1、第二节 钢筋工程,目的： 1、了解钢筋分类，熟悉钢筋验收内容及存放要求。 2、掌握钢筋冷拉原理、目的及冷拉控制方法。 3、掌握钢筋冷拔原理、工艺和影响质量因素。 3、熟悉钢筋焊接连接的方法、工艺原理、技术参数。 4、熟悉钢筋机械连接的工艺及适用范围。 5、掌握钢筋下料长度的计算。 6、掌握钢筋代换原则、方法及要求。 7、熟悉钢筋绑扎安装的质量要求。,内容： 一、钢筋的种类及工程特性 二、钢筋的验收与存放 三、钢筋的冷加工（冷拉与冷拔） 四、钢筋连接 五、钢筋配料 六、钢筋代换 七、钢筋的加工、绑扎与安装,一、钢筋的种类及工程特性 1、钢筋的种类 2、工程特性,（一）钢筋的种类：1、按粗细分钢筋
2、（直径6mm）：细筋610（盘条），粗筋12（常69m直条）钢丝（直径6mm）：刻痕钢丝或碳素钢丝（盘条）2、按生产工艺热轧、热处理筋、冷拉筋、冷拔丝、冷轧筋、碳素丝、刻痕丝、钢绞线3、按化学成分1)碳素（低碳0.25%中碳0.7%高碳）；2)普通低合金（合金元素5%）。,4、热轧钢筋按强度分四,5、按外形分光圆；变形：月牙纹、人字纹、螺纹 （二）钢筋的性质：1、变形硬化可通过冷加工，提高强度。2、松弛在高应力状态下，钢筋长度不变，应力减小；预应力施工应注意。3、可焊性强度、硬度越高，可焊性越差。 （三）检验：进场出厂合格证及标志、外观、力学性能必要时化学成分按批5-60t抽样。,钢筋的性能
3、钢筋的性能主要有拉伸性能、冷弯性能和焊接性能。拉伸性能可反映钢材的强度和塑性。 钢筋拉伸时的伸长率 按下式进行计算式中：试件拉伸前的标距。目前有两种试验标距可以采用：短试件取， 长试件取； 钢筋直径；,试件拉断后，在原标距范围内，由于残余变形的存在，伸长后的标距尺寸。,（a）试件拉伸前的标距； （b）试件拉伸后的标距,钢筋的冷弯性能反映钢筋的塑性，它通过冷弯试验反映，冷弯试验是在常温下将钢筋绕直径D冷弯角度而不至于出现裂缝的试验过程，通常以冷弯角度和弯心直径D与钢筋直径d的比值来表示。当弯心直径D愈小，而冷弯角度值愈大，则塑性性能愈好。,钢筋的冷弯 冷弯角度； D弯曲直径,伸长率和冷弯试验对钢
4、筋塑性的标志是一致的。,钢筋冷弯性能,钢筋的焊接性能反映钢筋的可焊性，它直接影响钢筋焊接质量。钢筋的可焊性指钢筋是否适应通常的焊接方法与工艺的性能。可焊接性好的钢筋易于用一般焊接方法和工艺施焊，焊口处不易形成裂纹、气孔、夹渣等缺陷；焊接后钢筋的力学性能，特别是强度不低于原有钢筋，硬脆倾向小。钢材可焊接性能的好坏，主要取决于钢材的化学成分。含碳量高将增加焊接接头的硬脆性，含碳量小于0.25%的碳素钢具有良好的可焊性。加入合金元素（如硅、锰、钒、钛等），也将增大焊接处的硬脆性，降低可焊性，特别是硫能使焊接产生热裂纹及硬性。建筑工程中使用的HPB235、HRB335、HRB400级钢筋的可焊接性均较
