建筑施工技术之钢筋混凝土工程(4)

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4.2.2.2 钢筋代换钢筋代换时，必须充分了解设计意图和代换材料性能，并严格遵守《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）的各项规定；凡重要结构中的钢筋代换，应征得设计单位同意。（1）代换原则及方法当施工中遇到钢筋品种或规格与设计要求不符时，可参照以下原则进行钢筋代换。

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4.2 钢筋工程
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① 等强度代换当构件配筋受强度控制时，可按强度相等的原则代换。设计图中所用的钢筋设计强度为 fy1 ，钢筋总面积为 As1 ；代换后的钢筋设计强度为fy2，钢筋总面积为As2，

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4.2 钢筋工程
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则应满足：

n2 ?

2 ?d 2

4

?

f y 2 ? n2 ?
2 n1d1 f y1 2 d2 fy2

?d12
4

?

f y1

（4.1）

n2 ?
?

（4.2）

式中n1——原设计钢筋根数；

n2——代换钢筋根数；
d1——原设计钢筋直径； d2——代换钢筋直径。
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4.2 钢筋工程
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② 等面积代换当构件按最小配筋率配筋时，可按面积相等的原则代换，代换时应满足下式要求：

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As 2 ? As1
?

（4.3）
2 1 2 2

即：

d n2 ? n1 ? d

（4.4）

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4.2 钢筋工程
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（2）代换注意事项 ① 对某些重要构件，如吊车梁、薄腹梁、桁架下弦等，不宜用HPB300级光圆钢筋代替HRB335和HRB400级带肋钢筋。 ② 钢筋代换后，应满足配筋构造规定，如钢筋的最小直径、间距、根数、锚固长度等要求。 ③ 同一截面内，可同时配有不同种类和直径的代换钢筋，但每根钢筋的拉力差不应过大（如同品种钢筋的直径差值一般不大于5 mm），以免构件受力不均。 ④ 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。

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4.2 钢筋工程
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⑤ 偏心受压构件（如框架柱、有吊车厂房柱、桁架上弦等）或偏心受拉构件作钢筋代换时，不取整个截面配筋量计算，应按受力面（受压或受拉）分别代换。 ⑥ 当构件受裂缝宽度控制时，如果以小直径钢筋代

换大直径钢筋，或是用强度等级低的钢筋代替强度等级高的钢筋，则可不作裂缝宽度验算。

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4.2 钢筋工程 4.2.3 钢筋加工
钢筋的加工包括冷拉、冷拔、调直、除锈、切断、弯曲成型、焊接、绑扎等。
4.2.3.1 钢筋的冷加工

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钢筋冷加工有冷拉、冷拔和冷轧，用以提高钢筋强度设计值，能节约钢材，满足预应力钢筋的需要。钢筋冷拉是在常温下对钢筋进行强力拉伸，拉应力超过钢筋的屈服强度，使钢筋产生塑性变形，以达到调直钢筋、提高强度的目的。

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4.2 钢筋工程
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（1）冷拉原理冷拉后钢筋的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，该过程称为“时效”。钢筋经冷拉和时效后的拉伸特性曲线即为O1c′d′e′（图4.17）。（2）冷拉控制方法

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钢筋冷拉控制方法有控制冷拉应力法和控制冷拉率法。冷拉后检查钢筋的冷拉率，用作预应力混凝土结构的预应力筋宜采用冷拉应力来控制。钢筋冷拉以冷拉率控制时，其控制值必须由试验确定。

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4.2 钢筋工程

图4.17 钢筋拉伸曲线
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4.2 钢筋工程
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（3）冷拉设备冷拉设备由拉力设备、承力结构、回程装置、测量设备和钢筋夹具等部分组成，如图4.18所示。

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图4.18 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；10—回程滑轮组； 11—传力架；12—冷拉槽；13—液压千斤顶 90

4.2 钢筋工程
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（4）钢筋冷拉计算钢筋的冷拉计算包括冷拉力、拉长值、弹性回缩值和冷拉设备选择计算。 ① 冷拉力应等于钢筋冷拉前截面积 As 乘以冷拉时的控制应力

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σ

con

Ncon=Asσ
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con

（4.5）

② 钢筋的拉长值ΔL应等于冷拉前钢筋的长度 L与钢筋的冷拉率δ的乘积，即

ΔL=Lδ

（4.6）
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4.2 钢筋工程
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③ 钢筋弹性回缩值ΔL1 （弹性回缩率为δ1）为：

ΔL1=(L+ΔL)δ1
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（4.7）

④ 钢筋冷拉完毕后的实际长度L′为：

L′=L+Δ L-Δ L1

（4.8）

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4.2 钢筋工程
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4.2.3.2

钢筋除锈

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钢筋表面要洁净，粘着的油污、泥土、浮锈使用前必须清理干净，可用冷拉除锈、机械方法或手工除锈等。经冷拉或机械调直的钢筋一般不必再除锈，如果由于保管不良而产生鳞片状锈蚀时，仍应进行除锈。

