《土木工程施工技术》课件7-1 混凝土结构工程.ppt

2023/5/30,1,第四章 混凝土结构工程,4.1 模板工程4.2 钢筋工程4.3 混凝土工程4.4 预应力混凝土工程,2023/5/30,2,1.熟悉组合模板的构造；2.熟悉大模板、滑升模板、爬升模板的组成和工艺流程；3.了解其他模板的构造及适用性；4.掌握模板设计的荷载和计算；5.掌握模板结构的设计方法；6.掌握模板安装和拆除的质量要求。,4.1 模板工程,2023/5/30,3,概 述,工艺过程：,钢筋混凝土工程,钢筋工程模板工程 混凝土工程,2023/5/30,4,结构施工方法：现浇、预制安装,特点,多工种合作，需密切配合；材料品种、规格多，地方材料用量大，需严格检验、试验和管理；过程控制十分重要需必要的间歇,2023/5/30,5,4.1 模板工程,4.1.1 模板的作用和基本要求4.1.2 现浇结构的模板构造及要求4.1.3 模板设计,2023/5/30,6,4.1 模板工程,模板工程占钢筋混凝土工程总价的20%30%，占劳动量的30%40%，占工期的50%左右，决定着施工方法和施工机械的选择，直接影响工期和造价。模板是使新拌混凝土在浇筑过程中保持设计要求的位置尺寸和几何形状，使之硬化成为钢筋混凝土结构或构件的模型。模板工程的施工包括模板的选材、选型、设计、制作、安装、拆除和周转等过程。,2023/5/30,7,4.1.1 模板的组成和基本要求,1.模板的作用,使混凝土按设计的形状、尺寸、位置成型的模型板。,2.模板系统的组成,模板、支撑系统、紧固件。,2023/5/30,8,3.对模板及支撑体系的基本要求：,（1）保证工程结构和构件各部位形状尺寸和相互位置 的正确；（2）有足够的承载力、刚度和稳定性，能可靠地承受 浇筑混凝土的重力、侧压力以及施工荷载。（3）构造简单，装拆方便，能多次周转使用；（4）接缝严密，不得漏浆；（5）选材合理，用料经济。,2023/5/30,9,4.模板的种类：,（1）按材料分：木模、钢模、钢木模、木竹胶合板、铝合金、塑料、玻璃钢（2）按安装方式分：拼装式木模、小钢模、胶合板模板；整体式大模、飞模、隧道模；移动式筒壳模、滑模、爬升模；永久式预应力、非预应力混凝土薄板，压延钢板。（3）按其结构的类型不同分为：基础模板、柱模板、楼板模板、墙模板、壳模板和烟囱模板等；,2023/5/30,10,工具式模板的特点是使用灵活，适应性强。模板是由工厂生产的，表面平整，尺寸精确。利用模板体系可设计成各种形式，适用于多种工程的需要。制造工具式模板所用的材料除钢板外，还有木制板、钢丝网水泥板等。应用工具模板，可以省去大量内外饰面的湿作业量，加快了施工进度，但现场浇注混凝土的工作量大，施工组织复杂。工具式模板建筑有全现浇、现浇和预制相结合两种施工方法。全现浇是建筑中的主要承重构件，如墙、楼板、屋顶等采用全部现浇方法。现浇和预制相结合方法是墙或楼板两者中，一种现浇，另一种预制装配。,2.工具式模板,2023/5/30,11,2023/5/30,12,优点强度高、刚度大；组装灵活、装拆方便；通用性强、周转次数多；每套钢模可重复使用50100次；加工精度高，浇筑混凝土的质量好，成型后的混凝土尺寸准确，棱角整齐，表面光滑，可以节省装修用工 节约木材由钢模板和配件组成，配件包括连接件和支承件。,定型组合钢模板,2023/5/30,13,定型组合钢模板,1、构造组成（55系列，70系列）：（1）钢模板：钢模板包括平面模板、阴角模板、阳角模板和连接角模。钢模板采用模数制设计，宽度模数以50mm进级，长度为150mm进级，可以适应横竖拼装成以50mm进级的任何尺寸的模板。2.5、2.8、3.0mm厚的钢板冷压成型，中间焊有纵横肋h=55（70）mm，厚2.83，边肋有凸棱（0.3mm）和孔眼50150，穿连接件。A.平模：规格（55系列）,代号：P3015（宽300长1500）。,2023/5/30,14,2023/5/30,15,B.角模：规格长同平模，宽：阴角模150150、100150，代号E；阴角模板用于混凝土构件阴角，如内墙角、水池内角及梁板交接处阴角等 阳角模100100、5050，代号Y；阳角模板主要用于混凝土构件阳角 联接角模5555，代号J。角模用于平模板作垂直连接构成阳角（2）连接件：U形卡；L形插销；钩头螺栓；对拉螺栓、紧固螺栓和扣件等。