Рекомендации по технологии автоматизированной заготовки и натяжения высокопрочной стержневой арматуры пустотных настилов
Актуально на 10.11.2026.
Как цитировать: "Рекомендации по технологии автоматизированной заготовки и натяжения высокопрочной стержневой арматуры пустотных настилов". https://bukva.ai/docs/rekomendatsii-po-tehnologii-avtomatizirovannoy
(утв. НИИЖБ Госстроя СССР 01.06.1984)
1 июня 1984 года
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА
ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА (НИИЖБ)
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИИ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ЗАГОТОВКИ И НАТЯЖЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОЙ СТЕРЖНЕВОЙ АРМАТУРЫ ПУСТОТНЫХ НАСТИЛОВ
Печатаются по решению секции заводской технологии НТС НИИЖБ Госстроя СССР от 19 марта 1984 г.
Приведены основные положения по технологии автоматизированной заготовки и натяжения высокопрочной стержневой арматурной стали при изготовлении преднапряженных плит пустотных настилов с применением линий типа ДМ-2. Содержатся требования к арматурным сталям, временным концевым анкерам, оборудованию и технологическим процессам.
Предназначены для инженерно-технических работников предприятий стройиндустрии, внедряющих автоматизированные линии типа ДМ-2.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящие Рекомендации распространяются на технологию автоматизированной заготовки и натяжения высокопрочной стержневой арматурной стали пустотных настилов, включающую следующие операции: ориентацию и фиксацию форм, измерение расстояния между опорными поверхностями упоров на формах, перемещения форм, мерную резку стержней, высадку анкерных головок, контактный электронагрев, совмещенный с продольным растяжением стержней, принудительную укладку стержней в упоры форм.
Рекомендации разработаны на основе результатов исследований, проведенных НИИЖБ Госстроя СССР совместно с ПО «Прикарпатжелезобетон» на линиях ДМ-2 в Ивано-Франковске и Рязани, а также с учетом указаний «Руководства по технологии изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций» (М., 1975).
Рекомендации разработаны НИИЖБ Госстроя СССР (д-р техн. наук С.А. Мадатян, инженеры А.А. Мартынов, Я.С. Израилов, В.И. Петина, Г.И. Можарова) совместно с ПО «Прикарпатжелезобетон» (инж. В.Д. Досюк).
Все замечания и предложения по содержанию Рекомендаций просим направлять в НИИЖБ по адресу: 109389, Москва, 2-я Институтская ул., д. 6.
1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящими Рекомендациями следует пользоваться при изготовлении пустотных настилов и других плитных предварительно напряженных железобетонных изделий, армированных высокопрочной стержневой арматурной сталью классов Ат-V, Ат-VI и А-V, заготовка и натяжение которых на упоры форм осуществляется автоматизированными линиями типа ДМ-2 (рис. 1).
Рис. 1. Автоматизированная линия для заготовки
и натяжения стержней арматуры ДМ-2
1 — отсекатель; 2 — механизм мерной резки; 3 — механизм
захвата стержня; 4 — бункер питателя; 5 — упор поддона;
6 — фиксаторы; 7 — рычаги; 8 — цепной конвейер
линии; 9 — механизм принудительной укладки
стержня; 10 — форма; 11 — механизм высадки
1.2. Изготовление предварительно напряженных железобетонных многопустотных панелей перекрытий длиной 5680 — 6280 мм следует производить по рабочим чертежам, разработанным ЦНИИЭП жилища и НИИЖБ для автоматизированной заготовки и натяжения арматуры по данной технологии с учетом экономии арматурной стали за счет использования эффектов преднапряжения арматуры.
Примечание. Для изделий шириной 990, 1190 и 1490 мм экспериментально-типовой проект имеет шифр Э-756.
1.3. Рекомендации распространяются на технологические режимы и оборудование для выполнения на автоматизированных линиях следующих операций:
поштучного отбора стержней из пачки (пакета);
измерения расстояния между опорными поверхностями упоров на формах;
контактного электронагрева, совмещенного с продольным растяжением стержней;
принудительной укладки стержней в упоры форм.
1.4. Применение линий типа ДМ-2 в зависимости от используемых средств транспортирования форм или поддонов (цепной конвейер, транспортная тележка и др.) или перемещение самой линии может быть осуществлено при агрегатно-поточной, полуконвейерной или конвейерной технологических схемах изготовления предварительно напряженных железобетонных изделий.
1.5. Контролируемая величина предварительного напряжения устанавливается проектом. Ее предельное значение определяется совместной работой бетона и арматуры, температурой электронагрева, прочностью анкерных головок и принимается для сталей классов Ат-V, Ат-VI и А-V при проектной марке бетона М200 не более 600 МПа, при марке бетона М250 — не более 700 МПа и при марке бетона М300 и выше — не более 800 МПа.
