钢筋混凝土

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1、第三章钢筋混凝土工程引言混凝土结构工程在土木工程施工中占主导地位，它对工程的人力、物力消耗和对工期均有很大的影响。混凝土结构工程包括现浇混凝土结构施工与采用装配式预制混凝土构件的工厂化施工两个方面。混凝土结构工程是由钢筋、模板、混凝土等多个工种组成的，由于施工过程多，因而要加强施工管理，统筹安排，合理组织，以达到保证质量、加速施工和降低造价的目的。2.1钢筋工程概述土木工程结构中常用的钢材有钢筋、钢丝和钢绞线三类。钢筋按其化学成分，分为低碳钢钢筋和普通低合金钢钢筋（在碳素钢成分中加入锰、钛、钒等合金元素以改善性能）。钢筋分为热轧钢筋和

2、热处理钢筋，热轧钢筋按强度分为HPB235,HPR335,HPR400，RRB400四个级别，热处理钢筋分为40Si2Mn,48Si2Mn,45Si2Cr三个级别，钢筋的强度和硬度逐级升高，但塑性则逐级降低。HPB235级钢筋的表面为光圆，HRB335，HRB400级钢筋表面为人字纹、月牙形纹或螺纹，Ⅳ级钢筋表面则有光圆与螺纹两种。为便于运输，Φ6~Φ9的钢筋常卷成圆盘，大于Φ12的钢筋则轧成6~12m长一根。常有的钢丝有刻痕钢丝、碳素钢丝和冷拔低碳钢丝三类，而冷拔低碳钢丝又分为甲级和乙级，一般皆卷成圆盘。钢绞线一般由7根圆钢丝捻成，

3、钢丝为高强钢丝。目前我国重点发展屈服强度标准值为400MPa的新Ⅲ级钢的钢筋和屈服强度为1720~1860MPa的低松弛、高强度钢丝的钢绞线，同时辅以小直径（Φ4~Φ12）的冷轧带肋螺纹钢筋。同时，我国还大力推广焊接钢筋网和以普通低碳钢热轧盘条经冷轧扭工艺制成的冷轧扭钢筋。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。钢筋加工过程取决于成品种类，一般的加工过程有冷拉、冷拔、调直、剪切、镦头、弯曲、焊接、绑扎等。2.1钢筋冷加工2.1.1钢筋冷拉钢筋冷拉是在常温下对热轧钢筋进行强力拉伸。拉应力超过钢筋的屈服强度，使钢

4、筋产生塑性变形，以达到调直钢筋、提高强度、节约钢材的目的，对焊接接长的钢筋亦检验了焊接接头的质量。冷拉HPB235级钢筋多用于结构中的受拉钢筋，冷拉HRB335，HRB400，RRB400级钢筋多用作预应力构件中的预应力筋。1冷拉原理钢筋冷拉原理如图3-1所示，图中abcde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，然后卸荷。由于钢筋已产生塑性变形，卸荷过程中应力应变沿co1降至o1点。如再立即重新拉伸，应力应变图将沿o1cde变化，并在高于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“变形硬化

5、”。其原因是冷拉过程中，钢筋内部结晶面滑移，晶格变化，内部组织发生变化，因而屈服强度提高，但塑性降低，弹性模量也降低。钢筋冷拉后内应力存在，内应力会促进钢筋内晶体组织调整，经过调整，屈服强度又进一步提高。该晶体组织调整过程称为“时效”。钢筋经冷拉和时效后的拉伸特性曲线即改为o1c’d’e’。HPB235，HRB335级钢筋的自然时效在常温下需15~20d，但在100℃温度下需2h即完成，因而为加速时效可利用蒸汽、电热等手段进行人工时效。HRB400，RRB400级钢筋在自然条件下一般达不到时效的效果，更宜用人工时效，一般通电加热150

6、~200℃，保持20min左右即可。2冷拉加工钢筋冷拉工艺有两种：一种是采用卷扬机带动滑轮组作为冷拉动力的机械式冷拉工艺；另一种是采用长行程（1500mm以上）的专用液压千斤顶（如YPD—60S型液压千斤顶）和高压油泵的液压冷拉工艺。目前我国仍以前者为主，但后者更有发展前途。机械式冷拉工艺的冷拉设备，主要由拉力设备、承力结构、回程装置、测量设备和钢筋夹具组成。拉力设备为卷扬机和滑轮组，多用30~50KN的慢速卷扬机，通过滑轮组增大牵引力。设备的冷拉能力要大于所需的最大拉力，所需的最大拉力等于进行冷拉的最大拉力，同时还要考虑滑轮与地面的

7、摩擦阻力及回程装置的阻力。设备的冷拉能力按下式计算：（3-1）（3-2）中式：——设备冷拉能力（kN）；S——卷扬机拉力（kN）；F——设备阻力（kN），包括冷拉小车与地面的摩阻力和回程装置的阻力等，可实测确定；——滑轮组的省力系数；f——单个滑轮的阻力系数；n——滑轮组的工作绳数。钢筋冷拉夹具承力结构可采用地锚，冷拉力大时宜采用钢筋混凝土冷拉槽(图3-2)。回程装置可用荷重架回程或卷扬机滑轮组回程。测力设备常用液压千斤顶或用装传感器和示力仪的电子秤。如在负温下进行冷拉，温度不宜低于-20℃。如用冷拉应力控制时，由于钢筋的屈服强度随温

8、度降低而提高，冷拉控制应力应较常温时提高30N/mm2。如用冷拉率控制则与常温相同。图3-2 冷拉设备1— 卷扬机；2—滑轮组；3—冷拉小车；4—夹具；5—被冷拉的钢筋；6—地锚；7—防护壁；8—标尺；9—回程荷重架；1