Раздел 2. Заготовка ненапрягаемой арматуры

2.1 Классификация ненапрягаемых арматурных элементов

Для армирования железобетонных конструкций и изделий применяют следующие разновидности арматурных изделий (рис 16).

Р ис. 16 Арматурные изделия заводского изготовления: а –плоская сетка, б,в – плоские каркасы, г,д,е – пространственные каркасы, ж,з – гнутая сетка, криволинейный гнутый каркас, и – закладные сварные детали.

А) Отдельные прямые или гнутые стержни заданных размеров с анкерами или без них. Могут также использоваться пакеты проволок, канаты для армирования обычных или предварительно напряжённых железобетонных изделий и конструкций.

Б) Сварные арматурные сетки прямые и гнутые из проволоки, а также из горячекатаных стержней гладких или периодического профиля. Для арматурных сеток применяется сталь диаметром от 3 до 40 мм. Сварные арматурные сетки изготовляют из стержней, расположен­ных в двух взаимно перпендикулярных направлениях и соединенных в местах пересечений сваркой (крестообразное соединение).

В одном направлении сетки имеют стержни одинакового диаметра. Сетки изготовляют с расположением рабочей арматуры: в одном направлении (продольном или поперечном) и распределительной арматурой в другом направлении; в обоих направлениях.

Сетки изготовляют плоскими или рулонными. Рулонными изготовляют сетки с продольными стержнями из арматурной проволоки диаметрами до 5 мм включительно при поперечных стержнях диаметрами до 10 мм включительно.

Сварные плоские и рулонные арматурные сетки, изготовляемые предприятиями строительной индустрии на многоэлектродных сварочных машинах, должны соответствовать требованиям ГОСТ 23279.

Сварные рулонные сетки, изготовляемые метизной промышлен­ностью из арматурной проволоки диаметром 5 мм, — по ГОСТ 8478.

Конструкция сварных соединений, выполняемых в заводских усло­виях и при монтаже сборных и возведении монолитных железобетонных кон­струкций, должна соответствовать ГОСТ 14098.

Крестообразные соединения типов К1 и К2 по ГОСТ 14098, которые должны обеспечивать восприятие арматурой сеток и каркасов напряжений не менее ее расчетных сопротивлений, подлежат выполнению с нормируемой прочностью.

Сетки подразделяют на тяжелые и легкие. К тяжелым относят сетки, имеющие хотя бы в одном направлении стержни d 12 мм и более. К легким относят сетки с продольными и поперечными стержнями d от 3 до 10 мм.

Сетки изготовляют следующих типов (рис.17 и 18):

1 - тяжелые с рабочей арматурой в продольном направлении, диаметр которой больше диаметра распределительной арматуры;

2 - тяжелые с рабочей арматурой в обоих направлениях;

3 - тяжелые с рабочей арматурой в поперечном направлении, диаметр которой больше диаметра распределительной арматуры;

4 - легкие с поперечными стержнями на всю ширину сетки;

5 - легкие со смещенными поперечными стержнями.

Тип 1 с прямоугольной ячейкой, вытянутой в продольном направлении

Длина сеток 1 типа от 850 до 9000 мм, ширина – 650…3050 мм, d = 12…40 мм, d₁= 6…16 мм.

Тип 2 с квадратной ячейкой

Длина сеток 2 типа от 850 до 5950 мм, ширина – 650…3050 мм, d = 12…25 мм, d₁= 6…16 мм.

Тип 3 с прямоугольной ячейкой, вытянутой в поперечном направлении

Длина сеток 3 типа от 850 до 6250 мм, ширина – 650…3050 мм, d = 6…16 мм, d₁= 12…25мм.

Рис.17 Тяжёлые сетки

В качестве рабочей арматуры в тяжелых сетках следует применять стержневую горячекатаную арматурную сталь класса А-III (А400) диаметрами 12- 40 мм и термомеханически упрочненную арматурную сталь класса Ат-IIIC (Ат400С) диаметрами 12-18 мм.

При технико-экономических обоснованиях в качестве рабочей арматуры допускается применение стержневой горячекатаной арматурной стали классов А-II (А300) и А-I (А240) диаметрами 12-32 мм.

В качестве распределительной арматуры в тяжелых сетках типа 1 применяют арматурную сталь класса А-III (А400) и Ат-IIIC (Ат400С) диаметрами 6 - 16, в сетках типа 3 - арматурную сталь класса А-II (А300) диаметрами 10-16 мм и класса А-I (А240) диаметрами 6-16 мм.

Тип 4 с поперечными стержнями на всю ширину сетки

Длина сеток 4 типа от 850 до 9000 мм, ширина – 650…3800 мм, d = 3…10 мм, d₁= 3…10мм.

Тип 5 со смещёнными поперечными стержнями

Длина сеток 5 типа от 3950 до 9000 мм, ширина – 650…3800 мм, d = 3…5 мм, d₁= 5…10мм.

Рис. 18. Лёгкие сетки

Легкие сетки следует изготовлять из арматурной проволоки класса Вр-I (Вр400) диаметрами 3-5 мм, стержневой горячекатаной арматурной стали классов А-III (А400) и А-I (А240) диаметрами 6-10 мм.

В качестве распределительной арматуры допускается применять арматурную проволоку класса B-I (В400) диаметрами 3-5 мм.

Крестообразные соединения стержней в сетках следует осуществлять контактной точечной сваркой в соответствии с требованиями ГОСТ 14098-85.Режимы сварки должны соответствовать требованиям СН 393-78.

В сетках с рабочей арматурой из гладкой стержневой арматурной стали класса А-I должны быть сварены все пересечения стержней.

В сетках с рабочей арматурой периодического профиля (стержневой и проволочной) допускается сварка пересечений стержней через одно или через два пересечения в шахматном порядке, если в рабочих чертежах отсутствуют специальные указания.

В арматурной сетке допускается наличие не более двух несваренных пересечений стержней на площади 1 м² сетки из числа пересечений, подлежащих сварке.

Стержни в местах сварки при испытании на растяжение (ослабленные в местах пересечений и стыков) должны иметь разрывное усилие или временное сопротивление разрыву не ниже требуемого по ГОСТ 10922-75.

Требования к прочности сварных соединений стержней на срез - по ГОСТ 10922-75. Если к сварным соединениям стержней из арматурной стали периодического профиля, расположенных в двух или одном направлении, не предъявляют требования равнопрочности, то браковочная нагрузка при испытании на срез должна составлять не менее 50% разрывного усилия арматурной проволоки или временного сопротивления разрыву арматурной стали меньшего диаметра.

Крестообразные соединения стержней сеток не должны разрушаться от ударных воздействий при свободном сбрасывании сеток с высоты 1 м.

Стыковые соединения стержневой арматурной стали следует осуществлять контактной стыковой сваркой по ГОСТ 14098-85. Режимы сварки - по СН 393-78.

Рабочая арматура на длине стержня 6 м не должна иметь более двух стыковых соединений, а на длине стержня 12 м - более трех стыковых соединений. Стыковые соединения стержней одного направления в пределах шага арматуры в другом направлении допускаются не менее чем через три стержня.

Значения относительной осадки в крестообразных сварных соединениях стержней (в долях меньшего диаметра свариваемых стержней) должны быть при арматурной стали классов:

A-I	от 0,16 до 0,5
A-II, A-III, Aт-IIIC	от 0,2 до 0,8
Bp-I и B-I	от 0,2 до 0,5

Значения действительных отклонений геометрических параметров сеток не должны превышать предельных, указанных в ГОСТ 10922-75.

