第三章 鋼筋混凝土工程-鋼筋工程

第三章鋼筋混凝土工程2024/3/12太原學(xué)院環(huán)境工程系砼結(jié)構(gòu)工程施工

工藝流程圖水泥砂/石(粗細(xì)骨料)外加劑拆模養(yǎng)護(hù)澆筑砼拌制砼配料水鋼筋制作鋼筋安裝模板制作模板安裝模板修理共62頁(yè)

第3頁(yè)第一節(jié)

鋼筋工程

一、鋼筋的種類與級(jí)別熱軋鋼筋生產(chǎn)工藝?yán)浼庸や摻钣酂崽幚礓摻睿≧RB）熱軋帶勒鋼筋（HRB）熱軋光圓鋼筋（HPB）冷軋冷拔冷拉32024/3/1241）按力學(xué)性質(zhì)分級(jí)

2）按外形分：光圓鋼筋帶肋鋼筋

月牙形

螺旋紋

人字形

2024/3/1252024/3/126HPB300生產(chǎn)工藝：hotrolled

表面形狀：plain

鋼筋：bar

屈服強(qiáng)度HRB335hotrolledribbed

bar

HRB400HRB500※新《砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010中淘汰了HPB235低強(qiáng)鋼筋。HRB400E：抗震性能要求鋼筋型號(hào)余熱處理鋼筋普通熱軋鋼筋經(jīng)淬火、回火調(diào)制處理。特點(diǎn)：強(qiáng)度提高。其可焊性、機(jī)械連接性能及施工適應(yīng)性均稍差，須控制其應(yīng)用范圍。一般可在對(duì)延性及加工性能要求不高的構(gòu)建中使用，如基礎(chǔ)、大體積砼及跨度及荷載不大的樓板、墻體中應(yīng)用。RRB400remainedheattreatmentribbed

bar

R粗鋼筋（＞φ20）中粗鋼筋（φ12~φ20）細(xì)鋼筋（φ6~φ10）鋼絲（φ3~φ5）3）按直徑大小分：2024/3/129鋼絞線：以一根鋼絲為中心，其他鋼絲螺旋絞合。一般由7根圓鋼絲捻成，鋼絲為高強(qiáng)鋼絲。優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度高，與砼粘接性好，斷面面積大，易于錨固預(yù)應(yīng)力鋼絞線截面圖

D－鋼絞線直徑；d0－中心鋼絲直徑；d－外層鋼絲直徑2024/3/1210二、鋼筋的冷處理鋼筋冷加工概念：在常溫下，對(duì)鋼筋進(jìn)行機(jī)械加工，產(chǎn)生塑性變形，使其內(nèi)部結(jié)晶發(fā)生變化，從而改變金屬的物理－力學(xué)性質(zhì)。冷加工方法：冷拉、冷拔、冷軋冷拉、冷拔的目的：提高鋼筋的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，節(jié)約鋼材，滿足預(yù)應(yīng)力筋的需要。2024/3/1211（一）鋼筋冷拉

概念：是在常溫下，以超過鋼筋屈服強(qiáng)度

s的拉應(yīng)力拉伸鋼筋，使鋼筋產(chǎn)生塑性變形，以提高強(qiáng)度，節(jié)約鋼材。

作用：不但可提高強(qiáng)度，還可同時(shí)完成調(diào)直、除銹原理：

變形硬化：由于鋼筋已產(chǎn)生塑性變形，卸載過程中應(yīng)力－應(yīng)變曲線將沿o1cde變化，并在c點(diǎn)附近出現(xiàn)新的屈服點(diǎn)，該屈服點(diǎn)明顯高于冷拉前的屈服點(diǎn)

時(shí)效硬化：冷拉后的新屈服點(diǎn)并非保持不變，而是隨時(shí)間延長(zhǎng)提高2024/3/1212比較：

應(yīng)力-應(yīng)變曲線

屈服點(diǎn)

s

抗拉強(qiáng)度

b

冷拉前：oabcde

b點(diǎn)

d點(diǎn)

冷拉后：o1cdec點(diǎn)d點(diǎn)

