第一节:建筑施工图概述
教学目标: 知识目标
了解建筑施工图中的比例、图线、定位轴线及其编号,尺寸和标高等内容。 教学重点:
掌握建筑施工图中的比例、图线、定位轴线及其编号,尺寸和标高等。 教材分析:
为了使建筑图中图线所表示的不同内容有所区别和层次分明,需要用不同的线型和粗度的图线来表示。
教学过程及内容:
一:比例
建筑的形体庞大而复杂,绘图时需要用各种不同的比例,对于整座建筑物和建筑局部详图一般缩小画出。 二:图线
为了使建筑图中图线所表示的不同内容有所区别和层次分明,需要用不同的线型和粗度的图线来表示。一般来说,图中主要的线条用较粗的线,次要的线条用细线。 三:定位轴线及其编号
建筑施工图中的定位轴线是用来施工定位、放线的。对于承重墙、柱子等主要承重构件都应画上轴线。对于非承重的分隔墙、次要承重构件等,一般用分轴线。
定位轴线用细点划线在图上,并予编号。竖向编号采用大写拉丁字母,自下至上顺序编写。
两个轴线之间的附加分轴线,编号可用分数表示,分母表示钱一轴线的编号,分子表示附加轴线的编号,用阿拉伯数字顺序编写。大写拉丁字母中的I、O及Z三个字母不得用轴线编号,以免与数字混淆。 四:尺寸和标高
尺寸单位除标高及建筑总平面图以“m(米)”为单位,其余的一律以“mm(毫米)”为单位。标高数字单位是“m(米)”单位建筑工程施工图中的数字要注写小数点后第三位,总平面图中注写的小数点后第二位。在单位建筑工程中,零点标高注写成±0.000;负数标高数字前必须加注”-”;正数标高前面不写“+”。在总平面图中,标高数字的标注形式与上述相同。标高有绝对标高和相对标高两种。绝对标高:在我国,绝对标高时把青岛附近的某处黄海的平均海平面定为绝对标高的零点,其他各地标高都以它作为基准,相对标高:除总平面图外,一般应用相对标高。一般把底层室内主要地坪标高定为相对标高零点,其他的标高都按照底层标高来测量。 五:索引符号的详图符号
图样中的某一局部或配件尺寸如需另见详图,应以索引符号索引。 六:指北针及风向频率玫瑰图
指北针:在建筑总平面图上,均应画上指北针.见实例之建筑总平面图。
风玫瑰图:在建筑总平面图上,通常应按当地实际情况绘制风向频率玫瑰图。全国各地主要城市的风向频率玫瑰图见《建筑设计资料集》一书。有些城市没有风向频率玫瑰图,则在总平面图上画上单独的指北针。
第二节:建筑施工图的组成
教学目标: 知识目标
了解建筑设计总说明、建筑总平面图、建筑平面图、建筑立面图、建筑剖面图及建筑详图。 教学重点:
对建筑设计总说明、建筑总平面图、建筑平面图、建筑立面图、建筑剖面图及建筑详图的识读。
教材分析:
建筑施工图的主要由建筑设计总说明、建筑总平面图、建筑平面图、建筑立面图、建筑剖面图及建筑详图组成。
教学过程及内容:
一:建筑设计总说明
建筑设计总说明主要用来对图上未能详细标注的地方注写具体的作业文字说明。内容有设计依据、一般说明、工程做法等。
二:建筑总平面图
建筑总平面图主要表示新建建筑物的实体位置,它和周围其他构筑物之间的关系。图中要求标出朝向、标高、原有建筑物、绿化带、原有道路、风玫瑰等。
三:建筑平面图
1.形式
用一个水平切面沿房屋窗台以上位置通过门窗洞口处假想地将房屋切开,移开剖切平面以上的部分,绘出剩留部分的水平剖面图,交水平剖面图。 2.图示内容
建筑平面图中应标明:承重墙、柱的尺寸及定位轴线,房间的布局及其名称,室内外不同地标高,门窗图例及编号,图的名称和比例等。最后还应详尽地标出该建筑物各部分长和宽的尺寸,见实例之建筑平面图。 3.有关规定及习惯画法
比例:常用比例有1:50/1:100/1:200;必要时也可用1:150、1:300。
图线:剖切的主要建筑构造(如墙)的轮廓线用粗实线,其他图线可均用细实线。 定位轴线与编号:承重的柱或墙体均应画出他们的轴线,称定位轴线。轴线一般从柱或墙宽的中心引出。定位轴线采用细点划线表示。
4.门窗图例及编号:建筑平面图均以图例表示,并在图例旁注上相应的代号及编号。门的代号为“M”;窗的代号为“C”。同一类型的门或窗,编号应相同,如M-1、M-2、C-1、C-2等。最后在将所有的门、窗列成“门窗表”,门窗表内容有门窗规格、材料、代号、统计数量等。
5.尺寸的标注与标高:建筑平面图中一般应在图形的四周沿横向。竖向分别标注互相平行的三道尺寸。
第一道尺寸,门窗定位尺寸及门窗洞口尺寸,与建筑物外形距离较近的一道尺寸,以定位轴为基准标注出墙垛的分段尺寸。
第二道尺寸,轴线尺寸,标注轴线之间的距离(开间或进深尺寸)。 第三道尺寸,外包尺寸,即总长和宽度。
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除三道尺寸外还有台阶、花池、散水等尺寸,房间的净长和净宽、地面标高、内墙上门窗洞口的大小及其定位尺寸等。
文字与索引:图样中无法用图形详细表达时,可在该处用文字说明或画详图来表示。
四:建筑立面图
1.形式
把房屋的立面用水平投影方法画出的图形称为建筑立面图。有定位轴线的建筑物,其立面图应根据定位轴线编排立面图名称。 2.图示内容
建筑立面图是用来表示房屋外形外貌的,图样应表明它的形状大小、门窗类型、表面的建筑材料与装饰作法等。 3.有关规定及习惯画法
比例:常用1:100、1:200、1:50。
图线:建筑立面图的要求有整体效果,富有立体感,图线要求有层次。一般表现为:外包轮廓线用粗实线;主要轮廓线用中粗线;细部图形轮廓线用细实线;房屋下方的室外地面线用1.4b的粗实线。
标高:建筑立面图的标高是相对标高。应在室外地面、入口处地面、勒脚、窗台、门窗洞顶、檐口等注标高。标高符号应大小一致、排列整齐、数字清晰。
建筑材料与作法:图形上除用材料图例表示外,还可以文字进行较详细的说明或索引通用图的作法。
五:建筑剖面图
1.形式
用剖切平面在建筑平面图的横向或纵向沿房屋的主要入口、窗洞口、楼梯等位置上将房屋假象垂直地剖开,然后移去不需要的部分,将剩余的部分按某一水平方向进行投影绘制成德图样称为“建筑剖面图”。 2.图示方法与内容
建筑底层平面图中,需要剖切的位置上应标注出剖切符号及编号;绘出的剖面图下方写上相应的剖面编号名称及比例。
建筑剖面图主要用来表达房屋内部空间的高度关系。详细构造关系的具体应用法规应以较大的比例绘制成建筑详图,如建筑规模不大、构造不复杂,建筑剖面图也可用较大的比例(如≥1:50),绘出较详细的构造关系图样。这样的图样称为“构造剖面图”。 3.标高:凡是剖面图上不同的高度(如各层楼面、顶棚、层面、楼梯休息平台、地下室地面等)都应标注相对标高。在构造剖面图中,一些主要构件还必须标注其结构标高。 4.尺寸标注:主要标注高度尺寸,分内部尺寸与外部尺寸。 外部高度尺寸一般注三道:
第一道尺寸,接近图形的一道尺寸,以层高为基准标注窗台、窗洞顶(或门)以及门窗洞口的高度尺寸;
第二道尺寸,标注两楼层间的高度尺寸(即层高); 第三道尺寸,标注总高度尺寸。
六:建筑详图
建筑详图是将房屋构造的局部用较大的比例画出大样图。详图常用的比例有1:5、1:10、1:20、1:50.详图的内容有构造做法、尺寸、构配件的相互位置及建筑材料等。它
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是补充建筑平、立、剖面图的辅助图样,是建筑施工中的重要依据之一。
为了表明详图绘制的部分所在平立面的图号和位置,常用索用引符号。详图符号,把他们联系起来。
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第三节:建筑施工图的识图方法
教学目标: 知识目标
掌握建筑施工图的识读方法。 教学重点:
识读建筑施工图
教材分析:
建筑施工图是设计人员表达思想的工具,是施工人员进行施工的指导,所以本节内容要求大家掌握怎么识读建筑施工图。
教学过程及内容:
首先要了解建筑施工的制图方法及有关的标准,看图时应按一定的顺序进行。建筑施工图的图纸一般较多,应该先看整体,再看局部;先宏观看图,在微观看。具体步骤如下: 1.初步识读建筑整体概况
(1)看工程的名称、设计总说明:了解建筑物的大小、工程造价、建筑物的类型。 (2)看总平面图:看总平面图可以知道拟建建筑物的具体位置,以及与四周的关系。具体的有周围的地形、道路、绿地率、建筑密度、日照间距或退缩间距等。 (3)看立面图:初步了解建筑物的高度、层数及外装饰等。 (4)看平面图:初步了解各层的平面图布置、房间布置等。 (5)看剖面图:初步了解建筑物各层的层高、室内外高差等。 2.进一步识读建筑图详细情况
(1)识读底层平面图:识读底层平面图,可以知道轴线之间的尺寸、房间墙壁尺寸、门窗的位置等。知道各空间的功能,如房间的用途、楼梯间、电梯间、走道、门厅入口等。 (2)识读标准层平面图:识读标准平面图,可以看出本层和上下层之间是否有变化,具体内容和底层平面图相似。
(3)识读屋顶平面图:识读屋顶平面图,可以看出屋顶的做法。如屋顶的保温材料、防火做法等。
(4)识读剖面图:识读剖面图,首先要知道剖切位置。剖面图的剖切位置一都是房间布局比较复杂的地方、如门厅、楼梯等,可以看出各层的层高、总高、室内外高差以及了解空间关系。
(5)识读立面图:从立面图上,可以了解建筑的外形、外墙装饰(如所用材料,色彩)、门窗、阳台、台阶、檐口等形状:了解建筑物的总高度和各部位的标高。 3.深入掌握具体做法
经过对施工图的识读以后,还需对建筑图上的具体做法进行深入掌握。如卫生间详细分隔做法、装修做法、门厅的详细装修、细部构造等。
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第二章:建筑用钢筋
第一节:钢材的化学成分及其对钢材性能的影响
教学目标: 知识目标
了解钢铁材料的化学成分及其对钢材性能的影响 教学重点:
钢铁材料化学成分对其性能的影响
教材分析:
钢材中除了主要化学成分铁(Fe)以外,还含有少量的碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)、氧(O)、氮(N)、钛(Ti)、钒(V)等元素,这些元素虽然含量少,但对钢材性能有很大影响:
教学过程及内容:
1.碳。碳是决定钢材性能的最重要元素。碳对钢材性能的影响如图6-3所示:当钢中含碳量在0.8%以下时,随着含碳量的增加,钢材的强度和硬度提高,而塑性和韧性降低;但当含碳量在1.0%以上时,随着含碳量的增加,钢材的强度反而下降。随着含碳量的增加,钢材的焊接性能变差(含碳量大于0.3%的钢材,可焊性显著下降),冷脆性和时效敏感性增大,耐大气锈蚀性下降。一般工程所用碳素钢均为低碳钢,即含碳量小于0.25%;工程所用低合金钢,其含碳量小于0.52%。
