книги из ГПНТБ / Карамов С.К. Машины для заготовки материалов и элементов инженерных конструкций учебное пособие

График, изображенный на рис. 59, позволяет определило опти­ мальное время вибрирования данной бетонной смеси (при вы­ бранном типе вибратора).

Величина возмущающей силы вибратора зависит от массы экс­ центрика (т), размера эксцентриситета (е) и угловой скорости вращения эксцентрикового вала (ш). Эта величина может быть определена по следующей формуле:

где р —• вес эксцентрика, кг;

э— эксцентриситет, см;

п— число оборотов эксцентрикового вала в мин.

Величина ре, выраженная в кгсм, называется кинетическим мо­ ментом дебаланса.

Для определения мощности двигателя вибратора проф. Десов рекомендует следующую формулу:

75

где Q — возмущающая сила; А — амплитуда, м;

S — угол сдвига фаз между возмущающей силой и перемеще­ нием вибратора в бетонной смеси (6^20°).

Процесс приготовления бетона в СССР полностью механизиро­ ван, и с каждым годом повышается уровень комплексной механи­ зации. Однако пока еще не полностью механизированы вспомога­ тельные операции (транспорт, загрузка и дозирование материа­ лов). Поэтому в настоящее время проектируются и выпускаются бетономешалки, в конструкции которых предусмотрена механиза­ ция процессов дозирования. Стоимость 1 мг бетона, приготовлен­ ного на полностью механизированных установках, составляет 0,8— 1,5 рублей, а на не полностью механизированных — 5,0—6,0 рублей.

Большое внимание уделяется проектированию и созданию ав­ томатизированных установок для приготовления бетона с приме­ нением бетономешалок непрерывного действия. К 1980 году в на­ шей стране 95% бетона будет изготовлено на автоматизированных установках. Опыт применения бетоносмесительных установок с непрерывным дозированием и приготовлением бетона показал, что в этом случае стоимость 1 м3 и расход электроэнергии уменьшается в 3 раза, а выработка на одного рабочего повышается в 2 раза.

Установки непрерывного действия требуют меньше капиталь­ ных затрат, в 2—2,5 раза меньшего расхода металла и выдают бетон лучшего качества.

В 1980 году в нашей стране предусматривается выпуск 50% бе­ тона, приготовленного на установках непрерывного действия.

90

Г Л А В А V

СТАНКИ Д Л Я АРМ А ТУ РН Ы Х РАБОТ

§ 1. ВИДЫ АРМАТУРЫ, ПРИМЕНЯЕМОЙ НА ВОЕННО-ИНЖЕНЕРНЫХ РАБОТАХ, И СОСТАВ АРМАТУРНЫХ РАБОТ

Для элементов инженерных сооружений, подвергающихся из­ гибу, бетон применять нельзя. В таких случаях необходимо ввести в бетон материал, хорошо сопротивляющийся этим усилиям. Таким материалом является сталь. Строительный материал, представ­ ляющий сочетание стали и бетона, называется железобетоном. Сов­ местная работа бетона и стали возможна и эффективна благода­ ря тому, что бетон при затвердевании прочно сцепляется со сталь­ ными прутками и защищает их от ржавления. Сталь и бетон практически имеют одинаковые коэффициенты линейного расши­ рения, поэтому при изменении температуры не нарушается сцепле­ ние между этими материалами.

Стальные стержни различной формы, заделанные в толщу бе­ тона, называются арматурой железобетона. В зависимости от роли арматуры в элементах конструкции ее разделяют на рабочую, распределительную и монтажную. Рабочая арматура восприни­ мает основные растягивающие усилия. Распределительная арма­ тура служит для распределения усилий между рабочими стержня­ ми. Монтажная арматура необходима главным образом для удер­ жания рабочей и распределительной арматуры в опалубке в за­ данном положении.

