钢筋工程施工技术

第二节钢筋工程施工技术重点：钢筋配料、代换、加工、连接、安装第二节钢筋工程（钢筋加工与安装）一、钢筋的加工钢筋的加工有冷拉、冷拔、除锈、调直、下料剪切及弯曲成型。钢筋加工的形状、尺寸应符合设计要求，其偏差应符合表4.12的规定。（一）钢筋的冷加工A、钢筋的冷拉：钢筋的冷拉是在常温下对钢筋进行强力拉伸，拉应力超过钢筋的屈服强度，使钢筋产生塑性变形，以达到调直钢筋，提高强度的目的。冷拉钢筋的控制可用控制应力或控制冷拉率的方法B、钢筋的冷拔钢筋的冷拔是用强力将直径6～8㎜的I级钢筋在常温下通过特制的钨合金拔丝模，多次拉拔成比原钢筋直径小的钢丝。冷拔低碳钢丝分为甲、乙级，甲级钢丝主要用作预应力混凝土构件的预应力筋，乙级钢丝用于焊接网片和焊接骨架、架立筋、箍筋和构造钢筋。（二）钢筋的调直、切断、除锈1、调直钢筋调直宜采用机械方法，也可以采用冷拉。对局部曲折、弯曲或成盘的钢筋在使用前应加以调直。HPB235冷拉率≦4%，HRB335、HEB400、RRB400≦1%2、除锈钢筋除锈一般可以通过以下两个途径：（1）大量钢筋除锈可通过钢筋冷拉或钢筋调直机调直过程中完成；（2）少量的钢筋局部除锈可采用电动除锈机或人工用钢丝刷、砂盘以及喷砂和酸洗等方法进行。3、切断切断前，应将同规格钢筋长短搭配，统筹安排，一般先断长料，后断短料，以减少短头和损耗。钢筋切断可用钢筋切断机或手动剪切器。直径大于40mm的钢筋需用氧气乙炔火焰或电弧割切。4、弯曲成型钢筋弯曲的顺序是画线、试弯、弯曲成型。画线主要根据不同的弯曲角在钢筋上标出弯折的部位，以外包尺寸为依据，扣除弯曲量度差值。钢筋弯曲有人工弯曲和机械弯曲。二、钢筋的连接钢筋的连接方法主要有：绑扎连接、焊接连接、机械连接。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，接头末端至钢筋弯起点的距离不应小于钢筋直径的10倍。（一）绑扎连接钢筋搭接处，应在中心及两端用20～22号铁丝扎牢。受拉钢筋绑扎连接的搭接长度，应符合；受压钢筋绑扎连接的搭接长度，应取受拉钢筋绑扎连接搭接长度的0.7倍。（二）焊接连接方法有：闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊、电阻点焊、气压焊等。受力钢筋采用焊接连接接头时，设置在同一构件内的焊接接头应相互错开，具体规定可参考现行规范及教材规定。ａ、闪光对焊连续闪光焊（φ25㎜以下）预热闪光焊（φ25㎜以上）闪光－预热－闪光焊（φ25㎜以上）钢筋对焊接头的外形图1—钢筋；2—接头钢筋闪光对焊后，应对接头进行外观检查，（无裂缝和烧伤，接头弯折不大于4°，轴线偏移不大于1/10的钢筋直径，也不大于2㎜），同时应按规格接头6％的比例，做三根拉伸试验和三根冷弯试验，其抗拉强度实测值不应小于母材的抗拉强度，且断于接头的外处。ｂ、电弧焊：搭接接头（单面、双面）帮条接头（单面、双面）坡口接头（平焊、立焊）熔槽帮条焊帮条焊接头搭接焊接头采用帮条或搭接焊时，应满足下列条件：焊缝长度不应小于帮条或搭接长度焊缝长度ｈ≥0.3ｄ，并不小于4㎜焊缝宽度ｂ≥0.7ｄ，并不小于10㎜电弧焊外观检查：一般要求表面平整，无裂纹，无较大凹陷、焊瘤，无明显咬边，气孔、夹渣等缺陷。取样：每一楼层以300个同类型接头为一批，每一批选取三个接头进行拉伸试验，如一个不合格，取双倍试件复试，再有一个不合格，再有一个不合格，在该批接头不合格。ｃ、电渣压力焊一般多用于结构构件内竖向钢筋的接长,，应用较为广泛。外观检查：焊接接头上下钢筋的轴线应尽量一致，其最大偏移不得超过0.1ｄ，同时也不得大于2㎜，不得有明显的烧伤缺陷和裂纹。取样：每300个接头为一批，（不足300个也为一批），切取三个试件做拉伸试验，如有一根不合格，则再双倍取样，重作试验，如仍有一根不合格，则该批接头为不合格。