如果您是一名工程師或工程專業的學生，您很可能會在某個時候遇到鋼筋彎曲的過程。
鋼筋彎曲是鋼筋混凝土施工中的一項基本技術，是確保建築物、橋樑和其他結構安全和長久使用的關鍵部分。
但是你有沒有想過彎曲鋼筋是如何工作的，或者為什麼工程師需要知道如何做？在這篇博文中，我們將深入了解鋼筋彎曲的世界，並討論您需要了解的工具、技術和安全問題，才能在建築工程的這一重要部分取得成功。
本文將向您傳授您需要了解的有關彎桿這個迷人世界的一切知識，無論您是剛剛開始職業生涯還是想了解更多信息。
讓我們開始吧！
鋼筋混凝土施工中鋼筋彎曲介紹
正式定義：
在鋼筋混凝土結構中，將鋼筋彎曲成各種形狀的過程。
鋼筋彎曲是製作和彎曲鋼筋和樑的重要組成部分，這些鋼筋和梁用於加固建築中的混凝土。
鋼筋彎曲計劃是一組科學測量，描述了彎曲鋼筋的過程是如何完成的。
本明細表顯示了鋼筋混凝土的技術要求。
它顯示彎曲鋼筋應該去哪里以及在某些地方需要有多少鋼筋。
鋼筋彎曲時間表列出了鋼筋彎曲時必須遵守的所有規則和信息。
關於使用彎曲鋼筋計劃的重要性，您怎麼說都不為過。
如果你錯誤地切割或彎曲鋼材，你可能會損失很多錢，這可能會增加項目總成本的 10%。
通過使用鋼筋彎曲計劃，您可以確保切割和彎曲在工廠完成，然後發送到工作現場。
這節省了施工時間和金錢。
它還減少了切割時浪費的鋼筋數量，改善了現場質量控制，並使現場工作更容易更快地完成。
鋼筋在混凝土施工中的作用
鋼筋是混凝土建築的重要組成部分，因為它們使混凝土更堅固、更耐用。
鋼筋放置在容易發生拉力和開裂的地方。
它們幾乎都是變形的圓棒，表面卷有棱紋。
圖案因製造者而異，但它們都能確保混凝土和鋼筋牢固地粘在一起。
鋼筋混凝土結構的強度和耐久性取決於許多因素，例如混合物的比例、混凝土的澆築和拋光方式，以及水與膠凝材料的比例。
但彎曲過程也改變了鋼筋混凝土結構整體的強度和持久性。
當受彎構件因外部載荷而彎曲時，增強纖維將承受拉應力。
鋼筋彎曲對鋼筋混凝土結構的影響
鋼筋與周圍混凝土的粘附程度取決於它們的外觀。
鋼筋比其他材料（如 BFRP 鋼筋）要硬得多。
這使得梁作為一個整體更加堅硬。
BFRP 鋼筋會因延展性而斷裂，這在傳統的 BFRP 增強受彎構件中是看不到的。
對於鋼筋不足的鋼筋梁，情況並非如此。
鋼筋混凝土施工中鋼筋彎曲的重要性
還是很難理解？讓我稍微改變一下觀點：
您厭倦了製作經久耐用的東西嗎？想讓您的工程項目更有趣、更混亂嗎？
好吧，忘掉你所知道的關於用鋼筋混凝土建造的一切，開始向各個不同的方向彎曲這些鋼筋。
畢竟，當您可以使用自己的工具和技術獲得樂趣時，誰還需要穩定性和耐用性呢？我在開玩笑，請不要那樣做。
現在讓我們回到解釋。
鋼筋的形狀和用途
鋼筋或鋼筋用於使混凝土結構更堅固。
它們有不同的長度和厚度，通常有凸起或脊狀物以幫助它們粘在混凝土上。
有不同種類的鋼筋，例如低碳鋼筋、變形鋼筋和由金屬板製成的鋼筋。
鋼筋的類型
低碳鋼條易於切割，可以彎曲而不會折斷。
變形的鋼筋有一個圖案，使混凝土更容易粘在鋼筋表面。
金屬板鋼筋由退火鋼板製成，彎曲成波紋狀，並按一定間隔打孔。
彎曲形狀
根據它們的用途，鋼筋可以彎曲成不同的形狀。
鋼筋需要彎曲，以適應設計圖紙上顯示的形狀。
彎曲形狀的一些示例包括：
