Организация производства железобетонных изделий

Очистка от затвердевшего бетона концов стержней, передача предварительного напряжения на бетон путем обрезки стержней дуговой сваркой, удаление концов стержней из проушин упоров формы (поддона). Обрезка стержней должна осуществляться после достижения бетоном требуемой передаточной прочности. Обрезку стержней необходимо производить симметрично относительно вертикальной оси поперечного сечения плиты. Открывание замков и раскрывание бортов формы. Строповка плиты за монтажные петли и извлечение плиты из формы. Осмотр изделия, удаление остатков схватившегося бетона с кромок изделия. Транспортирование плиты на пост сдачи готовой продукции или на пост доводки. Удаление остатков затвердевшего бетона с формы. Смазка формы вручную щеткой.

Установка форм (поддонов) с отформованными изделиями в камеру термовлажностной обработки до полного заполнения. Коэффициент заполнения камеры термовлажностной обработки должен быть не менее 0,1. Контрольные кубы-образцы следует устанавливать в специальных нишах, оборудованных в стенах камеры или на форме (поддоне) верхней плиты. Закрывание крышки ямной камеры термовлажностной обработки и заполнение гидрозатвора водой.

Тепловлажностная обработка по режиму:

- выдержка изделия - 2 часа;

- подъем температуры до 800С - 3 часа;

- изотермический прогрев при 800С - 6 часов;

- остывание изделий - 2 часа.

Режим термовлажностной обработки плит перекрытий может изменяться лабораторией с учетом времени года, технических показателей используемого цемента, применения химических добавок при приготовлении бетонной смеси и других обстоятельств по энергосбережению на предприятии. Строповка и перемещение форм (поддонов) с плитами к посту распалубки. Установка на пост распалубки.

Рисунок 1 - График режима ТВО перегородок

Технологический процесс доводки плит перегородок состоит из следующих технологических операций:

Сырьевая база и транспорт.

Все основные материалы необходимые для производства продукции поставляются с заводов изготовителей, выгодно расположенных относительно данного завода, т.к. это является наиболее экономически выгодным.

Наименование поставляемого материала, виды транспортировки и заводы поставщики указываем в таблице 1.

Таблица 1 - Сырьевая база и транспорт

Транспортирование готовой продукции к потребителю осуществляется автотранспортом.

Состав и режим работы предприятия.

В состав завода по производству перегородок входят:

- административно-бытовой корпус,

- блок формовочных цехов,

- арматурный цех,

- бетоносмесительный цех,

- ремонтно-механический цех,

- склад добавок,

- склад заполнителей.

- склад готовой продукции,

- котельная,

- блок очистных сооружений,

- КПП,

- галерея транспортирования заполнителей,

- галереи, соединяющие административно-бытовой корпус и производственные корпуса.

На территории завода имеются транспортные магистрали; кольцевая дорога с движением в обоих направлениях; пешеходные переходы; имеется подход железной дороги.

Режим работы предприятия.

В соответствии с требованиями технологического проектирования предприятий сборного железобетона ОНТП 07-85 режим работы завода принимаем:

- номинальное количество рабочих суток в год для всех видов работ, кроме работ связанных с обслуживанием железнодорожного транспорта - 260,

- номинальное количество рабочих суток в год по выпуску сырья и обслуживанию железнодорожного транспорта - 365,

- расчетное количество рабочих дней в году для агрегатно-поточного производства - 253,

- рабочая неделя, дней - 5,

- продолжительность рабочей смены, ч - 8,

- количество рабочих смен в сутки для всех видов работ, включая ремонтно-механический и арматурный цеха - 3,

- количество рабочих смен в сутки для ТО - 3,

- количество рабочих смен в сутки по приему сырья и материалов при доставке железнодорожным транспортом - 3,

- количество рабочих смен в сутки по приему сырья и материалов при доставке автотранспортом - 3,

Для бетоносмесительного и вспомогательных цехов принимаются максимальные размеры работы формовочных линий, входящих в состав производства.

Режим работы проектируемого формовочного цеха сведем в таблицу 2.

Таблица 2 - Фонд рабочего времени

2. Проектирование генерального плана предприятия

2.1 Разработка схемы генерального плана

Генплан - это графическое изображение всех зданий и сооружений предприятия, а также складов, инженерно-технических коммуникаций, сети организации обслуживания и охраны предприятия и элементов благоустройства территории.

Согласно СанПиН 10-5-РБ-2002 «Санитарная классификация (предприятий, сооружений и иных объектов). Санитарно-защитные зоны» для предприятий, зданий и сооружений с технологическими процессами, являющимися источниками выделения производственных вредностей в окружающую среду, следует предусматривать санитарно-защитные зоны между промышленной и селитебной территорией. Расстояние санитарно-защитной зоны измеряется непосредственно от цеха с вредными выделениями. В этой зоне можно размещать административно-бытовые корпуса, подземные резервуары и т.д., цеха с меньшей вредностью.

