【正文】 遠離有害氣體的地方堆放、以免腐蝕。2/9/2023 153 六、鋼筋的冷加工l 鋼筋的冷加工包括冷拉和冷拔。在常溫下，對鋼筋進行冷拉或冷拔，可提高鋼筋的屈服點，從而提高鋼筋的強度，達到節(jié)省鋼材的目的，鋼筋經過冷加工后，強度提高，塑性降低，在工程上可節(jié)省鋼材。l 鋼筋冷拔就是把 HPR235級光面鋼筋在常溫下強力拉拔，使其通過特制的鎢合金拔絲模孔，使鋼筋變細，產生較大塑性變形，提高強度，鋼筋冷拔工藝比較復雜，鋼筋冷拔并非一次拔成，而要反復多次，所以只有在加工廠才對鋼筋進行冷拔。2/9/2023 154（一）鋼筋的冷拉l 冷拉目的2/9/2023 155（一）鋼筋的冷拉l 冷拉原理2/9/2023 156（一）鋼筋的冷拉l 剛剛冷拉后的鋼筋，由于內部晶格扭曲變形，有內應力存在，促使鋼筋內部晶體組織自行調正，經過調整，鋼筋獲得一個穩(wěn)定的屈服點，強度進一步提高，塑性再次降低。鋼筋晶體組織調整過程稱為 “時效 ”。2/9/2023 157（一）鋼筋的冷拉l 鋼筋時效過程 (內應力消除的過程 )進行的快慢，與溫度有關。 HPR23 HRB335級鋼筋的時效過程，在 常溫下，要經過 15~28天才能完成，這個時效過程稱為自然時效。為加速時效過程，可對鋼筋加 溫，稱為人工時效。 HPR23 HRB335級鋼筋在 1000C蒸汽或熱水中， 2小時即可完成時效過程。 HRB400、RRB400級鋼筋 在自然條件下難以完成時效過程，必須進行人工時效，一般采用通電把鋼筋加熱至 150～ 3000C,經 20分鐘即可完成時效過程。2/9/2023 158（一）鋼筋的冷拉l 冷拉率和彈性回縮率l 鋼筋的冷拉率是鋼筋冷拉時由于彈 性和塑性變形的總伸長值 (稱為冷拉的拉長值 )與鋼筋原長之比，以百分數表示。l 標距長度內總伸長值 ΔLl 冷拉率 δ=———————————100%l 標距長度 Ll 鋼筋的彈性回縮率是指鋼筋冷拉時塑性變形的伸長值 (鋼筋冷拉回縮后的長度 )與鋼筋原長之比，以百分數表示。l 標距長度內總回縮值 ΔL/l 彈性回縮率 γ=———————————100%l 標距長度 L2/9/2023 159（一）鋼筋的冷拉l 鋼筋冷拉工藝l (1)鋼筋冷拉參數l 冷拉應力l 冷拉率l 鋼筋的冷拉率是鋼筋冷拉時由于彈 性和塑性變形的總伸長值 (稱為冷拉的拉長值 )與鋼筋原長之比，以百分數表示。在一定的限度內，冷拉應力或冷拉率越大，鋼筋強度提高越多，但塑性降低也越多。2/9/2023 160（一）鋼筋的冷拉l (2)冷拉控制方法l ① 控制冷拉率法l 以冷拉率來控制鋼筋的冷拉的方法，叫做控制冷拉率法。冷拉率必須由試驗確定，試件數量不少于 4個。在將要冷拉的一批鋼筋中切取試件，進行拉力試驗，測定當其應力達到表 4—17（教材第 124頁表 4—8 ）中規(guī)定的應力值時的冷拉率。取四個試件冷拉率的平均值做為該批鋼筋實際采用的冷拉率，并應符合表 4—16（教材第 123頁表 4—7 ）的規(guī)定。也就是說，實測的四個試件冷拉率的平均值必須低于表 4—16 規(guī)定的最大冷拉率。2/9/2023 161（一）鋼筋的冷拉l 表 4—17 （教材第 124頁表 4—8）測定冷拉率時鋼筋的冷拉應力2/9/2023 162（一）鋼筋的冷拉l 表 4—16 （教材第 123頁表 4—7）冷拉控制應力及最大冷拉率 2/9/2023 163（一）鋼筋的冷拉l 冷拉多 根連接的鋼筋，冷拉率可按總長計，但冷拉后每根鋼筋的冷拉率，應符合表 4—16規(guī)定。 l 若四個試件的平均 冷拉率小于 1%，考慮到該批鋼筋的抗拉強度必定較高，冷拉至 1%不會影響鋼筋材質，仍按 1%采用。