2.硅。硅是作为脱氧剂而存在于钢中,是钢中的有益元素。硅含量较低(小于1.0%)时,能提高钢材的强度,而对塑性和韧性无明显影响。
3.锰。锰是炼钢时用来脱氧去硫而存在于钢中的,是钢中的有益元素。锰具有很强的脱氧去硫能力,能消除或减轻氧、硫所引起的热脆性,大大改善钢材的热加工性能,同时能提高钢材的强度和硬度。锰是我国低合金结构钢中的主要合金元素。
4.磷。磷是钢中很有害的元素。随着磷含量的增加,钢材的强度、屈强比、硬度均提高,而塑性和韧性显著降低。特别是温度愈低,对塑性和韧性的影响愈大,显著加大钢材的冷脆性。 磷也使钢材的可焊性显著降低。但磷可提高钢材的耐磨性和耐蚀性,故在低合金钢中可配合其他元素作为合金元素使用。
5.硫。硫是钢中很有害的元素。硫的存在会加大钢材的热脆性,降低钢材的各种机械性能,也使钢材的可焊性、冲击韧性、耐疲劳性和抗腐蚀性等均降低。
6.氧。氧是钢中的有害元素。随着氧含量的增加,钢材的强度有所提高,但塑性特别是韧性显著降低,可焊性变差。氧的存在会造成钢材的热脆性。
7.氮。氮对钢材性能的影响与碳、磷相似,随着氮含量的增加,可使钢材的强度提高,塑性特别是韧性显著降低,可焊性变差,冷脆性加剧。氮在铝、铌、钒等元素的配合下可以减少其不利影响,改善钢材性能,可作为低合金钢的合金元素使用。
8.钛。钛是强脱氧剂。钛能显著提高强度,改善韧性、可焊性,但稍降低塑性。钛是常用的微量合金元素。
9.钒。钒是弱脱氧剂。钒加入钢中可减弱碳和氮的不利影响,有效地提高强度,但有时也会增加焊接淬硬倾向,钒也是常用的微量合金元素。
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第二节:钢材的技术性质
教学目标: 知识目标
了解钢铁材料的力学性能和工艺性能,掌握钢铁材料的冷弯性能 教学重点:
刚忒材料的工艺性能
教材分析:
对钢筋的加工必须要掌握钢铁材料的力学性能和工艺性能,本节内容主要讲述钢铁材料的这些性能。
教学过程及内容:
一、抗拉性能
抗拉性能是钢材最重要的技术性质。根据低碳钢受拉时的应力-
应变曲线,可了解到抗拉性能的下列特征指标。
1.屈服强度。屈服强度是钢材开始丧失对变形的抵抗能力,并开始产生大量塑性变形时所对应的应力。在屈服阶段,锯齿形的最高点所对应的应力称为屈服上限;锯齿形的最低点所对应的应力称为屈服下限。屈服上限与试验过程中的许多因素有关。屈服下限比较稳定,容易测试,所以规范规定以屈服下限的应力值作为钢材的屈服强度,用 表示。 中碳钢和高碳钢没有明显的屈服现象,规范规定以0.2%残余变形所对应的应力值作为名义屈服强度,用 表示。 屈服强度对钢材使用意义重大,一方面,当构件的实际应力超过屈服强度时,将产生不可恢复的永久变形;另一方面,当应力超过屈服强度时,受力较高部位的应力不再提高,而自动将荷载重新分配给某些应力较低部位。因此,屈服强度是确定容许应力的主要依据。
2.抗拉强度(强度极限)。抗拉强度是钢材所能承受的最大拉应力,即当拉应力达到强度极限时,钢材完全丧失了对变形的抵抗能力而断裂。抗拉强度用 表示。 抗拉强度虽然不能直接作为计算依据,但屈服强度与抗拉强度的比值,即“屈强比”( / )对工程应用有较大意义。屈强比愈小,反映钢材在应力超过屈服强度工作时的可靠性愈大,即延缓结构损坏过程的潜力愈大,因而结构愈安全。但屈强比过小时,钢材强度的有效利用率低,造成浪费。常用碳素钢的屈强比为0.58~0.63,合金钢的屈强比为0.65~0.75。 3.伸长率。伸长率反映钢材拉伸断裂时所能承受的塑性变形能力,是衡量钢材塑性的重要技术指标。伸长率是以试件拉断后标距长度的增量与原标距长度之比的百分率来表示。通常,钢材是在弹性范围内使用的,但在应力集中处,其应力可能超过屈服强度,此时产生一定的塑性变形,可使结构中的应力产生重分布,从而使结构免遭破坏。
二、冷弯性能
冷弯性能是钢材在常温条件下,承受弯曲变形的能力,是反映钢
材缺陷的一种重要工艺性能。
钢材的冷弯性能以试验时的弯曲角度和弯心直径作为指标来表示。 钢材冷弯时弯曲角度愈大,弯心直径愈小,则表示对冷弯性能的要求愈高。试件弯曲处若无裂纹、断裂及起层等现象,则认为其冷弯性能合格。 钢材的冷弯性能与伸长率一样,也是反映钢材在静荷载作用下的塑性,而且冷弯是在更苛刻的条件下对钢材塑性的严格检验,它能反映钢材内部组织是否均匀、是否存在内应力及夹杂物等缺陷。在工程中,冷弯试验还被用作对钢材焊接质量进行严格检验的一种手段。
三、冲击韧性
冲击韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力。钢材的冲击韧性用试件冲
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断时单位面积上所吸收的能量来表示。影响钢材冲击韧性的主要因素有:化学成分、冶炼质量、冷作及时效、环境温度等。 钢材的冲击韧性随温度的降低而下降,其规律是:开始冲击韧性随温度的降低而缓慢下降,但当温度降至一定的范围(狭窄的温度区间)时,钢材的冲击韧性骤然下降很多而呈脆性,即冷脆性,这时的温度称为脆性转变温度,脆性转变温度越低,表明钢材的低温冲击韧性越好。为此,在负温下使用的结构,设计时必须考虑钢材的冷脆性,应选用脆性转变温度低于最低使用温度的钢材,并满足规范规定的-20℃或-40℃条件下冲击韧性指标的要求。
四、硬度
硬度是指钢材抵抗硬物压入表面的能力。硬度值与钢材的力学性能之间
有着一定的相关性。 我国现行标准测定金属硬度的方法有:布氏硬度法、洛氏硬度法和维氏硬度法等三种。常用的硬度指标为布氏硬度和洛氏硬度。 1.布氏硬度 布氏硬度试验是按规定选择一个直径为D(mm)的淬硬钢球或硬质合金球,以一定荷载P(N)将其压入试件表面,持续至规定时间后卸去荷载,测定试件表面上的压痕直径d(mm),根据计算或查表确定单位面积上所承受的平均应力值,其值作为硬度指标(无量纲),称为布氏硬度,代号为HB。 布氏硬度法比较准确,但压痕较大,不宜用于成品检验。 (二)洛氏硬度 洛氏硬度试验是将金刚石圆锥体或钢球等压头,按一定试验力压入试件表面,以压头压入试件的深度来表示硬度值(无量纲),称为洛氏硬度,代号为HR。 洛氏硬度法的压痕小,所以常用于判断工件的热处理效果。
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第三节:钢筋分类
教学目标: 知识目标
了解钢筋一般的分类方法。 教学重点:
钢筋的种类,按在结构中的作用的分类方法
教材分析:
钢筋种类很多,通常按化学成分、生产工艺、轧制外形、供应形式、直径大小,以及在结构中的用途进行分类:
教学过程及内容:
(一)按轧制外形分
(1)光面钢筋:I级钢筋(Q235钢钢筋)均轧制为光面圆形截面,供应形式有盘圆,直径不大于10mm,长度为6m~12m。
(2)带肋钢筋:有螺旋形、人字形和月牙形三种,一般Ⅱ、Ⅲ级钢筋轧制成人字形,Ⅳ级钢筋轧制成螺旋形及月牙形。
(3)钢线(分低碳钢丝和碳素钢丝两种)及钢绞线。 (4)冷轧扭钢筋:经冷轧并冷扭成型。 (二)按直径大小分
钢丝(直径3~5mm)、细钢筋(直径6~10mm)、粗钢筋(直径大于22mm)。 (三)按力学性能分
Ⅰ级钢筋(235/370级);Ⅱ级钢筋(335/510级);Ⅲ级钢筋(370/570)和Ⅳ级钢筋(540/835)
(四) 按生产工艺分
热轧、冷轧、冷拉的钢筋,还有以Ⅳ级钢筋经热处理而成的热处理钢筋,强度比前者更高。
(五)按在结构中的作用分:受压钢筋、受拉钢筋、架立钢筋、分布钢筋、箍筋等 配置在钢筋混凝土结构中的钢筋,按其作用可分为下列几种: 1.受力筋——承受拉、压应力的钢筋。
2.箍筋——承受一部分斜拉应力,并固定受力筋的位置,多用于梁和柱内。 3.架立筋——用以固定梁内钢箍的位置,构成梁内的钢筋骨架。
4.分布筋——用于屋面板、楼板内,与板的受力筋垂直布置,将承受的重量均匀地传给受力筋,并固定受力筋的位置,以及抵抗热胀冷缩所引起的温度变形。
5.其它——因构件构造要求或施工安装需要而配置的构造筋。如腰筋、预埋锚固筋、环等。
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第四节:钢筋现场管理
教学目标: 知识目标
了解钢筋的检验和钢筋的保管。 教学重点:
钢筋的检验与保管
教材分析:
钢筋是混凝土构件中的重要组成部分,它好比人体内的筋骨一样,直接承受着各种荷载。因此,钢筋是否符合标准,直接影响着建筑物的安全和寿命。在钢筋施工中,必须加强对钢筋原材料的检验和保管工作,以贯彻落实“百年大计,质量第一的基本建设方针。 教学过程及内容:
钢筋运进现场,应有出厂证明书或试验报告单。每捆钢筋应有标牌。要按炉号及直径分批堆放、验收。验收内容包括:外观检查,查对标牌,并按有关标准规定抽取试样做机械性能试验。检验合格后方可使用。如在加工过程中发生脆断、焊接性能不良或机械性能显著不正常等现象时,应进行化学分析试验或其他专项检验。
1、热扎钢筋取样。有出厂证明书或试验报告单,每60吨作为一个取样单位。无出厂证明书或试验报告单,但有厂名;并整批交货者,每30吨作为一个取样单位。无出厂证明书或试验报告单,又无厂名,但整批交货者,每10吨作为一个取样单位。无出厂证明书或试验报告单,又无厂名,到货情况不者,以5吨作为一个取样单位。不足一个取样单位的,仍按—个取样单位取样。
在热轨钢筋每一个取样单位中,任意选出两根钢筋,先将两端截去500毫米,然后每根取试样一套。每套试样两根,—根做抗拉试验(屈服点、抗拉强度,伸长率),另一根做冷弯试验。试件长度按试验机夹具形式不同而定。一般来说,直径在28毫米以下的钢筋,抗拉试件长度为300毫米,冷弯试件长度为250毫米。直径在28毫米以上,抗拉试件长为360毫米,冷弯试件长为300毫米。 2、碳素钢丝和刻痕钢丝取样以3吨为一个取样单位。取样时,在该批钢丝中任选10%的盘数,但不少于6盘。由每盘钢丝两端截去500毫米,再各取一套试样;每套试样取两根,一根作拉力试验,另一根作弯曲次数试验。试件长度十般为250毫米。取样时,要注意将每套试样标以记号,不得混淆,以防差错。
3、冷拔低碳钢丝取样。冷拔低碳钢丝以5吨为一个取样单位,在该批钢丝中任选3盘。其他方法与碳素钢丝相同。如果冷拔低碳钢丝用作预应力筋时,则必须逐盘进行抗拉和弯曲次数试验。
二、钢筋保管
钢筋的保管工作,是一项重要的工作,但往往没有引起人们足够的重视。特别是施工现场的一些管理人员,对钢筋乱堆乱放、日晒雨淋,习以为常,这种现象必须改变。这是因为,堆放不合理保管不善,会造成钢筋锈蚀加剧,影响钢筋质量,锈蚀严重的需降级使用,这样就造成了浪费。