,2023/5/30,16,2连接件,定型组合钢模板的连接件包括U形卡、L形插销、钩头螺栓、对拉螺栓、紧固螺栓和扣件等(1)U形卡：模板的主要连接件，用于相邻模板的拼装。(2)L形插销：用于插入两块模板纵向连接处的插销孔内，以增强模板纵向接头处的刚度。(3)钩头螺栓：连接模板与支撑系统的连接件。(4)紧固螺栓：用于内、外钢楞之间的连接件。(5)对拉螺栓：又称穿墙螺栓，用于连接墙壁两侧模板，保持墙壁厚度，承受混凝土侧压力及水平荷载，使模板不致变形。,(6)扣件：扣件用于钢楞之间或钢楞与模板之间的扣紧，按钢楞的不同形状，分别采用蝶形扣件和“3”形扣件。,2023/5/30,17,2023/5/30,18,3支承件,定型组合钢模板的支承件包括柱箍、钢楞、支架、斜撑及钢桁架等。(1)钢楞(2)柱箍(3)钢支架(4)斜撑(5)钢桁架(6)梁卡具,快拆式模板支撑体系,2023/5/30,19,（3）支承件：支承梁（方钢管、双钢管），支撑桁架，顶撑（上下层对齐），斜撑、钢桁架、梁卡具,定型组合钢模板的支承件包括柱箍、钢楞、支架、斜撑及钢桁架等。(1)钢楞 钢楞即模板的横档和竖档，分内钢楞与外钢楞。内钢楞配置方向一般应与钢模板垂直，直接承受钢模板传来的荷载，其间距一般为700900mm。钢楞一般用圆钢管、矩形钢管、槽钢或内卷边槽钢，而以钢管用得较多。,2023/5/30,20,(2)柱箍 柱模板四角设角钢柱箍。角钢柱箍由两根互相焊成直角的角钢组成，用弯角螺栓及螺母拉紧。如图所示。,2023/5/30,21,(3)钢支架,1)常用钢管支架如图5-13(a)所示。它由内外两节钢管制成，其高低调节距模数为100mm；支架底部除垫板外，均用木楔调整标高，以利于拆卸。2)另一种钢管支架本身装有调节螺杆，能调节一个孔距的高度，使用方便，但成本略高，如图5-13(b)所示。,图5-13钢支架(a)钢管支架；(b)调节螺杆钢管支架；1-顶板；2-插管；3-套管；4-转盘；5-螺杆；6-底板；7-插销；8-转动手柄,2023/5/30,22,3)当荷载较大、单根支架承载力不足时，可用组合钢支架或钢管井架，如图5-13(c)所示。还可用扣件式钢管脚手架、门型脚手架作支架，如图5-13(d)所示。,图5-13钢支架(c)组合钢支架和钢管井架；(d)扣件式钢管和门型脚手架支架 1-顶板；2-插管；3-套管；4-转盘；5-螺杆；6-底板；7-插销；8-转动手柄,2023/5/30,23,(4)钢桁架,1)如图5-15所示，其两端可支承在钢筋托具、墙、梁侧模板的横档以及柱顶梁底横档上，以支承梁或板的模板。2)图5-15(a)为整榀式。3)图5-15(b)为组合式。,图5-15钢桁架(a)整榀式；(b)组合式,2023/5/30,24,(6)梁卡具,又称梁托架，用于固定矩形梁、圈梁等模板的侧模板，可节约斜撑等材料，也可用于侧模板上口的卡固定位，如图所示。,图5-16 梁卡具 1-调节杆；2-三角架；3-底座；4-螺栓,2023/5/30,25,2、钢模板配板原则(1)要保证构件的形状尺寸及相互位置的正确。(2)要使模板具有足够的强度、刚度和稳定性，能够承受新浇混凝土的重量和侧压力，以及各种施工荷载。(3)力求构造简单，装拆方便，不妨碍钢筋绑扎，保证混凝土浇筑时不漏浆。(4)配制的模板，应优先选择通用、大块模板，使其种类和块数量少，木模镶拼量最少。设置对拉螺栓的模板，为了减少钢模板的钻孔损耗，可在螺栓部位改用55mm100mm刨光方木代替。(5)模板长向拼接宜采用错开布置，以增加模板的整体刚度。,2023/5/30,26,(6)模板的支承系统应根据模板的荷载和部件的刚度进行布置。1)内钢楞应与钢模板的长度方向相垂直，直接承受钢模板传来的荷载；外钢楞应与内钢楞互相垂直，承受内钢楞传来的荷载，用以加强钢模板结构的整体刚度，其规格不得小于内钢楞。2)内钢楞悬挑长度不宜大于400mm，支柱应着力在外钢楞上。3)一般柱、梁模板，宜采用柱箍和梁卡具作支承件；断面较大的柱、梁，宜用对拉螺栓和钢楞。4)模板端缝齐平布置时，一般每块钢模板应有两处钢楞支承；错开布置时，其间距可不受端缝位置的限制。5)在同一工程中可多次使用的预组装模板，宜采用模板与支承系统连成整体的模架。6)支承系统应经过设计计算，保证具有足够的强度和稳定性。当支柱或其节间的长细比大于110时，应按临界荷载进行核算，安全系数可取33.5。7)对于连续形式或排架形式的支柱，应适当配置水平撑与剪刀撑，以保证其稳定性。