Продольные и поперечные стержни в сетках должны быть прямолинейными. Значения действительных отклонений от прямо-линейности стержней не должны превышать 6 мм на длине стержня 1 м.

Расстояние между стержнями - основной шаг стержней в одном направлении следует принимать одинаковым.

В тяжелых сетках типа 1 для поперечных стержней у края сетки допускается применение доборного шага 100, 200 и 300 мм.

В легких сетках помимо основного шага стержней в продольном направлении допускается применение доборного шага у краев сетки, а также в месте ее резки. Доборный шаг продольных стержней принимают от 50 мм до размера основного шага кратно 10 мм у края сетки и кратно 50 мм в месте резки сетки. Доборный шаг поперечных стержней принимают от 50 до 250 мм кратно 10 мм.

Размеры выпусков продольных и поперечных стержней следует принимать равными 25 мм или кратными 25 мм. В легких сетках, изготовляемых в одну полосу, размеры выпусков продольных стержней допускается принимать от 30 до 200 мм кратно 5 мм, а размеры выпусков поперечных стержней - равными 15, 20 и 30 мм, а также от 25 до 100 мм кратно 25 мм.

Сетки обозначают марками следующей структуры

где - обозначение типа сетки;

- буквенное обозначение наименования сварной сетки (с добавлением для рулонных сеток индекса "р" - Ср);

- диаметр соответственно продольных и поперечных стержней с указанием класса арматурной стали;

- соответственно ширина и длина сетки в сантиметрах.

В марке сетки дополнительно приводят:

для легких сеток, а также тяжелых сеток типа 3 с основным шагом продольных стержней 400 мм после диаметра стержней (через тире) значение шага стержней в миллиметрах;

для сеток с доборным шагом - соответственно над чертой или под чертой значения доборного шага продольных или поперечных стержней в миллиметрах (в скобках).

Для сеток с размерами выпусков поперечных и продольных стержней, отличающимися от 25 мм, марку сетки после обозначения длины сетки дополняют

где , - значения выпусков продольных стержней (при приводят только одно значение в миллиметрах);

- значение выпусков поперечных стержней в миллиметрах.

Плоские сетки должны быть связаны в пакеты. Масса пакета не должна превышать 3 т. Пакет сеток должен быть связан мягкой проволокой не менее чем в четырех местах, а рулон сетки - не менее чем в трех местах. К каждому пакету и рулону сеток должно быть прикреплено не менее двух металлических или фанерных бирок, на которых указывают:

наименование или товарный знак предприятия-изготовителя;

условное обозначение сеток;

количество сеток в пакете;

масса пакета или рулона в т;

номер партии и дату изготовления.

Бирки должны прикрепляться с разных сторон пакета и рулона.

Каждая партия сеток, поставляемых специализированными заводами арматурных изделий, должна сопровождаться документом о качестве, в котором указывают:

наименование и адрес предприятия-изготовителя;

номер и дату выдачи документа;

номер партии;

наименование изделий с указанием их марок и количества в партии;

дату изготовления.

Документ должен быть подписан работником, ответственным за технический контроль предприятия-изготовителя.

Сетки следует транспортировать в горизонтальном положении. При погрузке, транспортировании и разгрузке сеток должны соблюдаться меры, обеспечивающие их сохранность от повреждения. Способы выполнения погрузочно-разгрузочных работ должны соответствовать предусмотренным правилам техники безопасности в строительстве.

Сетки должны храниться в крытом помещении. Пакеты сеток следует хранить раздельно по маркам в штабелях высотой не более 2 м. Рулоны сеток складируют не более чем в три яруса. При складировании сеток между штабелями должен быть обеспечен свободный проход шириной не менее 0,5 м.

При хранении и транспортировании каждый пакет должен опираться на деревянные подкладки и прокладки толщиной не менее 30 мм. Подкладки под сетки следует укладывать по плотному, тщательно выровненному основанию. При хранении сеток в штабелях прокладки между пакетами по высоте штабеля должны быть расположены по вертикали одна над другой.

В) Арматурные каркасы. Сварные арматурные каркасы изготовляют из продольных и попе­речных стержней, соединенных в местах пересечений сваркой (крестообразное соединение). Продольные и поперечные стержни каркасов в одном направлении имеют стержни одинакового или разных диаметров. Каркасы изготовляют плоскими или пространственными.

Плоские каркасы имеют поперечные стержни, расположенные в одной плоскости и предназначенные для армирования линейных изгибаемых или растянутых железобетонных элементов и конструкций с малой шириной поперечного сечения. Плоские сварные каркасы шириной 80…600 мм из стержней диаметром до 40 мм и более изготавливаются из свариваемой стали: для рабочей арматуры классов А-Ш (А400, А500С), А-1У (А600), для распределительной (поперечной) – А-П (А300), А-Ш (А400, А500С). В каркасах может быть от 2 до 6 продольных рабочих и монтажных стержней. Плоские каркасы применяются для армирования тяжелонагруженных балок, перемычек, плит, колонн, ригелей и др.

Пространственные каркасы изготовляют с поперечными стержнями, рас­положенными в разных плоскостях.

Г) Стальные монтажные петли служат для захвата сборных железобетонных изделий при транспортировке и монтаже. Сварные закладные изделия, используемые для соединения отдельных железобетонных изделий в сооружениях сваркой, подразделяют на два основных типа: от­крытые и закрытые. Размещение закладных деталей должно точно соответствовать проекту, в противном случае при монтаже отдельные изделия не будут стыковаться, что увеличивает трудоёмкость и материалоёмкость монтажа (вследствие необходимости применения дополнительных стыковочных полос) и снижает надёжность стыков.

В зависимости от расположения анкерных стержней относительно плос­кого элемента различают закладные изделия с перпендикулярным, наклон­ным, параллельным или смешанным расположением анкерных стержней.

Типы закладных изделий и взаимное расположение их элементов приве­дены на рис 19.

Отклонение от плоскостности наружных лицевых поверхностей плос­ких элементов закладных изделий не должно превышать 3 мм. Угол между поверхностью плоского элемента и анкерным стержнем зак­ладной детали должен быть в пределах, установленных ГОСТ 14098. Кромки плоских элементов закладных изделий должны быть очище­ны от грата и шлака после огневой резки. На элементах арматурных и закладных изделий, а также сварных соединений не должно быть отслаивающейся ржавчины и окалины, следов масла и других загрязнений.

Р ис.19 Разновидности закладных изделий

а, б, в, г  закладные изделия открытого типа (соответственно с перпендикулярным, параллельным, наклонным и смешанным расположением анкерных стержней);

д  закладное изделие закрытого типа (с перпендикулярным расположением анкерных стержней);

1  анкерные стержни;

2  плоский элемент.

Кольцевой венчик наплавленного металла при дуговой сварке под флюсом тавровых соединений анкерных стержней закладных изделий должен быть без разрывов. Допускаются разность высоты венчика в двух любых точ­ках по его окружности до 7 мм и несимметричное расположение венчика отно­сительно анкерного стержня при условии, что расстояние от края венчика до ближайшей точки на поверхности стержня должно быть не менее 0,5 мм для анкеров диаметром до 14 мм включ. и не менее 2 мм для больших диаметров стержней.

