Проектирование и реконструкция предприятий строительной индустрии

Учреждение образования БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА Кафедра «Строительное производство»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине «Проектирование и реконструкция предприятий строительной индустрии»

Выполнил студент Сазонов К.В.

1. Проектирование технологии производства

1.1 Характеристика проектируемого предприятия

1.1.1 Обоснование строительства

Для успешного выполнения задач, поставленных перед строительной индустрией, промышленность сборного железобетона должна перейти к массовому выпуску качественных изделий и конструкций. При этом необходимо:

— дальнейшее повышение степени заводской готовности изделий с установкой на заводе всех комплектующих деталей;

— увеличение объема производства конструкций с применением различных видов высокопрочной арматуры.

Предприятие по выпуску свай без поперечного армирования ствола, с использованием малоэнергоемкой технологии оснащено высокопроизводительным оборудованием с применением новейших достижений в технологии бетона. Это предприятие призвано обеспечить увеличение объема выпуска свай с одновременным улучшением качества при минимальных затратах денежных средств, труда и материалов, расширить номенклатуру выпускаемых свай и возможность изменить вид выпускаемых изделий, при сравнительно не большой переналадке оборудования.

Увеличение объема выпуска свай, повышение производительности труда и, как следствие увеличение удельной выработки возможно при использовании наиболее современных высокомеханизированных и автоматических линий, применение высококачественных материалов со стабильными характеристиками, научно обоснованном режиме и четкой организацией производства.

Характеристика местных условий Сведения о климатических условиях приводятся для города Светлогорска. По данным СНиП 2.01.01−82 «Строительная климатология и геофизика»:

Абсолютная минимальная температура -35°С;

Абсолютная максимальная температура +37°С;

Средняя максимальная температура наиболее жаркого месяца +24,2°С;

Период со среднесуточной температурой воздуха 8 °C — 197 суток (средняя температура — 1,3°С);

Период со среднесуточной температурой воздуха 10 °C — 212 суток (средняя температура — 0,8°С).

Таблица. Средняя температура наружного воздуха:

Среднемесячная относительная влажность воздуха в %:

наиболее холодного месяца — 82%;

наиболее жаркого месяца — 55%;

Количество осадков — 661 мм в год;

Суточный максимум — 69 мм.

Повторяемость направления ветра

Январь Июль Январь Июль

С 8/5,6 14/4,3 Ю 16/4,6 9/3,1

СВ 10/4,7 10/3,8 ЮЗ 20/4,8 13/3,5

В 6/5 6/2,7 З 15/5,5 20/4

ЮВ 14/4,4 6/2,6 СЗ 11/5,3 22/4,3

По условиям аэрации Согласно СНиП II-89−80 продольную ось аэрационных фонарей формовочных цехов необходимо ориентировать перпендикулярно или под углом не менее 45⁰ к направлению господствующих ветров летнего периода года

по условиям аэрации по условиям инсоляции

1.1.2 Продукция предприятия и мощность На проектируемом предприятии будет производиться широкая номенклатура железобетонных изделий для промышленного и гражданского строительства.

Таблица 1- Условно-расчетная номенклатура и объём производства

1.1.3 Сырьевая база и транспорт Все основные материалы необходимые для производства продукции поставляются с заводов изготовителей Республики Беларусь, т.к. это является наиболее экономически выгодным для завода при его месторасположении.

1.1.4 Состав и режим работы предприятия В состав завода по производству свай преднапряженных входят следующие сооружения:

— административно-бытовой корпус

— блок формовочных цехов

— арматурный цех

— бетоносмесительный цех

— ремонтно-механический цех

— склад арматурной стали

— склад добавок

— склад заполнителей

— склад готовой продукции

— склад полуфабрикатов

— котельная

— блок очистных сооружений

— КПП

— пункты перегрузки заполнителей

— галерея транспортирования заполнителей

— галереи, соединяющие административно-бытовой корпус и производственные корпуса На территории завода имеются транспортные магистрали; кольцевая дорога с движением в обоих направлениях; пешеходные переходы; имеется подход железной дороги.

В соответствии с требованиями технологического проектирования предприятий сборного железобетона ОТНП 07−85 режим работы цеха принимаем:

— номинальное количество рабочих суток в год для всех видов работ, кроме работ связанных с обслуживанием железнодорожного транспорта — 260

— номинальное количество рабочих суток в год по выпуску сырья и обслуживанию железнодорожного транспорта — 365

— расчетное количество рабочих дней в году для стендового способа производства — 253

— рабочая неделя, дней — 5

— продолжительность рабочей смены, ч — 8

— количество рабочих смен в сутки для всех видов работ, включая ремонтно-механический и арматурный цеха — 2

— количество рабочих смен в сутки для ТО — 3

— количество рабочих смен в сутки по приему сырья и материалов при доставке железнодорожным транспортом — 3

— количество рабочих смен в сутки по приему сырья и материалов при доставке автотранспортом — 2−3

Для бетоносмесительного и вспомогательных цехов принимаются максимальные размеры работы формовочных линий, входящих в состав производства.

