Технология изготовления арматурных конструкций

Виды арматурных сталей и арматурных изделий заводского изготовления и общие требования к ним установлены государственным стандартом. Основные виды арматурной стали: горячекатаная стержневая гладкая и периодического профиля; холоднокатаная проволочная гладкая и периодического профиля; горячекатаная термически упрочненная и упрочненная вытяжкой; арматурные пряди и арматурные канаты; сварные сетки и каркасы.

В зависимости от вида арматурную сталь подразделяют на прутковую и бунтовую. Прутковая поступает в прутках (связках), состоящих из одной партии длиной от 6 до 24 м, бунтовая - в мотках (бунтах). Каждый моток состоит из одного отрезка проволоки массой 80...500 кг. Для получения стержней нужной длины прутки режут: диаметром до 10 мм при небольшом объеме работ - ручными станками, диаметром до 70 мм - с помощью приводимых автоматических станков. Арматурные стержни больших диаметров режут ацетилено-кислородными резками или керосинорезами.

Процесс производства арматуры состоит из последовательных операций: заготовки стержней, изготовлении плоских сеток и каркасов, их гибки, сборки объемных арматурных каркасов. Эти операции выполняют на отдельных машинах и на автоматических линиях.

Процесс изготовления арматурных элементов включает очистку от ржавчины и масла, предварительную обработку стали, заготовку элементов из проволоки и стержней, пучков, канатов для напряженных конструкций, изготовление закладных деталей.

К обработке арматурной стали относят правку, волочение, сплющивание, силовую калибровку, электротермические напряжения.

Размотку, чистку, правку и резку на стержни производят на правильно-отрезных станках.

Волочение - протаскивание металла через конусные отверстия - фильеры. В результате одновременно происходит растягивание и сжатие, металл теряет значительную часть пластических свойств и делается более жестким. Сталь, подвергнутую волочению, называют холоднокатаной. Ее поставляют металлургические заводы.

Сплющивание - распространенный способ упрочнения арматурной стали, заключающийся в прокатывании прутка между парой рифленых валков, в результате пруток деформируется в одной или двух взаимно перпендикулярных плоскостях, приобретая периодический профиль. Вследствие наклёпа, возникающего при сжатии стержня, предел текучести арматурной стали повышается на 25...30 %. Для сплющивания используют станки - автоматы, которые очищают арматуру, сплющивают стержни, правят, режут на прутья заданной длины.

Силовая калибровка - вытягивание стержней до напряжения, превышающего нормированный предел текучести данной стали. В результате повышается ее предел текучести. Вытяжка отличается от силовой калибровки тем, что процесс контролируется не определенным напряжением, а величиной удлинения.

Термическое упрочнение стали - один из экономических методов упрочнения при больших объемах работ. Технологический процесс включает доставку стержней в арматурный цех, укладку их на подающее устройство, подачу под электроды, электронагрев до 900...1000°С, сброс стрежней в закалочную ванну, выемку охлажденных стержней и укладку под электроды, электронагрев до температуры отпуска 325...375°С, охлаждение до температуры окружающей среды, выдачу упрочненных стержней. Термическое упрочнение принимают главным образом для напрягаемой арматуры периодического профиля.

Изготовление арматурных элементов включает резку арматуры по заданной длине, гнутье стержней, изготовление хомутов и монтажных петель. Резку и гнутье производят на ручных и приводных станках. Для снижения себестоимости изготовления железобетонных изделий желательно получать с металлургических заводов готовые арматурные сетки и изготовлять на месте объемные каркасы путем гнутья напрягаемой арматуры. Стержни в местах их пересечения сваривают точеной сваркой, применяя одноточечные и многоточечные машины, сварочные клещи. Гнутье сеток производят на гибочных машинах, изготовление объемного пространственного каркаса - на специальной монтажной установке.

Предварительное напряжение арматуры - трудоемкая операция при изготовлении предварительно напряженных железобетонных изделий. Напряжение арматуры можно производить механическим, электротермическим, электротермомеханическим способами, а также за счет расширяющих цементов. При механическом способе применяют гидравлические и винтовые домкраты, грузовые устройства, лебедки и динамометры, машины для непрерывной навивки. При электротермическом способе используют свойство стали удлиняться при нагреве электротоком. Уложенные в упоры нагретые стержни при остывании сокращаются и натягиваются. Электромеханический способ сочетает в себе электротермический и механический способы натяжения арматуры.

Для натяжения арматуры электромеханическим способом необходимо определить величину удлинения арматурных стержней при нагреве и необходимую температуру их нагрева, установить мощность трансформаторов и количество электроэнергии, расходуемое на нагрев стержней.

На чертежах предварительно напряженных железобетонных конструкций со стержневой арматурой, натягиваемой электротермическим способом, указывают величины минимального s_min и максимального s_max натяжения арматуры.