Выбор технологического оборудование для производства железобетонных свай сплошного квадратного сечения

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ УКРАИНЫ

 

ХАРЬКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СТРОИТЕЛЬСТВА  И АРХИТЕКТУРЫ

 

 

 

 

 

КАФЕДРА: Кафедра физико-химической механики и технологии строительных материалов и изделий

 

 

 

 

 

 

Курсовая робота

По учебной дисциплине: «Технология арматурных изделий»

Тема курсовой роботы: «Выбор технологического оборудование для производства железобетонных свай сплошного квадратного сечения»

Вариант №18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЫПОЛНИЛ:

студент группы Т-41

Твеленева А.А.

РУКОВОДИТЕЛЬ ПРОЕКТА:

доц. Докторов Е.Г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ХАРЬКОВ 2010 г.

 

Содержание

 

стр.

Введение         3

1. Исходные данные        4
2. Расчет потребности арматурных элементов    7
3. Разработка схемы технологического процесса   9
4. Расчет объемов работ

(на  один комплект / на часовую потребность)   11

5. Выбор оборудования       13
6. Расчет необходимого количества оборудования   15

Выводы  по данной курсовой работе     16

Список  используемой литературы     17

 

 

Введение

 

Сваи получили широкое применение при возведении свайных фундаментов под здания, сооружения и машины, а также при устройстве подпорных стен причальных сооружений, набережных, при уплотнении оснований и т.д. Преимуществами свайных фундаментов являются: значительное уменьшение земляных работ, снижение расхода материала, устранение необходимости подготовки основания, ускорение производства работ и снижение стоимости и трудоемкости работ.

Железобетонные  сваи (ненапряженные и предварительно напряженные) получают все более широкое применение в современном строительстве. Они классифицируются по форме поперечного сечения, длине, весу, конструкции нижнего конца. Наиболее распространенными являются сваи прямоугольные и квадратные со сплошным поперечным сечением.[3]

По длине сваи могут быть целыми (до 12-20м по сортаменту) и составными, сращенными из отдельных звеньев. Применение составных свай обусловлено простотой изготовления и транспортирования, а также возможностью погружать сваи с помощью оборудования меньшей грузоподъемности и высоты. Однако составные сваи требуют в процессе погружения выполнения трудоемких операций по соединению звеньев.

В данной курсовой работе производится расчет в потребности технологического оборудования для изготовления арматурных изделий при производительности N=28521м³ забивных железобетонных свай квадратного сечения в год.

 

1. Характеристика базового изделия

 

Марка сваи	Обьем бетона, м3	Мощность технологической линии,	Номинальные размеры, мм				Проектная марка бетона	Масса сваи, т	Затраты стали на одну сваю, кг
			L	l		b
С7-30	0,64	28521	7000	250	1400	250	М200	1,6	36,7

 

 

 

Рис 1.1- Свая сплошного квадратного  сечения с ненапрягаемой продольной арматурой С7-30

1-подъемные петли.

 

 

 

Рис 1.2 – Схема армирования  сваи сплошного квадратного сечения

 

 

Таблица 2.1 Спецификация арматурных элементов

Наимен ование	Марка, кол-во	Эскиз, размеры, мм	Спецификация					Выборка стали
			№ поз	, мм	Класс	Длина, мм	Кол-во	, мм	Класс	Общая длина	Общий вес
Арматурный каркас	К7-30		1	12	А-I	7255	4	12	А-I	29020	25,8
			2	5	B-I	43730	1	5	B-I	43730	6,7
Стережень	№3		3	5	B-I	270	4	5	B-I	1080	-
Сетка	С30		4	5	B-I	280	10	5	B-I	2800	0,4
Петля	П4		5	12	А-I	1250	2	12	А-I	2500	1,1

 

 

 

2. Расчет потребности арматурных элементов

Расчет ритма выпуска  комплектов арматурных элементов выполняют, выходя из годового объема производства соответствующих изделий формовочным цехом:

 

Часовая потребность в комплектах арматурных изделий, определяется зависимостью:

 (комплектов за час)

Потребность на один комплект (один пространственный каркас ПК) арматурных изделий определяется из альбома рабочих чертежей заданного базового изделия ( табл. 2.1).[4]

В данном примере в комплект пространственного  каркаса сваи С7-30 входят:

• арматурный каркас К7-30 (1шт) состоит из:
• стержень позиция №1 (4шт.)
• «гармошка» позиция №2 (1шт.)
• корзинка (1шт) состоит из;
• сетка головы С30 (5шт.);
• соединяющих стержней позиция №3 (4шт.)
• монтажные петли П4 (2шт);

В приведенной таблице, в которой показана потребность на один комплект (один пространственный каркас ПК) арматурных изделий определяется из альбома рабочих чертежей заданного базового изделия.

Часовую и годовую потребность в арматурных элементах и закладных деталях  определяем таким образом. Количество сеток, марки С30, что входят в пространственный каркас, составляет 5 штук. При ритме  выпуска арматурных изделий комплектов через час часовая потребность сеток С30 равняется: 5x11,15=55,75шт., а годовая потребность при годовом фонде рабочего времени, равным 4000 часов, составляет: 55,75x4000=223000 шт. Аналогичным способом определяем часовую и годовую потребность в других арматурных элементах (табл. 2.1).