Определим фонд рабочего времени

ч где: Nдн = 253 — количество рабочих дней в году;

Nсм = 2 — количество рабочих смен в сутки;

tсм = 8 — продолжительность смены.

ч.

Режим работы проектируемого формовочного цеха сведем в таблицу.

Таблица 2 — Фонд рабочего времени

1.2 Обоснование проектных решений конструкции изделия Сваи забивные призматические предварительно-напряженные железобетонные с продольной арматурой стержневой, из высокопрочной проволоки и семипроволочных прядей без поперечного армирования сплошного сечения размерами 25×25 и 30×30 см, длиной от 4, 5 до 12 м (рабочие чертежи типовых конструкций серии 1.011−6) рекомендуется применять при прорезке сваями песков средней плотности и рыхлых, супесей пластичной и текучей консистенции, суглинков и глин туго-, мягкои текучепластичной, а также текучей консистенции при условии, что сваи погружены в грунт на всю глубину или выступают над поверхностью грунта на высоту не более 2 м при их расположении внутри помещения здания (сооружения).

При необходимости прорезки других видов грунтов допустимость применения свай рассматриваемой конструкции устанавливается пробной забивкой.

Опирание нижних концов свай допускается на все виды грунтов, за исключением скальных и вечномерзлых, торфов, заторфованных грунтов, слабых грунтов типа илов, глинистых текучей консистенции и других видов сильносжимаемых грунтов, с учетом дополнительных указаний, приведенных в рабочих чертежах свай.

Указанные сваи рекомендуется применять для фундаментов любых зданий и сооружений, за исключением мостов и портовых гидротехнических сооружений, когда они проходят по номенклатуре и параметрам свай, предусмотренных рабочими чертежами, удовлетворяют результатам расчета и грунтовым условиям строительной площадки. Такие сваи не допускается применять в пучинистых грунтах, если силы пучения превышают величину вертикальной вдавливающей нагрузки на сваю, и при наличии сил выдергивающих, сейсмических, а также при необходимости погружения их в грунт с помощью вибрации.

Применение свай без поперечного армирования позволяет снизить расход стали в среднем до 40% по сравнению со сваями с предварительно-напряженной продольной арматурой с поперечным армированием и до 70% по сравнению со сваями с ненапрягаемой продольной арматурой и с поперечным армированием, а также снизить трудоемкость их изготовления на заводах железобетонных конструкций.

Технические требования Сваи должны изготовляться в соответствии с требованиями стандарта ГОСТ 19 804.0−78.

Назначение, область применения, общие технические требования, допускаемые отклонения от проектных размеров, методы испытаний, маркировка, транспортирование и хранение свай должны соответствовать указанным в ГОСТ 19 804.0−78.

Сваи должны изготовляться из тяжелого бетона марки по прочности на сжатие не ниже 300 кгс/см2.

Отпускная прочность бетона свай в момент отгрузки их с предприятия-изготовителя должна быть не ниже 100% проектной.

Натяжение арматуры классов Вр-II и К-7 следует осущеcтвлять механическим способом, натяжение арматуры классов A-IV A-V, Aт-IV и Aт-V — электротермическим или механическим способом.

Прочность бетона в момент отпуска натяжения арматуры (передаточная прочность) должна быть не ниже 200 кгс/см2.

После отпуска натяжения арматура должна быть срезана заподлицо с бетоном острия и в углублении торца сваи.

Расстояние между осями проволок должно быть не менее 15 мм. Максимальное расстояние от центра тяжести поперечного сечения сваи до оси наиболее удаленной проволоки не должно превышать 25 мм.

Расстояние между осями канатов должно быть не менее диаметра каната, но не более 50 мм.

Голова сваи должна быть усилена сетками из проволоки класса B-I или Вр-1 диаметром 5 мм по ГОСТ 6727–80.

Острие сваи должно быть усилено спиралью из проволоки класса B-I диаметром 5 мм по ГОСТ 6727–80.

Петли для подъема свай, штыри и спираль в острие сваи должны быть привязаны к продольной арматуре сваи вязальной проволокой.

Для петель следует применять горячекатаную арматурную сталь класса A-I марок ВСт3сп2 и ВСт3пс2.

В случае транспортирования свай при температуре — 40 °C и ниже не допускается применять сталь марки ВСт3пс2.

1.3 Проектирование технологии производства

1.3.1 Выбор вида бетона, технологических параметров и способов

изготовления и уплотнения бетонной смеси Для производства всей номенклатуры изделий впускаемых предприятием применяется тяжелый бетон классов С20/25, С25/30, С30/37 с марками по морозостойкости F500 и водонепроницаемости W10.

Для производства свай применяется тяжелый бетон по ГОСТ 26 633–91 класса С25/30, марка бетона по морозостойкости и водонепроницаемости должна соответствовать маркам по морозостойкости и водонепроницаемости, установленным проектной документации конкретного здания, сооружения указанным при заказе.

Марка бетона по морозостойкости не должна быть ниже F50 а по водонепроницаемости не должна быть ниже W2.