Размеры зон:

· 100 м -- предприятия по производству бетонных и железобетонных (изделий, полимерных изделий, производство керамики, стекла;

· 300 м - производство стекловаты, толя, рубероида, ДВП и ДСП с применением смол;

· 50 м - производство гипсовых, глиняных изделий, обработка камня.

Общие требования по проектированию генплана изложены в СНиП II -89-80 «Генеральные планы промышленных предприятий. Нормы проектирования».

При проектировании предприятия за основу принимают выбранную технологическую схему последовательности производственных процессов.

Основным условием производственного процесса являются обеспечение поточности и исключение встречных технологических потоков. С этой целью в генеральных планах предприятий следует предусматривать функциональное зонирование территории с учетом технологических связей, санитарно-гигиенических требований и противопожарных требований, грузооборота и видов транспорта.

В состав предприятия входят:

1) здания цехов основного производства (смесительный, формовочный и др.);

2) здания вспомогательных цехов (заготовительный, ремонтно-механический и др.);

3) энергетическое хозяйство для снабжения паром, теплотой и электрической энергией (котельная, трансформаторная подстанция);

4) склады сырья, топлива, оборудования;

5) объекты административно-хозяйственного и бытового назначения (управление, столовая, проходная, бытовые помещения);

6) транспортные и инженерно-технические коммуникации (дороги, линии газо- и водопровода и др.);

7) элементы благоустройства (озеленение, тротуары и т.д.).

Для рационального размещения всех сооружений на генплане необходимо учитывать характер производственных зон и в соответствии с этим участок застройки необходимо разбить на:

· предзаводскую площадку для размещения административных зданий и сооружений;

· производственную зону с основными объектами;

· хозяйственный двор: склады и вспомогательные здания и сооружения.

На предзаводской площадке располагают здания управления, бюро пропусков, общественных организаций, открытые площадки для стоянки легковых автомобилей. Главный въезд и центральную проходную на предприятие размещают со стороны остановок транспорта и людских потоков (со стороны примыкающей дороги).

Объекты предзаводской площадки устраивают с некоторым отступлением от красной линии улицы, чтобы скопления людей у остановки транспорта не мешали движению заводских транспортных средств. Путь от проходной до цехов должен быть не более 800 м и без пересечения с грузовыми потоками.

Перед проходными пунктами и входами в санитарно-бытовые помещения, столовые и здания управления должны предусматриваться площадки из расчета не более 0,15 м2 на 1 чел. наиболее многочисленной смены. Если размер площади территории предприятия в ограде превышает 5 га, предусматривают не менее двух въездов.

Производственная зона включает в себя здания основных производств. Для экономного размещения эти объекты целесообразно объединять по ряду признаков:

- однородности технологического процесса (смесительный, арматурный, формовочный цеха),

- или по хозяйственному назначению (мастерские),

- или признакам обслуживания транспортом (склады).

Формовочные цеха, как правило, комплектуют из УТП-1 размером 18 х 144 м в количестве от 2 до 6 пролетов.

Арматурный цех наиболее целесообразно располагать в одном блоке с формовочными цехами. Пролет его принимают обычно 18 м (при изготовлении длинномерных изделий - 24 м). Сблокированный арматурный цех может располагаться параллельно формовочным цехам или перпендикулярно формовочным цехам в поперечном пролете. В отдельных случаях при производстве шпал, труб, длинномерных свай, опор ЛЭП и пролетных строений, арматурный цех может размещаться в одном пролете с формовочным перед постами формовки.

Расстояния между открытыми технологическими установками, агрегатами и оборудованием, а также от них до зданий и сооружений надлежит принимать по нормам технологического проектирования.

Одной из важнейших задач при разработке генерального плана является размещение всех хозяйств в минимальном количестве зданий. Энергетические установки, в том числе котельные, размещают на генеральном плане ближе к потребителям, максимально потребляющим соответствующие виды энергии.

Расположение зданий должно удовлетворять санитарно-техническим и противопожарным требованиям:

· здания, где выделяются пыль, газ, а также склады легковоспламеняющихся и ядовитых веществ располагают к прочим зданиям и населенным пунктам с подветренной стороны (направление господствующих ветров определяют по розе ветров -- СНБ 2.04.02-2000 «Строительная климатология и геофизика»);

· здания с шумным производством отделяют защитной зоной от общих и жилых зданий;

· расстояние от складов пылящих материалов под навесом до ближайших открываемых проемов производственных и вспомогательных зданий должно быть не менее 50 м;

· пожароопасные сооружения необходимо располагать с подветренной стороны, ко всем зданиям предусматривают удобный подъезд;

· санитарные разрывы между зданиями и сооружениями, освещаемыми через оконные проемы, должны быть не меньше наибольшей высоты одного из них;

· обеспечивают требования благоустройства и озеленения.

Проектирование транспорта. По характеру работы и назначению промышленный транспорт делят на внутренний, предназначенный для перевозок груза внутри предприятий, и внешний, осуществляющий доставку сырья, материалов на предприятие и вывоз готовой продукции.

Внутренний транспорт на заводах бывает внутрицеховой и межцеховой. Внутрицеховой - это конвейерный и специальный транспорт, автопогрузчики и электротележки, а межцеховой - это автомобильный, железнодорожный и другие виды транспорта.

