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第六章 混凝土工程
知识目标：
了解模板的类型及特点；理解组合模板的设计要求，掌握模板的安装与拆除的方法及要求；掌握模板的质量验收标准及检测方法。了解钢筋的种类、性能、加工工艺及质量验收要求；掌握钢筋的配料、代换的计算方法；
熟悉普通钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土施工工艺及质量控制方法；掌握混凝土施工配料及配合比换算。掌握钢筋混凝土安全生产技术要求、混凝土工程质量的影响因素及质量事故的处理。了解单层工业厂房结构安装施工方法；
能力目标：
能进行模板施工质量的检查和评定；能进行钢筋的下料及绑扎加工；能进行钢筋混凝土工程施工质量的检查、评定和及质量事故的处理。能正确选用先张法、后张法制作构件所需的锚具及其设备。
教教学目标
能进行模板施工质量的检查和评定；能进行钢筋的下料及绑扎加工；能进行钢筋混凝土工程施工质量的检查、评定和及质量事故的处理。能正确选用先张法、后张法制作构件所需的锚具及其设备。
教学目标
了解模板的类型及特点；掌握模板的安装与拆除的方法及要求；了解钢筋的种类、性能、加工工艺及质量验收要求；掌握钢筋的配料、代换的计算方法；
熟悉普通钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土施工工艺及质量控制方法；掌握钢筋混凝土安全生产技术要求、混凝土工程质量的影响因素及质量事故的处理。了解单层工业厂房结构安装施工方法；
能力目标
知识目标
模板工程
钢筋工程
混凝土工程
预应力混凝土工程
装配式钢筋混凝土结构工程
钢筋混凝土质量验收与安全技术
目录
6.2 钢筋工程
6.2.1 钢筋种类及性能
钢材
钢筋、钢丝
钢板、型钢
钢筋
热轧钢筋
化学成分
生产工艺
冷加工钢筋
余热处理钢筋（RRB）
热轧带勒钢筋（HRB ）
热轧光圆钢筋（HPB）
冷拔螺旋钢筋
冷轧扭钢筋
冷轧带肋钢筋
低碳钢钢筋
低合金钢钢筋
6.2.1 钢筋工程概述
棒材 10以上。线材 6～ 8
热轧钢筋
种类 符号 d (mm)
HPB235 8~20 235
HRB335 6~50 335
HRB400 6~50 400
RRB400 8~40 400
钢筋的冷加工
冷加工目的：提高强度，节约钢材
加工方法：冷拉、冷拔、冷轧
缺点：塑性降低，脆性增加
钢筋加工过程
钢筋一般在钢筋车间或工地的钢筋加工棚加工，然后运至现场安装或绑扎 。
钢筋加工过程:
除锈、调直→切断→焊接→弯曲→绑扎成钢筋骨架等。
钢筋下料
结构施工图中所指钢筋长度是钢筋外缘之间的长度，即外包尺寸，这是施工中量度钢筋长度的基本依据。
钢筋因弯曲或弯钩会使其长度变化，在配料中不能直接根据图纸中尺寸下料；必须了解对混凝土保护层、钢筋弯曲、弯钩等规定，再根据图中尺寸计算其下料长度。各种钢筋下料长度计算如下：
直钢筋下料长度＝构件长度－保护层厚度＋弯钩增加长度
弯起钢筋下料长度＝直段长度＋斜段长度－弯曲调整值＋弯钩增加长度
箍筋下料长度＝箍筋周长＋箍筋调整值
上述钢筋需要搭接的话，还应增加钢筋搭接长度。
(1)混凝土保护层厚度：指从混凝土表面到最外层钢筋公称直径外边缘之间的最小距离，其作用是保护钢筋在混凝土结构中不受锈蚀。根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)的规定，设计使用年限50年的混凝土结构，对混凝土保护层最小厚度见表6-9。
环境等级 板、墙、壳 梁、柱
一 15 20
二 a 20 25
二 b 25 35
三 a 30 40
三 b 40 50
混凝土保护层的最小厚度 c (mm)
。
注：1 混凝土强度等级不大于 C25 时，表中保护层厚度数值应增加 5mm；
2 钢筋混凝±基础应设置混凝土垫层，其纵向受力钢筋的混凝土护屡厚度应
从垫层顶面算起，且不小于 40mm
。
1.半圆弯钩的增加长度
弯钩全长:
弯钩增加长度（包括量度差值）:
钢筋弯曲角度
钢筋弯曲角度 30o 45o 60o 90o 135o
量度差值 0.35d 0. 5d 0.85d 2d 2. 5d
180 弯勾
90 弯
45 弯
2．弯９０°时的度量差值
实际工作中为计算简便常取2d 。
量度差值：
外包尺寸：
中心线长度：
外包尺寸:
中心线长度：
量度差值：
３. 弯45°时的度量差值
6.箍筋调整值：为弯钩增加长度与弯曲度量差值两项之和。
可根据箍筋外包尺寸或内包尺寸确定
箍筋直径（㎜）
4～５
６
８
10-12
量外包尺寸
４０
５０
６０
７０
量内包尺寸
８０
