动荷载下钢筋直螺纹连接抗疲劳试验及应用技术总结
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粗直径钢筋直螺纹机械连接技术随着我国电力建设事业的蓬勃发展,钢筋混凝土结构的跨度和规模越来越大,钢筋用量显著增加,钢筋直径和布筋密度也越来越大。
粗直径钢筋的连接方法,成为结构设计与施工的关键之一,它将直接影响建设工程质量、施工进度和经济效益。
600MW机组主厂房工程建筑总面积约32000平方米,建筑占地面积约10000平方米,共 4 层,主要结构形式为框架结构。
该工程钢筋用量大,接头多,并且工期紧,任务重,如果粗直径钢筋的接头采用焊接,不仅钢筋连接质量差,劳动强度大,而且会耽搁工期。
经我们研究,一致认为采用接头质量高、易施工、操作简单并且综合成本底的钢筋直螺纹机械连接技术,下面简要谈谈600MW机组主厂房工程粗钢筋直螺纹连接技术的工艺特点、工艺原理、工艺流程、操作要点及检验方法。
一、工艺特点1.螺纹牙型好,精度高,连接质量安全稳定可靠,连接强度高;2.操作简单,施工速度快;3.连接接头具有优良的抗疲劳性能,试验抗疲劳强度达200万次以上;4.应用范围广,适用于22mm~40mmⅡ、Ⅲ级钢筋在各种方位进行的连接;5.接头质量不受施工环境和气候条件影响;6.无污染,无火灾及爆炸隐患,施工安全可靠;二、工艺原理1.丝头加工螺纹加工直径调定:根据所加工的钢筋直径,把滚丝的相应规格通过通止棒调整,然后锁紧滚丝轮,严禁一次调定。
滚丝牙应相对吻合,严禁丝牙交叉锁紧。
长度调整:根据所滚压钢筋直径丝头长度,把行程调节板上相应规格的刻线对准护板上的“0”刻线,然后锁紧,即初步完成。
直径、长度的调整:由于误差累计影响的准确性,所以刻线均为初步指示线,最后以实际加工的直径和丝头长度进行微调,直至合格。
调整时必须直径从大到小,丝头由短到长循序进行调整。
钢筋安放:把床头置于停车极限的位置,将加工的钢筋卡在夹钳上,钢筋伸出长度以其端面与滚丝头钢丝轮外端对齐为准,然后夹紧钢筋。
丝头加工:开启水泵,逆时针搬动进给受柄,使主机启动,并平稳前进,当滚动丝轮接触钢筋后,仍需给手柄一定的动力,使其能自动按螺距前行两个螺距后再去掉手柄力,使其自动进给。
钢材力学检验工作总结报告
近年来,钢材在建筑、桥梁、机械制造等领域的应用越来越广泛,因此钢材的
质量和力学性能检验工作显得尤为重要。
为了保障工程质量和安全,我们对钢材力学性能进行了全面的检验工作,并在此进行总结报告。
首先,我们对钢材的拉伸性能进行了检验。
通过拉伸试验,我们得到了钢材的
抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率等重要参数。
结果显示,所检验的钢材符合相关标准要求,具有良好的拉伸性能。
其次,我们对钢材的硬度进行了检验。
通过硬度测试,我们了解到钢材的硬度值,这对于评估钢材的耐磨性和耐压性能非常重要。
检验结果表明,所检验的钢材硬度值均在标准范围内,符合要求。
此外,我们还对钢材的冲击性能进行了检验。
冲击试验可以评估钢材在受到冲
击载荷时的抗冲击能力,这对于一些特殊工程项目的选择非常重要。
经过冲击试验,我们得出结论,所检验的钢材具有良好的冲击性能,能够满足工程需求。
最后,我们对钢材的化学成分进行了分析。
通过化学成分分析,我们了解到了
钢材中各种元素的含量,这对于评估钢材的质量和性能具有重要意义。
检验结果表明,所检验的钢材化学成分均符合标准要求,具有良好的质量。
综上所述,我们对钢材力学性能的检验工作取得了良好的成果。
通过全面的检
验工作,我们确保了所检验钢材的质量和性能符合相关标准要求,为工程项目的顺利进行提供了有力保障。
我们将继续努力,不断提高检验工作的水平,为钢材在各个领域的应用提供更加可靠的保障。