Грузооборот предприятия - это работа по перевозке грузов на определенные расстояния, определяется произведением массы груза, т, на расстояние, км.

Все расчеты объемов перевозок выполняют на основании годового объема, а расчеты мощности отдельных устройств - на основании суточного объема перевозок.

Транспортировку сырья, полуфабрикатов, готовых изделий к цехам и зданиям следует осуществлять кратчайшим путем с механизацией погрузочно-разгрузочных работ и с обеспечением транспортных требований:

· все складские здания группируют по линии железной дороги;

· расстояние от оси внутри заводской железной дороги до зданий должно быть не менее 6 м, до ограждения -- не менее 5 м;

· дороги предприятия примыкают к улице общего пользования;

· предприятие с площадью более 5 га или с размером стороны площадки более 1000 м должно иметь (на этой стороне) не менее двух въездов;

· автодорога должна быть кольцевая, вокруг основного здания, или если тупиковая, то иметь места для разворотов (тупики 12х12 м);

· ширину ворот автомобильных въездов на площадку предприятия надлежит принимать по наибольшей ширине применяемых автомобилей плюс 1,5 м, но не менее 4,5 м, а ширину ворот для железнодорожных въездов - не менее 4,9 м;

· возвышение низа строительных конструкций путепроводов, галерей и т.д. над проезжей частью автодорог должно быть не менее 5 м.

Благоустройство. Площадь участков, предназначенных для озеленения в пределах ограды предприятия, следует принимать из расчета не менее 3 м2 на одного работающего в наиболее многочисленной смене. Предельный размер участков не должен превышать 15% площадки предприятия.

На территории предприятия следует предусматривать благоустроенные площадки для отдыха и гимнастических упражнений и располагать их с наветренной стороны зданий с вредными производствами.

Вдоль магистральных и производственных дорог следует предусматривать тротуары, а также и вдоль проездов и подъездов при интенсивности движения не менее 100 чел. в смену. Минимальная ширина тротуара должна быть не менее 1,5 м.

После нанесения на генплан всех зданий, сооружений, дорог и элементов благоустройства подсчитывают основные технико-экономические показатели генплана: площадь участка, площадь застройки коэффициент плотности застройки, площадь озеленения, площади под авто- и железнодорожными путями. На современных предприятиях площадь под автодорогами составляет 10...14%, под железнодорожными путями не должна превышать 5...6% площади предприятия.

2.2 Проектирование производственных зданий с учетом местных условий (инсоляции и аэрации) и по санитарно-техническим требованиям

Характеристика местных условий.

Для правильного размещения зданий и сооружений на генплане, назначения технологического режима изготовления изделий необходимы сведения о климатических условиях на месте возведения проектируемого предприятия.

Сведения о климатических условиях приводятся для г. Ростов на Дону. По данным СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика»:

Абсолютная минимальная температура -48°С.

Абсолютная максимальная температура 35°С.

Средняя максимальная температура наиболее жаркого месяца +22,2°С.

Период со среднесуточной температурой воздуха 8°С - 228 суток (средняя температура - -4,8°С).

Период со среднесуточной температурой 10°С - 250 суток (средняя температура -3,3°С).

Средняя температура наружного воздуха:

Январь-11,8°С, июль 16,9°С.

Февраль-11,4°С, август 14,7?С.

Март-5,4°С, сентябрь 9°С.

Апрель 2,1°С, октябрь 2,5°С.

Май 9,5°С, ноябрь -3,6°С.

Июнь 14,4°С, декабрь -9,2°С.

Годовая 2,2°С.

Повторяемость направления ветра:

Январь - Июль

С12/5,2 - С14/4,6.

СВ5/4 - СВ18/4.

В4/4,9 - В6/3,7.

ЮВ16/6 - ЮВ8/3,7.

Ю16/5,8 - Ю8/3,7.

ЮЗ20/5,9 - ЮЗ14/4,4.

З13/5,1 - З15/3,7.

СЗ14/5 - СЗ17/4,3.

Среднемесячная относительная влажность воздуха в %:

· наиболее холодного месяца 84%;

· наиболее жаркого месяца 61%;

Количество осадков - 706 мм за год.

технологический бетонный формовочный

Рисунок 2 - Схемы ориентации производственных зданий - по условиям инсоляции; 2 - по условиям аэрации; 3 - с учетом аэрации и инсоляции

По условиям инсоляции согласно СНиП II-89-80 продольную ось здания располагаем в пределах 450-1100 относительно меридиана.

По условиям аэрации продольную ось аэрационных фонарей формовочных цехов необходимо ориентировать перпендикулярно или под углом не менее 450 к направлению господствующих ветров летнего периода года.

3. Проектирование технологии производства железобетонного изделия и формовочного цеха

3.1 Обоснование проектных решений конструкции изделия и принятого способа производства; арматурно-опалубочный чертеж

Плиты перегородок длиной 3м ПГ30.27:

а) Требуемые эксплуатационные качества:

Класс бетона по прочности на сжатие С12/15

Марка бетона по морозостойкости F15.

