Арматурный цех завода железобетонных конструкций

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по теме: «Арматурный цех завода железобетонных конструкций»

Содержание

Введение

1. Определение годовой потребности металла

1.1 Режим работы цеха

1.2 Определение производительности цеха

1.3 Характеристика арматурных изделий

1.4 Расчет потребности стали

1.5 Расчет склада арматуры

2. Определение объёма арматурных работ

3. Выбор и расчет оборудования

4. Расчет состава рабочих

5. Контроль качества арматурных изделий

6. Техника безопасности

7. Технико-экономические показатели арматурного цеха

Введение

арматурный железобетонный металл сталь

Современное строительство немыслимо без железобетона. Более 2 млрд. мі в год - таков в настоящее время мировой объем его применения. Армированный бетон продолжает занимать прочные позиции в ряду важнейших строительных материалов. Этому способствует постоянная работа, направленная на улучшение служебных и технологических свойств, а также технико-экономических позиций этого материала.

Железобетон сохранит свою лидирующую роль и в ХХI веке благодаря своим высоким технологическим качествам, повсеместной доступности, экологической безопасности и низкой энергоемкости по сравнению с другими материалами. Также такие большие объемы использования бетона и железобетона объясняются наличием практически неисчерпаемых запасов сырьевых материалов.

Следует отметить отсутствие на современном этапе и в ближайшем будущем реальной альтернативы бетону и железобетону как основным конструктивным материалом, обеспечивающим выполнение необходимых объемов жилищного, гражданского и промышленного строительства.

В условиях совершенной рыночной конкуренции для предприятий отечественного строительного комплекса, специализирующихся на сборном строительстве, залогом успешного развития становится снижение себестоимости продукции и доведение ее качества до уровня мировых стандартов. На материалы и изделия приходится примерно 2/3 затрат от общей суммы расходов на строительство, следовательно, необходимо повышать потребительские качества сборного железобетона. Это достигается в первую очередь за счет применения современных технологий, как производственных, так и маркетинговых, требующих перехода от экстенсивного (связанного с новым строительством предприятий), к интенсивному развитию, базирующемуся на модернизации и перепрофилировании производства.

В связи с широким использованием железобетона важнейшей хозяйственной задачей является более эффективное использование материальных ресурсов, которые составляют основную статью затрат в себестоимости бетона и железобетона. Бережное расходование этих ресурсов является не только материалосберегающим фактором, но и фактором, экономящим трудовые ресурсы и основные фонды строительства.

К настоящему времени бетон и железобетон прошли интенсивный путь развития, созданы десятки видов различных бетонов, тысячи изделий из бетона и железобетона. Эти материалы стали универсальными, они обладают широкими диапазонами свойств, из них можно строить любые здания и сооружения, эксплуатируемые в различных условиях.

Задача организации производства арматурных изделий заключается в уменьшении трудоемкости технологических процессов и снижении расхода металла. Это может быть достигнуто при применении высокомеханизированных линий, арматурной стали повышенной прочности, снижения отходов металла при раскрое арматуры и хранении её на складе, повышении качества выпускаемых арматурных изделий и закладных деталей [1].

Темой данного курсового проекта является проектирование арматурного цеха завода железобетонных конструкций по изготовлению арматурных изделий для железобетонных фундаментных балок 6БФ111-3АIIIв. Годовой объем производства железобетонных изделий на предприятии 90 тыс.мі.

1. Определение годовой потребности металла

1.1 Режим работы цеха

В соответствии с ОНТП 07-85 [2] цех работает по следующему режиму:

- расчетных рабочих суток в год - 253;

- рабочих смен в сутки - 2;

- рабочих часов в смену - 8.

1.2 Определение производительности цеха

Количество изделий, выпускаемых в год:

П= П/V, шт.,(1.1)

где П - годовой объем производства железобетонных конструкций, мі,

П = 90000 мі;

V - объем одного изделия, мі, V = 2,122 мі

П= 90000/2,122=42413 шт.

Количество изделий, выпускаемых в сутки:

П= П/253, шт. (1.2)

П= 42413/253=167,6 шт.

Количество изделий, выпускаемых в смену:

П= П/2, шт. (1.3)

П= 167,6/2=83,8 шт.

