2014 剥肋滚轧直螺纹钢

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1、剥肋滚轧直螺纹连接工艺标准新疆建设标准服务中心 李建国高强钢筋推广应用技术政策：规定目标，节材环保，产品 淘汰，技术支撑，加工配送 市场供给：钢铁行业确保，抗震钢筋 合理选用：应用技术导则，新疆结构标 准设计 正确使用：加工，连接剥肋滚轧直螺纹连接工艺标准 第一部分 连接技术 第二部分 基本原理 第三部分 丝头加工 第四部分 连接套筒 第五部分 钢筋连接 第六部分 力学性能第一部分 连接技术绑扎连接 焊接连接 机械连接绑扎连接具有施工方便质量可靠的优点，但耗 费钢材，挤占空间且影响裂缝及变形 则成为其无法回避的缺陷，而且，随 着钢筋规格的增大，施工难度和空间 挤占加大，对裂缝及变形的影响更加

2、显著，因此，大规格钢筋不适宜采用 此种连接方式。焊接连接具有施工方便、适应性强、接头体积小、传力性 能基本不受影响的优点，但是焊接质量则受到各 方面因素干扰，如：人员素质、操作技能、施工 难度、情绪、环境等方面的影响，极不稳定，易 产生夹渣、虚焊、裂纹等缺陷。而高强钢筋为提 高其强度一般其碳当量偏高，可焊性变差。另外 由于焊接过程中产生的焊接热影响区致晶粒长大 ，加之不具备控制冷却和热处理条件，导致焊接 接头区域出现钢筋软化或出现微裂纹等问题，致 使钢筋接头部位强度显著降低，这一点在高强钢 筋上表现的非常明显，尤其是采用控冷控轧或余 热处理工艺生产的高强钢筋但工艺要求较高且施 工质量难以保证。

3、机械连接具有适应性强、施工方便、应用广泛 、接头体积相对较小、传力性能受影 响相对较小、基本能保证施工质量、 适宜各规格钢筋的连接等优点，但套 筒的价格导致施工成本相对较高，且 施工质量随丝头加工质量、套筒材质 和质量及连接工艺质量的影响仍有波 动。机械连接特点 质量稳定可靠，连接强度高 操作简单，对钢筋适应性强，对操作工简单培训 即可上岗，不受钢筋肋形、含碳量、可焊性影响 适用范围广 钢筋连接无重叠，节省钢材，连接成本低 施工速度快，钢筋对中传力好，布筋密度低，有 利于混凝土浇筑 连接无明火作业，无温度内力，施工效率高 与焊接相比能耗低，无废物排放，节能环保钢筋接头震害分析汶川地震和台湾9.

4、21地震，大量的事实 说明钢筋接头的实际震害，机械接头未发 现破坏情况，依次为钢筋搭接接头，再次 是焊接。三种连接方式，都是对钢筋整体性能 的削弱。 钢筋机械连接技术发展进程 冷挤压连接技术 锥螺纹连接技术 镦粗直螺纹连接技术 直接滚压直螺纹技术 剥肋滚压直螺纹连接技术接头试验数据统计通过对近两年我区的接头力学性能5852 组检测数据分析，不合格接头数量为85组 ，占检测数据的1.45；其中钢筋从套筒 中拔出的不合格数量为75组，占不合格总 量的88.24；套筒破坏为10组，占不合格 总量的11.76。丝头的质量是影响连接质 量的关键。破坏原因分析 套筒螺纹小径加工时尺寸偏大超差（螺纹牙高偏

5、低，牙尖偏平），或钢筋螺纹丝头中径偏小、超 差，造成螺纹的有效接触牙高不够 套筒或丝头的加工中径尺寸超差，造成安装时螺 纹间隙过小，丝头无法全部拧入套筒中，有效的 螺纹连接长度不够；丝头的加工锥度过大；安装 时丝头未按照要求拧紧到位 套筒的材质和有效断面不够 钢筋连接方式 规范通过对钢筋绑扎搭接与焊接技术要求 加严，倡导采用机械连接方式 绑扎搭接：控制直径。受拉钢筋原规范 28mm，新规范25mm；受压钢筋原规范32mm ，新规范28mm 焊接连接：对于细晶粒带肋钢筋以及直径 大于28mm，其焊接应经试验确定；余热处 理钢筋不宜焊接适用范围本标准适用于建筑工程中连接直径 为1640mm且符合国

