Классификация и конструкция форм

В производстве сборного железобетона формы являются самым массовым и металлоемким видом технологического оборудования. От них в значительной степени зависят как технико-экономические показатели производства, так и качество железобетонных изделий.

Конструкция форм должна обеспечивать требуемые геометрию и размеры изделий, простоту, удобство сборки и разработки, чистки и смазки, плотность соединений отдельных сборочных единиц и отклонение размеров в пределах допускаемого, а также степень их соответствия технологии производства изделий. Как правило, допускаемые отклонения на размеры форм примерно вдвое меньше допускаемых отклонений на размеры соответствующих железобетонных изделий.

Рис. . Сечения поддона с балками разных типов: а - балки из прокатных профилей; б - то же, крепление к обшивке поддона с помощью компенсаторов; в - балки из гнутых профилей; г - то же, крепление к обшивке поддона помощью листовых компенсаторов; 1 - обшивка; 2 - швеллер; 3 - гнутый неравнополочный уголок; 4 - листовой компенсатор.

Формы классифицируют по назначению, технологической схеме производства, основным показателям технологического оборудования, конструкции и материалу. Применяемые при изготовлении железобетонных изделий формы подразделяются на передвижные, переносные и стационарные; поддоны; формы с откидными или раздвижными бортами; неразъемные; индивидуальные и групповые; стальные, деревянно-металлические, пластмассовые (полимерные), железобетонные и комбинированные; силовые и не силовые; обычные и термоформы; без оснастки и со сменной оснасткой; с приводом оснастки и без привода.

Материал для форм выбирают на основании технико-экономических расчетов. Наибольшее применение получили металлические формы. Формы из неметаллических материалов (деревянные, стеклопластиковые и железобетонные) рекомендуются для производства мало- и среднесерийной продукции или единичного изготовления. Расчетная оборачиваемость неметаллических форм составляет: деревянных – 15…120 циклов; стеклопластиковых - 200 ... 400; железобетонных - 300 циклов.

Основными элементами форм являются: поддон, бортовая оснастка, шарнирные или другие соединения для крепления бортов к поддону, замки для крепления бортов между собой, устройства для монтажа, передвижения или для захвата формы грузоподъемными средствами.

Рис. . Сечения бортов замкнутого профиля: а - при использовании для замыкания прокатных профилей; б - то же, гнутых профилей; 1- лист; 2 - швеллер; 3 - 4 - уголки; 5 - листовой компенсатор; 6 - гнутый швеллер.

По конструкции применяемые поддоны в основном одинаковые и отличаются лишь размерами применяемого профильного металла. В термоформах дополнительно приваривается сплошной лист снизу для образования паровой полости и монтируются устройства для равномерного распределения пара по всей полости и выпуска конденсата. Конструкция бортов форм весьма разнообразна. Борта сварены, как правило, из листового и фасонного проката и гнутых профилей. В настоящее время применяются борта закрытого коробчатого сечения.

На всех формах применяют почти однотипные шарниры. Съемную бортовую оснастку крепят винтовыми устройствами с ручным, пневматическим, гидравлическим и электромеханическим приводами. Для крепления бортов применяют клиновые, рычажные с пружинящей скобой, накидные с фиксирующим зубом и другие замковые устройства.

Рис. Конструкция шарниров для соединения бортов с поддоном:

а - Проектстальконструкции; б – унифицированная

НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ ФОРМ

Формы стационарные, переносные и передвижные, предназначенные для изготовления железобетонных конструкций с ненапрягаемой арматурой, рассчитывают как балку, лежащую на двух опорах и имеющую равномерно распределенную нагрузку от массы конструкции, массы бетонной смеси и арматуры, а в некоторых случаях и от пригрузочных устройств, по методике, изложенной в учебных пособиях по сопротивлению материалов и строительной механике. В случае изготовления изделий с напрягаемой арматурой при расчете форм учитывают дополнительные силы и моменты от натяжения арматуры.

Для ориентировочных расчетов можно пользоваться значениями удельной металлоемкости, характеризующей отношение массы формы к объему изготовляемых изделий .

Постоянное совершенствование конструкций форм необходимо для повышения их эффективности. При проектировании форм следует обеспечить минимальные деформации при наименьшей массе. Заданную жесткость при минимальной массе форм можно получить только на основе рациональных конструктивных схем.

В формах с напрягаемой арматурой, фиксируемой на упорах поддона, совмещение оси напряженной арматуры с центральной плоскостью сечения обеспечивает снижение эксцентриситета, изгибающего момента и прогиба формы. Совмещение оси и плоскости в формах для плоских плит и настилов и линейных изделий прямоугольного (трапецеидального, треугольного) сечения достигается бесшарнирным соединением бортов с поддоном или постановкой высоких наружных балок. В формах для ребристых плит совмещения легко достигнуть соответствующим расположением материала по высоте сечения. Во всех формах надо стремиться к эксцентриситету, близкому к нулю.

Упругие и отжимные борта, гибкий поддон, пружинящие разделительные перегородки (стенки), обеспечивающие извлечение изделий из формы за счет упругой работы стали, создают жесткую конструкцию, в которой поддон и борта составляют единое целое, В формах с упругоработающими элементами отсутствуют зазоры, благодаря чему исключаются вытекание цементного теста и подсос воздуха в форму при формовании.

Расположение внутренних балок несущего каркаса поддона под углом 45 ° к осям симметрии повышает жесткость конструкции на кручение в 5...20 раз и на изгиб на 10...15 %. диагональные раскосы выполняют из швеллеров, гнутых неравнополочных уголков или полосовой стали.

Трехточечное опирание форм по сравнению с обычной схемой опирания позволяет снизить их деформативность. Одновременно исключаются постоянные искривления рабочей поверхности поддона, уменьшается число подъемных и опорных устройств. При опирании в трех точках масса форм снижается на 15 ... 20%.

Применение бортов замкнутого сечения, закрепленных на шарнирах, обеспечивает снижение их деформаций в 8 ... 20 раз. Борта должны быть достаточно широкими и выполняться, как правило, из двух элементов: листа в гнутого швеллера с равными или неравными полками. Оси шарниров следует располагать как можно ближе к бортам по вертикали.