Проектирование арматурного цеха

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Уровень механизации и автоматизации при изготовлении арматурных изделий составляет 40 - 45 %, стоимость арматурных изделий в железобетоне достигает 40 % от общей их стоимости. Задача организации производства арматурных изделий заключается в уменьшении трудоемкости технологических процессов и снижении расхода металла, и, как следствие, снижение стоимости арматурных работ 1.

Снижение трудоёмкости и увеличение скорости изготовления изделий обеспечивается в основном следующими приёмами:

- уменьшение количества арматурных элементов в изделии;

- унификация шагов и диаметров стержней в арматурных сетках и в каркасах;

- использование унифицированных арматурных сеток, каркасов, закладных изделий и строповочных петель;

- объединение арматурных элементов в блоки и пространственные каркасы и т.п.

Основным направлением совершенствования арматурных работ является создание полностью механизированных и автоматизированных линий, выполняющих весь комплекс технологических операций по изготовлению арматурных элементов и армированию изделий [2].

Одно из наиболее важных направлений в совершенствовании сборных железобетонных изделий - снижение материалоёмкости, которое, как правило, приводит к уменьшению трудоёмкости изготовления.

Основными резервами снижения металлоёмкости изделий являются:

- применение арматурной стали повышенной прочности;

- использование напрягаемой арматуры взамен всей или части ненапрягаемой арматуры;

- учёт конструктивных особенностей и расчётных схем отдельных железобетонных конструкций, уточнение расчётных положений и действующих реальных нагрузок;

- освоение производства неметаллической арматуры: стеклопластиковой, углеродной, полиамидной.

Работы по совершенствованию армирования, повышению технологичности изделий и экономии арматурной стали, проводившиеся в течение ряда лет и подкреплённые производственным опытом, позволили унифицировать арматурные элементы и одновременно сократить расход стали в железобетонных многопустотных плитах перекрытий, серийно выпускаемых заводами.

1. Определение годовой потребности металла

1.1 Режим работы предприятия

В соответствии с ОНТП-07-85 [3] цех работает по следующему режиму: рабочих суток в году - 253, рабочих смен в сутки - 2, рабочих часов в смене - 8 ч.

1.2 Определение производительности цеха

Количество изделий, выпускаемых в год:

(1)

где Пг - годовой объем производства плит, м3;

Vи - объем одного изделия, м3.

Количество изделий, выпускаемых в сутки:

(2)

Количество изделий, выпускаемых в смену:

 (3)

Количество изделий, выпускаемых в час:

(4)

1.3 Характеристика арматурных изделий

Рисунок 1 - Многопустотная плита перекрытия 1ПК 57.15 - 8АIV

Таблица 1.1 - Выборка арматурных изделий на одну плиту

№ поз	Обозначение	Наименование	Количество	Масса, кг
1 2 4 5 5 6	1.141-1.64 110 1.141-1.64 130-01 1.141-1.64 210-02 1.141-1.64 101-08 -09 1.141-1.64 102-01	Каркас КР 1 Сетка С 2 Сетка С 14 Стержень Т 9 Стержень Т 10 Петля П 2	10 2 1 5 1 4	3,2 1,88 2,32 25,25 3,5 4,28
		Итого:	43,23

Рисунок 2 - Армирование плиты

1 - 1

Рисунок 2а - Армирование плиты: разрез 1 - 1

Таблица 1.2 - Расход стали на одну плиту

Наименование материала	Расход, кг
Арматура стержневая класса А240 (А - I), ГОСТ 5781 - 82 12 Арматура стержневая класса А600 (А - IV), ГОСТ 5781 - 82 12 10 Проволочная арматура класса Вр400 (Вр - I), ГОСТ 6727 -80 3 4 5	4,28 25,25 3,5 4,0 4,7 1,5
Общий расход стали	43,23

Рисунок 3 - Каркас КР1

Таблица 1.3 - Спецификация арматуры на один каркас КР1

Номер поз.	Наименование	Количество, шт.	Масса, кг
1 2 3	5ВрI (5Вр400) ГОСТ 6727 - 80; L=1020 4ВрI (4Вр400) ГОСТ 6727 - 80; L=1020 4ВрI (4Вр400) ГОСТ 6727 - 80; L=205	1 1 11	0,15 0,09 0,02