Бетонная смесь для свай должна соответствовать СТБ 1035−96 «Смеси бетонные. Технические условия». Показатель удобоукладываемости бетонной смеси — пластичность П1 (ОК=1−4см).Приготовление бетона осуществляется в планетарных смесителях принудительного действия.

Уплотнение бетона осуществляется путем вибрации глубинными вибраторами.

1.3.2 Выбор материалов для изготовления изделий и проектирование

состава бетона При выборе материалов для изготовления декоративных ограждений будем руководствоваться НД на цемент, мелкий и крупный заполнитель, техническую воду, химические добавки и арматурную сталь.

Цемент, щебень, песок, вода и химические добавки

Цемент

Для производства преднапряженных свай используется портландцемент марок М300? М500. Цемент должен соответствовать нормам и требованиям в соответствии с ГОСТ 10 178–85 «Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия».

Щебень:

В качестве крупного заполнителя принимают гранитный щебень, качество которого должно соответствовать требованиям ГОСТ 8267–93 «Щебень из природного камня для строительных работ. Технические условия». Содержание пылевидных и глинистых частиц в щебне из осадочных пород не должно превышать для бетонов класса С20/25 и выше — 2% по массе. Щебень с зёрнами крупностью свыше 40 мм не допускается применять при изготовлении бетонной смеси. Морозостойкость крупных заполнителей должна быть не ниже нормированной марки бетона по морозостойкости.

Песок:

В качестве мелкого заполнителя применяют кварцевый песок, который должен удовлетворять требованиям ГОСТ 8736–93 «Песок для строительных работ. Технические условия».

Для производства свай модуль крупности песка должен быть 2−2,5.

Вода:

На заводе используется техническая вода. Вода должна удовлетворять всем нормам, указанным в СТБ 1114−98 «Вода для бетонов и растворов. Технические условия».

При применении технической воды испытания проводят один раз в год на содержание растворимых солей, сульфатов, хлоридов и взвешенных частиц, а также на соответствие другим техническим требованиям.

Химические добавки должны соответствовать нормативным документам, по которым они выпускаются:

суперпластификатор С-3 -ТУ 6−14−625−80;

сульфат натрия — ГОСТ 21 458–75.

Допускается применение других химических добавок при изготовлении бетонной смеси при условии выполнения подбора состава бетона по СТБ 1182−99.

Сталь арматурная и проволока

Для арматуры применяется сталь арматурная указанная в рабочих чертежах изделий,

Таблица № 3 Вид используемой арматуры.

Диаметр проволоки должен соответствовать рабочим чертежам изделий. Сварные сетки изготавливают контактной точечной сваркой в соответствии с ГОСТ 10 922–90 «Арматурные и закладные изделия сварные, соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций».

Проектирование состава бетона Аналитический расчет состава смеси тяжелого бетона БСГТ П1 С25/30 F50 W2

СТБ 1182−99:

Требуемая прочность бетона R_б=38,6 МПа Требуемая ОК=3 см.

Имеющиеся материалы:

Цемент:

R_ц=52 МПа

К_нг=0,28

?_ц=3100 кг/м³

?_ист=2600 кг/м³

Песок: ?_п=2700 кг/м³ ?_пв=1810 кг/м³

Таблица 4- Параметры мелкого заполнителя

Щебень:

?_щ=2650 кг/м³

?_щв=1650 кг/м³

Таблица 5- Параметры крупного заполнителя

Определяем пустотность песка:

Определяем пустотность щебня:

=

Определяем минимальную пустотность смеси заполнителей (когда песок заполняет всю межзерновую пустотность щебня):

Определяем удельную поверхность песка:

S_уд.п.= 0,001 · ?S_{п.i .}· F_п.i.

S_уд.п.= 0,001 · (9,4 · 10+20,2 · 25+37 · 25+72 · 20+141 · 15+293 · 5)=6,544 м³/кг.

Определяем удельную водопотребность щебня:

B_уд.щ.= 0,001 · ?W_{щ.i .}· F_щ.i.

B_уд.щ.= 0,001 · (1,2 · 60+0,9 · 40)=0,011 кг/кг.

Определяем удельное количество воды, адсорбированное поверхностью песка:

B_уд.ад.п= 0,0001 · ?W_п.ад.i.· F_п.i.

B_уд.ад.п= 0,0001 · (0,37 · 10+0,81 · 25+1,48 · 25+2,86 · 20+2,65 · 15+11,7 · 5)=0,0261 кг/кг Определяем удельное количество воды, адсорбированное поверхностью щебня:

B_уд.ад.щ= 0,0001 · ?W_щ.ад.i.· F_щ.i.

B_уд.ад.щ= 0,0001 · (0,8 · 60+0,5 · 40)=0,0069 кг/кг.

Задаемся объемом щебня:

м³.

Определяем по графику объем песка:

м³.

Определяем по графику пустотность смеси заполнителей:

Определяем количество песка:

кг.

Определяем поверхность смеси заполнителей:

м².

Определяем выход бетона (за счет увеличения бетонной смеси из-за обмазывания каждого зерна заполнителя цементным гелем толщиной 13 мкм):

м³.

