Проектирование пролета формовочного цеха по производству железобетонных монолитных плит перекрытий

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Характеристика изделия

1.1 Номенклатура продукции

1.2 Требования к материалам

2. Выбор способа производства

2.1 Краткое описание существующих способов производства

2.2 Выбор способа производства для данной технологической линии

2.3 Описание поточно-агрегатного способа производства

2.4 Ямная камера

3. Состав технологической линии

4. Технологические расчеты

4.1 Расчет состава бетона

4.2 Материальный баланс производства

4.3 Выбор типа бетоносмесителей

4.3.1 Расчет часовой производительности бетоносмесителей

4.3.2 Определяем количество бетоносмесителей

4.4 Технологический расчет камеры ямного типа

4.5 Выбор и характеристика оборудования технологической линии

4.6 Расчет складских площадок в цехе

4.7 Расчет склада готовой продукции

4.8 Подбор режима тепловой обработки

4.9 Определение числа работающих

5. Проектирование склада готовой продукции

6. Контроль технологических операций и готовой продукции

7. Маркировка

8. Техника безопасности и охрана труда

9. Объемно-планировочные и конструктивные решения

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Курсовое проектирование - один из видов учебного процесса, стимулирующий активизацию закрепления знаний, выработку навыков творческого мышления, формирования профессионализма, а также приобщение студентов к самостоятельной работе, знакомство со специальной и нормативной литературой.

Целью данного курсового проекта является проектирование пролета формовочного цеха по производству железобетонных монолитных плит перекрытий.

Основными данными для проектирования является производительность и номенклатура продукции цеха, в соответствии с которыми необходимо подобрать основное технологическое оборудование, провести компоновку формовочного цеха при соблюдении действующих стандартов.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗДЕЛИЯ

В данном разделе руководствуясь техническими условиями и требованиями на конкретный вид изделия или группу изделий согласно ГОСТ 9561 - 91 выбираем основное изделие, которое предусматривается выпускать на технологической линии по производству железобетонных плит перекрытий для производственных зданий.

1.1 Номенклатура продукции

Согласно ГОСТ 9561 - 91 железобетонные пустотные плиты перекрытий в зависимости от способа их опирания на несущие конструкции подразделяют на типы:

1ПК - толщиной 220 мм с круглыми пустотами диаметром 159 мм, предназначенные для опирания по двум сторонам;

1ПКТ - то же, для опирания по трем сторонам;

1ПКК - то же, для опирания по четырем сторонам;

2ПК - толщиной 220 мм с круглыми пустотами диаметром 140 мм, предназначенные для опирания по двум сторонам;

2ПКТ - то же, для опирания по трем сторонам;

2ПКК - то же, для опирания по четырем сторонам;

3ПК - толщиной 220 мм с круглыми пустотами диаметром 127 мм, предназначенные для опирания по двум сторонам;

3ПКТ - то же, для опирания по трем сторонам;

3ПКК - то же, для опирания по четырем сторонам;

4ПК - толщиной 260 мм с круглыми пустотами диаметром 159 мм и вырезами в верхней зоне по контуру, предназначенные для опирания по двум сторонам;

5ПК - толщиной 260 мм с круглыми пустотами диаметром 180 мм, предназначенные для опирания по двум сторонам;

6ПК - толщиной 300 мм с круглыми пустотами диаметром 203 мм, предназначенные для опирания по двум сторонам;

7ПК - толщиной 160 мм с круглыми пустотами диаметром 114 мм, предназначенные для опирания по двум сторонам;

ПГ - толщиной 260 мм с грушевидными пустотами, предназначенные для опирания по двум сторонам;

ПБ - толщиной 220 мм, изготовляемые методом непрерывного формования на длинных стендах и предназначенные для опирания по двум сторонам.

В данном курсовом проекте за базовые принимаем железобетонные многопустотные плиты перекрытия марки 1ПК 60.15-8АтV - толщиной 220 мм с круглыми пустотами диаметром 159 мм, изготавливаемые из тяжелого бетона средней плотности 1400 - 2500 кг/м³, предварительно напряжённые и предназначенные для перекрытий жилых и гражданских зданий. Технические характеристики плиты перекрытия 1ПК 60.15-8АтV приведены в таблице 1.1.