高强钢筋直螺纹连接的发展与工程应用就目前我国钢材的使用量,建筑业高强钢筋的应用情况,比较分析后产生的经济、社会效益远大,是未来钢筋的发展趋势,结合直螺纹连接的施工技术,将再次节约我国的钢材的使用量,对我国限有资源的使用将大大降低。
标签:高强钢筋;直螺纹连接;套筒;钢筋直螺纹成型机1、推广高强钢筋使用的意义世界资源总量排名我国位居第三,我国国情理论上属地大物博,但按照人均资源占有量统计,我国人均资源占有量不及世界水平的1/2,,而在近十年的建筑能耗中,钢材的消耗量十分巨大,2007年至2017年期间,我国钢材实际产量达到惊人的76.42亿吨。
而建筑业钢材消耗达到了总产量的40%以上,约计30.57亿吨,要想实现我国经济、社会、环境的可持续发展,尽快使我国混凝土结构用钢筋实现与国际接轨,建筑业就必须要走创新、节约发展道路,淘汰低强度高耗能的普通钢筋,积极推广高强钢筋的应用。
2、高强钢筋的国内外发展及现状高强钢筋是指抗拉屈服强度达到400兆帕级及以上的钢筋,具有强度高、延伸性好、稳定性好、强区比高、综合性能优的特点。
经对各类结构应用高强钢筋的比对与测算,在考虑构造等因素后,平均可减少钢筋用量约12%~18%,具有很好的节材作用。
按房屋建筑中钢筋工程节约的钢筋用量考虑,土建工程每平方米可节约25~38元。
因此,推广与应用高强钢筋的经济效益也十分巨大。
在一般的建筑结构体系中,同等荷载下,使用的钢筋和混凝土的强度等级越高,结构构件体积就会相应越小,建筑原材料的用量就会更加节约,工程造价也会随之降低,我国几年前还广泛应用HRB335钢筋,但在国外早已淘汰,一些先进的工业化国家,早在20世纪90年代初就开始开发使用HRB500级钢筋,我国其实早在2002年4月1日就将HRB400级钢筋作为我国建筑结构使用的主力钢筋,但其用量一直不足市场份额的20%,2011年7月1日《混凝土结构设计规范》实施后要求增加500MPa级带肋钢筋,强制取消235MPa级钢筋。
广播影视文化产业城B区工程直螺纹连接工艺试验报告承包单位:通州建总集团监理单位:市建设监理2015 年6月20日目录1、直螺纹连接工艺试验报告2、钢材机械连接接头试验报告3、钢筋直螺纹连接套筒产品合格证4、直螺纹连接接头制作、安装、检验技术指导直螺纹连接工艺试验报告一、指导依据1、钢筋机械连接通用技术规程JGJ 107-20102、滚轧直螺纹钢筋连接接头JG 163-20043、普通螺纹公差GB/T 197-20034、一、施工准备1、材料:(1)钢筋:HRB400E 级φ16钢筋,生产单位为日照钢铁,力学性能及直径均达到《GB1499.2-2007》规要求,有出场合格证及质量证明书,钢筋无锈蚀和油污。
(2)直螺纹连接套:螺纹规格M33.18×3.0,适用品种HRB335、HRB400,设计接头等级II级,有产品合格证、套筒及套筒原材质量证明书。
2、设备:(1)主要设备:HGS-40C型钢筋直螺纹(剥肋)滚丝机床(功率4KW、电压380V)(2)其它设备:管钳、断筋机等。
3、作业条件:(1)操作人员熟悉钢筋机械连接技术规程(JGJ107-2010)滚轧直螺纹钢筋连接接头(JG163-2004)和相关条款。
(2)380V 三相交流电源。
(3)套筒无锈蚀、油脂、裂缝节疤等缺陷,尺寸符合产品质量标准要求,丝扣干净,完好无损。
(4)操作手要熟悉设备的操作规程,具备安全防护能力,防止发生挤伤、触电等事故。
4、主要的参数有:接头性能等级、咬合丝扣数。
二、机械连接方法简介1、机械连接。
机械连接是通过钢筋与连接件的机械咬合作用或钢筋端面的承压作用,将一根钢筋中的力传递至另一根钢筋的连接方法。
钢筋机械连接技术是一项新型钢筋连接工艺,被称为继绑扎、电焊之后的“第三代钢筋接头”。
钢筋直螺纹套筒连接是机械连接中的一种,是将钢筋连接端头采用专用滚轧设备和工艺,通过滚丝轮直接将钢筋端头滚轧成直螺纹,并用相应的连接套筒将两根待连接钢筋连接成一体的钢筋连接。