Определяем объем цементного геля (он состоит из объема, идущего на обмазывание каждого зерна заполнителя и на заполнение пустот между зернами заполнителя):

м³.

Уточняем расход песка:

кг.

Уточняем расход щебня:

кг.

Определяем общую водопотребнсть смеси заполнителей:

кг.

Определяем количество воды, адсорбированное заполнителем:

кг.

Задаемся относительным водосодержанием цементного геля:

Определяем расход цемента:

кг.

Определяем бетонной смеси:

Определяем прочность бетона:

МПа.

Рассчитываем осадку бетонной смеси:

Задаемся т/м³ и добавкой. Определяем осадку конуса:

Определяем уточненный выход бетонной смеси:

Рассчитываем расход компонентов бетонной смеси:

Цемент:

кг.

Песок:

кг.

Щебень:

кг.

Вода:

л.

Определяем плотность бетонной смеси:

кг.

Таблица 7. Принятые составы бетона и их характеристики.

1.3.3 Основные положения проектирования технологии

бетоносмесительного цеха Схема и устройство БСЦ

Приготовление бетонной смеси на проектируемом предприятии осуществляется в бетоносмесительном цехе. Бетоносмесительный цех завода скомпонован по вертикальной схеме и состоит из 5 отделений: надбункерное, бункерное, дозировочное, смесительное и выдачи бетонной смеси.

Рисунок 2 — Технологическая схема приготовления бетонной смеси.

1-воронка выдачи готовой смеси; 2-бетоносмеситель; 3-сборная воронка; 4, 21, 22-двухфракционные дозаторы цемента, заполнителей, жидкости соответственно; 5, 17, 18, 19-расходные бункера заполнителей, воды, добавок и цемента соответственно; 6-фильтры; 7-указатель уровня; 8-вентиляторы; 9-свободообрушители песка; 10-вибраторы; 11-поворотная воронка; 12-двухрукавная течка; 13-ленточный конвейер; 14-передаточный ленточный конвейер; 15-циклон; 16-улавливатель цемента; 20-аспирационная система.

В надбункерном отделении размещаются разгрузочные устройства ленточного конвейера, при помощи которого мелкий и крупный заполнитель поступает в бетоносмесительный цех со склада заполнителей, а также для очистки воздуха от цементной пыли устанавливают циклоны и матерчатые фильтры, так как цемент транспортируется со склада пневматическим способом. Для распределения заполнителей по различным отсекам расходных бункеров применяется поворотная воронка.

Бункерное отделение оснащено системой бункеров для накопления рабочего запаса заполнителей и вяжущих веществ, растворов химических добавок и воды.

Дозировочное отделение, оборудованное аппаратурой для дозирования заполнителей, цемента и жидкостей, расположено под расходными бункерами, емкость которых принимается на 2 часа работы завода. Для подачи отдозированных сухих компонентов бетона в соответствующий бетоносмеситель применяется узел перегрузки с перекидным клапаном на два направления. Вода из дозаторов поступает в смесители самотеком с автоматическим переключением на нужное направление.

Смесительное отделение размещают обычно на втором ярусе, чтобы готовую бетонную смесь подавать через раздаточный бункер на расположенные ниже транспортные средства.

Приготовление бетонной смеси Принимаем смесительный цех циклического действия — одноступенчатый; по схеме расположения смесительных машин в плане — гнездовой; по способу управления — механизированный.

Общий объем одного замеса:

V_З=Q· K_П.СМ/(_Р·N_CM·t_CM·n₃·K_Ч.Н),

где Q — производительность предприятия, м³;

K_П.СМ — коэффициент, учитывающий потери бетонной смеси;

_р — расчетное число рабочих суток в году;

N_CM — число рабочих смен в сутки;

t_см — длительность рабочей смены, ч;

n_З — нормативное число замесов в час;

K_Ч.Н — коэффициент часовой неравномерности выдачи бетонной смеси.

Принимаем для тяжелого конструкционного бетона K_П.СМ=1,005 и K_Ч.Н.=0,8, для бетоносмесителя принудительного действия n_З=35,

_р=253, N_CM=2, t_см=8 ч.

м³.

Принимаем 2 смесителя.

Объем смесителя по загрузке:

V_см =V_З/(n_смб),

где V_З — общий объем одного замеса, м³;

n_см — число смесителей;

_б — коэффициент выхода бетонной смеси, _б=0,67;

V_см=0,794/20,67=0,6 м³.

Принимаем 2 бетоносмесителя типа СБ-146 со следующими техническими характеристиками [3, с. 167]:

Дозировка материалов Принимаем весовые дозаторы циклического действия. Погрешность дозирования заполнителей должна быть не более 2% по массе, дозирования цемента не более 1% по массе, дозирование воды и рабочих растворов жидких добавок не более 1%.

Принимаем для расчета дозаторов и складов заполнителя и цемента по расчету состава бетона:

расход цемента 380 кг/м³;

расход песка максимальный для тяжелого бетона 581 кг/м³ ;

расход щебня максимальный 1275 кг/м³.