1.6. Автоматизированные линии ДМ-2 должны отвечать требованиям ТУ 65.17 КТБ-7-83 Минпромстроя СССР.
2. АРМАТУРНАЯ СТАЛЬ
2.1. Рабочая напрягаемая арматура железобетонных изделий должна состоять из стержней мерной длины одного класса прочности, одного диаметра и иметь одинаковую длину.
2.2. В качестве напрягаемой арматуры рекомендуется использовать стержни мерной длины диаметром 10 — 14 мм из стали классов Ат-V и Ат-VI марок 20ГС, 20ГС2, 10ГС2, 08Г2С, 22С и 20ХГ2Т по ГОСТ 10884-81 и класса А-V марки 23Х2Г2Т по ГОСТ 5781-82. Стержни из стали класса А-V могут предварительно соединяться контактной стыковой сваркой. Прочность сварных соединений должна соответствовать ГОСТ 10922-75.
2.3. Допускается применение стержней мерной длины диаметром 10 — 14 мм из стали класса А-IV марок 20ХГ2Т и 20ХГ2Ц и класса А-VI по ГОСТ 5781-82, класса Ат-IVС марок 25Г2С и 28С и класса Ат-IVК марки 10ГС2 по ГОСТ 10884-81, а также упрочненной на установках ЭТУ стали классов Ат-V, Ат-VI при соблюдении требований п. 1.15 ГОСТ 5781-82 к кривизне арматурных стержней. Основные характеристики механических свойств напрягаемой стержневой арматуры диаметром 10 — 14 мм приведены в табл. 1.
2.4. Приемку арматурной стали следует производить партиями с обязательным контролем механических свойств стали в состоянии поставки и после контактного электронагрева в соответствии с требованиями ГОСТ 10884-81 и ГОСТ 5781-82.
2.5. Вне зависимости от сертификатных данных от каждой партии стали одной плавки и одного диаметра массой не более 65 т необходимо испытать на растяжение в соответствии с требованиями ГОСТ 12004-81 два образца стали в состоянии поставки и после электронагрева с подтяжкой. Образцы берутся от разных стержней и пачек стали.
Механические свойства стали в состоянии поставки должны быть не ниже браковочных значений, указанных в соответствующих ГОСТ (см. пп. 2.2 и 2.3), а механические свойства после электронагрева должны отвечать следующим требованиям:
условный предел текучести \sigma_{0,2} стали должен быть не менее чем на 40 МПа выше браковочных значений для исходной стали и не ниже \sigma_{0,2} стали данной партии до нагрева;
временное сопротивление \sigma_{\text{в}} должно быть не ниже браковочных величин для исходной стали (см. табл. 1) и не ниже чем 0,95\sigma_{\text{в}} стали данной партии до нагрева.
2.6. В случае если после контактного электронагрева с подтяжкой механические свойства стали не отвечают требованиям п. 2.5, необходимо произвести переналадку устройства для нагрева с целью обеспечения оптимальных режимов нагрева (см. п. 8.5 настоящих Рекомендаций).
2.7. Расчетные и нормативные сопротивления арматурной стали, классов и марок, перечисленных в пп. 2.2 и 2.3, принимаются в зависимости от величины контролируемого предварительного напряжения и вида железобетонного изделия в соответствии с рекомендациями по расчету железобетонных элементов по нормальным сечениям с учетом эффекта преднапряжения арматуры и требованиями главы СНиП II-21-75.
3. ФОРМЫ
3.1. Формы должны изготавливаться в соответствии с требованиями ГОСТ 18886-73 и пп. 3.1 — 3.25 «Руководства по технологии изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций» (М., 1975). Дополнительные требования, связанные с применением автоматизированной технологии и натяжения, приведены в пп. 3.2 - 3.6 настоящих Рекомендаций.
3.2. Автоматизированные линии типа ДМ-2 предназначены для натяжения арматуры на поддонах или формах, имеющих съемную бортоснастку, которая не используется в период заготовки и натяжения арматуры (рис. 2).
Рис. 2. Фрагмент поддона формы со съемной бортоснасткой
1 — упор; 2 — напряженная арматура; 3 — поддон;
4 — защитный козырек; 5 — цепной конвейер линии ДМ-2
3.3. Допускается применение форм с откидными бортами. В этом случае горизонтальные механизмы фиксации форм и измерения расстояния между упорами (рис. 3) следует заменять вертикальными (рис. 4).
