浅谈新型钢筋连接技术毕业论文

浅谈新型钢筋连接技术毕业论文内容摘要：

83。 18 参考文献 19 石家庄铁道大学毕业设计 5 浅谈新型钢筋连接技术 引言 随着中国经济的腾飞，人民物质文化生活的不断提高，建筑业蓬勃发展，钢筋砼结构在建筑工程中的应用日益广泛，钢筋直径和钢筋密度也越来越大，粗直径钢筋的连接成为结构设计与施工的关键之一，直接影响到建设工程的施工质量 、施工速度、经济效益及施工安全性，尤其是处于地震带地区工程的抗震性。 钢筋连接技术问题更被国家及相关部门提上了议题进行商讨。 我国现阶段已普遍采用钢筋机械连接技术，很多施工 企业、生产厂家逐步熟练地掌握了钢筋连接技术。 但随着时间的推移，技术的不断更新，钢筋机械连接技术的弊端已突显出来。 这给施工工作带来很大的困难，影响工程进度、成本，因此研究钢筋机械连接技术的问题及对策具有现实意义。 1 国内外钢筋连接的现状 现浇混凝土施工中，粗钢筋的连接在国内外多年来一直沿用传统绑扎法施工。 它施工简便，不需要熟练技术工人，不受气候影响。 但其缺点是浪费钢材，钢筋的偏心连接会产生附加剪应力，接头传递力效果不好，布筋密度大会给浇注振捣带来困难，影响振捣密实性。 从焊接方法来说，电弧焊工人需培训，焊工技 术水平往往影响焊接质量，且浪费钢材，施工速度慢，影响工程进度，增加工程造价；闪光焊要求工人技术水平高，但不能在布筋现场作业，使用受到限制；电渣压力焊虽然较以上几种连接方法相比节省钢材，但耗电量大，需专门架设供电线路，每台焊机需配备一台 400KVA 的变压器，由于电网电压的波动往往影响焊接质量。 根据国家验收规范的规定要求，对钢筋接头焊接质量的抽查数量较多 ， 增加了焊接接头，钢筋浪费较大。 国家验收规范的规定：钢筋闪光对焊和电渣压力焊的接头质量检查数量，应以 300 个同级别钢筋接头作为一批。 闪光对焊接头作力学性能试验时 ，应从每批接头中随机切取 6 个试件，其中 3 个做拉伸试验， 3 个做弯曲试验。 而在直螺纹连接接头的现场检验批验收。 同一施工条件下采用同一批材料的同等级、同型式、同规格接头，以 500 个为一个验收批进行检验与验收。 对接头的每一验收批，必须在工程中随机截取 3 个接头试件作为抗拉强度试验 ， 不做弯曲试验。 上述几种连接方法都需要将接头位置错开，同一截面内的钢筋接头截面积与钢筋总面积的百分率都有严格限制，给施工带来不便。 气压焊工序复杂，受气候影响大，且有明火作业不安全。 为解决上述问题，国外工业较发达国家如美国、日本、德国在七 十年代中期，开始研制出机械连接技术如：冷挤压连接技术、锥螺纹连接、直螺纹连接等，并制订了相应国家标准，被广泛应用在地铁、核电站、大跨度抗震结构中。 石家庄铁道大学毕业设计 6 2 我国钢筋连接技术的现状 随着我国建筑事业的蓬勃发展，钢筋混凝土结构在建筑工程中被广泛应用，对钢筋直径和钢筋密度的要求也越来越大，粗直径钢筋的连接成为结构设计与施工的关键之一，直接成为影响建设工程的施工质 量、施工速度、经济效益和施工安全性的重要因 素，尤其是处于地震带地区工程的抗震性更作为 关注重点。 钢筋机械连接技术的应用基本上解决了 粗直径钢筋连接问题，尤其是 自 90 年代后期起，机械连接开始广泛地被采用。 