钢筋运到现场后,必须合理堆放、妥善保管,在堆放时,对不同等级、钢号、规格应分类堆放,不得混堆。如果分类不清会造成发货差错,以致造成严重的质量事故。因此,钢筋运到现场后,必须做到以下几点:
1、对工程量大、工期较长的单位工程,钢筋应堆放在仓库或简易料棚内,不得露天堆放。
2、对工程量较小、工期较短的单位工程,或受条件的工地,应选择地势较高,土质坚实、较为平坦的场地堆放。钢筋下面要垫好垫木,离地面不宜小于20厘米。且在四周挖好排水沟。
3、钢筋应按不同等级、牌号、直径、长度等,分别挂牌堆放,并标明数量,做到帐、物、牌三相符。条形钢筋最好设置堆放架,分格分类码放,以便于发货取货。
4、钢筋不能和酸、碱、盐、油类等物品一起存放,存放酌地点不得与有害气体生产车间靠近,以防
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钢筋被污染和锈蚀。
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第三章:钢筋下料长度计算与钢筋配料单的编制
第一节:钢筋下料长度计算
教学目标: 知识目标
掌握钢筋下料长度的计算,了解钢筋长度计算中出现的特殊问题,了解配料计算的有关注意事项。 教学重点:
钢筋下料长度的计算
教材分析:
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。
教学过程及内容:
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.弯曲调整值
钢筋弯曲后的特点:一是在弯曲处内皮收缩、外皮延伸、轴线长度不变;二是在弯曲处形成圆弧。钢筋的量度方法是沿直线量外包尺寸;因此,弯起钢筋的量度尺寸大于下料尺寸,两者之间的差值称为弯曲调整值。弯曲调整值,根据理论推算并结合实践经验。 钢筋弯曲角度 30° 45° 60° 90° 135° 钢筋弯曲调整值 0.35d 0.5d 0.85d 2d 2.5d 注:d为钢筋直径。 2.弯钩增加长度
钢筋的弯钩形式有三种:半圆弯钩、直弯钩及斜弯钩。半圆弯钩是最常用的一种弯钩。直弯钩只用在柱钢筋的下部、箍筋和附加钢筋中。斜弯钩只用在直径较小的钢筋中。 光圆钢筋的弯钩增加长度,计算:对半圆弯钩为6.25d,对直弯钩为3.5d,对斜弯钩为4.9d。
在生产实践中,由于实际弯心直径与理论弯心直径有时不一致,钢筋粗细和机具条件不同等而影响平直部分的长短(手工弯钩时平直部分可适当加长,机械弯钩时可适当缩短),因此在实际配料计算时,对弯钩增加长度常根据具体条件,采用经验数据。 3.弯起钢筋斜长 弯起钢筋斜长计算
弯起角度 α=30° α=45° α=60° 斜边长度s 2h0 1.41h0 1.15h0 底边长度l 1.732h0 h0 0.575h0
增加长度s-l 0.268h0 0.41h0 0.575h0 注:h0为弯起高度。 4.箍筋调整值
箍筋调整值,即为弯钩增加长度和弯曲调整值两项之差或和,根据箍筋量外包尺寸或内皮尺寸确定
箍筋调整值 表9-26
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箍筋量度方法 箍筋直径(mm) 4~5 6 8 10~12
量外包尺寸 40 50 60 70
量内皮尺寸 80 100 120 150~170
二: 钢筋长度计算中的特殊问题
1.变截面构件箍筋
根据比例原理,每根箍筋的长短差数△,可按下式计算 式中 lc——箍筋的最大高度; ld——箍筋的最小高度;
n——箍筋个数,等于s/a+1;
s——最长箍筋和最短箍筋之间的总距离; a——箍筋间距。 2.圆形构件钢筋
在平面为圆形的构件中,配筋形式有二:按弦长布置,按圆形布置。
(1)按弦长布置 先根据下式算出钢筋所在处弦长,再减去两端保护层厚度,得出钢筋长度。
(2)按圆形布置 一般可用比例方法先求出每根钢筋的圆直径,再乘圆周率算得钢筋长度
3.曲线构件钢筋
(1)曲线钢筋长度,根据曲线形状不同,可分别采用下列方法计算。
圆曲线钢筋的长度,可用圆心角θ与圆半径R直接算出或通过弦长l与矢高h查表得出(《建筑施工手册(第四版)》1中“施工常用数据”)。 抛物线钢筋的长度L可按下式计算 式中 l——抛物线的水平投影长度; h——抛物线的矢高。
其他曲线状钢筋的长度,可用渐近法计算,即分段按直线计,然后总加。 设曲线方程式y=f(x),沿水平方向分段,每段长度为l(一般取为0.5m),求已知x值时的相应y值,然后计算每段长度,例如,第三段长度为 。
(2)曲线构件箍筋高度,可根据已知曲线方程式求解。其法是先根据箍筋的间距确定x值,代入曲线方程式求y值,然后计算该处的梁高h=H-y,再扣除上下保护层厚度,即得箍筋高度。
对一些外形比较复杂的构件,用数学方法计算钢筋长度有困难时,也可用放足尺(1:1)或放小样(1:5)办法求钢筋长度。
三: 配料计算的注意事项
1.在设计图纸中,钢筋配置的细节问题没有注明时,一般可按构造要求处理。
2.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安装。 3.配料时,还要考虑施工需要的附加钢筋。例如,后张预应力构件预留孔道定位用的钢筋井字架,基础双层钢筋网中保证上层钢筋网位置用的钢筋撑脚,墙板双层钢筋网中固定钢筋间距用的钢筋撑铁,柱钢筋骨架增加四面斜筋撑等。 4. 配料计算实例
已知某教学楼钢筋混凝土框架梁KL1的截面尺寸与配筋见图,共计5根。混凝土强度等级为C25。求各种钢筋下料长度。
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[解] 1.绘制钢筋翻样图
根据本手册“配筋构造”的有关规定,得出: (1)纵向受力钢筋端头的混凝土保护层为25mm;
(2)框架梁纵向受力钢筋Φ25的锚固长度为35×25=875mm,伸入柱内的长度可达500-25=475mm,需要向上(下)弯400mm;
(3)悬臂梁负弯矩钢筋应有两根伸至梁端包住边梁后斜向上伸至梁顶部;
(4)吊筋底部宽度为次梁宽+2×50mm,按45°向上弯至梁顶部,再水平延伸20d=20×18=360mm。
对照KL1框架梁尺寸与上述构造要求,绘制单根钢筋翻样图,并将各种钢筋编号。 2.计算钢筋下料长度
计算钢筋下料长度时,应根据单根钢筋翻样图尺寸,并考虑各项调整值。 ①号受力钢筋下料长度为:
(7800-2×25)+2×400-2×2×25=8450mm ②号受力钢筋下料长度为:
(9650-2×25)+400+350+200+500-3×2×25-0.5×25=10888mm ⑥号吊筋下料长度为:
350+2(1060+360)-4×0.5×25=3140mm ⑨号箍筋下料长度为:
2(770+270)+70=2150mm
⑩号箍筋下料长度,由于梁高变化,因此要先按公式(9-7)算出箍筋高差△。
箍筋根数n=(1850-100)/200+1=10,箍筋高差△=(570-370)/(10-1)=22mm
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第二节:钢筋配料
教学目标: 知识目标
掌握钢筋配料单的编制,了解钢筋下料长度的计算原则及规定,了解钢筋下料过程中的有关注意事项。 教学重点:
掌握钢筋下料长度计算的原则及规定。
教材分析:
钢筋在加工的过程中应根据结构施工图,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。
教学过程及内容:
钢筋配料单的编制
① 熟悉图纸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 填写和编写钢筋配料单根据钢筋下料长度,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,见下图所示。
钢筋下料长度的计算原则及规定 (1) 钢筋长度
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。 (2) 混凝土保护层厚度
混凝土保护层是指受力钢筋外缘至混凝土构件表面的距离,其作用是保护钢筋在混凝土结构中不受锈蚀。无设计要求时应符合表3.1规定。
混凝土的保护层厚度,一般用水泥砂浆垫块或塑料卡垫在钢筋与模板之间来控制。塑料卡的形状有塑料垫块和塑料环圈两种。塑料垫块用于水平构件,塑料环圈用于垂直构件。
(3) 弯曲量度差值
钢筋长度的度量方法系指外包尺寸,因此钢筋弯曲以后,存在一个量度差值,在计算下料长度时必须加以扣除。根据理论推理和实践经验,列于表3 .2。 (4) 钢筋弯钩增加值
弯钩形式最常用的是半圆弯钩,即180°弯钩。受力钢筋的弯钩和弯折应符合下列要求:
① HPB300钢筋末端应作180°弯钩,其弯弧内直径不应小于钢筋直径的2.5倍,弯钩的弯后平直部分长度不应小于钢筋直径的3倍。
② 当设计要求钢筋末端需作135°弯钩时,HRB335、HRB400钢筋的弯弧内直径不应小于钢筋直径的4倍,弯钩的弯后平直部分长度应符合设计要求。
③ 钢筋作不大于90°的弯折时,弯折处的弯弧内直径不应小于钢筋直径的5倍。 除焊接封闭环式箍筋外,箍筋的末端应作弯钩,弯钩形式应符合设计要求,当无具体要求时,应符合下列要求:
① 箍筋弯钩的弯弧内直径除应满足上述要求外,尚应不小于受力钢筋直径。
② 箍筋弯钩的弯折角度:对一般结构不应小于90°;对于有抗震等要求的结构应为
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135°。
③ 箍筋弯后平直部分长度:对一般结构不宜小于箍筋直径的5倍;对于有抗震要求的结构,不应小于箍筋直径的10倍。 (5) 箍筋调整值
为了箍筋计算方便,一般将箍筋弯钩增长值和量度差值两项合并成一项为箍筋调整值,见表3.3。计算时,将箍筋外包尺寸或内皮尺寸加上箍筋调整值即为箍筋下料长度。 (6) 钢筋下料长度计算
直钢筋下料长度=直构件长度-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-弯折量度差值+弯钩增加长度
箍筋下料长度=直段长度+弯钩增加长度-弯折量度差值或箍筋下料长度=箍筋周长+箍筋调整值
钢筋下料计算注意事项
(1) 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。
(2) 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。 (3) 配料时,还要考虑施工需要的附加钢筋。
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第四章 钢筋加工
