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1、 . . 钢筋混凝土工程培训教材- -日期： / 钢筋混凝土工程在水利土木工程施工中，钢筋混凝土工程占有非常重要的位置。钢筋混凝土工程包括钢筋、模板、砼三个工种工程，这是本章要介绍的主要容，也是全教材的重点容之一。第一节 钢筋工程一. 钢筋工程概述：（一） 常用钢筋：级。（二） 合格钢筋： 应有合格证明书，或者试验报告单。（三） 工地管理： 运到施工现场的钢筋，应按不同的等级、不同的型号、不同的规格、不同的生产厂家，分批分类堆放，并按施工规做有关性能实验，不符合要求的，应重新分级。（四） 钢筋加工容： 一般包括冷拉、冷拔、调直、剪切、弯曲、焊接等。二. 钢筋冷拉：（一） 钢筋冷拉概念：以节约钢
2、材、提高钢筋屈服强度为目的，以超过屈服强度而又小于极限强度的拉应力拉伸钢筋，使其产生塑性变形的做法叫钢筋冷拉。（二） 冷拉基本原理：（见27页图31）1. 第一次冷拉效果： 取一钢筋对其施加拉应力冷拉，钢筋会发生变形（并作应力应变图）。随着拉应力增加，钢筋部承受的拉应力逐渐增大。当钢筋部产生的拉应力超过钢筋具有的屈服点A，而达到C后，停止冷拉，卸去荷载。此时可以看到，钢筋已产生塑性变形，在卸荷过程中，应力应变图有一个变化，直线O1C比直线OA要缓。2. 第二次冷拉效果： 重新施加拉应力，将钢筋拉伸到破坏，应力应变图出现新的变化，新的屈服点在C点附近，明显高于原来的屈服点A。这个变化说明，钢筋的
3、塑性发生了变化，塑性小了，硬度大了，钢筋的强度得到提高，这一现象叫“变形硬化”。3. 钢筋应力调整时效： 冷拉卸荷后的钢筋，有应力存在，促使钢筋的晶体组织自行调整，屈服强度进一步提高。钢筋屈服强度提高调整的过程称为“时效”。显然，时效过后，钢筋的拉伸特性曲线就发生改变如图中O1CDE（一撇）。钢筋种类不同、温度条件不同，时效也不同。级、级钢筋，在常温下，1520天完成，这叫“自然时效”；在温度100度下，2小时可完成，（多用蒸汽加热或者电热方法），这叫“人工时效”。级、级钢筋，一般通过电加热到150300度，经20分钟可以完成。4. 冷拉钢筋的使用： 冷拉钢筋一般不作受压钢筋使用，在受冲击荷载
4、的构件中，在负温度条件下、在非预应力的水工砼中，都不能使用冷拉钢筋，对于、级和5号钢的钢筋在冷拉以后，一般用作预应力钢筋。（三） 钢筋冷拉控制：1冷拉率： 冷拉时，钢筋弹性变形的总伸长值与原有长度 的百分比称冷拉率。（注意冷拉应力的概念）2.冷拉控制目的： 钢筋的冷拉应力和冷拉率越大，则钢筋强度的提高和塑性的降低就越多，但是，冷拉后的钢筋应仍然具有一定的塑性，以保证结构在破坏前还会出现比较明显的变形，不至于形成突然的脆性破坏。这就是冷拉控制的目的。3.冷拉控制指标： 冷拉控制可用冷拉应力，也可用冷拉率，要求尽量用冷拉应力。（其控制指标见教材28页表31和表32）5. 不同情况的冷拉控制： 1）
5、 冷拉应力控制的情况： 对于、级钢筋和5号钢的钢筋，在冷拉后，作预应力钢筋使用的，要用冷拉应力控制。但钢筋冷拉后经检查，最大冷拉率超过了规规定（表31）值，还要再进行机械能实验。2） 冷拉率测定控制要求： 以冷拉率控制钢筋冷拉时，控制值要由试验确定。试验测定时要求：同炉同批的测定试件，不能少于4个，每个试件都要按规规定的冷拉应力测定相应的冷拉率，并取试件的平均值作为该炉该批钢筋的实际冷拉率。如果钢筋强度偏高，平均的冷拉率低于1%时，在钢筋冷拉时，仍要按1%的冷拉率控制。3） 不同炉批的冷拉控制： 对于混杂，分不清炉批的钢筋，冷拉时，不能用冷拉率控制，而且要冷拉多根连接的钢筋，每根的冷拉率和控制