Рис. 3. Горизонтальная фиксация форм
1 — пневмоцилиндр фиксатора; 2 — транспортер;
3 — поддон; 4 — упор поддона; 5 — ролики фиксатора
Рис. 4. Вертикальная фиксация упоров форм
1 — поддон; 2 — фиксирующие ролики; 3 — толкатель
пневмоцилиндра принудительной укладки стержней;
4 — токопроводящие губки; 5 — защитный козырек; 6 — упор
3.4. Упоры на поддонах должны быть вилочного типа (рис. 5) со съемными пластинами из конструкционной стали 45 по ГОСТ 1050-74 с закалкой до твердости HPC = 45 — 50.
Рис. 5. Вилочный упор поддона
1 — фаска; 2 — опорная пластина; 3 — упор;
4 — поддон; 5 — винт; 6 — защитный козырек
3.5. Опорные пластины следует выполнять для арматурной стали каждого диаметра размерами, указанными в табл. 2 и на рис. 6.
Рис. 6. Анкерная головка, губка и накладная пластина
а — анкерная головка; б — губка; в — накладная пластина
3.6. Упоры на поддонах оборудуют защитными козырьками (рис. 5).
4. ОРИЕНТАЦИЯ И ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ПОДДОНОВ
4.1. Формы или поддоны подаются на линию заготовки и натяжения арматуры после обрезки напрягаемой арматуры, снятия готовых изделий, чистки и смазки форм.
Примечание. Допускается производить смазку форм в процессе их перемещения на транспортном устройстве линии ДМ-2.
4.2 В качестве транспортных средств линий типа ДМ-2 рекомендуется применять:
при агрегатно-поточной технологии — цепной конвейер, снабженный механизмом ориентации (рис. 7). Длина конвейера устанавливается в зависимости от условий привязки линии к технологическому потоку цеха, но должна быть не менее ширины 4 форм;
при конвейерной и полуконвейерной технологиях — цепной конвейер, снабженный механизмом передачи (рис. 8) и ориентации форм, транспортную тележку или передаточную платформу.
Примечание. При привязке линий типа ДМ-2 к существующим конвейерным линиям рекомендуется перемещение самой линии ДМ-2 в направлении, поперечном относительно положения формы на конвейере.
Рис. 7. Схема ориентации поддонов
при агрегатно-поточной технологии
1 — упор; 2 — упорная пластина; 3 — поддон;
4 — рычаг; 5 — пневмоцилиндр; 6 — транспортер
Рис. 8. Схема механизма ориентации при переходе поддонов
с конвейера чистки и смазки на конвейер линии ДМ-2
1 — цепной конвейер линии ДМ-2; 2 — поддон;
3 — направляющие; 4 — пневмоцилиндр; 5 — упорный
элемент; 6 — шарнир; 7 — удерживающий элемент;
8 — рычаг; 9 — подъемная тележка
4.3. При стационарном расположении линии ДМ-2 и конвейерной или полуконвейерной технологиях передача нагретых стержней в упоры форм с помощью автоматических манипуляторов или роботов допускается при условии:
автоматического измерения расстояния между упорами формы;
продолжительности транспортирования и укладки одного стержня в упоры не более 20 с.
4.4. Предельные отклонения от проектного положения форм на транспортном устройстве в продольном и поперечном направлениях в месте их фиксации не должны превышать +/- 10 мм. Для обеспечения требуемого положения форм на линии ДМ-2 производится их ориентация специальными устройствами.
4.5. Ориентация форм при агрегатно-поточной технологической схеме, с подачей их краном на транспортер линии ДМ-2, производится в следующей последовательности:
поддон опускается краном на транспортер линии ДМ-2 между рамами механизма ориентации (рис. 7);
рамы механизма ориентации поддонов с помощью привода устанавливаются в вертикальное положение (рис. 7);
транспортер линии ДМ-2 включается и форма перемещается в механизме ориентации до остановки поддона правой и левой упорными пластинами рам механизма ориентации (при работающем транспортере);
транспортер линии ДМ-2 останавливается, рамы механизма ориентации возвращаются в исходное положение.
4.6. Ориентацию форм при полуконвейерной технологической схеме, с подачей их на приемный стол транспортера линии ДМ-2 конвейером, рекомендуется осуществлять в следующей последовательности (рис. 8, 9):
приемный стол транспортера линии ДМ-2 с помощью пневмоцилиндров поднимается до уровня конвейера подготовки форм;
форма конвейером подготовки передвигается на приемный стол транспортера линии ДМ-2 до упора в толкатель (рис. 9);
форма механизмом толкателя перемещается в обратном направлении до упора в фиксирующий ролик (рис. 10);
Рис. 10. Ориентация поддона формы
1 — поддон; 2 — поворотный ролик; 3 — рольганг конвейера
подготовки поддонов; 4 — цепной конвейер линии ДМ-2
приемный стол транспортера линии ДМ-2 опускается в исходное положение, устанавливая ориентированную форму на транспортер линии ДМ-2.