第一节:钢筋的除锈与调整
教学目标: 知识目标
了解钢筋除锈的作用,掌握钢筋除锈的方法,掌握钢筋平直的方法和钢筋的切断等操作工艺及其钢筋弯曲成型的方法和有关规定。 教学重点:
钢筋平直的方法和钢筋的切断等操作工艺及其钢筋弯曲成型的方法和有关规定 教材分析:
钢筋的除锈与调整是钢筋操作的关键,整个这部分知识为后续内容打下坚定的基础,所以本部分内容需要学员们认真掌握。
教学过程及内容:
一.钢筋除锈的作用
在自然环境中,钢筋表面接触到水和空气,就会在表面结成一层氧化铁,这就是铁锈。生锈的钢筋不能与砼很好粘结,从而影响钢筋与砼共同受力工作。若锈皮不清除干净,还会继续发展,致使砼受到破坏而造成钢筋砼结构构件承载力降低,最终砼结构耐久性能下降结构构件完全破坏,钢筋的防锈和除锈是钢筋工非常重要的一项工作。
在预应力砼构件中,对预应力钢筋的防锈和除锈要求更为严格。因为在预应力构件中,受力作用主要依靠预应力钢筋与砼之间的粘结能力,因此要求构件的预应力钢筋或钢丝表面的油污、锈迹全部清除干净,凡带有氧化锈皮或蜂窝状锈迹的钢丝一律不得使用。
《砼结构工程施工质量验收规范》GB50204—2002之5.2.4规定:“钢筋应平直、无损伤,表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。”
二.钢筋除锈的方法
除锈工作应在调直后、弯曲前进行,并应尽量利用冷拉和调直工序进行除锈。钢筋除锈的方法有多种,常用的有人工除锈、钢筋除锈机除锈和酸法除锈。 (1)人工除锈
人工除锈的常用方法一般是用钢丝刷、砂盘、麻袋布等轻擦或将钢筋在砂堆上来回拉动除锈。
砂盘除锈示意图见图4-1
(2)机械除锈
机械除锈有除锈机除锈和喷砂法除锈。 1)除锈机除锈
对直径较细的盘条钢筋,通过冷拉和调直过程自动去锈;粗钢筋采用圆盘钢丝刷除锈机除锈。
钢筋除锈机有固定式和移动式两种,一般由钢筋加工单位自制,是由动力带动圆盘钢丝刷高速旋转,来清刷钢筋上的铁锈。
固定式钢筋除锈机一般安装一个圆盘钢丝刷,见图4-2。为提高效率,也可将两台除锈机组合,见图4-3
(3)酸洗法除锈
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当钢筋需要进行冷拔加工时,用酸洗法除锈。酸洗除锈是将盘圆钢筋放入硫酸或盐酸溶液中,经化学反应去除铁锈;但在酸洗除锈前,通常先进行机械除锈,这样程序可以缩短50%酸洗时间,节约80%以上的酸液。
三:钢筋平直
弯曲不直的钢筋在砼中不能与砼共同工作而倒致砼出现裂缝,以至于产生不应有的破坏。如果用未经调直的钢筋来断料,断料钢筋的长度不可能准确,从而会影响到钢筋成型,绑扎安装等一系列工序的准确性。因此钢筋调直是钢筋加工中不可缺少的工。
1.手工平直序
直径在10mm以下的盘条钢筋,在施工现场一般采用手工调直钢筋。对于冷拨低碳钢丝,可通过导轮牵引调直,这种方法示意见图4,如牵引过轮的钢丝还存在局部慢弯,可用小锤敲打平直;也可以使用蛇形管(见图5)调直,将蛇形管固定在支架上,需要调直的钢丝穿过蛇形管,用人力向前牵引,即可将钢丝基本调直,局部慢弯处可用小锤加以平直。
盘条筋可采用绞盘拉直,示意见图6。对于直条粗钢筋一般弯曲较缓,可就势用手扳子扳直。
2.机械平直
机械平直是通过钢筋调直机(一般也有切断钢筋的功能,因此通称钢筋调直切断机)
实现的,这类设备适用于处理冷拨低碳钢丝和直径不大于是14mm的细钢筋,都有国家定型产品。
粗钢筋也可以应用机械平直。由于没有国家定型设备,故对于工作量很大的单位,可自制平直机械,一般制成机械锤型式,用平直锤锤压弯折部位。粗钢筋也可以利用卷扬机结合冷拉工序进行平直。根据GB50204-2002的5.2.4:“条文说明”:“弯折钢筋不得调直后作为受力钢筋使用”,因此粗钢筋应注意在运输、加工、安装过程中的保护,弯折后经调直的粗钢筋只能作为非受力钢筋使用。
细钢筋用的钢筋调直机有多种型号,按所能调直切断的钢筋直径区分,常用的有三种:GT1.6/4、GT3/8、GT6/12。另有一种可调直直径更大的钢筋,型号为GT10/16(型号标志中斜线两侧数字表示所能调直切断的钢筋直径大小上下限。一般称直径不大于是4MM的钢筋为“细钢筋”)。
(2)钢筋调直的操作要点主要是: 1)检查
每天工作前要先检查电气系统及其元件有无毛病,各种连接零件是否牢固可靠,各传动部分是否灵活,确认正常后方可进行试运转。
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2)试运转
首先从空载开始,确认运转可靠之后才可以进料、试验调直和切断。首先要将盘条的端头锤打平直,然后再将它从导向套推进机器内。
3)试断筋
为保证断料长度合适,应机器开动后试断三四根钢筋检查,以便出现偏差能得到提前的及时纠正(调整限位开关或定尺板)。
4)安全要求
盘圆钢筋放入放圈架上要平稳,如有乱丝或钢筋脱架时,必须停车处理。操作人员不能离机械过远,以防以生故障,不能立即停车造成事故。
5)安装承料架
承料架槽中心线应对准导向套、调直筒和剪切孔槽中心线,并保持平直. 6)安装切刀
安装滑动刀台上的固定切刀,保证其位置正确。 7)安装导向管
在导向套前部,安装1根长度约为1m的导向钢管,需调直的钢筋应先穿入该钢管,然后穿过导向套和调直筒,以防止每盘钢筋接近调直完毕时其端头弹出伤人。
四:钢筋的切断
钢筋经调直后,即可按下料长度进行切断。钢筋切断前,应有计划,根据工地的材料情况确定下料方案,确保钢筋的品种、规格、尺寸、外形符合设计要求。切断时,精打细算,长料长用,短料短用,使下脚料的长度最短。切剩的短料可作为电焊接头的绑条或其它辅助短钢筋使用,力求减少钢筋的损耗。
1.切断前的准备工作
钢筋切断前应做好以下准备工作,以求获得最佳的经济效果。
(1)复核:根据钢筋配料单,复核料牌上所标注的钢筋直径、尺寸、根数是否正确。 (2)下料方案:根据工地的库存钢筋情况作好下料方案,长短搭配,尽量减少损耗。 (3)量度准确:避免使用短尺量长料,防止产生累计误差。
(4)试切钢筋:调试好切断设备,试切1~2根,尺寸无误后再成批加工。 2.切断方法
钢筋切断方法分为人工切断与机械切断。 (1)手工切断
1)切断钢丝可用断线钳,形状见图6-8。
2)切断直径为16mm以下的I级钢筋可用图6-9所示的手压切断器。这种切断器一般可自制,由固定刀口、活动刀口、边夹板、把柄、底座等组成。
3)切断直径不超过16mm的钢筋,还可以应用SYJ—16型手动液压切断器(示于图6-10)。
4)一般工地上也常用称为克子的切断器,见图6-11所示。使用克子切断器时,将下克插在铁砧的孔里,把钢筋放在下克槽内,上克边紧贴下克边,用锤打击上克使钢筋切断。
(2)机械切断
常用的钢筋切断机械有GQ40,其它还有GQ12、GQ20、GQ35、GQ25、GQ32、GQ50、GQ65型,型号的数字表示可切断钢筋的最大公称直径。
2)钢筋切断注意事项: (A)检查
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使用前应检查刀片安装是否牢固,润滑油是否充足,并应在开机空转正常以后再进行操作。
(B)切断
钢筋应调直以后再切断,钢筋与刀口应垂直。 (C)安全
断料时应握紧钢筋,待活动刀片后退时及时将钢筋送进刀口,不要在活动刀片已开始向前推进时,向刀口送料,以免断料不准,甚至发生机械及为身事故;长度在30cm以内的短料,不能直接用手送料切断;禁止切断超过切断机技术性能规定的钢材以及超过刀片硬度或烧红的钢筋;切断钢筋后,刀口处的屑渣不能直接用手清除或用嘴吹,而应用毛刷刷干。
五:钢筋弯曲成型
弯曲成型是将已切断、配好的钢筋按照施工图纸的要求加工成规定的形状尺寸。钢筋弯曲成型的顺序是:准备工作→划线→样件→弯曲成型。弯曲分为人工弯曲和机械弯曲两种。
1.准备工作
钢筋弯曲成型成什么样的形状、要求各部分的尺寸是多少,主要依据钢筋配料单,这是最基本的操作依据。
(1)配料单的制备 (2)料牌 2.划线 3.样件 4.弯曲成型
2)钢筋弯曲机操作要点:
(A)对操作人员进行岗前培训和岗位教育,严格执行操作规程。
(B)操作前要对机械各部件进行全面检查以及试运转,并查点齿轮、轴套等备是否齐全。
(C)要熟悉倒顺开关的使用方法以及所控制的工作盘旋转方向,使钢筋的放置与成型轴、挡铁轴的位置相应配合。
(D)使用钢筋弯曲机时,应先作试弯以摸索规律。 (E)钢筋在弯曲机上进行弯曲时,其形成的圆弧弯曲直径是借助于心轴直径实现的,因此要根据钢筋粗细和所要求的圆弧弯曲直径大小随时更拘轴套。
(F)为了适应钢筋直径和心轴直径的变化,应在成型轴上加一个偏心套,以调节心轴、钢筋和成型轴三者之间的间隙。
(G)严禁在机械运转过程中更换心轴、成型轴、挡铁轴,或进行清扫、注油。 (H)弯曲较长的钢筋应有专人帮助扶持,帮助人员就听从指挥,不得任意推送。
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第二节:钢筋的冷加工
教学目标: 知识目标
了解钢筋的冷加工工艺,钢筋冷拉、冷拔、冷扎、冷扎扭,以提高钢筋强度设计值,
达到节约钢筋目的。
教学重点:
钢筋冷拉、冷拔、冷扎、冷扎扭
教材分析:
通过学习钢筋的冷加工,熟悉冷加工的方法,在实际的操作中达到节约钢材的目的。
教学过程及内容:
一:钢筋的冷拉
钢筋的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,以达到调直钢筋、除锈、提高强度的目的。经冷拉后的钢筋屈服点一般可提高20%~25%。这对节约钢筋的意义是很大的。冷拉Ⅰ级钢筋适宜作钢筋混凝土结构中的受拉钢筋;冷拉Ⅱ级、Ⅲ级钢筋适宜作预应力混凝土结构的预应力筋。
1.冷拉控制方法
(1)控制应力法。采用控制应法时,冷拉控制应力见表4-11按表中控制应力冷拉后,检查钢筋的最大冷拉率,如小于该表最大冷拉率的值则合格,如超出该表规定值,则应进行力学性能试验。
(2)控制冷拉率法。采用控制冷拉率法时,冷拉率控制值必须由试验确定。其试件不宜少于4个,取其平均值作为该炉批钢筋的实际冷拉率。测定同炉同批号钢筋冷拉率的冷拉应力应符合表4-12的规定。
(3)冷拉速度。钢筋冷拉速度不宜过快,一般以5mm/s为宜,或以5N/(mm2。S)增加冷拉应力。当拉到控制值时,停车2~3min,再行卸荷,使钢筋变形较为稳定,以减少钢筋的回弹。
2.冷拉工艺和冷拉设备 钢筋的冷拉工艺是根据采用的机械设备,钢筋的品种、规格以及现场条件而定的。现场常用的有以下两种冷拉工艺:
(1)卷扬机冷拉工艺。该种工艺施工现场用得最多。它具有适应性强、设备简单、效率高、成本低等优点。 (2)液压粗钢筋冷拉工艺
