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1、.土木工程施工讲义：第17、18讲：四、钢筋加工：钢筋加工主要包括调直、切断和弯折。1.钢筋调直：钢筋调直宜采用机械方法钢筋调直切断机具有自动调直、定位切断、除锈、清垢等多种功能,也可采用冷拉方法。当采用冷拉方法调直钢筋时,HPB235级钢筋的冷拉率不宜大于4%,HRB335级、HRB400级和RRB400级钢筋的冷拉率不宜大于1%。2.钢筋切断：钢筋下料时须按计算的下料长度切断。钢筋切断可采用钢筋切断机或手动切断器。手动切断器只用于切断直径小于16mm的钢筋；钢筋切断机可切断直径40mm以内的钢筋。3.钢筋弯折：1钢筋弯钩和弯折的一般规定1受力钢筋。HPB235级钢筋末端应作180弯钩,其弯
2、弧内直径不应小于钢筋直径的2.5倍,弯钩的弯后平直部分长度不应小于钢筋直径3倍。当设计要求钢筋末端需作135弯钩时,HRB335级、HRB400级钢筋的弧内直径D不应小于钢筋直径的4倍,弯钩的弯后平直部分长度应符合设计要求。钢筋作不大于90的弯折时,弯折处的弯弧内直径不应小于钢筋直径的5倍。2箍筋。除焊接封闭环式箍筋外,箍筋的末端应作弯钩。弯钩形式应符合设计要求,当设计无具本要求时,应符合下列规定：箍筋弯钩的弯弧内直径不小于受力钢筋的直径。箍筋弯钩的弯折角度：对一般结构,不应小于90；对有抗震等要求的结构应为135。箍筋弯后的平直部分长度：对一般结构,不宜小于箍筋直径的5倍；对有抗震等级要求的
3、结构,不应小于箍筋直径的10倍。2钢筋弯曲1划线。2钢筋弯曲成型。钢筋在弯曲机上成型时图3-21,心轴直径应是钢筋直径的2.55.0倍,成型轴宜加偏心轴套,以便适应不同直径的钢筋弯曲需要。弯曲细钢筋时,为了使弯弧一侧的钢筋保持平直,挡铁轴宜做成可变挡架或固定挡架加铁板调整。钢筋弯曲点和心轴的关系如图3-22所示。钢筋弯90时,弯曲点线约与心轴内边缘齐；弯180时,弯曲点线距心轴内边缘为1.01.5d钢筋硬时取大值。对HRB335与HRB400钢筋,不能弯过头再弯过来,以免钢筋弯曲点处发生裂纹。图3-21 钢筋弯曲成型 图3-22 弯曲点线与心轴关系1-工作盘；2-心轴；3-成型轴； 1-工作盘
4、；2-心轴；3-成型轴；4-可变挡架；5-插座；6-钢筋 4-固定挡铁；5-钢筋；6-弯曲点线3曲线型钢筋成型。弯制曲线形钢筋时,可在原有钢筋弯曲机的工作盘中央,放置一个十字架和钢套；另外在工作盘四个孔内插上短轴和成型钢套和中央钢套相切。插座板上的挡轴钢套尺寸,可根据钢筋曲线形状选用。钢筋成型过程中,成型钢套起顶弯作用,十字架只协助推进。五、钢筋连接：钢筋连接方法有：绑扎连接需要较长的搭接长度,浪费钢筋,且连接不可靠,宜限制使用、焊接连接方法较多,成本较低,质量可靠,宜优先选用和机械连接无明火作业,设备简单,节约能源,不受气候条件影响,可全天候施工,连接可靠,技术易于掌握,适用范围广。1.绑扎
5、连接：采用绑扎连接其基本要求为：同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜相互错开。绑扎搭接接头中钢筋的横向净距不应小于钢筋直径,且不应小于25mm。钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3 l 1 l 1为搭接长度,凡搭接接头中点位于该连接区段长度内的搭接接头均属于同一连接区段。同一连接区段内,纵向钢筋搭接接头面积百分率为该区段内有搭接接头的纵向受力钢筋截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比值图3-24。同一连接区段内,纵向受拉钢筋搭接接头面积百分率应符合设计要求,无设计具体要求时,应符合下列规定：1对梁类、板类及墙类构件,不宜大于25%。2对柱类构件,不宜大于50%。3当工程中确有必要增大接