l 冷拉率確定后，根據鋼筋長度，求出拉長值，做為冷拉時的依據。冷拉拉長值 ΔL按下式 計算：l ΔL=δLl 式中： δ—— 冷拉率 (由試驗確定 )；l L—— 鋼筋冷拉前的長度。2/9/2023 164（一）鋼筋的冷拉l 控制冷拉率法施工操作簡單，但當鋼筋材質不勻時，用經試驗確定的冷拉率進行冷拉，鋼筋實際達到的冷拉應力并不能完全符合表 417的要求，其分散性很大，不能保證冷拉鋼筋的質量。對不能分清爐批號的鋼筋，不應采取控制冷拉率法。這種方法也有優(yōu)點，就是冷拉后鋼筋長度整齊劃一，便于下料。2/9/2023 165（一）鋼筋的冷拉l ② 控制應力法l 這種方法以控制鋼筋冷拉應力為主，冷拉應力按表 4—16 中相應級別鋼筋的控制應力選用。冷拉時應檢查鋼筋的冷拉率，不得超過表 4—16 中的最大冷拉率。鋼筋冷拉時，如果鋼筋已達到規(guī)定的控制應力，而冷拉率未超過表 4—16 最大冷拉率，則認為合格。如鋼筋已達到規(guī)定的最大冷拉率而應力還小于控制應力 (即鋼筋應力達到冷拉控制應力時，鋼筋冷拉率已超過規(guī)定的最大冷拉率 )則認為不合格，應進行機械性能試驗，按其實際級別使用。2/9/2023 166（一）鋼筋的冷拉l 如冷拉一根直徑為 16mm的 20MnSiV長 30米的鋼筋，求鋼筋的冷拉力和冷拉伸長值。l 由表（ 4—11 ）可知 20MnSiV為 HRB400鋼筋，查教材第 123頁表（ 4—7 ），冷拉控制應力為 500牛頓／平方毫米，最大冷拉率 4%。l 冷拉此鋼筋時冷拉力 N=50082=100531Nl 理論伸長值 ΔL=0． 0530=1． 5(米 )。l 若實際伸長值小于或等于理論伸長值 ΔL，則合格。l 若實際伸長值大于理論伸長值 ΔL，則不合格。2/9/2023 167（一）鋼筋的冷拉l （ 3）冷拉時應注意的問題l A、拉長值 “零點 ”應從拉力 N=10%的控制應力時開始。因在此之前鋼筋沒有拉直無法量測；l B、先焊后拉。因鋼筋施焊后，性能變脆，為確保質量，必須先焊后拉。l C、冷拉速度不宜過快，一般 ~。為使鋼筋充分變形。l D、當拉至控制應力時，停 2~3分鐘，放松。目的是為了減少回縮。2/9/2023 168（一）鋼筋的冷拉l 冷拉鋼筋的質量檢驗l (1)分批組織驗收，每批由不大于 20t的同級別、同直徑冷拉鋼筋組成。l (2)鋼筋表面不得有裂紋和局部縮頸。當用作預應力筋時，應逐根檢查。l (3)從每批冷拉鋼筋中抽取兩根鋼筋，每根取兩個試樣分別進行拉力和冷彎試驗，如有一項試驗結果不符合表418（教材第 124頁表 49）的規(guī)定時，應另取兩倍數量的試樣，重做各項試驗， 如仍有一個試樣不合格，則該批冷拉鋼筋為不合格。l (4)計算冷拉鋼筋的屈服點和抗拉強度，應采用冷拉前的截面積。 l (5)拉力試驗包括屈服點，抗拉強度和伸長率 三個指 標。2/9/2023 169（一）鋼筋的冷拉l 表 418冷拉鋼筋機械性能2/9/2023 170（一）鋼筋的冷拉l 冷拉設備l 冷拉設備有兩種；一種是采用卷揚機帶動滑輪組的冷拉 裝置系統進行冷拉，另一種是采用長行程(1500mm以上）的專用液壓千斤頂配合臺座機構進行冷拉。l (1)卷揚機冷拉l 所用冷拉裝置系統主要包括：l 拉力裝置l 回程設施l 承力結構l 夾具l 測力裝置2/9/2023 171（一）鋼筋的冷拉2/9/2023 172（一）鋼筋的冷拉2/9/2023 173（一）鋼筋的冷拉l 圖 4—65 鋼筋夾具2/9/2023 174（一）鋼筋的冷拉l (2)液壓千斤頂系統冷 拉l 所用冷拉裝置系統主要包括液壓千斤頂和配套的高 壓油泵、輸油管線、壓力表， 以及承力結構、夾具、傳力 架、回程設施 (重物 )等。