Определяем расход компонентов на 1 замес:

Коэффициент выхода бетона К_с=0,67 м³;

Емкость смесителя 750 л;

Объем одного замеса 7500,67=0,5 м³

Ц=3800,5=190 кг/замес;

В=1670,5=83,5 кг/замес;

Щ=12 750,5=637,5 кг/замес;

П=5810,5=290,5 кг/замес.

Плотность песка 1810кг/м³ и щебня 1650 кг/м³.

Плотность цемента 3200 кг/м³.

Принимаем следующие дозаторы (таблица 3).

Таблица 8 — Технические характеристики автоматических дозаторов циклического действия.

Транспорт цемента и заполнителей в расходные бункера Вместимость складов заполнителей и цемента определяем по формуле:

V_СКЛ=n_см•V_см•_б n_з•Q_см •t_см •N_см •з_с,

где n_см — число смесителей;

V_см — объем смесителя;

_б — коэффициент выхода бетонной смеси;

Q_см — расход материала на 1 м³ бетона, м³;

з_с — запас заполнителей или цемента на заводских складах, расчетные рабочие сутки.

Для цемента

Q_см=450 кг/м³=0,45 м³/м³. ;

з_с =7 суток.

Для песка

Q_см=675 кг/м³=0,45 м³/м³. ;

з_с = 7 суток.

Для щебня

Q_см = 1350 кг/м³=0,9 м³/м³. ;

з_с =10 суток.

V_{скл.цем}=20,750,67 350,45827=1733 м³.

С учетом коэффициента заполнения емкостей 0,9

V_{скл.цем}=1733/0,9=1926 м³ = 1926 т.

Принимаем 7 силосных банок емкостью 300 т каждая.

V_{скл.песка}=20,750,67 350,45827=1733 м³.

С учетом коэффициента заполнения: V_{скл.песка}=2251 м³.

V_{скл.щебня}=20,750,67 350,98210/0,9=3944 м³.

На большинстве действующих заводах действует схема склада цемента, приведенная на рисунке 3.

Рисунок 3 — Схема разгрузки-погрузки транспортных средств на складе цемента.

1-маневровая лебедка; 2-вакуумный разгрузчик; 3-винтовой конвейер с очистной секцией; 4-пневматический подъемник; 5-пневматический винтовой насос; 6-аэрожелоб; 7-донный разгружатель; 8-силоса; 9-камера осаждения с фильтром.

Из вагонов цемент в силоса выгружается разгрузчиком всасывающе-нагнетательным ТА-26 с производительностью 20 т/ч. В бетоносмесительный цех цемент подается пневматическим камерным насосом ТА-23 производительностью 30 т/ч.

Принятые типы складов материалов и их характеристики приведены в таблице 9.

Таблица 9 — Технические характеристики складов материалов.

Заполнители подаются в расходные бункера БСЦ ленточным конвейером ТК-3 с шириной ленты 650 мм и производительностью горизонтального 90 т/ч, наклонного под углом 18⁰ — 45 т/ч.

Число отсеков расходных бункеров принимаем равным по ОНТП-7−85 для: цемента -2, для песка — 2, для щебня — 4.

Объем отсеков расходных бункеров для заполнителей и цемента определяется по формуле:

V_отс=2•V_см •_б •n_з •з_ч •Q_см/n_отс,

где V_см — объем смесителя по загрузке, м³;

_б — коэффициент выхода бетонной смеси;

n_з — нормативное число замесов в час;

з_ч — запас материалов в расходных бункерах, ч;

Q_см — расход материала на 1 м³ бетона, м³;

n_отс — число отсеков.

Для цемента запас — 3 ч, для заполнителей — 2 ч.

Для цемента:

V_отс=20,750,673 530,45/2=23,7 м³.

Для песка:

V_отс=20,750,673 520,45/2=15,8 м³.

Для щебня:

V_отс=20,750,673 520,9/4=15,8 м³.

Выдача бетонной смеси Транспортируется бетонная смесь из БСЦ в формовочный цех по бетоновозной эстакаде, оборудованной четырьмя тележками.

Объем приемных бункеров для:

— свай — 0,62 м³;

— ригелей — 0,64 м³;

— плит перекрытия — 0,65 м³;

— ФБС — 0,67

— Плит для ленточных фундаментов — 0,03 м³.

Управление механизмами Механизмами дозировочного управления отделения и бетоносмесительного отделения управляет оператор с центрального пульта, дозирование осуществляется автоматическими циферблатными дозаторами. Они работают в паре с вторичными приборами, установленными в помещении оператора. Управление выпускными затворами дозаторов и бетоносмесителей осуществляется пневмоприводами с электромагнитными клапанами. Всеми производственными процессами управляет оператор из центрального пульта, в котором кроме пульта управления размещен щит технологической световой сигнализации.