6、头面积百分率时,对梁类构件,不应大于50%；对其它构件可根据实际情况放宽。图3-24 钢筋绑扎搭接接头连接区段及接头面积百分率注：图中所示搭接接头同一连接区段内的搭接钢筋为两根,各钢筋直径相同时,接头面积百分率为50%。纵向受力钢筋绑扎搭接接头的最小搭接长度应符合表3-13的规定。受压钢筋绑扎接头的搭接长度,应取受拉钢筋绑扎接头搭接长度的0.7倍。在梁、柱类构件的纵向受力钢筋搭接长度范围内,应按设计或构造要求配置箍筋。表3-13 纵向受拉钢筋的最小搭接长度钢 筋 类 型混 凝 土 强 度 等 级C15C2025C3035C40光圆钢筋HPB235级45d35d30d25d带肋钢筋HRB335级
7、55d45d35d30dHRB400级、RRB400级55d40d35d注：两根直径不同钢筋的搭接长度,以较细钢筋的直径计算。2.焊接连接：钢筋焊接代替钢筋绑扎,可节约钢材、改善结构受力性能、提高工效、降低成本。常用的钢筋焊接方法有：闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊、电阻点焊、气压焊、埋弧压力焊等。1闪光对焊钢筋闪光对焊是利用钢筋对焊机,将两根钢筋安放成对接形式,压紧于两电极之间,通过低电压强电流,把电能转化为热能,使钢筋加热到一定温度后,即施以轴向压力顶锻,产生强烈火花飞溅,形成闪光,使两根钢筋焊合在一起图3-25。图3-25 钢筋闪光对焊1-焊接的钢筋；2-固定电极；3-可动电极；4-机座；5
8、-变压器；6-手动顶压机构1钢筋闪光对焊工艺种类。分为：连续闪光焊、预热闪光焊、闪光-预热-闪光焊和焊后通电热处理等,根据钢筋品种、直径、焊机功率、施焊部位等因素选用。连续闪光焊。当钢筋直径小于25mm、钢筋级别较低、对焊机容量在80160kVA的情况下,可采用连续闪光焊。连续闪光焊的工艺过程,包括连续闪光和轴向顶锻。预热闪光焊。对于大于25mm的钢筋,且端面较平整时,可采用预热闪光焊。此法是在连续闪光焊之前,增加一个预热过程,以扩大焊接端部热影响区。预热闪光焊适用于焊接直径为20mm36mm的HPB235级钢筋,直径为16mm32mm的HRB335级及HRB400级钢筋,直径为12mm28m
9、m的RRB400级钢筋。闪光-预热-闪光焊。是在预热闪光焊前,再增加一次闪光过程,使钢筋端部预热均匀。对于RRB400级钢筋,因碳、锰、硅的含量较高,加上合金元素钛、钒的存在,故对氧化淬火和过热比较敏感,其焊接性能较差,关键在于掌握适当的焊接温度,温度过高或过低都会影响接头的质量。通电热处理。RRB400级钢筋对焊时,应采用预热闪光焊或闪光-预热-闪光焊工艺。当接头拉伸试验结果发生脆性断裂,或弯取试验不能达到规范要求时,应在对焊机上进行焊后通电处理,以改善接头金属组织和塑性。通电热处理的方法是：待接头冷却至常温,将两电极钳口调至最大间距,重新夹住钢筋,采用最低的变压器级次,进行脉冲式通电加热,
10、每次脉冲循环,应包括通电时间和间歇时间,一般为3s；当加热至750850,钢筋表面呈桔红色时停止通电,随后在环境温度下自然冷却。2对焊设备及焊接参数。对焊设备。钢筋闪光对焊的设备是对焊机。对焊机按其形式可分为：弹簧顶锻式、杠杆挤压弹簧顶锻式、电动凸轮顶锻式、气压顶锻式等。对焊参数。闪光对焊工艺参数包括：调伸长度、闪光留量、闪光速度、顶锻留量、顶锻速度、顶锻压力及变压器级次。采用预热闪光焊时,还有预热留量和预热频率等参数图3-26。a连续闪光焊；b闪光-预热-闪光焊图3-26 闪光对焊各项留量图解L1、L2为调伸长度；a1+a2为烧化留量；b1+b2为预热留量；c1+c2为顶锻留量；为有电顶锻留
