姓    名：吴小军

期次学号：

工作单位：承德宏泰工程项目管理有限公司

完成时间：2013年5月22号

钢筋及预应力技术

吴小军

摘  要

建筑是人类生活的基础设施与基本条件之一。从二十世纪八十年代开始，我国建造房屋的结构材料广泛采用了混凝土，特别是现浇混凝土结构有了较大的发展。起到骨骼作用的钢筋工程，必须采取严格规范的措施来管理和操作，确保结构工程的质量。

随着生活条件的提高和人类社会的发展，人们对建筑的需求越来越迫切，建筑工程的规模和数量在不断增长，而支持建筑为然耸立的是它点的骨架，骨架学名为钢筋结构。

起到骨骼作用的钢筋工程属于隐蔽工程，其原材料的质量、加工的工艺、焊接绑扎和安装质量的好坏都会直接影响到钢筋混凝土结构的强度、承载能力、抗震能力等性能。

关键字：钢筋性能；预应力钢筋施工方法

建筑是人类生活的基础设施与基本条件之一。随着生活条件的提高和人类社会的发展，人们对建筑的需求越来越迫切，建筑工程的规模和数量在不断增长，而支持建筑为然耸立的是它点的骨架，骨架学名为结构。

从二十世纪八十年代开始，我国建造房屋的结构材料广泛采用了混凝土，特别是现浇混凝土结构有了较大的发展。而在这类建筑物结构中承担支撑的作用的骨骼——钢筋，其应用技术也得到了迅速的发展，成为建设部在二十世纪九十年代首次提出建筑业推广“10项新技术的重要内容之一”。 

起到骨骼作用的钢筋工程属于隐蔽工程，其原材料的质量、加工的工艺、焊接绑扎和安装质量的好坏都会直接影响到钢筋混凝土结构的强度、承载能力、抗震能力等性能。

钢筋作为建筑结构受力的主要部分之一，其质量对于工程来讲是举足轻重的，通常对于钢筋混凝土结构受力的一项指标中就有一条含筋量，某一构件含筋量少，自然其承受的力也小；其含筋量大，那么就说明其为主要受力构件，也就是要控制的重点。

首先是采用的钢筋材料有了明显的改变，以往长期使用多大直径光圈钢筋现已绝迹；光圈细钢筋也很少使用；已经使用了三十多年的Ⅱ级螺纹钢筋也正在被逐步淘汰，由高效钢筋取代。高效钢筋主要是指HRB400级，即屈服强度为400MPa的热轧带肋钢筋。高效钢筋的直径为6~50mm，钢筋的标准强度为400MPa，设计强度为360MPa，具有良好的可焊性，可广泛用于工业和民用建筑的受力筋、构造筋和箍筋，也可用于水电和桥梁等工程。

热扎钢筋直径一般为6~32mm。小直径（10-12mm以及以下）做成盘圆供应，大直径钢筋长度一般为12m，因此有时须接头。接头有搭接及焊接两种。焊接接头中又有对头接触、搭接焊及帮条焊等。钢筋还可以用冷挤压接头，这是一种机械连接方法，即通过两根变形钢筋的横肋形成整体，以达到连接目的。

钢筋配置于钢筋混凝土结构中的部位不同，而各种结构的受力条件又不同，所以钢筋的工作特征也不同，对有关力学性能的要求必然有一定程度的区别。钢筋混凝土结构所用的钢筋必须满足规定的强度性能和塑性性能要求，对于某些有特殊要求的结构和构件，所用钢筋还必须满足冲击韧性和疲劳性能的要求。

钢筋的强度性能，当荷载加于钢筋混凝土结构时，或由于环境温度变化，构件变形等因素影响，钢筋和混凝土便会分别受力。钢筋能够承受的力愈大，结构的承载力也就愈大。因此，强度性能取决于钢筋在单位截面上所能承受的力的大小。由于在大多数情况下，钢筋是作为受拉裁量配置于钢筋混凝土结构内，所以。它只能以受拉时的强度（抗拉强度）作为控制指标，通过试件的拉伸试验，确定强度性能的高低。

钢筋的塑性性能，钢筋受拉到一定程度，卸去荷载，就不在和恢复原状，留下的残余变形叫做“塑性变形”。钢筋的塑性变形显著，就认为它的塑性性能好，可以在外力作用下产生较大的永久塑性变形而不至于被断掉。钢筋塑性性能的好、差直接关系到所属结构使用的安全。鉴定钢筋塑性的具体做法，是看它在被拉断时伸长值是多少，并取试件加以弯曲，看弯曲部位的情况怎么样。

钢筋的冲击韧性，钢筋受到动荷载冲击作用时，产生一种与静荷载作用下截然不同的力，冲击韧性九十钢筋抵抗冲击作用能力强弱的指标。冲击韧性受温度的影响很大，为了确定他们在低温条件下由塑性状态朝脆性状态转化的倾向，应在低温条件下测定冲击韧性。

钢筋的疲劳性能：对于承受反复荷载的构件，相当于钢筋反复被拉伸、放松，经常这样工作，钢筋所受的应力忽大忽小，对于材料性质的影响甚大，产生很不利的条件。受多次反复荷载作用的钢筋混凝土结构，即使其中钢筋所受的应力远远低于抗拉强度，也有可能发生破坏，而且往往是脆性破坏。这种强度的降低现象是材料的“疲劳”所致，疲劳性能不好的钢筋相对的强度降低得多。