Наплавленный металл в соединениях и основной металл в около­шовных зонах не должен иметь трещин. Переход от наплавленного металла к основному должен осуществляться без подрезов основного металла. Все кра­теры должны быть заварены.

Не допускаются перерывы наплавленного металла и шлаковые включе­ния в нем, прожоги плоских элементов закладных изделий, свищи, поверхнос­тные поджоги основного металла и непровары.

Каждый контейнер (ящик) со сварными закладными изделия­ми должны иметь ярлык, на котором указывают:

марку или условное обозначение арматурных или закладных изделий;

число арматурных изделий в пакете (пачке) или закладных изделий в контейнере (ящике);

номер партии и дату изготовления изделий;

отметку ОТК о приемке партии изделий.

2.2 Подготовка арматурной стали

Подготовка арматурной проколоки класса Вр-1 и стержневой арматуры, поставляемой в мотках, заключается в правке и чистке, стыковке, резке на мерные длины, гнутье отгибов, высадке головок или устройстве других концевых анкеров на концах стержней.

Заводское оборудование позволяет совмещать заготовку арматуры с операциями по предварительной обработке стали. Автоматические правильно-отрезные станки производят размотку бухт или мотков стали, правку, чистку и резку на прутки заданных размеров. Около 25 % общего объёма арматуры сборных железобетонных конструкций представляет собой сталь диаметрами от 3 до 12 мм, поставляемая на заводы в мотках. Для правки и резки применяют специально оборудованные правильно-отрезные станки с непрерывной подачей арматуры к вращающимся ножам, а также с циклической подачей арматуры к гильотинным ножницам.

Арматура тянущими роликами сматывается с бухтодержателей, оборудованных тормозными устройствами, проходит через вращающийся правильный барабан с песком, где одновременно очищается, после чего отмеренная длина автоматически отрезается (проталкиваемый конец арматуры замыкает контакт реле, включающего привод резательного механизма). Скорость непрерывной подачи арматуры составляет 40…120 м/мин, циклической – 25…90 м/мин, длина отрезаемых прутков от 0,5 до 9,0 м. Для заготовки стержней длиной до 1,5 м применяют станки типа СМ-1924, АРС-М, СМЖ-357, отрезающие стержни длиной от 50 до 1500 мм с точностью 0,5…2,0 мм (Рис. 20).

Рис. 20 Установка СМЖ-357 для правки и резки арматурной стали. 1 – сборники арматуры, 2 – приёмно-сбрасывающее устройство, 3 – электрооборудование, 4 – правильный барабан, 5 – приспособление для заправки, 6 – размоточное устройство.

Стержни диаметром более 16 мм заготавливаются, как правило, без предварительной правки. Отдельные искривления правят вручную на верстаке, а чистят в станке с механическими щётками. Для резки арматуры больших диаметров (до 70 мм для класса А-1 и до 40 мм класса А-У) применяют станки типа СМЖ-172А, СМЖ-322, СМЖ, 175 и др.

Если при заготовке стержневой арматуры отходы превышают 1 % по массе, то применяют линии для безотходной заготовки, на которых стержни сначало стыкуют, а затем режут на мерные длины. Для стыковки стержней диаметром 10…90 мм из свариваемой стали применяют стыкосварочные автоматические машины типа МСГУ-500, или полуавтоматические машины типа МС-2008, или ручные, типа МС-162,МС-1202 и др. Соосность стержней в стыковых соединениях, выполненных контактной сваркой, при номинальном диаметре свариваемых стержней 10…28 мм должна иметь отклонения не более 0,1d_H; при диаметре 32…40 мм – не более 0,05d_H ; при диаметре 45…80 – не более 0,03d_H (где d_H – минимальный диаметр свариваемых стержней) (рис. 21).

Р ис. 21. Схема установки стержней при стыковой сварке.

1 – электроды,

2 – свариваемые стержни.

Стыковые соединения (рис.22), выполненные контактной сваркой, должны быть окружены гратом. Смятие стержней электродами на глубину более 0,1 номинального диаметра стержня, подплавление и поджоги ребер периодического профиля стержней не допускаются. Наплавленный металл в соединениях и основной металл в около­шовных зонах не должен иметь трещин. Переход от наплавленного металла к основному должен осуществляться без подрезов основного металла. Все кра­теры должны быть заварены. Не допускаются перерывы наплавленного металла и шлаковые включе­ния в нем, прожоги плоских элементов закладных изделий, свищи, поверхнос­тные поджоги основного металла и непровары. Стыковые соединения стержней из термомеханически упрочненной арматурной стали класса Ат-V, выполненные контактной сваркой, при механических испытаниях на растяжение должны разрушаться вне зоны сплавления. При этом уменьшение исходного диаметра стержнем в месте разрыва не должно быть менее 20 %.

Р ис.22 Виды стыковых соединений.

Контрольные образцы стыковых соединений стержней испытывают на растяжение при расстоянии между захватами разрывной маши­ны не менее 20 диаметров стержня, если диаметр стержней не превышает 25 мм, и не менее 10 диаметров при стержнях большего диаметра. Уменьшение исходного диаметра стержня в месте разрыва при испытании образцов стыковых соединений стержней из арматурной ста­ли класса Ат-V измеряют штангенциркулем с погрешностью до 0,1 мм.

При использовании несвариваемой стали арматурные стержни заказываются мерной длины или стыкуются механически: обжимают стыкуемые концы стержней шайбами из свариваемой стали, а затем шайбы сваривают, или обжимают одной втулкой оба конца стыкуемых стержней при напряжении больше предела текучести, что обеспечивает надёжное соединение. При резьбовом профиле арматуры она стыкуется резьбовыми гильзами.

Для высадки головок на стержнях диаметром 10…25 мм классов А-П …А-У применяют станки типа СМЖ-128, на проволоке классов В-П и Вр-П головки высаживают на станках СМЖ-155, для холодного обжатия втулок и шайб применяются станки МО-4, МО-5.

Гнут арматуру диаметром 32…40 мм на гибочных приводных станках, имеющих устройство для вращения гибочного диска (рис. 23), типа С-146, С-564 и др. Есть станки и для гибки сеток (рис.24).

Межоперационные транспортные средства (рольганги, конвейеры, тельферы, монорельсы и др.) должны быть удобны, надёжны и должны обеспечивать непрерывность и последовательность осуществления всего пароцесса заготовки арматуры.

Рис.23 Приводной станок для гибки арматурных стержней; а – внешний вид, б – кинематическая схемва, 1–опорный палец, 2 – гибочный палец, 3–осевой палец, 4–рабочий диск, 5–планка с гнёздами для установки упорных пальцев, 6,7 – червячные передачи,8–электродвигатель, 9–клиноремённая передача, 10, 11– шестерёнчатая передача.

Р ис. 24. Схема станка для гибки сварных сеток.

1 – гибочная балка, 3 – передвижной рычаг, 7 – шарнир, 8 – стол, 9 – изгибаемая сетка, 10 – пальцы с втулками для прижатия сетки.

2.3 Изготовление арматурных сеток и каркасов

Арматурные сетки представляют собой арматурные элементы из стержневой и проволочной арматуры (как несущие элементы железобетонной конструкции) и только из проволочной арматуры как монтажный элемент конструкции. Плоские каркасы выполняют из рабочей арматуры и распределительных стержней и используют как несущие элементы железобетонной конструкции. Плоские каркасы обеспечивают армирование конструкций в плоскости, перпендикулярной действующим нагрузкам. Пространственные каркасы состоят из рабочей, распределительной и монтажной арматуры и обеспечивают полное армирование железобетонных конструкций, которое заключается в установке каркаса в форму (опалубку) и закреплении его в проектном положении. Пространственные каркасы могут быть прямоугосльного, квадратного, таврового, круглого и других сечений с вырезами под проёмы или без них.