(7)模板的配板设计应绘制配板图，标出钢模板的位置、规格型号和数量。预组装大模板，应标绘出其分界线。预埋体和预留孔洞的位置，应在配板图上标明，并注明固定方法。,2023/5/30,27,（2）模板的配板设计步骤：(1)画出各构件的模板展开图。(2)根据模板展开图绘制模板配板图，选用最适合的各种规格的钢模板布置在模板展开图上。(3)确定支模方案，进行支撑工具布置。根据结构类型及空间位置、荷载大小等确定支模方案，根据配板图布置支撑。,2023/5/30,28,基础的特点是高度不大而体积较大，基础模板一般利用地基或基槽(坑)进行支撑。安装时，要保证上下模板不发生相对位移，如为杯形基础，则还要在其中放入杯口模板。,4.1.2 现浇结构的模板构造及要求,1.组合式模板,（1）基础模板,底阶可依土，或用木桩及撑木固定于地面或坑侧壁，上阶用轿杠木，有杯口时用杯芯模，外包铁皮。弹线支模检查上口尺寸,2023/5/30,29,阶梯基础,2023/5/30,30,杯形基础,条形基础,要求：位置、尺寸准确，支撑牢固，保证混凝土浇筑后不变形、不发生位移。用土模时切直修光。,2023/5/30,31,阶梯形基础,2023/5/30,32,（2）柱模板,(b)胶合板模板,(a)木模板,构造：每5001000mm加柱箍一道，两方向加支撑和拉杆。（楼板上埋钢筋环或钢筋头做支点和固定点）要点：按弹线固定底框，再立模板、安柱箍、加支撑；留梁口、浇筑口、模底清扫口；校好垂直度，支撑牢固，柱间拉接稳定。允许偏差：截面尺寸4、5mm；层高垂直度偏差5m）。,2023/5/30,33,2023/5/30,34,（3）梁模板,梁模板安装：沿梁模板下方地面上铺垫板，在柱模板缺口处钉衬口档，把底板搁置在衬口档上；立起靠近柱或墙的顶撑，再将梁长度等分，立中间部分顶撑，顶撑底下打入木楔，并检查调整标高；,2023/5/30,35,构造：模板底板厚50，侧模厚30；支撑支柱用方木、钢管，或工具式桁架、门式架、组合支架。施工要点：梁（板）跨度4m时，底模应起拱。起拱高度=13跨度。支柱间设拉杆（离地500，以上每2000），支柱下垫通长垫板75200，楔紧；土面时，夯实、排水、防冻胀。层高5m时，应采用桁架或多层支架支模。梁高700时，侧模腰部加拉结丝、板。上下层支柱对正。,2023/5/30,36,2023/5/30,37,2023/5/30,38,（4）楼板模板,2023/5/30,39,2023/5/30,40,2023/5/30,41,（5）墙体模板,2023/5/30,42,2023/5/30,43,2.工具式模板,（1）大模板,1）特点：施工速度快；机械化程度高；混凝土表面平整、缝少；一次投资及耗钢量大；通用性差。2）适用于：剪力墙，筒体体系。3）常用大模的结构形式：墙体 内浇外挂（楼板预制）；内浇外砌（楼板预制）；内外墙全现浇（楼板全现浇或叠合板）。楼板预制；现浇；叠合板。,2023/5/30,44,4）大模板的组成与要求,2023/5/30,45,2023/5/30,46,2023/5/30,47,2023/5/30,48,外模板悬挂于内墙模板上,2023/5/30,49,外模板支承于三角挂架上,2023/5/30,50,（2）滑模,2023/5/30,51,连续浇注混凝土墙体用的模板。滑升模板（图3-29）由模板系统、操作平台系统和液压系统三部分组成。施工方法是:用墙体内钢筋作导杆,借助于油压千斤顶逐渐提升模板进行浇注。滑升速度每小时1020厘米。这种模板适用于浇注简单的垂直构筑物如烟囱、水塔、筒仓等。在民用建筑方面，滑升模板多用于建造1020层楼房。广州的17层的“中国大酒店”、哈尔滨的20层电视楼都是用滑升模板施工的（图3）。滑升模板用于浇注楼梯、电梯间等筒体结构核心部分，以及用于浇注内外墙。为了适应滑升模板施工特点，建筑平面应简单整齐，转角、墙垛应尽量减少,不宜作繁琐装饰,尤其不宜作凸出的横线条。内墙面可以边滑升边抹压，外墙面也可以后喷涂饰面。滑升模板浇注的墙体的结构整体性好，施工速度快，机械化程度高。主要问题是各个千斤顶应同步提升，并要控制墙体的垂直度。,2023/5/30,52,2023/5/30,53,（3）爬模,爬升模板构造,2023/5/30,54,爬模施工,2023/5/30,55,(4)台模,用于浇注楼板，因形如台状而得名。它的长度和宽度可以根据开间尺寸调整。它的下面有可以上下调节的腿状支架。施工时先用大模板浇注墙体。