钢筋的冷弯性能：钢筋冷弯是考核钢筋的塑性指标，也就是钢筋加工所需的。钢筋弯折、做弯钩时应避免钢筋裂缝和折断。地抢的热轧钢筋冷弯性能较好，强度较高的稍差，冷加工钢筋的冷弯性能差。冷轧扭钢筋因界面的方向性，只能在扁平方向折弯一次，了它的施工适应性。

钢筋的强度和变形方面的性能主要用钢筋拉伸试验所得的应力—应变曲线来表示。钢筋的种类、级别不同，其应力—应变曲线也不同。热轧和冷拉钢筋的应力—应变曲线具有明显的流幅，该类钢筋又被称为软钢；冷拔、冷轧、热处理钢筋高强钢丝和钢绞线的应力—应变曲线则无明显流幅，该类钢筋又被称为硬钢。

钢筋连接是指钢筋接头的连接，其方法有绑扎连接、焊接和机械连接。钢筋绑扎连接中，受拉钢筋和受压钢筋的搭接长度及接头位置要符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2002）的相关规定。钢筋焊接的街头形式、焊接工艺和质量验收要符合设计文件及《钢筋焊接及验收规范》。钢筋机械连接接头有套筒挤压接头、钢筋锥纹接头、钢筋直螺纹接头等，必须满足相应接头的连接技术规程。

绑扎连接由于需要较长的搭接长度，浪费钢筋且连接不可靠，应使用。焊接连接的方法较多，成本较低，质量可靠，宜优先选用。机械连接无明火，设备简单，节约能源，不受气候条件影响，可全天候施工，连接可靠，技术易于掌握，适用范围广，尤其适用于现场焊接有困难的情况。

钢筋绑扎技术一般用于基础工程钢筋绑扎、柱子钢筋绑扎、墙体钢筋绑扎。其中最为广泛的是钢筋网的绑扎，四周两行钢筋交叉点营每点扎牢，中间部分交叉点可相融交错扎牢，但必须保证受力钢筋不位移。双向绑扎点的钢丝扣要扎成八字形，以免网片歪斜变形。

采用焊接代替绑扎可节约钢材，改善结构受力性能，提高工效，降低成本。钢筋的焊接性能是指采用一定的焊接材料、焊接工艺方法和工艺规范参数、使用相应焊接设备的条件下，获得优质焊接接头的难易程度。可焊性号的钢筋在正常焊接施工后焊接处没有裂纹，焊缝附近不发生变脆现象，焊接后的力学性能不低于原有的性能。由此可见，焊接性能与钢筋中的化学成分含量关系密切，特别是某些元素的含量对可焊性会起决定性影响作用。碳是影响钢筋可焊性的一种重要元素，含碳量高则可焊性不良，因此，在确定钢筋可焊性时，通常将有影响的元素含量折算成相当于碳的含量，得到的碳“总量”叫做“碳当量”。根据碳当量的大小，可粗略的评价焊接时产生冷裂纹的倾向和脆化倾向。

目前，我国预应力混凝土用螺纹钢筋的生产和使用有较快发展并具有一定规模，特别是近几年大型水利工程的岩体锚固和桥梁的推广应用，由于没有统一标准，各企业及不同建设工程技术条件难以规范统一。

预应力筋的种类：预应力筋通常由单根或成束的钢丝、钢绞线或钢筋组成。 按性质划分，预应力筋包括金属预应力筋和非金属预应力筋两类。常用的金属预应力筋可分为钢丝、钢绞线和热处理钢筋。

预应力混凝土结构的设计，除验算承载能力和使用阶段两个极限状态外，还要计算预应力筋的各项瞬时和长期预应力损失值（见预应力损失），及验算施工阶段，如构件制作、运输、堆放和吊装等工序中构件的强度和抗裂度。 　　

预应力混凝土构件的施工方法：1.先张法。在混凝土灌筑之前，先将由钢丝钢绞线或钢筋组成的预应力筋张拉到某一规定应力，并用锚具锚于台座两端支墩上,接着安装模板、构造钢筋和零件,然后灌筑混凝土并进行养护。当混凝土达到规定强度后，放松两端支墩的预应力筋，通过粘结力将预应力筋中的张拉力传给混凝土而产生预压应力。先张法以采用长的台座较为有利，最长有用到一百多米的，因此有时也称作长线法。2.后张法。先灌筑构件，然后在构件上直接施加预应力的方法。一般做法多是先安置后张预应力筋成孔的套管、构造钢筋和零件，然后安装模板和灌筑混凝土。预应力筋可先穿入套管也可以后穿。等混凝土达到强度后，用千斤顶将预应力筋张拉到要求的应力并锚于梁的两端，预压应力通过两端锚具传给构件混凝土。为了保护预应力筋不受腐蚀和恢复预应力筋与混凝土之间的粘结力，预应力筋与套管之间的空隙必须用水泥浆灌实。水泥浆除起防腐作用外，也有利于恢复预应力筋与混凝土之间的粘结力。为了方便施工，有时也可采用在预应力筋表面涂刷防锈蚀材料并用塑料套管或油纸包裹的无粘结后张预应力。

参考文献

[1]郑少瑛，周东明，周少瀛，土木工程施工技术，北京：中国电力出版社，2007

[2]丁大钧，蒋永生，土木工程概论，北京：中国建筑工业出版社，2008

[3]钢筋工手册，上海：上海交通大学出版社

[4]丁大钧，钢筋混凝土结构学，上海：科技技术出版社，1985下载本文