Рисунок 4 - Сетка С2

Таблица 1.4 - Спецификация арматуры на одну сетку С2

Номер поз.	Наименование	Количество, шт.	Масса, кг
1 2	4ВрI (4Вр400) ГОСТ 6727 - 80; L=1780 3ВрI (3Вр400) ГОСТ 6727 - 80; L=300	5 7	0,16 0,02

Рисунок 5 - Сетка С14

Таблица 1.5 - Спецификация арматуры на одну сетку С14

Номер поз.	Наименование	Количество, шт.	Масса, кг
1 2	3ВрI (3Вр400) ГОСТ 6727-80; L=5640 3ВрI (3Вр400) ГОСТ 6727-80; L=1440	8 20	0,29 0,07

Рисунок 6 - Стержень Т9 и Т10

Таблица 1.6 - Спецификация арматуры на стержни Т9 и Т10

Марка стержня	Наименование	Количество, шт.	Масса, кг
Т9 Т10	10АIV (10А600) ГОСТ 5781 - 82; L=5680 12АIV (12А600) ГОСТ 5781 - 82; L=5680	1 5	3,50 5,05

Рисунок 7 - Петля П2

Таблица 1.7 - Спецификация арматуры на петлю П2

Марка	Наименование	Количество, шт.	Масса, кг
П2	12АI (12А240) ГОСТ 5781 - 82; L=120	4	1,07

1.4 Расчет потребности арматурной стали

Таблица 1.8 - Годовая потребность металла

Вид (класс) стали	Расход металла, кг
	в мотках (Qмот.)	в прутках (Qпрут.)
	на одно изделие	на все изделия	на одно изделие	на все изделия
		без отходов	с отходами		без отходов	с отходами
12АI (12А240) 12АIV (12А600) 10АIV (10А600) 3ВрI (3Вр400) 4ВрI (4Вр400) 5ВрI (5Вр400)	- - - 4,0 4,7 1,5	- - - 129032 151612,6 48387	- - - 131612,64 154644,85 49354,7	4,28 25,25 3,50 - - -	138064,2 838949,9 112903 - - -	140825,5 864118,4 116290,1 - - -
Итого		329031,6	335612,2		1089917,1	1121234

Потери арматуры по ОНТП - 07 - 85 3

А240 (А - I), Вр400 (Вр - I) - 2%;

А600 (А - IV) - 3%.

Общий расход арматурной стали в год:

- без отходов - 1418948,7 кг;

- с отходами - 1456846,2 кг.

2. Расчет склада арматуры

В соответствии с ОНТП - 07 - 85, на складе арматуры предусмотрено хранение арматурной стали на 25 суток. Склад для хранения закрытый, но не отапливаемый.

Площадь склада арматуры рассчитывается по формуле

(5)

где Qмот., Qпрут. - годовая потребность металла с отходами, т;

qмот., qпрут. - норма складирования металла на одном квадратном метре склада, т;

К - коэффициент, учитывающий использование площади склада,

К = 2,50.

Принимаем ширину склада 18 м.

Длина склада рассчитывается по формуле

(6)

где b - ширина склада.

Принимаем длину склада 12 м.

В арматурном цехе предусмотрены площади для запаса металла в мотках и прутках на 8 часов работы цеха.

Площадь для хранения арматуры в мотках рассчитывается по формуле

(7)

Принимаем площадь для хранения арматуры в мотках 1 м2 (11 м).

Площадь для хранения арматуры в мотках рассчитывается по формуле

(8)

Принимаем площадь для хранения арматуры в прутках 6 м2 (16 м).

В арматурном цехе предусмотрены площади для хранения готовых арматурных изделий, рассчитанных на 8 часов работы формовочного цеха.

Площадь для хранения готовых арматурных изделий рассчитывается по формуле

(9)

где Пизд. - расход металла на одну плиту, кг;

qаг - норма складирования арматурных изделий на одном квадратном метре площади цеха, кг.

Принимаем площадь для хранения готовых арматурных изделий 55 м2

(185,5 м).