1.3.4 Основные положения проектирования технологии арматурного

цеха Арматурные изделия изготавливаются в арматурном цехе. Производство арматурных работ организовано с применением комплексно-механизированных и автоматизированных линий и оборудования для заготовки, сварки, сборки и антикоррозионной защиты элементов арматурных изделий, а также для их транспортирования и пакетирования при максимальном сокращении ручного труда, экономии металла и энергозатрат.

Размещение оборудования и поточно-механизированных линий для производства арматурных работ произведено по видам работ, сохраняя последовательность изготовления арматурных изделий по группам одного назначения (заготовка и гибка стержней, изготовление подъемных и монтажных петель, сварка сеток и плоских каркасов). Транспортировка арматурной стали и полуфабрикатов внутри арматурного цеха, а также подача готовых арматурных изделий в формовочные цехи производится в специальных контейнерах на самоходных передаточных тележках.

Изготовление арматурных изделий для свай без поперечного армирования ствола состоит из:

Технологического процесса изготовления монтажных петель и штыря:

Заготовка арматурных стержней заданной длины для монтажных петель и штырей, пакетирование их в контейнеры:

— подготовка правильно-отрезного станка к работе.

— установка упора.

— установка бухты в бухтодержатель.

— заправка арматуры в правильно-отрезной станок.

— резка арматуры на заготовки и укладка их в контейнеры.

Гнутьё монтажных петель и укладка их в контейнер:

— подача контейнера с заготовкой к гибочному станку.

— подготовка станка к работе.

— гнутьё монтажных петель и укладка их в контейнер.

Подача контейнеров с монтажными петлями и штырями на вывозную тележку.

Технологический процесс изготовления сеток:

Подготовка станка-автомата к работе:

— установка бухты в бухтодержатели.

— заправка проволоки в правильное устройство и цанги.

— установка контейнера для сеток за ножницами станка.

— включение станка.

Работа станка в автоматическом режиме:

— подача проволоки к электродам.

— сварка сетки.

— гнутье и сбрасывание сетки в контейнер.

Технологический процесс изготовления спирали:

Подготовка станка-автомата к работе.

— установка бухты в бухтодержатель.

— заправка проволоки в правильное устройство и цангу.

— установка контейнера для спирали за ножницами станка.

— включение станка.

Работа станка в автоматическом режиме:

— подача проволоки на спиралеобразователь.

— резка спирали и сбрасывание её в контейнер.

Выборка арматуры на одно изделие.

Таблица № 10 — Выборка арматуры на одно изделие.

Определение необходимого оборудования для переработки арматурной стали.

Таблица № 11-Неоходимое оборудование.

Расчёт количества оборудования для переработки арматурной стали Таблица № 12 — Расчёт количества оборудования.

Определим число правильно-резательных станков И-6118

Длина стержня в изделии Число установок определяем по формуле где П_г — годовая производительность завода по изделию, шт;

l_ст — суммарная длина стержней в изделии, м;

n_э — число одновременно обрабатываемых стержней, шт;

П_чф — производительность установки по очистке, м /мин:

Число установок для резки арматуры ?19 СМЖ-322

Число установок СМЖ-32А для сварки арматуры в петли Число установок МТ-1207 для сварки сеток

Число установок СМЖ-34 для гнутья сеток Число установок СМЖ-172А для резки стержней диаметром Число установок СГА-40Б для гнутья петель

1.3.5 Основные положения технологии формовочного цеха Обоснование технологической схемы производства.

Процесс изготовления свай организован по стендовому способу на длинномерном стенде, исходя из совокупности конструктивных и технологических характеристик изделия: габаритных размеров, массы, наличием напрягаемой арматуры, условия формования, а также производительностью предприятия.

При стендовом способе производства изделия изготавливаются в неподвижных формах или на оборудованных для этого местах — стендах. Изделия в процессе их формования и до приобретения бетоном необходимой прочности остаются на месте, в то время как технологическое оборудование и обслуживающие его рабочие звенья перемещаются от одной формы к другой.

Стендовый способ позволяет расширить номенклатуру выпускаемых свай и дает возможность изменить вид выпускаемых изделий, при сравнительно не большой переналадке оборудования.

Технология изготовления.

Технологический передел изготовления свай состоит из следующих технологических процессов:

Распалубка, очистка, смазка форм, расстановка разделительных вкладышей:

— съём крышек протяжного стенда. Крышки снимают мостовым краном, при необходимости удалить конденсат.

— передача предварительного напряжения на бетон путем обрезки канатов дуговой сваркой. Обрезка канатов осуществляется при достижении бетоном требуемой передаточной прочности. Обрезка канатов осуществляется сперва в средней части стенда в каждой линии, затем в вкладыше между сваями. Передачу напряжения необходимо производить плавно, предварительно разогрев место резки канатов.

— строповка сваи за монтажные петли и извлечение из формы. При помощи траверсы производится съем одновременно двух рядом лежащих свай со снятием с них разделительных вкладышей и наконечников острия сваи.

— осмотр изделий, удаление остатков схватившегося бетона с кромок изделий.

— транспортирование свай на пост сдачи готовой продукции или на пост доводки.

— чистка кассеты и разделительных вкладышей от остатков бетона осуществляется в ручную с помощью скребков.