- 桁架桿：桁架桿是彎曲成一定形狀以抵抗軸向拉力和壓力的鋼筋。
- 帶端鉤的直鋼筋：帶端鉤的直鋼筋用於連接兩根或多根鋼筋。
- 馬鐙：馬鐙是一圈鋼筋，用於加固柱、樑和混凝土板。
- 列領帶：列領帶是一個條形圖，它在一個圓圈中圍繞一個列放置垂直條。
鋼筋的用途
鋼筋用於許多不同類型的建築項目，例如：
- 地基：鋼筋為支撐橋樑和摩天大樓等重型結構提供了深厚的地基。
- 地板和樓梯：鋼筋用於增加樓板和樓梯的強度和支撐。
- 屋頂：鋼筋用於屋頂結構，以承受屋頂的重量並提供支撐。
- 涵洞、排水結構和小型混凝土運河：鋼筋為這些結構提供額外的強度和支撐。
彎曲鋼筋的技術和工具
有多種工具和技術可用於彎曲鋼筋，包括手動彎曲機、液壓彎曲機和電動自動彎曲機。
彎曲技巧
- 手動彎曲機：彎曲鋼筋的最基本方法是使用管子或曲棍球桿手動彎曲鋼筋。
但這種方法有其局限性。
它不能彎曲直徑非常大的鋼筋，而且會傷害彎曲處的鋼筋。
液壓彎管機是專業企業使用的更先進的機器。
這些機器可以非常精確地彎曲任何尺寸、形狀或類型的鋼筋。
- 電動自動鋼筋彎曲機：這些機器非常適合需要輕鬆準確地彎曲鋼筋的承包商、製造商和建築商。
鋼筋的大小和形狀決定了最適合彎曲鋼筋的工具或技術。
例如，對於小型項目，手動彎曲機可能就足夠了，而液壓彎曲機或電動自動鋼筋彎曲機更適合需要精確彎曲鋼筋以正確加固混凝土結構的大型項目。
彎曲鋼筋與熱軋和冷精整鋼圓鋼
- 熱軋鋼圓棒：熱軋鋼棒比冷軋鋼更具延展性，更易於加工。
這種類型的鋼筋通常用於製造框架、裝飾、配件、車軸和結構加固。
- 冷軋圓鋼：冷軋鋼往往比熱軋鋼具有更高的屈服強度和抗拉強度。
它更適合機加工，因為它具有出色的表面光潔度並且精確的尺寸至關重要。
製造熱軋鋼時，使用的溫度高於 1700°F (926°C)。
金屬通過滾輪將其擠壓成正確的形狀。
經過冷加工的鋼材主要是經過更多加工的熱軋鋼材。
熱軋鋼冷卻後，在室溫下重新軋製以獲得更精確的尺寸和更好的光潔度。
鋼筋彎曲的安全注意事項
在使用彎曲鋼筋的設備時，工程師必須考慮安全性以確保工人不會受傷。
個人防護裝備 (PPE)
個人防護裝備 (PPE)，如防塵面罩、不會破裂的眼鏡或護目鏡、不會打滑的安全鞋、安全帽和聽力保護裝置是最重要的安全措施。
適當的培訓和安全預防措施
在使用鋼筋彎曲機之前，工程師應該接受正確的培訓並複習安全預防措施，例如在盡可能靠近工作區域的地方卸載鋼筋並使用正確的起重技術。
在操作彎管機時，他們應該小心把手放在哪裡，並且應該避免將手放在靠近金屬鋼筋的地方。
保護突出的鋼筋
在建築工地處理鋼筋時，工程師應使用能夠承受至少 250 磅重物從 10 英尺高處跌落的防護裝置來保護突出的鋼筋。
鋼筋鋼筋帽、卡尼帽、木槽和彎曲鋼筋都是保護鋼筋的常用方法。
防墜落和/或防墜落
當員工在裸露的鋼筋上方的任何高度工作時，需要有一種方法來保護他們免於跌落或阻止他們跌落。
機器防護
OSHA 表示，雇主應確保打包機上的所有安全功能都正常工作，並且以正確的方式使用機器。
此外，工程師在必須用手彎桿時，可以使用皮帶阻止彎桿者彎曲軀幹，並且他們可以為不同直徑的桿設置不同的握臂距離。
最後，OSHA 提出了保護與工作場所截肢相關的機械的方法，方法是在防護措施被破壞或在維修和維護期間不能使工人遠離危險能量時使用有效的機器防護或上鎖/掛牌程序。
