钢筋连接培训课件

目录一、钢筋连接的类型二、钢筋机械连接三、延伸与拓展一、钢筋连接的类型钢筋连接绑扎连接——绑扎搭接接头；焊接连接——闪光对焊接头、电弧焊接头、电渣压力焊接头、气压焊接头；机械连接——套筒冷压接头、螺纹套管钢筋接头。1.1钢筋绑扎连接钢筋绑扎注意事项及要求：（1）钢筋绑扎安装前，应先熟悉施工图纸，核对钢筋配料单和料牌，研究钢筋安装和与有关工种配合的顺序，准备绑扎用的铁丝、绑扎工具、绑扎架等。（2)钢筋绑扎一般用18～22号铁丝，其中22号铁丝只用于绑扎直径12mm以下的钢筋。钢筋绑扎要求（3）轴心受拉及小偏心受拉构件的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接接头；当受拉钢筋的直径d＞28mm及受压钢筋d＞32mm时不宜采用绑扎搭接接头。（4）同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜相互错开，位于同一连接区段内（钢筋搭接长度的1.3倍）的受拉钢筋搭接接头面积百分率：对梁类、板类及墙类构件不宜大于25%，对柱类构件不宜大于50%。（5）钢筋搭接处，应在中心和两端用铁丝扎牢；绑扎接头的搭接长度应符合设计要求且不得小于规范规定的最小搭接长度（受拉钢筋300mm，受压钢筋200mm）。⑹纵向受拉钢筋的最小锚固长度：注：带肋钢筋直径d＞25mm时，最小搭接长度按相应数值乘以１.1取用；有抗震设防要求的构件，最小搭接长度按相应数值乘以1.05(三级抗震)～１.15(一、二级抗震)取用。1.2钢筋焊接钢筋焊接注意事项及要求：①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。②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。③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。④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。⑤进行闪光对焊、电阻点焊、电渣压力焊、埋弧压力焊时，应观察电源电压波动情况，当电源电压下降在5～8%时，应提高焊接变压器级数，当大于或等于8%时，不得进行焊接。将两钢筋安放成对接形式，利用低电压强电流产生的电阻热使接触点金属熔化，产生强烈飞溅形成闪光。闪平钢筋端面并加热，最后迅速施加顶锻力，完成焊接。闪光对焊工艺连续闪光对焊：连续闪光移动钢筋顶锻钢筋适用于：直径小于25mm的I-III级钢筋。预热闪光对焊一次连续闪光短暂闭合，少量闪光二次连续闪光顶锻1.2.1闪光对焊-（熔焊的一种）熔化不间断地顶锻焊接预热继续加热闪平断面钢筋焊接闪光对焊机闪光对焊接头闪光对焊接头利用电弧产生的热量进行焊接。电弧焊接头主要形式：搭接焊、帮条焊、坡口焊、窄间隙焊等。帮条焊——宜采用双面焊，当不能进行双面焊时，可采用单面焊。用于直径为20mm以上的Ⅰ～Ⅲ级钢筋。当帮条钢筋级别与主筋相同时，帮条直径可与主筋相同或小一个规格；当帮条直径与主筋相同时；帮条钢筋级别可与主筋相同或低一个级别。帮条焊接头的焊缝厚度s≥0.3d；焊缝宽度b≥0.7d；两主筋端面的间隙应为2～5mm。钢筋种类焊缝形式帮条长度HPB235单面焊≥8d双面焊≥4dHRB335及HRB400单面焊≥10d双面焊≥5d1.2.2电弧焊接-（熔焊的一种）搭接焊——用于HPB235、HRB335及HRB400钢筋，焊接时宜采用双面焊。当不能进行双面焊时，可采用单面焊。搭接长度、焊缝厚度均与帮条长度相同。搭接焊时，焊接端钢筋应预弯，并应使两钢筋的轴线在一直线上。适用于Ⅰ、Ⅱ级钢筋的接驳，帮条宜采用与主筋同级别，同直径的钢筋制作坡口焊施工前在焊接钢筋端部切口形成坡口。坡口面应平顺，切口边缘不得有裂纹、钝边和缺棱。适用于直径为18～40mm的Ⅰ～Ⅲ级钢筋。窄间隙焊——将两钢筋安放成水平对接形式，并置于铜模内，中间留有少量间隙，用焊条从接头根部引弧，连续向上焊接完成的一种电弧焊方法。适用于直径为16mm及以上的水平钢筋。