Количество изделий, выпускаемых в час:

П= П/8, шт. (1.4)

П= 83,8/8=10,4 шт.

1.3 Характеристика арматурных изделий

Выпускаемые изделия - фундаментные железобетонные преднапряженные балки 6БФ111-3АIIIв и сетка С5. Общий вид балки приведен на рисунке 1.1.

Выборка стали и спецификация арматурных изделий на балку, согласно серии 1.015.1-1.95 [3] приведены в таблицах 1.1 и 1.2.

Таблица 1.1 - Выборка стали на одну балку 6БФ111-3АIIIв

Вид стали	Расход стали, кг
Напрягаемая арматура класса А400, ГОСТ 5781-82 Ш 22	67,2
Арматура класса А400 Гост 5781-82 Ш 12	7,2
Арматура проволочная класса Вр400 ГОСТ 6727-80 Ш 4 Ш 5	14,3 11,8
Всего	26,1
Всего	100,5



Рисунок 1.1 - Схема армирования балки

Таблица 1.2 - Спецификация арматурных изделий на одну балку

Поз.	Наименование арматурного изделия	Количество	Масса, кг
1	Каркас КП5	2	7,6
2	Каркас КР136	2	10,2
3	Каркас КР133	1	5,1
4	Стержень напрягаемый Ш22А400, l=11250; 33,6кг	2	67,2
	Итого	7	90,1

Геометрические размеры балки представлены на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 - Балка фундаментная железобетонная преднапряженная 6БФ111-3А400

Таблица 1.3 - Геометрические показатели балки

Наименование показателей	Значение
Длина l, мм	11050
Объем бетона в изделии, мі	2,122

Рисунок 1.3 - Эскиз каркаса КП5

Таблица 1.4 - Спецификация арматуры на один каркас марки КП5

КП5	1	Каркас КР119: Ш12А400, ГОСТ 5781-82; l=560 Ш5Вр400; ГОСТ 6727-80; l=150	3 4	3,8
	2	Ш12А400;ГОСТ 5781-82; l=220; 0,20кг	3

Рисунок 1.4 - Эскиз каркаса КР136

Таблица 1.5 - Спецификация арматуры на один каркас марки КР136

Поз.	Наименование	Кол.	Масса ед., кг	Масса каркаса, кг
1	Ш5Вр400; ГОСТ 6727-80; l=11000	2	1,58	5,1
2	Ш4Вр400; ГОСТ 6727-80; l=560	38	0,05

Рисунок 1.5 - Эскиз каркаса марки КР133

Таблица 1.6 - Спецификация арматуры на каркас марки КР133

Поз.	Наименование	Кол.	Масса ед., кг	Масса каркаса, кг
1	Ш5Вр400; ГОСТ 6727-80; l=11000	2	1,58	5,1
2	Ш5Вр400; ГОСТ 6727-80; l=360	38	0,05

Таблица 1.7 - Спецификация продольной арматуры

Наименование арматурного изделия	Кол.	Масса, кг
Ш22А400; ГОСТ 5781-82; l=11250	2	67,2

Геометрические размеры сетки С5 приведены на рисунке 1.6.



Рисунок 1.6 - Геометрические характеристики сетки С5

Таблица 1.8 - Выборка стали на одну сетку

Поз.	Наименование	Кол.	Масса ед., кг	Масса каркаса, кг
1	Ш4Вр400; ГОСТ 6727-80; l=740	18	0,07	5,2
2	Ш4Вр400; ГОСТ 6727-80; l=5340	8	0,49

1.4 Расчет потребности стали

При расчете потребности стали приняты отходы по ОНТП 07-85 [2]

Таблица 1.9 - Годовая потребность арматурной стали

Класс стали	Расход стали, кг
	в мотках, Q	в прутках, Q
	на одно изделие	на все изделия	на одно изделие	на все изделия
		без отходов	с отходами		без отходов	с отходами
22А400				67,2	2850153,6	2908320,0
12А400				7,2	305373,6	311605,7
4Вр400	14,3	606505,9	618883,6
5Вр400	11,8	500473,4	510687,1
4Вр400	5,2	220547,6	225048,6
ИТОГО	31,3	1327526,9	1354619,3	74,4	3155527,2	3219925,7

Общая годовая потребность стали без отходов 4483,1, с отходами 4574,5т

Отходы стали в % по [2] для классов:

А400, Вр400 - 2

Q= , кг

1.5 Расчет склада арматуры

В соответствии с ОНТП 07-85 [2] на складе предусматриваем хранение арматурной стали на 25 суток. Склад арматуры закрытый неотапливаемый.