б) Основные технические требования по изготовлению:

Железобетонные плиты перегородок следует изготовлять в соответствии с требованиями СТБ EN 1168-2009 и технологической документации, утвержденной предприятием-изготовителем, по рабочим чертежам типовых конструкций или проектов зданий.

Передаточная прочность бетона, при которой производится отпуск натяжения арматуры, предварительно напряженных плит должна быть 80% прочности бетона на сжатие, соответствующей его классу или марке, или в соответствии с указаниями рабочих чертежей.

Нормируемая отпускная прочность бетона плит для теплого периода года должна быть равна нормируемой передаточной прочности бетона. При поставке этих плит в холодный период года или для обеспечения сохранности их при перевозке железнодорожным транспортом в теплый период года (по согласованию между изготовителем и потребителем плит) нормируемая отпускная прочность бетона может быть повышена до 85% прочности бетона на сжатие, соответствующей его классу (марке).

Качество бетонных поверхностей изделий должно удовлетворять требованиям:

· нижняя (потолочная) поверхность -;

· верхняя и боковая поверхности -.

Другие категории поверхностей плит могут устанавливаться по согласованию изготовителя с потребителем.

Размеры раковин, местных наплывов и впадин на бетонной поверхности и сколов бетона ребер плит не должны превышать значений.

Маркировка плит должна соответствовать рабочим чертежам. Маркировочные надписи наносят на боковые грани изделий с обязательным выполнением основных и информационных надписей по:

ь марка плиты перегородки;

ь товарный знак или краткое наименование предприятия-изготовителя;

ь штамп технического контроля;

ь дата изготовления плиты перегородки;

ь величина массы плиты.

в) Способы транспортирования и монтажа:

Плиты перегородок железобетонные должны храниться и транспортироваться в соответствии с требованиями СТБ EN 1168-2009.

Плиты следует устанавливать на складе так, чтобы были видны

маркировочные надписи и знаки, а также обеспечена возможность захвата верхней конструкции в штабеле краном и свободный подъем для погрузки на транспортные средства.

Высота штабеля плит не должна превышать 2,5 м.

Подкладки под нижний ряд плит и прокладки между ними в штабеле следует располагать вблизи монтажных петель. Толщина подкладок и прокладок должна быть не мене 30мм.

Между штабелями на складе должны быть предусмотрены проходы шириной не менее 1 м.

Транспортированию подлежат только те конструкции, прочность бетона которых достигла отпускной прочности в соответствии с требованиями СТБ EN 1168-2009 и рабочих чертежей.

Погрузку и крепление при транспортировании плит на открытом железнодорожном подвижном составе следует осуществлять с учетом полного использования их грузоподъемности и в соответствии с требованиями правил перевозок грузов и технических условий и схем погрузки и крепления грузов, утвержденных Министерством путей сообщения.

Порядок укладки перевозимых плит на грузовую платформу должен, по возможности, обеспечивать равномерное распределение нагрузки относительно продольной оси симметрии и относительно осей колес грузовых платформ транспортных средств.

Транспортирование плит следует производить, как правило, с учетом обеспечения их монтажа непосредственно с транспортных средств.

Высоту штабеля плит при их транспортировании устанавливают в зависимости от грузоподъемности транспортных средств и допускаемых габаритов погрузки, но не более 2,5 м.

Зазоры между плитами и бортами грузовой платформы должны быть не менее 50 мм.

Крепление плит на транспортном средстве должно исключать продольное и поперечное смещение плит, а также их взаимное столкновение и трение в процессе перевозки.

г) Спецификация материалов.

Арматура стержневая классов S500 и S240

Бетон С12/15

Цемент - ПЦ М400;

Щебень фракции 5-20 мм;

Песок с Мк =2.

д) Распалубочная прочность - 70%;

Прочность бетона передаточная должна быть не менее 70% от класса бетона по прочности на сжатие.

Отпускная прочность бетона в теплый период должна быть не менее 70%, в холодный - 90%.

Выбор и обоснование принятого способа производства.

Выбор технологического способа зависит от номенклатуры изделий, объема выпускаемой продукции в год каждого наименования и типоразмера, технических условий на изготовление продукции, особенностей армирования, составов бетона, режимов тепловлажностной обработки, размеров производственных цехов, технологического оборудования и т. д.

Исходными данными для выбора способа производства являются планируемая производительность и конструктивно-технологические характеристики базового изделия.

За базовое изделие принимается наиболее массовый тип изделия или группа типоразмеров изделий одного вида. Для базового изделия выбирается и обосновывается способ производства, составляется технологическая схема производства и расчет производственной мощности технологической линии.

Для производства плит перегородок выбираем агрегатно-поточный способ производства.

Агрегатно-поточный способ производства заключается в том, что изделия формуются на виброплощадке или с помощью специально оборудованных агрегатов. При этом технологические операции последовательно осуществляются на нескольких рабочих постах. Для обеспечения этой последовательности форму передают от одного поста к другому с помощью мостового крана или кран-балки, грузоподъемность которой определяется суммарной массой перемещаемого изделия, формы, траверсы или автоматического захвата. Часть операций технологического процесса обычно выполняют одновременно с другими, например операции распалубки изделий, осмотра изделий и подготовки форм совмещают по времени с формованием изделия.

