第一講 電力工程技術(shù)基礎(chǔ)知識（1）

一、內(nèi)容提示

這一講主要介紹2G311000電力工程技術(shù)基礎(chǔ)知識的2G311010建筑結(jié)構(gòu)的基本知識和2G311020電力工程常用水泥混凝土的基本知識

二、重點難點

鋼筋混凝土中鋼筋的連接方式、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件常用的連接方式、水泥的品種及其適用范圍、混凝土的基本要求及強度等級。

三、大綱要求

大綱要求：掌握建筑結(jié)構(gòu)的基本知識、掌握電力工程常用水泥混凝土的基本知識

四、內(nèi)容講解

2G311000 電力工程技術(shù)基礎(chǔ)知識

2G311010 掌握建筑結(jié)構(gòu)的基本知識

2G311011 鋼筋混凝土中鋼筋的連接方式

鋼筋混凝土中鋼筋的連接方式通常有閃光對焊連接、電阻點焊連接、電弧焊連接、電渣壓力焊連接、氣壓焊連接、埋弧壓力焊連接。

1．閃光對焊連接

閃光對焊連接采用的設(shè)備是手動對焊機、自動對焊機。

閃光對焊可以分為連續(xù)閃光焊、預熱閃光焊和閃光—預熱—閃光焊等三種工藝，根據(jù)鋼筋品種、直徑和所用焊機功率等選用焊接工藝。

(1)連續(xù)閃光焊

連續(xù)閃光焊的工藝過程包括：連續(xù)閃光和頂鍛過程。

(2)預熱閃光焊

預熱閃光焊是在連續(xù)閃光焊前增加一次預熱過程，以擴大焊接熱影響區(qū)。其工藝過程包括：預熱、閃光和頂鍛過程。

(3)閃光—預熱—閃光焊

閃光—預熱—閃光焊是在預熱閃光焊前加一次閃光過程，目的是使不平整的鋼筋端面燒化平整，使預熱均勻。其工藝過程包括：一次閃光、預熱、二次閃光及頂鍛過程。

鋼筋直徑較粗時，宜采用預熱閃光焊與閃光—預熱—閃光焊。

2．電阻點焊連接

電阻點焊連接采用的設(shè)備是單點點焊機、多頭點焊機、懸掛式點焊機。

點焊過程可分為預壓、加熱熔化、冷卻結(jié)晶三個階段。

3．電弧焊連接

電弧焊連接采用的設(shè)備是弧焊機，分為交流弧焊機和直流弧焊機。

(1)幫條焊與搭接焊

①施焊前，鋼筋的裝配與定位，應符合下列要求：

采用搭接焊時，鋼筋的預彎和安裝，應保證兩鋼筋的軸線在一直線上。

幫條和主筋之間用四點定位焊固定；搭接焊時，用兩點固定。

②施焊時，引弧應在幫條或搭接鋼筋的一端開始，收弧應在幫條或搭接鋼筋端頭上，弧坑應填滿。多層施焊時，第一層焊縫應有足夠的熔深，主焊縫與定位焊縫，特別是在定位焊縫的始端與終端，應熔合良好。