5. ОТБОР СТЕРЖНЕЙ ИЗ ПАКЕТА
5.1. Отбор стержней из пакета рекомендуется производить посредством захвата одного конца стержня с последующим отделением его по всей длине от пакета.
5.2. При применении линии типа ДМ-2 и ее модификаций выполнение операций отбора стержней из пакета в зависимости от конструкции механизма отбора может осуществляться следующими способами (рис. 11, 12, 13, 14):
посредством отбора стержня из пакета арматуры, лежащего на неподвижном приемном бункере, путем перемещения механизма захвата, который своим обратным ходом перемещает конец стержня в зону действия подвижного ролика-отсекателя. Продольным перемещением вдоль питателя ролик-отсекатель отделяет стержень от пакета по всей его длине (питатель типа «механическая рука» с продольным отсекателем) (рис. 11);
Рис. 11. Отбор стержней из пакета с помощью
подвижного механизма захвата и ролика
1 — неподвижный бункер питателя; 2 — пачка
стержней; 3 — стержень; 4 — подвижный механизм
захвата стержня; 5 — подвижный ролик
отбор стержня из пакета осуществляется так же, как указано выше, а его полное отделение от пакета осуществляется последовательно расположенными поперек питателя толкателями («механическая рука» с поперечными толкателями) (рис. 12);
Рис. 12. Отбор стержней из пакета с помощью
подвижного механизма захвата и толкателей
1 — неподвижный бункер питателя; 2 — пачка стержней;
3 — пневмоцилиндр; 4 — толкатель; 5 — стержень;
6 — подвижный механизм захвата стержня
посредством перемещения подвижного бункера (рис. 13) к неподвижному механизму захвата, зажима конца стержня в механизме захвата, возвращения приемного бункера в исходное положение с последующим отделением стержня подвижным роликом (поворотная платформа с продольным отсекателем).
Рис. 13. Механизм отбора стержней
1 — подвижный приемный бункер; 2 — механизм
захвата; 3 — подвижный ролик
5.3. Рекомендуемым типом питателя является «механическая рука» с продольным отсекателем, который при необходимости ускорения технологического цикла следует дополнительно оснащать поперечными толкателями (рис. 14).
Рис. 14. Отбор стержней из пакета с помощью
подвижного механизма захвата, ролика и толкателей
1 — неподвижный бункер питателя; 2 — пачка
стержней; 3 — толкатель; 4 — стержень; 5 — подвижный
механизм захвата стержня; 6 — подвижный ролик
5.4. Перед загрузкой стержней в приемный бункер питателя следует проверить соответствие их длины и убрать гнутые прутки или немеры.
5.5. На неподвижный приемный бункер рекомендуется загружать не более 250 стержней, концы которых максимально приближают к торцевому борту бункера.
5.6. При применении питателя типа «поворотная платформа с продольным отсекателем» количество стержней, загружаемых в бункер питателя, не должно превышать 60 шт., а поворотный бункер питателя рекомендуется снабжать двумя прижимными ограничителями в середине и торце бункера.
6. ИЗМЕРЕНИЕ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ УПОРАМИ ПОДДОНОВ ФОРМ
6.1. Измерение расстояния между опорными поверхностями упоров на поддонах форм производится для обеспечения длины заготовки арматуры под размер каждой пары упоров и соответствующего уменьшения изменчивости величины предварительного напряжения.
6.2. Измерение расстояния между опорными поверхностями каждой пары упоров поддона следует производить в следующей последовательности (рис. 15):
поддон транспортером линии ДМ-2 перемещается к механизму фиксации до срабатывания концевого выключателя транспортера;
пара упоров поддона с помощью фиксатора устанавливается по оси замера;
левый щуп замера (одновременно с перемещением левого фиксатора) толкателем механизма замера, огибая защитный козырек, опускается до положения, ограничиваемого регулировочным приспособлением (рис. 15);
подвижная каретка перемещается и, посредством механической связи с кареткой, правый щуп замера, огибая защитный козырек, опускается до жесткого контакта с опорной частью упора поддона;
при последующем перемещении подвижной каретки производится перемещение поддона по оси замера до жесткого контакта левого щупа замера с упором поддона;
одновременно стержень упорной пластиной подвижной каретки передвигается в механизме резки до заданного размера, соответствующего расстоянию между опорными поверхностями данной пары упоров формы, которое определяется жестким контактом системы: щуп-форма-щуп.