用液压冷拉机代替钢筋冷拉设备的一种冷拉工艺,具有设备紧凑、效率高、准确、劳动强度小等优点,适用于冷拉直径20mm以上的钢筋。 (3)冷拉工艺的主要设备 3.冷拉操作要点及注意事项
钢筋冷拉操作的主要工序有:钢筋上盘→放圈→切断→夹紧夹具→冷拉→放松夹具→捆
扎堆放→分批验收。
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(1)控制冷拉应力方法的操作要点;
1)交底 钢筋冷拉前应复核钢筋的冷拉吨位及相应的测力器读数、钢筋冷拉增长值,由技术人员对工人进行技术交底。
2)作标记 钢筋就位,拉伸至于0%冷拉控制应力时停车,做好标记,作为钢筋拉长值起点。
3)测弹性回缩值 继续冷拉至规定控制应力时停车,将钢筋放松到10%控制应力,量出钢筋实际拉长值,然后完全放松钢筋,并测出其弹性回缩值。 4)记录 冷拉完毕,将各项数据及时填写在冷拉记录本上。 (2)控制冷拉率的操作要点:
1)作标记 由冷拉率算出钢筋冷拉后的总长值,在冷拉线上作出准确、明显的标记,用以控制冷拉率。 2)将钢筋固定就位。
3)记录 开动设备,当总拉长值到达标记处时,立刻停车,暂时放松夹具,取下钢筋,并记录各项数据。
4)钢筋冷拉不宜在低于-20℃的环境中进行。 (3)钢筋冷拉操作时要注意以下事项:
1)冷拉前应对设备进行检验或复核,在操作过程中作好原始记录。 2)测力器应经常维护,定期检查,确保读数准确。
3)预应力钢筋应先对焊后冷拉,以免因焊接而降低冷拉后的强度,并可同时检验电焊接头的质量。 4)做好防锈工作。
5)钢筋冷拉后表面不得有裂纹或局部颈缩,进行冷弯试验后不得有裂纹、鳞落和断裂。 6)冷拉时如遇电焊接头被拉断,可重焊再拉,但不宜超过两次。
二:钢筋的冷拔
钢筋的冷拔是在常温下,将φ6~φ8的Ⅰ级光圆钢筋,在强力牵引下通过钨合金拔丝模,而得到比原钢筋直径小的钢丝。图6-25所示为钢筋冷拔示意图。钢筋经冷拔以后,
抗拉强度标准值可提高50%~90%,但塑性降低,硬度提高。
1.分类及用途
冷拔后的钢筋称为冷拔低碳钢丝,分为甲、乙两级。甲级用作预应力混凝土构件的
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预应力筋,乙级用作焊接钢筋网和焊接骨架、架立筋、箍筋或构造钢筋。 2.工艺流程
冷拔的工艺流程为:轧头—剥皮—通过—润滑剂—进入拔丝模。
3.冷拔的压缩率
冷拔时每次的压缩率不能过大,一般采用以下两种方案:
(1)用φ8的筋筋成φb5或φb4的钢丝。其程序是:φ8—φ6.5—φ5.—φ5—φ4.—φ
4。
(2)用φ6(或φ6.5)的钢筋拔成φb4或φb3的钢丝。其程序是:φ6(或φ6.5)—φ
5.—φ4.—φ4—φ3.—φ3。
4.冷拔设备 冷拔设备由拔丝机、拔丝模、剥皮装置、轧头机等组成。 5.注意事项 钢筋冷拔操作时应注意以下事项: (1)开机前应详细检查各部件的完好情况。
(2)机器在盍过程中,不得进行修理,操作者应按规定戴好安全帽和防护镜。 (3)操作过程中注意力应高度集中,防止钢筋突然拉断或拔到最后钢筋弹出伤人。 (4)因拔丝温度高,要注意防止人员烫伤;长期工作的拔丝机可加冷水冷却装置;
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第五章:钢筋连接
第一节:钢筋的焊接
教学目标: 知识目标
掌握钢筋焊接的方法和操作过程中应该注意的有关事项。 教学重点:
钢筋焊接的具体的操作方法和要领。
教材分析:
钢筋连接的方法有很多,焊接也是常用的一种方法,在工程中焊接结合其他链接的方法经常使用,本节内容主要讲述钢筋焊接的方法和有关的注意事项。
教学过程及内容:
引弧:带有垫板或帮条的接头,引弧应在钢板或帮条上进行。无钢筋垫板或无帮条的接头,引弧应在形成焊缝的部位,防止烧伤主筋。 一: 定位:焊接时应先焊定位点再施焊。
二: 运条:运条时的直线前进、横向摆动和送进焊条三个动作要协调平稳。
三: 收弧:收弧时,应将熔池填满,拉灭电弧时,应将熔池填满,注意不要在工作表面造成电弧擦伤。
四:多层焊:如钢筋直径较大,需要进行多层施焊时,应分层间断施焊,每焊一层后,应清渣再焊接下一层。应保证焊缝的高度和长度。
五: 熔合:焊接过程中应有足够的熔深。主焊缝与定位焊缝应结合良好,避免气孔、夹渣和烧伤缺陷,并防止产生裂缝。
六:平焊:平焊时要注意熔渣和铁水混合不清的现象,防止熔渣流到铁水前面。熔池也应控制成椭圆形,一般采用右焊法,焊条与工作表面成70°。
七:立焊:立焊时,铁水与熔渣易分离。要防止熔池温度过高,铁水下坠形成焊瘤,操作时焊条与垂直面形成60°~80°角。使电弧略向上,吹向熔池中心。焊第一道时,应压住电弧向上运条,同时作较小的横向摆动,其余各层用半圆形横向摆动加挑弧法向上焊接。
八:横焊;焊条倾斜70°~80°,防止铁水受自重作用坠到厂坡口上。运条到上坡口处不作运弧停顿,迅速带到下坡口根部作微小横拉稳弧动作,依次均速进行焊接。 九:仰焊:仰焊时宜用小电流短弧焊接,溶地宜薄,里应确保与母材熔合良好。第一层焊缝用短电弧作前后推拉动作,焊条与焊接方向成8°~90°角。其余各层焊条横摆,并在坡口侧略停顿稳弧,保证两侧熔合。
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第二节: 钢筋机械连接
教学目标: 知识目标
了解钢筋机械连接的各种方法, 教学重点:
钢筋钢筋套筒挤压连接。
教材分析:
钢筋连接的方法有很多,焊接也是常用的一种方法,在工程中焊接结合其他链接的方法经常使用,本节内容主要讲述钢筋焊接的方法和有关的注意事项。
教学过程及内容:
钢筋机械连接是指通过连接件的机械咬合作用或钢筋端面的承压作用,将一根钢筋中的力传递至另一根钢筋的连接方法。这类连接方法是我国近10年来陆续发展起来的,它具有以下优点:接头质量稳定可靠,不受钢筋化学成分的影响,人为因素的影响也小;操作简便,施工速度快,且不受气候条件影响;无污染、无火灾隐患,施工安全等。在粗直径钢筋连接中,钢筋机械连接方法有广阔的发展前景。
一:一般规定:
钢筋机械连接方法分类及适用范围,见表5-1。钢筋机械连接接头的设计、应用与验收应符合行业标准《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ 107-96)和各种机械连接接头技术规程的规定。
钢筋机械连接接头,应根据静力单向拉伸性能以及高应力和大变形条件下反复拉、压性能的差异,分为下列三个性能等级。
A级:接头抗拉强度达到或超过母材抗拉强度标准值,并具有高延性及反复拉压性能。 B级:接头抗拉强度达到或超过母材屈服强度标准值的1.35倍,具有一定的延性及反复拉压性能。
C级:接头仅承受压力。
A、B、C级的接头性能,应符合表5-2的规定。
二: 钢筋套筒挤压连接
带肋钢筋套筒挤压连接是将两根待接钢筋插入钢套筒,用挤压连接设备沿径向挤压钢套筒,使之产生塑性变形,依靠变形后的钢套筒与被连接钢筋纵、横肋产生的机械咬合成为整体的钢筋连接方法(图5-1)。
这种接头质量稳定性好,可与母材等强,但操作工人工作强度大,有时液压油污染钢筋,综合成本较高。钢筋挤压连接,要求钢筋最小中心间距为90mm。
9-6-2-1 钢套筒
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钢套筒的材料宜选用强度适中、延性好的优质钢材,其实测力学性能应符合下列要求:
屈服强度σs=225~350N/mm2,抗拉强度σb=375~500N/mm2,延伸率δ5≥20%,硬度HB=102~133。
钢套筒的屈服承载力和抗拉承载力的标准值不应小于被连接钢筋的屈服承载力和抗拉承载力标准值的1.10倍。
钢套筒的规格和尺寸,应符合表5-3的规定。其允许偏差:外径为±1%,壁厚为+12%、-10%,长度为±2mm。
2,机具设备
(1).钢筋预压机或镦粗机
钢筋预压机用于加工GK型等强锥螺纹接头,是以超高压泵站为动力源,配以与钢筋规格相对应的模具,实现直径16~40mm钢筋端部的径向预压。GK40型径向预压机的推力为1780kN,工作时间为20~60s,重量为80kg。YTDB型超高压泵站的压力为70MPa,流量为3L/min,电机功率为3kN,重量为105kg。径向预压模具的材质为CrWMn锻件),淬火硬度HRC=55~60。
钢筋镦粗机可采用液压冷锻压床,用于钢筋端头的镦粗。 (2).钢筋套丝机
钢筋套丝机是加工钢筋连接端的锥形螺纹用的一种专用设备。型号:SZ-50A、GZL-40等。
(3).扭力扳手
扭力扳手是保证钢筋连接质量的测力扳手。它可以按照钢筋直径大小规定的力矩值,把钢筋与连接套筒拧紧,并发出声响信号。其型号:PW360(管钳型),性能100~360N·m;HL-02型,性能70~350N·m。
(4).量规
量规包括牙形规、卡规和锥螺纹塞规。
牙形规是用来检查钢筋连接端的锥螺纹牙形加工质量的量规。 卡规是用来检查钢筋连接端的锥螺纹小端直径的量规。 锥螺纹塞规是用来检查锥螺纹连接套筒加工质量的量规。
3, 锥螺纹套筒的加工与检验
(1).锥螺纹套筒的材质:对HRB335级钢筋采用30~40号钢,对HRB400级钢采用
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45号钢。
(2).锥螺纹套筒的尺寸,应与钢筋端头锥螺纹的牙形与牙数匹配,并应满足承载力略高于钢筋母材的要求。
(3).锥螺纹套筒的加工,宜在专业工厂进行,以保证产品质量。各种规格的套筒外表面,均有明显的钢筋级别及规格标记。套筒加工后,其两端锥孔必须用与其相应的塑料密封盖封严。
(4).锥螺纹套筒的验收,应检查:套筒的规格、型号与标记;套筒的内螺纹圈数、螺距与齿高;螺纹有无破损、歪斜、不全、锈蚀等现象。其中套筒检验的重要一环是用锥辊纹塞规检查同规格套筒的加工质量,见图5-3。当套筒大端边缘在锥螺纹塞规大端缺口范围内时,套筒为合格品。
4, 钢筋锥螺纹的加工与检验
(1).钢筋下料,应采用砂轮切割机。其端头截面应与钢筋轴线垂直,并不得翘曲。 (2).钢筋锥螺纹A级接头,应对钢筋端头进行镦粗或径向顶压处理。
钢筋端头预压时采用的压力值应符合产品供应单位通过型式检验确定的技术参数要求,见表5-6。
预压操作时,钢筋端部完全插入预压机,直至前挡板处;钢筋摆放位置要求是:对于一次预压成形(钢筋直径16~20mm),钢筋纵肋沿竖向顺时针或逆时针旋转20°~40°;对于两次预压成形(钢筋直径22~40mm),第一次预压钢筋纵肋向上,第二次预压钢筋顺时针或逆时针旋转90°。