(2) 坡口焊

 ①施焊時，焊縫根部、坡口端面以及鋼筋與鋼墊板之間均應熔合良好。為了防止接頭過熱，采用幾個接頭輪流焊接。

②如發(fā)現(xiàn)接頭有弧坑、未填滿、氣孔及咬邊等缺陷時，應立即補焊。

(3) 預埋件T形接頭的鋼筋焊接

預埋件T形接頭電弧焊的接頭形式分貼角焊和穿孔塞焊兩種。

(4) 裝配式框架結(jié)構(gòu)接頭的鋼筋焊接

在裝配式框架結(jié)構(gòu)安裝中，鋼筋焊接應符合下列要求：

①柱間節(jié)點采用搭接焊時，其伸出長度可適當增加，以減少內(nèi)應力和防止混凝土開裂。

②兩鋼筋軸線偏移較大時，宜采用冷彎矯正，但不得用錘敲打。如冷彎矯正有困難，可采用氧乙炔火焰加熱后矯正。

③焊接時應選擇合理的焊接順序，對于柱間節(jié)點，可由兩名焊工對稱施焊，以減少結(jié)構(gòu)的變形。

（5)電弧焊注意事項

①幫條尺寸、坡口角度、鋼筋端頭間隙以及鋼筋軸線等均應符合有關(guān)規(guī)定；

②焊接地線應與鋼筋接觸良好，防止因起弧而燒傷鋼筋：

③帶有墊板或幫條的接頭，引弧應在鋼墊板或幫條上進行。無鋼墊板或無幫條的接頭，引弧應在形成焊縫部位，防止燒傷主筋。

④根據(jù)鋼筋級別、直徑、接頭形式和焊接位置，選擇適宜的焊條直徑和焊接電流，保證焊縫與鋼筋熔合良好。

⑤焊接過程中及時清渣，焊縫表面光滑平整，加強焊縫應平緩過渡，弧坑應填滿。

4．電渣壓力焊連接

電渣壓力焊是利用電流通過渣池產(chǎn)生的電阻熱將鋼筋端部熔化，然后施加壓力使鋼筋焊合。這種焊接方法比電弧焊容易掌握，工效高、成本低、工作條件好，宜用于現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中豎向或斜向鋼筋的接長。

豎向鋼筋電渣壓力焊工藝過程包括：引弧、電弧、電渣和頂壓過程，分為手工和自動兩種：

(1)手工電渣壓力焊

手工電渣壓力焊，可采用直接引弧法。

(2)自動電渣壓力焊

自動電渣壓力焊，宜采用鐵絲圈引弧法。焊接的引弧、電弧、電渣與頂壓過程由凸輪自動控制。

鋼筋電渣壓力焊時，應采取措施，扶持鋼筋上端，防止上、下鋼筋錯位和夾具變形。

5．氣壓焊連接

鋼筋氣壓焊是用氧—乙炔火焰對鋼筋端部加熱到塑性狀態(tài)，并施加一定的壓力使兩根鋼筋焊合。這種焊接工藝具有設(shè)備簡單、操作方便、質(zhì)量好、成本低等優(yōu)點，適用于各種位置的鋼筋焊接；但對焊工要求較高，焊前對鋼筋端面處理要求高。

(1)焊前準備

鋼筋下料要用砂輪鋸，不得使用切斷機。

鋼筋端面在焊接前要用角向磨光機打磨見新。

(2)焊接過程

鋼筋氣壓焊的工藝過程包括：預壓、加熱與壓接過程。

6．埋弧壓力焊連接

埋弧壓力焊是利用焊劑層下的電弧燃燒將兩焊件相鄰部位熔化，然后加壓頂鍛使兩焊件焊合。這種焊接方法工藝簡單，比電弧焊工效高、質(zhì)量好(焊后鋼板變形小、抗拉強度高)、成本低(不用焊條)，適用于鋼筋與鋼板作丁字形接頭焊接。

施焊前，鋼筋鋼板應清潔。必要時除銹，以保證臺面與鋼板、鉗口與鋼筋接觸良好，不致起弧。

例題：電阻點焊連接中，點焊過程的三個階段不包括（ ）。

A、預壓
　　B、加熱熔化
　　C、頂鍛
　　D、冷卻結(jié)晶

答案：C

例題：下列連接方式中，常用于鋼筋混凝土中鋼筋連接的方式有（ ）。

A、 閃光對焊連接
　　B、 電阻點焊連接
　　C、 電弧焊連接
　　D、 氣壓焊連接
　　E、 螺栓連接

答案：A、B、C、D

2G311012 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件常用的連接方式

1． 焊接連接

焊接連接有氣焊、接觸焊和電弧焊等方法。在電弧焊中又分手工焊、自動焊和半自動焊三種。目前，鋼結(jié)構(gòu)中常用的是手工電弧焊。利用手工操作的方法，以焊接電弧產(chǎn)生的熱量使焊條和焊件熔化，從而凝固成牢固接頭的工藝過程，就是手工電弧焊。

(1)焊縫的形式與構(gòu)造

①對接焊縫

對接焊縫的形式有直邊縫、單邊V形縫、雙邊V形縫、U形縫、K形縫、X形縫等。

對接焊縫的優(yōu)點是用料經(jīng)濟，傳力均勻、平順，沒有顯著的應力集中，對接焊縫最適于承受動力荷載的構(gòu)件。缺點是施焊的焊件應保持一定的間隙，板邊需要加工，施工不便。