— нанесение равномерного слоя смазки. Кассета и разделительные вкладыши смазываются в ручную с помощью кисти эмульсионной смазкой.

— расстановка разделительных вкладышей. Вкладыши должны быть установлены согласно размеров изготавливаемых изделий и плотно заклиниваться в форме.

Армирование форм для изготовления свай:

— установка бухты с канатом на бухтодержатель.

— протягивание канатов при помощи протяжной машины по всей длине стенда и укладка их в кассеты.

— установка на канаты спиралей.

— натяжение канатов усилием 50% от проектного гидродомкратом СМ-513.

— установка сеток. Сетки развозятся в контейнере при помощи мостового крана и раскладываются в формы вручную. Сетки устанавливаются в проектное положение и привязываются к продольной арматуре вязальной проволокой.

— фиксация спиралей. Спираль в острие должна устанавливаться вплотную к вкладышу и привязываться вязальной проволокой.

— установка и фиксация монтажных петель.

— натяжение канатов до 110% проектного усилия, отпуск до 100%.

— проверка положения вкладышей и сеток.

Формование свай:

— прием бетонной смеси в приемное отделение бетоноукладчика. Укладку бетонной смеси необходимо начинать с острия свай.

— уплотнение бетонной смеси глубинным вибратором. Время вибрирования определяется визуально (20−60 сек) до прекращения оседания бетонной смеси, появления цементного молока и пузырьков.

— установка фиксирующих штырей в проектное положение.

— заглаживание верхней поверхности сваи.

Термовлажностная обработка:

— закрытие протяжного стенда крышками. В замки стыковок крышек засыпать влажный песок. Гидрозатворы стенда должны быть заполнены водой или влажным песком. Контрольные образцы — кубы следует устанавливать в специальных нишах камерах, находящихся в крышке кассеты.

— термовлажностная обработка по режиму 9(3+4+2):

3 ч подъем теипературы

4 ч изотермический прогрев

2 ч охлаждение изделия

Влажность пара — 90 — 100%. Подъем температуры 35−40c в час.

Рисунок 4 — График режима ТВО для декоративных ограждений Процесс доводки:

— установка свай на пост доводки.

— при необходимости провести доводку изделия. Обрезка концов канатов заподлицо с бетоном и их заделка цементо-песчаным раствором или битумным лаком. Устранение мелких дефектов внешнего вида.

— нанести на боковую поверхность сваи на расстоянии 50 см. от торца или на торец маркировочные знаки в соответствии с требованиями ГОСТ 13 015.2−81. Содержание маркировочных надписей должно соответствовать рабочим чертежам.

— приемка свай отделом технического контроля.

Проектирование технологической линии и циклограммы

Расчет технологических параметров изготовления изделий проводим на основании технологии изготовления продукции.

Для стендового способа производства рассчитывают плановый цикл выпуска продукции:

ч Здесь М_ст — число стендов для изготовления заданного вида изделий, шт.;

N_и — количество изделий, одновременно формуемых на стенде, шт.;

Q_год — годовая плановая производительность изделий в штуках;

В_р — годовой фонд рабочего времени;

шт Фонд времени рассчитывается по зависимости:

ч.

Здесь

n_год — количество рабочих суток в году, для стендового производства принимается n_год=253 сут.;

t_см — продолжительность рабочей смены t_см=8 ч.;

q_см — количество смен в сутки

ч.

Расчёт продолжительности цикла.

Расчет рабочей продолжительности цикла производится путем разработки структуры организационно-технологического процесса изготовления изделий (табл. 5.1), отражающей его разделения на элементарные циклы и составляющие их операции, а также определения продолжительности последних (табл. 5.2) исходя из норм времени и фактических условий выполнения каждой операции.

Для расчета рабочей продолжительности цикла устанавливаем продолжительность каждой операции технологического цикла изготовления

мин

или

мин.,

Здесь

l — расчетное расстояние рабочего или транспортного хода машины в м.;

Р — объем работ (м³; м²; т)

V — скорость (рабочая или транспортная) передвижения машины или скорость выполнения работ;

а — расчетное количество проходов машины для выполнения рассматриваемой работы;

t_р — режимное время машины или продолжительность операций, выполнение которых приостанавливает работу машины.

Продолжительность операций, выполняемых вручную, рассчитывают по зависимости;

мин.

Здесь Р — объем работ;

t_н — норма времени на единицу объема работ в чел-мин.;

N_н — число исполнителей, для которых установлена норма времени;

N — фактическое число исполнителей;

— коэффициент, учитывающий уменьшение нормы времени при использовании средств малой механизации или ее увеличение за счет времени на личные нужды (при работе на посту до трех рабочих). Принимают равным единице.

Расчет продолжительности операций приведен в таблице:

Таблица № 13- Организационно-технологическая структура процесса изготовления изделий.

Технологическая линия и циклограмма представлены на листе чертежей.

Фформовщик изделий и конструкций.