В зависимости от диаметра арматуру разделяют на легкую — диаметром до 12 мм (такая арматура поставляется в бухтах и на­ зывается катанкой) и тяжелую — диаметром до 40 мм (эта армату­ ра поставляется в прутках длиной 4—12 м). При полевом строи­ тельстве чаще используется легкая арматура. Средний расход ар­ матуры на 1 м2, бетона около 100 кг. Материалом для арматуры обычно служит круглая арматурная сталь 3 или арматура перио­ дического профиля (горячекатаная арматура периодического про­ филя ГОСТ 5781—53). Профили этой стали (рис. 60) различаются по номерам, которые соответствуют диаметрам равновеликих по площади поперечного сечения круглых стержней. Нашей промыш­ ленностью выпускаются профили от 12 до 32 номера. В практике применяется и холодносплющенная арматура периодического про­ филя (ГОСТ 6234—52). Эта арматура (рис. 61) изготовляется из

92

мягкой стали на специальных станах путем холодного проката или сплющивания в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Иногда применяется калиброванная арматура. Если стальной стержень растянуть до напряжения, несколько превышающего пре­

соляной или серной кислоты, затем промывают в воде и нейтрали­ зуют известковым раствором.

Рис . 61. Холодносплющенная арматура периодического профиля

В практике известна крученая и витая арматура. Свивание ар­ матуры, кроме ее упрочнения, повышает и сцепление с бетоном. Свивание применяют для стали круглого сечения диаметром до 16 мм, а кручение для квадратной, овальной и полосовой стали. Наклеп стали достигается тем, что кручение производится без сбли­ жения зажатых концов скручиваемых прутьев. Шаг скрутки бе­ рется равным от 6 до 12 диаметров прутка.

В целях индустриализации арматурных работ и для уменьше­ ния расхода арматурной стали, в настоящее время широко практи­ куются следующие мероприятия:

93

— замена арматуры, состоящей из отдельных прутков, готовы­ ми арматурными сетками, пакетами, пространственными карка­ сами;

—упрочнение имеющейся арматурной стали путем повышения тем или иным способом ее предела текучести;

—применение конструкций с предварительно напряженной ар­ матурой.

В состав арматурных работ входят такие операции, как правка арматурной стали, резка ее на определенные куски, гнутье и свар­ ка или вязка каркасов и сеток.

§ 2. СТАНКИ ДЛЯ РЕЗКИ АРМАТУРЫ

Для резки арматурной стали применяются ручные и приводные станки. На ручных станках можно резать арматурную сталь диа­ метром до 20 мм. Однако в целях облегчения труда расчетов арма­ турщиков обычно предусматривается применение механического станка.

Во всех типах станков арматура перерезается между двумя но­ жами, из которых один обычно неподвижный, а другой подвиж­ ный. Ножи имеют большой угол заострения (75—80°), небольшой задний угол (около 3°), а режущие грани перемещаются не по од­ ной линии, а с зазором до 1 мм. При резании производят смятие стержня арматуры (площадь смятия с каждой стороны — 1/8 пло­ щади стержня), а затем после достаточно глубокого проникания ножей происходит перерезывание стержня по оставшейся площади.

Кинематическая схема станка для резки арматуры показана на рис. 62, а его техническая характеристика приведена в табл. 15 Приложения.

Вращение от двигателя (/) через систему цилиндрических зуб­ чатых колес (2; 3; 4) передается коленчатому валу (5) и затем преобразуется в возвратно-поступательное движение ползуна (5). На ползуне укреплен подвижный нож (9). Ползун совершает при­ мерно 30—35 двойных ходов в минуту.

В последнее время на военно-инженерных работах широкое рас­ пространение получили станки-автоматы для одновременной прав­ ки и резки легкой арматурной стали (рис. 63 и табл. 16 Приложе­ ния). Правка, резка, а одновременно и очистка арматуры происхо­ дит автоматически, без прекращения движения. Станок состоит из рамы (6), правйльного барабана (/), механизма подачи и резки, счетчика, электрооборудования и привода.

Правйльный барабан служит для правки арматурной стали. Он состоит из полого цилиндра с пятью отверстиями, в которых ук­ реплены плашки из закаленной стали. Плашки могут несколько перемещаться благодаря резьбе, имеющейся в корпусе правйльно­ го барабана и держателя плашек.

94

Разматываемая сталь из мотка захватывается тянущими роли­

ками (3) и протягивается через правильный барабан. При одно­

временном вращении правильного барабана и .движении арматур­ ной стали вперед происходит ее частный изгиб плашками в раз­ личных направлениях, поэтому арматурная сталь правится и одно­ временно почти полностью очищается от ржавчины или окалины.