10项新技术应用情况(钢筋直螺纹连接技术)农科院科研技术中心工程主楼六层,地下一层,为现浇钢筋混凝土框架结构;地下建筑面积1370 m2,地上8872 m2,地下室层高4m,工程质量标准高,农科院科研技术中心楼工程拟申报天山奖,主体框架工程是整个工程质量的重要组成部分,而钢筋工程质量是主体框架工程质量的重要组成部分,钢筋工程质量控制是本工程施工的难点之一。
该地下室工程使用的钢筋具有如下特点:一是所使用的钢筋型号多、用量大;二是钢筋水平和竖向连接均需在施工现场进行;三是大直径钢筋连接工作量较大;四是设计中明确规定直径大于20mm的钢筋采用机械连接或焊接。
钢筋直螺纹连接新技术,已在工业与民用建筑领域得到广泛应用。
该技术对于确保钢筋接头质量、改善施工环境、提高工作效率、保证工程进度具有明显的优势。
农科院科研技术中心楼项目工程、第六社区卫生服务中心、石河子六宫村9#、10#、11#商服楼工程、136团居民服务中心楼项目、136团农贸市场项目工程广泛地采用了等强剥肋滚压直螺纹连接技术,取得了一定的施工经验,并且效果不错。
一、钢筋直螺纹套筒连接钢筋直螺纹连接为剥肋滚压直螺纹连接方式.直螺纹连接技术是先将钢筋的马蹄形端头切掉,再用钢筋切割机切断钢筋母材端头切齐,用直螺纹套丝机将其切削成直螺纹,通过直螺纹套筒将待对接的钢筋连接在一起。
挤压肋滚压直螺纹连接技术是用直螺纹滚压机把钢筋端部滚压成直螺纹,然后用直螺纹套筒将两根待对接的钢筋连在一起;由于钢筋端部经滚压成形,钢筋材质已作冷处理,螺纹及钢筋强度都有所提高,弥补了螺纹底径小于钢筋母材基圆直径对强度削弱带来的影响,实现了钢筋等强度连接;该项技术的优点是加工工序少、连接强度高、施工方便等,但由于钢筋本身轧制公差较大,丝头加工质量控制难度大,滚丝轮受力条件恶劣、工作寿命低,因此在实际施工中也很少用。
等强度剥肋滚压直螺纹连接技术是在一台专用设备上将钢筋丝头通过剥肋---滚压螺纹,自动一次成形,由于螺纹底部钢筋原材没有被切削掉,而是被滚压挤密,钢筋产生加工硬化,提高了原材强度,从而实现了钢筋等强度连接的目的,此技术操作简单,加工工序少,滚丝轮工作寿命长,接头稳定可靠,施工便捷、螺纹牙型好,精度高,不存在虚假螺纹,连接质量可靠稳定,因而在我公司工程中得到了广泛的应用。
浅述如何做好钢筋直螺纹接头检验与验收工作摘要:钢筋直螺纹连接是我市应用比较广泛的一种钢筋连接技术,钢筋机械连接的接头检验与验收是建筑工程的一个重要环节,其检验结果直接关系着整个工程的质量,因此对接头的检验应当重视。
本文对我市直螺纹接头检验与验收中若干问题进行分析探讨,使该技术在我市建筑工程中得到更好的应用。
关键词:直螺纹连接;检验与验收一、前言随着城市建设的步伐不断加快,建筑施工技术也发生了日新月异的变化,在钢筋混凝土工程中,钢筋连接技术得到很大发展,钢筋机械连接技术凭借其接头强度高、性能可靠、能够承受高应力反复拉压荷载及疲劳荷载、连接速度快、无明火作业、可全天候施工、可节约大量钢筋及资源、经济成本低等优点,在工程施工中得到越来越广泛的应用,逐渐替代效益低、安全性小、能耗大、施工难度大等缺点的焊接技术。
但在实际应用中存在一些常见的问题未引起建设各方主体的重视,由于钢筋连接节点隐蔽于主体结构中,会给工程结构的质量埋下永久隐患。
对钢筋连接试件进行力学性能检测是钢筋连接技术性能评估和质量抽查的依据。
本文结合我市直螺纹接头检验与验收情况,对其中的若干问题进行分析探讨。
二、检验与验收的几个主要环节(一)、检验与验收的概念检验为确定某一物质的性质、特征、组成等而进行的试验,或根据一定的要求和标准来检查试验对象品质的优良程度。
通常把对物理特性的检验称为物理检验;对化学性质或组成的检验称为化学检验或简称化验。
检验一般有破坏性检验和非破坏性检验,前者只能从整体中取样进行抽查,然后用数据统计方法推定整体的情况;后者可对整体进行逐个检查。
从被检对象的类别考虑,人们又常将它分为半成品检验、成品检验或商品检验等。