До начала производства плит завод-изготовитель должен разработать технологические правила, определяющие основные способы производства и контроля качества изготовления изделия. При изготовлении плит должен быть обеспечен пооперационный технологический контроль на всех стадиях производства.

Таблица 1.1 Характеристика плиты перекрытия 1ПК 60.15-8АтV

Тип панели	Размеры изделия, мм	Объем бетона на изделия, м3	Масса изделия, кг	Характеристика бетона	Расход металла на 1 м3 изделия, кг
1ПКб60.15-8АтV	5980* 1490* 220	1,14	2850	М 200 (В 15) F 200	45,08

Для производства многопустотных плит перекрытий необходима бетонная смесь с подвижностью 5-9 см.

Поставка плит перекрытий потребителю производится при достижении бетоном 70% проектной прочности в летний период и 85% - в зимний период.

Для армирования изделий применяют предварительно напряженную арматуру d- 8 АV, d -4 Вр 1.

1.2 Требования к материалам

1. Портландцемент и минеральными добавками М200 ГОСТ 10178-85 с содержанием Добавки: граншлак и трепел в количестве не более 20% и 10% соответственно. Нормальная густота цементного теста должна быть не более 27%. Начало схватывания должно быть не ранее 45 минут, конец - не позднее 10 часов. Тонкость помола определяют по остатку на сите №008, который не должен превышать 15 % массы просеянного цемента. Содержание в клинкере SO₃ должно быть не более 3,5%, MgO - не более 5%. Цемент не должен иметь ложного схватывания.

2. Песок природный по ГОСТ 8736-93. Модуль крупности должен быть в пределах 2,5 - 3,0. Содержание зерен менее 0,14 мм не более 10%, количество глинистых, илистых и пылевидных примесей, определяемых отмучиванием, не более 3%. Содержание комков глины не допускается. Насыпная масса и влажность определяются в соответствии с ГОСТ 8735-88 и ГОСТ 427-75.

3. Щебень должен соответствовать ГОСТ 8267-77, фракция 5-20 мм. Марка по прочности 1200, МРЗ 400, насыпная плотность 1300 и выше кг/м³. Содержание пылевидных и глинистых частиц не должно превышать 1%. Содержание зерен пластинчатой и игловатой формы не должно превышать 35%.

4. Вода по ГОСТ23732-79. Допустимое содержание растворимых солей не более 5000 мг/л. Допустимое содержание ионов SО₄^-2 не более 2700 мг/л. Допустимое содержание ионов Сl¹ не более 1200 мг/л. Окисляемость воды не должно превышать 15 мг/л. Водородный показатель рН не должен быть менее 4 и более 12,5.

5. В качестве предварительно напрягаемой рабочей арматуры плит принимаем сталь стержневая горячекатаная периодического профиля класса АтV по ГОСТ 5781-81. Предварительное напряжение стержневой арматуры предусмотрено электротермическим способом. Величина предварительного напряжения 5070кГс/см² и усилий натяжений рабочей арматуры продольных ребер 24900 кГс на один стержень. Конструктивная арматура - проволока гладкая холоднотянутая класса Вр-I ГОСТ 6727 - 80. Сварные каркасы должны изготавливаться контактно-точечной сваркой в соответствии с ГОСТ 10922-90 и СНиП 393-78. Качество закладных деталей должно соответствовать ГОСТ 10922-90. Закладные детали являются обоймами, предохраняющими торцы ребер плит от разрушения при передачи на бетон усилий от предварительно-напрягаемой арматуры. Для предохранения лицевых поверхностей лицевых деталей от ржавления при транспортировании и хранении все эти поверхности должны быть покрыты цементно-казеиновой обмазкой. Страховочные петли должны изготавливаться из арматуры класса АI Ст3 ПС и Ст3 СП соответствующих требованиям ГОСТ 5781-81.

