陈冬铭老师2019年一级建造师《港口与航道工程实务》精讲班课程，本节视频讲解一级建造师《港口与航道工程实务》港口与航道工程技术--钢材的性能及应用，免费试听陈冬铭老师精讲班课程>>
陈冬铭老师介绍
一级建造师、高级工程师、讲师。原就职于中交一航局，积累了丰富的港航工程施工技术管理工作经验。自2014年以来，从事港航一级建造师培训。其授课紧紧围绕小专业特色：理论与实际结合紧密，伸入浅出，通俗易懂；考情研究透彻，思路清晰，框架明确；对考试重点把握准确，化繁为简，化零为整。
1E410000 港口与航道工程技术
第5讲 钢材的性能及应用
1E411040 港口与航道工程钢材的性能及其应用
1E411041 港口与航道工程钢材的物理力学性能及其应用范围
一、港口与航道工程钢结构常用的钢材品种
（1） 碳素结构钢。
（2） 低合金高强度结构钢。
（3） 桥梁用碳素钢及普通低合金钢板。
二、钢材在港口与航道工程中应用的范围
港口航道工程钢结构主体及主要钢构件应优先选用Q235或Q345号钢。
1E411042 港口与航道工程钢筋的品种反其应用范围
一、港口与航道工程常用钢筋、钢丝、钢绞线的品种
（一）钢筋
1. 低碳钢热轧盘条（Q215 、Q235） 。
2. 热轧光圆钢筋，钢筋级别为I级（Q235） 。
3. 热轧带肋钢筋，钢筋级别为Ⅱ级。
4. 余热处理钢筋，钢筋级别为Ⅲ级。
5. 冷拉钢筋，钢筋级别为I级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级。
（二）钢丝、钢绞线
1. 矫直回火钢丝。
2. 冷拉钢丝。
3. 刻痕钢丝。
4. 预应力钢绞线。
三、应用范围
港口与航道工程中常用钢筋、钢丝、钢绞线的应用范围 表1E411042-2
1E411043 粗直径钢筋的机械连接
钢筋连接工艺主要有机械连接、绑扎连接、焊接3种方式。而对于粗钢筋连接普遍采用机械连接技术。粗钢筋连接主要有4种连接方法：套筒冷挤压连接、锥螺纹连接、墩粗直螺纹连接和滚压直螺纹钢筋连接。
一、套筒冷挤压连接
把两根待连接钢筋的端头先插入一个专用优质钢套筒，然后用挤压机在侧向加压数道，套筒塑性变形后即与带肋钢筋紧密咬合而达到连接的目的。该法适用于直径为20~40mm的变形钢筋的连接。套筒挤压连接的优点是钢筋接头部分断面不受损，接头强度高，质量稳定、可靠；安全，无明火，不受气候影响；接头工效比一般焊接方法快数倍至10倍。可用于垂直、水平、倾斜、高空、水下等各方位的钢筋连接，还特别适用于不可焊钢筋的连接。
挤压连接的主要缺点是设备移动不便，连接速度较慢，而且冷挤压连接造价高，施工难度大。
二、锥螺纹连接
用锥形螺纹套筒将两根钢筋端头对接在一起，利用螺纹的机械咬合力传递拉力或压力，如图1E411043-1 所示。
锥螺纹套筒一般在工厂内加工。通常在现场安放套丝机，对钢筋端头进行套丝。连接钢筋时，利用测力扳手拧紧套筒至规定的力矩值，即完成钢筋的对接。锥螺纹钢筋连接是一种能承受拉压两种作用力的机械式钢筋连接，它可以连接同径或异径的竖向、水平或斜向钢筋，不受有无花纹及含碳量的限制，具有连接速度快、对中性好、工艺简捷、安全可靠、无明火作业、不污染环境、节约钢材和能源、可全天候施工的特点。
但锥螺纹接头破坏都发生在接头处，这可能与钢筋在加工锥螺纹的过程中，断面有所减少有关。现场加工的锥螺纹质量，漏拧或扭紧力矩不准，丝扣松动等对接头强度和变形也有很大影响。
三、墩粗直螺纹连接
这是近年来开发的一种新的螺纹连接方式。它利用冷墩机先将钢筋端部墩粗，然后再利用专用机床对墩粗段进行套丝，利用带内螺纹的连接套筒将两根钢筋连接起来。由于墩粗段钢筋切削后的净截面仍大于钢筋原截面，螺纹不削弱钢筋截面，从而确保接头强度大于母材强度，如图1E411043-2 所示。
墩粗直螺纹连接不破坏母材，接头强度高、延性好，能充分发挥钢筋母材的强度和延性，检测直观，无需测力，实用性强，墩粗直螺纹不存在扭紧力矩对接头性能的影响，从而提高了连接的可靠性，也加快了施工速度。墩粗直螺纹接头比套筒挤压接头省钢材约70%左右，比锥螺纹接头省钢材35%左右，技术经济效益显著。
四、滚压直螺纹连接
滚压直螺纹连接是采用滚压机将钢筋两端直接滚压出螺纹，再用直螺纹套筒使钢筋连起来的机械连接技术。将两根端头经过冷滚压的钢筋，旋人直螺纹连接套筒内，依靠螺纹使两根钢筋连接成一体，如图1E411043-3 所示。
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。滚压螺纹自动一次成型，生产效率高，螺纹牙型好，精度高，不存在虚假螺纹，连接质量可靠稳定。可靠性优于锥螺纹和墩粗直螺纹接头。螺纹通过冷滚压成型，不存在对母材的切削，强度优于锥螺纹接头，而且不受扭紧力矩的影响，只需两端等长拧紧即可。
机械连接工艺特点：
1、套筒冷挤压连接：插入套筒，挤压机侧向加压（适于20-40mm变形钢筋）
设备移动不便，连接速度慢，施工难度大，造价高。
2、锥螺纹连接：钢筋端头套丝，锥形拧紧对接。
对中性好，适用于同径或异径的钢筋连接；削弱母材，破坏均发生在接头处。
3、墩粗直螺纹连接：冷镦机镦粗后套丝，用带内螺纹的套筒连接。
经济效益优于套筒冷挤压连接（接头处省70%）和锥螺纹连接（接头处省35%）。
4、滚压直螺纹连接：滚压机滚压出螺纹，旋入套筒连接。母材未切削，加工硬化提高强度。
可靠性优于锥螺纹连接和墩粗直螺纹连接。
机械连接工艺优缺点：
特别适用于不可焊钢筋的连接——套筒冷挤压连接
可连接同径或异径的竖向、水平或倾斜向钢筋——锥螺纹连接
接头强度比母材低——锥螺纹连接
钢筋连接接头断面强度有损耗——锥螺纹连接
接头强度大于母材——墩粗直螺纹连接
全面考虑其生产效率、连接强度可靠性和稳定性，综合指标最优——滚压直螺纹连接
需测力——锥螺纹连接
墩粗直螺纹接头比套筒冷挤压接头节省钢材约（ ）。
A．70%
B．30%
C．50%
D．65%
粗直径钢筋的机械连接方式中，全面考虑其生产效率、连接强度可靠性和稳定性，综合指标最优的是（ ）。
A．套筒冷挤压连接
B．锥螺纹连接
C．镦粗直螺纹连接
D．滚压直螺纹连接
