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高强钢筋直螺纹连接技术

发布者: 飞宏
发布时间: 2017-10-31

2.8.1 技术内容

直螺纹机械连接是高强钢筋连接采用的主要方式,按照钢筋直螺纹加工成型方式分为剥肋滚轧直螺纹、直接滚轧直螺纹和镦粗直螺纹,其中剥肋滚轧直螺纹、直接滚轧直螺纹属于无切削螺纹加工,镦粗直螺纹属于切削螺纹加工。钢筋直螺纹加工设备按照直螺纹成型工艺主要分为剥肋滚轧直螺纹成型机、直接滚轧直螺纹成型机、钢筋端头镦粗机和钢筋直螺纹加工机,并已研发了钢筋直螺纹自动化加工生产线;按照连接套筒型式主要分为标准型套筒、加长丝扣型套筒、变径型套筒、正反丝扣型套筒;按照连接接头型式主要分为标准型直螺纹接头、变径型直螺纹接头、正反丝扣型直螺纹接头、加长丝扣型直螺纹接头、可焊直螺纹套筒接头和分体直螺纹套筒接头。高强钢筋直螺纹连接应执行行业标准《钢筋机械连接技术规程》JGJ107的有关规定,钢筋连接套筒应执行行业标准《钢筋机械连接用套筒》JG/T163的有关规定。

高强钢筋直螺纹连接主要技术内容包括:

(1)钢筋直螺纹丝头加工。钢筋螺纹加工工艺流程是首先将钢筋端部用砂轮锯、专用圆弧切断机或锯切机平切,使钢筋端头平面与钢筋中心线基本垂直;其次用钢筋直螺纹成型机直接加工钢筋端头直螺纹,或者使用镦粗机对钢筋端部镦粗后用直螺纹加工机加工镦粗直螺纹;直螺纹加工完成后用环通规和环止规检验丝头直径是否符合要求;最后用钢筋螺纹保护帽对检验合格的直螺纹丝头进行保护。

(2)直螺纹连接套筒设计、加工和检验验收应符合行业标准《钢筋机械连接用套筒》JG/T163的有关规定。

(3)钢筋直螺纹连接。高强钢筋直螺纹连接工艺流程是用连接套筒先将带有直螺纹丝头的两根待连接钢筋使用管钳或安装扳手施加一定拧紧力矩旋拧在一起,然后用专用扭矩扳手校核拧紧力矩,使其达到行业标准《钢筋机械连接技术规程》JGJ107规定的各规格接头最小拧紧力矩值的要求,并且使钢筋丝头在套筒中央位置相互顶紧,标准型、正反丝型、异径型接头安装后的单侧外露螺纹不宜超过 2P,对无法对顶的其他直螺纹接头,应附加锁紧螺母、顶紧凸台等措施紧固。

(4)钢筋直螺纹加工设备应符合行业标准《钢筋直螺纹成型机》JG/T 146的有关规定。

(5)钢筋直螺纹接头应用、接头性能、试验方法、型式检验和施工检验验收,应符合行业标准《钢筋机械连接技术规程》JGJ107的有关规定。

2.8.2 技术指标

高强钢筋直螺纹连接接头的技术性能指标应符合行业标准《钢筋机械连接技术规程》JGJ107和《钢筋机械连接用套筒》JG/T163的规定。其主要技术指标如下。

(1)接头设计应满足强度及变形性能的要求。

(2)接头性能应包括单向拉伸、高应力反复拉压、大变形反复拉压和疲劳性能;应根据接头的性能等级和应用场合选择相应的检验项目。

(3)接头应根据极限抗拉强度、残余变形、最大力下总伸长率以及高应力和大变形条件 下反复拉压性能,分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级三个等级,其性能应分别符合行业标准《钢筋机械连接技术规程》JGJ107的规定。

(4)对直接承受重复荷载的结构构件,设计应根据钢筋应力幅提出接头的抗疲劳性能要求。当设计无专门要求时,剥肋滚轧直螺纹钢筋接头、镦粗直螺纹钢筋接头和带肋钢筋套筒挤压接头的疲劳应力幅限值不应小于现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010 中普通钢筋疲劳应力幅限值的 80%。

(5)套筒实测受拉承载力不应小于被连接钢筋受拉承载力标准值的1.1倍。套筒用于有疲劳性能要求的钢筋接头时,其抗疲劳性能应符合JGJ 107的规定。

(6)套筒原材料宜采用牌号为45号的圆钢、结构用无缝钢管,其外观及力学性能应符合现行国家标准《优质碳素结构钢》GB/T 699、《用于机械和一般工程用途的无缝钢管》GB/T 8162、《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T 17395的规定。

(7)套筒原材料采用45号钢冷拔或冷轧精密无缝钢管时,应进行退火处理,并应符合现行国家标准《冷拔或冷轧精密无缝钢管》GB/T 3639的相关规定,其抗拉强度不应大于800MPa,断后伸长率δ5不宜小于14%。冷拔或冷轧精密无缝钢管的原材料应采用牌号为45号管坯钢,并符合行业标准《优质碳素结构钢热轧和锻制圆管坯》YB/T 5222 的规定。

(8)采用各类冷加工工艺成型的套筒,宜进行退火处理,且不得利用冷加工提高的强度。需要与型钢等钢材焊接的套筒,其原材料应满足可焊性的要求。

2.8.3 适用范围

高强钢筋直螺纹连接可广泛适用于直径12~50mm HRB400、HRB500钢筋各种方位的同异径连接,如粗直径、不同直径钢筋水平、竖向、环向连接,弯折钢筋、超长水平钢筋的连接,两根或多根固定钢筋之间的对接,钢结构型钢柱与混凝土梁主筋的连接等。

2.8.4 工程案例

钢筋直螺纹连接已应用于超高层建筑、市政工程、核电工程、轨道交通等各种工程中,如武汉绿地中心、上海中心、北京中国尊、北京首都机场、红沿河核电站、阳江核电站、台山核电站、北京地铁等。


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