2/9/2023 175（一）鋼筋的冷拉2/9/2023 176（一）鋼筋的冷拉2/9/2023 177（一）鋼筋的冷拉l （ 3）冷拉設備能力計算l 卷揚機冷拉設備能力按下式計算l Q=S/K/Fl S—— 卷揚機牽引力， KN。l F—— 設備阻力（冷拉小車與地面阻力、回程裝置阻力等有關，實測確定。一般可取 5~10KN。l K/—— 滑輪組省力系數，根據滑輪組的門數及工作線數查表 410（P125）或按下式計算。2/9/2023 178（一）鋼筋的冷拉l fn1(f1)l K/=———————l fn1l 式中： f—— 單個滑輪的阻力系數，對青銅套的滑輪， f=l n—— 滑輪組工作線數。2/9/2023 179（一）鋼筋的冷拉l 表 4—19 （ ]教材 P125頁表 4—10） 滑輪組省力系數2/9/2023 180（一）鋼筋的冷拉l 測力計負荷計算：l 如圖 4—68 當電子秤或液壓千斤頂設備在張拉端時，測力計負荷按下式計算：l P=（ 1—K /）（ σAS/1000—F ）l σ—— 鋼筋冷拉應力 MPa；l AS—— 冷拉鋼筋的截面面積 mm2。l 當測力計設置在固定端時，測力計負荷 P/按下式計算：l P/=σAS/1000—F /）2/9/2023 181（一）鋼筋的冷拉l [例題 ]如圖 4—63 （ b)冷拉設備，采用牽引力為 50kN的慢速電動卷揚機，卷筒直徑 D=400毫米，轉速 V1=8． 7轉／分。用 6門滑輪組，工作線數 n=13，實測設備阻力 F=10kN。求當采用控制 應力法冷拉直徑 20mmHRB400鋼筋時，設備能力是否滿足要求？2/9/2023 182（一）鋼筋的冷拉l （解 )查表 4—10 ， n=13時， K/=0． 096。查表 47鋼筋冷拉控制應力為 500N／ mm2，鋼筋面積=l 鋼筋冷拉力 N=500314． 2=157100N=157． 1kNl 設備能力 Q=S/K/F=50/10=510KN＞ l 滿足要求。l 測力計負荷按：l P=（ 1—K /）（ σAS/1000—F ） =(1— ）（ 500—10 ） =(KN)2/9/2023 183(二 )鋼筋冷拔l 原理l 鋼筋冷拔是將 Φ6~Φ8的 HPB235級光面鋼筋在常溫下強力拉拔使其通過特制的鎢合金拔絲?？?(如圖 4—70)，鋼筋軸向被拉伸，徑向被壓縮，鋼筋產生較大的塑性變形，其抗拉強度提高 50～ 90%，塑性降低，硬度提高。經過多次強力拉拔的鋼筋，稱為冷拔低碳鋼絲。2/9/2023 184(二 )鋼筋冷拔2/9/2023 185(二 )鋼筋冷拔2/9/2023 186(二 )鋼筋冷拔l 冷拔工藝l 鋼筋的冷拔工藝過程為：軋頭 → 剝殼 → 拔絲 l 主要設備l ① 拔絲機：立式：適用于專業(yè)拔絲廠拔絲；圖 4—70 。l 臥式：適用于建筑工地拔絲；圖 4—71 。l ② 拔絲模l 用鎢合金鋼制成， 圖 4—72 。為了減少拔絲模損耗，關鍵是模孔的磨光度要高和錐度要適當。l ?？椎闹睆接懈鞣N規(guī)格，根據所拔鋼絲每道壓縮后的直徑選用。拔最后一道的模孔直徑，宜選用比成品鋼絲直徑小 ，以保證鋼絲規(guī)格。為了使鋼絲便于進入拔絲模并在拔絲過程中排除殘渣，宜在拔絲模尾部裝設喇叭管并附有排渣孔。2/9/2023 187(二 )鋼筋冷拔l ③ 剝殼（除皮）裝置l 鋼筋表面有一層氧化鐵銹，易磨損?？?，增大消耗量和造成斷絲，因此拔絲前要精心除銹，俗稱剝殼（除皮）圖 4—70 中 的3。剝殼（除皮）裝置一般采用 2~3個槽輪，單向錯開布置。槽