В состав технологических линий входят: формовочный агрегат с бетоноукладчиком, установки для заготовки и электрического нагрева или механического натяжения арматуры (при изготовлении предварительно напряженных изделий). А также формоукладчик, камеры твердения, участки распалубки, остывания изделия, их доводки или отделки, технического контроля; пост чистки и смазки форм; площадки под текущий запас арматуры, закладных деталей, утеплителя, складирования резервных форм, их оснастки и текущего ремонта; стенд для испытания готовых изделий.

При компоновке технологической линии не рекомендуется пересекающиеся или встречные производственные потоки, число перегрузок подаваемых материалов, особенно бетонной смеси, изделий и форм и расстояние их транспортирования должны быть минимальными. Если в одном пролете размещены две технологические линии, их обслуживают одни и те же грузоподъемные устройства.

Агрегатно-поточная технология отличается большой гибкостью и маневренностью в использовании технологического и транспортного оборудования, в режиме тепловой обработки, что важно при выпуске изделий большой номенклатуры.

Рисунок 3 - Арматурный чертеж

Таблица 4 - Спецификация арматурного чертежа

Таблица 5 - Выборка арматуры на одно изделие

3.2 Проектирование состава бетона (выбор материалов, расчет состава)

Выбор материалов.

Согласно СНиП 5.01.23 для проектной марки бетона М200 рекомендуемая марка цемента М400, допускаемые М350, М450. Нормальная густота цементного теста 25-27%. Вид цемента - портландцемент. Поставщик - группа компаний «Астрагал».

В качестве крупного заполнителя принимаем щебень из естественного камня фракций 5-20мм. Марка по прочности - 800кгс/см2. Содержание пылевидных и глинистых частиц - не более 1%. Поставщик - ООО «Мегастрой».

В качестве мелкого заполнителя принимаем песок с модулем крупности Мк=1,4. Содержание пылевидных, илистых и глинистых примесей - 1%. Поставщик - Торгово-строительная компания ООО"Пробкин".

На заводе используется вода из горсети. Вода должна удовлетворять всем нормам, указанным в СТБ 1114-98 «Вода для бетонов и растворов. Технические условия». При применении технической воды испытания проводят один раз в год на содержание растворимых солей, сульфатов, хлоридов и взвешенных частиц, а также на соответствие другим техническим требованиям.

Проектирование состава бетона.

Исходные данные:

Бетон тяжелый класса С12/15, Rb=19,3, Ж2.

Цемент: сН = 1100 кг/м3; сИ = 3070 кг/м3, Rц=34,2 МПа;

Песок: сН = 1921 кг/м3; сИ = 2630 кг/м3, Мк=1,4.

Щебень: сН = 1816 кг/м3; сИ = 2670 кг/м3, фракция 20-40 мм.

1) Определим водоцементное отношение В/Ц - отношение массы воды к массе цемента из условий получения требуемого класса бетона в зависимости от активности цемента и качества материалов.

2) Определим расход воды В, кг/м3, в зависимости от удобоукладываемости бетонной смеси, вида и крупности заполнителя ориентировочно. Он составит:

В=190 кг/м3.

3) Определим расход цемента Ц, кг/м3, по известному В/Ц и водопотребности бетонной смеси:

Ц = В/(В/Ц)=190/0,

40=475 кг/м3.

4) Определяем суммарный расход заполнителей (в кг) на 1 м3 бетонной смеси.

5) Определяют расход песка (в кг на 1 м3 бетонной смеси) находят с учетом массовой доли песка (с) и в зависимости от крупности заполнителя, его вида и расхода цемента. При расходе цемента 400 кг и более с максимальной крупностью щебня 20 с= 0,37- 0,42.

6) Определяем расход щебня (в кг на 1 м3 бетонной смеси).

В результате проведенных расчетов получаем следующий ориентировочный номинальный состав бетона:

Цемент - 475;

Вода - 190;

Песок - 668;

Щебень - 1137;

Плотность бетона - 2470.

Расчет добавки:

В качестве добавки используется суперпластификатор; содержание по сухому веществу воды.

Расход раствора добавки повышенной концентрации вычисляем по формуле:

,

где - дозировка добавки (% от массы цемента); - концентрация приготавливаемого раствора;

В результате проведенных расчетов получаем следующий ориентировочный номинальный состав бетона:

Цемент - 475;

Вода - 169;

Песок - 68;

Щебень - 1137;

Добавка - 22,7;

Плотность бетона - 2470.

3.3 Определение количества основного и вспомогательного оборудования

Исходными данными для определения количества технологических линий и их оборудования является расчетная годовая производительность пролета, время технологического цикла, режим работы предприятия.

Число ведущих агрегатов (линий) при агрегатно-поточном способе производства определяется по формуле:

где Q - заданная годовая производительность, шт.; R - максимальная продолжительность ритма работы линии, мин; фр - расчетное число рабочих суток в году; nи - число одновременно формуемых изделий; tсм - длительность рабочей смены, ч; Nсм - число рабочих смен в сутки.