100
120
150-170
箍筋调整值
箍筋量
度方法
钢筋下料计算
钢筋下料计算注意事项：在设计图纸中，钢筋配置的细节问题没有注明时，一般按构造要求处理；配料计算时，要考虑钢筋的形状和尺寸，在满足设计要求的前提下，要有利于加工；配料时，还要考虑施工需要的附加钢筋。
[例1] 某建筑物一层共有10根编号为L1 的梁，见图6-12，试计算各钢筋下料长度并绘制钢筋配料单。钢筋保护层取25mm 。
[解] ①号钢筋下料长度：(6240+2×200-2×25)-2×2×25+2×6.25×25=6802( mm)
②号钢筋下料长度：6240-2×25+2×6.25×12=6340( mm)
③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(500-2×25-2×6)×1.414=619( ) 中间直段长度6240-2×(240+50+500+438)=3784( mm) 下料长度(765+619)×2+3784-4×0.5×25+2×6.25×25=6815( mm)
④号钢筋下料长度计算为6815（mm ）。
⑤号箍筋下料长度 宽度200-2×25=150( mm) 高度500-2×2=450( mm) 下料长度为(150+450)×2+50=1250 (mm )
2．钢筋代换
当施工中遇到钢筋品种或规格与设计要求不符时，应在办理设计变更文件，征得设计单位同意后，可参照以下原则进行钢筋代换。
(1)等强度代换方法：当构件配筋受强度控制时，可按代换前后强度相等的原则代换。如设计图中所用的钢筋设计强度为 ，钢筋总面积为 ，代换后的钢筋设计强度为 ，钢筋总面积为 ，则应使：
即
式中 n2——代换钢筋根数；
n1——原设计钢筋根数；
d2——代换钢筋直径；
d1——原设计钢筋直径；
(2)等面积代换方法：当构件按最小配筋率配筋时，可按代换前后面积相等的原则进行代换。代换时应满足下式要求：
即
(3)代换注意事项：钢筋代换时，应办理设计变更文件，并符合下列规定：
①对某些重要构件(如吊车梁、薄腹梁、彬架下弦等)，不宜用HPB235级光圆钢筋代替HRB335和HRB400级带肋钢筋，以免裂缝开展过大。
②钢筋代换后，应满足混凝土结构设计规范中所规定的钢筋间距、锚固长度、最小钢筋直径、根数等配筋构造要求。
③梁的纵向受力钢筋与弯起钢筋应分别代换，以保证正截面与斜截面强度。
④有抗震要求的梁、柱和框架，不宜以强度等级较高的钢筋代换原设计中的钢筋；如必须代换时，其代换的钢筋检验所得的实际强度，尚应符合抗震钢筋的要求。
⑤预制构件的吊环，必须采用未经冷拉的HPB235钢筋制作，严禁以其他钢筋代换。
⑥当构件受裂缝宽度或挠度控制时，钢筋代换后应进行刚度、裂缝验算。
[例2] 今有一块6 宽的现浇混凝土楼板，原设计的底部纵向受力钢筋采用HPB235级φ12钢筋@120 ，共计50根。现拟改用HRB335级B12钢筋，求所需B12钢筋根数及其间距。
［解］本题属于直径相同、强度等级不同的钢筋代换，采用公式(6-2)计算：
=50×210/300=35根，间距=120×50/35=171.4取170
[例3] 今有一根400 宽的现浇混凝土梁，原设计的底部纵向受力钢筋采用HRB335级B22钢筋，共计9根，分二排布置，底排为7根，上排为2根。现拟改用HRB400级C25钢筋，求所需C25钢筋根数及其布置。
[解] 本题属于直径不同、强度等级不同的钢筋代换，采用公式(6-2)计算：
＝6.4.81根，取6根。
一排布置，增大了代换钢筋的合力点至构件截面受压边缘的距离h0，有利于提高构件的承载力。
6.2.2钢筋的连接
钢筋的连接方式：
（一）钢筋绑扎搭接
（二）钢筋焊接
（三）钢筋机械连接
钢筋绑扎搭接
钢筋绑扎搭接目前仍为钢筋连接的常用手段之一，优点是施工方便，缺点是浪费钢材。搭接钢筋的绑扎：钢筋搭接处应用铁丝在中心及两端扎牢 ，搭接长度要符合规范要求。
（一）钢筋骨架绑扎
绑扎材料:２０～２２#铁丝；
绑扎工具:钢筋钩子 ；
箍筋的绑扎：
梁和柱的箍筋应与受力钢筋垂直设置，弯钩叠合处应沿受力钢筋方向错开设置。
交叉钢筋的绑扎
1）板和墙的钢筋网，除外围两行钢筋的相交点全部扎牢外，中间部分交叉点可相隔交错扎牢，保证受力钢筋位置不产生偏移
2）双向受力的钢筋必须将钢筋交叉点全部绑扎 。
(1)钢筋绑扎要求：钢筋的交叉点应用铁丝扎牢；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；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；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。