预压后的钢筋端头应逐个进行自检。经自检合格的预压端头,质检人员应按要求对每种规格本次加工批抽检10%,如有一个端头不合格,则应责成操作工人对该加工批全数检查,不合格钢筋端头应二次预压或部分切除重新预压。预压端头检验标准应符合表5-7的规定。预压后的钢筋端头圆锥体小端直径大于B尺寸,并且小于A尺寸即为合格。 (3).经检验合格的钢筋,方可在套丝机上加工锥螺纹。钢筋套丝所需的完整牙数钢筋锥螺纹丝头的锥度、牙形、螺距等必须与连接套筒的锥度、牙形、螺距一致,且经配套的量规检测合格。
加工钢筋锥螺纹时,应采用水溶性切削润滑液。对大直径钢筋宜分次车削到规定的尺寸,以保证丝扣精度,避免损坏梳刀。
(4).钢筋锥螺纹的检查:对已加工的丝扣端要用牙形规及卡规逐个进行自检,见图5-4。要求钢筋丝扣的牙形必须与牙形规吻合,小端直径不超过卡规的允许误差,丝扣完整牙
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数不得小于规定值。不合格的丝扣,要切掉后重新套丝。然后再由质检员按10%的比例抽检,如有1根不合格,要加倍抽检。
锥螺纹检查合格后,一端拧上塑料保护帽,另端拧上钢套筒与塑料封盖,并用扭矩扳手将套筒拧至规定的力矩,以利保护与运输。
5, 钢筋锥螺纹连接施工
连接钢筋前,将下层钢筋上端的塑料保护帽拧下来露出丝扣,并将丝扣上的水泥浆等污物清理干净。
连接钢筋时,将已拧套筒的上层钢筋拧到被连接的钢筋上,并用扭力扳手按表5-9规定的力矩值把钢筋接头拧紧,直至扭力扳手在调定的力矩值发出响声,并随手画上油漆标记,以防有的钢筋接头漏拧。力矩扳手每半年应标定一次。
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第三节:建筑工程中钢筋锚固长度计算方法
教学目标: 知识目标
了解钢筋工程量计算规则,掌握各类钢筋计算长度的确定,掌握钢筋锚固长度的计算方法。 教学重点:
钢筋计算长度的确定。 教学过程及内容:
一、钢筋工程量计算规则:
(一)、钢筋工程,应区别现浇、预制构件和规格,分别按设计长度乘以单位重量,以吨计算。
(二)、计算钢筋工程量时,设计已规定钢筋搭接长度的,按规定搭接长度计算;设计未规定搭接长度的,已包括在钢筋的损耗率之内,不另计算搭接长度。钢筋电焊压力焊接、套筒挤压等接头,以个计算。
(三).先张法预应力钢筋,按构件外形尺寸计算长度,后张法预应力钢筋按设计图规定的预应力钢筋预留孔道长度,并区分不同的锚具模型,分别按下列规定计算: (1)低合金钢筋两端采用螺杆锚具时,预应力的钢筋按预留孔道长度减去0.354m,螺杆另行计算。
(2)低合金钢筋一段采用徽头插片,另一端螺杆锚具时,预应力钢筋长度按预留孔道长度计算,螺杆另行计算。
(3)低合金钢筋一段采用徽头插片,另一端采用帮条锚具时,预应力钢筋增加0.15m,两端采用帮条锚具时,预应力钢筋共增加0.3m计算。
(4)低合金钢筋采用后涨硅自锚时,预应力钢筋长度增加0.35m计算。
(5)低合金钢筋或钢绞线采用JM,XM,QM型锚具孔道长度在20m以内时,预应力钢筋长度增加1m;孔道长度20m以上时预应力钢筋长度增加1.8m计算。
(6)碳素钢丝采用锥形锚具,孔道孔道长20m以内时,预应力钢筋长度增加1m;孔道长在20m以上时,预应力钢筋长度增加1.8m。
(7)碳素钢丝两端采用镦粗头时,预应力钢丝长度增加0.35m计算。 二、各类钢筋计算长度的确定:
钢筋长度=构件图示尺寸—保护层总厚度+两端弯钩长度+(图纸注明的搭接长度、弯起钢筋斜长的增加值)
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式中保护层厚度、钢筋弯钩长度、钢筋搭接长度、弯起钢筋斜长的增加值以及各种类型钢筋设计长度的计算公式见以下: (一)、钢筋砼保护层厚度:
受力钢筋的砼保护层厚度,应符合设计要求,当设计无具体要求时,不应小于受力钢筋直径,并应符合下表的要求。
1)轻骨料砼的钢筋保护层厚度应符合国家现行标准《轻骨料砼结构设计规程》。(2)处于室内正常环境由工厂生产的预制构件,当砼强度等级不低于C20且施工质量有可靠保证时,其保护层厚度可按表中规定减少5mm,但预制构件中的预应力钢筋保护层厚度不应小于15mm;处于露天或室内高湿度环境的预制构件,当表面另作水泥砂浆抹面而且有质量可靠保证措施时其保护层厚度可按表中室内正常环境中的构件的保护层厚度数值采用。(3)钢筋砼受弯构件,钢筋端头的保护层厚度一般为10mm;预制的肋形板,其主肋的保护层厚度可按梁考虑。(4)板、墙、壳中分布钢筋的保护层厚度不应小于10mm;梁、柱中的箍筋和构造筋的保护层厚度不应小于15mm。 (二)、钢筋的弯钩长度:
Ⅰ级钢筋末端需要做180度、135度、90度弯钩时,其圆弧弯曲直径D不应小于钢筋直径D的2.5倍,平直部分长度不宜小于钢筋直径D的3倍;HRPB335级、HRB400级钢筋的弯弧内径不应小于直径D的4倍,弯钩的平直部分长度应符合设计要求。如下所示:180度的弯钩长度=6.25D,135度的弯钩长度=4.9D,90度的弯钩长度=3.5D。 3.弯起钢筋的增加长度
弯起钢筋的弯起角度一般有30度、45度、60度三种,其弯起增加值是指钢筋斜长与水平投影长度之间的差值。 4.箍筋的长度
箍筋的末端应作弯钩,弯钩形式应符合设计要求。当设计无具体要求时,用Ⅰ级钢筋或低碳钢丝制作的箍筋,其弯钩的弯曲直径D不应大于受力钢筋直径,且不小于箍筋直径的2.5倍;弯钩的平直部分长度,一般结构的,不宜小于箍筋直径的5倍;有抗震要求的结构构件箍筋弯钩的平直部分长度不应小于箍筋直径的10倍。箍筋的长度两种计算方法:
(1)可按构件断面外边周长减去8个保护层厚度再加2个弯钩长度计算。 (2)可按构件断面外边周长加上增减值计算。
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三、钢筋的锚固长度:
钢筋的锚固长度,是指各种构件相互交接处彼此的钢筋应互相锚固的长度。如图所示设计图纸有明确规定的,钢筋锚固长度按图计算;当设计无具体要求时,则按《混凝土结构设计规范》的规定计算。 GB50010—2002规范规定: (一):受拉钢筋的锚固长度
受拉钢筋的锚固长度应按下列公式计算:普通钢筋La=a(fy/ft)d预应力钢筋La=a(fpy/ft)d式中fy、fpy—普通钢筋、预应力钢筋的抗拉强度设计值;ft—混凝土轴心抗拉强度设计值,当混凝土强度等级高于C40时,按C40取值;d—钢筋直径;a—钢筋的外形系数(光面钢筋a=0.16,带肋钢筋a=0.14)。
1.当HRB335、HRB400以及RRB400级钢筋的直径大于25mm时,其锚固长度应乘以修正系数1.1;
2.当HRB335、HRB400以及RRB400级的环氧树脂涂层钢筋,其锚固长度应乘以修正系数1.25;
3.当HRB335、HRB400以及RRB400级钢筋在锚固区的混凝土保护层厚度大于钢筋直径的3倍且配有箍筋时,其锚固长度可应乘以修正系数0.8;
4.经上述修正后的锚固长度不应小于按公式计算锚固长度的0.7倍,且不应小于250mm; 5.纵向受压钢筋的锚固长度不应小于受拉钢筋锚固长度的0.7倍。纵向受拉钢筋的抗震锚固长度LaE=La
(二)圈梁、构造柱钢筋锚固长度
圈梁、构造柱钢筋锚固长度应按《建筑抗震结构详图》GJBT—5.97G329
在计算钢筋用量时,还要注意设计图纸未画出以及未明确表示的钢筋,如楼板中双层钢筋的上部负弯矩钢筋的附加分布筋、满堂基础底板的双层钢筋在施工时支撑所用的马镫及钢筋砼墙施工时所用的拉筋等。这些都应按规范要求计算,并入其钢筋用量中。 五、砼构件钢筋、预埋铁件工程量计算: (一)、现浇构件钢筋制安工程量:钢筋按理论重量计算。 钢筋工程量=钢筋长度×Kg/m×件数。(0.00617×D×D=Kg/m) (二)、预埋钢筋砼凡是标准图集构件钢筋、可直接查表,其工程量=单件构件钢筋理论重量×件数;而非标准图集构件钢筋计算方法同“1”。 (三)、预埋铁件工程量:按图示尺寸以理论重量计算。
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第六章:钢筋的绑扎与安装
第一节: 钢筋绑扎的操作工艺
教学目标: 知识目标
掌握钢筋绑扎和安装的操作工艺 教学重点:
钢筋绑扎的操作工艺。 教学过程及内容:
一:钢筋绑扎和安装的准备工作
在混凝土工程中,模板安装,钢筋绑扎与混凝土浇筑是立体交叉作业的,为了保证质量、提高效率、缩短工期,必须在钢筋绑扎安装前认真做好以下准备工作: 1. 图纸、资料的准备 (1)熟悉施工图。
施工图是钢筋绑扎安装的依据。熟悉施工图的目的:是弄清各个编号钢筋形状、标高、细部尺寸,安装部位,钢筋的相互关系,确定各类结构钢筋正确合理的绑扎顺序。同时若发现施工图有错漏或不明确的地方,应及时与有关部门联系解决。 (2)核对配料单及料牌
依据施工图,结合规范对接头位置、数量、间距的要求,核对配料单及料牌是否正确,校核已加工好的钢筋的品种、规格、形状、尺寸及数量是否合乎配料单的规定,有无错配、漏配。 (3)确定施工方法
根据施工组织设计中对钢筋安装时间和进度的要求,研究确定相应的施工方法。例如,哪些部位的钢筋可以预先绑扎好,工地模内组装;哪些钢筋在工地模内绑扎安装;钢筋成品和半成品的进场时间、进场方法、劳动力组织等。 2. 工具、材料的准备 (1)工具准备
应备足板手、铁丝、小撬棍、马架、钢筋钩、划线尺、水泥(混凝土)垫块、撑铁(骨架)等常用工具。 (2)了解现场施工条件。
包括运输路线是否畅通,材料堆放地点是否安排的合理等。 (3)检查钢筋的锈蚀情况,确定是否除锈和采用哪种除锈方法等。 3. 现场施工的准备 (1)施工图放样
正式施工图一般仅一两份,一个工程往往又有几个不同部位同时进行,所以,必须按钢筋安装部位绘出若干草图,草图经校核无误后,才可作为绑扎依据。 (2)钢筋位置放线
若梁、板、柱类型较多时,为避免混乱和差错,还应在模板上标示各种型号构件的钢筋规格、形状和数量。为使钢筋绑扎正确,一般先在结构模板上用粉笔按施工图标明的间距画线,作为摆料的依据。通常平板或墙板钢筋在模板上划线;柱箍筋在两根对角线主筋上划点;梁箍筋在架立钢筋上划点;基础的钢筋则在固定架上划线或在两向各取一根钢筋上划点。钢筋接头按规范对于位置、数量的要求,在模板上划出。 (3)做好互检、自检及交检工作。
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在钢筋绑扎安装前,应会同施工员、木工、水电安装工等有关工种,共同检查模板尺寸、标高,确定管线、水电设备等的预埋和预留工作。 4. 混凝土施工过程中的注意事项
在混凝土浇筑过程中,混凝土的运输应有自己的通道。运输混凝土不能损坏成品钢筋骨架。应在混凝土浇筑时派钢筋工现场值班,及时修整移动的钢筋或扎好松动的绑扎点。