Для изготовления плоских сеток и каркасов применяют контактную стыковую и точечную виды электрической сварки и только для больших диаметров применяется электродуговая сварка.

При электрической дуговой сварке местный разогрев деталей, подлежащих сварке, осуществляется сварочной дугой, которая вызывается путем касания электродом свариваемого металла. При коротком замыкании ток большой силы проходит через отдельные контактные выступы. Из-за высокой плотности тока выступы расплавляются, часть металла испаряется и газовый промежуток насыщается парами металла и обмазки электрода. Отрыв электрода от изделия ведет к размыканию цепи, что в свою очередь приводит к образованию искры в газовом промежутке и зажиганию дуги. Конец электрода разогревается под действием высокой температуры дуги и начинает плавиться. На свариваемом металле образуется ванна жидкого металла. Жидкие объемы ванны и электрода перемешиваются, кристаллизуются при остывании и образуют прочный соединительный элемент — сварной шов.

Стыковая сварка проводится двух разновидностей: сварка сопротивлением и сварка оплавлением (прерывистым или непрерывистым).

Сварка сопротивлением состоит в том, что к заранее прижатым в контакте деталям подводится сварочный ток. После разогрева переходных мостиков (контактных бугорков) они деформируются и в контакт вступают новые участки сечения. Постепенно сечение разогревается, после чего ток выключается и дается осадка, необходимая для проведения плотного контакта и значительной деформации в месте стыка. Сварка сопротивлением требует точной подготовки торцов.

Сварка оплавлением заключается в том, что сечение нагревается за счет оплавления части металла в контакте. Концы стержней, находящихся под напряжением, сводят друг с другом. В месте контакта возникает интенсивный нагрев вплоть до плавления. В контакт вводятся новые участки, происходит естественная подгонка торцов. После разогрева сечения детали сжимают под осадочным давлением и процесс заканчивают. Сварка больших сечений требует замедления процесса, ибо металл не успевает прогреться на нужную глубину. В этом случае сварку делают прерывистой, причем она может быть выполнена прерыванием тока в сварочной цепи или разведением деталей механическим путем.

Применение различных способов сварки вызывается технологическими соображениями: при сварке оплавлением образуются пары металла, давление которых достаточно для предупреждения проникновения в сварочную зону атмосферного воздуха; выбрасывание металла в виде брызг также способствует удалению оксидов, образующихся в приконтактных областях. Поэтому сварка оплавлением обеспечивает более совершенное соединение, являясь в то же время более экономичной из-за меньшего расхода электроэнергии на нагрев стыка.

Стыковой сваркой можно соединять стержни, трубы, полосы и листы как однородных, так и неоднородных металлов и сплавов.

Точечная сварка проходит в три стадии: в первой стадии (рис. 25, а) стержни сдавливаются токоподводами (электродами). Если не сделать этого, сопротивление между стержнями будет настолько высоким, что при небольшом напряжении, подводимом к электродам, не создастся достаточной величины тока для генерирования необходимой теплоты.

Вторая стадия (рис. 25, б) – пропускание тока. В это время между стержнями и в контакте электрод — деталь выделяется тепло, металл размягчается и, наконец, расплавляется. Образовавшееся ядро (точка) жидкого металла растет до величины контактной поверхности электрода.

Третья стадия (рис.25, в) – охлаждение места сварки после выключения тока. На этой стадии давление, приложенное к электродам, продолжает оставаться, выполняя роль уплотнителя точки и в от­дельных случаях может быть увеличено.

Таким образом, при точечной сварке соединительный элемент между стержнями или листами представляет собой сварную точку с ядром литой структуры.

Рис. 25. Образование ядра при точечной сварке

В се машины для точечной сварки подразделяются на стационарные, переносные и специального назначения. В качестве примера рассмотрим машину с пневматическим механизмом сжатия типа МТП -75 (рис. 26).

Рис.26. Одноточечная сварочная машина

Свариваемые детали находятся между электродами 1. Давление от пневмоцилиндра 2 передается на верхний электрод. Когда детали сжаты, пневмоэлектрореле 3 через контактор включает первичную обмотку трансформатора. Время включения тока выдерживается электронным регулятором 4. Если изделие имеет крупные габариты, сварка на стационарных машинах становится затруднительной. В этом случае ведут сварку переносными точечными машинами.

Ряд узлов изделий с большим количеством сварных точек выполняется на многоточечных сварочных машинах.

Точечной контактной электрической сваркой соединяют узлы сеток под углом 60…90⁰ из двух-трёх пересекающихся стержней.

Качество сварки обеспечивается правильным выбором величины сварочного тока, продолжительности сварки и усилия сжатия. Различают мягкий режим сварки: продолжительность сварки не менее 0,5 секунд, величина сварочного тока (4…8)*10³ А, плотность тока (8…12)*10^-5 А/м², и жёсткий, у которого продолжительность сварки 0,01…0,5 секунд, величина сварочного тока (8…20)*10³ А, плотность тока (12…30)*10^-5 А/м². Арматуру из малоуглеродистых сталей можно сваривать по мягкому или жёсткому режиму (обычно выбирают более короткий жёсткий режим), из низколегированных сталей – только по мягкому. Холоднотянутую проволоку и термомеханически упрочнённую сталь сваривают только по жёсткому режиму для предотвращения отжига и потери наклёпа.

Плоские сетки и каркасы шириной 600…3800 мм при диаметре арматуры 3…8 мм сваривают контактной точечной сваркой на автоматизированных высокопроизводительных линиях типа 7975/1 и др., а диаметром арматуры 10…28 мм – на линиях типа И-21РС и др. Арматурные стержни в местах их пересечений сжимаются между электродами, затем через них пропускается электрический ток, который проходит по цепи и через свариваемое пересечение непрерывно или импульсами. Сопротивление в месте пересечения стержней во много раз превышает сопротивление на остальных участках цепи, поэтому в точке пересечения интенсивно выделяется тепло, которое нагревает стержни до пластического состояния, и под действием усилия сжатия стержни дают осадку – свариваются. После этого ток выключается и снимается усилие сжатия.

Машины для сварки сеток бывают стационарные, когда сварочные узлы монтируют на неподвижной станине, и подвесными, когда сварочные клещи, подвешанные к раме сварочной установки, можно перемещать относительно свариваемого изделия.

Подвод тока к свариваемой арматуре может быть двусторонним к каждому из двух пересекающихся стержней, или односторонним, когда ток подводится с одной стороны к двум одинаково направленным стержням и проходит по пересечениям стержней к перемычке.

Сварочные машины могут быть одно и многоточечные (многоэлектродные). Одноточечные машины имеют одну пару сварочных электродов, с помощью которых можно одновременно сваривать только одно пересечение стержней.

Многоточечные машины имеют несколько пар электродов (от 2 до 76 у машины МТМ88), с помощью которых можно сваривать одновременно несколько пересечений арматурных стержней. Приводы машин могут быть механическими, гидравлическими, пневматическими и пневмогидравли-ческими. При сварке арматурных сеток задаётся шаг перемещения продольных стержней, равный расстоянию между поперечными стержнями, подаётся поперечный стержень в зону сварки между верхними и нижними электродами, сдавливаются и свариваются все пересечения арматурных стержней.