6、应力都要符合规规定（表31）。4） 冷拉速度控制： 要使钢筋充分变形，就要适当控制冷拉速度，一般以0.51.0为宜。同时要求，冷拉到规定的应力和冷拉率以后，随即停拉23以后，再放松钢筋，结束冷拉，以给钢筋充分变形的时间。5） 冷拉控制方法： 冷拉时只用冷拉率或者冷拉应力控制叫单控，冷拉时冷拉率和冷拉应力同时应用，称为双控。采用单控，施工简单方便。但对于材质不均匀的钢筋，不可能逐根试验（逐根试验，费工费料，不可能这样做，有的同一根钢筋冷拉率也不一样）冷拉质量得不到保证。双控方法可以避免上述问题。冷拉时，对于控制应力已经达到，冷拉率没有超过允许值的，可以认为合格。但是，如果冷拉率已经达到，而冷拉应
7、力还达不到控制应力，这种钢筋要降低强度使用。对于预应力钢筋必须采用双控方法。（四） 冷拉设备简说：（如29页图32） 冷拉设备一般都有拉力装置（给钢筋施加拉力的设备）、承力装置（固定受力的设备）、钢筋夹具（固定连接钢筋的设备）、测量设备（测量冷拉长度的设备）组成。各种用途的设备，都有许多类型，在施工实习或者今后的实际工作中注意了解掌握。三. 钢筋冷拔：（一） 钢筋冷拔的概念： 这是将直径68的1级钢筋冷拔成低碳钢丝的一种钢筋加工手段。特点是，与受纯拉伸应力比，冷拔是同时受纵向拉伸和横向压缩的立体应力。因此，钢筋冷拔后的强度提高更多，可达40%90%，但冷拔后塑性大大降低，应力应变的屈服阶段基本
8、不再存在。（硬度提高了，塑性降低了）。（二） 冷拔低碳钢丝分级和用途： 它分甲级和乙级。甲级主要作预应力钢筋使用；乙级可以用于焊接钢筋网、焊接骨架、焊接箍筋、焊接构造钢筋。（三） 冷拔基本工艺：（基本过程是） 轧头：固定钢筋端部的工序； 剥皮：清楚钢筋表层硬渣壳的工序（钢筋表层的硬渣壳，容易损坏拔丝模具）； 润滑：减少拔丝过程磨阻力的工序（润滑剂一般用甲级石灰、动物油、白蜡、水，按适当比例配置而成，经验比例为1：0.3：0.1：2）； 拔丝：将钢筋通过特制的钨合金拔丝模孔强力拉拔成小直径钢丝的工序。（四） 冷拔影响因素： 主要影响因素是钢筋本身的质量和冷拔的总压缩率。例如：对于质量的要求，甲级
9、冷拔低碳钢丝要用符合级热轧钢筋的光圆盘条进行拔制。总压缩率一般按下式控制： 式中：d0 原料钢筋直径（mm）； d成品钢丝直径（ mm）；越大，抗拉强度提高越大，同时，塑性降低也越多。因此不宜过大或过小，一般控制在6080%。所以直径5 mm的钢丝由8钢筋拔制；直径3.54 mm的钢丝由6.5的钢筋拔制。（五） 冷拔次数控制： 由钢筋拔成钢丝一般要经过多次冷拔，冷拔次数对钢丝强度影响不大，但却影响生产率。因为，次数过少，一次压缩率大，对拔丝机具要求高（功率要大），对拔丝模具损耗严重，还容易断丝；次数过多，钢丝的塑性降低也多，并且拔成的钢丝脆性大，容易断，生产率就会降低。次数的控制是控制每一次拉
10、拔前后的直径比，一般合适的直径比为1.15。四. 钢筋焊接： 钢筋焊接也是钢筋加工的重要容之一，钢筋焊接方法很多，焊接设备复杂，技术要求较高，因此，对电焊工要专门进行技术培训，故本部分容课堂上不再进行讨论。五. 钢筋的其他加工：钢筋的调直、除锈、剪切、弯曲等工作，都是钢筋加工的具体容。（一） 调直： 钢筋成型加工之前必须进行的工作就是调直。调直的方法可以用调直机，也可以人工在钢板上用锤子敲打，更多的是采用冷拉法。专门为了调直进行的冷拉，要控制冷拉率不大于12%。（二） 除锈： 钢筋在运输、存放等管理过程中，难免会沾污油渍、漆污、生锈等。过去在施工前，除锈是必须要进行的工序，以免影响与砼的粘接。