墙体达到一定强度时，拆去墙模板，吊放台模支立于下层楼板上，上置钢筋网，浇注楼板。如此逐层施工（图1,2023/5/30,56,（5）隧道模,由墙模和楼板模组成，形似隧道，可同时浇注内墙和楼板。有整间对分式隧道模和分段隧道模等。一般在下层楼板上设临时轨道，整个模板可以象抽屉一样使用，拆模时用吊装机械从轨道上抽出模板，再运到下一个作业段组装使用办公楼住宅等开间相同的建筑适合于用台模和隧道模施工，其结构整体性强，适于建造高层楼房，可达30层。,2023/5/30,57,（6）压型钢板做永久式模板,2023/5/30,58,模板拆除,现场拆除模板时，应遵守下列原则：拆模前应制定拆模程序、拆模方法及安全措施；先拆除侧面模板，再拆除承重模板；大型模板板块宜整体拆除，并应采用机械化施工；支承件和连接件应逐件拆卸，模板应逐块拆卸传递，侧模拆除时的混凝土强度应能保证其表面及棱角不受损伤。模板拆除时，不应对楼层形成冲击荷载。拆下的模板、支架和配件均应分类、分散堆放整齐，并及时清运。,2023/5/30,59,1.侧模板 侧模板拆除时的混凝土强度应能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏。2.底模板及支架 底模板及支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求；当设计无具体要求时，混凝土强度应符合表51的规定。,2023/5/30,60,表51 底模拆除时的混凝土强度要求,注：混凝土立方体抗压强度标准值,2023/5/30,61,3.拆模顺序,(1)一般是先支后拆，后支先拆，先拆除侧模板，后拆除底模板。(2)对于肋形楼板的拆模顺序，首先拆除柱模板，然后拆除楼板底模板、梁侧模板，最后拆除梁底模板。(3)多层楼板模板支架的拆除，应按下列要求进行：1)楼板正在浇筑混凝土时，下一层楼板的模板支架不得拆除，再下一层楼板模板的支架仅可拆除一部分；2)跨度4m的梁均应保留支架，其间距不得大于3m。,2023/5/30,62,4.拆模的注意事项,(1)模板拆除时，不应对楼层形成冲击荷载。(2)拆除的模板和支架宜分散堆放并及时清运。(3)拆模时，应尽量避免混凝土表面或模板受到损坏。(4)拆下的模板，应及时加以清理、修理，按尺寸和种类分别堆放，以便下次使用。(5)若定型组合钢模板背面油漆脱落，应补刷防锈漆。(6)已拆除模板及支架的结构，应在混凝土达到设计的混凝土强度标准后，才允许承受全部使用荷载。(7)当承受施工荷载产生的效应比使用荷载更为不利时，必须经过核算，并加设临时支撑。,2023/5/30,63,（1）设计内容,选型、选材，荷载计算，结构计算，拟定安装、拆卸方法，绘制模板图。一般模板都由面板、次肋、主肋、对拉螺栓、支撑系统等几部分组成，作用于模板的荷载传递路线一般为面板 次肋 主肋 对拉螺栓（或支撑系统）。设计时可根据荷载作用状况及各部分构件的结构特点进行计算,模板设计,2023/5/30,64,3.设计步骤,明确需配制模板的层段数；决定模板的组装方法；各种构件模板的组配设计；夹箍、支撑件的设计计算和选配；支撑系统的布置、连接、固定方法；埋件固定、管线埋设、孔洞预留方法；列用量表（模板、支撑件、连接件、工具）。,实用性：保证构件的尺寸、形状、相互位置正确；构造简单，装拆方便，不妨碍钢筋，不漏浆；安全性：有足够的强度、刚度、稳定性（变形2mm，承载）；经济性：减少一次性投入，增加模板周转，减少支拆用工，实现文明施工。,（4）模板设计原则,2023/5/30,65,4.荷载及荷载组合,在设计和验算模板及支架时应考虑下列荷载（标准值）:,模板及支架自重：见书表。新浇混凝土的自重：普通混凝土24KN/m3；其它混凝土按实际重力密度。钢筋自重：楼板1.1KN/m3混凝土；梁1.5KN/m3混凝土。施工人员及设备荷载：模板及小楞2.5 KN/m2；另以集中荷载2.5 KN再行验算，比较弯矩值，取大值。大楞1.5 KN/m2；支柱1.0 KN/m2。,2023/5/30,66,（5）振捣混凝土荷载：底模2.0 KN/m2；侧模4.0 KN/m2（在有效压头高度内）（6）新浇混凝土的侧压力：以下二式中取小值（KN/m2）F0.22ct012 V 0.5 Fc H式中：c混凝土重力密度（KN/m3）。to初凝时间，实测或to=200/（T15），T混凝土温度（）。1外加剂修正系数（不掺：1；掺缓凝型：1.2）。