6、家标准钢筋混 凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋 GB1499.2规定的各类钢筋的剥肋滚轧 直螺纹连接工艺中钢筋丝头加工、连 接套筒、钢筋连接和接头检验第二部分 基本原理 将两根端部一定长度内的钢筋剥肋后滚 轧成圆柱直螺纹丝头，通过相应的带有内 螺纹套筒，将两根钢筋旋拧连接起来，实 现钢筋的传力和等强度连接 钢筋等强度连接两个要素1 丝头咬合(抗剪）强度2 套筒截面强度确定关键参数 一 钢筋丝头螺纹和连接筒螺纹规格匹 配 二 钢筋的剥肋最小直径和螺纹小径 三 螺纹咬合长度即丝头和套筒长度 四 套筒外径尺寸套即筒有效断面螺纹参数 螺距 牙形角 螺纹大径 螺纹中径 螺纹小径螺纹专用术语螺纹参数示意图接

7、头设计原则1 接头连接件的屈服承载力和抗拉承载力的标准值符 合钢筋机械连接技术规程的规定,应不小于被连接钢 筋的屈服承载力和抗拉承载力标准值的1.10倍。2 钢筋剥肋不应伤及钢筋基圆，避免钢筋表层强度较 高的致密层被切削破坏，从而影响钢筋的受力面积，致使 其承载力降低。3 钢筋丝头有效螺纹长度承担的剪切力应满足钢筋抗 拉承载力的要求。4 丝头与套筒选择的螺纹参数应相匹配，主要包括牙 型、螺纹直径和螺纹螺距，加工精度宜满足6H和6f精度的 要求，以满足接头变形性能的要求等级。钢筋丝头和连接套筒设计 螺纹规格设计 钢筋丝头设计 连接套筒设计确定螺纹规格、螺距、剥肋最 小直径、剥肋长度、丝头最小 长

8、度螺纹规格设计（一）设计原则1 钢筋剥肋不应伤及钢筋基圆，避免钢筋表层 强度较高的致密层被切削破坏，从而影响钢筋的 受力面积，致使其承载力降低2 应尽可能提高丝头的有效横截面积3 螺纹尺寸应向标准系列靠拢4 螺距应根据普通螺纹 基本尺寸GB/T196 ，优先选择第一系列，其次选择第二系列，第三 系列尽可能不用而选用相近规格螺纹规格设计(二) 钢筋负偏差根据钢筋混凝土用钢第2部分热轧带 肋钢筋GB1499.2标准中钢筋内圆直径尺 寸和允许负偏差，计算得出钢筋内圆直径 下限值。如25mm规格的钢筋，其内圆直径 为24.2mm，允许偏差为0.5mm，内圆直径 下限值为23.7mm螺纹规格设计（三）

9、钢筋规格与螺纹规格剥肋滚轧螺纹的成形工艺是通过滚丝轮对钢 筋的挤压而形成螺纹，若设计时采用钢筋内圆直 径下限值作为螺纹中径来计算螺纹大径，并结合 实验结果依据普通螺纹 基本尺寸GB/T196选 择适宜的螺距，则根据GB/T 196中的计算公式： 螺纹中径D2 = D-0.6495P， D1= D-1.0825P，推 导出螺纹大径D= D2+0.6495P，螺纹小径D1= D2- 0.4330P螺纹规格设计（四）钢筋规格与实际螺纹中径依据普通螺纹 基本尺寸GB/T 196中的计算公式：螺纹中径D2 = D- 0.6495P，其中D取螺纹规格，计算出钢筋 的螺纹中径，而此螺纹中径应视为钢筋的 内圆

10、直径，考虑到钢筋剥肋不应伤及钢筋 基圆的原则，确定实际剥肋最小直径 螺纹规格设计（五）牙型角的确定当确定了螺纹规格与螺距尺寸后螺纹 的牙型角也基本得到确定，通常情况下， 滚轧直螺纹钢筋丝头的牙型角一般按公制 螺纹牙型角设计，取 60为宜。钢筋丝头长度设计（一）设计原则 1 丝头有效螺纹长度应满足钢筋抗拉 承载力的要求。 2 丝头加工精度宜满足6f级精度的要 求，以满足接头变形性能的要求。 钢筋丝头长度设计（二）丝头有效螺纹长度钢筋丝头有效螺纹长度就是钢筋丝头与连 接套筒的旋合长度。适度的旋合长度是钢 筋连接性能的有效保证，钢筋丝头有效螺 纹长度的设计是与连接套筒的长度设计相 匹配的，其长度应不

11、小于连接套筒长度的 1/2。 钢筋丝头螺纹的有效长度钢筋丝头长度设计（三）丝头长度优化考虑到现场施工的复杂性、工人操作 的随意性等不确定因素，结合400MPa级钢 筋剥肋滚轧直螺纹技术的应用情况，在满 足以上计算长度的基础上，长度进行了优 化处理，400MPa级钢筋丝头的最小长度为 d+1.5 p，500MPa级钢筋丝头的最小长度为 d+2 p (其中d为钢筋规格)，得出400MPa级 和500MPa级钢筋丝头的最小长度 丝头优化加工长度如25mm规格的钢筋，400MPa和 500MPa钢筋丝头计算长度分别 为17mm和20mm，优化加工丝头 长度分别为29mm和31mm。详见工艺标准G.4节