Основные требования к многоточечным сварочным машинам:

• Обеспечение прочности свариваемых пересечений арматурных стержней,

• Точность размеров свариваемой сетки,

• При установке сварочной машины в составе автоматических линий в её электрической схеме должны быть предусмотрены командные и блокировочные элементы для включения в требуемый момент других машин линии. В некоторых случаях эти машины целесообразно приводить в действие от вала отбора мощности сварочной машины.

Производительность сварочной машины от 12 до 50 циклов в минуту и определяет производительность автоматической линии в целом (рис.27). Одним из важных эксплуатационных качеств сварочных машин является быстрота их переналадки на сварку различных сеток.

Рис. 27 Линия для сварки арматурных сеток. 1 – пакетировщик, 2 – ножницы для поперечной резки, 3 – многоэлектродная сварочная машина МТМ-160, 4 – правильное устройство, 5 – бухтодержатель, 6 – консольный кран, 7 – стыкосварочная машина, 8 – станок для зачистки грата

Автоматизированная линия 7934/1 предназначена для изготовления арматурных сеток шириной до 3800 мм с продольной арматурой диаметром до 6 мм и с поперечной арматурой диаметром до 10 мм. В состав линии входят 12 трёхместных бухтодержателей с тормозными устройствами для мотков продольной арматуры, консольный кран, правильное устройство, многоэлектродная сварочная машина АТМС с подачей поперечных стержней, ножницы для поперечной резки сетки и рычажный пакерировщик. Для стыковки концов продольной арматуры дополнительно может быть установлена стыкосварочная машина с наждачным кругом для зачистки грата.

Линия 7880/1 укомплектована более производительной многоэлек-тродной сварочной машиной МТМ-88, устройством для размотки, правки и подачи поперечной арматуры, ножницами для продольной и поперечной резки сетки и др.

Плоские каркасы и тяжёлые сетки шириной до 500 мм сваривают на одноточечных машинах МТ-2201 и др. с предварительной заготовкой продольных и поперечных стержней, которые раскладываются и передвигаются вручную. Сварка арматурных сеток и каркасов массой более 25 кг на одноэлектродных машинах нерациональна, так как из-за утомляемости рабочего быстро падает производительность труда. Тяжёлые сетки и каркасы шириной до 2000 мм любой длины сваривают с помощью подвесных сварочных машин типа МТПГ-75. Для сварки двухстержневых каркасов шириной 70…900 мм предназначены автоматизированные линии типа И-2АМ-1, И-2АК-1 и др. производительностью до 360 м/час.

Для сварки арматурных сеток и каркасов, требующих доработки (вырезки отверстий, приварки дополнительных стержней, монтажных петель и др.) создают специальные линии, оснащённые передвижными сварочными клещами, ножницами, подвижными шаблонами-кондукторами и др.

Созданы линии изготовления пространственных арматурных каркасов для стеновых панелей и плоских плит перекрытий. Из плоских элементов пространственные арматурные каркасы могут собираться на вертикальных установках типа СМЖ-286Б, СМЖ-54В и др., оснащённых подвесными сварочными машинами типа МТМ-1110 со сварочными клещами типа КТП-8-6 (рис.28).

Рис. 28. Вертикальная установка для сборки пространственных каркасов. 1 – колонна, 2 – трансформатор подвесной сварочной машины, 3 – привод перемещения сварочной машины по монорельсу, 4 – монорельс, 5 – поворотная консоль, 6 – сварочные клещи, 7 – рама, 8 – подвижная площадка с кондуктором, 9 – арматурная сетка, 10 – привод механизма подъёма площадки.

Механизированное изготовление пространственных каркасов основано на максимальном применении контактной точечной сварки и серийного сварочного оборудования, гибочных машин, специальных кондукторов.

Для сварки объёмных каркасов прямоугольного или круглого сечения (для колонн, свай, опор ЛЭП, безнапорных труб) используют специальные арматурно-навивочные машины типа СМЖ-331, СМЖ-332 и др., в которых арматуры продольная заготавливается и закрепляется во вращающихся бабках станка, а спиральная распределительная арматура автоматически поступает с бухтодержателя, установленного на перемещающуюся вдоль продольных стержней каретку. В местах пересечения спиральной и продольной арматуры (в каждом, или через одно, или через два) арматура сваривается, если сварка недопустима, то происходит вязка мягкой проволокой диаметром 2 мм.

Для санитарно-технических кабин пространственные каркасы изготавливаются гибкой плоских сеток с последующей сваркой пересечений клещами и доработкой.

2.4 Изготовление закладных деталей.

Закладные детали служат для соединения сборных железобетонных изделий при монтаже и устанавливаются при изготовлении сборного железобетона. На 1 м³ сборных железобетонных конструкций в среднем расходуется 8 кг закладных деталей, в некоторых колоннах и ригелях расход закладных деталей достигает 90 кг на 1 м³.

При производстве сборного железобетона целесообразно для снижения себестоимости продукции применять унифицированные закладные детали, изготавливаемые на специализированных линиях. Закладные детали как правило состоят из элементов проката или гнутого листа и анкерных стержней, соединённых сваркой.

Технологический процесс включает чистку, стыковку, резку и изгиб анкерных стержней и элементов проката, выполнение отверстий, сварку тавровых и нахлёсточных соединений, нарезание резьбы в фиксирующих устройствах, штамповку рельефа и др. При заготовке элементов закладных деталей резка стержней и плоских деталей должна осуществляться под прямым углом, заготовленные детали очищаются от ржавчины в пескоструйных аппаратах. Для тавровых соединений анкерных стержней из стали классов А-1…А-Ш диаметром 10…40 мм с плоскими элементами применяют сварку под флюсом на полуавтоматических станках АДФ-2001, производительностью до 1000 соединений в смену.

При сварке под слоем флюса сварочная дуга закрыта слоем сыпучего вещества – флюса (рис. 29). Дуга горит в газовом пузыре 2, образованном парами металла и компонентами флюса 6. Газовый пузырь окутан слоем жидкого флюса 5, создающего давление на дугу и обеспечивающего лучшее проплавление основного металла. Благодаря флюсовой защите снижаются потери тепла на излучение и потери металла на угар и разбрызгивание. Это позволяет увеличить силу тока до 3000 А для электрода 1 диаметром 5 мм. Высокое качество сварного соединения получается благодаря раскислению и легированию жидкого металла 3 компонентами флюса. Металл шва 4 содержит 80 % основного металла, что делает сварное соединение более однородным.

Флюсы для сварки могут быть плавленые, полученные путем сплавления составляющих шихты в электрических или пламенных печах с последующим охлаждением в воде и дроблением, и неплавленые (керамические), получаемые измельчением составляющих аналогично приготовлению качественных электродных покрытий

Рис. 29. Сварка под слоем флюса, 1 – электродная проволока, 2 – газовый пузырь, 3 – расплавленный металл, 4 – сварной шов, 5 – жидкий флюс, 6 – твёрдый флюс.

Изготовление закладных деталей дуговой сваркой вследствие её большой трудоёмкости допускается только тогда, когла нельзя применять сварку под флюсом или контактно-рельефную.