为保证接头部位的引弧质量和不失去熔化的金属液，可用铜模或直接用角钢模。电渣压力焊（简称竖焊）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。该工艺操作简单、工效高、成本低、比电弧焊接头节电80%以上，比绑扎连接和帮条焊节约钢筋30%。特点：与电弧焊比，效率高5～6倍；成本低；质量易保证。适用——多用于施工现场直径12～40mm的竖向或斜向（倾斜度4：1）钢筋的焊接接长。工艺流程电弧引燃过程、造渣过程和挤压过程。1.2.3电渣压力焊—（熔焊的一种）①下夹钳夹住下钢筋;②扶直上钢筋并夹牢于上夹钳中,使上下钢筋处于同一铅垂线上;③安装引弧导电铁丝圈;④套上焊剂盒;⑤将焊剂装入焊剂盒,并用棒条插捣;⑥将焊机的负极线连接于上钢筋;下夹钳夹住下钢筋扶直上钢筋并夹牢于上夹钳焊剂盒用小铁簸箕将焊剂装入边装入边用棒条插捣焊机的负极线连接⑦通电后,摇动手柄将上钢筋略上提引弧，稳定电弧，使上下钢筋两端面均匀烧化⑧电弧稳定燃烧、上钢筋熔化；⑨电弧熄灭转为电渣过程，渣池产生大量电阻热使钢筋端部继续熔化;⑩切断电流、迅速顶压并持续几秒钟。焊接完成后，回收剩余的焊剂，可重复使用。摇动手柄引弧稳弧、电渣、熔化回收剩余焊剂焊接完成后的接头被包围在渣壳中，让接头保温半小时左右。待冷却后敲去渣壳，露出带金属光泽的鼓包接头。合格的电渣压力焊接头不合格的电渣压力焊接头1.2.4气压焊—（属于压焊，不属于熔焊）采用氧乙炔火焰或其它火焰对两钢筋对接处加热，使其达到朔性状态，或熔化状态后加压完成的一种压焊方法。特点：设备简单，效率高，成本低。适用：16-40mm的I-II及钢筋的竖向或斜向钢筋的焊接。钢筋气压焊是一种经济不用电的钢筋连接方法，图为将气压焊应用于水平钢筋的连接。钢筋焊接连接—气压焊边加压边加热，两钢筋连接端面紧密接触在一起，金属原子互相扩散，形成有效的连接。二、钢筋机械连接钢筋机械连接又称为“冷连接”，是继绑扎、焊接之后的第三代钢筋接头技术。具有接头强度高于钢筋母材、速度比电焊快多倍、无污染、节省钢材20％等优点。机械连接的分类墩粗直镙纹接头滚轧直镙纹接头带肋钢筋套筒冷挤压接头直接滚轧剥肋滚轧2.1机械连接类型特点——与电焊相比，效率高，连接可靠，无明火作业，设备简单，不受气候影响等。2.1.1套筒冷压钢筋接头通过挤压力使连接用钢套筒塑性变形与带肋钢筋紧密咬合形成的接头。2.1.2螺纹套管连接接头分锥螺纹连接与直螺纹连接两种。它是把钢筋的连接端加工成螺纹（简称丝头），通过螺纹连接套把两根带丝头的钢筋，按规定的力矩值连接成一体的钢筋接头。适用——直径大于20mm的变形(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)钢筋。2.1.3直螺纹套筒连接直螺纹套筒连接分为滚压直螺纹和墩粗直镙纹接头。钢筋机械连接——冷压套筒连接冷压套筒钢筋连接是利用钢套筒的变形，与变形钢筋咬合在一起形成良好的连接。由于钢套筒的长度相对长，其经济指标比滚轧直螺纹套筒连接差，现逐渐被直螺纹套筒连接取代。冷压套筒采用液压千斤顶作为压接钳，操作时对钢筋的间距有一定要求，图为冷压套筒连接。冷压套筒连接主要为径向冷压技术。挤压接头试件斜向钢筋挤压接头冷压套筒连接的接头质量可靠，特别适用于大直径钢筋的连接以及受疲劳荷载的结构钢筋连接。垂直钢筋挤压接头挤压机螺纹套筒连接原理：螺纹套筒连接是将两根待接钢筋的端部和套管预先加工成螺纹，然后用手和力矩扳手将两根钢筋端部旋入套筒形成机械式钢筋接头。螺纹套筒连接分锥形螺纹连接和直螺纹连接两种。锥形螺纹钢筋连接克服了套筒挤压连接技术存在的不足。但存在螺距单一的缺陷，已逐渐被直螺纹连接接头所代替。锥螺纹钢筋连接施工工艺流程钢筋断料→剥肋滚压螺纹→丝头检验→套丝保护→连接套筒检验→现场连接→接头检验。钢筋剥肋滚丝机钢筋螺纹剥肋滚压中滚压成型的钢筋接头4种直螺纹连接方法的优缺点：⑴镦粗直螺纹连接：镦粗直螺纹连接接头：通过钢筋端头镦粗后制作的直螺纹和连接件螺纹咬合形成的接头。其工艺是：先将钢筋端头通过镦粗设备镦粗，再加工出螺纹，其螺纹小径不小于钢筋母材直径，使接头与母材达到等强。