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内容,也是全教材的重点内容之一.
钢筋工程
钢筋工程概述:
常用钢筋:
Ⅰ—Ⅳ级.
合格钢筋:
应有合格证明书,或者试验报告单.
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,并按施工规范做有关性能实验,不符合要求的,应重新分级.
钢筋加工内容:
一般包括冷拉,冷拔,调直,剪切,弯曲,焊接等.
钢筋冷拉:
钢筋冷拉概念:以节约钢材,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.
冷拉基本原理:(见27页图3—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,钢筋内部承受的拉应力逐渐增大.当钢筋内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.
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".
钢筋内应力调整时效:
冷拉卸荷后的钢筋,有内应力存在,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.Ⅰ级,Ⅱ级钢筋,在常温下,15—20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".Ⅲ级,Ⅳ级钢筋,一般通过电加热到150—300度,经20分钟可以完成.
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Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ级和5号钢的钢筋在冷拉以后,一般用作预应力钢筋.
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3——1和表3——2)
不同情况的冷拉控制:
冷拉应力控制的情况:
对于Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ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范规定(表3——1)值,还要再进行机械能实验.
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,每个试件都要按规范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.
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应力都要符合规范规定(表3——1).
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0.5——1.0为宜.同时要求,冷拉到规定的应力和冷拉率以后,随即停拉2——3以后,再放松钢筋,结束冷拉,以给钢筋充分变形的时间.
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.

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