6.2 梁钢筋的施工
6.2.1 梁钢筋施工工艺流程
梁钢筋施工工艺流程如下:梁筋布料、画线→扎主梁→扎次梁→焊接→梁垫块→梁筋自检→验收。
6.2.2 梁钢筋的连接
梁钢筋的连接方式有绑扎连接、电弧焊接和机械连接三种。绑扎连接和机械连接参见柱钢筋的施工。
1.电弧焊
电弧焊是利用弧焊机使焊条和焊件之间产生高温电弧,使焊条和高温电弧范围内的焊件金属熔化,熔化的金属凝固后形成焊缝或焊接接头。电弧焊广泛应用于钢筋的搭接接长、钢筋骨架的焊接、钢筋与钢板的焊接、装配式结构接头的焊接及各种钢结构的焊接。
钢筋电弧焊的接头形式有搭接接头、帮条接头、坡口接头、熔槽帮条接头、钢筋与预埋铁件接头。
(1)搭接接头
搭接接头适用于直径10~40mm的Ⅰ级~Ⅲ级钢筋。焊接前,先将钢筋的端部按搭接长度预弯,以保证两钢筋的轴线在1条直线上(如图2.6.7)。然后2端点焊定位,焊缝宜采用双面焊,当双面施焊有困难时,也可采用单面焊。
图2.6.7 钢筋搭接接头
1—定位焊缝;2—弧坑拉出方位
(2)帮条接头
图2.6.8 钢筋帮条接头
1—定位焊缝;2—弧坑拉出方位
帮条接头适用范围同搭接接头。帮条宜采用与主筋同级别、同直径的钢筋制作(图2.6.8)。所采用帮条的总截面面积应满足:当被焊接钢筋为Ⅰ级钢筋时,应不小于被焊接钢筋截面的1.2倍;被焊接钢筋为Ⅱ级、Ⅲ级钢筋时,应不小于被焊接钢筋截面面积的1.5倍。主筋端面间的间隙应为2~5mm,帮条和主筋间用4点对称定位焊加以固定。钢筋帮条长度如表2.6.4所示。
表2.6.4 钢筋帮条长度
(3)坡口接头
坡口接头多用于装配式结构现浇接头中直径16~40mm的Ⅰ级~Ⅲ级钢筋的焊接。这种接头比上两种接头节约钢材。按焊接位置不同,坡口焊可分为平焊和横焊两种(图2.6.9)。焊接前,应先将钢筋端部切出剖口。
图2.6.9 坡口接头
(a)钢筋坡口平焊接头(b)钢筋坡口横焊接头
(4)熔槽帮条接头
熔槽帮条接头适用于钢筋直径大于25mm的现场安装焊接。焊接时,应加角钢作垫模,角钢同时也起帮条作用(图2.6.10)。角钢的边宽为40~60mm,长度为80~100mm。
图2.6.10 熔槽帮条接头
(5)钢筋与预埋铁件接头
钢筋与预埋铁件接头可分为对接接头和搭接接头两种,对接接头又可分为贴角焊和穿孔塞焊(图2.6.11)。当锚固钢筋直径在18mm以下时,可采用贴角焊;当锚固钢筋直径为18~22mm时,宜采用穿孔塞焊。角焊缝焊脚k对于Ⅰ级和Ⅱ级钢筋应分别不小于钢筋直径的0.5倍和0.6倍。钢筋与钢板搭接接头如图2.6.12,Ⅰ级钢筋的搭接长度不小于4d,Ⅱ级钢筋的搭接长度不小于5d,焊缝宽度h不小于0.5d,焊缝厚度b不小于0.35d。
电弧焊接头的质量检查主要是外观检查,要求焊缝平顺、不得有裂纹;没有明显的咬边、凹陷、焊瘤、夹渣及气孔;用小锤敲击焊缝时,应发出与基本金属同样的清脆声;焊缝尺寸与缺陷的偏差不得大于《钢筋焊接及验收规程》的规定。另外,还需抽样做拉伸试验。如对焊接质量有怀疑时,还可进行非破损性检验。
图2.6.11 钢筋与预埋件对接接头