- К8-30: 1*11,15=11,15 сеток в час, 11,15*4000=44600 каркасов в год;

- П4: 2*11,15=22,30 петель в час, 22,30*4000=89200 петель в год;

Таблица 2.1. - Потребность арматурных элементов и закладных деталей на заданную программу выпуска железобетонных свай С7-30

№	Наименование арматурных элементов и деталей заведений	Потребность на один комплект	Годовая потребность	Часовая потребность
1.	Пространственный каркас ПК	1	44600	11,15
2.	Арматурный  каркас К7-30 - позиция  №1 - позиция  №2	1 4 1	44600 178400 44600	11,15 44,6 11,15
3.	Корзинка: - сетка  головы С30 - позиция  №3	1 5 4	44600 223000 178400	11,15 55,75 44,6
4.	Петля П4	2	81040	22,30

Часовая потребность в арматурных элементах  необходима для того, чтобы в следующих  расчетах определить количество станков  и машин, производительность которых (в технической характеристике оборудования производительность подана в шт. через час, м через час) позволит выполнить расчетный объем арматурно-сварочных работ.

 

3. Разработка схемы технологического процесса

Для каждого арматурного элемента приведем перечень всех технологических операций:

- пространственный каркас ПК изготавливают следующим образом: свариванием арматурного каркаса К7-30 с сетками С30, петлями П4 и штырем Ш1 контактной точечной сваркой на одноточечной сварочной машине;

- для изготовления арматурного каркаса К7-30, который состоит из четырёх продольных стержней арматурной стали А-I диаметром 12мм и внутренней спирали из проволоки В-I диаметром 5мм выполняются следующие операции:

а) для продольных стержней – стыковая сварка, резка и гибка;

б) для внутренней спирали –  навивание и резка ручными  ножницами;

- для изготовления сеток головы С30, которые изготавливаются из проволоки В-I диаметром 5 мм выполняются операции: правка и резка, одноточечная сварка;

- для петель П4, которые изготавливаются из стержневой арматуры класса А-I диаметром 12 мм необходимы такие операции: стыковая сварка и резка стали, гибка стержней;

Таким образом, для перечисленных  арматурных изделий приведем технологическую  схему их изготовления в виде списка операций, которым дан некоторый  код (таблица 2.3)[4]

Таблица 3.1

Марка арматурных элементов	Последовательность операций
ПК	3.2
К7-30	3.2
Позиция №1	1.1, 1.4
Позиция №2	1.7
Позиция №3	1.1
С30	1.1; 2.1
П4	1.1; 1.4

 

Рисунок 3.1 – Функциональная технологическая схема процесса изготовления арматурных каркасов:

1 - запас арматуры, что поступает в мотках; 1.1 – Правка и резка арматуры;

2. - сваривание плоских сеток и каркасов; 1.3 – сваривание пространственных каркасов; 1.4 – гибка стержней;1.5 – навивка стержней;3 - комплектация арматурных изделий; 4 - запас арматурных изделий.

 

 

4. Расчет объемов работ

 

Для каждого  арматурного элемента выполняем  расчет объемов работ, а затем, с  учетом часовой потребности в  элементах, расчет часового объема работ. Расчеты ведутся в форме ведомости (табл. 2.4).

 

Правка и резка арматурной стали (операция 1.1). Эта операция выполняется на правильно отрезных станках для арматурной стали, которая поступает в бухтах. Объем работ определяется количеством погонных метров выправленной арматурной стали.

1.Для изготовления сеток С30 необходимо нарезать 10 стержней арматуры класса В-I диаметром 5мм, общая длина которых составляет 280*10=2800 мм, или 2,8 п.м. На одну сваю необходимо 5 сеток, объём работ составляет 2,8*5=14 п.м. (числитель), на часовую потребность 14*11,15=156,1 п.м. (знаменатель);

2. Для изготовления позиции №3 необходимо 4 стрежня длиной 270мм или 0,27 п.м., на одну сваю объём работ составляет 0,27*4=1,08п.м., (числитель), а на часовую потребность 1,08*11,15=12,04 п.м. (знаменатель).

3. На один комплект необходимо две петли П4, общей длиной 1250*2=2500мм или 2,5 п.м., на часовую потребность необходимо 2,5*11,15=27,87 п.м.

4. Для изготовления каркаса К7-30 необходимо четыре стержня диаметром 12мм общей длиной 4*7255=29020 мм, или 29,02 п.м., а на часовую потребность 29,02*11,15=323,57 п.м.

 

Гибка стержней (операция 1.4):

- для изготовления продольных стержней (позиция №1) каркаса К7-30 необходимо выполнить 2 загиба предварительно заготовленного стержня, на один комплект количество гибок составит 2*4=8 гибок (числитель), а на часовую потребность: 8*11,15=89,2 загибов (знаменатель);

- для изготовления петли П4 необходимо выполнить 5 загибов предварительно заготовленного стержня, на один комплект количество гибок составляет 5*2=10 гибок (числитель), а на часовую потребность: 10*11,15=111,15 гибок (знаменатель).

 

Навивание стержня (изготовление «гармошек») (операция 1.7). Эта операция выполняется для изготовления внутренней спирали каркаса

К7-30 (позиция №2). Операция 1.7 выполняется на специальном каркасно-наматывающим устройстве конструкции. Внутренняя спираль изготавливается путем сматывания проволоки с бухты на вертушке с протяжкой через тормозное устройство и последующего наматывания проволоки на оправку. На один комплект арматурного изделия необходима 1 гармошка (числитель), а на часовую необходимость – 1*11,15=11,15 (знаменатель).

 

Одноточечная сварка (операция 2.1). Для изготовления сеток С30 применяют контактное точечное сваривание, объём работ при этом определяется количеством сварных точек:

- для изготовления сетки С30 между собой соединяют 10 стержней в 25-ти точках, на один комплект(5 сеток) необходимо:25*5=125 точек (числитель), а на часовую потребность: 125*11,15=1393 точек (знаменатель);