5、好，RRB400级钢筋可焊接差。,钢筋焊接性能,（四）钢筋的加工：（备、切、弯、连）,二、钢筋的验收与存放1、钢筋验收2、现场存放,1、验收：,钢筋出厂时，在每捆（盘）上都挂有不少于两个标牌，印有厂标、钢号、炉罐（批）号、直径等标记，并附有质量证明书。,验收内容：查对标牌； 外观检查；力学性能试验；如在加工过程中发现脆断、焊接性能不良或机械性质显著不正常时，应进行化学成分检验或其它专项检验。钢筋验收按批进行，以5-60t为抽样批。,2、现场存放：应分等级、牌号、直径、长度挂牌堆放，不得混淆；钢筋下垫木，远离油污和酸性物质防止钢筋腐蚀或受污。,三、钢筋冷加工,钢筋冷加工是指在常温下，对钢筋进行机
6、械加工，产生塑性变形，使其内部结晶发生变化，从而改变金属的物理力学性质。,冷加工方法：冷拉、冷拔、冷轧扭、绞结,冷拉、冷拔的目的：提高钢筋的设计强度，节约钢材，满足预应力筋的需要，检验焊接接头质量。,（一）钢筋的冷拉,在常温下，以超过钢筋屈服点的拉应力拉伸钢筋，使钢筋产生塑性变形，以提高强度，节约钢材，适用于HPB235、HRB335、HRB400、HRB500级钢筋。,1、冷拉原理：,2、冷拉特性： 强度提高、 塑性降低、 弹性模量下降,钢筋冷拉后内应力存在，内应力会促进钢筋内晶体组织调整，经过调整，屈服强度又进一步提高，塑性进一步降低。该晶体组织调整过程称为“时效”。钢筋经冷拉经时效后的拉
7、伸特性曲线即改为o1 cd e 。,时效后特性 强度更高、塑性更低、 弹模恢复。,HPB235，HRB335级钢筋的自然时效1520d。,HRB400，RRB400级钢筋更宜用人工时效。,3、时效,（2）控制方法：,应力控制法（双控）：质量高，常用于制作预应力筋,4、钢筋冷拉参数及控制方法,（1）钢筋冷拉参数冷拉应力 冷拉率,冷拉率控制法（单控）：施工效率高，设备简单。冷拉率由试验确定（同炉批取试件4个，取平均值）。,测定冷拉率时钢筋的冷拉应力,例题：取 10的钢筋5个试样，冷拉控制应力按表取为480 MPa，其冷拉率分别为3.8%，3.8%，4.1%，4.1%，4.2%，则其平均冷拉率为4.
8、0%。如钢筋长度为24，则钢筋冷拉长度为：L=*L=4.0%*24=0.96m,两种方法的优缺点,控制应力的方法：优点：冷拉后屈服点较稳定，不合格钢筋易于发现。缺点：冷拉后，钢筋长短不一，对要求等长或定长的预应力筋难以满足要求。,控制冷拉率的方法：优点：设备简单，并能做到等长或定长。缺点：对不同炉批或材质不均匀的冷拉应力不易保证。,5、冷拉设备,机械式冷拉设备：采用卷扬机带动滑轮组作为动力。拉力设备：卷扬机和滑轮组；承力结构：地锚、钢筋混凝土拉力槽；回程装置：荷重架回程或卷扬机滑轮组回程；测量设备：液压千斤顶或用装传感器和示力仪的电子秤；钢筋夹具：液压式冷拉设备：采用专用液压千斤顶和高压油泵。
9、,点击钢筋冷拉动画,卷扬机、滑轮组冷拉设备的拉力：Q =T/KF （KN）T卷扬机拉力（KN）F设备阻力 （KN），取510KNK滑轮组的省力系数，K=f n-1(f1)/(f n1) f单个滑轮阻力系数（青铜轴套为1.04） n滑轮组的工作线数。选Q 时应提高到实际所需拉力的1.21.5倍。钢筋的冷拉速度：v D r/n （宜1m/min） D卷筒直径（m）；r卷筒转速（转/min）,6、冷拉注意：测力器需定期校核；拉速不能过快，一般0.51m /min；达到控制应力或冷拉率后，稍停再放松；安全：端头不站人，不跨越，设防护设备；冬施：温度-20，且提高30N/mm2。 7、冷拉筋的质量：表面