時(shí)效后:oc′d′e′c′點(diǎn)d′點(diǎn)2024/3/1213圖中c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力即為冷拉鋼筋的控制應(yīng)力，oo2即為相應(yīng)的冷拉率。冷拉控制①控制應(yīng)力法：冷拉時(shí)以規(guī)定的控制應(yīng)力對(duì)鋼筋進(jìn)行冷拉。冷拉后檢查鋼筋的實(shí)際冷拉率，如不超過規(guī)定的數(shù)值，則認(rèn)為合格；如超過則應(yīng)對(duì)鋼筋進(jìn)行機(jī)械性能試驗(yàn)或降級(jí)使用。②控制冷拉率法：先確定試驗(yàn)冷拉率，作為實(shí)際冷拉率。

用做預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力筋，宜采用控制應(yīng)力法。不同爐批的鋼筋，不宜用控制冷拉率的方法進(jìn)行鋼筋冷拉。預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)先對(duì)焊后冷拉。鋼筋冷拉速度不宜過快。2024/3/1214冷拉控制應(yīng)力及最大冷拉率

2024/3/1215測(cè)定冷拉率時(shí)鋼筋的冷拉應(yīng)力

2024/3/1216（3）冷拉設(shè)備

由拉力設(shè)備、承力結(jié)構(gòu)、測(cè)量設(shè)備和鋼筋?yuàn)A具等組成。2024/3/12171.卷?yè)P(yáng)機(jī)2.滑輪組3.冷拉小車4.夾具5.鋼筋6.地錨7.防護(hù)璧8.標(biāo)尺9.回程荷重架

冷拔是使6～10的光圓鋼筋通過鎢合金的拔絲模進(jìn)行強(qiáng)力冷拔，使鋼筋產(chǎn)生塑性變形，其軸向拉伸，徑向壓縮，內(nèi)部晶格變形φ3～φ5mm冷拔低碳鋼絲。。光圓鋼筋冷拔低碳鋼絲冷拔18（二）鋼筋的冷拔軋頭剝殼通過潤(rùn)滑劑進(jìn)入拔絲模冷拔19鋼筋冷拔工藝及裝置——拔絲機(jī)（三）鋼筋的冷軋冷軋帶肋鋼筋是用熱軋圓盤條為母材，經(jīng)冷軋減徑后在其表面冷軋成具有三面或兩面月牙形橫肋的鋼筋。優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度高；與混凝土粘結(jié)錨固性能好；伸長(zhǎng)率較其他冷加工鋼材大。冷軋帶肋鋼筋是規(guī)范推薦使用的鋼筋冷軋帶肋鋼筋代號(hào)用CRB表示，冷軋帶肋鋼筋按抗拉強(qiáng)度劃分為五級(jí)：CRB550、CRB650、CRB800、CRB970、CRB1170。冷拔低碳鋼絲的更新?lián)Q代產(chǎn)品三種連接方法：綁扎連接、焊接連接和機(jī)械連接。

直徑大于12mm以上的鋼筋,應(yīng)優(yōu)先采用焊接接頭或機(jī)械連接接頭。直徑d＞28的受拉鋼筋、直徑d＞32的受壓鋼筋不得采用綁扎搭接接頭。直接承受動(dòng)力荷載的構(gòu)件，縱向受力鋼筋不得采用綁扎搭接接頭。三、鋼筋連接2024/3/1221（一）鋼筋焊接連接鋼筋焊接的分類：鋼筋焊接壓焊熔焊閃光對(duì)焊電阻點(diǎn)焊氣壓焊電弧焊電渣壓力焊221.閃光對(duì)焊

定義：利用對(duì)焊機(jī)使鋼筋成對(duì)接形式，通過低電壓強(qiáng)電流，利用電阻熱使接觸點(diǎn)金屬熔化，產(chǎn)生強(qiáng)烈飛濺形成閃光，迅速施加頂鍛力完成的一種壓焊方法。應(yīng)用：各種鋼筋連接；預(yù)應(yīng)力鋼筋與螺絲端桿的焊接鋼筋閃光對(duì)焊適用范圍：