2坍落度修正系数（30mm0.85；50901；1101501.15）。V 浇筑速度（m/h）。H 计算处至混凝土顶面高。（有效压头高度：h=F/c，单位：m）（7）倾倒混凝土时的水平冲击荷载：作用在有效压头高度范围内，查表采用。,F,h,2023/5/30,67,荷载效应组合,（1）荷载分项系数：长期1、2、3、6I=1.2；短期4、5、7I=1.4（2）荷载设计值=标准值分项系数（3）荷载组合：,2023/5/30,68,计算规定,（1）计算模板及支架的强度：根据有关规范按安全等级为第三级的结构构件考虑（临时结构）。（2）计算模板及支架的刚度：允许变形值为结构表面外露，1/400模板跨度，结构表面隐蔽，1/250模板跨度，支架压缩变形值或弹性挠度，1结构跨度。（3）风载抗倾覆稳定系数1.15。（4）组合钢模、大模板、滑模的设计应符合相应规范、规程的要求。,2023/5/30,69,例题1-4-1 某工程墙体模板采用组合钢模板组拼，墙高3m，厚18cm，宽3.3m。钢模板采用P3015（1500mmX300mm）分两行竖排拼成。内钢愣采用2根513.5钢管，间距为750mm，外钢愣采用同一规格钢管，间距为900mm，对拉螺栓采用M18。间距为750mm，如图,2023/5/30,70,混凝土自重为24KN/m3，强度等级C20，塌落度为7CM，采用0.6m3的混凝土吊斗卸料，浇注速度为1.8m/h，混凝土温度为20度，用插入式振捣器振捣。钢材抗拉强度设计值：Q235钢为215N/mm2，普通螺栓为170N/mm2。钢模的允许挠度：面板1.5mm，钢愣为3mm。试验算：钢模板、钢愣和对拉螺拴是否满足设计要求,2023/5/30,71,2023/5/30,72,2.验算（1）钢模板验算查施工手册，P3015钢模板（=2.5mm）界面特征，Ixj=26.97104mm4，Wxj=5.94 104mm31）计算简图如图化为线均布荷载：,2023/5/30,73,2_)抗弯强度验算钢模板的弯矩钢模板的抗弯承载能力公式为：,（可）3）挠度验算钢模板的挠度,（可）,（2）内钢愣验算查施工手册，2根51X3.5钢管的界面特征为：I=214.81104mm4，W=25.81103mm3，计算简图，如图化为线均布荷载：,2023/5/30,74,2)抗弯强度验算由于内钢愣两端的伸臂长度（300mm）与基本跨度（900mm）之比，300/900=0.330.4，则伸臂断头挠度比基本跨度挠度小，故可按近似三跨连续梁计算内钢愣的弯矩：抗弯承载能力：,（不可）改用矩形钢管2根60X40X2.5作内钢愣后，查施工手册，I=2X21.88X104mm4，W=27.29103mm3其抗弯承载能力：,（可）3）挠度验算,2023/5/30,75,（3）对拉螺栓验算查施工手册，M18螺栓净截面面积A=174mm2对拉螺栓的拉力N=F内愣间距外愣间距=45.970.750.9=31.03KN对拉螺栓的应力,2023/5/30,76,2023/5/30,77,2023/5/30,78,4.2 钢筋工程,4.2.1 钢筋的种类与验收4.2.2 钢筋的冷加工4.2.3 钢筋的连接4.2.4 钢筋的配料4.2.5 钢筋的代换4.2.6 钢筋的绑扎安装与验收,2023/5/30,79,4.2.1 钢筋的种类与验收,1.钢筋的分类及性能：（1）按粗细分:钢丝（直径6mm），刻痕钢丝或碳素钢丝（盘条）钢筋（直径6mm），细筋610（盘圆或称盘条），粗筋12（常69m直条）（2）按生产工艺:热轧、热处理筋、冷拉筋、冷拔丝、冷轧筋、碳素丝、刻痕丝、钢绞线（3）按化学成分:1)碳素（含碳量：低碳0.25%，中碳，高碳0.7%1.4%）；2)普通低合金（合金元素5%）。,钢筋分类,2023/5/30,80,（4）热轧钢筋按强度分：四级,“HRB”-是“热轧带肋钢筋”英文的缩写；“HPB”-是“热轧光圆钢筋”英文的缩写。实际使用中,这种钢筋主要是用于箍筋和胡子筋(拉筋)，也用于剪力墙的水平筋和站筋（竖直钢筋），在使用过程中，大多都需要做弯钩处理。,2023/5/30,81,钢筋的性质：（1）变形硬化可通过冷加工，提高强度。（2）松弛在高应力状态下，钢筋长度不变，应力减小；预应力施工应注意。（3）可焊性强度、硬度越高，可焊性越差。评定钢筋焊接后接头性能的指标常用的热轧钢筋的力学机械性能：（1）屈服点（2）抗拉强度（3）伸长率钢筋弹性变形的总伸长值与原有长度 的百分比称冷拉率。