鋼筋冷加工包括冷拉和冷拔。在常溫下,對(duì)鋼筋進(jìn)行冷拉和冷拔,可提高鋼筋的屈服點(diǎn),提高鋼筋的強(qiáng)度,達(dá)到節(jié)約鋼材的目的。鋼筋經(jīng)過冷加工后,強(qiáng)度提高、塑性降低,在工程上常采用。
1.鋼筋的冷拉
鋼筋冷拉指在常溫條件下,以超過原來鋼筋屈服點(diǎn)強(qiáng)度的拉應(yīng)力,強(qiáng)行拉伸鋼筋,使鋼筋產(chǎn)生塑性變形,以達(dá)到提高鋼筋屈服點(diǎn)強(qiáng)度和節(jié)約鋼材為目的的一種制作工藝。冷拉鋼筋是將熱軋鋼筋經(jīng)過冷加工,硬度大、韌性差,提高了鋼筋的屈服點(diǎn)強(qiáng)度,節(jié)約了鋼材,也滿足預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)所用鋼筋的需要。鋼筋冷拉的控制方法有控制應(yīng)力或控制冷拉率兩種。用作預(yù)應(yīng)力筋的鋼筋混凝土,冷拉時(shí)宜采用控制應(yīng)力的方法。不能分清爐批的熱軋鋼筋的冷拉不應(yīng)采用控制冷拉率的方法。
2.鋼筋的冷拔
鋼筋冷拔是指HPB300級(jí)光圓鋼筋在常溫下強(qiáng)力拉拔,使其通過特制的鎢合金拔絲???,使鋼筋變細(xì)、產(chǎn)生較大的塑性變形、提高強(qiáng)度、塑性降低、硬度提高的一種制作工藝。
冷拉應(yīng)力控制的情況:
對(duì)于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)鋼筋和5號(hào)鋼的鋼筋,在冷拉后,作預(yù)應(yīng)力鋼筋使用的,要用冷拉應(yīng)力控制。但鋼筋冷拉后經(jīng)檢查,最大冷拉率超過了規(guī)范規(guī)定(表3——1)值,還要再進(jìn)行機(jī)械能實(shí)驗(yàn)。
2)冷拉率測(cè)定控制要求:
以冷拉率控制鋼筋冷拉時(shí),控制值要由試驗(yàn)確定。試驗(yàn)測(cè)定時(shí)要求:同爐同批的測(cè)定試件,不能少于4個(gè),每個(gè)試件都要按規(guī)范規(guī)定的冷拉應(yīng)力測(cè)定相應(yīng)的冷拉率,并取試件的平均值作為該爐該批鋼筋的實(shí)際冷拉率。如果鋼筋強(qiáng)度偏高,,平均的冷拉率低于1%時(shí),在鋼筋冷拉時(shí),仍要按1%的冷拉率控制。
3)不同爐批的冷拉控制:
對(duì)于混雜,分不清爐批的鋼筋,冷拉時(shí),不能用冷拉率控制,而且要冷拉多根連接的鋼筋,每根的冷拉率和控制應(yīng)力都要符合規(guī)范規(guī)定(表3——1)。
4)冷拉速度控制:
要使鋼筋充分變形,就要適當(dāng)控制冷拉速度,一般以0.5——1.0為宜。同時(shí)要求,冷拉到規(guī)定的應(yīng)力和冷拉率以后,隨即停拉2——3以后,再放松鋼筋,結(jié)束冷拉,以給鋼筋充分變形的時(shí)間。
5)冷拉控制方法:
冷拉時(shí)只用冷拉率或者冷拉應(yīng)力控制叫單控,冷拉時(shí)冷拉率和冷拉應(yīng)力同時(shí)應(yīng)用,稱為雙控。采用單控,施工簡(jiǎn)單方便。但對(duì)于材質(zhì)不均勻的鋼筋,不可能逐根試驗(yàn)(逐根試驗(yàn),費(fèi)工費(fèi)料,不可能這樣做,有的同一根鋼筋冷拉率也不一樣)冷拉質(zhì)量得不到保證。雙控方法可以避免上述問題。冷拉時(shí),對(duì)于控制應(yīng)力已經(jīng)達(dá)到,冷拉率沒有超過允許值的,可以認(rèn)為合格。但是,如果冷拉率已經(jīng)達(dá)到,而冷拉應(yīng)力還達(dá)不到控制應(yīng)力,這種鋼筋要降低強(qiáng)度使用。對(duì)于預(yù)應(yīng)力鋼筋必須采用雙控方法。
冷拉應(yīng)力控制的情況: 對(duì)于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)鋼筋和5號(hào)鋼的鋼筋,在冷拉后,作預(yù)應(yīng)力鋼筋使用的,要用冷拉應(yīng)力控制。
但鋼筋冷拉后經(jīng)檢查,最大冷拉率超過了規(guī)范規(guī)定(表3——1)值,還要再進(jìn)行機(jī)械能實(shí)驗(yàn)。 2)冷拉率測(cè)定控制要求: 以冷拉率控制鋼筋冷拉時(shí),控制值要由試驗(yàn)確定。