（三）机械连接钢筋机械连接接头的类型很多，主要有：套筒挤压接头、锥螺纹套筒接头、等强直螺纹套筒接头等。这些机械连接接头多是通过连接件的机械咬合作用或钢筋端面的承压作用，将一根钢筋的力传递至另一根钢筋上的连接方法。三、钢筋配料钢筋配料就是根据施工图，分别计算构件各钢筋的直线下料长度、根数、重量、编制钢筋配料单，作为备料、加工和结算的依据。2、钢筋下料长度的计算原则及规定(1)钢筋长度结构施工图中所指钢筋长度是钢筋外缘之间的长度，即外包尺寸，这是施工中量度钢筋长度的基本依据。钢筋的下料长度是钢筋中心线长度。(2)混凝土保护层厚度混凝土保护层是指受力钢筋外缘至混凝土构件表面的距离，其作用是保护钢筋在混凝土结构中不受锈蚀。无设计要求时应符合表4.5规定。表4.5纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度(mm)环境类别板、墙、壳梁柱≤C20C25~C45≥C50≤C20C25~C45≥C50≤C20C25~C45≥C50一201515302525303030二a－2020－3030－3030b－2520－3530－3530三－3025－4035－4035(3)弯曲量度差值钢筋长度的度量方法系指外包尺寸，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扣除。根据理论推理和实践经验，列于表4.6。表4.6钢筋弯曲量度差值钢筋弯起角度30°45°60°90°135°钢筋弯曲调整值0.35d0.5d0.85d2d2.5d(4)钢筋弯钩增加值弯钩形式最常用的是半圆弯钩，即180°弯钩。受力钢筋的弯钩和弯折应符合下列要求：HPB235钢筋末端应作180°弯钩，其弯弧内直径不应小于钢筋直径的2.5倍，弯钩的弯后平直部分长度不应小于钢筋直径的3倍。弯180°弯钩时弯钩增加值取6.25d，弯90°弯钩时弯钩增加值取3.5d，弯135°弯钩时弯钩增加值取4.9d。A、钢筋弯曲处的量度差值90°的量度差值为1.75ｄ≈2ｄ45°的量度差值为0.5ｄ60°的量度差值为0.85ｄ135°的量度差值为2.5ｄＢ、半圆弯钩增加长度半圆弯钩增加长度（包括量度差值）为6.25ｄＣ、箍筋弯钩增加值弯心直径＞2.5ｄ，且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。对90°/90°，D＝2.5ｄ，平直段为5ｄ，两个弯钩增加值为11ｄ对90°/180°，D＝2.5ｄ，平直段为5ｄ，两个弯钩增加值为14ｄ对135°/135°，D＝2.5ｄ，平直段为5ｄ，两个弯钩增加值为14ｄ(6)箍筋调整值为了箍筋计算方便，一般将箍筋弯钩增长值和量度差值两项合并成一项为箍筋调整值，见表4.7。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度。表4.7箍筋调整值箍筋量度方法箍筋直径(mm)4~56810~12量外包尺寸量内包尺寸4080501006012070150~170(6)钢筋下料长度计算直钢筋下料长度=直构件长度-保护层厚度+弯钩增加长度弯起钢筋下料长度=直段长度+斜段长度-弯折量度差值+弯钩增加长度箍筋下料长度=直段长度+弯钩增加长度-弯折量度差值或箍筋下料长度=箍筋周长+箍筋调整值钢筋下料长度＝外包尺寸＋弯钩增加长度－量度差值【例】某建筑物简支梁配筋如图5-25所示，试计算钢筋下料长度。钢筋保护层取25mm。(梁编号为L1共10根)解题过程【解】1.绘出各种钢筋简图(见表5－15)。表5－15钢筋配料单2.计算钢筋下料长度①号钢筋下料长度(6240+2×200-2×25)-2×2×25+2×6.25×25=6802(mm)②号钢筋下料长度6240-2×25+2×6.25×12=6340(mm)③号弯起钢筋下料长度上直段钢筋长度240+50+500-25=765(mm)斜段钢筋长度(500-2×25)×1.414=636(mm)中间直段长度6240-2×(240+50+500+450)=3760(mm)下料长度(765+636)×2+3760-4×0.5×25+2×6.25×25=6824(mm)④号钢筋下料长度计算为6824mm。