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4.2 钢筋工程
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4.2.3.3

钢筋调直

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钢筋调直方法有钢筋调直机调直和冷拉调直。经调直后的钢筋不得有局部弯曲、死弯、小波浪形，其表面伤痕不应使钢筋截面减少5%。图4.19为GT3/8型钢筋调直机外形图。卷扬机拉直设备见图4.20。 (1) 调直机调直时，调直筒两端的调直模

一定要在调直前后导孔的轴心线上，如图4.21所示。

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4.2 钢筋工程

图4.19 GT3/8型钢筋调直机
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4.2 钢筋工程

图4.20 卷扬机拉直设备
1—卷扬机；2—滑轮组；3—冷拉小车；4—钢筋夹具； 5—钢筋；6—地锚；7—防护壁；8—标尺；9—荷重架

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4.2 钢筋工程

图4.21 调直模的安装

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4.2 钢筋工程
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（2）采用冷拉方法调直钢筋的冷拉率：HPB300级钢筋冷拉率不宜大于4%；HRB33更多内容请访问久久建筑网
5、HRB400级钢筋冷拉率不宜大于 1%；预制构件的吊环不得冷拉，只能用HPB300级热轧钢筋制作。对不准采用冷拉钢筋的结构，钢筋调直冷拉率不得大于1%。

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4.2 钢筋工程
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4.2.3.4

钢筋切断

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（1）钢筋切断机

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图4.22为钢筋切断机外形。

图4.22 DYQ32B电动液压切断机
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4.2 钢筋工程
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（2）切断要点 ① 钢筋切断应根据钢筋号、直径、长度和数量，统筹排料，长短搭配，先断长料后断短料，尽量减少和缩短钢筋短头，以节约钢材。 ② 断料时应避免用短尺量长料，防止在量料中产生累计误差。故宜在工作台上标出尺寸刻度线并设置控制断料尺寸用的挡板。 ③ 在切断过程中，若钢筋有劈裂、缩头或严重的弯头等必须切除。 ④ 钢筋的断口不得有马蹄形或起弯等现象。
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4.2 钢筋工程
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4.2.3.5

钢筋弯曲成型

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钢筋弯曲成型可用钢筋弯曲机弯曲或手工弯曲。图 4.23为钢筋弯曲机外形图。

图4.23 GW40型钢筋弯曲机弯曲机
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4.2 钢筋工程
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① 画线钢筋弯曲前，对形状复杂的钢筋（如弯起钢筋），应根据钢筋料牌上标明的尺寸，用石笔将各弯曲点位置画出。 a 根据不同的弯曲角度扣除弯曲调整值（从相邻两段长度中各扣一半）；

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b钢筋端部带半圆弯钩时，该段长度画线时增加0.5d（d 为钢筋直径）；
c 画线工作宜从钢筋中线开始向两边进行；两边不对称的钢筋，也可从钢筋一端开始画线，如画到另一端有出入时，则应重新调整。
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4.2 钢筋工程
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【例4.2】有一根直径20 mm的弯起钢筋，其所需的形状和尺寸如图4.24所示。试对其画线。

图4.24 弯起钢筋的画线

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4.2 钢筋工程
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② 钢筋弯曲成型钢筋在弯曲机上成型时（图4.25），心轴直径应是钢筋直径的2.5～5.0倍，钢筋弯曲点线和心轴的关系如图4.26所示。由于成型轴和心轴同时转动就会带动钢筋向前滑移，因此，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（1.0～1.5）d（钢筋硬度大时取大值）。

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4.2 钢筋工程

图4.25 钢筋弯曲成型
(a) 工作简图；(b) 可变挡架构造 1—工作盘；2—心轴；3—成型轴； 4—可变挡架；5

—插座；6—钢筋

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4.2 钢筋工程

图4.26 弯曲点线与心轴关系
(a) 弯90°；(b) 弯180° 1—工作盘；2—心轴；3—成型轴； 4—固定挡铁； 5—钢筋；6—弯曲点

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4.2 钢筋工程 4.2.4 钢筋连接
4.2.4.1 钢筋焊接

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钢筋常用的焊接方法有闪光对焊、电渣压力焊、电弧焊、埋弧压力焊、电阻点焊和气压焊等。埋弧压力焊用于钢筋和钢板的连接，电阻点焊用于交叉钢筋的连接。

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4.2 钢筋工程
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（1）闪光对焊闪光对焊是将两根钢筋安放成对接形式，利用焊接电流通过两根钢筋接触点产生的电阻热使接触点金属熔化，形成闪光，火花四溅，迅速施加顶锻力完成的一种压焊方法（图4.27）。闪光对焊适用于纵向水平钢筋的连接。 ① 操作工艺 a连续闪光焊 b预热闪光焊 c闪光—预热—闪光焊 d焊后通电热处理