（4）冷弯指标,验收指标,设计计算时的主要依据,2023/5/30,82,Steel bar with yield point,2023/5/30,83,2.钢筋的验收（1）进场：复验出厂合格证及标志、按批抽样检查验收。（2）热轧钢筋：检验内容：外观检查、力学性能试验，必要时（加工中出现脆断、焊接性能试验不良、机械性能显著不正常）做化学成分分析或其他专项检验。检验数量：按批5-60t抽样。外观检查每批抽取5%；力学性能试验每批钢筋任选两根。,2023/5/30,84,4.2.2 钢筋的冷加工,钢筋的冷拉（1）冷拉原理：超过屈服强度(1.21.4)拉伸，迫使钢筋产生塑性变形，达到提高强度，节约钢材的目的。变形硬化、时效硬化、人工时效（2）冷拉作用：提强降塑。（3)冷拉控制：冷拉应力=T/A 冷拉率=（L2L1）/L1 100%为保证拉后的塑性，须控制一定的屈强比。控制方法：控制应力法（双控）、控制冷拉率（单控）,2023/5/30,85,二、钢筋的冷拉、冷拉原理,钢筋视频/%E5%86%B7%E6%8B%89%E5%B7%A5%E8%89%BA.wmv钢筋冷拉原理如图5-22所示。图中o a b c d e为钢筋的拉伸特性曲线。冷拉时，拉应力超过屈服点b达到c点，然后卸载。由于钢筋已产生塑性变形，卸载过程中应力应变曲线将沿o1cde变化，并在c点附近出现新的屈服点，该屈服点明显高于冷拉前的屈服点b，这种现象称为“变形硬化”。冷拉后的新屈服点并非保持不变，而是随时间延长提高至c点，这种现象称为“时效硬化”。由于变形硬化和时效硬化的结果，其新的应力应变曲线则为ocde，此时，钢筋的强度提高了，但脆性也增加了。图中c点对应的应力即为冷拉钢筋的控制应力，oo2即为相应的冷拉率。,2023/5/30,86,(2)冷拉后钢筋有内应力存在，内应力会促进钢筋内的晶体组织调整，使屈服强度进一步提高。该晶体组织调整过程称为“时效”。,图5-22钢筋冷拉原理,2023/5/30,87,应力控制法（双控）：质量高，常用于制作预应力筋冷拉率控制法（单控）：施工效率高，设备简单,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 以冷拉率控制钢筋冷拉时，控制值要由试验确定,2023/5/30,88,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。,2023/5/30,89,（4）冷拉设备,组成：拉力设备、承力装置、测量设备、钢筋夹具、回程装置等。,2023/5/30,90,卷扬机、滑轮组冷拉设备的拉力：Q=T m F（KN）T卷扬机拉力（KN）F设备阻力（KN），取510KN m滑轮组的工作线数，滑轮组的总效率，查表 选Q时应提高到实际所需拉力的1.21.5倍。钢筋的冷拉速度：v D n/m（宜1m/min）D卷筒直径（m）；n卷筒转速（转/min）,2023/5/30,91,（5）作业要点,测力器需定期校核；拉速不能过快，一般0.51m/min；达到控制应力或冷拉率后，稍停再放松；安全：端头不站人，不跨越，设防护设备；冬施：温度-20，且提高30N/mm2。冷拉筋的质量：表面无裂纹颈缩；拉力试验达标；冷弯试验无裂纹、起层。,2023/5/30,92,2.冷拔,（1）冷拔原理及作用 是将68的HPB235级光圆钢筋在常温下强力拉过拔丝模孔，使其轴向伸、颈向缩，产生较大塑性变形，晶格大错位，提高强度5090%。,2023/5/30,93,(2)冷拔工艺过程：轧头剥壳（辊除筋面硬渣壳）润滑拔丝（速0.20.3m/s）,立式卷筒拔丝机作业图,2023/5/30,94,（3）冷拔丝使用范围 甲级预应力筋 乙级骨架、箍筋等（4）质量要求：外观无裂纹和机械损伤；机械性能符合各项标准,抗拉强度550700，180度弯4次。影响质量的因素：1）总压缩率不宜过小：=（d02d2）/d02*100%，越大则强度越高，但脆性越大。一般85，或6（6.5）4、3 2）冷拔次数要适宜，每次压缩比：d0/d=1.11.15，次数少易断，多则脆。一般876.35.75 3）冷拔过程不得退火，否则降低强度。,2023/5/30,95,4.2.3 钢筋的连接,焊接连接概述：焊接目的：接长（钢筋）成型（网片、箍筋）；连接构件（由铰接变固定端）。