Бетонная смесь должна соответствовать требованиям ГОСТ 7473-94. Марка бетона по морозостойкости F200.

Тяжелый бетон - М200 (В15), плотность 2400 кг/м³, подвижностью 5-9 см.



2. ВЫБОР СПОСОБА ПРОИЗВОДСТВА

2.1 Краткое описание существующих способов производства

Поточные методы организации производства железобетонных изделий могут быть без перемещения и с перемещением изделий. К первому относится стендовый метод, а ко второму - агрегатный (или агрегатно-поточный) и конвейерный.

При стендовом методе производства все операции по формованию изделий выполняются на одном рабочем месте, а специализированные рабочие звенья и механизмы перемещаются от одного рабочего места к другому в принятом ритме потока. К стендовому относятся метод изготовления изделий в неподвижных кассетных формах (вертикальные формы, в которых изготавливают одновременно несколько изделий).

При агрегатном методе производства изделия изготавливают на специально оборудованный установках-агрегатах. Изделия в формах с помощью специальных или обычных подъемно-транспортных средств (кранами) передается от одного рабочего места к другому. На одном рабочем месте выполняется последовательно или одновременно несколько операций, после завершения которых изделия передается на очередное рабочее место без соблюдения принудительного ритма.

При конвейерном методе производства процесс формования изделий выполняется на нескольких рабочих местах, на которые они передаются пульсирующими движениями или непрерывно (в определенном темпе). В первом случае изделия перемещаются в формах вагонетках по всем технологическим постам и в камере ТВО с принудительным ритмом. ВО втором случае все технологические операции выполняются на рабочих участках конвейерной линии и подчинены скорости движения непрерывной формующей ленты.

2.2 Выбор способа производства для данной технологической линии

Для производства многопустотных плит перекрытий для производственных зданий выбираем поточно-агрегатный способ производства. Потому что эта технология более гибкая и маневренная в отношении использования технологического и транспортного оборудования, выбора режима тепловой обработки, возможность изготовления широкой номенклатуры изделий с меньшими капитальными вложениями по сравнению с конвейерной технологией. Помимо этого поточно-агрегатная технология, основанная на применении передвижных агрегатов, позволяет формовать изделия за несколько подходов, что гарантирует высокое качество изделий сложной конфигурации и позволяет производить замену старого оборудования без значительной переделки линии.

2.3 Описание поточно-агрегатного способа производства

Поточно-агрегатный способ применяется для мелкосерийного производства железобетонных изделий длиной до 12 м, шириной до 3 м, высотой до 1 м. Изделия формуются на виброплощадках с помощью специальных агрегатов, операции осуществляются на нескольких специализированных постах в переносных формах, которые последовательно передаются от поста к посту с помощью транспортного оборудования.

В состав технологической линии входит формовочный агрегат с бетоноукладчиком и заглаживающим устройством; установка для натяжения арматуры; камера тепловой обработки; участки распалубки и выдержки изделий, их доводки, отделки и технического контроля; пост подготовки форм и армирования изделий; площадки для размещения технологического запаса арматуры, закладных и комплектующих деталей; складирование резервных форм, их текущего ремонта.

2.4 Ямная камера

Процесс тепловлажностной обработки происходит в ямной камере.

Простой и самой распространенной на предприятиях сборного железобетона является пропарочная камера ямного типа. Изготавливаемая из железобетона пропарочная ямная камера имеет прямоугольную форму (рис.3), стены камеры 3 для уменьшения тепловых потерь делают комбинированными (конструкции из стен днища и крышки рассматриваются далее). По боковым стенам камеры установлены стойки кронштейнами 4. В одной из боковых стен делается отверстие для забора воздуха 5 из атмосферы при охлаждении снабженная водяным затвором, сопряжение крышки 7 со стенами камер снабжено также водяным затвором 6. Для отбора паровоздушной смеси устроен канал 9, сообщающийся через водяной затвор 8 с системой вентиляции. В днище камеры предусмотрена система отвода конденсата 10, пропускающая его и не попускающая пар.

