第四章钢筋混凝土工程_精品文档.ppt

1、第四章 钢筋混凝土工程 钢筋混凝土工程在建筑施工中无论是人力物力的消耗还是对工期的影响都占有非常重要的地位。钢筋混凝土结构工程包括现浇整体式和预制装配式两大类。前者结构的整体性和抗震性好，结构件布置灵活，适应性强，施工时不需大型起重机械，所以在工业与民用建筑中得到了广泛应用。但传统的现浇钢筋混凝土结构施工时劳动强度大、模板消耗多、工期相对较长，因而出现了工厂化的预制装配式结构。预制装配式混凝土结构可以大大加快施工速度、降低工程费用、提高劳动效率，并且为改善施工现场的管理工作和组织均衡施工提供了有利条件，但也存在整体性和抗震性能较差等缺陷。现浇施工和预制装配这两个方面各有所长，应根据实际技术条件

2、合理选择。近年来商品混凝土的快速发展和泵送施工技术的进步，为现浇整体式钢筋混凝土结构的广泛应用带来了新的发展前景。本章着重介绍现浇钢筋混凝土工程的施工技术。现浇钢筋混凝土工程包括模板工程、钢筋工程和混凝土工程三个主要工种工程，由于施工过程多，因此要加强施工管理统筹安排、合理组织，以保证工程质量，加快施工进度，降低施工费用，提高经济效益。第一节 模板工程 混凝土结构的模板工程是混凝土结构构件成型的一个十分重要的组成部分。现浇混凝土结构用模板工程的造价约占钢筋混凝土工程总造价的30%，总用工量的50%。因此，采用先进的模板技术，对于提高工程质量，加快施工速度，提高劳动生产率，降低工程成本和实现文明

3、施工，都具有十分重要的意义。一、模板系统的组成和基本要求 1：组成 模板系统是由模板和支撑两部分组成。1）：模板是使混凝土结构或构件成型的模型。搅拌机搅拌出的混凝土是具有一定流动性的混凝土，经过凝结硬化以后，才能成为所需要的，具有规定形状和尺寸的结构构件，所以需要将混凝土浇灌在与结构构件形状和尺寸相同的模板内。模板作为混凝土构件成型的工具，它本身除了应具有与结构构件相同的形状和尺寸外，还要具有足够的强度和刚度以承受新浇混凝土的荷载及施工荷载。2）：支撑是保证模板形状、尺寸及其空间位置的支撑体系。支撑体系既要保证模板形状、尺寸和空间位置正确，又要承受模板传来的全部荷载。2：模板及其支撑系统必须符

4、合下列基本要求：1）保证土木工程结构和构件各部分形状尺寸和相互位置正确；2）具有足够的强度、刚度和稳定性，能可靠地承受新浇混凝土的重量和侧压力，以及施工过程中所产生的荷载）：3）构造简单，装拆方便，并便于钢筋的绑扎与安装、混凝土的浇筑及养护等工艺要求；4）模板接缝不应漏浆。二：模板分类 （一）按材料分类 模板按所用的材料不同，分为木模板、钢木模板、钢模板、钢竹模板、胶合板模板、塑料模板、玻璃钢模板、铝合金模板等。1:木模板的树种可按各地区实际情况选用，一般多为松木和杉木。由于木模板木材消耗量大、重复使用率低，为节约木材，在现浇钢筋混凝土结构中应尽量少用或不用木模板。钢木模板是以角钢为边框，以木

5、板作面板的定型模板,其优点是可以充分利用短木料并能多次周转使用。2:胶合板模板是以胶合板为面板，角钢为边框的定型模板。以胶合板为面板，克服了木材的不等方向性的缺点，受力性能好。这种模板具有强度高、自重小、不翘曲、不开裂及板幅大、接缝少的优点。钢竹模板是以角钢为边框，以竹编胶合板为面板的定型板。这种模板刚度较大、不易变形、重量轻、操作方便。3:钢模板一般均做成定型模板，用连接构件拼装成各种形状和尺寸，适用于多种结构形式，在现浇钢筋混凝土结构施工中广泛应用。钢模板一次投资量大，但周转率高，在使用过程中应注意保管和维护、防止生锈以延长钢模板的使用寿命。4:塑料模板、玻璃钢模板、铝合金模板具有重量轻、