計算彎曲桿的轉動慣量
要計算彎曲桿的慣性矩，工程師必須首先確定他們使用的桿的類型。
對於不同類型的桿，如彎曲桿或桿，有不同的方法來計算慣性矩。
分割梁截面
要開始計算，工程師必須將梁截面分成幾部分並找出中性軸 (NA) 的位置。
在找到轉動慣量之前，您還需要知道截面的質心或質心。
例如，垂直 (y) 質心用於查找截面關於其水平 (XX) 軸的慣性矩。
平行軸定理
工程師必須使用“平行軸定理”來計算截面的總轉動慣量。
由於梁截面由三個矩形塊組成，工程師必須計算出每個塊的慣性矩，並使用公式 I = I0 + Ad2 將它們放在一起。
計算面積慣性矩
Iy = x2dA 為您提供矩形截面的面積慣性矩。
對於繞 y 軸彎曲，慣性矩可寫為 Iy = x2 dA，其中 Iy 是與 y 軸相關的面積慣性矩，x 是從 y 軸到單元 dA 的距離，即垂直於 y 軸。
計算桿的轉動慣量
對於桿，工程師可以直接計算其轉動慣量，也可以使用平行軸定理從質心表達式中得到。
總之，工程師必須首先弄清楚他們使用的是哪種棒或桿，然後使用正確的計算方法計算出轉動慣量。
要進行數學計算，您必須將梁截面分成幾部分，計算出中性軸，找到質心或質心，並使用平行軸定理。
支撐彎桿
在工作檯面上支撐彎曲桿
隨著時間的推移，檯面，尤其是吧台檯面，可能會開始彎曲，這意味著它們需要更多支撐以防止變得更糟。
以下是您可以提供幫助的一些方法：
- 確保檯面下的結構堅固。
檯面下的結構一定要結實，不能彎曲。
支架可用於支撐懸垂的檯面。
- 使用括號。
支架應達到檯面邊緣四英寸以內，以防止在沒有正確支撐的情況下將過多的重量和壓力放在檯面上。
應使用緊固件將支架牢固地固定到位。
- 使用方柱。
櫃檯懸垂角上的方柱是一種既不花錢又能為廚房增添時尚感的廉價方式。
- 插入鋼條：您還可以通過在花崗岩檯面的下方或粗糙頂部放置 1/4" 鋼條來增加支撐。
重要的是要知道大多數工作檯面可以在沒有任何幫助的情況下懸臂 12 英寸，因此如果您的懸臂比這更長，您將需要添加更多支撐。
請諮詢製作檯面的人員，了解支架支撐的間距。
總之，您可以通過確保彎曲桿檯面具有堅固的支撐結構來為其提供更多支撐。
您可以使用支架、方柱或嵌入檯面的鋼筋來做到這一點。
這將阻止損壞變得更糟，並使檯面使用壽命更長。
限制金屬棒的彎曲
當金屬棒承受壓力時，它會彎曲。
可以做幾件事來停止或限制彎曲。
加厚酒吧
做到這一點的一種方法是使桿更厚，從而使其更硬並且不太可能彎曲。
改變材料
另一種方法是將鋼筋的材料換成具有更高極限抗拉強度的材料。
這可以使桿在彎曲之前能夠承受更大的力。
減少力臂
第三種方法是縮短力臂的長度但保持厚度不變。
這意味著負載更靠近支撐，從而降低了使支撐彎曲的力。
鋼筋
建議鋼筋採用大彎曲直徑，以限製冷加工過程中對鋼材施加的應力，並減少應變時效脆化的可能性。
ASTM A767/A767M 表 2 給出了根據鋼筋標稱尺寸應使用的彎曲直徑指南。
如果您遵循這些建議，彎曲會產生較小的殘餘應力。
如果鋼筋需要彎曲得比建議的更緊，可以在 900 F 到 1050 F（480 C 到 560 C）下加熱一小時，鋼筋直徑每英寸，以減少殘餘應力。
計算應力和中性軸