验收是建筑工程在施工单位自行质量检查评定的基础上,参与建设活动的有关单位共同对检验批、分项、分部、单位工程的质量进行抽样复验,根据相关标准以书面形式对工程质量达到合格与否做出确认。
对于钢筋直螺纹接头来说,检验、验收包括以下几个环节:钢筋直螺纹连接接头的工艺性能的检验、钢筋直螺纹连接丝头加工制作的验收、钢筋直螺纹连接安装完成后的检验与验收。
北京南站改扩建工程
动荷载下钢筋直螺纹连接施工技术总结
高丛军陈淑民张利张志民刘浩程小春霍建利
1. 应用情况简介
北京南站改扩建工程是国家重点的大型交通枢纽公共建筑。
本工程占地面积49.92万m2,站房综合楼22.63万㎡,高架桥4KM,雨篷6.34万㎡,建设总投资为41.16亿元。
主要建设内容有:站房综合楼、(包括地上铁路用房、地下换乘大厅、地下小汽车库)、雨篷工程、高架桥工程、站台工程。
本工程站房轨道层直接承受动荷载,梁板钢筋主要规格为直径20~32,钢筋用量约为4.5万吨,钢筋接头总量约为50万个。
轨道层直接承受动荷载(列车轨道),按照桥梁规范设计,设计要求采用闪光对焊接头及焊接接头,如此大量的接头按照设计接头要求,难以保证在工期、质量,况且作业环境也不具备,为此,指挥部和项目部考虑用直螺纹连接代替闪光对焊连接。
根据《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ 107-2003的要求,对直接承受动力荷载的结构构件,接头应满足设计要求的抗疲劳性能。
当无专门要求时,对连接HRB335级钢筋的接头,其疲劳性能应能经受应力幅为100N/㎜2,最大应力为180 N/㎜2,最小应力为80 N/㎜2的200万次循环加载。
因此开始进行相关的科研试验。
南站工程指挥部组织召开了轨道层接头连接调研会,建设单位、监理单位、设计一同参加,大家对直螺纹连接接头和闪光对焊接头做
序号内容闪光对焊直螺纹连接
1 工期施工工期长,不能满足南站
工期要求。
工期相比闪光对焊减少
2个月,能满足要求。
2 运输施工对焊后钢筋过长,不易吊装
及绑扎施工。
钢筋短,吊装方便,施
工作业方便。
焊接质量不稳定,尤其是直
径25以上的难以保证。
经过比较分析,大家初步拟定采用直螺纹连接,接头等级为Ⅰ级。
可是采用钢筋直螺纹连接接头不符合铁路规范和设计要求,又没有相关施工案例,属超规范施工,因此必须进行相关的科研,得到各方认可后方能施工,因此,需要解决许多技术研究课题。
2.轨道层钢筋采用直螺纹连接接头要解决的重点难点问题要针对本工程使用的钢筋,进行专门直螺纹连接套筒的设计:为了满足抗疲劳性能要求,对套筒的外径、长度、牙型角、螺纹规格进行设计;按照《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ 107-2003的要求要对不同钢筋直径进行疲劳试验和型式检验;要组织专家论证会;编制针对本工程轨道层直螺纹连接的技术标准;报主管部门进行备案。
3.承受动载结构中直螺纹连接的关键技术
3.1直螺纹连接套筒的设计
普通的连接套筒没有抗疲劳性能的要求,本工程属于超规范要求,为此,选用建研科技股份有限公司和保定朗瑞建筑机械设备有限公司两家单位,根据本工程的实际要求进行套筒设计。
经过近一个月的时间,两家单位均完成了产品设计,并分别提供了套筒和丝头具体设计参数。
㈠建研科技股份有限公司设计的直螺纹连接套筒参数见表1:
20 22 25 28 32
㈡保定朗瑞建筑机械设备有限公司的连接套筒参数见表2:
20 22 25 28 32
㈢建研科技股份有限公司连接丝头的参数见表3:
20 22 25 28 32
㈣保定朗瑞建筑机械设备有限公司的连接丝头参数见表4
滚轧直螺纹丝头参数表(单位:㎜)表4 钢筋直径20 22 25 28 32
螺纹中径(公差)
+0.2,-0.1
18.8 20.8 23.7 26.6 30.4
剥肋长度30 32.5 35 37 40 有效螺纹长度
(不小于)
30 32.5 35 37 40
有效螺纹扣数(不小于)12 13
11.