3. Определение вида арматурных работ

Таблица 3.1 - Сводная ведомость арматурных работ

Наименование Арматурного элемента	Эскиз арматурного элемента	Требуемое количество арматурных элементов	Вид работ
			Стыковая сварка, стык./ч	Резка стержней, рез./мин	Высадка анкерных головок, шт./ч	Правка и резка, м/мин	Изгот. сеток широк., м/мин	Изгот. сеток узких, м/мин	Гнутьё сеток, шт./ч	Изгот. петель, шт./ч
		На одно изделие	В час
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Продольная арматура 12А600(А - IV) 10А600(А - IV)		5 1	39,85 7,97	37,72 7,54	0,66 0,13	39,85 7,97
Каркас КР1 5Вр400(Вр - I) 4Вр400(Вр - I)		10 10 10	79,7 79,7 79,7				1,35 1,35		0,27
Сетка С2 4Вр400(Вр - I)		2 10	15,94 79,7				2,36		0,08	15,94
Сетка С14 3Вр400(Вр - I)		120	159,4				3,83	0,75
Петля П1 10А240(А - I)		4	31,88		0,53						31,88
Итого:				45,26	1,32	47,82	8,89	0,75	0,35	15,94	31,88

4. Выбор и расчет оборудования

Таблица 4.1 - Характеристика станка МСР-50 для стыковой сварки арматурных стержней [4]

Показатели	Значения показателей
Максимальные диметры, мм, свариваемых стержней из стали классов: A600 A400; A300 A240 Производительность, стык./ч Мощность машины номинальная, кВА Номинальный первичный ток, А Максимальный сварочный ток, А Первичное напряжение, В Пределы регулирования вторичного напряжения	16 20 25 90 50 236; 138 10000 400; 380; 220 2,3 - 2,75

Таблица 4.2 - Характеристика станка СМЖ-175 для резки арматуры [4]

Показатели	Значения показателей
Максимальный диаметр, мм, разрезаемой стали класса: А240 А300 А400 А600 Число ходов ножа в мин Мощность электродвигателя, кВт Габариты, мм: длина ширина высота Масса, т	70 60 55 45 4 7 1660 640 1155 1,1

Таблица 4.3 - Техническая характеристика машины СМЖ-128 для высадки анкерных головок [4]

Показатели	Значения показателей
Класс арматуры Диаметр арматуры Способ высадки анкерных головок Наибольшая длина стержней, м Производительность, шт./ч Привод высадки	А240 - А1000, Ат800, Ат1000 10 - 25, (10 - 18 для термически упрочненной) С электронагревом 6,5 80 - 130 Пневматический
Мощность трансформаторов, кВА Температура нагрева стержней: класса А600 класса Ат600, Ат800	70 950 - 1100 ?С 850 - 950 ?С

Таблица 4.4 - Характеристика автоматического правильно-отрезного станка С-338А [4]

Показатели	Значения показателей
Диаметр арматуры, мм Длина стержней при автоматической резке, мм: максимальная минимальная Скорость подачи и правки, м/мин Мощность электродвигателя, кВт Механизм резания Габариты, мм: длина ширина высота Масса, т	3 - 10 8000 200 40 10 Вращающиеся ножи 7600 860 954 0,954

Таблица 4.5 - Техническая характеристика автоматизированной линии И-3АМ-1 для сварки широких сеток [4]

Показатели	Значения показателей
Производительность, м/мин Длина сетки, м Ширина сетки, м Диаметр арматуры, мм: продольных стержней поперечных стержней Шаг, мм: продольных стержней поперечных стержней Число и установленная мощность трансформаторов, кВА Расход, м3/ч: сжатого воздуха воды Габариты, мм: длина ширина высота Масса, т	1 1 - 16 0,6 - 2,6 3 - 6 3 - 6 100 - 400 50 - 400 175 190 0,6 14510 6400 1760 9,1

Таблица 4.6 - Техническая характеристика автоматизированной линии И-2АК-1 для сварки узких плоских каркасов [4]

Показатели	Значения показателей
Класс стали Размеры каркасов, мм: длина ширина диаметр продольных стержней диаметр поперечных стержней шаг поперечных стержней Производительность, м/мин Расход, м3/ч: сжатого воздуха воды Мощность сварочных трансформаторов, кВА Габариты, мм: длина ширина высота Масса, т	А240, А400, Вр400 1000 - 6000 100 - 500 3 - 8 3 - 14 80 - 480 6 300 1,1 2100 18000 5520 1814 6,75