Площадь склада арматуры рассчитывается по формуле:

F = , мі 1.6)

где Q, Q - годовая потребность металла соответственно в мотках, прутках с отходами, кг;

q, q - нормы складирования металла на 1 м склада, кг;

k - коэффициент, учитывающий использование площади склада, k=2,5.

F = =527 м

Принимаем ширину склада 18м.

Длину склада рассчитываем по формуле

= , м (1.7)

Где в - ширина склада, м.

= = 29,3 м

Принимаем длину склада 30м.

В арматурном цехе предусмотрены площади для запаса арматуры в мотках и прутках на 8 часов работы цеха.

Рассчитываем площадь для хранения арматуры в мотках по формуле

А = , м (1.8)

F = = 2,2 м

Принимаем площадь для хранения арматуры в мотках 2,2 м (2,2х1мІ).

Рассчитываем площадь для хранения арматуры в прутках по формуле

А = , м (1.9)

F = = 2,0 м

Принимаем площадь для хранения арматуры в прутках длиной не меньше, чем длина прутка (11,25 м), шириной 1 м. Поэтому площадь для хранения арматуры равна 12х1 м.

В арматурном цехе предусмотрены площади для хранения готовых арматурных изделий на 8 часов работы формовочного цеха.

Рассчитываем площадь для хранения готовых арматурных изделий для балки по формуле:

F = мІ (1.10)

Где П - расход металла на 1 балку, кг; П=105,7 кг;

П - сменная производительность цеха, шт.; П=83,8 шт.;

q - норма хранения арматурных изделий в цехе на 1 мІ площади, кг; q = 50кг [4].

F = = 177мІ

В цехе также предусмотрены площади для запаса товарных арматурных сеток на 8 часов.

Рассчитываем площадь для хранения товарных сеток:

F = мІ (1.11)

F = = 43,6мІ

2. Определение объема арматурных работ

Таблица 2.1 - Сводная ведомость арматурных работ

Наименование арматурного элемента	Эскиз арматурного элемента	Требуемое количество	Виды работ
		на одно изделие	в час	стыковая сварка стык/час	резка стержней рез./мин	высадка анкерных головок, шт./ч	сварка плоских каркасов, м/мин	одноточечная сварка, сварок/мин	сварка пространственных каркасов, ход./мин	правка и резка, м/мин	сварка широких сеток, м/мин
Каркас КП 5	Ш12А400; l=560 Ш5Вр400; l=150 Ш12А400; l=220	2 6 8 6	20,8 62,4 83,2 62,4	5,82 2,28	1,04 1,04			8,32	1,04	0,20
Каркас КР136	Ш5Вр400; l=11000 Ш4Вр400; l=560	2 2 38	20,8 20,8 395,2				3,82			3,82 3,68
КаркасКР133	Ш4Вр400; l=11000Ш5Вр400; l=360	1 2 38	10,4 20,8 395,2				1,90			3,82 2,38
Стержень	Ш22А540; l=11250	2	20,8	39,0	0,34	0,8
Сетка С5	Ш4Вр400; l=740 Ш4Вр400; l=5340	2 18 8	3,12 56,16 24,96								0,56
Итого				47,10	2,42	20,8	5,72	8,32	1,04	13,90	0,56

3. Выбор и расчет оборудования

Для стыковой арматуры используют машину МСР-75.

Технические характеристики контактно-стыковой машины МСР-75 приведены в таблице 3.1 [4].

