9. Изготовление ненапрягаемой арматуры:

- поставка, приемка и хранение стали на заводе, принципы и основное условие замены арматуры, стыковая сварка, правка, резка и гнутье арматуры;

- сварка плоских сеток и каркасов, изготовление объемных элементов, виды и режим сварки, используемое оборудование и принцип его работы (привести схемы)

А рматура - одна из главных составляющих частей ЖБ, которая обеспечивает вместе с бетоном несущую способность, надёжность и долговечность конструкции, а также экономичность. Трудоёмкость 22% от общей трудоёмкости изделия. Арматура изготавливается на специальных предприятиях, которые входят в состав заводов ЖБК. Производят 800-10000(15000) тонн арматуры в год, а так же на самостоятельных спец. арматурных заводах производят 15000-100000 тонн арматуры в год. Опыт показывает, что производительность на крупных предприятиях больше, а себестоимость меньше. Это связано с лучшей автоматизацией, роботизацией линий производства. На таких линиях изготавливают плоские сетки и каркасы, закладные детали, монтажные петли, частично объёмные каркасы. Общая схема изготовления арматуры (рис 1).

Обычно арматурный цех делится на несколько отделений:

-склады отделения, предназначенные для складирования стали поступающей на завод. Лучше если склад прилегает к арматурному цеху или является его продолжением. Склад должен быть закрытым. Сталь складируется по маркам, видам, классам, диаметрам, сортаментом на стеллажах удобных для использования стали.

-заготовительные отделения, в нём ведётся заготовка, стыковка, правка, резка стали, гнутьё стержней, изготовление арматуры, монтаж петель, закладных деталей, возможно изготовление дисперсной арм-ры и стеклопластиковой арм-ры.

-сварочное отделение. Сварка плоских сеток и каркасов.

-сборочное отделение. Здесь осуществляется изготовление и монтаж объёмных элементов.

-отделение по изготовлению закладных деталей и их защите от коррозии.

-волочильное отделение.

-отделение по изготовлению дисперсной, в том числе неметаллической арм-ры.

Несколько вариантов схем осуществления компоновки арм-ых цехов с формовочными цехами. Она осуществляется таким образом, чтобы обеспечивался кратчайший путь доставки арм-ры в форм цех. (рис 2).

1 -армат-ый цех,

2-формов-ый цех

3-склад стали

рис 2

Как правило, запас готовых изделий в цехе должен быть на 1 смену, Продукция транспортируется в специальных конвейерах, в качестве внутрицехового транспорта используются мостовые краны, кран-балки, консольные краны, ленточные транспортёры, самоходные тележки и т.д. Изделия изготавливаются с помощью точечной сварки и для этого применяют автоматизированные и роботизированные линии, а так же отдельные станки-автоматы, отечественного производства.

Сталь может поставляться на предприятие ж/д, водным, автотранспортом, чаще ж/д на платформах и полувагонах.

Обычно стержневая сталь поступает в виде пачек разной длины от 6 до 12 м, иногда и больше. На каждой пачке имеется бирка с показателями класса стали, диаметра, марки, возможны и др. данные. Сталь A-I, А-II А-III, диаметром до 12 мм может поступать в бухтах. Канаты и пряди на специальных деревянных барабанах. Принимает сталь работник ОТК или лаборатория и ИТР цеха (технолог цеха). Они визуально осматривают сталь, взвешивают и устанавливают насколько она соответствует ГОСТу и сертификату, который поступает со сталью, если нет сертификата или качество стали вызывает сомнение, то она направляется в лабораторию, где испытывается в соответствии с ГОСТ, так же испытывается вся сталь, которая идёт на изготовление преднапряжённых конструкций. Дальше сталь складируется в закрытом складе. Нормативный запас стали 20-25 суток. На завод могут поступать готовые уже изделия: сварные сетки, каркасы, закладные детали, изготовляемые на специальных заводах. Эти изделия принимаются и хранятся так же как и армат-ная сталь.

Наши заводы не всегда в достаточной степени снабжаются нужной сталью (по видам, маркам, диаметрам, классам), в связи с этим производится гл. технологом или начальником ПТО замена арм-ры. После замены рабочей арм-ры конструкция должна отвечать всем требованиям ГОСТ и СНиП по прочности, жёсткости, долговечности и трещиностойкости. Замена должна согласоваться с проектной организацией. Часто в чертежах проект организаций указываются возможные замены напрягаемой арм-ры.