6、刚度大、拼装方便、周转率高的特点，但由于造价较高，在施工中尚未普遍使用。（二）按结构类型分类 各种现浇钢筋混凝土结构构件，由于其形状、尺寸、构造不同，模板的构造及组装方法也不同，形成各自的特点。按结构的类型模板分为：基础模板、柱模板、梁模板、楼板模板、楼梯模板、墙模板、壳模板、烟囱模板等多种。（三）按施工方法分类 1.现场装拆式模板（美国装拆式模板）在施工现场按照设计要求的结构形状，尺寸及空间位置现场组装的模板，当混凝土达到拆模强度后拆除模板。现场装拆式模板多用定形模板和工具式支撑。2.固定式模板 制作预制构件用的模板。按照构件的形状、尺寸在现场或预制厂制作模板。各种胎模（土胎模、砖胎模、混凝

7、土胎模）即属固定式模板。3.移动式模板 随着混凝土的浇筑，模板可沿垂直方向或水平方向移动，称为移动式模板。如烟囱、水塔、墙柱混凝土浇筑时采用的滑升模板、提升模板和筒壳浇筑混凝土时采用的水平移动式模板等。二：模板设计二：模板设计 1:定型模板和常用的模板拼板，在其适用范围内一般不须进行设计或验算。但对于一些特殊结构、新型体系的模板，或超出适用范围的一般模板则应进行设计和验算。2:模板系统的设计包括选型、选材、配板、荷载计算、结构计算、拟定制作安装和拆除方案及绘制模板图等。模板及其支架的设计应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工设备和材料供应等条件进行。3:模板设计原则 1):实用性 主要

8、应保证混凝土结构的质量。具体要求：接缝严密，不漏浆；保的形状尺寸及相互位置的正确；模板构造简单、支拆方便，并便于钢筋的绑扎、安装和混凝土的浇筑、养护等要求。2):安全性 保证在施工过程中，模板不变形、不破坏、不倒塌。设计时，要使模板及支架具有足够的强度、刚度和稳定性，能够承受新浇混凝土的自重和侧压力，以及在施工生产过程中所产生的荷载。3):经济性 针对工程结构构件的具体情况，因地制宜，就地取材，在确保工期、质量的前提下，尽量减少一次投入，增加模板周转，减少支拆用工，实现文明施工。4:设计步骤 1)根据施工组织设计对施工区段的划分、施工工期和流水作业的安排，应先明确需要配制模板的层段数量。2)根

9、据工程情况和现场施工条件决定模板的组装方法，如现场是散装散拆，还是预拼装；支撑方法是采用钢楞支撑，还是采用桁架支撑等。3)根据已确定配模的层段数量，按照施工图纸中梁、柱、墙、板等构件尺寸，进行模板组配设计。4)进行夹箍和支撑件等的设计计算和选配工作。5)明确支撑系统的布置、连接和固定方法。6)确定预埋件的固定方法、管线埋设方法以及特殊部位(如预留孔洞)的处 理方法。7)根据所需钢模板、连接件、支撑及架设工具等列出统计表，以便于备料。5:荷载及荷载组合 在设计和验算模板及支架时应考虑下列荷载：(1)模板及支架自重标准值 模板及其支架的自重标准值应根据模板设计图纸确定。对肋形楼板及无梁楼板模板的自

10、重标准值（kN/m3），可按表采用。(2)新浇筑混凝土自重标准值 对普通混凝土可采用24kNm3，对其他混凝土可根据实际重力密度确定。(3)钢筋自重标准值 钢筋自重标准值应根据设计图纸确定。对一般梁板结构每立方米钢筋混凝土的钢筋自重标准值可采用下列数值：楼板1.1kNm3；梁1.5kNm3。(4)施工人员及设备荷载标准值 1)计算模板及直接支承模板的小楞时，对均布荷载取2.5kNm2，另应以集中荷载2.5kN再行验算：比较两者所得的弯矩值，按其中较大者采用；2)计算直接支承小楞结构构件时，均布活荷载取1.5kNm2；3)计算支架立柱及其他支承结构构件时，均布活荷载取1.0kNm2。注：1.对大

11、型浇筑设备如上料平台，混凝土输送泵等按实际情况计算；对模板的设计，由于我国目前还没有临时性工程的设计规范，故荷载效应组合(荷载折减系数)只能按正式结构设计规范执行。(1)钢模板及其支架的设计应符合现行国家标准钢结构设计规范的规定，其截面塑性发展系数取1.0；其荷载设计值可乘以系数0.85予以折减。(2)采用冷弯薄壁型钢应符合现行国家标准冷弯薄壁型钢结构技术规的规定，其荷载设计值不应折减。(3)木模板及其支架的设计应符合现行国家标准木结构设计规范的规定，当木材含水率小于25时，其荷载设计值可乘以系数0.90予以折减。(4)其他材料的模板及其支架的设计应符合有关的专门规定。当验算模板及其支架的刚度