12、连接套筒设计(一)设计原则 1 根据钢筋机械连接通用技术规程JGJ107中 第3.0.2的规定，“连接件的屈服承载力和抗拉承 载力的标准值应不小于被连接钢筋的屈服承载力 和抗拉承载力标准值的1.10倍”。 2 依据滚轧直螺纹钢筋连接接头JG163的规定 ，连接套筒宜采用经型式检验确定符合要求的钢 材。 3套筒的螺纹参数与丝头的螺纹参数相匹配，加工 精度宜满足6H级精度的要求，以满足接头变形性 能的要求。 连接套筒设计（二）套筒外径依据钢筋机械连接技术规程JGJ107标 准3.0.2条的规定： 确定套筒外径连接套筒设计（三）套筒内螺纹的确定 连接套筒内螺纹规格应与相对应的钢筋丝 头螺纹规格相同。

13、根据滚轧直螺纹钢筋连接接 头JG163的规定，钢筋丝头螺纹尺寸应按普通 螺纹基本尺寸GB/T196确定，有效螺纹中径尺寸 公差宜满足现行国家标准普通螺纹公差与配合 GB/T197中6f级精度规定的要求；钢筋连接套筒 内螺纹尺寸也应按普通螺纹基本尺寸GB/T196 确定，螺纹中径尺寸公差应满足现行国家标准 普通螺纹公差与配合GB/T197中6H级精度规定的 要求。第4.1.4条丝头加工参数（mm）第三部分 丝头加工加工工艺钢筋切断剥肋滚轧工艺检验批量 加工丝头自检戴帽保护质量验收 存放待用。施工准备 4.2.1 施工单位技术人员应根据钢筋的品种、规 格、接头性能等参数及专用加工设备选用套筒， 确

14、定钢筋丝头螺纹加工的技术参数，并向操作班 组进行相关技术交底。 4.2.2 钢筋丝头加工设备性能应符合相关标准的 要求。钢筋丝头加工设备应安放平稳牢固，并有 防雨措施。 4.2.3 钢筋丝头加工前应按钢筋规格所对应的对 刀棒调整好刀具位置，调整剥肋挡块及滚轧行程 开关位置，保证剥肋段的直径、长度及滚轧螺纹 的长度符合规定。 4.2.4 施工现场应配备用于钢筋丝头检验的量规 、游标卡尺或专用量具。1 钢筋切断钢筋下料时针对钢筋端头进行的平整处理 。通常由于钢筋端部或多或少都有马蹄形 端口或挠曲，且在运输倒运过程中导致的 端部不直也常有发生，因此在钢筋下料时 应对钢筋端头进行平整处理后方可加工螺

15、纹。一般使用钢筋切断机、砂轮锯或带锯 床等专用设备进行切割，切断后的钢筋端 面应保持平直。由于400/500MPa级钢筋的 特殊性，因此在钢筋切断过程中严禁采用 热切割方式。2 剥肋滚轧 使用专用钢筋丝头加工设备，根据所要加工钢筋 丝头的相关参数和相应套筒的相关参数设定加工 设备的相应参数，按加工设备使用说明书中规定 的加工工艺和操作步骤，将待连接钢筋的端部进 行剥肋滚轧，加工成直螺纹。 加工开始，应首先进行丝头的试加工，及时检测 各个参数的符合情况，据此对加工设备的设定参 数进行微调，直至所加工的丝头完全符合相关参 数的要求后固定设备参数，开始小批量试加工以 供工艺检验抽样。3 工艺检验钢筋

16、在批量加工前应进行工艺检验， 以确定进场钢筋与连接套筒、钢筋丝 头加工工艺及连接工艺的匹配性，以 判断是否满足混凝土结构工程中钢筋 接头性能等级的要求。施工过程中更 换钢筋或套筒生产厂家后，应补充进 行工艺检验。 4 批量加工工艺检验合格说明加工丝头的各项参 数符合要求，因此可据此开始进行丝 头的批量加工。5 丝头自检由操作人员对所加工的钢筋丝头逐个进行检查，加工 质量应满足外观质量、丝头长度和螺纹尺寸的要求：1 表面应无影响接头连接性能的损坏及锈蚀， 螺纹牙形应饱满，牙顶宽度大于0.3p的不完整螺纹累计长 度不得超过2个螺纹周长；2 钢筋丝头的加工长度应根据钢筋接头连接形 式的不同确定，适用于标准型和正反丝型接头的钢筋丝