国外镦粗直螺纹连接接头，其钢筋端头有热镦粗又有冷镦粗。热镦粗主要是消除镦粗过程中产生的内应力，但加热设备投入费用高。我国的镦粗直螺纹连接接头，其钢筋端头主要是冷镦粗，对钢筋的延性要求高，对延性较低的钢筋，镦粗质量较难控制，易产生脆断现象。镦粗直螺纹连接接头其优点是强度高，现场施工速度快，工人劳动强度低，钢筋直螺纹丝头全部提前预制，现场连接为装配作业。其不足之处在于镦粗过程中易出现镦偏现象，一旦镦偏必须切掉重镦；镦粗过程中产生内应力，钢筋镦粗部分延性降低，易产生脆断现象，螺纹加工需要两道工序两套设备（镦粗机和套丝机）完成。⑵直接滚压直螺纹连接：是把带肋钢筋放进滚压机通过滚丝轮滚压成型。其优点是：螺纹加工简单，设备投入少，不足之处在于螺纹精度差，存在虚假螺纹现象。由于钢筋粗细不均，公差大，加工的螺纹直径大小不一致，给现场施工造成困难，使套筒与丝头配合松紧不一致，有个别接头出现拉脱现象。由于钢筋直径变化及横纵肋的影响，使滚丝轮寿命降低，增加接头的附加成本，现场施工易损件更换频繁。⑶剥肋滚压直螺纹连接：是先将钢筋接头纵、横肋剥切处理，使钢筋滚丝前的柱体直径达到同一尺寸，然后滚压成型。它集剥肋、滚压于一体，成型螺纹精度高，滚丝轮寿命长，是目前直螺纹套筒连接的主流技术。优点：①螺纹牙型好，精度高，牙齿表面光滑；②螺纹直径大小一致性好，容易装配，连接质量稳定可靠；③滚丝轮寿命长，接头附加成本低。滚丝轮可加工5000～8000个丝头，比直接滚压寿命提高了3～5倍；④接头通过200万次疲劳强度试验，接头处无破坏；⑤在-40ºC低温下试验，其接头仍能达到与母材等强，抗低温性能好。（4）锥螺纹连接接头：通钢筋端头特制的锥形螺纹和连接件锥形螺纹咬合形成的接头。锥螺纹连接技术的诞生克服了套筒挤压连接技术存在的不足。锥螺纹丝头完全是提前预制，现场连接占用工期短，现场只需用力矩扳手操作，不需搬动设备和拉扯电线，深受各施工单位的好评。但是锥螺纹连接接头质量不够稳定。由于加工螺纹的锥螺小径削弱了母材的横截面积，从而降低了接头强度，一般只能达到母材实际抗拉强度的85～95%。我国的锥螺纹连接技术和国外相比还存在一定差距，最突出的一个问题就是螺距单一，从直径16～40mm钢筋采用螺距都为2.5mm，而2.5mm螺距最适合于直径22mm钢筋的连接，太粗或太细钢筋连接的强度都不理想，尤其是直径为36mm,40mm钢筋的锥螺纹连接，很难达到母材实际抗拉强度的0.9倍。许多生产单位自称达到钢筋母材标准强度，是利用了钢筋母材超强的性能，即钢筋实际抗拉强度大于钢筋抗拉强度的标准值。由于锥螺纹连接技术具有施工速度快、接头成本低的特点，自二十世纪90年代初推广以来也得到了较大范围的推广使用，但由于存在的缺陷较大，逐渐被直螺纹连接接头所代替。3.1钢筋机械连接接头分级钢筋机械连接接头根据抗拉强度以及高应力和大变形条件下反复拉压形成的差异，接头可分为三个等级：Ⅰ级：接头抗拉强度不小于被连接钢筋实际抗拉强度或1.10倍钢筋抗拉强度标准值，并具有高延性及反复拉压性能。Ⅱ级：接头抗拉强度不小于被连接钢筋抗拉强度标准值，并具有高延性及反复拉压性能。Ⅲ级：接头抗拉强度不小于被连接钢筋屈服强度标准值的1.35倍，并具有一定的延性及反复拉压性能。三、延伸与拓展钢筋在受到外力作用下会产生变形，变形过程分为弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。在屈服阶段之前，如果卸去外力，还可以恢复到以前状态（物理变化），标准值说的就是下屈服值（例：HRB335钢筋屈服点为335Mpa。抗拉强度为最大力强度，即为455Mpa.）一般设计时都采用屈服强度为设计值，所以设计值远远小于抗拉强度，就是考虑到钢筋在收到外力作用下的变形，（即：在达到屈服强度还可以回复原来状态）。（延伸例一）钢筋屈服强度与抗拉强度的说明钢筋机械连接接头位置钢筋直螺纹接头在同一连接区段内有钢筋接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率(接头百分率)，均应符合如