Для производства многопустотных плит перекрытия принят агрегатно-поточный способ производства.

Максимальный ритм работы составляет 12 мин. Расчетное количество рабочих суток в году для агрегатно-поточного способа производства составляет 253 дней.

Принимаем 2 линии.

Число камер ТВО определяется по формуле:

,

где Nи - число одновременно твердеющих изделий в камере; Коб - оборачиваемость камер.

Коб=Тк/tпр,

Тк - продолжительность работы камер за сутки, ч; tпр - длительность полного цикла тепловлажностной обработки, включая затраты времени на загрузку и выгрузку изделий, ч.

Выбираем камеру с тремя изделиями в плане и пятью по высоте.

Габариты формы для расчета принимаем:

плиты перегородок размером 3х 2,7 х 0,08:

1. 3*3+0,25*4=10 м - длина камеры;

2. 2,7+0,25*2=3,2 м - ширина камеры;

3. 0,08*5+0,25*6=1,9 м - высота камеры.

Габариты камеры: 10 х 3,2 х 1,9.

Продолжительность работы камер за сутки 24 ч.

Тепловлажностная обработка по режиму:

- выдержка изделия - 2 часа;

- подъем температуры до 800С - 3 часа;

- изотермический прогрев при 800С - 6 часов;

- остывание изделий - 2 часа.

Продолжительность ТВО 13ч.

Время на загрузку одной камеры:

Время на выгрузку 1ч.

tпр=13+1,4+1=15,4ч.

Коб=24/15,4=1,5.

Nи=10 шт.

Nк=38800/(15•1,5•253)=6,8.

Принимаем 8 камер.

Необходимое число форм определяется по формуле:

Nф=Кр•Q/Коб.ф•фр,

где Кр - резерв форм, равный 1,05; Коб.ф - коэффициент оборачиваемости форм.

Коб.ф=Nсм•tсм/tц,

где tц - длительность технологического цикла изготовления изделий, ч.

tц=15,4+0,5=15,9 ч

Коб.ф=2•8/15,9=1

Nф=1,05•38800/(1•253)=160

Так как в форме 2 изделия:

Nф=80 форм

Таблица 6

3.4 Строительные решения формовочного цеха

Определение высоты цеха до низа стропильных конструкций:

Н=h1+h2+h3+h4+h5+h6

где H - отметка верха кранового рельса; h1 - наибольшая высота технологического оборудования, м, h2 - минимальное расстояние между оборудованием и грузом, h2 = 1500 мм, h3 - высота наиболее крупногабаритного груза, h4 - расстояние от верха груза до центра крюка, определяемое конструкцией траверсы либо строп, h4 = 1000 мм, h5 - расстояние от центра крюка в предельное верхнее положение до высоты кранового рельса, h5>800 мм, h6 - расстояние от верха головки кранового рельса до низа стропильной конструкции, h6=3000 мм., h1=3,1 м бетоноукладчик СМЖ-168, габаритные размеры - 5,815x5,95x3,1).

h3=1,49 м (перегородки толщиной 0,08)

Н=3,1+1,5+0,08+1+1,32+3=10,8 м.

Рисунок 7- Габариты цеха по высоте

4. Проектирование арматурного цеха

Арматурные изделия для сборных железобетонных конструкций - сетки, каркасы, отдельные мерные стержни, закладные детали, напрягаемые арматурные элементы изготовляют в арматурном цехе. Цех расположен перпендикулярно формовочным цехам и примыкающим к ним.

Цех состоит из следующих отделений:

- заготовительного;

- сварки плоских сеток и каркасов;

- склада готовых изделий;

- отделения закладных деталей.

Арматурный цех включает также, склад арматурной стали.

Цех оснащен универсальным оборудованием: несколькими правильно-отрезными станками, механическими ножницами для резки проволоки и стержневой арматуры, гибочным станком, несколькими одноточечными машинами и одной - двумя многоточечными машинами для сварки сеток и плоских каркасов, системами и кондукторами для хранения и транспортирования арматурных изделий и металла.

Для рабочей арматуры плит перегородок применяется сталь арматурная указанная в рабочих чертежах изделий, в том числе по СТБ 1704-2006 «Сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных конструкций. Технические условия», «Прокат арматурный горячекатаный и термомеханически упрочненный для железобетонных конструкций».

Арматурные стержни, используемые в качестве напрягаемой арматуры должны изготавливаться в соответствии с пособием по технологии изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций.

Производим расчет количества оборудования для изготовления арматурных изделий пустотной плиты.

Принимаем правильно-отрезной станок СМЖ-357, имеющий следующие характеристики:

- диаметр арматуры гладкой 4-12 мм;

- длина прутков 1000-9000 мм;

- точность +3; -3;

- скорость подачи и правки арматуры 30, 45, 60, 90 м/мин;

- мощность электродвигателя 36 кВт.

- скорость подачи и правки арматуры 30м/мин.