Завершающей технологической операцией изготовления закладных деталей является их антикоррозионная обработка. В заводских условиях наиболее часто используют металлизацию – нанесение на защищаемую поверхность тонкого слоя цинка, алюминия или другого защитного металла. Долговечность покрытия зависит от качества подготовки поверхности – она должна быть сухой, чистой и шероховатой, что достигается дробеструйной обработкой частицами чугуна 0,5…2,5 мм в металлическом шкафу.

При нанесении цинкового покрытия проволока из цинка диаметром 1…2 мм расплавляется в вольтовой дуге и распыляется в металлизаторе струёй воздуха под давлением 0,4…0,6 МПа. Защитное покрытие наносят на обе стороны пластины закладной детали, анкерные стержни покрывают на длину 50 мм от места приварки к пластине.

Основными проблемами при производстве закладных деталей являются:

• Высокая металлоёмкость, вызванная применением дуговых процессов сварки с высоким отношением толщины листа к диаметру анкера (0,75…0,8), а также излишними размерами пластинчатых частей, не соответствующих несущей способности анкеров, и их излишей длиной;

• Широкая номенклатура закладных деталей из-за проектирования их многими проектными организациями при отсутствии общегосударственных норм проектирования;

• Низкий технический уровень производства закладных деталей из-за мелкосерийности и ручных процессов сварки.

Для совершенствования производства рекомендуется применение штампованных (ШД) и штампосварных (ШСД) деталей, что позволяет уменьшить толщину листа с 12 до 8 мм, а в отдельных случаях с 25 до 8 мм, что снижает металлоёмкость ШСД до 30 %. Для уменьшения номенклатуры закладных деталей нужны каталоги унифицированных изделий, что позволит изготавливать их централизованно на специализированных линиях.

2.5 Контроль качества арматурных изделий.

Входной контроль включает в себя в первую очередь проверку документа о качестве поступающей партии арматуры, в котором указываются вид, класс арматуры и соответствие требованиям стандарта. Как правило, входной контроль включает в себя также испытание арматуры по ГОСТ 12004-81 механических свойств стали ( и по полученным характеристикам подтверждается класс арматурной стали. Не допускается армировать сборные железобетонные конструкциир сталью, покрытой отслаивающейся ржавчиной или окалиной, маслом, краской, грязью, льдом, что ухудшает или полностью предотвращает сцепление арматуры с бетоном.

Операционный контроль осуществляется при изготовлении арматурных изделий в соответствии с требованиями рабочих чертежей, а также указаний стандартов, технических условий. При этом в процессе изготовления контролируется:

• Качество и сортамент применяемой арматуры,

• Тип, габаритные размеры, шаг ячеек сеток и каркасов,

• Правильность выполнения операций доработки,

• Качество сварных соединений.

Выходной контроль предполагает контроль качества готовых арматурных изделий. Контрольной проверке подвергаются не менее трёх изделий от партии, содержащей до 100 однотипных изделий, изготовленных в одну смену. В отобранных изделиях и закладных деталях проверяют на прочность все сварные соединения, выполненные дуговой сваркой, и не менее 5 соединений выполненных другими видами сварки. Если хотя бы одно изделие или сварное соединение не соответствует требованиям рабочих чертежей, то проводят повторную проверку удвоенного количества изделий и соединений. Если и повторная проверка выявляет наличие брака, то изделия этой партии поштучно исправляются и принимаются.

Средние значения предела прочности (С) стыковых, тавровых и нахлёсточных соединений арматуры, а также крестовых соединений с нормируемой прочностью стержневой арматуры должны быть не ниже приведённых в табл.17.

Таблица 17

Размах значений прочности сварных соединений в выборке	Величина С соединений стержней, по оси которых действует испытательная нагрузка для классов:
	А-1	А-П и Ас-П	А-Ш и Ат-ШС	А-1У	А-У	А-У1
До 39 МПа	313	432	530	785	942	1060
Св.39 до 78 МПа	334	461	559	814	961	1100
Св 78 до 118 МПа	373	491	589	844	981	1128

Крестообразные сварные соединения с нормируемой прочностью проволоки класса Вр-1 со стержневой арматурой при испытании на срез должны выдерживать без разрушения нагрузку не менее:

– при диаметре проволоки 3 мм – 355 кгс,

– при диаметре проволоки 4 мм – 630 кгс,

– при диаметре проволоки 5 мм – 985 кгс.

При сбрасывании с высоты 1м крестообразные соединения сварных арматурных сеток не должны разрушаться.

Контрольные образцы крестообразных соединений, подлежащие механическим испытаниям на срез, должны иметь размеры, указанные на схеме рис. 30 и в табл. 18.

Рис.30. Контрольные образцы крестообразных соединений, а - односрезное соединение; б  двухсрезное соединение; 1, 2  стержни арматуры; 3  граница закрепления в захвате разрывной машины

Таблица 18

dH, мм	l1, мм	l2, мм	l3, не менее
310 1225 2840 Св. 40	1550 2540 4060 100150	80 80 100 200	20dH 15dH 10dH 10dH

Примечание. d_H — номинальный диаметр арматуры.

Образцы крестообразных соединений испытывают на разрывных машинах по схемам, указанным на рис. 31.

Р Рис.31 Схемы испытания образцов на срез: а  односрезное соединение; б  двухсрезное соединение; 1, 2  стержни арматуры; 3  сжимы; 4  упор, препятствующий отгибу конца стержня 1; P  испытательная нагрузка

По схеме рис. 31а должно быть обеспечено прочное закрепление стержня диаметром D_H, исключающее возможность его поворота вокруг своей оси. При испытании должна быть обеспечена также возможность свободного перемещения стержня диа­метром d_H под действием усилия Р. Отгибание ненагруженного конца стержня диаметром d_H в сторону, противоположную сварному соединению, не допускается. Сжим, расположенный со стороны нагруженного усилием P стержня, должен иметь вырез, обеспечивающий свободное перемещение стержня диаметром d_H под действием этого усилия. Зазор между боковыми стенками выреза и гратом в сварном соединении принимают 23 мм.

Образцы сварных тавровых соединений арматурных стержней с плоскими элементами закладных изделий следует испытывать на отрыв стержня от плоского элемента по схеме рис. 32 при расстоянии между сварным соединением и захватом разрывной машины не менее 10 номи­нальных диаметров стержня. Радиус сферы вкладыша принимают 150 — 200 мм, радиус отверстия во вкладыше — не более диаметра стержня.

Р ис.32. Схема испытания на отрыв 1 — сферическая опора; 2 — сферический вкладыш; 3 — сменное опорное кольцо; 4 — плоский элемент закладного изделия; 5  анкерный стержень; 6 — граница закрепления в захвате разрывной машины;

Образцы нахлесточных соединений арматурных стержней с плос­кими элементами закладных изделий испытывают на срез по схеме рис. 33.

Рис 33. Схема испытания на срез; 1 — сферическая опора; 2 — сферический вкладыш; 3 — сменное опорное коль­цо; 4 - плоский элемент закладного изделия; 5 — анкерный стержень; 6 - упор, препятствующий изгибу образца; 7  граница закрепления в захватах разрывной машины; d_H  номинальный диаметр анкерного стержня;

Образцы крестообразных соединений для проверки величины ра­зупрочнения основного металла рабочей арматуры сваркой должны иметь форму и размеры, указанные на рис. 34.

При недостаточной длине стержня рабочей арматуры допускается испы­тывать образцы с двумя и более поперечными стержнями.