Рис. 1. Схема пропарочной ямной камеры

Для нагрева изделий через паропровод 2 в камеру подается пар. Камеры размещаются в технологической линии и соединяются в блоке. Габариты камеры в плане соответствуют габаритам обрабатываемых изделий. Изделия размещаются в зависимости от размеров в 1-2 штабеля. Высота камеры 2,5 - 3 м. Для удобства обслуживания основная часть (до ѕ высоты) камеры заглубляется в землю.

Принцип работы камеры заключается в следующем: с камеры 1 снимается крышка 7. Изделие в форме опускается краном в камеру и устанавливается на нижние кронштейны стоек 4. Нагруженные кронштейны заставляют раскрываться следующий ряд и так далее. После загрузки камеры закрывается крышка, заполняются водяные затворы и начинают подавать пар. Изделия нагреваются (в период прогрева) и выдерживаются (изотермическая выдержка) при определенной температуре.

В процессе прогрева и изотермической выдержки пар конденсируется, отдает теплоту и в виде конденсата удаляется через систему 10. По окончанию выдержки подача пара прекращается, и через канал 9 из камеры удаляется паровоздушная смесь. При этом вода в затворах вскипает и виде паровоздушной смеси также удаляется. Через освободившейся от воды затвор 5, а также через водяной затвор 6, соединяющий крышку со стенками, в камеру поступает воздух, который охлаждает изделие, сам нагревается и так же удаляется в канал 9. После охлаждения изделий камера раскрывается, а изделие набравшее 70 - 80% марочной прочности выгружается из камеры краном.



3. СОСТАВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЛИНИИ

При производстве предварительно напряженных ребристых плит перекрытий поточно-агрегатным способом осуществляются следующие технологические операции:

· очистка формы и оснастки от цементной пленки и приставшего затвердевшего раствора;

· сборка формы;

· смазка формы;

· укладка в форму преднапряженных арматурных стержней;

· укладка арматурных каркасов;

· укладка пуансонов (пустотообразователей);

· подача формы на пост формования изделия;

· укладка в форму бетонной смеси и ее уплотнение;

· заглаживание верхней поверхности отформованного изделия;

· подача формы на пост тепловой обработки;

· загрузка пропарочной камеры и тепловая обработка;

· вынимание форм из пропарочной камеры и подача на пост распалубки;

· обрезка предварительно напряженных стержней;

· осмотр изделия исправление небольших дефектов;

· приемка изделия ОТК;

· транспортирование на склад готовой продукции.



4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

В данном разделе приводятся основные технологические расчеты необходимые для стабильной работы предприятия.

4.1 Расчет состава бетона

1. Определение водоцементного отношения в зависимости от качества материалов и рекомендуемой по прочности бетона марки цемента

Определение водоцементного отношения (В/Ц) производится в зависимости от качества материалов (по таблице 4.1) и рекомендуемой по прочности бетона марки цемента.

Таблица 4.1 - Коэффициенты качества материалов

Характеристика материалов	А, В/Ц ? 0,4	А1, В/Ц ? 0,4
Высококачественные	0,65	0,43
Рядовые	0,6	0,4
Пониженного качества	0,55	0,37

Примечание:

1) Высококачественные материалы: щебень из плотных горных пород высокой прочности; песок, отмытый оптимальной крупности; портландцемент (ПЦ) высокой активности без добавок или с минимальным количеством гидравлической добавки; заполнители чистые, промытые, фракционированные, с оптимальным зерновым составом;

2) Рядовые материалы: заполнители среднего качества, в том числе гравий; ПЦ среднего качества или высококачественный шлакопортландцемент (ШПЦ);

3) Материалы пониженного качества: крупный заполнитель пониженной прочности, песок; цементы низкой активности.

По таблице 4.1 определяем значение коэффициента качества материалов. Материалы рядовые А=0,6.

Определяем марку цемента. Для бетона класса В15 - рекомендуемая марка 400. Допускаемая марки - 300,500.