試驗(yàn)測(cè)定時(shí)要求:同爐同批的測(cè)定試件,不能少于4個(gè),每個(gè)試件都要按規(guī)范規(guī)定的冷拉應(yīng)力測(cè)定相應(yīng)的冷拉率,并取試件的平均值作為該爐該批鋼筋的實(shí)際冷拉率。如果鋼筋強(qiáng)度偏高,,平均的冷拉率低于1%時(shí),在鋼筋冷拉時(shí),仍要按1%的冷拉率控制。
3)不同爐批的冷拉控制: 對(duì)于混雜,分不清爐批的鋼筋,冷拉時(shí),不能用冷拉率控制,而且要冷拉多根連接的鋼筋,每根的冷拉率和控制應(yīng)力都要符合規(guī)范規(guī)定(表3——1)。 4)冷拉速度控制: 要使鋼筋充分變形,就要適當(dāng)控制冷拉速度,一般以0.5——1.0為宜。
同時(shí)要求,冷拉到規(guī)定的應(yīng)力和冷拉率以后,隨即停拉2——3以后,再放松鋼筋,結(jié)束冷拉,以給鋼筋充分變形的時(shí)間。 5)冷拉控制方法: 冷拉時(shí)只用冷拉率或者冷拉應(yīng)力控制叫單控,冷拉時(shí)冷拉率和冷拉應(yīng)力同時(shí)應(yīng)用,稱為雙控。
采用單控,施工簡(jiǎn)單方便。但對(duì)于材質(zhì)不均勻的鋼筋,不可能逐根試驗(yàn)(逐根試驗(yàn),費(fèi)工費(fèi)料,不可能這樣做,有的同一根鋼筋冷拉率也不一樣)冷拉質(zhì)量得不到保證。
雙控方法可以避免上述問題。冷拉時(shí),對(duì)于控制應(yīng)力已經(jīng)達(dá)到,冷拉率沒有超過允許值的,可以認(rèn)為合格。
但是,如果冷拉率已經(jīng)達(dá)到,而冷拉應(yīng)力還達(dá)不到控制應(yīng)力,這種鋼筋要降低強(qiáng)度使用。對(duì)于預(yù)應(yīng)力鋼筋必須采用雙控方法。
鋼筋冷拉的主要工序有鋼筋上盤、切斷、放圈、夾緊夾具、冷拉開始、觀察控制值、停止冷拉、放松夾具、捆扎堆放。
冷拉設(shè)備主要是由拉力裝置、承力結(jié)構(gòu)、鋼筋?yuàn)A具及測(cè)量裝置等組成。拉力裝置一般都是由卷揚(yáng)機(jī)、張拉小車及滑輪組等組成。
當(dāng)缺乏卷揚(yáng)機(jī)時(shí)則也可采用普通液壓千斤頂、長(zhǎng)沖程千斤頂或是預(yù)應(yīng)力用的千斤頂?shù)却妗?但用千斤頂冷拉時(shí)的生產(chǎn)率較低,千斤頂很容易磨損。
承力結(jié)構(gòu)則可采用鋼筋混凝土壓桿;當(dāng)拉力較小或者是臨時(shí)性工程中,可采用地錨。冷拉長(zhǎng)度的測(cè)量可用標(biāo)尺,測(cè)力計(jì)則可用電子秤或是附有油表的液壓千斤頂或彈簧測(cè)力計(jì)。
測(cè)力計(jì)一般適合設(shè)置在張拉端定滑輪組處,若是設(shè)置在固定端時(shí),則應(yīng)設(shè)防護(hù)裝置,以免鋼筋斷裂時(shí)損壞測(cè)力計(jì)。 為安全起見,則冷拉時(shí)鋼筋應(yīng)緩緩拉伸,緩緩的放松,并應(yīng)防止斜拉,正對(duì)鋼筋兩端不允許站人,且冷拉時(shí)人員不得跨越鋼筋。
冷拉操作要點(diǎn)如下:1)對(duì)鋼筋的爐號(hào)、原材料的質(zhì)量需要進(jìn)行檢查,對(duì)不同爐號(hào)的鋼筋分別進(jìn)行冷拉,不得混雜。2)冷拉前,應(yīng)對(duì)設(shè)備,特別是測(cè)力計(jì)需要進(jìn)行校驗(yàn)和復(fù)核,應(yīng)做好記錄以確保冷拉質(zhì)量。
3)鋼筋應(yīng)先拉直(約為冷拉應(yīng)力的10%),然后量其長(zhǎng)度然后再行冷拉。4)冷拉時(shí),為使鋼筋變形能夠充分發(fā)展,則冷拉速度不宜快。
一般都是以0。5-lm/min為宜,當(dāng)達(dá)到規(guī)定的控制應(yīng)力(或冷拉長(zhǎng)度)后,則須稍停(約1-2min),待鋼筋變形充分發(fā)展后,再放松鋼筋,在冷拉結(jié)束。
鋼筋需要在負(fù)溫下進(jìn)行冷拉時(shí),并且其溫度不宜低于_20°(:,如采用控制應(yīng)力的方法時(shí),則冷拉控制應(yīng)力應(yīng)較常溫可提高30MPa;應(yīng)采用控制冷拉率方法時(shí),冷拉率與常溫相同。5)鋼筋伸長(zhǎng)的起點(diǎn)應(yīng)以鋼筋發(fā)生初應(yīng)力時(shí)為準(zhǔn)。