Таблица 3.1 - Технические характеристики контактно-стыковой машины МСР-75

Показатели	Значения
Максимальный диаметр, мм, свариваемых стержней из стали классов: А600 А400, А300 А240	18 25 28
Производительность свариваемых стыков в 1 ч	75
Мощность машины номинальная, кВ*А	75
Максимальный сварочный ток, кА	15
Первичное напряжение, В	380/220
Максимальное усилие сжатия губок, тс	3
Максимальное усилие осадки, тс	3
Расход охлаждающей воды, л/ч	180
Привод зажима стержней в электродах	Рычажно-винтовой
Привод механизма осадки	Рычажный
Управление режимом сварки	Ручное
Габариты, м: - длина - ширина - высота	0,56 1,57 1,1
Масса, т	0,39

Для резки стержневой арматуры используем машину СМЖ-133А. Технические характеристики станка для резки стержневой арматуры СМЖ-133А приведены в таблице 3.2 [4].

Таблица 3.2 - Технические характеристики станка для резки стержневой арматуры СМЖ-133А

Показатели	Значения
Максимальный диаметр, мм разрезаемой стали класса: А240(А-I) А600(А-IV)	40 40
Число ходов ножа в мин	15
Мощность электродвигателя, кВт	5,5
Габариты, м: - длина - ширина - высота	1620 480 925
Масса, т	0,6

Для правки и резки арматуры используют станок СМЖ-192. Технические характеристики правильно-отрезного станка СМЖ-192 приведены в таблице 3.3 [5].

Таблица 3.3 - Технические характеристики правильно-отрезного станка СМЖ-192.

Показатели	Значения
Диаметр арматуры, мм	3…..10
Длина стержней при автономной резке: Максимальная Минимальная	800 70
Скорость подачи и правки, м/мин	26;110
Мощность электродвигателя, кВт	5,2-7,5
Механизм резания	Вращающийся нож
Габариты, мм - длина - ширина - высота	2565 1040 1470
Масса, т	1,560

Для сварки небольших сеток используем одноточечную контактно-сварочную машину МТП-75 (таблица 3.4) [5].

Таблица 3.4 - Технические характеристики сварочной машины МТП-75

Показатели	Значения
Максимальный диаметр наиболее тонкого из соединяемых стержней, мм	22
Номинальная мощность, кВА	75
Номинальный сварочный ток, А	13000
Наибольшее число сварок в 1 мин	70
Расход, мі/ч: - воздуха - воды	18 0,5
Габариты машины, м: - высота - ширина - длина	1,940 0,68 1,42
Масса машины, т	0,57

Для сварки пространственных каркасов используем машину МТП-1601, технические характеристики которой приведены в таблице 3.5 [5].

Таблица 3.5 - Технические характеристики сварочной машины МТП-1601

Показатели	Значения
Максимальные диаметры двух свариваемых стержней, мм	40 и 14
Номинальная мощность, кВА	220
Номинальный сварочный ток, А
Наибольшее число ходов в мин	60
Масса клещей, кг	26
Масса сварочной машины, т	0,48

Для сварки широких сеток используем автоматизированную линию И-ЗАМ-1, технические характеристики которой приведены в таблице 3.6 [5].

Таблица 3.6 - Технические характеристики И-ЗАМ-1

Показатели	Значения
Производительность, м/мин	1
Длина сетки, м	1-16
Ширина сетки, м	0,6-2,6
Диаметр арматуры, мм	3-6
Мощность трансформатора, кВА	75
Расход, мі/ч: - сжатого воздуха - воды	190 0,6
Габариты, мм: - длина - ширина - высота	14510 4500 1760
Масса, т	9,1

Таблица 3.7 - Расчет основного оборудования

Наименование оборудования	Коэффициент организации	Объем работ	Марка машины	Производительность машины	Потребность в оборудовании, шт.	Коэффициент использования машины
				паспортная	организационная	расчетная	принятая
Машина для стыковой сварки арматуры	0,85	47,10	МСР-75	75шт./ч	63,75 шт./ч	0,74	1	0,74
Машина для резки стержневой арматуры	0,7	2,42	С-229А	33рез/мин	23,1 рез/мин	0,10	1	0,10
Машина для высадки анкерных головок	0,85	20,8	СМЖ-128	130шт./ч	110,5 шт./ч	0,19	1	0,19
Машина для сварки узких каркасов	0,85	5,72	МТМК-3х100-4	8м/мин	6,8 м/мин	0,84	1	0,84
Станок для правки и резки	0,7	13,90	СМЖ-192	26м/мин	18,2 м/мин	0,76	1	0,76
Одноэлектродная машина	0,3	8,32	МТП-75	70сварок/мин	21сварок/мин	0,40	1	0,40
Машина для сварки пространственных каркасов	0,3	1,04	МТП-1601	60 ход/мин	18 ход/мин	0,06	1	0,06
Автоматизированная линия для сварки широких сеток	0,85	0,56	И-ЗАМ-1	1м/мин	0,85 м/мин	0,66	1	0,66