5
12.5 13.5
旋和长度30 32.5 35 37 40
螺纹尺寸M20.5×
2.5
M22.5×
2.5
M25.5×
3.0
M28.5×
3.0
M32.5×
3.0
螺纹牙型角75º75º75º75º75º
两种套筒对比照片
3.2 进行直螺纹连接套筒及接头的型式检验和抗疲劳性能检验
3.2.1套筒设计完成后要先进行接头的型式检验,确定钢筋连接接头的性能等级。
本工程轨道层接头等级选用Ⅰ级,Ⅰ级接头的性能
如下:接头抗拉强度不小于被连接钢筋实际抗拉强度或1.1倍钢筋抗拉强度标准值,并具有高延性、反复拉压性能及抗疲劳性能。
针对两个厂家提供的套筒各种型号各做一组型式检验。
检验要求:对每种型式、规格、材料、工艺的钢筋机械连接接头,型式检验试件不应少于9个:其中单向拉伸试件不应少于3个,高应力反复拉压试件不应少于3个,大变形反复拉压试件不应少于3个。
同时应另取3根钢筋试件做抗拉强度试验。
全部试件应在同一根钢筋上截取。
根据试验结果,使用两个厂家提供的各种型号套筒制作的接头符合Ⅰ级接头的要求。
3.2.2进行接头的疲劳性能检验
根据设计要求,接头的疲劳性能应满足以下要求:接头的疲劳性能应能经受应力幅为100N/㎜2,最大应力为180 N/㎜2,最小应力为80 N/㎜2的200万次循环加载。
检验时两个厂家各种规格的接头分别取一组作抗疲劳试验,共计10组。
分别送到清华大学结构工程检测中心、国家钢铁材料测试中心、铁道科学研究院金属及化学研究所进行检验。
试验结果全部符合要求。
4.请有关专家进行论证。
在试验检验都合格的基础上,为了确保工程质量和使用安全,又组织有关专家进行论证。
其中专家组组长徐有邻是中国建筑科学研究院研究员,也是《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ 107-2003的主
要编制者。
此外专家组成员还有庄军生、何成杰、赵华胜、王洪光等各单位的专家。
专家组根据《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ 107-2003的要求,结合各组钢筋接头疲劳试验数据分析,得出如下意见:钢筋的直螺纹连接是目前成熟的钢筋连接方式。
本工程根据设计单位提出的接头疲劳试验应力和应力幅的要求,对10组20~32的接头进行了疲劳验证性试验,其结果完全符合设计及《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ 107-2003的要求。
该接头形式可在本工程轨道层结构钢筋的连接中采用。
5.编制针对本工程轨道层直螺纹连接的技术标准
在施工前根据并参考《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ 107-2003的要求,专门编制了针对本工程轨道层直螺纹连接的技术标准。
标准中对直螺纹连接的适用范围、术语符号、接头的等级及性能要求、接头的应用、材料、制造及施工、检验及验收等7个主要方面进行了详细的论述及规定。
以此作为本工程施工的规范。
6.现场施工严格控制质量
6.1套筒进场时严格按技术标准中的内容进行检查验收,不符合要求的套筒不能使用。
6.⒉严格控制丝头加工质量和钢筋接头的连接质量。
施工前对作业人员进行培训考核,成绩合格者持证上岗。
从钢筋下料、套丝到接头连接,严格按技术标准执行。
6.⒊严格控制接头的位置
接头应设置在结构构件受拉钢筋应力较小部位。
对于纵横主梁及纵向次梁和板的纵向上筋(梁上部纵筋)接头应布置在1/3~1/2跨的范围内,纵向下筋(梁下部纵筋)接头应布置在1/3~1/4跨的范围内。
接头应避开框架的梁端、柱端箍筋加密区。
结构构件中纵向受力钢筋的接头应相互错开,钢筋连接的连接区段长度应按35d计算(d为被连接钢筋中的较大直径)。
在同一连接区段内有接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率不应大于50%。
轨道层梁、板使用直螺纹连接的照片
7.在大量试验结果满足要求,通过了专家论证,编制完成了针对本工程轨道层直螺纹连接的技术标准的情况下,铁路局南站指挥部组织召
开专题会,四方对轨道层采用直螺纹连接接头一致认可,并将全部资料整理报铁道部备案。
8.综合效益分析:通过一系列的考察、设计、试验、论证、方案讨论、技术标准的制定及施工实践,成功的完成了本工程轨道层钢筋连接施工,既保证了工程质量,又满足了工期要求。
如采用闪光对焊,现场条件不具备,钢筋接长的范围有限,且难以绑扎成形,而采用直螺纹连接后解决了这些问题,大大降低了施工难度,工期至少提前了2个月。
虽然每个套筒的接头费用稍微增加,但工期减少后机械租赁费、人工费等其他费用大幅减少,经济效益显著。
此外通过本工程轨道层直螺纹连接的使用,为其他类似工程提供了经验。
所以取得了较好的社会效益。