- габариты 12,1•1,5м

Для резки арматурной стали, поставляемой в прутках принимаем станок СМЖ-172/9Б, имеющий следующие характеристики:

- наибольший диаметр арматуры периодического профиля 12 мм;

- число ходов ножа в сек 0,55;

- ход ножа 45 мм;

- мощность электродвигателя 2,8 кВт,

- скорость подачи и правки арматуры 15 м/мин,

- габариты 1,1•0,425 м,

Для гнутья петель принимаем станок СМЖ-173А;

- максимальный диаметр изгибаемого прутка из стали классаS240 -12мм;

- мощность электродвигателя 3 кВт;

- габаритные размеры 760x780x780 мм.

Для сварки сеток и каркасов принимаем крестообразный тип сварных соединений, выполняемых контактной точечной сваркой. Этот способ позволяет механизировать и автоматизировать процесс изготовления плоских сварных изделий. Для сварки сеток принимаем одноточечную сварочную машину МТ-2102:

- наибольший диаметр свариваемой арматуры 22x22 мм;

- потребляемая мощность 10кВт;

- габариты 1,2•7,2 м.

Для изготовления закладных деталей тавровыми соединениями под флюсом принимаем сварочный автомат АДФ-2001;

- диаметр привариваемых анкерных стержней 8-40 мм;

- производительность 200 сварок/ч;

- габариты 1,05•3,05 м.

Определяем число правильно-отрезных станков СМЖ-357.

mа=3,4*38800+4,94*15800+48,1*16600+2,7*50000=2143 т.

С учетом 2% отходов [1, с. 11, сталь класса S500] mа=2185 т.

Определение производственной площади арматурного цеха.

S=S1+S2+S3,

где S1 - площадь, занимаемая оборудованием; S2 - площадь для хранения арматурной стали; S3 - площадь, занимаемая готовыми арматурными изделиями.

Зас=20 сут.

Площадь цеха:

S=S1+S2+S3=546+9+431=986м2

5. Проектирование бетоносмесительного цеха

Схема и устройство БСЦ.

На заводах ЖБИ, как правило, применяют гнездовую схему, по 2 смесителя в гнезде - которая расположена в типовой секции 6 х 12 м. Примыкание секции к формовочному цеху осуществляют 12-метровой стороной. При 2-х секциях БСЦ имеет размер в плане 12 х 12 м, при 3-х секциях - 18 х 12 м.

Приготовление бетонной смеси на проектируемом предприятии осуществляется в бетоносмесительном цехе. Бетоносмесительный цех завода скомпонован по вертикальной схеме и состоит из 5 отделений: надбункерное, бункерное, дозировочное, смесительное и отделения выдачи бетонной смеси.

Рисунок 8 - Технологическая схема приготовления бетонной смеси:

1 - воронка выдачи готовой смеси; 2 - бетоносмеситель; 3 - сборная воронка; 4, 21, 22 - двухфракционные дозаторы заполнителей, цемента жидкости соответственно; 5, 17, 18, 19 - расходные бункера заполнителей, воды, добавок и цемента соответственно; 6 - фильтры; 7 - указатель уровня; 8-вентиляторы; 9 - свободообрушители песка; 10 - вибраторы; 11 - поворотная воронка; 12 - двухрукавная течка; 13 - ленточный конвейер; 14 - передаточный ленточный конвейер; 15 - циклон; 16 - улавливатель цемента; 20 - аспирационная система.

В надбункерном отделении размещаются разгрузочные устройства ленточного конвейера, при помощи которого мелкий и крупный заполнитель поступает в бетоносмесительный цех со склада заполнителей, а также для очистки воздуха от цементной пыли устанавливают циклоны и матерчатые фильтры, так как цемент транспортируется со склада пневматическим способом. Для распределения заполнителей по различным отсекам расходных бункеров применяется поворотная воронка.

Бункерное отделение оснащено системой бункеров для накопления рабочего запаса заполнителей и вяжущих веществ, растворов химических добавок и воды.

Дозировочное отделение, оборудованное аппаратурой для дозирования заполнителей, цемента и жидкостей, расположено под расходными бункерами, емкость которых принимается на 2 часа работы завода. Для подачи отдозированных сухих компонентов бетона в соответствующий бетоносмеситель применяется узел перегрузки с перекидным клапаном на два направления. Вода из дозаторов поступает в смесители самотеком с автоматическим переключением на нужное направление.

Смесительное отделение размещают обычно на втором ярусе, чтобы готовую бетонную смесь подавать через раздаточный бункер на расположенные ниже транспортные средства.

Приготовление бетонной смеси

Принимаем смесительный цех циклического действия - одноступенчатый; по схеме расположения смесительных машин в плане - гнездовой; по способу управления - механизированный.

Общий объем одного замеса:

VЗ=Q·KП.СМ/(Р·NCM·tCM·n3·KЧ.Н),

где Q - производительность предприятия, м3; KП.СМ - коэффициент, учитывающий потери бетонной смеси; р - расчетное число рабочих суток в году; NCM - число рабочих смен в сутки; tсм - длительность рабочей смены, ч; nЗ - нормативное число замесов в час; KЧ.Н - коэффициент часовой неравномерности выдачи бетонной смеси.