1）連續(xù)閃光焊：d＜25mm的鋼筋

2）預(yù)熱閃光焊：d≥25mm且端面較平整的鋼筋

3）閃光—預(yù)熱—閃光焊：d≥25mm且端面不夠平整的鋼筋23242526272.電阻點(diǎn)焊

將鋼筋安放成交叉疊接形式，壓緊于兩電極之間，利用電阻熱熔化母材金屬，加壓形成焊點(diǎn)的一種壓焊方法。施工現(xiàn)場(chǎng)常采用手提式點(diǎn)焊機(jī)。適用范圍：主要用于小直徑鋼筋的交叉連接，如用來焊接近年來推廣應(yīng)用的鋼筋網(wǎng)片、鋼筋骨架等。電阻點(diǎn)焊的優(yōu)點(diǎn)（代替綁扎）：生產(chǎn)效率高；節(jié)約材料；降低成本；保證質(zhì)量28接變壓器電極電極鋼筋點(diǎn)焊293.電弧焊

電弧焊：電焊機(jī)送出低壓強(qiáng)電流，以焊條作為一極，鋼筋為另一極，使焊條與焊件之間產(chǎn)生高溫電流，將焊條與焊件金屬熔化，凝固后形成一條焊縫的一種熔焊方法。應(yīng)用范圍：鋼筋接頭、鋼筋骨架焊接、裝配式結(jié)構(gòu)接頭的焊接、鋼筋與鋼板的焊接及各種鋼結(jié)構(gòu)焊接。鋼筋電弧焊的接頭形式有：

1）搭接焊接頭（單面焊縫或雙面焊縫）

2）幫條焊接頭（單面焊縫或雙面焊縫）

3）剖口焊接頭（平焊或立焊）30幫條焊宜采用雙面焊，不能雙面焊時(shí)方可單面焊。幫條牌號(hào)與主筋相同時(shí)，幫條直徑可與主筋相同或小一個(gè)規(guī)格；當(dāng)幫條直徑與主筋相同時(shí)，幫條牌號(hào)可與主筋相同或低一個(gè)牌號(hào)。幫條長(zhǎng)度l：被焊鋼筋為Ⅰ級(jí)鋼時(shí)，單面焊≥8d，雙面焊≥4d；被焊鋼筋為Ⅱ、Ⅲ級(jí)鋼時(shí)，單面焊≥10d，雙面焊≥5d(d為主筋直徑)。搭接焊時(shí)，焊接端鋼筋應(yīng)預(yù)彎，并應(yīng)使兩鋼筋的軸線在一直線上。搭接焊宜采用雙面焊搭接焊的搭接長(zhǎng)度l與幫條長(zhǎng)度相同。焊縫長(zhǎng)度不應(yīng)小于搭接長(zhǎng)度，焊縫厚度和寬度適用于在施工現(xiàn)場(chǎng)焊接裝配現(xiàn)澆式構(gòu)件接頭中φ16～40mm的鋼筋。施工前在焊接鋼筋端部切口形成坡口。坡口坡口角度要求鋼筋根部間距要求加強(qiáng)焊縫的寬度4.電渣壓力焊

電渣壓力焊是利用電流通過渣池產(chǎn)生的電阻熱將鋼筋端部熔化，然后施加壓力使鋼筋焊合。

分類：自動(dòng)和手工電渣壓力焊兩類。特點(diǎn)：與電弧焊比較，它工效高、成本低，可進(jìn)行豎向連接，故在工程中應(yīng)用較普遍。適用范圍：現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)豎向或斜向（傾斜度在4:1的范圍內(nèi)）鋼筋的焊接接長(zhǎng)。34

電渣焊構(gòu)造

1、2-鋼筋；3-固定電極；4-活動(dòng)電極；5-藥盒；6-導(dǎo)電劑；7-焊藥；8-滑動(dòng)架；9-手柄；10-支架；11-固定2024/3/12352024/3/1236373839(二）鋼筋機(jī)械連接（補(bǔ)充）又稱為“冷連接”，是繼綁扎、焊接之后的第三代鋼筋接頭技術(shù)。具有接頭強(qiáng)度高于鋼筋母材、速度比電焊快5倍、無(wú)污染、節(jié)省鋼材20％等優(yōu)點(diǎn)。1.套筒擠壓連接適用范圍：適用于豎向、橫向及其他方向的較大直徑變形鋼筋的連接。分類：徑向套管擠壓連接和軸向套管擠壓連接設(shè)備：擠壓機(jī)連接件：鋼筋套筒壓接順序：應(yīng)從中間逐道向兩端壓接

