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1、钢筋工程的讲义第一部分钢筋概述一、钢筋工程在项目的应用及重要性钢筋混凝土用钢有热轧钢筋、冷拉热轧钢筋、冷拔低碳钢丝、冷扎带肋钢筋、热处理钢筋、预应力混凝土用钢丝和钢绞线等。1、热轧钢筋包括:热轧光圆钢筋、热轧带肋钢筋(1)热轧光圆钢筋是用Q235轧制的光圆钢筋,现行标准为GB1301391,牌号为HPB235。牌号由HPB和屈服强度数值组成,HPB是热轧光圆钢筋的英文缩写。低碳热轧圆盘条现行标准为GB/T7011997,其力学性能见标准。HPB235强度不高,但塑性、可焊性良好主要用作非预应力混凝土的受力筋(2)热轧带肋钢筋,用低合金钢轧制的钢筋,现行国家标准为GB149922007分类、牌号
2、钢筋按屈服强度特征值分为335、400、500级。HRB335、HRB400钢筋强度高,焊接性能较好,主要用于大型预应力混凝土及非预应力混凝土的受力筋,HRB500主要用于大型预应力混凝土。牌号的构成及含义见表1类别牌号牌号构成英文字母含义普通热轧钢筋HRB335HRB+屈服强度特征值构成HRB热轧带肋钢筋的的英文缩写HRB400HRB500细晶粒热轧钢筋HRBF335HRBF+屈服强度特征值构成HRBF热轧带肋钢筋的的英文缩写后加“细”的英文首位字母。HRBF400HRBF500注:细晶粒热轧钢筋:在热轧过程中,通过控轧和控冷工艺形成的细晶粒钢筋。其金相组织主要是铁素体加珠光体,不得有影响使
3、用性能的其他组织存在,晶粒细度不粗于9级公称面积与理论重量公称直径/mm公称截面面积/mm理论重量/(kg/m)6810121416182022252832364050282750277854113115392011254531423801490961588042101812571964022203950617088812115820024729838548363179998715423、冷轧带肋钢筋用普通低碳钢或低合金钢经多道冷轧制成的钢筋。现行标准GB137882000。牌号有CRB550、CRB650、CRB800、CRB970、CRB1170。CRB是冷轧带肋钢筋的英文缩写。用于普通混
4、凝土结构及构件和预应力混凝土。4、热处理钢筋用热轧带肋钢筋经淬火和高温回火调质处理处理制成。牌号RRB500。预应力混凝土用钢丝和钢绞线预应力混凝土用钢丝和钢绞线是用优质碳素结构钢经冷加工、回火、冷轧等制成的专用产品,专用于预应力混凝土。二、钢筋的分类1、按外形分类光面钢筋:I级钢筋(Q235钢钢筋)均轧制为光面圆形截面,供应形式有盘圆,直径不大于10MM,长度为6M12M带肋钢筋:有螺旋形、人字形和月牙形三种,一般、级钢筋轧制成人字形,级钢筋轧制成螺旋形及月牙形钢线(分低碳钢丝和碳素钢丝两种)及钢绞线冷轧扭钢筋:经冷轧并冷扭成型2、按直径大小分钢丝(直径35MM)细钢筋(直径610MM)粗钢
5、筋(直径大于22MM)3、按力学性能分级钢筋(235/370级)HPB235(Q235)级钢筋(335/510级)HRB335级钢筋(370/570)HRB400级钢筋(540/835)备注:钢筋的级别不同,是因为钢筋的化学成份不同,化学成份不同,也就造成的了它的力学指标不同。一、二、三级钢筋是国家根据社会生产需要而制订出的材料标准,它的屈服强度、极限强度、延伸率、冷弯、及可焊性均有很大的不同,不同级别的钢筋使用位置也有很大的不同。一级钢屈服强度235MPa,极限强度310MPa,二级钢屈服强度335MPa,极限强度510MPa,三级钢屈服强度400MPa,极限强度600MPa4、按生产工艺分