要計算彎曲應力，我們需要知道樑的中性軸在哪裡，以及如何計算給定橫截面的截面二次矩。
當力偶或彎矩 M 施加在某物上時，它就會彎曲。
在純彎曲中，就像在扭轉中一樣，存在一個應力和應變都為零的軸。
這稱為中性軸。
要阻止彎矩集中的梁過度彎曲，您需要了解彎曲產生的法向應力和梁彎曲的彎曲中心。
綜上所述，有幾種方法可以阻止金屬棒材彎曲，例如加粗棒材、改變材料或縮短力臂。
大彎曲直徑最適合由鋼製成的鋼筋。
要計算出彎曲引起的應力有多大，我們需要知道樑的中性軸併計算出面積二次矩。
此外，如果要阻止具有集中彎矩的梁過度彎曲，則需要了解彎曲引起的法向應力和梁彎曲的彎曲中心。
鋼筋彎曲計劃基礎知識
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用例
| 用於： | 描述： |
|---|---|
| 柱加固： | 鋼筋通常被添加到混凝土柱中，以使其更堅固和更穩定。為了使鋼筋具有合適的尺寸和形狀，需要使用特殊工具和方法將其彎曲。 |
| 樑的加固： | 鋼筋還用於加固混凝土梁，這對於支撐建築物的重量很重要。為了使鋼筋適合混凝土模具並提供必要的支撐，需要將它們彎曲成特定的形狀和尺寸。 |
| 混凝土板： | 有時，鋼筋用於加固混凝土板，例如用於建造地板或地基的混凝土板。為了使混凝土更堅固、更穩定，需要將鋼筋彎曲成網格狀並嵌入混凝土中。 |
| 持牆： | 鋼筋還用於加固混凝土擋土牆，這些擋土牆用於阻擋土壤或其他材料。鋼筋被彎曲成特定的形狀和尺寸以適應結構並賦予其更大的強度來承受土壤的壓力。 |
| 建造橋樑： | 鋼筋用於在建造橋樑時為橋樑提供更大的強度和支撐。為了適應結構並為其提供所需的支撐，需要將鋼筋彎曲成特定的形狀和尺寸。 |
| 大型高層建築： | 鋼筋對於建造高層建築很重要，因為它們用於加固混凝土柱、樑和地板。鋼筋需要彎曲成特定的形狀和尺寸以適合建築物並為其提供支撐以保持其重量。 |
結論
當我們結束對鋼筋彎曲世界的了解時，值得思考這項技術在一般工程和建築中的重要性。
鋼筋彎曲的核心是將原材料塑造成堅固、耐用、經得起自然力量和時間考驗的形狀。
它結合了技術技能、創造力和解決問題的能力，展示了人類創造力如何改變我們周圍的世界。
鋼筋彎曲在很多方面都很有用，但它也顯示了工藝和對細節的關注在工程中的重要性。
鋼筋的每一次彎曲、扭曲和曲線都是使其更堅固、更耐用的機會，每一次錯誤或疏忽都可能使整個結構面臨風險。
作為工程師，我們的工作是小心謹慎地開展工作，並了解很多有關材料和作用力的信息。
因此，下次您看到鋼筋混凝土建造的建築物或橋樑時，請停下來想想製作它的技巧和藝術。
如果您是一名工程師或工程專業的學生，請記住，彎桿不僅是一項需要學習的技能，而且還是創造力和創新能力強大的標誌。
如果您擁有正確的工具、知識和態度，您可以幫助塑造我們周圍的世界並建設一個更安全、更穩定的未來。
鏈接和參考
強化手冊：
https://www.sefindia.org/forum/files/arc_reo_handbook_08ed_136.pdf
彎曲和矯直 60 級鋼筋。
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