Рис.34. Образцы крестообразных соединений; 1 — граница закрепления в захватах разрывной ма­шины; 2 - стержень рабочей арматуры; d_H — номи­нальный диаметр рабочей арматуры; P  испытательная нагрузка

Прочность крестообразных сварных соединений арматурных стержней может быть оценена по величине осадки стержней при сварке, величина которой приведена в табл.19

Качество контактной точечной сварки может определяться переносным прибором типа ПА-7 по результатам испытаний соединений пересекающихся стержней на срез непосредственно в изделиях. Перерезывающая сила должна быть не менее контрольной нагрузки, определяемой по формуле:

,

где номинальная площадь поперечного сечения стержня, по оси которого приложена контрольная нагрузка, мм²,

нормативное сопротивление стали, МПа,

коэффициент, зависящий от класса стали.

Для оценки качества сварных соединений применяются рентгеновский, ультразвуковой и другие неразрушающие методы контроля. Часто плохое качество каркасов и сеток является следствием неудовлетворительного хранения их на промежуточных складах. Это может привести и к нарушению геометрических формы и размеров изделий.

2.6 Принципы проектирования производства арматурных изделий.

Правильный выбор, разработка и обоснование технологии арматурных изделий, соответствующей специфике конкретного производства улучшает технико-экономические показатели предприятия в целом.

Процесс изготовления арматурных изделий складывается из следующей последовательности выполняемых операций:

• Разгрузка, складирование и хранение арматурной стали на складе,

• Транспортирование стали в арматурный цех,

• Заготовка арматурной проволоки и стержней, при необходимости упрочнение,

• Изготовление плоских арматурных сеток и каркасов, закладных и монтажных изделий, пространственных каркасов,

• Сборка и доработка арматурных изделий,

• Изготовление преднапрягаемых арматурных изделий,

• Транспортирование готовых арматурных элементов к постам армирования формовочного цеха.

На обработку стали (правка, чистка, резка, стыковка, упрочнение и др.) приходится до 30…35 % от общего объёма затрат труда. Сварка сеток и каркасов – наиболее трудоёмкая операция, на её долю приходится до 55 % от общих трудозатрат на арматурные работы. Применение автоматизированных линий с многоэлектродными сварочными машинами сокращает трудоёмкость с 70…80 чел.часов до 25 чел.часов на 1 т арматурных сеток. Много времени - до 25 % общих трудозатрат, занимает доработка изделий: вырезка отверстий в сетках, приварка дополнительных стержней, закладных деталей, установка и закрепление монтажных петель и др., так как эти операции обычно выполняются с использованием средств малой механизации.

Основная задача организации производства арматурных изделий, от успешного решения которой зависит и рациональное использование металла – экономия стали на всех стадиях производства.

Исходными данными для проектирования арматурных цехов являются: спецификация изготавливаемых арматурных изделий с учётом возможной переналадки производства и программа выпуска железобетонных изделий.

Таблица 19

Обозначение типа соединения, способа	Соединение арматуры		Класс арма-туры	dн, мм	Величина h/dн обеспечивающая прочность не менее требуемой ГОСТ 10922 для соединений с отношением диаметров dн/dн				Минималь-ная величи-на h/dн обеспечивающая ненор-ми руемую	
сварки	До сварки	После сварки			1,00	0,50	0,33	0,25	прочность
К1  Кт			Вр-I Вр-600 А-1 À-II A-III	3 — 5 4  6 5,540 10—40 6—40	0,35—0,50 0,250,50 0,33—0,60 0,40—0,80	0,28—0,45 0,21—0,45 0,28—0,52 0,35—0,70	0,24—0,40 0,18—0,40 0,24—0,46 0,300,62	0,22—0,35 0,16—0,35 0,22—0.42 0,28—0,55	0,17 0,12 0,17
К2 — Кт			at-iiic at-ivc	6—32 1032	0,40—0,60	0,35—0,46	0,30—0,46	0,280,42	0,20	30—90°

Проектирование арматурного производства разделяется на несколько этапов:

1 Конструктивно-технологическая классификация арматурных изделий, которая начинается с анализа их технологической однородности. В технологически однородные группы входят изделия из стали одинаковых или близких сортаментов, сходные по количеству стержней и шагов в одном элементе. Могут образовываться участки раскроя и заготовки стали, плоских сеток и каркасов, пространственных каркасов, закладных и монтажных деталей, напрягаемой арматуры и др.

2 Выбор расчётных арматурных элементов производится от каждой группы технологически однородных изделий по усреднённой массе и длине. Показатели расчётных представителей должны незначительно отличаться от усреднённых величин в каждой группе.

3 Для всех расчётных арматурных элементов разрабатываются операционные технологические схемы процесса, на которых отражаются последовательности выполнения рабочих, контрольных и транспортных операций.

4 В соответствие с операционными схемами изготовления расчётных арматурных элементов подбирают комплекты оборудования для арматурно-сварочных работ. Типы станков для правки и резки определяются с учётом диаметра перерабатываемых прутков, минимальной длины отрезка и допустимого отклонения от проектной длины. Станки для резки и гнутья арматуры должны соответствовать классу и диаметру стали, машины для стыковой сварки выбирают по диаметру стыкуемых стержней, сварочные машины для сеток выбирают исходя из требуемой ширины изделий и диаметра свариваемых прутков.

5 Помимо основного производят также выборку дополнительного оборудования технологических линий: тележки и подъёмно-транспортное оборудование, кондукторы, стеллажи, бункера, установки для упрочнения стали, высадки головок, устройства для резки, доработки и гибки сеток и каркасов.

6 Часовая потребность комплектов арматурных элементов определяется в зависимости от годового выпуска соответствующих изделий формовочным цехом:

Пч = Пг/(Вр.V)

где Пг – годовой объём выпуска однотипных железобетонных изделий м³/год,

Вр – расчётный фонд рабочего времени, час,

V – объём одновременно формуемых изделий, м³.

Часовой объём работ по каждому виду станков и машин для всех арматурных элементов рассчитывается с учётом часовой потребности в соответствующих арматурных элементах.

7 Рассчитывается необходимое количество однотипного оборудования для выполнения определённой операции:

q = Qчас/Порг,

где Qчас – часовая потребность в данной операции.

При расчёте потребности основного технологического оборудования необходимо знать организационную производительность машин (Порг), которая определяется по общим затратам времени на выполнение основных машинных и вспомогательных ручных операций (поднести арматурную заготовку, разметить, установить в машину и др.) элементного процесса:

Порг= Пмаш.Корг,

где Пмаш – машинная (указана в паспортной характеристике машины) производительность, шт., м², пог.м и др.

Корг – коэффициент организации процесса, зависит от уровня механизации и автоматизации операций процесса. Этот коэффициент принимают:

Для правильно отрезных станков = 0,7, для стыкосварочных и многоэлектродных автоматизированных линий = 0,85, для мноргоэлектродных не автоматизированных линий = 0,75, для одноэлектродных сварочных станков = 0,25.

8 Принимается компановочная схема арматурного цеха, которая зависит от вида железобетонных изделий и, главным образом, от объёма производства. Арматурное производство может располагаться на участве формовочного цеха при небольшой производительности, или в одном из пролётов формовочного цеха, или перпендикулярно пролётам формовочного цеха в примыкающем или отдельно стоящем здании.