10、无裂纹颈缩；拉力试验达标；冷弯试验无裂纹、起层。,（二）钢筋的冷拔,冷拔是将68的HPB235级光圆钢筋在常温下强力拉过拔丝模孔，使其轴向伸、颈向缩，产生较大塑性变形，晶格大位错，提高强度5090%。,1、钢筋冷拔工艺,2、影响钢筋冷拔质量的因素,（1）原材料质量：普通低碳热轧光圆钢筋强度变化较大。甲级冷拔低碳钢丝采用符合HPB235级热轧钢筋标准的圆盘条拔制。,（2）冷拔总压缩率（）：由盘条拔至成品钢丝的横截面缩减率。,0原材料光圆钢筋直径 冷拔后成品钢丝直径,3、冷拔低碳钢丝质量要求：,（1）外观检查；表面不得有裂纹和机械损伤。 （2）机械性能检验：外观合格后，分别做拉力和反复弯曲试验，质
11、量标准应符合有关规定。,甲级冷拔低碳钢丝：逐盘检验 乙级冷拔低碳钢丝：分批抽样检验,4、冷拉与冷拔的区别：,（1）冷拉是纯拉伸线应力；冷拔则是拉伸与压缩兼有的立体应力。,（2）冷拉后，钢筋仍有明显的屈服点；冷拔后，则没有明显的屈服点。,冷拔低碳钢丝按机械性能分为：甲级：用作预应力筋乙级：用作非预应力筋,三、钢筋连接,常见的钢筋连接方法：1、绑扎连接2、焊接连接3、机械连接,（一）钢筋焊接,分类：压焊：闪光对焊、电阻点焊、气压焊。熔焊：电弧焊、电渣压力焊。,可焊性：在一定焊接工艺条件下，钢筋具有良好的焊接质量（没有细孔、气泡、裂纹、非金属结合等缺陷及钢筋机械性能不缩减很多）的性能。,1、闪光对焊
12、点击看动画,广泛用于钢筋纵向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，不可能时才用电弧焊。,1）原理：通电后，两钢筋轻微接触，通过低电压的强电流，产生高温，熔化后顶锻，形成镦粗接头。,点击看钢筋闪光对焊视频,2）钢筋闪光对焊工艺：,连续闪光焊 预热闪光焊 闪光预热闪光焊,连续闪光焊工艺过程是钢筋夹紧在电极上后，闭合电源，使两钢筋端面轻微接触。接触面小而电流和接触电阻很大，接触点熔化产生金属蒸气飞溅，形成闪光。闪光一开始就徐徐移动钢筋，使形成连续闪光过程，同时接头也被加热。待接头烧平、闪去杂质和氧化膜、白热熔化时，随即施加轴向压力迅速进行顶锻，使两根钢筋焊牢。连续闪光焊
13、宜于焊接直径25mm以下的HPB235400级钢筋。焊接直径较小的钢筋最适宜。,预热闪光焊是在连续闪光焊之前增加一次预热过程，使钢筋端部受热均匀以保证焊接接头质量。,适用于钢筋直径较大，端面比较平整时宜用预热闪光焊。,闪光预热闪光焊工艺过程是进行连续闪光，使钢筋端部烧化平整；再使接头处作周期性闭合和断开，形成断续闪光使钢筋加热；接着连续闪光，最后进行加压顶锻。适用于端面不平整的大直径钢筋连接采用半自动或自动对焊机，焊接大直径钢筋宜采用闪光-预热-闪光焊。,3)焊后通电热处理RRB400级钢筋可焊性差，钢筋对氧化、淬火及过热较敏感，易产生氧化缺陷和脆性组织，接头易出现脆断现象。为改善焊接质量，可