Сущ-ет 3 варианта замены:

1) Если класс стали не меняется, а изменяется только диаметр стержня. Замена делается, чтобы сечение рабочей арматуры оставалось неизменным (+5% -2%).

2) Сталь класса высокого заменяется на более низший (A-IV на A-III)

f _iv r_iv = f_iiir_III, f_III =f_ivr_iv/r_III f_III > f_iv

При этом идёт перерасход стали на 20%.

3)Сталь более низкого класса заменяется на сталь более высокого класса (A-III на A-V)

f _iiir_iii = F_VR_v, F_V=F_iii r_III/r_v f_v < f_III

Во втором случае конструкция получается более тяжёлой, имеет место перерасход стали, но конструкция отвечает всем требованиям СНиП и ГОСТ. В третьем случае конструкция получается более экономичная по расходу стали, но это может привести к тому ,что конструкция не будет отвечать требованиям по жёсткости:

B=c/ψ*Fa*Ea*ho²

с-длина проекции сжатого стержня;

ψ -коэффициент, зависящий от характера распределения местной нагрузки; В-жёсткость; Fa-сечение рабочей арматуры.

При уменьшении Fa может уменьшится В, поэтому необходимо производить расчёт по жёсткости. В случае такой замены изготовляют опытную партию изделий и испытывают их до разрушения с составлением акта испытаний по всей форме.

Использование стали без стыковки приводит к большим отходам стали -5-6%, а если стержень стыковать и затем разрезать на отрезки заданной длины, то отходы доводятся до минимума 0,5-1%. Осуществляется стыковка в заготовительном отделении. Для стыковки стержневой стали используются следующие виды сварки: контактная стыковая сварка, сварка трением, полуавтоматическая сварка под слоем флюса порошковой проволокой. Существует 2 способа сварки: непрерывного оплавления и непрерывного оплавления с предварительным подогревом стержней (для больших диаметров и разных диаметров). Контактная стыковая сварка, ручная дуговая наиболее часто применяются на производстве. Используется стыковые аппараты марок МС 1202, 1008, 1602, типа МСР и др. Имеются агрегаты К-724, К-777- для стыковки высокопрочных сталей и термически упрочнённых - АТ-4, АТБ и др.

Схема аппарата контактной стыковой сварки: 1-стыкуемые стержни, 2-нижний неподвижные электрод, 3-верхний неподвижный электрод , 4-пневмоцилиндр , 5- трансформатор ,2'- нижний подвижный электрод , 3'-верхний подвижный электрод. При включении тока возникает вольтова дуга (L мм), идёт оплавление, а затем резко сжимают стержни сначала с током, потом без него.

Очень часто используют ручную стыковую сварку (стержни могут соединятся с двумя накладками или внахлёст) длина шва зависит от вида стали: A-I - 6(3)d А-II, III -8(4)d

A-IV,V,VI -10d для соединения с накладками.

Внахлёст используются только низкомарочные: A-I -6d, А-II, III -8d

В основном, в сварочном отделении изготавливаются плоские сетки и каркасы. Оптимальными режимами сварки являются сила тока, усилие сжатия, время прохождения электрического тока через стержни. Лучше использовать мягкий режим сварки, т.к. шов качественнее, сила тока небольшая, но проходит более длительное время .

Схема аппарата контактной точечной сварки.

1 -сварные стержни находящиеся под углом 90°. Сжимаются между собой электродами: 2-неподвижный нижний электрод, 3-подвижный верхний, сжимающий под собой стержень. Электроды соединены с трансформатором 4.

Q=K*Y²*R*t

В месте контакта по закону Ленца стержни расплавляются свариваются. Применяются машины МТП, МТ - одно- и двухточечные сварочные машины, автоматические сварочные машины АТМС - 1475, полуавтомат МТМС (для сварки сеток); для каркасов МТМК, МТМ, автоматизированные линии 7247 СА, для сеток и каркасов МТМ -35

С етки Плоские каркасы

Ø 3-4 мм Вр-I ширина 3,8; 4,9 м СМЖ-60. Ø 5-10 мм - поперечная арм-ра Режутся на сетки зад размеров. Ø 20-40 мм - рабочая арм-ра

300... 500 мм.

