建筑机械 9钢筋机械.

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1、教育部职业教育与成人教育司推荐教材教育部职业教育与成人教育司推荐教材 高等职业技术教育教材高等职业技术教育教材 主 编：高文安 杨 庚 副主编：陈建军 马晋芳 贾 瑜 9 钢筋机械 建筑施工机械（第2版） JIAN ZHU SHI GONG JI XIE 1 9.1 9.1 概述概述 1 9.2 9.2 钢筋冷加工机械钢筋冷加工机械 2 9.3 9.3 钢筋成型机械钢筋成型机械 3 9.4 9.4 钢筋连接机械钢筋连接机械 4 9.5 9.5 预应力张拉机械预应力张拉机械 5 9 钢筋机械 目 录 2 【知识目标】 了解钢筋机械的类型和工作原理；熟悉钢筋冷拉的特点 和方法；掌握钢筋冷拉机、钢筋

2、冷拔机、钢筋调直切断 机、液压式钢筋切断机、钢筋弯曲机、钢筋对焊机、钢 筋点焊机、钢筋网成机、液压式张拉机以及机械式张拉 机的类型、特点和安全事项；了解钢筋冷拉机、钢筋冷 拔机、钢筋调直切断机、液压式钢筋切断机、钢筋弯曲 机、钢筋对焊机、钢筋点焊机、钢筋网成机、液压式张 拉机及机械式张拉机的构造、钢筋加工过程和使用场合 。 【能力目标】 能够在钢筋加工过程中正确选择使用钢筋冷拉机、钢筋 冷拔机、钢筋调直切断机、液压式钢筋切断机、钢筋弯 曲机、钢筋对焊机、钢筋点焊机、钢筋网成机、液压式 张拉机、机械式张拉机等钢筋机械。 9 钢筋机械 3 9.1 概述 9.1 概述 4 钢筋机械是建筑施工现场和混

3、凝土预制构件厂不 可缺少的机械设备，包括钢筋加工机械和钢筋焊 接机械两大类。钢筋加工机械指钢筋的冷拉、冷 拔等钢筋强化机械和钢筋的调直、剪切、弯曲等 钢筋成型机械；钢筋焊接机械指钢筋的对焊、点 焊等连接机械。在现代工业与民用建筑中，广泛 采用钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土结构。作为 钢筋混凝土结构的骨架，钢筋抗拉能力强，可弥 补混凝土抗拉能力差的缺陷。而且它的粘结力、 应变、热膨胀系数等都可以和混凝土组合在一起 ，起到良好的加固稳定作用。因此，钢筋在构筑 物和构件中起着极其重要的作用。 9.1 概述 5 目前，在建筑工程中所用的钢筋种类很多，一般 用量较多的是经过热轧制成的光面或螺纹钢筋。 按照

4、钢筋强度(屈服点和抗拉强度)不同，将热轧 钢筋分为五级。 (1)级钢筋：材料为普通碳素结构钢，一般轧制 成光面圆形。 (2) 级钢筋：材料为低合金高强度结构钢，一 般轧制成人字形纹。 (3) 级钢筋：材料有25MnSi，一般轧制成人字 形纹。 9.1 概述 6 (4) 级钢筋：材料有40Si2V、45MnSiV、 45Si2Ti，一般轧制成螺旋形纹。 (5) 级钢筋：一般由级钢筋经调质和热处理 加工而成，常轧制成螺旋形或扁螺旋形纹。 在建筑工程中也常用冷拔低碳钢丝、碳钢丝等材 料。 9.1 概述 7 钢筋在使用前通常进行加工和处理，钢筋加工的 生产程序如下。 圆盘钢筋：开盘冷加工调直切断弯曲

5、点焊成型或绑扎成型。 直条钢筋：除锈对焊冷拉切断弯曲焊 接成型或机械连接成型。 直条粗钢筋：调直除锈对焊切断弯曲 焊接成型或机械连接成型。 钢筋加工的每个生产工序都是由钢筋强化机械、 钢筋成型机械、钢筋连接机械等设备来完成的。 9.1 概述 8 9.2 钢筋冷 加工机械 9.2 钢筋冷加工机械 9 为了提高钢筋的强度和硬度的潜力，节约钢材， 减小塑性变形，常用的方法是对钢筋进行冷加工 。钢筋冷加工的方法有冷拉、冷拔和冷轧三种。 钢筋冷加工的原理是：利用机械对钢筋施以超过 屈服点的外力，使钢筋产生不同形式的变形，从 而提高钢筋的强度和硬度，减小塑性变形。 进行冷加工的专用设备有钢筋冷拉机、钢筋冷