Время тепловой обработки — 9 ч Подготовительных операций — 4,73 ч Формование — 3.17 ч

Т_ц=t_ф+t_по+t_то

Т_ц=4,73+3,17+9=16,9 ч Т_ц/ Т_пл=16,9/17,27=0,979

что меньше 1, значит продолжительность технологического цикла приемлема.

Таблица № 14 — Расчёт продолжительности операций.

Определение количества основного и вспомогательного оборудования Исходными данными для определения количества технологических линий и их оборудования является расчетная годовая производительность пролета, время технологического цикла, режим работы предприятия.

При стендовом способе производства количество стендов определяют по формуле:

шт;

Принимаем два стенда с Т_ц=16,9 ч.

Максимальная производительность запроектированного производства:

м³

Принимаем 1 линию производства Коэффициент оборачиваемости стендов:

Число тепловых установок периодического действия определим по выражению

шт.

где N₀— годовая производительность линии, м³;

цпродолжительность цикла работы установки (с учетом времени предварительной выдержки, загрузки и разгрузки, длительности тепловой обработки), ч;

Vбсуммарный объем бетона, одновременно обрабатываемого в одной установке, м³

Мчисло рабочих дней в году;

Кчисло смен;

Zпродолжительность рабочей смены, ч.

шт.

Таблица 15- Данные об основном производственном оборудовании

1.3.6 Определение необходимой производственной площади цеха и

высоты цеха до низа стропильных конструкций Площадь проектируемого БСЦ принимаем равным 72 м² (6м х12 м) с учётом размещения 2-х бетоносмесителей в плане. Примыкание к формовочному цеху 12-метровой стороной.

Определение производственной площади арматурного цеха.

Производство арматурных изделий за 1 год для обеспечения выпуска свай определяем с учётом расхода стали на одно изделие. По ГОСТ 19 084.4−78 масса стали на одну сваю составляет:

класс S1200-? 9- 5,83 кг класс S240 —? 10−0 0,83 кг класс S240-? 12−1,82 кг класс B-I диаметром 5мм- 4,42 кг Всего-12,9 кг Объёмная доля армирования составляет:

На обеспечение годового выпуска свай необходимо стали:

Арматурный цех предназначен обслуживать не менее 3 формовочных пролетов. Предположим, что кроме пролёта по производству свай предприятие будет иметь ещё три пролета с производительностью 75 000 м³. При этом процент армирования составит 0,3%.

На обеспечение годового выпуска в этих пролётах необходимо стали:

Производственная площадь арматурного цеха составит:

где m_a — производство арматурных изделий в год, т;

С_а — съем арматурных изделий с 1 м² площади цеха в год, равный 4 т.

Вспомогательная площадь между отделениями арматурного цеха для хранения запаса полуфабрикатов арматурных элементов и размещения в цехе готовых арматурных изделий определяется по формуле:

S_a.з= m_aз_а.э/(_рN_смt_см m_у.а),

где m_a — потребность в арматурных изделиях в год, т;

з_а.э — норма запаса арматурных элементов, ч;

m_у.а — усредненная масса арматурных изделий, размещенных на 1 м² площади цеха, т.

з_а.э=8 ч; m_у.а=0,01 т. 1, с. 12]

Площадь для хранения арматурной стали:

S_а.скл= m_а з_а.с/(_рm_у.с),

где з_а.с — норма запаса арматурной стали на складе, сут;

m_у.с — усредненная масса металла, размещенных на 1 м² площади склада, т.

з_а.с=20 суток; m_у.с=0,15 т. 1, с.11]

S_а.скл=372 520/(2532?8?0,15)=123 м².

Если учесть, что участок пролёта, равный одному шагу несущих конструкций, будет использован под размещение железнодорожного пути по доставке арматуры (площадь 18?12=12м²), арматурный цех со складом арматуры и подъездными путями разместится в пролёте УТП-I

736.2+123+931.52+216=2010<2592м²

Площадь, занимаемая тележкой для вывоза готовой продукции

м²

где b_тел — ширина телеги, м;

L_к — длина колеи в цехе, м.

м²

Площадь для хранения запаса арматурных изделий

м²

где m_a — потребление арматурных изделий в год, т;

З_а — норма запаса арматурных элементов (4 часа);

m_уа — масса арматурных изделий, размещаемых на 1 м² площади, т/м².

м²

Площадь, занимаемая бетоновозной эстакадой

м²

где b_пр — ширина пролета, м;

12 — ширина эстакады, м.

м²

Площадь для выдержки готовых изделий

м²

где t_хр — время выдержки изделий в цехе, ч (16,9);

V_хр.и. — объем изделий, размещаемый на 1 м² площади, м³/м² (1).

м²

Определение высоты цеха до низа стропильных конструкций

Н=h₁+h₂+h₃+h₄+h₅+h₆

H_кр — отметка верха кранового рельса.

h₁ — наибольшая высота технологического оборудования, м.

h₂ — минимальное расстояние между оборудованием и грузом, h₂=1500 мм.

h₃ — высота наиболее крупногабаритного груза.

h₄ — расстояние от верха груза до центра крюка, определяемое конструкцией траверсы либо строп, h₄=1000 мм.