Таблица 4.7 - Техническая характеристика станка СМЖ-34 для гнутья сеток [4]

Показатели	Значения показателей
Наибольшая длина сеток, м Наибольшая ширина сеток, м Число одновременно изгибаемых стержней Диаметр стержней, мм Число отгибов в час Привод гибочной балки Расход воздуха, м3/ч Мощность электродвигателей, кВт Габариты, мм: длина ширина высота Масса, т	3,64 2,85 30 6 60 Комбинированный 7,2 2,2 5800 3640 2010 1,9

Таблица 4.8 - Характеристика установки СМЖ-212 для изготовления петель [4]

Показатели	Значения показателей
Диаметр арматуры, мм Производительность, шт./ч Мощность электродвигателя, кВт Габариты, мм:	6 - 20 450 7
длина ширина высота Масса, т	7650 2500 1500 3,39

Таблица 4.9 - Расчет основного оборудования

Наименование оборудования	Коэффициент Организации	Объём работ	Марка машины	Производит. машины	Потребность в оборудовании	Коэффициент использования машины
				Паспор-тная	Органи-зационная	Расчёт-ная	При-нятая
Станок стыковой сварки арматуры	0,85	45,26 стык./ч	МСР-50	90	76,85	0,59	1	0,59
Для резки стержневой арматуры	0,7	1,32 рез./мин	СМЖ-175	4	2,8	0,47	1	0,47
Станок для высадки анкерных головок	0,85	47,82 шт./ч	СМЖ-128	80	68	0,70	1	0,70
Станок для правки и резки арматуры	0,7	8,89 м/мин	С-338А	40	28	0,32	1	0,32
Станок для сварки широких сеток	0,85	0,75 м/мин	И-3АМ-1	1	0,85	0,88	1	0,88
Станок для сварки узких плоских каркасов	0,85	0,35 м/мин	И-2АК-1	6	5,1	0,07	1	0,07
Станок для гнутья сеток	0,7	15,94 шт./ч	СМЖ-34	60	42	0,38	1	0,38
Станок для изготовления петель	0,7	31,88 шт./ч	СМЖ-212	450	315	0,10	1	0,10

5. Расчет состава рабочих

Таблица 5.1 - Состав и численность рабочих

Вид работы	Количество смен	Число работающих
		I смена	II смена	Всего
Стыковая сварка и резка стержневой арматуры	2	2	2	4
Высадка анкерных головок	2	2	2	4
Правка и резка арматуры	2	1	-	1
Сварка широких сеток	1	1	1	2
Сварка узких плоских каркасов	1	1	-	1
Гнутье сеток	1	1	-	1
Изготовление петель	1	1	-	1
Подсобные работы	2	2	1	3
Мотористы электрокаров	2	2	1	3
ИТОГО:	-	13	7	20

арматурный цех сталь сварка

6. Контроль качества арматурных изделий

Все арматурные элементы должны соответствовать ГОСТ 10922 - 90 [5].

При контроле качества арматурных изделий проверяют соответствие проекту применяемых для их изготовления видов и марок арматурной стали, диаметры арматурных стержней, размеры изделий и расстояния между стержнями, а также прочность сварочных соединений.

Отклонения в размерах сварных сеток и плоских каркасов от проектных не должны превышать следующих величин (мм):

- по длине - для изделий длиной до 6000 мм - 5;

- по ширине сеток и высоте каркасов - 10;

- по расстоянию между стержнями - 5.

Производственный контроль осуществляется в три этапа: входной, операционный и приёмочный.

Качество свариваемых материалов считается удовлетворительным и они могут быть сварены, если класс арматуры, марки стали и диаметры свариваемых стержней соответствуют проектным и дефекты арматуры отсутствуют.

Проверкой технологического состояния сварочного оборудования устанавливается возможность выполнения заданной технологии сварки. Операционный контроль качества сварных соединений заключается в проверке качества подготовки арматуры и точности соблюдения режимов сварки. Качество подготовки арматуры к сварке, а также качество их сборки следует проверять периодически, но не реже двух раз в смену путем осмотра и соответствующих обмеров. Осмотру и обмеру при каждой проверке подлежат не менее пяти подготовленных к сварке стержней. Если при проверке окажется, что качество подготовки хотя бы одного стержня или точность их сборки не отвечают требованиям, все подготовленные к сварке в эту смену элементы подлежат осмотру, обмеру и при необходимости - исправлению.