Независимо от компоновочной схемы арматурного цеха станки и машины в нём устанавливаются в технологической последовательности. Для размещения технологических запасов стали и полуфабрикатов предусматриваются площадки, стеллажи и др. Отдельные посты связываются какими либо транспортными средствами: рольгангами, транспортёрами, кран балками и др.

9 Определяются основные технико-экономические показатели проектируемого производства арматурных изделий:

• Годовая производительность, т, пог. м, и др.,

• Состав основных и вспомогательных рабочих (до 25% от общего состава),

• Выработка на одного рабочего,

• Трудоёмкость изготовления 1т арматурных изделий, чел.час,

• Съём изделий с 1м² производственной площади в год, т/м²,

• Себестоимость изготовления 1 т арматурных изделий, руб.

Эффективность арматурного производства определяется многими факторами: унификацией арматурных изделий, специализацией технологических линий, концентрацией производства. Специализированные автоматизированные линии наиболее эффективны при полном использовании их производительности.

2.7 Установка арматуры и закладных деталей в форму (опалубку) –ответственная операция, от качества выполнения которой зависят прочность и долговечность железобетонных конструкций. Арматура и закладные детали должны занимать строго проектное положение в железобетонных конструкциях. Расстояние между арматурными элементами должно обеспечить проход и уплотнение бетонной смеси при формовании изделий. Необходимо также обеспечить хорошее сцепление арматуры с бетоном, правильно назначить тощину защитного слоя бетона.

Защитный слой бетона в железобетонных конструкциях создаётся размещением арматуры на некотором удалении от поверхности жби и необходим для:

• Совместной работы арматуры с бетоном на всех стадиях изготовления, монтажа и эксплуатации,

• Защиты арматуры от внешних воздействий: высокой температуры, влаги, агрессивной среды.

Требования к толщине защитного слоя (ТЗС) бетона устанавливается в зависимости от класса и диаметра арматуры, размеров сечения элемента, вида и класса бетона, условий работы жбк.

Для продольной ненапрягаемой арматуры или напрягаемой на упоры ТЗС бетона должна быть не менее диаметра стержня или каната, в плитах и стенках толщиной до 100 мм – 10 мм, а более 100 мм, а также в балках высотой менее 250 мм – 15 мм, в балках высотой не менее 250 мм – 20 мм, в сборных фундаметах – 30 мм.

Толщина защитного слоя бетона у концов продольной напрягаемой арматуры на участке передачи усилий с арматуры на бетон должна быть не менее 2 диаметров арматурных канатов или стержней из стали классов А-1У, Ат-1У, и не менее 3 диаметров для стержневой арматуры классов А-У, Ат-У, А-У1, Ат-У1. причём ТЗС бетона на этом участке длины железобетонного элемента принимают не менее 40 мм для стержневой арматуры всех классов и не менее 20 мм для арматурных канатов. Защитный слой бетона при наличии стальных опорных деталей допускается у концов железобетонных конструкций принимать такой же толщины, как и для сечения в пролёте.

Расстояние от концов продольной ненапрягаемой арматуры до торца элементов должна быть не менее 10 мм, а для сборных конструкций большой длины (плит более 12 м, ригелей более 9 м, колонн более 18 м) – не менее 15 мм.

Минимальную ТЗС бетона для поперечных стержней каркасов и хомутов при высоте сечения элемента до 250 мм принимают 10 мм, при высоте сечения не менее 250 мм – 15 мм.

При эксплуатации железобетонных конструкций в агрессивных условиях повышается водонепроницаемость бетона и ТЗС (табл 20,21).

Таблица 20

Требования к толщине защитного слоя бетона (ТЗС) при воздействии жидких агрессивных сред.

Степень агрессивности среды	Категория жбк по трещиностойкости и предельная ширина раскрытия трещин мм для стали групп			ТЗС, мм, не менее	Марки бетона по водонепро-ницаемости для стали групп
	1	2	3		1	2	3
Слабая				20	W4	W6	W6
Средняя				30	W6	W6	W8
Сильная			Не допу-скается	30	W6	W8	-

Примечания: 1. Под чертой – допускаемая ширина кратковременного раскрытия трещин, в скобках – продолжительного,

2 – ** Сталь класса Ат-ШС не допускается к применению.

Таблица 21.

Требования к ТЗС и водонепроницаемости бетона при действии твёрдых и газообразных агрессивных сред

Группа арматурной стали	Минимальная ТЗС и марка по водонепроницаемости бетона при агрессивности среды
	слабой	средней	сильной
1.А-1, А-П, А-Ш, А-Шв, Ат-Ш, Ат-ШС, А-1У, А-1УК, В-1, Вр-1.
2.Ат-1УС, Ат-УСК, Ат-У1К,В-П,Вр-П,К-7, К-19
3.А-У, А-У1, Ат-У, Ат-У1, В-П, Вр-П, К-7,К-19 при диаметре проволоки менее 3,5 мм

Примечание * – при проволочной арматуре классов В-II, Вр-II, К-7,К-19 следует предусматривать применение бетона марки W8.

Правильное положение арматуры обеспечивается фиксацией арматуры в форме перед бетонированием с помощью инвентарных устройств, извлекаемых для повторного применения или с помощью неизвлекаемых фиксаторов. Допускаемое отклонение ТЗС не должно превышать размеров, приведённых в табл. 22.

Таблица 22

ТЗС бетона, мм	Предельно допустимые отклонения ТЗС для жби высотой
	До 400 мм	Не менее 400 мм
10	+ 3	+ 3
15	+ 3	+5, - 3
20 и более	+ 5	+10, -5

При формовании плоских изделий в горизонтальном положении применяют фиксаторы в виде стержней с диаметром, равным ТЗС. Эти стержни пропускают через отверстия в бортах формы и извлекают после бетонирования. Продолжительность установки и извлечения 30 секунд.

Для фиксации сеток и каркасов в кассетных установках изготавливают извлекаеые фиксаторы в виде шпилек, которые размещают через 80…85 см и после формования извлекаются краном. Для закрепления строповочных петель применяют винтовые или Г-образные фиксаторы.

В качестве неизвлекаемых фиксаторов используют различные подкладки (рис. 35): металлические, пластмассовые, из цементно-песчаного раствора, которые привязываются или устанавливаются на арматуре.

Эти подкладки позволяют устанавливать арматуру без касания смазанных элементов формы, что обеспечивает хорошее сцепление арматуры с бетоном. Пластмассовые фиксаторы плохо сцепляются с бетоном, поэтому в месте их контакта возможно образование трещин и их не рекомендуют применять для железобетонных конструкций, эксплуатируемых в агрессивных условиях.

Рис.35. Способы обеспечения защитного слоя, а – при помощи упоров, б ­– удлинёнными стержнями, в – бетонной подкладкой, г – бетонной пробкой с пружинными скобами, д – пластмассовыми фиксаторами, е – металлическими штампованными подставками.

Закладные детали чаще всего приваривают к арматурному каркасу, либо прикрепляют к форме прижимными винтами. Закладные детали не должны выступать за грань изделия более чем на 2…3 мм. Иногда закладные детали приклеивают на внутреннюю грань бортов формы клеем, включающим 25 % полистирольной смолы, 3 % асбеста и легкоплавкий битум остальное. При тепловой обработке битум плавится и деталь открепляется от формы. Установка арматурных элементов в форму производится вручную, с помощью грузоподъёмных механизмов или манипуляторов, разработаны самоходные укладчики арматуры.