Водоцементное отношение (В/Ц) определяют по формуле (4.1):

Rб=А*Rц*(ц/в-0,5) (4.1)

где А - коэффициент, определяемый по таблице 3.2 для рядовых материалов (заполнители среднего качества, в том числе гравий, портландцемент средней активности или высококачественный ШПЦ), А=0,6;

R_ц - марка цемента (марка цемента 400), кгс/см²;

R_б - средний уровень прочности бетона, кгс/см².

Определяем водоцементное отношение:

ц/в =200/0,6*400+0,5=1,33

в/ц = 1/ц/в=0,75

2. Определяем расход воды

Найдем ориентировочный расход воды в зависимости от подвижности и наибольшей крупности щебня по таблице 4.2. По типу конструкции осадка конуса составляет ОК = 5-9 см, что соответствует подвижности П2. При наибольшей крупности щебня 20 мм ориентировочный расход воды составляет 200 л/м³.

Поскольку в задании не указан вид цемента, его характеристики, а также марка крупности песка, корректировку на нормальную густоту цементного теста и крупность песка не производим.

Таблица 4.2 - Ориентировочный расход воды на 1 м³ бетонной смеси на плотных заполнителях при температуре смеси 20^оС

Смесь	Подвижность, см	Расход воды, л/м3, при крупности щебня, мм
		10	20	40	70
П1	1-4	200	190	175	170
П2	5-9	210	200	185	180
П3	10-15	225	215	200	190
П4	16 и более	235	230	215	205

3. Расход цемента определяем по формуле (3.2):

Ц = В / ( В/Ц ), (3.2)

Ц = 200/0,75 = 267 кг/м³.

При изготовлении сборных железобетонных изделий с тепловой обработкой, в зависимости от требуемой прочности и активности цемента расход цемента корректируется умножением на коэффициент изменения расхода цемента

267*1,05 = 280,4 кг/м³

4. Расход щебня определяем по методу абсолютных объемов (4.2):

Щ = 1000 / (б*V_щ/г_щ + 1/р_щ). (4.3)

б - коэффициент раздвижки зерен заполнителя, определяем методом интерполяции по таблице 4.4

Таблица 4.4 - Оптимальное значение коэффициента раздвижки зерен б для пластичных бетонных смесей

Расход цемента, кг	Оптимальное значение коэффициента б, при в\ц
	0,4	0,5	0,6	0,7
250	1,14	1,2	1,26	1,32
300	1,24	1,3	1,36	1,42
350	1,34	1,4	1,46	1,52
400	1,44	1,5	1,56	1,62
450	1,54	1,6	1,66	1,72
500	1,64	1,7	1,76	1,82
550	1,74	1,8	1,86	1,92

Для В/Ц=0,75 и Ц=280,4

Б₂₅₀=1,32+((1,38-1,32)/(0,8-0,7))*(0,75-0,7)=1,35

б₃₀₀=1,42+((1,48-1,42)/(0,8-0,7))*(0,75-0,7)=1,45

б_{ц 280,4}=1,35+((1,45-1,35)/(300-250))*(280,4-250) =1,411

Определяем пустотность щебня по формуле (4.4)

V_щ - пустотность щебня,

V_щ=1-( г_щ /р_щ)=1-(1,38/2,36)=0,42 (3.4)

р_щ - плотность щебня, равная 2360 кг/м³,

г_щ - насыпная плотность щебня, равная 1380 кг/м³.

Щ = 1000 / (1,411*0,42 / 1,38 + 1 / 2,36) =1176,47 кг/м³.

5. Расход песка определяем по методу абсолютных объемов по формуле (4.5):

П = ( 1000 - ( Ц / р_ц + В + Щ / р_щ )) р_п, (4.5)

Ц, П, В, Щ - расход цемента, песка, воды и щебня,

р_ц, р_щ, р_п - плотность цемента, щебня и песка.

П = [1000 - ( 280,4/3,1 + 200 + 1176,47/2,36)]* 2,68 = 565,61 кг/м³.