二:钢筋绑扎操作工艺 1.常用绑扎工具
钢筋绑扎的常用工具有:
(1)钢筋钩。钢筋钩是用得最多的绑扎工具。其基本形式如图6-1、图6-2所示。常用直径为12~16㎜、长度为160~200㎜的圆钢筋加工而成,根据工程需要还可以在其尾部加上套筒或小板口等。
(2)小撬棍。主要用来调整钢筋间距,矫直钢筋的局部弯曲,垫保护层砂浆(混凝土)垫块等。
(3)起拱板子。一般楼板的弯起钢筋不是预先弯曲成型的,而是将弯起钢筋与分布钢筋绑扎成网片以后,再用起拱板子将弯起钢筋弯成设计要求。起拱板子的形状和操作方法如图6-4所示。
(4)绑扎架。为了确保绑扎质量,绑扎钢筋骨架必须用钢筋绑扎架,根据绑扎骨架的轻重、形状,可选用如图6-5至图6-7所示的相应形式绑扎架。其中图6-5所示为轻型骨架绑扎架,适用于绑扎过梁,空心板、槽形板钢筋骨架;图6-6所示为重型骨架绑扎架,适用于绑扎重型钢筋骨架;图6-7所示为坡式骨架绑扎架,具有重量轻、用钢量省,施工方便(扎好的钢筋骨架可以沿绑扎架的斜坡下滑)等优点,适用于绑扎各种钢筋骨架。 2. 绑扎的操作方法
绑扎钢筋是借助钢筋钩用铁丝把各种单根钢筋绑扎成整体网片或骨架。
(1)一面顺扣操作法:这是最常用的方法,具体操作如图6-8所示。绑扎时先将铁丝扣穿套钢筋交叉点接着用钢筋钩钩住铁丝弯成圆圈的一端,旋转钢筋钩,一般旋1.5-2.5转即可。扣要短,才能少转快扎。这种方法操作简便,绑点牢靠,适用于钢筋网、架各个部位的绑扎。
其它操作法:钢筋绑扎除一面顺扣操作法之外,还有十字花扣、反十字花扣、兜扣、缠扣、兜扣加缠、套扣等,这些方法主要根据绑扎部位的实际需要进行选择,其形式如图6-9所示。十字花扣、兜扣适用于平板钢筋网和箍筋处绑扎;缠扣主要用于墙钢筋和柱箍的绑扎;反十字花扣,兜扣加缠适用于梁骨架的箍筋与主筋的绑扎,套扣用于梁的架立钢筋和箍筋的绑口处。 钢筋绑扎的操作要点
1.画线时应画出主筋的间距及数量,并标明箍筋的加密位置。
2.板类钢筋应先排主筋后排副筋;梁类钢筋一般先摆纵筋。摆筋时应注意按规定将受力钢筋的接头错开。
3.受力钢筋接头在同一截面(35d区段内,且不小于500mm),有接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率应符合相关规定。 4. 箍筋的转角与其它钢筋的交点均应绑扎,但箍筋的平直部分与钢筋的相交点可呈梅花式交错绑扎。箍筋的弯钩叠合处应错开绑扎。应交错绑扎在不同的架立钢筋上。 5.绑扎钢筋网片采用一面顺扣绑扎法,在相邻两个绑点应呈八字形,不要互相平行以防骨架歪斜变形。
6. 预制钢筋骨架绑扎时要注意保持外形尺寸正确,避免入模安装困难。
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7. 在保证质量,提高工效、加快进度、减轻劳动强度的原则下,研究预制方案。方案应分清预制部分和模内绑扎部分,以及两者相互的衔接,避免后续工序施工困难甚至造成返工现象。 钢筋检查
钢筋绑扎安装完毕,应按以下内容进行检查:
对照设计图纸检查钢筋的钢号、直径、根数、间距、位置是否正确,应特别注意副筋的位置。
检查钢筋的接头位置和搭接长度是否符合规定。 检查混凝土保护层的厚度是否符合规定。
检查钢筋是否绑扎牢固,有无松动变形现象。 钢筋表面不允许有油渍、漆污、和片状铁锈。 安装钢筋的允许偏差,不得大于规范的要求。
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第二节:钢筋的现场模内绑扎
教学目标: 知识目标
了解钢筋现场模内绑扎的一般顺序,掌握柱基础钢筋绑扎,掌握楼梯钢筋骨架绑扎,掌握现浇柱的绑扎步骤和操作要点。 教学重点:
柱基础钢筋绑扎,掌握楼梯钢筋骨架绑扎,掌握现浇柱的绑扎步骤和操作要点 教材分析:
钢筋的绑扎是钢筋操作的主要目的,本级内容主要讲述钢筋现场模内绑扎的一般顺序,掌握柱基础钢筋绑扎,掌握楼梯钢筋骨架绑扎,掌握现浇柱的绑扎步骤和操作要点。 使农民工掌握基本的操作要领和方法。
教学过程及内容:
一:钢筋现场模内绑扎的一般顺序
钢筋模内绑扎的一般顺序为:画线→摆筋→穿筋→绑扎→安放垫块等。 二:柱基础钢筋绑扎。
1.柱基础钢筋绑扎顺序:基础钢筋网片→插筋→柱受力钢筋→柱箍筋。 2.操作注意事项
(1)柱基础钢筋为双向弯曲钢筋,其底面短边的钢筋应放在长边钢筋的上面。 (2)钢筋网片绑扎时,要将钢筋的弯钩朝上,不要倒向一边。绑扎时,应先绑扎底面钢筋的两端,以便固定底面钢筋的位置。
(3)柱钢筋与插筋绑扎接头,绑扣要向里,便于箍筋回上移动。 (4)在绑扎柱钢筋时,其纵向筋应使弯钩朝向柱心。 (5)箍筋弯钩叠合处需错开。
(6)插筋需用木条井字架固定在外模板上。 三: 楼梯钢筋骨架绑扎
楼梯钢筋骨架采用模内安装绑扎的方法,即现场绑扎。在绑扎前须仔细研究绑扎的顺序,即在绑扎前详细、具体地将穿筋顺序,绑扎次序作好安排。 1.楼梯钢筋骨架的绑扎步骤是:
模板上划线 钢筋入模 绑扎待弯钢筋和分布筋 弯制弯起钢筋 绑扎成骨架 检查 2.操作时应注意的问题是: (1)钢筋的弯钩应全部向内。
(2)钢筋的间距及弯起位置,应划在横板上。 (3)弯起钢筋可采用起拱板子弯制,具体做法是将待弯钢筋和分布钢筋绑扎牢固后,用起拱板子一端将弯起钢筋的下部压住,另一端将起拱钢筋的上部勾起,而弯起钢筋的平直部分则用脚踏住。
(4)不准踩在钢筋骨架上进行绑扎
(5)作业开始前,必须检查模板及支撑是否牢固。 钢筋过梁的配制与绑扎
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四:柱(现浇柱) 一、绑扎步骤:
(1)套箍筋入基础或楼板面伸出的插筋上; (2)立柱子四角主筋; (3)绑好插筋接头, (4)立其余主筋; (5)绑钢筋 二、操作要点:
(1)插筋与主筋连接的接头,其绑口应向里; (2)箍筋的接头的两端应向柱内弯曲;
(3)柱中箍筋的接头应设在柱角竖钢筋的交叉点上,不允许把接头绑在同一根竖筋上;
(4)箍筋的绑口相互间应成八字形; (5)下层柱的钢筋露出楼面部分,宜用工具式柱箍将其收进一个钢筋直径,以便上、下层钢筋的连接。当柱截面有变化时,其下层钢筋露出部分,先要收缩正确,便于搭接。 (6)框架梁、牛腿及柱帽等钢筋,应放在柱的纵向钢筋内侧。 五:墙板(单层网片1)~8),双层网片1)~11)) 1.操作程序:
(1)在立好一面模板上划线; (2)立纵筋;
(3)与插筋绑扎; (4)绑扎横筋; (5)联纵筋; (6)立纵筋; (7)绑横筋; (8)设置保护层;
(9)扎好网片在已立模的一侧; (10)再扎外侧网片;
(11)设置撑铁,固定位置。 2. 操作要点:
(1)垂直钢筋每段长度不宜超过4~6m; (2)水平钢筋每段长度不宜超过m; (3)钢筋的弯钩应朝向混凝土;
(4)采用双层钢筋网时,必须设置直径6~12㎜的钢筋撑铁,间距80~100㎝,相互错开排列。
六: 肋形楼盖 1. 操作程序: 主梁;
次梁→架立筋→弯起筋→受力筋→箍筋绑扎; 板。
2. 操作要点:
(1)处理好主梁、次梁、板三者关系。
(2)纵向受力钢筋采用双排列时,两排钢筋之间应垫以直径≥25㎜的短钢筋,以保持其距离;
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(3)箍筋的接头应交错布置在两根架立钢筋上; (4)板上的负筋,要严格控制其位置和防止被踩下;
(5)板、次梁与主梁的交叉处,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,主梁的钢筋在上。
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第三节:钢筋网、钢筋骨架的预制及安装
教学目标: 知识目标
了解绑扎钢筋骨架。钢筋网的绑扎方法和钢筋骨架的预制及安装 教学重点: 钢筋骨架的预制 教材分析:
绑扎钢筋骨架必须使用钢筋绑扎架,选用的钢筋绑扎架是否合理,对提高绑扎效率有一定的影响。
绑扎轻型骨架(例如过梁、空心板、槽形板骨架)时,一般选用单面或双面悬挑的钢筋绑扎架(如图8-5),这种绑扎架绑扎时钢筋和钢筋骨架的穿、取、放、绑扎都比较方便。绑扎重型钢筋骨架时,可用两个三角绑扎架穿一槽杆组成一对,由几对三角架组成一组钢筋绑扎架(如图8-6)。由于这种绑扎架已由几个单独的三角架组成,使用还是比较灵活,并且可以调节高度和宽度,稳定性也较好。
教学过程及内容:
筋网片的预制
钢筋网片的预制绑扎多用于小型构件。此时,钢筋网片的绑扎多在模内或工作台上预制。大型钢筋网片的操作程序为:地坪上画线→摆放钢筋→绑扎。为防止钢筋网片在运输,安装过程中发生歪斜、变形、可采用细钢筋在斜向拉结。
钢筋网片作为单向主筋时,只需将外围两行钢筋的交叉逐点绑扎,而中间部位的交叉点可隔根呈现梅花状绑扎;如钢筋网片用作双向主筋时,应将全部的交叉点绑扎牢固。相邻绑扎点的铁丝扣要成八字形,以免网片歪斜变形。 三: 钢筋骨架的预制
钢筋骨架采用预制绑扎的方法比模内绑扎效率高、质量好。由于骨架的刚性大,在运输、安装时也不易发生变形或损坏。
步骤和方法。以梁为例,钢筋骨架绑扎的步骤和方法如图所示
第一步,布置钢筋绑扎架,安上横杆,并将梁的受拉钢筋和弯起钢筋搁在横杆上。受拉钢筋的弯钩和弯起钢筋的弯起部分朝下。
第二步,从受力钢筋的中部往两边按设计图画上箍筋的间距线,将全部箍筋自受力钢筋的一端套入,并按线距摆开,与受力钢筋绑扎好。
第三步,绑扎架主钢筋,升高钢筋绑扎架,穿入架立钢筋,并随即与箍筋绑扎牢固。抽去横杆,钢筋骨困落地翻身即成预制好的钢筋骨架,上述是深的钢筋骨架的绑扎步骤,其它钢筋骨架的绑扎步骤可参照此法另拟。 四:制钢筋网、钢筋架的安装 焊接钢筋网、钢筋架的安装
焊接钢筋网、钢筋架采用绑扎连接时,应符合国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204的规定:
(二)绑扎钢筋网、钢筋架的安装
绑扎钢筋网、钢筋架安装时,应注意以下几点:
1、按图施工对号入座,要特别注意节点组合处的交错、搭接符合原定的施工方法; 2、为防止钢筋网,钢筋架在运输及安装过程中发生歪斜变形,应采取可靠的临时加固措施。
3、在安装预制钢筋网、钢筋架时,应正确选择吊点和吊装法,确保吊装过程中的钢筋网,钢筋架不歪斜变形。
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(1)较短的钢筋骨架,可采用两端带小挂钩的吊素,在骨架距两端1/5l处兜系起吊(见图8-25a);较长的骨架可采用四根吊素,分别兜系在距端头1/6l处,使四个吊点均衡受力,如图8-24所示。跨度大,刚度差的钢筋骨架宜采用如图8-25b所示的铁扁担四点起吊方法。