6、热轧、冷轧、冷拉的钢筋,还有以级钢筋经热处理而成的热处理钢筋,强度比前者更高。5、按在结构中的作用分受压钢筋受拉钢筋架立钢筋分布钢筋三、钢筋相关名词解释1.纵筋所谓纵筋就沿梁竖向的上下部钢筋,但是腰筋除外。主筋都可以叫纵向钢筋(纵筋)比较长的一般就是纵筋2.负筋负筋是负弯矩钢筋的简称,起的作用是抵抗负弯矩,负筋就是梁或板顶部或面部的钢筋,因为一般的力学把下侧底部受拉的弯距规定为正弯距方向,所以顶部就是负弯距,受力筋就是我们说的底筋(沿受力方向,挑板可是在上面)分布筋就是与受力筋垂直的那个筋(起固定,传力等作用)负筋就是支座处四分之一短跨那个筋(在受力筋上面)不过悬挑结构以及阀板基础的梁、扳正好
7、和上述相反,板或梁面层的钢筋就是负筋,用来抵抗负弯距用的,因为负弯距产生面层的拉应力,负筋是承受负弯矩的钢筋,一般在梁的上部靠近支座的部位或板的上部靠近支座部位。3.架立筋一般的说,架立筋是梁中用来架立箍筋的,差不多出现在三肢箍以上的梁,就是两边的筋是通过了,中部筋只有附加筋(也就是我们说的挑筋),如果没有架立筋的话,中部的那肢箍筋没法绑了,所以出现了架立筋就是将梁中的箍筋架起来形成笼体的筋。长钢筋就是指在所标的区段内通长设置,直径可以不相同,可以采用搭接连接形式,保证梁各个部位的这个部分钢筋都能发挥其抗拉强度,而且两端应按受拉锚固的钢筋。架立筋主要是梁中固定间距和受力筋位置所配置的钢筋。(固
8、定梁内受力筋和箍筋位置,构成梁内骨架的钢筋。)4.贯通筋贯通筋是指贯穿于构件(如梁)整个长度的钢筋,中间既不弯起也不中断,当钢筋过长时可以搭接或焊接,但不改变直径。贯通筋既可以是受力钢筋,也可以是架力钢筋。5.构造筋满足构造要求,对不易计算和没有考虑进去的各种因素,所设置的钢筋为构造钢筋。(因构造要求或施工安装需要而配置的,如腰筋、预埋锚固筋等。)6.受力筋通过力学结构计算,对受弯剪压扭拉等受力部位或构件配置的钢筋,主要用来承受荷载,满足结构功能。(构件中承受拉压应力的钢筋,梁、板中的受力筋根据其形状分为直筋和弯筋。)7.分布筋设置在现浇板中,用来固定受力钢筋,抵抗在计算时忽略的弯矩和各种不确
9、定内力,这就是属于构造钢筋。(板内固定受力筋位置的钢筋,与受力筋方向垂直,可抵抗热胀冷缩引起的温度变形。).8.吊筋吊筋就是在主、次梁交接处在主梁上加设的承受次梁传递集中力的一种构造筋,可参考一下03G101-1图集62、63、64页的有关说明。吊筋是混凝土主梁和支梁相交部位设置的加力筋形状呈/型,起增强剪切力作用(箍筋承受剪力或扭力的钢筋,并固定受力筋和架立筋位置,用于梁或柱内。)9.纵向钢筋?沿着构件的受力钢筋叫纵向钢筋,另一就是横向钢筋或箍筋,不论柱、梁、墙都一样。柱和梁的钢筋通长的都为纵向钢筋,板上的钢筋有横向和纵向之分,在构造手册里看到横向钢筋指的是箍筋和吊筋,横向钢筋主要是为了抗剪
10、和抗扭,而且还有附加横向钢筋的选用原则,平法里面的:受力的叫纵向钢筋,纵向钢筋为受力筋,所谓的横向的钢筋为分布筋,梁板的受力筋为受弯,柱的受力筋为受压弯。纵向的就是受力构件的钢筋10、什么是架立筋跨度腰筋架立筋就是本身不受力,但是为了梁钢筋绑扎施工需要所设置的构造配筋,直径不会太大,跨度-指建筑物承载上部重力的任意两个支承点之间的净空距离,腰筋-混凝土梁内布筋中布置于两侧的中间部位(相当与人的腰部)的钢筋,根据梁的高度,每侧1-N根;主要功能是起围护作用,增强梁的整体性第二部分钢筋计算规则(一)钢筋工程量计算规则1、钢筋工程,应区别现浇、预制构件、不同钢种和规格,分别按设计长度乘以单位重量,以