(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，如图6-13 所示。
图6-13 钢筋绑扎搭接接头
（二）钢筋焊接
钢筋焊接
钢筋焊接的分类：
压焊
熔焊
闪光对焊
电阻点焊
气压焊
电弧焊
电渣压力焊
1、闪光对焊
定义：利用对焊机使钢筋成对接形式，通过低电压的强电流，利用电阻热使接触点金属熔化，产生强烈飞溅，形成闪光，迅速施加顶锻力完成的一种压焊方法。
应用： 各种钢筋的连接
预应力钢筋与螺丝端杆的焊接
热轧钢筋的焊接宜优先用闪光对焊
闪光对焊
1、闪光对焊
钢筋闪光对焊工艺：
（1）连续闪光焊
适应范围：d＜25mm的钢筋
（2）预热闪光焊
适应范围：d≥25mm且端面较平整的钢筋
（3）闪光—预热—闪光焊
适应范围：d≥25mm且端面不够平整的钢筋
1、闪光对焊
对焊接头质量检验：
1）外观检查：
无裂纹和烧伤 ，接头弯折不大于4°，接头轴线偏移不大于0.1d，也不大于2mm。
2）抗拉试验
3）冷弯试验
2.电阻点焊
电阻点焊：
将钢筋安放成交叉叠接形式，压紧于两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，加压形成焊点的一种压焊方法。
电阻点焊网片很有应用前景
2.电阻点焊
适用范围：
主要用于小直径钢筋的交叉连接，如用来焊接近年来推广应用的钢筋网片、钢筋骨架等。
电阻点焊的优点：
生产效率高、保证钢筋间距。
焊点的质量检测
1）外观检查
无脱落、漏焊、气孔、裂缝、空洞以及明显的烧伤现象；焊点饱满、均匀
2）抗剪试验
热轧钢筋的焊点，冷加工钢筋
3）拉伸试验
冷加工钢筋
3．气压焊
气压焊：
采用氧乙炔火焰或其它火焰对两钢筋对接处加热，使其达到塑性状态，或熔化状态后，加压完成的一种压焊方法。
3．气压焊
气压焊特点：
（1）钢筋不会出现材质劣化倾向。
（2）它设备轻巧、使用灵活、效率高、节省电能、焊接成本低，可进行全方位（竖向、水平和斜向）焊接。
4.电弧焊
电弧焊：是利用电焊机使焊条与焊件之间产生高温，电弧使焊条和电弧燃烧范围内的焊件熔化，待其凝固便形成焊缝或接头。
应用范围：钢筋接头、钢筋骨架焊接、装配式结构接头的焊接、钢筋与钢板的焊接及各种钢结构焊接。
电弧焊
钢筋电弧焊的接头形式有：
（1）搭接焊接头（单面焊缝或双面焊缝）
（2）帮条焊接头（单面焊缝或双面焊缝）
（3）剖口焊接头（平焊或立焊）
（4）熔槽帮条焊接头
电弧焊－－溶槽焊
电渣压力焊
电渣压力焊：
将两钢筋安放成竖向对接形式，利用焊接电流通过两钢筋端面间隙，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，熔化钢筋，加压完成的一种压焊方法。
电渣压力焊原理
图6-14 电渣焊构造
1、2-钢筋；3-固定电极；4-活动电极；
5-药盒；6-导电剂；7-焊药；8-滑动架；
9-手柄；10-支架；11-固定
电渣压力焊
分类：自动和手工电渣压力焊两类。
特点：与电弧焊比较，它工效高、成本低，可进行竖向连接，故在工程中应用较普遍。
适用范围：现浇混凝土结构构件内竖向或斜向（倾斜度在4:1的范围内）钢筋的焊接接长。
电渣压力焊
（三）钢筋机械连接
钢筋机械连接包括螺纹套管连接和挤压连接，是近年来大直径钢筋现场连接的主要方法。
1.螺纹套管连接
（1）锥螺纹连接
（2）直螺纹连接
连接：钢套管、对接端头
设备：力矩扳手
控制：力矩值
螺纹套管连接的优点：
施工速度快
不受气候影响
质量稳定
易对中
螺纹套管连接的缺点：
端头加工螺纹，截面有所削弱
1）将钢筋端头先镦粗后再套丝
2）采用冷轧的方法轧制螺纹
处理措施：
2.挤压连接
钢筋挤压连接亦称钢筋套筒冷压连接
适用范围：它适用于竖向、横向及其他方向的较大直径变形钢筋的连接。
分类：径向套管挤压连接和轴向套管挤压连接
设备：挤压机
套筒冷挤压接头
工艺参数：
（1）压接顺序：应从中间逐道向两端压接
（2）压接力：要能保证套筒与钢筋紧密咬
合
（3）压接道数 ：取决于钢筋直径、套筒型
号和挤压机型号
质量保证
套管的材料和几何尺寸
接头外观检查
6.2.3 钢筋的配料
钢筋的配料是根据构件配筋图，先绘出各种形状和规格的单根钢筋简图，并加以编号，然后分别计算钢筋的下料长度和根数，填写配料单，申请加工。
6.2.4 钢筋的代换
代换事前必须经过设计单位同意。
钢筋代换的方法有以下三种：
(1) “等强代换” （按强度控制）

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