Определяем расход материалов с учетом влажности исходных материалов -- для песка 1,5%, для щебня -2%.

Вw=В-[(П-Wп)+(Щ-Wщ)]=200-[(565,61*0,02)+(1176,47*0,015)]=171,04 л/м³ (4.6)

Пw=П+(П*Wп)=565,61+(565,61*0,02)=576,92кг/м³ (4.7)

Щw=Щ+(Щw*Wщ)=1176,47+(1176,47*0,015)=1194,11 кг/м³ (4.8)

Результаты расчетов сводим в таблицу 3.5

Таблица 4.5 - Расход материалов на 1 м³ бетонной смеси

Материал	Расход
	Кг/м3	М3/м3
Цемент	280,40	0,280
Песок	576,92	0,444
Вода	171,04	0,170
Щебень	1194,11	0,865

Определяем среднюю плотность бетонной смеси г_б.см по формуле (4.9):

г_б.см =Ц+П+В+Щ, кг/м³ (4.9)

г_б.см =280,40+576,92+171,04+1194,11=2222,47 кг/м³

Определяем коэффициент выхода бетонной смеси по формуле (4.10)

в= (4.10)

в= =0,65



4.2 Материальный баланс производства

Режим работы технологической линии принимается соответственно ОНТП 07-85[3]

Принимаем количество рабочих суток в году 253, количество рабочих смен в сутки - 3, по 8 часов.

1. Определяем годовую, суточную, сменную, часовую производительности в м³

V_г = 55000 м³

Vсут =55000/253=217,39м³/сут

Vсм = 217,39/3 =72,46 м³/см

Vч =72,46/8=9,06 м³/ч

Определяем годовую, суточную, сменную, часовую, производительности в штуках

Vг^шт=Vг/qб, (4.10)

где Vг=55000 м^{3 --} годовая производительность в м³

qб -- объем бетона на одно изделие (смотри таблицу 1), м³

Vг^шт=55000/1,14=48245,61 шт

Vсут^шт =48245,61/253=190,70 шт

Vсм^шт=190,70/3=63,56 шт

Vч^шт =63,56/8=7,95 шт

2. Определяем годовой, суточный, сменный, часовой расход арматурной стали на одно изделие по формуле:

Vг^тн=Vг*qм, (4.11)

где Vг=55000 м^{3 --} годовая производительность в м³

qм -- удельный расход стали на одно изделие (смотри таблицу 1.1), тн

Vг^тн=55000*45,08=1220,05 тн

Vсут^тн =1220,05/253=4,82 тн

Vсм^тн=4,82/3=1,61 тн

Vч^тн =1,61/8=0,20 тн

Все данные сводим в таблицу 4.6

Таблица 4.6 - Производственная программа технологической линии

Наименование изделия	Единицы измерения	Производительность
		Ч	См	сут	Год
Плита перекрытий ребристая 4ПГ6-5АтV	М3	9,06	72,46	217,39	55000
	Шт	7,95	63,56	190,70	48245,61
	Тн	0,20	1,61	4,82	1220,05

3. Определяем потребность в сырьевых материалах

Расчет ведем по формулам:

Gг^м=qм*Vг^м3*К_о, (4.12)

где Gг^м- годовая потребность в материале,м³,шт

qм-удельный расход этого материала на 1 м³ бетона

Vг^м3-годовая производительность технологической линии, м³

Приводим пример расчета потребности в цементе, остальные смотри в таблице 4.7

Gг^ц=0,280*55000*1,015=15631 тн

Gсут^ц=Gг^ц/253=15631/253=61,78 тн

Gсм^ц=Gсут^ц/3=61,78/3=20,59 тн

Gч^ц=Gсм^ц/8=20,59/8 =2,57тн

Таблица 4.7 - Расчет потребности в сырьевых материалах

Наименование изделия	Наименование материала	Единицы измерения	Потребность
			м3	Ч	см	сут	Год
Плита перекрытий ребристая 4ПГ6-5АтV	Цемент	Тн	0,280	2,57	20,59	61,78	15631
	Вода	Л	0,170	1,56	12,50	37,50	9490
	Песок	м3	0,444	4,08	32,66	97,97	24786
	Щебень	м3	0,865	7,95	63,62	191	48289