焊接点位置：不在最大弯矩处及弯折处（距弯折点10d）；在35d和500mm范围内；受拉筋接头数50；不宜在框架梁端、柱端箍筋加密区内；不宜用于直接承受动力荷载的结构构件中。,2023/5/30,96,钢筋对焊机,钢筋对焊加工,钢筋焊接分为压焊和熔焊两种形式。压焊包括闪光对焊、电阻点焊和气压焊；熔焊包括电弧焊和电渣压力焊。此外，钢筋与预埋件T形接头的焊接应采用埋弧压力焊，也可用电弧焊或穿孔塞焊。,2023/5/30,97,3、影响钢筋焊接质量的因素：（1）与钢筋的化学成分有关；C、Mn、Si含量增加则可焊性差，Ti增加则可焊性好（2）与原材料的机械性能有关；塑性越好，可焊性越好（3）与焊接工艺及焊工的操作水平有关；（4）环境低于20不得焊接。,2023/5/30,98,（1）闪光对焊,1）原理：通电后，两钢筋轻微接触，通过低电压的强电流，产生高温，熔化后顶锻，形成镦粗结点。,2023/5/30,99,闪光对焊动画,2023/5/30,100,2）适用：HPB235级筋直径820mm；HRB335、HRB400640mm HRB500级筋1040mm等。,3）工艺：,2023/5/30,101,闪光焊适用条件,1)连续闪光焊宜用于焊接直径25mm以内的HPB235、HRB335和HRB400钢筋以及16mm以内的级钢筋。2)预热闪光焊适宜焊接直径大于25mm且端部较平坦的钢筋。3）闪光-预热-闪光焊适宜焊接直径大于25mm，且端部不平整的钢筋。闪光对焊接头外观检查结果，应符合下列要求接头处不得有横向裂纹；与电接触处的钢筋表面，HPB235、HRB335和HRB400钢筋焊接时不得有明显烧伤；RRB400钢筋焊接时不得有烧伤；接头处的弯折角不得大于4；接头处的轴线偏移，不得大于钢筋直径的0.1倍，且不得大于2mm,2023/5/30,102,（2）电弧焊,原理：利用弧焊机使焊条与焊件之间产生高温电弧，熔化焊条及电弧范围内的焊件金属，凝固后形成焊缝或接头。,2023/5/30,103,1）搭接焊,焊缝要求：无裂纹、气孔、夹渣、烧伤焊缝长度L：HPB235级单面焊8d、双面焊4d 其他级单面焊10d、双面焊5d宽度b：0.8d。高度h：0.3d。适用：直径1040mm级钢筋及5号钢筋,2023/5/30,104,2）帮条焊,用于直径1040mm的HPB235HRB400及5号钢筋,帮条要求：两帮条相同。帮条级别或直径：级别同主筋时，直径可同主筋或小一规格；直径同主筋时，级别可同主筋或低一级。位置居中；帮条长=焊缝长。焊缝要求：同搭接焊。,2023/5/30,105,3）坡口焊,有平焊和立焊，较少用。,3-5,2023/5/30,106,（3）电渣压力焊,原理：电弧熔化焊剂形成空穴，继而形成渣池，上部钢筋潜入渣池中，电弧熄灭，电渣形成的电阻热使钢筋全断面熔化，断电同时向下挤压，排除熔渣与熔化金属，形成结点,特点：可节约钢筋，焊接速度快，成本低，质量高。适用：现浇结构、构件中1432mm的HPB235HRB400级竖向粗筋的接长。,2023/5/30,107,电渣压力焊,2023/5/30,108,（4）电阻点焊,原理：利用电阻热熔化钢筋接触点，加压形成结点。适用：816mmHPB235，616mmHRB335、400级钢筋，45mm冷拔钢丝的交叉连接，以制作网片、骨架等。机械：点焊机（单头、多头、悬挂式、手提式现场用）要求：焊点压入深度：较小筋直径的1825%；,气压传动式点焊机,2023/5/30,109,4埋弧压力焊,(1)埋弧压力焊是利用焊剂层下的电弧，将两焊件相邻部位熔化，然后加压顶锻使两焊件焊合，如图5-29所示。(2)具有焊后钢板变形小、抗拉强度高的特点。3）适用于钢筋与钢板作丁字形接头的焊接,图5-29埋弧压力焊示意图 1-钢筋；2-钢板；3-焊剂盒；4-431焊剂；5-电弧柱；6-弧焰,2023/5/30,110,5钢筋气压焊,(1)钢筋气压焊是利用乙炔、氧气混合气体燃烧的高温火焰，加热钢筋结合端部，不待钢筋熔融使其高温下加压接合。(2)气压焊的设备包括供气装置、加热器、加压器和压接器等。(3)适用：级热轧钢筋，直径相差不大于7mm的不同直径的钢筋及各种方向布置的钢筋的现场焊接,2023/5/30,111,钢筋焊接方法的适用范围,钢筋现场加工,2023/5/30,112,钢筋配料：根据结构施工图，先绘出各种形状和规格的单根钢筋简图并加以编号，然后分别计算钢筋下料长度、根数及质量，填写配料单，申请加工。