4. Расчет состава рабочих

Таблица 4.1 - Состав и численность рабочих

Вид работы	Количество смен	Число рабочих
		I смена	II смена	Всего
Электросварщики для стыковой сварки	2	2	2	4
Заготовщики-арматурщики (резка арматуры)	1	2	-	2
Арматурщик по механизированной заготовке стержней (высадка анкерных головок)	1	2	-	2
Электросварщики на многоточечной машине для верхних точек	2	1	1	2
Заготовщики-арматурщики (правка и резка)	2	1	1	2
Электросварщики на подвесных сварочных машинах	1	1	-	1
Электросварщики на одноточечных машинах	1	1	-	1
Электросварщики на линии И-ЗАМ-1	1	1	-	1
Мотористы электрокаров	1	2	-	2
Подсобные рабочие	1	2	-	2
Крановщик	1	1	-	1
Итого:		16	4	20

5. Контроль качества арматурных изделий

При контроле качества арматурных изделий проверяют соответствие проекту применяемых для их изготовления видов и марок арматурной стали, диаметры арматурных стержней, размеры изделий и расстояние между стержнями, а также прочность сварочных соединений в соответствии с СТО 02495307-004-2009 «Контроль качества арматурно-сварочных работ в железобетонных конструкциях», СНиП 3.03.01.87 «Несущие и ограждающие конструкции».

Отклонения в размерах сварочных каркасов от проектных не должны превышать заданных величин.

Производственный контроль осуществляется в три этапа: входной, операционный и приёмочный.

Качество свариваемых материалов считается удовлетворительным и они могут быть сварены, если класс арматуры, марки стали и диаметры свариваемых стержней соответствуют проектным и дефекты арматуры отсутствуют.

Проверкой технологического состояния сварочного оборудования устанавливается возможность выполнения заданной технологии сварки. Операционный контроль качества сварных соединений заключается в проверке качества подготовки арматуры и точности соблюдения режимов сварки. Качество подготовки арматуры к сварке, а также качество их сборки следует проверять периодически, но не реже двух раз в смену путем осмотра и соответствующих обмеров. Осмотру и обмеру при каждой проверке подлежат не менее пяти подготовленных к сварке стержней. Если при проверке окажется, что качество подготовки, хотя бы одного стержня или точность их сборки не отвечают требованиям, все подготовленные к сварке в эту смену элементы подлежат осмотру, обмеру и при необходимости - исправлению.

Правильность выбора режима сварки контролируется путем осмотра, обмера и механических испытаний на прочность пробных образцов застыкованных стержней, изготовленных при выбранном режиме. Пробные образцы изготавливаются в количестве трех штук до начала сварки деловых соединений. Контроль качества сварных соединений в процессе их выполнения должен проводиться не реже двух раз в смену.

Качество сварных соединений при приемочном контроле определяется по результатам их осмотра, обмера и испытаний на прочность контрольных образцов этих соединений, отбираемых из партии готовых арматурных изделий. Для наружного осмотра и обмера арматурных сеток и каркасов от каждой партии отбирают 5% изделий, но не менее 5 и не более 15 изделий [1].

6. Техника безопасности

Все операции по заготовке арматуры должны проводиться на специально отведенных участках в цеху. При правке стали на автоматических станках необходимо:

- закрывать перед пуском электродвигателя предохранительные щитки;

- ограждать место перехода арматурной стали с вертушки на станок.

