲线硬钢应力应变关系曲线屈服强度抗拉强度伸长率屈服强度抗拉强度伸长率第12页/共86页冷弯试验 是指钢筋在经冷加工(即常温下加工)产生塑性变形时,对产生裂缝的抵抗能力。冷弯试验是测定钢筋在常温下承受弯曲变形能力的试验。试验时不应考虑应力的大小,而将直径为d的钢筋试件,绕直径为D的弯心(D规定有1d、3d、4d、5d)弯成180或90。然后检查钢筋试样有无裂缝、鳞落、断裂等现象,以鉴别其质量是否合乎要求,冷弯试验是一种较严格的检验,能揭示钢筋内部组织不均
11、匀等缺陷。第13页/共86页l检查方法以同规格、同炉罐(批)量不多于60吨钢筋为一批,从每批中取2根,一根做拉力试验,一根做冷弯试验。机械性能试验时,若有一项试验结果不合格,则从同一批次中再取双倍试样重做试验。如仍不合格,则该批钢筋为不合格品,应降级使用。钢筋加工过程中,如发现脆断、焊接性能不良或机械性能显著不正常等现象,需检验其化学成份。第14页/共86页 钢筋的堆放(1)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;(2)钢筋应尽量堆入仓库或料棚内;(3)钢筋下面要加垫木,离地不宜少于200mm,以防钢筋锈蚀和污染。第15页/共86页钢筋半成品标识与堆放 第16页
12、/共86页4.2 钢筋翻样和配料l钢筋翻样 是建筑工地的技术人员、钢筋工长或班组长,把建筑施工图纸和结构图纸中各种各样的钢筋样式、规格、尺寸以及所在位置,按照国家设计施工规范的要求,详细的拉出清单,画出组装构图,作为作业班组进行生产制做装配的依据。具体举例如下:将混凝土结构分解成柱、梁、墙、板和楼梯等构件,以一种构件为主,画出其各种配筋。应注明钢筋的编号、数量、强度等级、直径、间距、锚固长度及搭接长度和接头位置等。对形状复杂和结构接点密度大的钢筋绘出细部大样图(加工和安装图)。第17页/共86页4.2 钢筋翻样和配料l钢筋配料单根据结构构件混凝土保护层、钢筋弯曲和弯钩等计算下料长度,编制配料单
13、。钢筋应按图施工或按有关构造要求配料,如遇钢筋规格不全时应按下列规定代换:1)按强度控制的截面或构件按钢筋等强代换;2)按最小配筋率控制的截面或构件按钢筋的最小配筋率代换。第18页/共86页等强代换式中:As1、fy1原设计钢筋的计算面积和设计强度;As2、fy2拟代换钢筋的计算面积和设计强度。等面积代换注意:1)当结构构件按裂缝宽度或抗裂性要求控制时,钢筋的代换需进行裂缝及抗裂性验算;2)钢筋代换后,有时由于受力钢筋直径加大或根数增多而需要增加排数,则构件截面的有效高度h0减小,截面强度降低,此时需复核截面强度。第19页/共86页l量度差值钢筋外包尺寸与轴线长度的差值。其值与被弯钢筋的直径和
14、钢筋的弯心直径有关。钢筋下料长度钢筋外包尺寸-弯折处量度差值重要概念问:钢筋的下料长度为外包尺寸还是轴线长度?轴线长度直筋下料长度=构件长度-保护层厚度+弯钩增加长度弯起筋下料长度=直段长度+斜段长度(+搭接长度)-弯曲调整值+弯钩增加长度箍筋下料长度=直段长度+弯钩增加长度-弯曲调整值=箍筋周长+箍筋调整值第20页/共86页弯曲类型弯 钩弯 折调整长度18013590354560901356.25d5d3.2d-0.35d-0.5d-0.85d-2d-2.5d钢筋弯曲调整长度箍筋调整值箍筋量度方法箍筋直径(mm)45681012量外包尺寸40506070量内包尺寸80100120150170
15、第21页/共86页算例练习已知梁截面配筋图如下,梁保护层为c=25mm。计算钢筋用量 第22页/共86页4.3 钢筋加工包括:冷拉、冷拔、调直、切断和弯曲u钢筋的冷拉与冷拔钢筋冷加工(包括冷拉和冷拔),冷拉可调直和除锈。钢筋拉伸变形特点:拉力在屈服强度以下,为弹性变形;拉力超过屈服强度,则出现塑性变形。钢筋冷加工能提高强度的基本原理:“变形硬化”现象,即拉力超过屈服强度,钢筋内部晶粒产生压扁或拉长的不可恢复变形,随变形量增大,晶粒破碎,滑移面塑性变形抗力迅速增大,钢筋强度提高,但塑性下降。第23页/共86页钢筋的冷拉 钢筋冷拉是指在常温下将钢筋进行强力拉伸,使拉应力超过屈服强度产生塑性变形,达
16、到提高强度和节约钢材的目的。第24页/共86页钢筋冷拉的原理第25页/共86页钢筋冷拉控制方法:钢筋冷拉控制可用控制冷拉率或控制冷拉应力两种方法。项次钢筋级别 冷拉控制应力(N/mm2)最大冷拉率(%)1HPB235 d12 280102HRB335 d25d=2840 45043050534HRB400 RRB400 d=840d=102850070054冷拉控制应力及最大冷拉率 第26页/共86页 测定冷拉率时钢筋的冷拉应力 钢筋级别 钢筋直径(mm)冷拉应力(N/mm2)HPB235 12 310HRB335 254802840460HRB400 840530RRB400 1028730
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