,1钢筋配料单的编制2钢筋下料长度的计算原则及规定3钢筋下料计算注意事项4钢筋配料计算实例,4.2.4 钢筋的配料,2023/5/30,113,1钢筋配料单的编制(1)编制钢筋配料单之前必须熟悉图纸，把结构施工图中钢筋的品种、规格列成钢筋明细表，并读出钢筋设计尺寸。(2)计算钢筋的下料长度。(3)根据钢筋下料长度填写和编写钢筋配料单，汇总编制钢筋配料单。在配料单中，要反映出工程名称，钢筋编号，钢筋简图和尺寸，钢筋直径、数量、下料长度、质量等。(4)填写钢筋料牌根据钢筋配料单，将每一编号的钢筋制作一块料牌，作为钢筋加工的依据，见图5-24所示。,图5-24钢筋料牌,4.2.4 钢筋的配料,2023/5/30,114,4.2.4 钢筋的配料,配料：按照设计图纸的要求，确定各钢筋的直线下料长度、总根数及总重量，提出钢筋配料单，以供加工制作。1.下料长度计算,钢筋下料长度=轴线长度=外包尺寸之和中间弯折处量度差值端部弯钩增加值。,2023/5/30,115,1)钢筋外包尺寸外皮至外皮尺寸，由构件尺寸减保护层厚度得到。,2023/5/30,116,2)中间弯折处的量度差值=弯折处的外包尺寸弯折处的轴线长,2023/5/30,117,3)端部弯钩增加值,规范规定：HPB235级钢筋端部应做180弯钩，弯心直径2.5d，平直段长度3d。HRB335、HRB400级钢筋：设计要求端部做135弯钩时，弯心直径4d，平直段长度按设计要求。一个弯钩增加长度：,2023/5/30,118,4)箍筋下料长度,箍筋下料长度=箍筋周长+箍筋调整值,2023/5/30,119,2.钢筋配料单,2023/5/30,120,2023/5/30,121,【例5.2】某建筑物简支梁配筋如图5-25所示，试计算钢筋下料长度。钢筋保护层取25mm。(梁编号为L1共10根),图5-25某建筑物简支梁配筋图,2023/5/30,122,2.计算钢筋下料长度号钢筋下料长度(6240+2200-225)-2225+26.2525=6802(mm)号钢筋下料长度6240-225+26.2512=6340(mm)号弯起钢筋下料长度上直段钢筋长度240+50+500-25=765(mm)斜段钢筋长度(500-225)1.414=636(mm)中间直段长度6240-2(240+50+500+450)=3760(mm)下料长度(765+636)2+3760-40.525+26.2525=6824(mm)号钢筋下料长度计算为6824mm。号箍筋下料长度宽度200-225+26=162(mm)高度500-225+26=462(mm)下料长度为(162+462)2+50=1298(mm),2023/5/30,123,1.绘出各种钢筋简图(见表515)。,表515钢筋配料单,2023/5/30,124,2.钢筋的绑扎安装与验收,1.钢筋的钢号、直径、根数、间距及位置符合图纸要求2.搭接长度及接头位置、数量应符合设计及施工规范要求3.绑扎、安装牢固4.预埋件位置等符合图纸要求5.保证混凝土保护层的厚度,2023/5/30,125,2.钢筋绑扎,1.钢筋绑扎连接 钢筋绑扎安装前的准备工作：应先熟悉施工图纸，核对钢筋配料单和料牌，研究钢筋安装和与有关工种配合的顺序，准备绑扎用的铁丝、绑扎工具、绑扎架等。钢筋绑扎一般用1822号铁丝，其中22号铁丝只用于绑扎直径12mm以下的钢筋。,2023/5/30,126,(1)钢筋绑扎要求1)钢筋的交叉点应用铁丝扎牢。2)柱、梁的箍筋，除设计有特殊要求外，应与受力钢筋垂直；箍筋弯钩叠合处，应沿受力钢筋方向错开设置。3)柱中竖向钢筋搭接时，角部钢筋的弯钩平面与模板面的夹角，矩形柱应为45，多边形柱应为模板内角的平分角。4)板、次梁与主梁交叉处，板的钢筋在上，次梁的钢筋居中，主梁的钢筋在下；当有圈梁或垫梁时，主梁的钢筋应放在圈梁上。主筋两端的搁置长度应保持均匀一致。,2023/5/30,127,(2)钢筋绑扎接头 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，,绑扎接头数量：在35d和500mm范围内；绑扎街头的受力钢筋截面积占受力钢筋总结面积：受拉区25%，受压区50%在1.3倍搭接长度范围内，梁板墙类25%，柱类50%。钢筋净距S不小于钢筋直径d，且不小于25mm。接头位置：距弯折处10d；不在最大弯矩处；,2023/5/30,128,保证混凝土保护层的厚度