Рис. 15. Схема замера расстояния между
упорами на форме (линия ДМ-2)
1 — неподвижная станина; 2, 13, 14 — пневмоцилиндр;
3, 17 — подвижная пластина; 4 — толкатель; 5 — фиксатор;
6 — левый криволинейный рычаг; 7, 8 — фиксационный штырь;
9, 24 — щуп; 10 — ролик; 11 — правый криволинейный рычаг;
12 — подвижная каретка; 13 — пневмоцилиндр подтяжки;
15 — неподвижная станина; 16, 23 — ролики фиксатора;
18 — поддон; 19 — упор; 20 — регулировочное приспособление;
21 — упор левого рычага; 22 — ползун
6.3. Система измерения расстояния между опорными поверхностями упоров на формах должна обеспечивать допускаемые предельные отклонения не более +/- 1 мм.
6.4. Для обеспечения безотказной работы механизма измерения механизм ориентации поддонов следует отрегулировать так, чтобы левый и правый фиксаторы после захвата упора имели зазор не менее 10 мм между ограничителем фиксатора и упором поддона (см. рис. 3).
7. ВЫСАДКА АНКЕРНЫХ ГОЛОВОК
7.1. Высадка анкерных головок производится одновременно с обоих концов стержня двухпозиционными, самоцентрирующимися механизмами высадки головок в специальных формообразователях (рис. 16).
Рис. 16. Высадка анкерных головок
1 — губки; 2 — электрод; 3 — арматурный
стержень; 4 — формообразователь
Допускается использовать в качестве формообразователей торцевые части зажимных губок в случае, если они изготавливаются из жаропрочной нержавеющей стали типа 20Х17Н2 и имеют форму торцов, соответствующую формообразователям головок (см. рис. 6).
7.2. Укладку стержней в зажимные губки механизмов высадки необходимо выполнять так, чтобы их концы выступали за торцы формообразующих матриц или губок на величину 2,4d_{\text{н}} \pm 2\text{мм} , где d_{\text{н}} — номинальный диаметр стержня.
7.3. Во избежание перекосов перед зажатием концы стержней фиксируются относительно пазов губок ловителей (рис. 17).
7.4 При изготовлении высаженных головок рекомендуется:
высадку головок производить в два этапа. На первом этапе высадочный электрод при включенном токе поджимается к торцу стержня и производится нагрев с оплавлением торца; на втором этапе, собственно при высадке головки, ее горячая штамповка (высадка) производится при выключенном токе или путем импульсного нагрева при максимальном усилии;
высадку головок после оплавления торцов стержней начинать при перемещении электрода на 2 — 4 мм с независимым включением правого и левого пневмоцилиндров высадки;
температуру нагрева концов стержней под высадку принимать в пределах 900 +/- 50 °C, а продолжительность 3 — 6 с для арматуры диаметром 10 — 14 мм и регулировать величиной тока и усилием прижатия торцевого электрода;
усилие прижатия торцевого электрода при нагреве концов стержней диаметром 12 — 14 мм принимать в пределах 15 — 20 кН, а при высадке — 50 — 65 кН;
соотношение между усилием высадки и усилием зажима стержня в зажимных губках с целью исключения проскальзывания концов стержня принимать не более 1/3;
не допускать смещение опорных поверхностей элементов формообразующих матриц или зажимных губок со стороны высадки более чем на 1 мм;
избегать поджогов в контактах, для чего зачищать контактные губки не реже 1 раза в смену металлическими щетками и выполнять ограничительный борт бункера питателя со стороны, противоположной устройству для мерной резки, с насечкой, поверхность которой обеспечивает зачистку торцов стержней при их подаче на механизм резки;
форму поверхности токоподводящих контактов принимать в соответствии с положениями Инструкции СН 393-76.
7.5 Готовые временные концевые анкера в виде высаженных головок должны отвечать следующим требованиям:
опорная поверхность высаженной головки должна быть симметрична относительно оси стержня;
ширина выступа должна быть равна 0,4d_{\text{н}} \pm 2\text{мм} , а высота головки h = 1 - 1,2d_{\text{н}} (см. рис. 6).
7.6. Оптимальные размеры высаженных головок и зажимных губок (см. рис. 6) для арматуры диаметром 10 — 14 мм приведены в табл. 2.
7.7. Прочность высаженных головок должна отвечать требованиям п. 4.29 «Руководства по технологии изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций».
Примечание. В случае если эти требования не выполняются, необходимо провести переналадку устройства высадки с целью обеспечения установленной нормируемой прочности высаженных головок.
8. КОНТАКТНЫЙ ЭЛЕКТРОНАГРЕВ И УКЛАДКА СТЕРЖНЕЙ В УПОРЫ ФОРМ
8.1. Контактный электронагрев арматуры производится по всей длине стержней с подводкой тока через те же контактные губки, что и при высадке головок с одновременным растяжением арматуры с усилием не менее 4 кН с помощью специального пневмоцилиндра, показанного на рис. 18.