Правильность выбора режима сварки контролируется путем осмотра, обмера и механических испытаний на прочность пробных образцов застыкованных стержней, изготовленных при выбранном режиме. Пробные образцы изготавливаются в количестве трех штук до начала сварки деловых соединений. Контроль качества сварных соединений в процессе их выполнения должен проводиться не реже двух раз в смену.

Качество сварных соединений при приемочном контроле определяется по результатам их осмотра, обмера и испытаний на прочность контрольных образцов этих соединений, отбираемых из партии готовых арматурных изделий. Для наружного осмотра и обмера арматурных сеток и каркасов от каждой партии отбирают 5% изделий, но не менее 5 и не более 15 изделий [1].

7. Техника безопасности

Все операции по заготовке арматуры должны проводиться на специально отведённых участках в цеху. При правке стали на автоматических станках необходимо:

- закрывать перед пуском электродвигателя предохранительные щитки;

-ограждать место перехода арматурной стали с вертушки на станок.

Между вертушкой и правильным станком следует устанавливать металлический футляр для ограничения движения разматываемой катушки. Перед пуском станка для резки арматуры необходимо проверить исправность тормозных и пусковых устройств, зубчатых сцеплений, наличие кожухов. Рабочие должны быть снабжены защитными очками. Складировать заготовленную арматуру следует в специально отведённых для этого местах:

- склады арматурной стали должны быть оборудованы грузоподъёмными кранами;

- бухты арматурной стали следует хранить в штабелях, рассортированными по наименованию проката, маркам и диаметру. Высота штабеля не должна превышать 1,5 м, а ширина прохода между ними должна быть не менее 1 м;

- допускается хранение бухт арматурной стали в приямках, ограждённых по периметру;

- прутковую арматурную сталь следует хранить в пакетах, рассортированных по наименованиям проката, маркам и диаметрам, на железобетонных или деревянных подкладках.

Персонал, обслуживающий машины, должен быть обеспечен инструкцией по эксплуатации машин. Она должна содержать в себе:

- назначение машины;

- краткое описание устройства;

- кинематическую схему и её описание;

- схему и описание устройства и управления машиной;

- карту смазки.

Все машины в цеху должны быть заземлены. Электросварочные машины должны налаживаться только электромонтёрами. Перед началом сварочных работ необходимо привести в порядок специальную брезентовую одежду. Сварочные работы необходимо выполнять в рукавицах. Для защиты лица и глаз при электродуговой сварке необходимо применять шлем-маски, щитки с защитными стёклами, а при контактно-стыковой - специальные очки 6.

8. Технико-экономические показатели

Наименование показателей	Показатели
Выработка на одного рабочего, т/год.	72,8
Съем продукции с 1 м2 производственной площади т/год.	2,02

Выработка на одного рабочего определяется по формуле

(10)

где N - количество рабочих.

Съем продукции с 1 м2 производственной площади определяется по формуле

(11)

где Sцеха - площадь цеха.

Список использованных источников

1. Баженов Г. Л. Проектирование арматурного цеха на предприятиях сборного железобетона: Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Технология бетонных и железобетонных изделий» - Горький: ГИСИ им. Чкалова, 1988. - 40 с.

2. Федин Г.П., Шевченко А.А. Бетоны арматура для сборного железобетона: Учебное пособие. - Н.Новгород: Нижегород. гос. архитектурно-строительный университет. - 84 с.

3. ОНТП - 07 - 85. Общесоюзные нормы технического проектирования предприятий сборного железобетона / Минпромстройматериалов СССР. - М., 1986. - 52 с.

4. Справочник по технологии сборного железобетона. Под общей редакцией Б. В. Стефанова - Киев, издательское объединение «Вища школа», 1978. - 256 с.

5. ГОСТ 10922 - 90 Арматурные и закладные изделия сварные, соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Общие технические условия.

6. Правила техники безопасности и производственной санитарии в промышленности строительных материалов: В 2 ч. Ч. 2 / Минпромстройматериалов СССР и ЦК профсоюза рабочих стр-ва. и пром-сти. строит. материалов. - М.: Стройиздат, 1987. - 591 с.

Размещено на Allbest.ru