11、但实践证明，不严重的锈对粘接性并无影响。所以，现在对一般的锈不再清除。锈在冷拉、调直等加工工序中，锈会自动脱落。生锈严重的一般还是要清理。除锈方法常用：钢丝刷擦刷，机动钢丝轮擦磨，机动钢丝刷磨刷，喷沙枪喷沙，生锈很严重，有特殊要求的，可在硫酸或者盐酸池中进行酸洗除锈。（三） 剪切： 剪切是指钢筋的下料切断。这一工作主要是选择合适的剪切机具。常用的有电动剪切机或液压剪切机（剪切40mm以下的）、手动 剪切器（剪切12mm以下的）、氧炔焰切割、电弧切割（切割特粗钢筋）。（四） 弯曲成型： 40mm以下的钢筋一般用专门的钢筋弯曲机弯曲成型，无弯曲机的也可以在工作台上手工弯制。但，不论采取什么方法，弯
12、曲成型都应符合设计图纸的要求。六. 钢筋配料： 钢筋配料加工主要是使长料长用，短了短用，余料配用，尽量减少钢筋的废料。配料加工应做好两项工作，一是按设计图纸计算好各种钢筋的 下料长度，二是选择适当的代换钢筋。（一） 下料长度计算（简介）： 直钢筋下料长度=外包线长度+弯钩加长值 弯起钢筋（包括箍筋）的下料长度=外包线总长度-弯曲调整值+弯钩加长值1. 外包线长度：（在钢筋砼结构学中应有详细介绍） 钢筋直径具有一定的尺寸，钢筋弯曲后，其外包长度和中线长度是不同的，外包线长，中线短，这是显而易见的道理。它们之间的差值叫“度量差值”。在设计图中，钢筋的尺寸一般按外包尺寸表注，但加工下料长度应按中线计
13、算。因此计算下料长度时，必须从外包尺寸中扣除度量差值。这一工作是对外包长度的调整，因此 量度差值也叫“弯曲调整值”。它的大小，弯转角度、钢筋直径弯转心轴的直径有关。所以要求：1）钢筋端部弯钩的经不得小于2.5倍的钢筋直径（既2.5d）；级钢筋弯转900时，当钢筋的直径小于16mm时，其最小弯转直径应为5d；当钢筋的直径大于16mm时，其最小弯转直径应为7d。2）弯起钢筋弯折处的圆弧半径不小于12.5d，此时，弯转300的调整值为0.4d，弯转450的调整值为1d，弯折600的调整值为2d。（这是水工砼施工规的规定，目的是防止钢筋弯处的砼受到过大的局部挤压。）2. 端部弯钩长度：钢筋.端部弯钩长
14、度一般只计外包线（钩顶切线）以外需要增加的长度。这个需要增加的长度与弯钩的制作方法和弯钩形式有关。人工弯制时，为了有利于钢筋扳子卡固，端部要留有平直段（一般3d），机械弯制时，平直段可以缩短，甚至取消。人工弯制时的加长值的取法为；半圆钩为6.25d ，斜钩.为5d，直角钩为3.5d。圆钢筋制成的箍筋，其弯钩的加长值 按教材35页表34控制。（二） 箍筋的代换：1. 钢筋代换的原因： 施工中缺少设计图纸中所要求的钢筋的品种或者规格，以现有的钢筋品种或者规格代替设计所要求的钢筋的品种或者规格，以促使施工按计划进度进行。2. 钢筋代换原则：1） 等强度代换： 按钢筋承担的拉、压能力相等原则进行代换。2） 等面积代换： 按钢筋面积相等的原则进行代换。（配津率代换）3） 等弯矩代换： 按抗弯能力相等的原则进行代换。4） 进行抗裂验算： 对构件裂缝开展宽度有控制要求的。5） 满足构造要求： 钢筋间距、最小直径、钢筋根数、锚固长度等。第二节 模板工程 模板是砼工程不可缺少的作