Рис. 18. Механизм вытяжки арматуры
в процессе электронагрева
1 — пневмоцилиндр вытяжки; 2 — концевой выключатель
электронагрева; 3 — подвижная каретка
8.2. Включение трансформатора контактного электронагрева необходимо выполнять в момент окончания нагрева концов стержней для высадки головок.
8.3. Температуру контактного электронагрева арматурной стали марок и плавок, перечисленных в пп. 2.2 и 2.3 настоящих Рекомендаций, следует принимать не более 400 +/- 20 °C.
8.4. Продолжительность нагрева стержней диаметром 10 — 14 мм всех применяемых классов должна быть не более 10 — 15 с.
8.5. Температура контактного электронагрева контролируется по удлинению бесконтактным концевым выключателем и фиксируется перемещением флажка подвижного устройства для высадки головок и электронагрева относительно неподвижной станины правой головки (рис. 18).
8.6. Регулировка температуры электронагрева и соответствующего удлинения производится путем перестановки концевого выключателя (рис. 18) на неподвижной станине.
8.7. Принудительную укладку стержней в упоры форм производят с помощью двух вертикальных досылателей, приводимых в движение пневмоцилиндрами (рис. 19) или иными устройствами (см. п. 4 настоящих Рекомендаций).
Рис. 19. Механизм принудительной укладки
арматурных стержней в упоры форм
1 — пневмоцилиндр досылателя; 2 — шток
пневмоцилиндра; 3 — толкатель
Рабочий цикл действия устройства для принудительной укладки стержней в упоры форм регулируется так, чтобы начало выполнения этой операции совпало с раскрытием контактных губок, а окончание — с перемещением обоих концов стержней в упоры, а весь цикл длился не более 3 с.
8.8. При монтаже и наладке линии необходимо тщательно установить направляющие механизмов укладки. Зазор между низом направляющих и верхней гранью упоров на форме не должен быть более 20 мм.
9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ АРМАТУРНОЙ ЗАГОТОВКИ И УДЛИНЕНИЯ АРМАТУРЫ ПРИ НАГРЕВЕ И НАТЯЖЕНИИ
9.1 Предварительное напряжение определяется заданным удлинением арматуры по формуле:
\Delta l_{\text{о}} = (\frac{k \cdot \sigma_{\text{о}} + 0,5p}{E_{\text{нач}}}) \cdot l_{\text{у}} , (1)
где E_{\text{нач}} — начальный модуль упругости арматурной стали (см. табл. 1), МПа;
l_{\text{у}} — расстояние (среднее) между опорными поверхностями упоров форм, мм;
k — коэффициент, учитывающий упругопластические свойства арматурной стали и определяемый согласно табл. 3;
p — предельные отклонения предварительного напряжения \sigma_{\text{ок}} в отдельных стержнях от среднего заданного проектом. Значение p соответствует 1,64 среднего квадратического отклонения от средних величин предварительного напряжения в отдельных стержнях, определяется для пустотных настилов по формуле:
2. Промежуточные значения коэффициентов k вычисляются по линейной интерполяции.
9.2 Величина полного удлинения арматуры при электронагреве определяется по формуле:
\Delta l_{\text{п}} = \Delta l_{\text{о}} + \Delta l_{\text{с}} + \Delta l_{\text{ф}} + \Delta l_{\text{уп}} + C_{t} , мм, (3)
где \Delta l_{\text{с}} — величина смятия и перемещения высаженных головок в упорах форм, мм;
\Delta l_{\text{ф}} — продольная деформация форм, мм;
\Delta l_{\text{уп}} — упругопластическая деформация растяжения стержня при нагреве с растяжением, определяется по формуле
\Delta l_{\text{уп}} = \frac{P_{\text{пт}}}{F_{\text{а}} \cdot E_{at}} (l_{\text{у}} - l_{\text{губ}}) . (4)
Здесь P_{\text{пт}} — усилие натяжения при электронагреве, Н;
F_{\text{а}} — площадь поперечного сечения арматурного стержня, мм2;
E_{at} — модуль упругопластичности при нагреве арматурного стержня до 360 — 400 °C, равный для рассматриваемых видов стержневой арматуры 0,8\text{Е}_{\text{нач}} , МПа;
l_{\text{губ}} — длина контактной губки зажима для высадки головок и электронагрева, мм.
Значения \Delta l_{\text{с}} , \Delta l_{\text{ф}} и C_{t} определяются опытным путем, но могут быть приняты при предварительных расчетах равными:
\Delta l_{\text{с}} = 1 - 2\text{мм} , \Delta l_{\text{ф}} = 1 - 3\text{мм} и C_{t} = 1,5 - 2\text{мм} .