②角焊縫

在相互搭接或丁字連接構(gòu)件的邊緣，所焊截面為三角形的焊縫，叫做角焊縫。角焊縫按外力作用方向可分為平行于外力作用方向的側(cè)面角焊縫和垂直于外力作用方向的正面角焊縫。

在鋼結(jié)構(gòu)中，最常用的是普通直角角焊縫，其他形式主要是為了改變受力狀態(tài)，避免應力集中，一般多用于直接受動力荷載的結(jié)構(gòu)。

角焊縫的優(yōu)點是焊件板邊不必預先加工，也不需要校正縫距，施工方便。其缺點是應力集中現(xiàn)象比較嚴重，由于必須有一定的搭接長度，角焊縫連接在材料使用上不夠經(jīng)濟。

(2)對接焊縫的形式及受力特點

對接焊縫有對接接頭和T形接頭兩類。如按焊縫是否被焊透，又分為焊透的對接焊縫和未焊透的對接焊縫兩種。

2． 普通螺栓連接

(1)粗制螺栓與精制螺栓

粗制螺栓是用圓鋼熱壓而成，表面粗糙。由于螺桿與孔之間有空隙，所以受剪能力較差，一般用于安裝連接中。

精制螺栓的螺桿是在車床上加工而成，螺桿直徑與孔徑基本相同，抗剪能力較好，但制造費工，成本較高，一般很少用。

(2)螺栓的排列

螺栓的排列有并列與錯列兩種形式，并列簡單、整齊，比較常用。

螺栓在構(gòu)件上的排列應當滿足如下要求：

①受力要求：從受力要求出發(fā)，螺栓的距離不宜過大或過小。

②構(gòu)造要求：螺栓間距過大時，構(gòu)件接觸不嚴密。當空氣濕度大時，易造成鋼材銹蝕，所以從構(gòu)造出發(fā)，螺栓間距不能過大。

③施工要求：布置螺栓時，還要考慮到用扳手擰螺栓的可能性，按扳手尺寸的要求進行。

3．高強度螺栓連接

高強度螺栓連接是一種新的連接形式，它具有施工簡單、受力性能好、可拆換、耐疲勞、以及在動力荷載作用下不致松動等優(yōu)點，是很有發(fā)展前途的連接方法。

高強度螺栓是用特制的扳手上緊螺帽，使螺栓產(chǎn)生巨大而又受控制的預拉力，通過螺帽和墊板，對被連接件也產(chǎn)生了同樣大小的預壓力。在預壓力作用下，沿被連接件表面就會產(chǎn)生較大的摩擦力，顯然，只要軸力小于此摩擦力，構(gòu)件便不會滑移，連接就不會受到破壞，這就是高強度螺栓連接的原理。

高強度螺栓連接是靠連接件接觸面間的摩擦力來阻止其相互滑移的，為使接觸面有足夠的摩擦力，就必須提高構(gòu)件的夾緊力和增大構(gòu)件接觸面的摩擦系數(shù)。構(gòu)件間的夾緊力是靠對螺栓施加預拉力來實現(xiàn)的，所以螺栓必須采用高強度鋼制造，這也就是稱為高強度螺栓連接的原因。

高強度螺栓連接中，摩擦系數(shù)的大小對承載力的影響很大。試驗表明，摩擦系數(shù)主要受接觸面的形式和構(gòu)件的材質(zhì)影響。為了增大接觸面的摩擦系數(shù)，施工時常采用應噴砂、用鋼絲刷清理等方法對連接范圍內(nèi)構(gòu)件接觸面進行處理。

高強度螺栓實際上有摩擦型和承壓型兩種。

摩擦型高強度螺栓承受剪力的準則是設(shè)計荷載引起的剪力不超過摩擦力。

承壓型高強度螺栓則是以桿身不被剪壞或板件不被壓壞為設(shè)計準則。

例題：鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件常用的連接方式有（ ）。

A、 焊接連接
　　B、 普通螺栓連接
　　C、 電弧焊連接
　　D、 搭接連接
　　E、 高強度螺栓連接

答案：A、B、E