14、采用焊后通电热处理的方法对焊接接头进行一次退火或高温回火处理，以达到消除热影响区产生的脆性组织，改善塑性的目的。通电热处理可在对焊机上进行。其过程为：当焊接完毕后，待接头冷却至3000C（钢筋呈暗黑色）以下时，松开夹具，将电极钳口调到最大距离，把焊好的接头放在两钳口间中心位置，重新夹紧钢筋，采用较低的变压器级数，对接头进行脉冲式通电加热（频率以0.51S/次为宜）。当加热到7508500C（钢筋呈桔红色）时；断点待其自然冷却，即完成通电热处理。,4)钢筋的低温对焊钢筋在环境温度低于-50C的条件下进行对焊则属低温对焊。在低温条件下焊接时，焊件冷却快，容易产生淬硬现象，内应力也将增大，使接头力学
15、性能降低，给焊接带来不利因素。因此在低温条件下焊接时，应掌握好减小温度梯度和冷却速度。为使加热均匀，增大焊件受热区域，宜采用预热闪光焊或闪光预热闪光焊。其焊接参数与常温相比：调伸长度应增加10%20%；变压器级数降低一级或二级；烧化过程中期的速度适当减慢；预热时的接触压力适当提高，预热间歇时间适当增长。,3）主要参数：,调伸长度、烧化留量和预热留量（1020mm）、顶锻留量（410mm）、顶锻速度、顶锻压力、变压器次级（电流大小选择）。,4）质量要求： 检验批在同一台班内，由同一焊工完成的300个同级别、同直径钢筋焊接接头，应作为一批。当同一台班内焊接的接头数量较少，可在一周之内累计计算；累计
16、仍不足300个接头，应按一批计算； 外观每批中抽查10%，且不得少于10个；应有镦粗，无裂纹和烧伤，接头弯曲3，轴线偏移0.1d、且2mm。 机械性能每批（300个接头）取6个试件，3个做拉力试验，3个做冷弯试验。,2、电弧焊：,1）原理：利用弧焊机使焊条与焊件之间产生高温电弧，熔化焊条及电弧范围内的焊件金属，凝固后形成焊缝或接头。 2）四种接头形式与要求： （1）搭接焊：用于直径10mm以上的HPB235HRB400及1025的RRB400级钢筋。,焊缝要求：无裂纹、气孔、夹渣、烧伤 焊缝长度L： HPB235级单面焊8d、双面焊4d 其他级单面焊10d、双面焊5d,宽度b：0.8d。高度h
17、：0.3d。,（2）帮条焊：用于直径10mm的HPB235HRB400及1025mm的RRB400级钢筋（同搭接焊）,帮条要求： 两帮条相同。 帮条级别或直径：级别同主筋时，直径可同主筋或小一规格；直径同主筋时，级别可同主筋或低一级。 位置居中； 帮条长=焊缝长。 焊缝要求：同搭接焊。,（3）坡口焊：有平焊和立焊，较少用。,（4）窄间隙焊：,适用d=2040mm； 间隙1215mm； 外套铜制U形模具； 电流100220A。,3）设备及材料： 弧焊机（直流BX，交流AX）；焊枪；焊把线；焊条 焊条规格：E4301、E4324、E5016、 E 表示焊条； 43、50熔敷金属抗拉强度的最小值（4
18、30、500N/mm2）。 第三位数字焊接的位置0、1适用于全方位（平、立、仰、横）焊接 第三位和四位数字组合适用电流种类及药皮类型。 药皮的作用：覆盖保温、保证电弧稳定、防止焊缝氧化。焊条强度选择：,外观焊缝表面平整，不得有凹陷或焊瘤；焊接接头区域不得有裂缝；咬边深度、气孔、夹渣等缺陷允许值及接头尺寸的允许偏差，应符合规范规定；坡口焊、熔槽帮条焊和窄间隙接头的焊缝余高不得大于3mm。,机械性能在工厂焊接条件下，以300个同接头形式、同钢筋级别的接头作为一批；在现场每一至二层中以300个同接头形式、同钢筋级别的接头作为一批，不足300个时，仍作为一批。每批随机切取3个接头进行拉伸试验；对拉伸试