9.3. Для обеспечения свободной укладки нагреваемой арматуры в упоры форм величина \Delta l_{\text{п}} должна быть равной или меньшей удлинения арматуры в результате нагрева до заданной температуры t_{p} и растяжения \Delta l_{t} , которое определяется по формуле:
\Delta l_{t} = (t_{\text{р}} - t_{\text{о}})(l_{\text{у}} - l_{\text{губ}}) \cdot \alpha + \Delta l_{\text{уп}} , мм, (5)
где t_{\text{р}} — заданная температура нагрева, принимаемая в соответствии с требованиями п. 8.3 настоящих Рекомендаций, °C;
t_{\text{о}} — температура окружающей среды, °C;
\alpha — коэффициент линейного расширения арматурной стали, принимаемый по табл. 16 «Руководства по технологии изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций». Для наиболее широко применяемой стали классов Ат-V и Ат-VI при нагреве от 20 до 350 — 400 °C \alpha = 13,2 \cdot 10^{- 6} , °C.
9.4 Требуемая длина отрезанного стержня арматурной стали определяется по формуле:
где l_{\text{з}} — длина арматурной заготовки, равная расстоянию между опорными поверхностями временных концевых анкеров, мм;
a — длина конца стержня, используемая для образования высаженной головки, равная 2,4d_{\text{н}} \pm 1\text{мм} , где d_{\text{н}} — диаметр стержня, мм.
9.5 Длина арматурной заготовки определяется по формуле:
l_{\text{з}} = l_{\text{у}} - \Delta l_{\text{с}} - \Delta l_{\text{ф}} - \Delta l_{\text{о}} , мм, (7)
где значения \Delta l_{\text{с}} , \Delta l_{\text{ф}} и \Delta l_{\text{о}} — определяются согласно пп. 9.1 и 9.2 «Руководства по технологии изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций».
10. КОНТРОЛЬ ВЕЛИЧИНЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ
10.1. Методику контроля предварительного напряжения следует осуществлять в соответствии с положениями раздела 7 «Руководства по технологии изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций».
10.2. Контроль величины предварительного напряжения арматуры, заготовка и натяжение электротермическим способом которой осуществляется автоматизированными линиями типа ДМ-2, выполняется при освоении производства новых изделий и при текущей работе.
10.3. При внедрении линий типа ДМ-2 или освоении производства новых изделий необходимо определять расчетное удлинение арматуры, соответствующее проектной величине предварительного напряжения, с учетом деформаций форм и анкерных головок, а также упругопластических свойств применяемого вида арматурной стали в соответствии с требованиями раздела 9 настоящих Рекомендаций и проверять среднюю величину предварительного напряжения на трех формах. В случае необходимости следует осуществить его корректировку и вновь произвести измерения предварительного напряжения на тех же формах.
Средние величины предварительного напряжения по отдельным формам не должны отличаться от проектной более чем \pm 0,5\text{Р}(1 - 1/ \sqrt{n}) , а по отдельным стержням не более чем на +/- P, МПа, где n — число стержней напрягаемой арматуры в изделии, а величина P определяется по формуле (2) п. 9.1 настоящих Рекомендаций.
10.4. Периодический контроль предварительного напряжения при текущей работе следует осуществлять не реже, чем 1 раз в сутки на всех стержнях одной формы для проверки выполнения требований, указанных в п. 10.2. При этом ежедневно следует производить контроль преднапряжения на разных формах и в случае их износа или образования дефектов — заменять или ремонтировать такие формы.
10.5. Усилия или напряжения в натянутых стержнях следует измерять после остывания до температуры окружающего воздуха приборами типов ПРДУ или ИПН или др. аналогичного класса точности.
11. ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ
11.1. К обслуживанию линий типа ДМ-2, предназначенных для автоматизированной заготовки и натяжения арматуры, допускаются лица, изучившие настоящие Рекомендации, устройство оборудования линии, а также технологию натяжения арматуры и сдавшие экзамен по технике безопасности.
11.2. При изготовлении предварительно напряженных конструкций на линиях необходимо соблюдать «Единые правила техники безопасности и производственной санитарии для предприятий промышленности строительных материалов», часть I (1969) и раздел XII, часть II, требования главы СНиП III-4-80 «Техника безопасности в строительстве», требования по технике безопасности раздела 14 «Руководства по технологии изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций», а также требования по технике безопасности, изложенные в настоящих Рекомендациях.
11.3. Для каждого конкретного предприятия, внедряющего автоматизированную линию типа ДМ-2, инженером по технике безопасности с учетом местных условий должен быть составлен список правил техники безопасности и вывешен в зоне работы линии.
11.4. В зоне действия линии не допускается присутствие посторонних лиц.