6、拔 机、冷轧带肋钢筋成型机等。 9.2 钢筋冷加工机械 10 钢筋冷拉是在常温下对钢筋进行强力拉伸的一种 工艺。经冷拉后使其应力超过钢筋的屈服点，但 不大于抗拉强度极限，使钢筋产生一定的塑性变 形，然后放松。冷拉后的钢筋其屈服极限可提高 20%25%，长度可伸长2.5%8%，同时还起到 平直钢筋和去除钢筋表面氧化皮的作用，提高了 钢筋表面质量，减少钢筋变形及其构件的裂纹。 冷拉级钢筋适用于钢筋混凝土结构中的受拉钢 筋；冷拉、级钢筋适用于预应力混凝土结构 中的预应力钢筋。 9.2.1 人工定额的编制 9.2 钢筋冷加工机械 11 9.2.1.2 钢筋冷拉的方法 钢筋的冷拉方法分为单控冷拉法和双控

7、冷拉法两 种。 1.单控冷拉法 钢筋在冷拉时，只控制钢筋的冷拉率的方法称为 单控冷拉法。它适用于冷拉细钢筋，不需要测力 设备，方法较简单。 冷拉率为钢筋冷拉后的伸长值与原有长度的百分 比，可用下式表示： 9.2 钢筋冷加工机械 12 式中L钢筋冷拉后的长度，m； L0钢筋原来的长度，m。 2.双控冷拉法 钢筋在冷拉时不仅要控制冷拉率，还要控制冷拉 应力，并且以控制冷拉应力为主的方法称为双控 冷拉法。它适用于冷拉粗钢筋，冷拉应力主要由 测力装置来控制。 9.2 钢筋冷加工机械 13 根据冷拉工艺和控制冷拉参数的要求不同，常用 的钢筋冷拉机有卷扬机式、阻力轮式、液压式和 丝杆式。 1.卷扬机式冷拉

8、机 卷扬机式冷拉机主要由卷扬机、定动滑车组、导 向滑轮、地锚、夹具和测量装置等组成， 如图9.1所示。 9.2.2 钢筋冷拉机 9.2 钢筋冷加工机械 14 图9.1 卷扬机式冷拉机 1卷扬机；2钢丝绳；3滑车组；4夹具；5轨道； 6标尺；7导向滑轮；8钢筋；9活动前横梁； 10千斤顶；11油压表；12活动后横梁； 13固定横梁；14台座；15夹具；16地锚 9.2 钢筋冷加工机械 15 卷扬机式钢筋冷拉工艺是目前普遍采用的冷拉工 艺。其工作原理是：卷筒上引出的两根钢丝绳正 、反向穿绕在两副动滑车组上，当卷扬机转动时 ，夹持钢筋的一只动滑车组拉向卷扬机，使钢筋 被拉伸；另一只动滑车组则被拉向导

9、向滑轮，为 下次冷拉时交替使用。钢筋所受的拉力经传力杆 、活动横梁传送给测力装置，从而测出拉力的大 小。钢筋拉伸长度可通过标尺直接测量或通过行 程开关控制。 9.2 钢筋冷加工机械 16 其卷扬机一般采用慢速的电控制式或离合器式卷 扬机，牵引能力在50kN以下。 用卷扬机冷拉钢筋，通常与滑车组相配合，目的 是提高冷拉能力和降低冷拉速度。 卷扬机式冷拉机的特点是结构较简单，易于安装 组合，适用性较强，冷拉行程可以不受设备限制 ，可冷拉不同长度的钢筋，便于实现单控和双控 ，所以应用较普遍。 9.2 钢筋冷加工机械 17 2.阻力轮式冷拉机 阻力轮式冷拉机由支承架、阻力架、电动机、减 速器、绞轮等组

10、成，如图9.2所示。 阻力轮式冷拉机以电动机为动力，经减速器使绞 轮以40m/min的速度旋转，通过阻力轮将绕在绞 轮上的钢筋拉动，并把冷拉后的钢筋送入调直机 进行调直和切断。阻力轮是固定在支承架上的滑 轮，其中的一个阻力轮的高度可以调节，以便改 变阻力大小来控制冷拉率。 9.2 钢筋冷加工机械 18 图9.2 阻力轮冷拉工艺 1钢筋放盘架；2阻力轮冷拉机；3减速器； 4钢筋；5调直机；6钢筋绞轮； 7调节槽；8阻力轮 9.2 钢筋冷加工机械 19 绞轮直径一般为550mm，阻力轮直径为100mm ，使用电机功率为10kW。 阻力轮冷拉工艺适用于直径为68mm的圆盘钢 筋，冷拉率为6%8%。阻