如無儀表觀測(cè)時(shí),可觀測(cè)鋼筋表面的浮銹或氧化鐵皮,以開始剝落時(shí)起計(jì)。 6)預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)先對(duì)焊后冷拉,以免后焊因高溫而使冷拉后的強(qiáng)度降低。
如焊接接頭被拉斷,可切除該焊區(qū)總長(zhǎng)約為200-300mm,重新焊接后再冷拉,但一般不超過2次。7)鋼筋時(shí)效可采用自然時(shí)效,冷拉后宜在常溫(15-2CTC)下放置一段時(shí)間(一般為7-14天)后使用。
8)鋼筋冷拉后應(yīng)防止經(jīng)常雨淋、水濕,因鋼筋冷拉后性質(zhì)尚未穩(wěn)定,遇水易變脆,易生銹。
鋼筋冷拉的作用是為了產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力,鋼筋冷拉重要是為了提高鋼筋的應(yīng)力.需要有專業(yè)設(shè)備來做?。′摻罾淅瓩C(jī)?。±淅窃诔貤l件下,以超過原來鋼筋屈服點(diǎn)強(qiáng)度的拉應(yīng)力,強(qiáng)行拉伸鋼筋,使鋼筋產(chǎn)生塑性變形以達(dá)到提高鋼筋屈服點(diǎn)強(qiáng)度和節(jié)約鋼材為目的。
鋼筋冷拉概念:以節(jié)約鋼材、提高鋼筋屈服強(qiáng)度為目的,以超過屈服強(qiáng)度而又小于極限強(qiáng)度的拉應(yīng)力拉伸鋼筋,使其產(chǎn)生塑性變形的做法叫鋼筋冷拉。
1. 第一次冷拉效果:
取一鋼筋對(duì)其施加拉應(yīng)力冷拉,鋼筋會(huì)發(fā)生變形(并作應(yīng)力——應(yīng)變圖)。隨著拉應(yīng)力增加,鋼筋內(nèi)部承受的拉應(yīng)力逐漸增大。當(dāng)鋼筋內(nèi)部產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過鋼筋具有的屈服點(diǎn)A,而達(dá)到C后,停止冷拉,卸去荷載。此時(shí)可以看到,鋼筋已產(chǎn)生塑性變形,在卸荷過程中,應(yīng)力——應(yīng)變圖有一個(gè)變化,直線O1C比直線OA要緩。
2. 第二次冷拉效果:
重新施加拉應(yīng)力,將鋼筋拉伸到破壞,應(yīng)力——應(yīng)變圖出現(xiàn)新的變化,新的屈服點(diǎn)在C點(diǎn)附近,明顯高于原來的屈服點(diǎn)A。這個(gè)變化說明,鋼筋的塑性發(fā)生了變化,塑性小了,硬度大了,鋼筋的強(qiáng)度得到提高,這一現(xiàn)象叫“變形硬化”。
經(jīng)過以上兩次過程冷拉鋼(筋)制作完成。
GB50204-2002 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 (2011年版)第5.3.2A條規(guī)定:
鋼筋調(diào)直后應(yīng)進(jìn)行力學(xué)性能和重量偏差的檢驗(yàn),其強(qiáng)度應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。盤卷鋼筋和直條鋼筋調(diào)直后的斷后伸長(zhǎng)率、重量負(fù)偏差應(yīng)符合表5.3.2A的規(guī)定。
鋼筋下料長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)構(gòu)件尺寸、混凝土保護(hù)層厚度,鋼筋彎曲調(diào)整值和彎鉤增加長(zhǎng)度等規(guī)定綜合考慮。
擴(kuò)展資料:
現(xiàn)實(shí)狀況HPB235熱軋光面鋼筋質(zhì)量穩(wěn)定,塑性好易成型,但屈服強(qiáng)度較低,雖不宜用作結(jié)構(gòu)中的受力鋼筋,但大量被用作箍筋、分布筋,是一種常見的、使用量較大,一般需要進(jìn)行調(diào)直加工的鋼筋。
這一現(xiàn)象的存在給工程質(zhì)量留下隱患,需要對(duì)此進(jìn)行嚴(yán)格控制。
在用冷拉方法調(diào)直時(shí),時(shí)常存在冷拉率超過規(guī)范允許值,導(dǎo)致鋼筋直徑減小,脆性增加,延性不符合要求的現(xiàn)象。
參考資料來源:百度百科 ——冷拉鋼筋
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