我国粗钢筋机械连接技术是八十年代中后期才发展起来的，随着套筒冷挤压开发应用，近年来，钢筋机械连接发展较快，相继开发出锥螺纹、 镦粗直螺纹、剥肋滚压直螺纹、挤压肋滚压直螺纹、 辗压肋滚压直螺纹连接技术，取得可喜的成果，对推动我国建筑业的发展和技术提高起到很大推动作用。 目前国内外广泛应用的机械连接形式主要有套筒挤压连接、锥螺纹连接和直螺纹连接。 套筒挤压连接施工速度慢、劳动强度大，但钢筋接头性能好；锥螺纹连接施工速度快、劳动强度小，但其接头抗拉强度只能达到钢筋母材强度的 95%左右；而直螺纹连接不仅施工速度快、劳动强度低，而且接头质量能达到与钢筋母材等强。 钢筋滚压直螺纹连接技术 滚压直螺纹施工工序为钢筋下料→螺纹加工，只需一次搬运、一套设备。 由于滚压直螺纹连接接头成本低、劳动强度较小，所以得以大量推广使用。 滚压螺纹是一种冷作加工方法，使金属产生塑性变形而在钢筋母材的基圆上形成完整的螺纹，螺纹小径小于钢筋母材基圆直径，即在直螺纹加工过程中削弱了钢筋的截面面积，削弱部分一般占钢筋截面面积≤ 10%，因此滚压直螺纹钢筋连接接头能与母材等强、质量稳定、操作简单。 直接滚压直螺纹 直接滚压即将钢筋端头平切处理后直接在钢筋上滚压出直螺纹。 此种螺纹加工工艺比较简单，但由于采用机械连接方法的钢筋直径偏差比较大，按 GB14991998以 HRB400 25 的钢筋为例，其尺寸上下偏差多达数毫米，因此采用直接滚压方法加工的丝头尺寸上下偏差很大。 而用于连接钢筋的钢套筒为工厂化生产，其尺寸一致，在施工过程中钢筋接头易产生拉脱（钢筋尺寸较小时）或钢套筒拧不进去（钢筋尺寸较大时）的现象而影响施工。 钢筋连接套筒 石家庄铁道大学毕业设计 7 直接滚压加工使钢筋横纵肋在加工过程中易产生铁屑，粘附于钢筋丝头上从而产生虚假螺纹，存在质量 隐患。 另外，直接滚压直螺纹连接施工加工的丝头尺寸很难达到 6 级精度要求，导致现场钢筋接头质量很难达到行业标准的接头变形量要求。 挤蹍滚压直螺纹 此项技术即先将端头的横纵肋进行挤压处理或用滚轮将横纵肋进行碾压处理，而后进行丝头的加工。 此种方法加工出来的丝头尺寸较直接滚压加工出来的丝头质量略好，但仍不能达到行业标准对丝头螺纹精度的要求。 剥肋滚压直螺纹 剥肋滚压即先将钢筋端头的横纵肋剥掉形成一个完整的圆柱体，而后进行钢筋丝头的滚压加工。 由于在丝头加工前钢筋端头进行剥肋处理后同一规格钢筋的柱体尺 寸完全一致，排除了因钢筋直径变化对丝头尺寸的影响，其丝头尺寸达到 6 级的精度，螺纹首末端外径偏差≤ ，从而保证了丝头尺寸的一致性，并与钢套筒尺寸相匹配，保证了钢筋接头的质量。 其加工工艺的难点为将剥肋机构与滚丝机构合为一体，即将两道工序并为一道。 钢筋等强度剥肋滚压直螺纹连接技术是由中国建筑科学研究院建筑机械化研究分院研制开发的钢筋等强度直螺纹连接技术的一种新形式，为国内外首创。 在人们心目中一直认为钢筋剥肋后再加工螺纹，由于削弱了钢筋母材本身的强度，不会达到等强度连接。 本技术的创新点在于通过改进螺纹加工 方式、改进滚丝轮结构型式，降低变截面应力集中、改善应力束曲线形状实现等强度连接。 