Между вертушкой и правильным станком следует устанавливать металлический футляр для ограничения движения разматываемой катушки. Перед пуском станка для резки арматуры необходимо проверить исправность тормозных и пусковых устройств, зубчатых сцеплений, наличие кожухов. Рабочие должны быть снабжены защитными очками. Складировать заготовленную арматуру следует в специально отведенных для этого местах:

- склады арматурной стали должны быть оборудованы грузоподъемными кранами;

- бухты арматурной стали следует хранить в штабелях, рассортированными по наименованию проката, маркам и диаметру. Высота штабеля не должна превышать 1,5 м, а ширина прохода между ними должна быть не менее 1 м;

- допускается хранение бухт арматурной стали в приямках, огражденных по периметру;

- прутковую арматурную сталь следует хранить в пакетах, рассортированных по наименованию проката, маркам и диаметрам, на железобетонных или деревянных подкладках.

Персонал, обслуживающий машины, должен быть обеспечен инструкцией по эксплуатации машин. Она должна содержать в себе:

- назначение машины;

- краткое описание устройства;

- кинематическую схему и её описание;

- схему и описание устройства и управления машиной;

- карту смазки.

Все машины в цеху должны быть заземлены. Электросварочные машины должны налаживаться только электромонтерами. Перед началом сварочных работ необходимо привести в порядок специальную брезентовую одежду. Сварочные работы необходимо выполнять в рукавицах. Для защиты лица и глаз при электродуговой сварке необходимо применять шлем - маски, щитки с защитными стёклами, а при контактно - стыковой - специальные очки [6].

На складе завода арматурная сталь размещается по маркам, профилям, диаметрам и партиям. Склады должны быть оборудованы грузоподъемными механизмами, при помощи которых производится выгрузка арматурной стали из транспортных средств для последующего складирования и транспортировке в арматурный цех.

Арматурная сталь и арматурные изделия должны храниться на специально отведенных площадках в цехе или непосредственно на арматурном складе, на стеллажах или в штабелях. Между стеллажами и штабелями следует предусматривать проход шириной не менее 1 м.

Сетки и каркасы складируют в специальные контейнеры или на подкладки с фиксирующими элементами.

Арматурные цеха должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией и аспирацией. При работе в закрытых помещениях вблизи сварочных аппаратов необходимо устраивать вытяжную вентиляцию с заборным устройством, которое откачивает воздух в направлении от рабочего.

Расстановка оборудования и рабочие места должны исключать пересечения транспортных и технологических потоков. При установке оборудования в цехе предусматривают проходы для людей и проезды для цехового транспорта, обеспечивающие безопасность работающих. Запрещается загромождать проходы и проезды цеха арматурными принадлежностями и другими материалами.

Рабочие места должны иметь ограждения для длинномерных стержней арматуры, выступающих за габариты станков. Электропроводка к станкам должна быть проложена в заземленных металлических трубах. Корпуса станков и трансформаторов должны быть заземлены.

Погрузочно-разгрузочные и транспортные операции, связанные с мостовым краном, должны осуществляться над центральным проездом пролета цеха, который всегда должен быть свободным.

Перед началом работы арматурщик должен проверить состояние машин, исправность пусковых и тормозных механизмов, слив воды из системы охлаждения, смазку трущихся частей механизма. Работа на неисправных машинах запрещается. Не допускается перезагрузка оборудования, обработка на станке арматуры большего диаметра или увеличение количества стержней, а также более прочной стали, чем указано в паспорте оборудования.

Около станков необходимо вывешивать таблички с указанием максимально допустимых диаметров и марки стали обрабатываемой арматуры по паспортным данным. Очистку арматуры ручными инструментами требуется проводить в очках и плотных перчатках.

При выполнении арматурных работ могут быть случаи травматизма из-за нарушения правил техники безопасности. При эксплуатации оборудования и при неправильной разгрузке арматурного металла, раскатывания стержней, пачек со сталью из неустойчивых штабелей [8].

7. Технико-экономические показатели арматурного цеха

Таблица 7.1 - Технико-экономические показатели

Наименование показателей	Показатели
Выработка на одного рабочего, т/год	228,7
Съём продукции с мІ производственной площади, т/год	6,09

Выработка на одного рабочего определяется по формуле:

Q=, т/год (7.1)

где N - количество рабочих.

Q==228,7 т/год

Съём продукции с 1мІ производственной площади определяется по формуле:

Q=,т/год

где S - площадь цеха.

Q==6,09т/год

Размещено на Allbest.ru

...