12、时，其最大变形值不得超过下列允许值：(1)对结构表面外露的模板，为模板构件计算跨度的1400；(2)对结构表面隐蔽的模板，为模板构件计算跨度的1250；(3)支架的压缩变形值或弹性挠度，为相应的结构计算跨度的1000。支架的立柱或桁架应保持稳定，并用撑拉杆件固定。当验算模板及其支架在自重和风荷载作用下的抗倾倒稳定性时应符合有关的专门规定。2.混凝土堆集料高度超过100mm以上者按实际高度计算；3.模板单块宽度小于150mm时，集中荷载可分布在相邻的两块板上。(5)振捣混凝土时产生的荷载标准值 对水平面模板可采用2.0kNm2；对垂直面模板可采用4.0kNm2(作用范围在新浇筑混凝土侧压力的有效

13、压头高度范围内)。(6)新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值 影响新混凝土对模板侧压力的因素很多。如水泥的品种与用量、骨料种类、水灰比、外加剂等混凝土原材料和混凝土浇筑时的温度、浇筑速度、振捣方法等外界施工条件以及模板情况、构件厚度、钢筋用量、钢筋排放位置等，都是影响混凝土对模板侧压力的因素。(7)倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值 第二节 钢筋工程 一：钢筋的种类一：钢筋的种类 1：钢筋的种类很多，建筑工程中常用的钢筋按化学成分可分为碳素钢钢筋和普通低合金钢钢筋。1）：碳素钢钢筋按其含碳量多少又可分低碳钢钢筋(含碳量小于0.25)、中碳钢钢筋(含碳量为0.250.60)和高碳钢钢筋(含碳量大于0

14、.60，一般不宜用在建筑工程中)。2）：普通低合金钢钢筋是在低碳钢和中碳钢中加入某些合金元素(如钛、钒、锰等，其含量一般不超过总量的3)冶炼而成，可提高钢筋的强度，改善其塑性、韧性和可焊性。2：钢筋按轧制外形可分为光面钢筋和变形钢筋(螺纹、人字纹及月牙纹)。3：按生产加工工艺可分为热轧钢筋、冷拉钢筋、热处理钢筋、冷轧扭钢筋、冷轧带肋钢筋和精轧螺旋钢筋等。4：按供应方式，为便于运输，610的钢筋卷成圆盘，称盘圆钢筋；大于12的钢筋轧成612m长一根，称为直条钢筋。5：钢筋按强度分为I级，而且级别越高，其强度及硬度越高。其塑性逐渐降低。为便于识别，在不同级别的钢材端头涂有不同的油漆。6：常用的钢丝

15、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。钢绞线一般由七根钢丝捻成，钢丝为高强钢丝。二：钢筋的验收二：钢筋的验收 1：验收内容包含钢筋出厂质量证明，外观检查，并按有关规定取样进行机械性能试验。2：钢筋进场应有出厂质量证明书或试验报告单，每捆(盘)钢筋均应有标牌，并按品种、批号及直径分批验收。每批热轧钢筋重量不超过60t，钢绞线为20t。做机械性能试验时应从每批外观尺寸检查合格的钢筋中任选两根，每根取两个试件分别进行拉力试验(包括屈服强度、抗拉强度和伸长率的测定)和冷弯或反弯次数试验。如有一项试验结果不符合规定，则应从同一批钢筋中另取双倍数量的试件

16、重新作上述四项试验，如果仍有一个试件不合格，则该批钢筋为不合格品，应不予验收或降级使用。3：钢筋在加工使用中如发现机械性能或焊接性能不良，还应进行化学成分分析，检验其有害成分如硫(S)、磷(P)和砷(As)的含量是否超过规定范围。4：钢筋进场后在运输和储藏时，不得损坏标志，并应根据品种、规格按批分别挂牌堆放，并标明数量。三：钢筋冷加工三：钢筋冷加工 为了提高钢筋的强度、节约钢材、满足预应力钢筋的需要，工程上常采用冷拉、冷拔的方法对钢筋进行冷加工，用以获得冷拉钢筋和冷拔钢丝。冷拉I级钢筋用于结构中的受拉钢筋，冷拉、级钢筋用作预应力筋。（一）：钢筋冷拉（一）：钢筋冷拉 1：冷拉原理。钢筋的冷拉原理是将钢筋在常温下进行强力拉伸，使拉应力超过屈服点b，达到图中的k点，然后卸荷。由于钢筋已产生塑性变形，卸荷过程中应力-应变曲线沿ko1下降至o1点。如再立即重新拉伸，应力-应变曲线将沿o1kde变化，并在高于k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，这种现象叫做“变形硬化”(冷硬)。其原因是冷拉过程中，钢筋内部结晶面滑移，晶格变化，因而屈服强度提高，塑性降低，弹性模量也降低。钢筋冷