(a)贴角焊(b)穿孔塞焊
图2.6.12 钢筋与预埋件搭接接头
2.焊接连接施工规范规定
1)轴心受拉和小偏心受拉杆件中的钢筋接头均应焊接。
普通砼中直径>22mm的钢筋,轻集料砼中直径>20mm的Ⅰ级钢筋及直径>25mm的Ⅱ级、Ⅲ级钢筋的接头,均宜采用焊接。对轴心和偏心受压柱中受压钢筋的接头,其直径>32mm时,应采用焊接。
2)有抗震要求的受力钢筋接头,宜优先采用焊接或机械连接,当采用焊接连接时应符合如下要求。
①纵向钢筋的接头,对一级抗震结构应采用焊接;对二级抗震结构宜采用焊接。
②框架底层柱、剪力墙加强部位纵向钢筋的接头应采用焊接。
③钢筋接头不宜设在梁端、柱端的箍筋加密区范围内。
3)当受力钢筋采用焊接接头时,设置在同一构件内的焊接接头应相互错开,同一根钢筋不得有两个接头。在该区段内有接头的受力钢筋截面面积占总截面面积的百分率:非预应力筋,受拉区≤50%;预应力筋,受拉区≤25%。
4)焊接接头距钢筋弯折处≤10d,且不宜位于构件的最大弯矩处。
实训项目:在建筑工程实训基地进行电弧焊焊接实训。
6.2.3 梁钢筋施工的质量要求
①梁底部纵向钢筋接头在支座或支座两侧1/3净跨范围内,梁上部纵向钢筋接头在净跨中1/3范围内。
②在柱、梁中,当受力钢筋采用机械连接接头或焊接接头时,设置在同一构件内的接头宜相互错开,一根钢筋不得有两个接头。纵向受力钢筋机械连接接头及焊接接头连接区段的长度为35d(d为纵向受力钢筋的较大直径),且不小于500mm,凡接头中点位于该连接区段长度内的接头均属于同一连接区段。同一连接区段内,纵向受力钢筋的接头面积百分率应符合设计要求。当设计无具体要求时,应符合下列规定:在受拉区不宜大于50%;接头不宜设置在有抗震设防要求的框架梁端、柱端的箍筋加密区;当无法避开时,对等强度高质量机械连接接头,不应大于50%;直接承受动力荷载的结构构件中,不宜采用焊接接头;当采用机械连接接头时,不应大于50%;在受压区不限制。
③钢筋的品种和质量必须符合设计要求和规范规定。焊条、焊剂的牌号、性能必须符合设计要求和《低碳钢及低合金高强度焊条》的规定。
④钢筋绑扎后,应根据设计图纸检查钢筋的钢号、直径、根数、间距、形状是否正确,特别要检查负筋的位置和箍筋的间距。
⑤焊接接头尺寸允许偏差必须符合有关规定。
⑥严格控制钢筋保护层的厚度,按要求设垫块或卡具,确保其位置的准确。若梁中受力筋为多排,应保证钢筋之间净距不小于最大钢筋直径且不小于25mm。
实训项目:在建筑工程实训基地进行梁钢筋的绑扎实训。
习 题
1.某梁设计主筋为4根20的钢筋,拟用16钢筋代换,应如何代换该梁主筋?
2.某梁设计主筋为3根HRB335级20钢筋(f y1= 335 MPa),现场无该级钢筋,拟用HPB235级24(fy2= 235 MPa)代换,试计算需几根钢筋?若用24钢筋代换,当梁宽为250mm时,钢筋按一排布置能否排下?
3.计算如下图所示钢筋的下料长度。
(1)25
(2)20
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