Проектирование арматурного цеха
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… Читать ещё >
Проектирование арматурного цеха (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
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.
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 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 | |
1.141−1.64 110 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 | 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 Арматура стержневая класса А600 (А — IV), ГОСТ 5781– — 82 Проволочная арматура класса Вр400 (Вр — I), ГОСТ 6727– —80 | 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 | |
5ВрI (5Вр400) ГОСТ 6727– — 80; L=1020 4ВрI (4Вр400) ГОСТ 6727– — 80; L=1020 4ВрI (4Вр400) ГОСТ 6727– — 80; L=205 | 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 | |
4ВрI (4Вр400) ГОСТ 6727– — 80; L=1780 3ВрI (3Вр400) ГОСТ 6727– — 80; L=300 | 0,16 0,02 | |||
Рисунок 5 — Сетка С14
Таблица 1.5 — Спецификация арматуры на одну сетку С14
Номер поз. | Наименование | Количество, шт. | Масса, кг | |
3ВрI (3Вр400) ГОСТ 6727–80; L=5640 3ВрI (3Вр400) ГОСТ 6727–80; L=1440 | 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 | 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 | 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 | ; ; ; 151 612,6 | ; ; ; 131 612,64 154 644,85 49 354,7 | 4,28 25,25 3,50 ; ; ; | 138 064,2 838 949,9 ; ; ; | 140 825,5 864 118,4 116 290,1 ; ; ; | |
Итого | 329 031,6 | 335 612,2 | 1 089 917,1 | ||||
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 — 1 418 948,7 кг;
— с отходами — 1 456 846,2 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 | |||||||||||
Продольная арматура 12А600(А — IV) 10А600(А — IV) | 39,85 7,97 | 37,72 7,54 | 0,66 0,13 | 39,85 7,97 | ||||||||
Каркас КР1 5Вр400(Вр — I) 4Вр400(Вр — I) | 79,7 79,7 79,7 | 1,35 1,35 | 0,27 | |||||||||
Сетка С2 4Вр400(Вр — I) | 15,94 79,7 | 2,36 | 0,08 | 15,94 | ||||||||
Сетка С14 3Вр400(Вр — I) | 159,4 | 3,83 | 0,75 | |||||||||
Петля П1 10А240(А — I) | 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 | 236; 138 400; 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 | 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 | 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 Вращающиеся ножи 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 — 16 0,6 — 2,6 3 — 6 3 — 6 100 — 400 50 — 400 0,6 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 1,1 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 Комбинированный 7,2 2,2 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 | |
длина ширина высота Масса, т | 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 | 76,85 | 0,59 | 0,59 | |||
Для резки стержневой арматуры | 0,7 | 1,32 рез./мин | СМЖ-175 | 2,8 | 0,47 | 0,47 | |||
Станок для высадки анкерных головок | 0,85 | 47,82 шт./ч | СМЖ-128 | 0,70 | 0,70 | ||||
Станок для правки и резки арматуры | 0,7 | 8,89 м/мин | С-338А | 0,32 | 0,32 | ||||
Станок для сварки широких сеток | 0,85 | 0,75 м/мин | И-3АМ-1 | 0,85 | 0,88 | 0,88 | |||
Станок для сварки узких плоских каркасов | 0,85 | 0,35 м/мин | И-2АК-1 | 5,1 | 0,07 | 0,07 | |||
Станок для гнутья сеток | 0,7 | 15,94 шт./ч | СМЖ-34 | 0,38 | 0,38 | ||||
Станок для изготовления петель | 0,7 | 31,88 шт./ч | СМЖ-212 | 0,10 | 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 | |||||
Высадка анкерных головок | |||||
Правка и резка арматуры | ; | ||||
Сварка широких сеток | |||||
Сварка узких плоских каркасов | ; | ||||
Гнутье сеток | ; | ||||
Изготовление петель | ; | ||||
Подсобные работы | |||||
Мотористы электрокаров | |||||
ИТОГО: | ; | ||||
арматурный цех сталь сварка
6. Контроль качества арматурных изделий Все арматурные элементы должны соответствовать ГОСТ 10 922– — 90.
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.
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 10 922– — 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.