11、力轮冷拉机常和钢筋 调直机配合在一起，对钢筋进行冷拉和调直。 9.2 钢筋冷加工机械 20 3.丝杆式冷拉机 丝杆式冷拉机（图9.3）是由电动机经三角皮带 传动至变速器，再通过齿轮传动使两根丝杆旋转 ，从而使丝杆上的活动螺母移动，并通过夹具将 钢筋拉伸。其测力装置为千斤顶测力器。 丝杆式冷拉机适用于冷拉较粗钢筋。 丝杆式冷拉机结构简单，但传动构件容易磨损， 磨损后会影响冷拉精度。 9.2 钢筋冷加工机械 21 图9.3 丝杆式冷拉机 1电动机；2变速箱；3前横梁；4丝杆； 5前夹具；6传力柱；7后夹具；8后横梁； 9活动横梁；10冷拉钢筋；11测力器 9.2 钢筋冷加工机械 22 4.液压式冷

12、拉机 液压式冷拉机的构造与预应力张拉用的液压拉伸 机相同，只是其活塞行程比拉伸机大，一般大于 600mm。其结构如图9.4所示。它主要由泵阀控 制器、液压张拉缸、装料小车和夹具等组成，用 来冷拉较粗的钢筋。 液压式冷拉机的特点是结构紧凑，工作平稳，噪 声小，能正常测定冷拉率和冷拉应力，易于实现 自动控制。但它的行程短，使用范围受到限制。 9.2 钢筋冷加工机械 23 图9.4 液压式冷拉机 1泵阀控制器；2液压张拉缸；3前端夹具； 4装料小车；5翻料架；6后端夹具 9.2 钢筋冷加工机械 24 9.2.1.3 钢筋冷拉安全注意事项 （1）根据冷拉钢筋的直径合理选用卷扬机，钢 丝绳应经封闭式导向

13、滑轮并与被拉钢筋方向成直 角。卷扬机的位置必须使操作人员能看到全部冷 拉场地，且距离冷拉中线不少于5m。 （2）钢筋冷拉时，冷拉线两端必须装置防护设 施。冷拉时严禁在冷拉线端站人，或跨越、触动 正在冷拉的钢筋。 （3）作业前，应检查冷拉夹具、夹齿是否完好 ，滑车、拖拉小车应润滑灵活，拉钩、地锚及防 护装置均应安全牢固，确认良好后方可作业。 9.2 钢筋冷加工机械 25 （4）卷扬机手必须按信号作业，冷拉应缓慢、 均匀地进行，有人进入危险区域时应停止作业。 （5）夜间工作时，照明应设在危险区域外。如 在场地上空，其高度不小于5m，且灯泡应加防 护罩，导线不准用裸线。 （6）作业后，应放松卷扬机钢

14、丝绳，切断电源 ，锁好电闸箱。 9.2 钢筋冷加工机械 26 钢筋冷拔是钢筋强化的另一种加工方法，它是在 常温下将 （68）mm的钢筋（多为级钢筋 ）以强力拉拔的方式通过比原钢筋小0.51mm 的钨合金钢制成的模孔，使钢筋被冷拔成直径较 小的钢丝。冷拔后的钢筋比原来的强度高。 9.2.3 钢筋冷拔机 9.2 钢筋冷加工机械 27 冷拉与冷拔虽然都是冷加工，都可使钢筋强化， 但它们的区别是：冷拉作用于钢筋的是纯拉伸的 线应力，而冷拔产生的是拉伸与挤压兼有的三维 应力；冷拉只需一次即可完成，而冷拔需要多次 才能完成；冷拉钢筋能提高强度20%25%，而 冷拔钢筋可提高强度40%90%，但塑性降低。 钢筋冷拔机依卷筒的布置方式不同分为立式和卧 式两种。 钢筋冷拔机由卷筒、减速器、电动机、冷拔模、 安全停机装置等组成。 9.2 钢筋冷加工机械 28 1.立式冷拔机 图9.5所示为立式单卷筒钢筋冷拔机的结构。它 的卷筒固套在锥齿轮传动箱的立轴上，电动机通 过减速器和一对锥齿轮传动带动卷筒旋转，将圆 盘钢筋的端头经轧细后穿过润滑剂盒及拔丝模而 被固结在卷筒上，开动电动机即可进行拔丝。 可将多台立式冷拔机连续排列组成冷拔作业生产 线，生产效率可大大提高。 9.2 钢筋冷加工机械 29 图9.5 立式冷拔机 1卷筒；2立轴；3，4锥形齿轮； 5减速器；6电动机；7冷拔模架；8盘料