(2)为了防止吊点处的钢筋受力变形,可采用兜底吊或如图8-26所示的加模吊梁起吊钢筋骨架的方法。
4、预制钢筋网、钢筋架放入模板后,应及时按要求垫好规定厚度的保护层垫块。
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钢筋加工与安装的质量通病及其防治措施
一: 原材料的质量问题及其防治措施
1. 钢筋原材料品种、等级混杂不清
原因。入库前材料保管人员设严格把关,原材料管理混乱,制度不严。
防治。仓库保管人员应认真做好钢筋的验收工作,仓库内应按入库的品种、规格、批次,划分不同的堆放区域,并做明显标志,以便提取和查找。 2.钢筋全长有局部缓弯或曲折
原因。运输时车辆过短或装车时不注意,造成条状钢筋弯折过度。卸车时吊点不准或堆入场地不平整,堆垛过重等。
防治。采用车身较长的运输车辆,尽量采用吊架装车和卸车。按规定的高度堆垛场地要平整,并不准在其上混放重物。对已弯折的钢筋可用手工或机械调直,但对带肋钢筋的调直应格外注意,调整不直或有裂缝的钢筋,不能用作受力钢筋。 3. 钢筋成型后在弯折处有裂缝
原因。材料的冷弯性能不好,钢筋加工场地的气温太低。
防治。取样复查钢筋的冷弯性能,并分析其化学成分,钢筋加工场所冬季应采取保温措施,使环境温度在0℃以上。 4.钢筋纵向裂缝
原因。钢筋的轨制工艺不良
防治。切取实物送生产厂家或专业质量检验部门检验,若化学成分和力学性能不合格,应及时退货或索赔。
二:钢筋加工的质量通病及其防治措施
钢筋加工主要包括调查、切断和弯曲成型三个工序,其质量通病及其防治措施分述如下: 1. 钢筋调直质量通病
钢筋调直最常见的质量问题钢筋表面损伤过度
原因。调直机上下压辊间除太小,调直模安装不合适,钢筋表面被调直模擦伤,使钢筋的截面积减少5%以上。
防治。正常情况下,钢筋穿过压辊之后,应保证上下辊间隙为2~3㎜。调直时可以根据调直模的磨损情况及钢筋的性质,通过试验确定调直模合适的偏移量。 2. 钢筋切断时的质量通病及其防治 ① 切断尺寸不准
原因。定尺卡板活动或刀片间隙过大。
防治。拧紧定尺卡板的坚固螺丝,调整钢筋切断机的固定刀片与冲切刀片间的水平间隙。冲切刀片作水平往复运动的切断机,其固定刀片与冲切刀片的间隙应以0.5~1㎜为宜。
②钢筋切断时被顶弯
原因。弹簧预压力过大,钢筋顶不动定尺板。
防治。调整切断机弹簧的预压力,经试验合适后再展开工序,对已被顶弯的钢筋,可以用手锤敲打平直后使用。 ③钢筋连切
原因。弹簧压力不足;传送压辊压力过大,钢筋不降阻力大。
防治。出现连切现象后,应立即停止工作,查出原因并及时修理。 3. 弯曲成型的质量通病及其防治 ① 加工的箍筋不规范
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原因。箍筋边长的成型尺寸与设计要求偏差过大,弯曲角度控制不严。
防治。操作时先试弯,检验合格后再批量弯制,一次弯曲多根钢筋时应逐根对齐。对已超过偏差的箍筋,Ⅰ级钢筋可以重新调直后再弯一次,其它品种的钢筋不得重新弯曲。
② 弯曲成型后的钢筋变形
原因。成型钢筋往地面摔得过重或堆放地坪不平整,堆放过高而压弯搬运过于频繁。 防治。搬运堆放时应轻抬轻放,堆放场地应平整,应按施工顺序的先后堆放,避免不必要的重复翻垛。已变形的钢筋可以放到成型台上矫正,变形过大的应视碰伤或局部裂纹的轻重具体处理。 ③ 成型的尺寸不准
原因。下料不准确,画线方法不对或画线尺寸偏差过大,用手工弯曲时,板距选择不当,角度控制没有采取保证措施。
防治。加强钢筋下料的管理工作,根据实际情况和经验预先确定钢筋的下料长度调整值。为了确保下料画线准确,应制订切实可行的画线程序,操作时搭板子的位置应按规定设置。对形状比较复杂的钢筋或大批量加工的钢筋,应通过试弯确定合适的操作参数,作为大批量弯制的示范。
对已超过标准尺寸的成型钢筋,除Ⅰ级钢筋可以调直后重新弯制一次之外,其它品种钢筋不能重新弯制。
三:筋绑扎与安装的质量通病及其防治措施 ① 钢筋骨架外形尺寸不准
在模板外绑扎成型的钢筋骨架,往模板内安装时发生放不进去或保护层过厚等问题,说明钢筋骨架外形尺寸不准确,造成钢筋骨架外形尺寸不准确的原因主要包括两个方面,一是加工过程中各号钢筋外形不正确;二是安装质量不符合要求。
原因。安装质量不符合要求的主要表现是:多根钢筋端部未对齐,绑扎时,某号钢筋偏离规定的位置。
防治。绑扎时将多根钢筋端都对齐;防止钢筋绑扎偏斜或骨架扭曲。对尺寸不准的骨架,可将导致尺寸不准的个别钢筋松绑,重新安装绑扎。切忌用捶子敲击,以免其它部位的钢筋发生变形或松动。 ②保护层厚度不准
原因。水泥砂浆垫块的厚度不准或垫块的数量和位置不符合要求。
防治。根据工程需要,分门别类地生产各种规格的水泥的砂浆垫块,其厚度应严格控制,使时应对号入座,切忌乱用,水泥的浆垫块的放置数量和位置应符合施工规范的要求,并且绑扎牢固。
在混凝土浇筑过程中,在钢筋网片有可能随混凝土 捣而沉落的地方,应采取措施,防止保护层偏差。浇捣混凝土前发现保护层尺寸不准时,应及时采取补救措施。如用铁丝将钢筋位置调整后绑吊在模板楞上,或用钢筋架支托钢筋,以保证保护层厚度准确。 ③墙柱外伸钢筋位移
原因,钢筋安装合格后固定钢筋的措施不可靠而产生位移。 浇捣混凝土时,振捣器碰撞钢筋,又未及时修正。
防治。钢筋安装合格后,在其外伸部位加一道临时箍筋,然后用固定铁卡或万米卡固定,确保钢筋不外移,在浇捣混凝土时应昼不碰撞钢筋。混凝土浇捣完应再检查一遍,发现钢筋位移处应及时补救。当钢筋已发生明显的位移时,处理方法须经设计人员同意。一般可采用如图8-27和8-28所示的方法调整钢筋,使钢筋到达设计位置,墙中竖钢筋应按不大于1:6坡度进行调整。采用垫筋焊接调整时,垫筋的双面焊缝长度为:Ⅰ级钢筋
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不少于 4d( d为柱竖筋直径)、Ⅱ级,Ⅲ级钢筋不少于。 ④ 拆模后露筋
原因。水泥砂浆垫块垫得太稀或脱落;钢筋骨架外形尺寸不准出局部挤触模板,振捣器碰撞钢筋,使钢筋位移,松绑而挤靠模板;操作者责任心不强,造成漏振的部位露筋。
防治。每米左右加绑带铁丝的水泥砂浆垫块或塑料卡,避免钢筋紧靠模板而露筋。在钢筋骨架安装尺寸有误差的地方,应用铁丝将钢筋骨架拉向模板,用垫块挤牢,
已产生露筋的地方,范围不大的可用水泥砂浆堵抹。露筋部位混凝土有麻面者,应凿除浮碴,清洗基面,用水泥砂浆分层抹实压实。
重要受力部位及较大范围的露筋,应会同设计单位,经技术鉴定后研究补救办法。 ⑤钢筋的搭接长度不够
原因。现场操作人员对钢筋搭接长度的要求不了解或虽了解但执行不力。
防治。提高操作人员对钢筋搭接长度必要性的认识和掌握搭接长度的标准;操作时对每个接头应逐个测量,检查搭接长度是否符合设计和规范要求。 ⑥钢筋接头位置错误或接头过多
原因。不熟悉有关绑扎,焊接接头的规定。例如,造成如图6-30a所示的柱箍筋接头位置则向。此外,配料人员配料时,疏忽大意,没分清钢筋处于受拉区还是受压区,造成同截面钢筋接头过多。
防治配料时应根据库存钢筋的情况,结合设计要求,决定搭配方案。
当梁、柱、墙钢筋的接头较多时,配料加工应根据设计要求预先画施工图,注明各号钢筋的搭配顺序,并根据受拉区和受压区的要求正确决定接头位置和接头数量。 现场绑扎时,应事先详细交底,以免放错位置。若发现接头位置或接头数目不符合规范要求,但未进行绑扎,应再次制订设置方案;已绑扎好的,一般情况下应采取拆除钢筋骨架,重新确定配置绑扎方案再行绑扎。如果个别钢筋的接头位置有误,可以将其抽出,返工重做,图6-30b所示为柱箍接头的正确绑法。 ⑦ 箍筋的间距不一致
原因。图纸上所注的间距为近似值,按此近似值绑扎,则箍筋的间距的根数有出入。此外,操作人员绑前不放线,按大概尺寸绑扎,也多造成间距不一致。
防治。绑扎前应根据配筋图预先算好箍筋的实际间距,并画线作为绑扎时的依据。已绑扎好的钢筋骨架发现箍筋的间距不一致时,可以作局部调整或增加1~2个箍筋。 ⑧ 弯起钢筋的放置方向错误
原因。事先设有对操作人员作认真的交底,造成操作错误,或在钢筋骨架入模前,疏忽大意,造成如图6-31所示的弯起钢筋方向错误。
防治。对类似易发生操作错误的问题,事先应对操作人员作详细的交底,并加强检查与监督,或者在钢筋骨架上挂提示牌,提醒安装人员注意。
这类错误有时难以发现,造成工程隐患,已发现的必须坚决拆除改正,已浇筑混凝土的构件是否报底或降级使用。 ⑨ 钢筋遗漏
原因。施工管理不严,设有事先熟悉图纸,各号钢筋的安装顺序没有精心安排,操作前未作详细交底。
防治。绑扎钢筋前必须熟悉图纸,并按钢筋材料表核对配料单和料牌,检查钢筋的规范,数量是否齐全准确。在熟悉图纸的基础上,仔细研究名各号钢筋绑扎安装,顺序和步骤。在钢筋绑扎前应对操作人员详细交底。钢筋绑扎完毕,应仔细检查并清理现场,检查有无漏绑和遗留现场的钢筋。
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漏绑的钢筋必须设法全部补上。简单的骨架将遗漏的钢筋补绑上去即可:复杂的骨架要拆除部分成品才能补上。对已浇筑混凝土的结构或构件,发现钢筋遗漏,要会同设计单位通过结构性能分析来确定处理方案。 ⑩ 钢筋网主副筋位置放反
原因。操作规程员缺乏必要的结构知识,操作疏忽,使用时分清主副筋的位置,不加区别地随意放入模内。图6-32a所示为正确的主副筋位置,图6-32b所示则是错误的。 防治。布置这类结构或构件的绑扎任务时,要向有关人员和直接操作者作专门的交底,对已放错方向的钢筋,未浇筑混凝土的要坚决改正,已浇筑混凝土的必须通过设计单位复核后,再决定是否采取加固措施或减轻外加荷载。 ⑾梁的箍筋被压弯
原因。当梁很高大时,图纸上未设纵向构造钢筋或拉筋,箍筋被钢筋骨架的自重或施工荷载压弯。
防治。当梁高大于700㎜时,在梁的两侧沿高度每隔300~400㎜设置一根直径不小于10㎜的纵向钢筋,纵向构造钢筋用拉筋连接如图6-33所示。
箍筋已被压弯时,可将箍筋压弯骨架临时支上,补充纵向构造钢筋和拉筋。 ⑿结构或构件中预埋件遗漏或错位
原因。施工时没有认真熟悉图纸中预埋件的位置和数量,直接操作人员或不知道该安放什么预埋件,或安错位置,或安放位置正确但加固不好。
防治。要对操作人员作专门的技术交底,明确安放预埋件的品种,规格,位置与数量,并事先确定加固方法。在浇筑混凝土时,振捣器不要碰撞预埋件。有关人员应相互配合,发现错位或损坏时应及时纠正或补
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