2024/3/124041縱向鋼筋套筒徑向擠壓連接

豎向鋼筋套筒徑向擠壓連接2024/3/12422.鋼筋螺紋套筒連接

設(shè)備：套絲機(jī)，力矩扳手連接件：螺紋套筒適用：連接Φ14～40mm的同徑、異徑的豎向、水平或任何傾角的鋼筋?？捎糜谝?、二級(jí)抗震設(shè)防的工業(yè)與民用建筑的梁、板、柱、墻、基礎(chǔ)的施工。但不得用于預(yù)應(yīng)力鋼筋或承受反復(fù)動(dòng)荷載及高應(yīng)力疲勞荷載的結(jié)構(gòu)。

2024/3/12432024/3/1244鋼筋直螺紋接頭保護(hù)套管2024/3/1245(三）鋼筋的綁扎連接d﹤25mm

綁扎連接：一般用20～22號(hào)鐵絲，其中22號(hào)鐵絲只用于綁扎直徑12mm以下的鋼筋。綁扎工具:鋼筋鉤子；鋼筋綁扎接頭：同一構(gòu)件中相鄰縱向受力鋼筋的綁扎搭接接頭宜相互錯(cuò)開2024/3/1246四、鋼筋的制備與安裝（一）鋼筋配料與代換1.鋼筋配料：看懂構(gòu)件配筋圖→繪出單根鋼筋簡(jiǎn)圖→編號(hào)→計(jì)算下料長(zhǎng)度和根數(shù)→填寫配料表→申請(qǐng)加工。外包尺寸：結(jié)構(gòu)施工圖中注明的加工后的鋼筋外輪廓尺寸。鋼筋外包尺寸=構(gòu)件外形尺寸-砼保護(hù)層厚度下料長(zhǎng)度：鋼筋加工所需截取的直鋼筋中心線長(zhǎng)度端部彎鉤和中部彎曲會(huì)造成下料長(zhǎng)度和外包尺寸的偏差。2024/3/1247縱向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層最小厚度(mm)

環(huán)境類別

板、墻、殼

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鋼筋彎曲后特點(diǎn)：一是外壁伸長(zhǎng)、內(nèi)壁縮短，軸線長(zhǎng)度不變；二是在彎曲處形成圓弧。鋼筋的量度方法是沿直線量外包尺寸，因此彎起鋼筋的量度尺寸大于下料尺寸(見右圖)，兩者之間的差值稱為彎曲調(diào)整值。不同彎曲角度的鋼筋調(diào)整值見下表：鋼筋彎曲時(shí)的量度尺寸彎曲調(diào)整值鋼筋彎曲角度3004506009001350鋼筋彎曲調(diào)整值0.35d0.5d0.85d2d2.5d鋼筋彎曲量度差值共62頁(yè)

第13頁(yè)彎鉤增加長(zhǎng)度鋼筋彎鉤有1800、900和1350彎鉤三種。1800彎鉤常用于Ⅰ級(jí)鋼筋；900彎鉤常用于柱立筋的下部、附加鋼筋和無(wú)抗震要求的箍筋中；1350彎鉤常用于Ⅱ、Ⅲ級(jí)鋼筋和有抗震要求的箍筋中。當(dāng)彎弧內(nèi)直徑為2.5d(Ⅱ、Ⅲ級(jí)鋼筋為4d)、平直部分為3d時(shí)，其彎鉤增加長(zhǎng)度的計(jì)算值為：半圓彎鉤為6.25d，直彎鉤為3.5d（Ⅱ級(jí)為4.25d）、斜彎鉤為4.9d。見下圖：鋼筋彎鉤計(jì)算簡(jiǎn)圖共62頁(yè)