11.5. Не допускается работа на линии при отсутствии защитных козырьков на упорах форм (см. рис. 5).
11.6. С целью устранения возможности выброса стержня при отрыве анкерной головки защитные козырьки необходимо приваривать к упорам поддонов с наклоном защитной поверхности козырька в сторону головки на (10 — 12)°.
11.7. Расстояние от верха защитной поверхности козырька до оси головки должно быть не менее 20 мм.
11.8. Проводить техническое обслуживание линии, загружать бункер питателя арматурой и поправлять стержни допускается только при отключенном энергопитании линии.
Требуется: определить длину арматурной заготовки и температуру нагрева при натяжении арматурной стали класса Ат-V диаметром 12 мм. Вид изделия ПТК-60-12. Контролируемое предварительное напряжение \sigma_{\text{ск}} = 580\text{МПа} . Среднее расстояние между опорными поверхностями упоров на формах l_{\text{у}} = 6250\text{мм} . Усилие растяжения при нагреве \text{Р}_{\text{пт}} = 80\text{Н} .
1. По формулам (1) и (2) п. 9.1, пользуясь табл. 1 и 3, определяем требуемое удлинение арматуры:
\Delta l_{\text{о}} = \frac{(k \cdot \sigma_{\text{о}} + 0,5p)}{E_{\text{нач}}} \cdot l_{\text{у}} = \frac{(1,05 \cdot 580 + 43,8)}{E_{\text{нач}}} \cdot 6250 = 0,003435 \cdot 6250 = 21,5\text{мм} .
2. Задаваясь принятыми в п. 9.2 настоящих Рекомендаций минимальными значениями \Delta l_{\text{с}} , \Delta l_{\text{ф}} и C_{t} , по формулам (3) и (4) определяем \Delta l_{\text{п}} при P_{\text{пт}} = 80\text{Н} и l_{\text{губ}} = 100\text{мм} .
\Delta l_{\text{уп}} = \frac{P_{\text{пт}}}{F_{\text{а}} \cdot E_{at}} \cdot (l_{\text{у}} - l_{\text{губ}}) = \frac{80}{1,13 \cdot 1,52 \cdot 10^{5}} \cdot (6250 - 100) = 2,86\text{мм} ;
\Delta l_{\text{п}} = \Delta l_{\text{о}} + \Delta l_{\text{с}} + \Delta l_{\text{ф}} + \Delta l_{\text{уп}} + C_{t} = 21,5 + 1 + 1 + 1,5 + 2,86 = 27,86 \approx 28\text{мм} .
3. По формуле (5) определяем необходимую температуру нагрева:
.Принимаем температуру нагрева 350 °C и определяем \Delta l_{t} :
\Delta l_{t} = (t_{\text{р}} - t_{\text{о}})(l_{\text{у}} - l_{\text{губ}}) \cdot \alpha + \Delta l_{\text{уп}} = 330 \cdot 6150 \cdot 13,2^{- 6} + 2,86 = 26,79 + 2,86 = 29,65\text{мм} ,
следовательно, условие \Delta l_{t}>\Delta l_{\text{п}} выполнено.
4. Длину арматурной заготовки определяем по формуле (7):
l_{\text{з}} = l_{\text{у}} - \Delta l_{\text{с}} - \Delta l_{\text{ф}} - \Delta l_{\text{о}} = 6250 - 1 - 1 - 21,5 = 6226,5\text{мм} .
Принимаем l_{\text{з}} = 6227\text{мм} .
Соответственно длина отрезаемого стержня по формуле (6):
l_{\text{о}} = l_{\text{з}} + 2a = l_{\text{з}} + 2 \cdot (2,4d + 1) = 6227 + 59,6 = 6286,6 \approx 6287\text{мм} .
Проверка предварительного напряжения \sigma_{\text{ок}} на трех формах показала, что фактические деформации форм составили от 2 до 3 мм, вследствие этого средние величины предварительного напряжения по отдельным формам составили 600, 570 и 620 МПа, что соответствует требованиям п. 10.3 настоящих Рекомендаций. Следовательно, удлинение \Delta l_{\text{п}} , длина арматурной заготовки и температура нагрева выбраны верно.
Благодаря постоянному автоматическому измерению расстояния между упорами и соответствующей мерной резке стержней, износ упоров в пределах толщин накладок не будет существенно сказываться на изменчивости величины преднапряжения. Поэтому в начальный период не следует задаваться средней величиной \sigma_{\text{ок}} большей, чем \sigma_{\text{ок}} по проекту. Это тем более важно, поскольку чрезмерное увеличение контролируемого преднапряжения снимает надежность анкеровки арматуры и требует увеличения марки бетона (см. п. 1.5 настоящих Рекомендаций).