该项技术为中国建筑科学研究院建筑机械化研究分院的专利技术，接头质量均达到了 JGJ102020 的规定，实现了等强连接，现场验收合格率为 100%；有优良的抗疲劳性能和耐低温性能，通过 200 万次疲劳性能试验接头无损坏，在 40℃低温下试验，接头性能仍能达到 I 级；能够适用于 16～ 50 的 HRB33 HRB400 钢筋在任意方向位置的同径、异径连接，可应用于要求充分发挥钢筋等强度或对接头延性及抗疲劳性能要求较高的混凝土结构，如机场、隧道 、桥梁、电厂等。 钢筋等强度剥肋滚压直螺纹连接技术连接强度高，连接质量稳定可靠。 接头抗拉强度不小于被连接钢筋实际抗拉强度或钢筋抗拉强度标准值的 倍。 抗疲劳性能好。 接头通过行业标准规定的二百万次疲劳强度试验。 抗疲劳性能好。 接头通过行业标准规定的二百万次疲劳强度试验。 施工方便、连接速度快。 钢筋丝头加工工厂化作业，不占用施工工期。 现场连接装配作业，占用时间短。 钢筋丝头加工简单。 钢筋一次装卡即可完成剥肋、滚压螺纹两道工序，加工速度快，成型螺纹精度高。 适用范围广。 对钢筋无可焊性要求，适用于直径 12～ 50mm HRB33 HRB400 钢石家庄铁道大学毕业设计 8 筋在任意方位的同、异径连接。 环保施工。 钢筋丝头加工及接头现场施工无噪音污染、无明火、无烟尘，安全可靠。 节约能源。 设备功率仅为 3～ 4kw,不需专用配电设施，不需架设专用电线 ， 抗低温性能好 ， 通过 40℃ 低温试验 ， 全天候施工 ， 不受风、雨、雪等气候条件的影响。 该项技术自 1999 年鉴定以来已在国家许多重点项目上得到推广应用，如国家大剧院、深圳会展中心、哈尔滨会展中心、北京天文馆、中关村科技大厦和连云港核电站等 300 多项工程，在全国二十几个省市自治区得到推广， 2020 年列为建设部推广新产品， 2020 年荣获国家级新产品证书。 镦粗直螺纹套筒连接 钢筋等强直螺纹连接技术是我国近期开发成功的新一代钢筋机械连接技术，它利用冷镦头机先将钢筋端部镦粗，然后再利用专用机床对镦粗段进行套丝，利用带内螺纹的连接套筒将两根钢筋连接起来。 这种技术综合了套筒挤压连接和锥螺纹连接的优点，具有接头强度高，质量稳定、施工方便、连接速度快、应用范围广、综合经济效益好等优点。 避免了锥螺纹因套丝而削弱其截面积，从而确保接头能充分发挥母材的强度 — 即钢筋等强技术效应；同时该技术克服了锥螺纹接头质量可靠性差的缺点。 施 工准备 材料要求 钢材应具有出厂合格证和力学性能检验报告，其结果均应满足现行规范和设计要求。 连接套筒应有出厂合格证，套筒和锁母宜使用优质碳素钢或低合金结构钢。 其抗拉值应大于被连接钢筋的受拉承载力标准值的 倍，套筒表面应注明被连接钢筋的直径和型号，在运输、储存时应做好防锈、防污工作。 翻样 根据设计图纸，按该工程层高，及时调整好切断钢筋的长度，确定下料长度，以免接头过于集中而影响操作，并将接头位置安装在受力较小的区段。 施工工艺 工艺原理 镦粗直螺纹工 艺是先利用冷镦机将钢筋端部镦粗，再用套丝机在钢筋端部的镦粗段上加工直螺纹，然后用连接套筒将两根钢筋对接。 由于钢筋端部冷镦后，不仅截面加大；而且强度也有提高。 加之，钢筋端部加工直螺纹后，其螺纹底部的最小直径，应不小于钢筋母材的直径。 因此，该接头可与钢筋母材等强。 工艺流程 等直螺纹钢筋连接的工艺流程为：钢筋下料 → 液压镦粗 → 加工螺纹 → 安装套筒 → 加石家庄铁道大学毕业设计 9 工螺纹 → 液压镦粗 → 钢筋调头 → 安装塑料防护套 → 做好标记 →。