第14頁(yè)彎起鋼筋斜長(zhǎng)彎起鋼筋斜長(zhǎng)計(jì)算簡(jiǎn)圖彎起角度a=300a=450a=600斜邊長(zhǎng)度

s2h01.41h01.15h0底邊長(zhǎng)度

l1.732h0h00.575h0增加長(zhǎng)度

s－l0.268h00.41h00.575h0彎起鋼筋斜長(zhǎng)系數(shù)表共62頁(yè)

第15頁(yè)箍筋長(zhǎng)度調(diào)整值

為了箍筋計(jì)算方便，一般將箍筋彎鉤增長(zhǎng)值和量度差值兩項(xiàng)合并成一項(xiàng)為箍筋調(diào)整值，見下表。計(jì)算時(shí)，將箍筋外包尺寸或內(nèi)皮尺寸加上箍筋調(diào)整值即為箍筋下料長(zhǎng)度。

箍筋量度方法

箍筋直徑(mm)4~56810~12量外包尺寸

量?jī)?nèi)包尺寸

4080501006012070150~170箍筋量度方法（a）量外包尺寸；（b）量?jī)?nèi)皮尺寸鋼筋下料長(zhǎng)度計(jì)算直鋼筋下料長(zhǎng)度=直構(gòu)件長(zhǎng)度-保護(hù)層厚度+彎鉤增加長(zhǎng)度

彎起鋼筋下料長(zhǎng)度=直段長(zhǎng)度+斜段長(zhǎng)度-彎折量度差值+彎鉤增加長(zhǎng)度

箍筋下料長(zhǎng)度=直段長(zhǎng)度+彎鉤增加長(zhǎng)度-彎折量度差值或箍筋下料長(zhǎng)度=箍筋周長(zhǎng)+箍筋調(diào)整值某梁鋼筋如圖所示，Φ20，圖示尺寸均為外包尺寸，mm。求：鋼筋的下料長(zhǎng)度（㎜）解：L下=外包尺寸－彎曲調(diào)整值＋彎勾增長(zhǎng)值

=（300＋600＋800＋900＋3000＋900＋1500＋700＋500）-（3×2×20＋4×0.5×20+2.5×20）＋6.25×2×20鋼筋配料計(jì)算實(shí)例

【例2】某建筑物簡(jiǎn)支梁配筋如圖所示，試計(jì)算鋼筋下料長(zhǎng)度。鋼筋保護(hù)層取25mm。(梁編號(hào)為L(zhǎng)1共10根)

2024/3/1256【解】1.分析鋼筋種類、位置、形狀，繪出各種鋼筋簡(jiǎn)圖。

(見表4-16鋼筋配料單第三欄)。

構(gòu)件名稱鋼筋編號(hào)簡(jiǎn)圖鋼號(hào)直徑(mm)下料長(zhǎng)度(mm)單根根數(shù)合計(jì)根數(shù)質(zhì)量(kg)L1梁（共10根）(1)φ256802220523.75(2)φ126340220112.60(3)φ256824110262.72(4)φ256824110262.72(5)φ612983232091.78合計(jì)Φ6:91.78Kg;Φ12:112.60kg;Φ25:1049.19kg2024/3/12572.計(jì)算各鋼筋下料長(zhǎng)度①號(hào)鋼筋下料長(zhǎng)度

(6240+2×200-2×25)-2×2×25+2×6.25×25=6802(mm)②號(hào)鋼筋下料長(zhǎng)度

6240-2×25+2×6.25×12=6340(mm)③號(hào)彎起鋼筋下料長(zhǎng)度

上直段鋼筋長(zhǎng)度240+50+500-25=765(mm)

斜段鋼筋長(zhǎng)度(500-2×25)×1.414=636(mm)

中間直段長(zhǎng)度6240-2×(240+50+500+450)=3760(mm)

下料長(zhǎng)度(765+636)×2+3760-4×0.5×25+2×6.25×25=6824(mm)④號(hào)鋼筋下料長(zhǎng)度計(jì)算為6824mm。⑤號(hào)箍筋下料長(zhǎng)度

寬度200-2×25+2×6=162(mm)

高度500-2×25+2×6=462(mm)