11、量；为无电顶锻留量；a1.1+a2.1为一次烧化留量,a1.2+a2.2为二次烧化留量a.调伸长度。是指钢筋从电极钳口伸出的长度。调伸长度过长时,接头易旁弯、偏心；过短时,则散热不良,接头易脆断。b.闪光留量又称烧化留量。闪光烧化留量是指在闪光过程闪出金属所消耗的钢筋长度。闪光留量的选择,应根据焊接工艺确定。c.闪光速度又称烧化速度。指闪光过程进行的快慢,闪光速度应随钢筋直径的增大而降低。在闪光过程中,闪光速度是由慢到快,开始时接近于零,而后约为1mm/s,终止时达1.52mm/s。d.预热留量。是指采用预热闪光焊或闪光-预热-闪光焊时,在预热过程中所消耗的钢筋长度。其长度随钢筋直径增大而增加
12、,以保证端部能均匀加热,并达到足够预热温度。e.预热频率。对HPB235级钢筋宜高些,一般为34次/s；对HRB335级、HRB400级钢筋宜适中,一般为12次/s。每次预热时间应1.52s。间歇时间应为34s。f.顶锻留量。是指钢筋顶锻压紧后接头处挤出金属所消耗的钢筋长度。顶锻留量的选择,应使顶锻过程结束时,接头整个断面能获得紧密接触,并具有一定的塑性变形。g.顶锻速度。是指挤压钢筋接头时的速度。顶锻速度应越快越好,特别是在开始顶锻的0.1s内应将钢筋压缩23mm,使焊接口迅速闭合不致氧化；在断电后,以6mm/s的速度继续顶锻至终止。h.变压器级次。用以调节焊接电流的大小。应根据钢筋级别、直
13、径、焊机容量及焊接工艺方法等具体情况选择。 3对焊接头的质量检验。钢筋对焊完毕,应对接头质量进行外观检查和力学性能试验。2电弧焊钢筋电弧焊是钢筋接长、接头、骨架焊接、钢筋与钢板焊接等常用的方法。其工作原理是：以焊条作为一极,钢筋为另一极,利用送出的低电压强电流,使焊条与焊件之间产生高温电弧,将焊条与焊件金属熔化,凝固后形成一条焊缝。1钢筋电弧焊接头形式。钢筋电弧焊接头形式主要有帮条焊、搭接焊、坡口焊、和熔槽帮条焊等。帮条焊。帮条焊接头适用于直径1040mm的HPB235HRB400级钢筋。焊接时,用两根一定长度的帮条,将受力主筋夹在中间,并采用两端焊点定位,然后用双面焊形成焊缝；当不能进行双面
14、焊时,也可采用单面焊图3-27。图3-27 钢筋帮条焊接头 图3-28 钢筋搭接焊接头d-钢筋直径;-帮条长度； d-钢筋直径；-搭接长度搭接焊。搭接焊所适用范围与帮条焊相同。焊接时,先将主钢筋的端部按搭接长度预弯,使被焊钢筋与其在同一轴线上,并采用两端点焊定位,然后用双面焊焊在一起,当双面施焊有困难时,也可采用单面焊图3-28。坡口焊。坡口焊有平焊和立焊两种接头形式。坡口平焊时,V形坡口角度宜为5565;坡口立焊时,V形坡口角度宜为4055,其中下钢筋宜为010,上钢筋宜为3545。坡口焊适用于焊接直径1840mm的热轧HPB235HRB400钢筋及直径1825mm的RRB400级余热处理钢
15、筋。4熔槽帮条焊。熔槽帮条焊是将两根平口的钢筋水平对接,用适宜规格的角钢做帮条进行焊接。角钢的边长宜为4060mm,长度宜为80100mm。两根钢筋端面的间隙为1016mm图3-30。图3-29 钢筋坡口焊接头熔槽帮条焊适用于焊接直径2040mm的热轧HPB235级、HRB335级、HRB400级钢筋及余热处理RRB400级钢筋。图3-30 熔槽帮条焊2电弧焊接头的质量检验。电弧焊的质量检验,主要包括外观检查和拉伸试验两项。3电渣压力焊钢筋电渣压力焊是将钢筋安放成竖向对接形式,利用电流通过渣池产生的电阻,在焊剂层下形成电弧过程和电渣过程,产生电弧热和电阻热,将钢筋端部熔化,然后加压使两根钢筋焊合在一起。适用于焊接直径1440mm的热轧HPB235、HRB335级钢筋。这种方法操作简单、工作条件好、工效高、成本低,比绑扎连接和帮条搭接