Обычно поступающая сталь правится и режется на правильно-отрезных станках: автоматы СМЖ -357, ИО-35В, И-6118 и др. полуавтоматы АКС-500.

С хема правильно-отрезного станка:

1 -сталь в бухтах

2-направляющие ролики

3-правильный барабан п=1500 об/мин

4-тянущие ролики; 5-подвижный нож; 6-неподв нож; 7-конечный выключатель ножей.

Стержневая сталь режется на отрезки заданной длины на станках с электрическим и гидравлическим приводом. Ножницы: СМЖ-172А, СМЖ-322, СМЖ-133 и др.

С хема ножниц:

1 -подвижный нож 4-упор

2-неподвижный нож 5-конечный выключатель ножей 3-стержень

Отрезные стержни могут использоваться прямолинейными, для конфигурации используются станки для гнутья СМЖ-173А , СМЖ-179А , СТА-40 Б

Принципиальная схема для гнутья: вид сверху

1 -неподвижная станина

2-поворотный диск

3-центральный упор

4-неподвижный упор на станине

5-подвижный упор на поворотном диске

6-стержень

Фиксация арматуры в форме включая закладные детали

А рм-ра в форме должна фиксироваться в строго проектном положении. Для чего используются различные фиксаторы. Лучше использовать пластмассовые, из цементного раствора и полимерцементного, бывают так же металлические.

З акладные детали так же фиксируются в проектном положении, для этого используются магнитные фиксаторы, шпильки со струбцинами.

Крепление болтовой детали с помощью струбцины.

1 -форма с бортом

2- закладная деталь (пластина с анкерами)

3-струпцина

К репление болтовой детали с помощью шпильки:

1 -форма с бортом

2- закладная деталь (пластина с анкерами)

3-шпилька

И зготовление объёмных элементов. В сборочное отделение поступают плоские сетки , каркасы , монтажные петли, отдельные стержни и из них монтируются объёмные каркасы. Используют установки: СМЖ-286А, СМЖ-54Б. Вертикальная двусторонняя установка СМЖ-286А имеет две вертикально расположенные сварные рамы, на каждой из которых находятся направляющие для размещения подвижной площадки с установлеными на ней кондукторами для сборки каркасов. Кондуктор может перемещаться по вертикали и горизонтали. Работать необходимо в спецодежде и защитных очках. Установка должна быть заземлена и рабочие при сборке каркасов должны стоять на деревянном стеллаже или резиновом коврике

Установка СМЖ-286А.

1 -монорельс

2-сварочная машина

3-сварочные клещи соединены с 2 при помощи гибкого кабеля

4-кондуктор передвигается горизонтально и вертикально

С МЖ-54Б предназначен для каркасов меньших размеров.

1 -трансформатор

2-сварочные клещи

3-кондуктор, вращающийся вокруг оси

Существуют спец машины для сварки объёмных каркасов трубчатых изделий (труб, опор ЛЭП колонн и тд).

С МЖ- 117А

1 -приводная планшайба

2-подвижная планшайба

3-продольные стержни

4-спиральная арматура

5-сварочно-навивочный аппарат перемещается вдоль каркаса по рельсам 7

6-бухта с проволокой

В настоящее время есть установки для армирования стеновых панелей.

Устанавливается рамка, на неё крепятся стержни, манипулятор навивает на них арматуру, выполняет ≈ 50% армат-ных работ.

Лазерная сварка. Современный вид, осуществляется путём сплавления материала с помощью лазерного луча, который создаётся специальным квантовым генератором. Сваривают детали разной толщины. Преимущества: 1 не нужны электроды, 2 луч распространяется на любом расстоянии, 3 сварка детали осуществляется в недоступных для электрода местах. Используется жёсткий режим сварки, что повышает производительность труда; меньший расход энергии.

Иногда применяется ручная дуговая сварка. Соединение в тавр:

(рис). 1- пластина

2- стержень

В пластине высверливается отверстие по диаметру стержня. В него вставляется стержень и приваривается вверху и внизу по периметру стержня.