19、验结果的要求同闪光对焊。,4）质量要求,3、电渣压力焊：,1）原理：电弧熔化焊剂形成空穴，继而形成渣池，上部钢筋潜入渣池中，电弧熄灭，电渣形成的电阻热使钢筋全断面熔化，断电同时向下挤压，排除熔渣与熔化金属，形成结点。 2）用于：现场结构、构件中1432mm的HPB235HRB400级竖向粗筋的接长。 3）特点：可节约钢筋，焊接速度快，成本低，质量高。,4）机具：,电源：常用BX21000型交流电源，或JSD-600、1000型专用电源； 焊接自动控制箱：电压表、电流表、时间继电器、自动报警器 卡具：手动或自动； 焊剂：宜采用HJ431型。 全自动竖向钢筋焊接机，电脑指令焊接过程，质量不受人为影
20、响。,电渣压力焊的焊剂： 焊剂采用高锰、 高硅、 低氟型431焊剂,5）工艺参数 电渣压力焊的工艺参数主要是：渣池电压、焊接电流和焊接通电时间。根据钢筋焊接及验收规程（JGJ18）中的规定选用。不同直径钢筋焊接时，应根据较小直径钢筋选择工艺参数。电渣压力焊工艺参数,6）质量要求 外观检查应逐根进行，并应符合下列要求：接头焊包均匀，不得有裂纹，钢筋表面无明显烧伤等缺陷；接头处钢筋轴线偏移不得超过0.1d，同时亦不得大于2mm；接头处钢筋轴线弯折不得大于4。 机械性能框架结构每一楼层中以300个同类型接头（同钢筋级别、同钢筋直径）为一批，不足300个仍作为一批，切取其中3个试件进行拉伸试验。3个试
21、件的抗拉强度均不得低于该级别钢筋抗拉强度标准值，如有1个试件低于上述数值，应取双倍试件进行复验，复验中如仍有1个试件不符合要求，则该批接头为不合格。,（二）钢筋的机械连接 1、套筒冷挤压连接,1）特点：强度高、速度快、准确、安全、不受环境限制。,2）适用： （带肋粗筋）HRB335、HRB400、 RRB400级直径1840d的钢筋，异径差5mm。 3）方法：径向挤压；轴向挤压。,4）要求： 套筒材料、规格合格，屈服、极限强度比钢筋大10以上； 钢筋无污、肋纹无损； 压痕道数符合要求（382道），压痕外经为0.850.9套管原外经； 接头无裂纹，弯折4 强度检验：500个取3个，1个不合格，加
22、倍抽样复验；满足A级（母材极限、高延性、反复拉压）或B级（1.35倍屈服）抗拉强度要求,点下图看视频,2、螺纹连接,1）特点：速度快、准确、安全、工艺简单、不受环境、钢筋种类限制。 2）适用： HPB235HRB400级直径1640的竖向、水平、斜向钢筋，异径差9mm。 3）方法：锥螺纹直螺纹（镦粗、滚压）,4、要求： 套筒材料、尺寸、丝扣合格（塞规检查、盖帽）； 钢筋丝扣合格（卡规、牙规检查）、洁净、无锈，套保护帽； 锥螺纹连接需用力矩扳手拧紧至出声； 外露少于一个完整丝扣； 正式连接前，每300取3个试样， 锥螺纹连接：达到B级接头标准（屈服强度筋屈强度；极限强度1.35筋屈强度）； 直螺纹连接：达到A级接头标准（ 钢筋抗拉强度）,镦粗直螺纹连接,点击下图看视频,谢 谢,