7 *

/Р

Рис . 62. Общий вид и кинематическая схема станка для резки арматурной стали: 1 — двигатель, 2, 3, 4 — зубчатые колеса, 5— коленчатый вал, 6 — маховик, 7 — шатун, 8 — ползун, 9 и 10 — нож

Необходимая мощность двигателя станков для резки арматуры может определяться следующим путем.

В момент перерезания стержня преодолевается сопротивление сразу по площади, равной 3/4F, где F — площадь стержня.

Необходимое усилие

P=3/4Facp,

95

пропущен через шарикоподшипник (6), впрессованный в головку рычага (7), и плотно притянут болтами к нижней плите. Палецвилка заменяет обычный палец с упором. Станок врезается в на­ стил верстака и прикрепляется болтами. На этом станке одновре­ менно можно гнуть 4—7 прутков.

Р ис . 64. Общий вид [станка для гнутья арматурной стали вручную: 1 —■верхняя плита, 2 — нижняя плита, 3 — рычаг, 4 — изгибающий палец, 5 — осевой палец-вилка, 6 — шарикоподшипник, 7 — головка рычага

При большом объеме арматурных работ может применяться специальный станок, кинематическая схема которого показана на рис. 65.

Вращение от двигателя (/) через систему цилиндрических зуб­ чатых колес (2; 3) и червячный редуктор (4; 5) передается верти­ кальному валу-шпинделю (6), на верхнем конце которого укреплен рабочий диск (7). В центре рабочего диска ставится осевой палец,, а в одно из его отверстий, расположенных по окружности, — изги­ бающий палец. При вращении диска происходит изгибание стерж­ ней. Упорный палец ставится в одно из отверстий неподвижной части верхнего настила стола.

Станок имеет одну сменную пару шестерен, с помощью которой можно изменять скорость вращения шпинделя в пределах от 3 до 11 об/мин. Техническая характеристика станков для гнутья арма­ туры приведена в табл. 17, 18 Приложения.

При расчете арматурных станков для гнутья величину необхо­ димого изгибающего момента определяют по формуле

Если известен необходимый изгибающий момент и установлена

Рис . 65. Общий вид станка для гнутья арматурной стали: 1 —'Электро­ двигатель, 2 и 3 — зубчатые колеса, 4 и 5 — червячная передача, 6 —вер­ тикальный вал, 7 — рабочий диск

§ 4. МЕХАНИЗАЦИЯ СВАРОЧНЫХ ОПЕРАЦИЙ ПРИ АРМАТУРНЫХ РАБОТАХ

Применение в железобетонных конструкциях арматуры в виде сварных каркасов, сеток, блоков по сравнению с вязаными карка­ сами дает ряд значительных технических и экономических преиму­ ществ. Эти преимущества заключаются в следующем.

матуре при 0,4—0,6 от разрушающих нагрузок, а при вязаной арма­ туре при 0,2—0,4 от разрушающих нагрузок).

2.Балки с приваренными хомутами обладают в среднем на 15—20% большей несущей способностью, чем аналогичные балки с хомутами, привязанными проволокой.

3.Применение сварных арматурных каркасов улучшает совме­ стную работу металла и бетона, так как сварная сетка хорошо заанкеривается в бетоне по всей своей длине, а не только в местах крюков при вязаной арматуре.

98

4.Производительность труда при арматурных работах с при­ менением контактной сварки увеличивается в 2—2,5 раза по срав­ нению с ручной вязкой.

5.При применении сварки создается возможность заготовки ар­ матурных конструкций централизованным порядком.

6.Получается экономия металла за счет отказа от крюковДля сварки арматуры при­ меняются контактная или дуговая виды сварки.

По числу одновременно свариваемых пересечений стержней раз­ личают одноточечные и многоточечные сварочные машины. Прин­ ципиальная схема сварочной одноточечной машины показана на рис. 66.

Трансформатор (1), присоединенный к питающей сети через плавкие предохранители, имеет первичную обмотку (2), которая может посекционно переключаться регулятором (4) в зависимости от потребного напряжения. Ток от вторичной обмотки (3) подве­ ден к верхнему электроду (б) и нижнему электроду (5). При на­ жиме на педаль верхний электрод сжимает свариваемые детали, одновременно включая ток через контактор (8).