⑤号箍筋下料长度宽度200-2×25+2×6=162(mm)高度500-2×25+2×6=462(mm)下料长度为(162+462)×2+50=1298(mm)2.某梁钢筋如图所示，Φ20，图示尺寸均为外包尺寸，单位mm。已知量度差值：30°时为0.3d；45°时为0.5d；90°时为2d；135°时为2.5d；180°弯勾增加值为6.25d求：钢筋的下料长度即中心线长度L下（㎜）解：L下=外包尺寸－量度差值＋弯勾长度=（300＋600＋800＋900＋3000＋900＋1500＋700＋500）-（3×2×20＋5×0.5×20）＋6.25×2×20＝9280mm注：外包尺寸（4分），量度差值（8分）弯勾长度（3分）钢筋下料长度计算。保护层厚度25mm。画简图并标注尺寸，单位：mm（10分）第二节钢筋工程（钢筋代换）一、代换原则及方法当施工中遇到钢筋品种或规格与设计要求不符时，可参照以下原则进行钢筋代换。1、等强度代换方法当构件配筋受强度控制时，可按代换前后强度相等的原则代换，称作“等强度代换”。如设计图中所用的钢筋设计强度为fy1，钢筋总面积为AS1，代换后的钢筋设计强度为fy2，钢筋总面积为AS2，则应使：1122sysyAfAf21112222yyndfndf即　　2、等面积代换方法当构件按最小配筋率配筋时，可按代换前后面积相等的原则进行代换，称“等面积代换”。代换时应满足下式要求：12ssAA212122d则　　nnd(3)当构件配筋受裂缝宽度或挠度控制时，代换后应进行裂缝宽度或挠度验算。3、当构件配筋受裂缝宽度或挠度控制时，代换后应进行裂缝宽度或挠度验算二、计算1、实例讲解某轴心受拉构件原设计为HPB235级4φ16，现拟用HPB235级φ14钢筋代换，求代换后钢筋根数。解：n2≥n1*d12/d22=4×162/142=5.22(取6根)习题1、某梁主筋原设计4根直径为18mm的HRB335级钢筋，现拟用HPB235级直径为20mm钢筋代换，求代换后钢筋的根数n是多少？对于Ⅰ级钢筋，钢筋强度设计值为fy=210MPa对于Ⅱ级钢筋，钢筋强度设计值为fy=310MPa解：n2≥n1d12fy1/（d22fy2）=4×182×310/(202×210)=4.8，取5根。2、练习某梁主筋原设计4根直径为18mm的HRB335级钢筋，现拟用直径为20mm的HPB235级钢筋代换，求代换后钢筋根数。三、代换注意事项钢筋代换时，应办理设计变更文件，并应符合下列规定：1、重要受力构件(如吊车梁、薄腹梁、桁架下弦等)不宜用HPB235钢筋代换变形钢筋，以免裂缝开展过大。2、钢筋代换后，应满足混凝土结构设计规范中所规定的钢筋间距、锚固长度、最小钢筋直径、根数等配筋构造要求。3、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。4、有抗震要求的梁、柱和框架，不宜以强度等级较高的钢筋代换原设计中的钢筋；如必须代换时，其代换的钢筋检验所得的实际强度，尚应符合抗震钢筋的要求。5、预制构件的吊环，必须采用未经冷拉的HPB235钢筋制作，严禁以其他钢筋代换。6、当构件受裂缝宽度或挠度控制时，钢筋代换后应进行刚度、裂缝验算课后作业：某基础底板配筋为φ14·150（按最小配筋率），现拟用φ16的钢筋等面积代换，计算代换后配筋。四、安装1、准备工作：先熟悉图纸，核对成品钢筋的钢号、直径、形状、尺寸和数量是否与配料单、料牌相符，研究钢筋安装和有关工种的配合顺序准备绑扎用的材料、工具。2、钢筋绑扎程序划线—摆筋—穿箍—绑扎—安装垫块。1.钢筋的连接方法有（）A.焊接B.机械连接C.铆接D.绑扎连接E.化学粘结