下料長(zhǎng)度為(162+462)×2+50=1298(mm）2024/3/1258BH外包尺寸箍筋主筋箍筋的下料長(zhǎng)度計(jì)算：箍筋的下料長(zhǎng)度＝內(nèi)包尺寸＋量?jī)?nèi)包尺寸相應(yīng)調(diào)整值箍筋的下料長(zhǎng)度＝外包尺寸＋量外包尺寸相應(yīng)調(diào)整值箍筋的個(gè)數(shù)＝（構(gòu)件長(zhǎng)-兩端保護(hù)層厚）÷箍筋間距

+1

箍筋度量方法

箍筋直徑（mm）4-56810-12外包尺寸

40

50

60

70內(nèi)包尺寸

80

100

120150-170箍筋調(diào)整值表內(nèi)包尺寸受力鋼筋保護(hù)層厚箍筋的計(jì)算梁寬梁高2024/3/12593.填寫鋼筋料牌，如圖所示4.鋼筋質(zhì)量計(jì)算查表鋼筋每米質(zhì)量φ6:0.222Kg/m

φ10:0.617Kg/mφ25:3.853375Kg/mG1=6.315×10×0.617=39.0KgG1=6.575×10×3.85=253.1KgG1=6.962×10×3.85=266.1KgG1=1.651×160×0.222=58.6Kg

鋼筋質(zhì)量列于表4-16中。補(bǔ)充內(nèi)容2024/3/1260鋼筋的標(biāo)牌與標(biāo)識(shí)2024/3/1261鋼筋配料單2.鋼筋代換當(dāng)施工中遇有鋼筋品種或規(guī)格與設(shè)計(jì)要求不符時(shí)，可進(jìn)行鋼筋代換。(1)等強(qiáng)度代換:不同強(qiáng)度等級(jí)鋼筋代換，應(yīng)按抗拉強(qiáng)度值相等原則。(2)等面積代換:相同強(qiáng)度等級(jí)鋼筋代換，應(yīng)按面積相等原則。(3)當(dāng)構(gòu)件受裂縫寬度或撓度控制時(shí)，代換后應(yīng)進(jìn)行裂縫寬度或撓度驗(yàn)算。等強(qiáng)度代換換后的鋼筋拉力大于等于代換前的鋼筋拉力fy1，fy2—原設(shè)計(jì)和代換后鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm2)AS1，As2—原設(shè)計(jì)和擬代換鋼筋的計(jì)算截面積（mm2）n1，n2—原設(shè)計(jì)和擬代換鋼筋的根數(shù)d1，d2—原設(shè)計(jì)和擬代換鋼筋的直徑（mm）等面積代換等面積代換，應(yīng)滿足代換后的鋼筋截面面積大于等于代換前的鋼筋截面面積鋼筋代換注意事項(xiàng)1.重要結(jié)構(gòu)中的鋼筋代換，設(shè)計(jì)單位要書面同意2.抗裂要求高構(gòu)件，不宜用HPB300代換HRB335,HRB4003.代換后，滿足配筋構(gòu)造規(guī)范（最小直徑，間距，錨固長(zhǎng)度）調(diào)直、除銹切斷、接長(zhǎng)彎曲、成型綁扎、焊接調(diào)直切斷彎曲（二）鋼筋的加工、綁扎與安裝

鋼筋的加工過程：2024/3/12661、調(diào)直（1）鋼筋調(diào)直機(jī)。直徑6～14的鋼筋可用鋼筋調(diào)直機(jī)進(jìn)行調(diào)直，兼有除銹、調(diào)直、切斷三項(xiàng)功能（2）卷?yè)P(yáng)機(jī)調(diào)直設(shè)備(冷拉進(jìn)行調(diào)直)。

2、除銹

鋼筋除銹一般可以通過以下三個(gè)途徑：

①大量鋼筋除銹可通過鋼筋冷拉或鋼筋調(diào)直機(jī)調(diào)直過程中完成；

②機(jī)械除銹：少量的鋼筋局部除銹可采用電動(dòng)除銹機(jī)。

③人工（用鋼絲刷、砂輪盤）噴砂和酸洗等方法

2024/3/12673、切斷

①鋼筋切斷可用鋼筋切斷機(jī)（φ＜40）或手動(dòng)切斷器（φ＜12）