Принимаем для тяжелого конструкционного бетона KП.СМ=0,67 и KЧ.Н.=0,8 [1], для бетоносмесителя принудительного действия nЗ=35, р=253, NCM=2, tсм=8 ч.

Таблица 7

Дозировка материалов.

Принимаем весовые дозаторы циклического действия. Погрешность дозирования заполнителей должна быть не более 2% по массе, дозирования цемента не более 1% по массе, дозирование воды и рабочих растворов жидких добавок не более 1%.

Принимаем для расчета дозаторов по расчету состава бетона:

- расход цемента 475 кг/м3;

- расход песка 668 кг/м3;

- расход щебня 1137 кг/м3.

Определяем расход компонентов на 1 замес:

Коэффициент выхода бетона Кс=0,67 м3;

Емкость смесителя 375 л;

Ц=475?0,25=119 кг/замес;

В=169?0,25=42,25 кг/замес;

Щ=1137?0,25=284,25 кг/замес;

П=668?0,25=167 кг/замес.

Плотность песка 1921кг/м3 и щебня 1816 кг/м3.

Плотность цемента 1100 кг/м3.

Дозаторы выбираются в зависимости от вида дозируемого материала и производительности смесителей. Учитывая, что вместимость по загрузке выбранных смесителей составляет 0,375 м3, принимаем следующие дозаторы:

Для цемента - 6.01.0АД-400-2БЦ

Для песка - 6.00.АД-800-БП,

Для щебня - 6.011.АД-1600-2БЩ.

Для воды - 6.006.АД-200-2БЖ,

Для добавки (С-3)- ДЖ-100Д,

Таблица 8 - Технические характеристики автоматических дозаторов циклического действия

Число отсеков расходных бункеров принимаем равным по ОНТП-7-85 для: цемента -2, для песка - 2, для щебня - 2.

Выдача бетонной смеси.

Транспортируется бетонная смесь из БСЦ в формовочный цех по бетоновозной эстакаде, оборудованной четырьмя тележками.

Объем приемного бункера для подачи бетонной смеси в бетоноукладчик формующий перегородки - 1,5м3.

Управление механизмами.

Механизмами дозировочного управления отделения и бетоносмесительного отделения управляет оператор с центрального пульта, дозирование осуществляется автоматическими циферблатными дозаторами. Они работают в паре с вторичными приборами, установленными в помещении оператора. Управление выпускными затворами дозаторов и бетоносмесителей осуществляется пневмоприводами с электромагнитными клапанами. Всеми производственными процессами управляет оператор из центрального пульта, в котором кроме пульта управления размещен щит технологической световой сигнализации.

Определение необходимой производственной площади.

Площадь проектируемого БСЦ принимаем равным 72 м2 (6м х12 м)с учётом размещения 2-х бетоносмесителей в плане. Примыкание к формовочному цеху 12-метровой стороной.

6. Проектирование складов цемента, заполнителей и готовой продукции

Принимаем для расчета складов заполнителя и цемента:

- Плотность песка 1921 кг/м3 и щебня 1816 кг/м3.

- Плотность цемента 1100 кг/м3.

Вместимость складов заполнителей и цемента определяем по формуле:

VСКЛ=nсм•Vсм•б nз•Qсм •tсм •Nсм зс,

где nсм - число смесителей; Vсм - объем смесителя; б - коэффициент выхода бетонной смеси; Qсм - расход материала на 1 м3 бетона, м3; зс - запас заполнителей или цемента на заводских складах, расчетные рабочие сутки.

Для цемента Qсм=475 кг/м3=0,43 м3/м3;

зс =10 суток [1, с.11, ж/д транспортом]

Для песка Qсм=668 кг/м3=0,34 м3/м3;

зс = 7 суток [1, с.11, автотранспортом].

Для щебня Qсм = 1137 кг/м3=0,63 м3/м3;

зс =10 суток [1, с.11, ж/д транспортом].

Для хранения щебня принимаем прирельсовый автоматизированный полузакрытый штабельно-полубункерный склад вместимостью 3000м3 (92м х 37м)

Для хранения песка принимаем прирельсовый автоматизированный закрытый штабельно-полубункерный склад вместимостью 3000м3 (116м х 30м)

На большинстве действующих заводах действует схема склада цемента, приведенная на рисунке 9.

Рисунок 9 - Схема разгрузки-погрузки транспортных средств на складе цемента: 1 - маневровая лебедка; 2 - вакуумный разгрузчик; 3 - винтовой конвейер с очистной секцией; 4 - пневматический подъемник; 5 - пневматический винтовой насос; 6 - аэрожелоб; 7 - донный разгружатель; 8 - силоса; 9 - камера осаждения с фильтром

Из вагонов цемент в силоса выгружается разгрузчиком всасывающе-нагнетательным ТА-26 с производительностью 20 т/ч. В бетоносмесительный цех цемент подается пневматическим камерным насосом ТА-23 производительностью 30 т/ч [6, с.184].