11、吨计算。2、计算钢筋工程量时,设计已规定钢筋塔接长度的,按规定塔接长度计算;设计未规定塔接长度的,已包括在钢筋的损耗率之内,不另计算塔接长度。钢筋电渣压力焊接、套筒挤压等接头,以个计算。3、先张法预应力钢筋,按构件外形尺寸计算长度,后张法预应力钢筋按设计图规定的预应力钢筋预留孔道长度,并区别不同的锚具类型,分别按下列规定计算:(1)低合金钢筋两端采用螺杆锚具时,预应力的钢筋按预留孔道长度减0.35m,螺杆另行计算。(2)低合金钢筋一端采用徽头插片,另一端螺杆锚具时,预应力钢筋长度按预留孔道长度计算,螺杆另行计算。(3)低合金钢筋一端采用徽头插片,另一端采用帮条锚具时,预应力钢筋增加0.15m,
12、两端采用帮条锚具时预应力钢筋共增加0.3m计算。(4)低合金钢筋采用后张硅自锚时,预应力钢筋长度增加0.35m计算。(5)低合金钢筋或钢绞线采用JM,XM,QM型锚具孔道长度在20m以内时,预应力钢筋长度增加lm;孔道长度20m以上时预应力钢筋长度增加1.8m计算。(6)碳素钢丝采用锥形锚具,孔道长在20m以内时,预应力钢筋长度增加lm;孔道长在20m以上时,预应力钢筋长度增加18m.(7)碳素钢丝两端采用镦粗头时,预应力钢丝长度增加0.35m计算。(二)各类钢筋计算长度的确定钢筋长度=构件图示尺寸保护层总厚度+两端弯钩长度+(图纸注明的搭接长度、弯起钢筋斜长的增加值)式中保护层厚度、钢筋弯钩
13、长度、钢筋搭接长度、弯起钢筋斜长的增加值以及各种类型钢筋设计长度的计算公式见以下:1、钢筋的砼保护层厚度受力钢筋的砼保护层厚度,应符合设计要求,当设计无具体要求时,不应小于受力钢筋直径,并应符合下表的要求。(2)处于室内正常环境由工厂生产的预制构件,当砼强度等级不低于C20且施工质量有可靠保证时,其保护层厚度可按表中规定减少5mm,但预制构件中的预应力钢筋的保护层厚度不应小于15mm;处于露天或室内高湿度环境的预制构件,当表面另作水泥砂浆抹面且有质量可靠保证措施时其保护层厚度可按表中室内正常环境中的构件的保护层厚度数值采用。(3)钢筋砼受弯构件,钢筋端头的保护层厚度一般为10mm;预制的肋形板
14、,其主肋的保护层厚度可按梁考虑。(4)板、墙、壳中分布钢筋的保护层厚度不应小于10mm;梁、柱中的箍筋和构造钢筋的保护层厚度不应小于15mm。2、钢筋的弯钩长度级钢筋末端需要做1800、1350、900、弯钩时,其圆弧弯曲直径D不应小于钢筋直径d的2.5倍,平直部分长度不宜小于钢筋直径d的3倍;HRRB335级、HRB400级钢筋的弯弧内径不应小于钢筋直径d的4倍,弯钩的平直部分长度应符合设计要求。1800的每个弯钩长度=6.25d;(d为钢筋直径mm)3、弯起钢筋的增加长度弯起钢筋的弯起角度一般有300、450、600三种,其弯起增加值是指钢筋斜长与水平投影长度之间的差值。4、箍筋的长度箍筋
15、的末端应作弯钩,弯钩形式应符合设计要求。当设计无具体要求时,用级钢筋或低碳钢丝制作的箍筋,其弯钩的弯曲直径D不应大于受力钢筋直径,且不小于箍筋直径的2.5倍;弯钩的平直部分长度,一般结构的,不宜小于箍筋直径的5倍;有抗震要求的结构构件箍筋弯钩的平直部分长度不应小于箍筋直径的10倍。(三)钢筋的锚固长度钢筋的锚固长度,是指各种构件相互交接处彼此的钢筋应互相锚固的长度。设计图有明确规定的,钢筋的锚固长度按图计算;当设计无具体要求时,则按混凝土结构设计规范的规定计算。GB500102002规范规定:(1)受拉钢筋的锚固长度受拉钢筋的锚固长度应按下列公式计算:普通钢筋La=a(fy/ft)d预应力钢筋La=a(fpy/ft)d式中fyfpy普通钢筋、预应力钢筋的抗拉强度设计值;ft混凝土轴心抗拉强度设计值,当混凝土强度等级高于C40时,按C40取值;d钢筋直径