4.3 Выбор типа бетоносмесителей

Исходя из заданной производительности равной 55000 м³ в год выбираем бетоносмеситель типа СБ-146 с характеристиками:

- вместимость по загрузке -750 л,

- объем готового замеса-500 л,

- мощность электродвигателей-22 кВт,

- габаритные размеры-2500*2333*1800 мм,

- масса -- 2750 кг.

4.3.1 Расчет часовой производительности бетоносмесителей

Расчет ведем по формуле

где Пч -- часовая производительность бетоносмесителей, м³/ч,

Vз- вместимость по загрузке, л

n =40 -- расчетное количество замесов за один час для тяжелой бетонной смеси,

в-0,65 -- коэффициент выхода бетонной смеси

4.3.2 Определяем количество бетоносмесителей

Расчет ведем по формуле

где -55000-годовая производительность, м³,

Котх - 1,015 - коэффициент, учитывающий отходы,

у - количество рабочих часов в сутках,

Пч - часовая производительность бетоносмесителей, м³/ч,

Кн - 0,8 - коэффициент, учитывающий неравномерность выдачи

В соответствии с нормами ОНТП 07-85 принимаем 2 бетоносмесителя

4.3.3 Расчет бункера выдачи бетонной смеси

Расчет ведем по формуле :

Vв=(2-3)*Z*Vгот, м³

где 2-3 - допустимый размер замесов,

Z - количество смесителей, шт,

Vгот=Vзагр* =0,48

- объем готового замеса, м³,

Vв2= 2*2*0,48=1,95 м³

Vв3=2*3*0,48=2,88 м³

Уточняем размер бункера, который должен быть равен емкости транспортной единицы 1,2 или 2,4 м³

Принимаем бункер выдачи V=2,4 м³

4.3.4 Технологические расчеты формовочной линии

1. Определяем часовую производительность формовочного агрегата по формуле

где Пч - часовая производительность формовочного агрегата, м³/ч,

q - Объем бетона изделий формуемых одновременно на одном формовочном агрегате, м³,

tр = 12 мин ритм работы формовочной линии (по ОНТП 07-85)

2 Определяем количество формовочных агрегатов в цехе по формуле

где -55000-годовая производительность, м³,

у - количество рабочих часов в сутках,

Пч - часовая производительность бетоносмесителей, м³/ч,

Продолжительность цикла формования представлено в таблице 4.8

Таблица 4.8

№	Последовательность операций	Время на операцию, мин
I	Распалубка, доводка и сдача готового изделия
1	Открыть камеру	2
2	Вытащить форму и поставить на пост распалубки	1,5
3	Раскрыть борта формы	2
4	Освободить панель от поддона	1,5
	Итого:	7
II	Подготовка форм к формованию
1	Очистка поддона и бортов от остатков бетона	4,5
2	Смазка формы	1,5
3	Уложить предварительно напряженную арматуру	7
4	Уложить в форму пространственный каркас	1,5
5	Установить пуансоны(пустотообразователи)	4
6	Установить петли	1
7	Установить верхнюю сетку	1,5
8	Закрыть борта	2
9	Подать форму на вибростол	2,5
	Итого:	25,5
III	Формование панелей
1	Укладка бетонной смеси	2,5
2	Уплотнение бетонной смеси	3
3	Укладка, заглаживание бетонной смеси	3
4	Уплотнение бетонной смеси	3
5	Подача формы с вибростола в камеру ТВО	1,5
	Итого:	12
	Всего:	44,5



4.4 Технологический расчет камеры ямного типа

1. Длина камеры рассчитывается по формуле:

Lк=n*L_ф+(n+1)*l, м,

где Lк - длина камеры, м,

n₁ 1 - количество форм, загружаемых по длине камеры;

L_ф - размер формы вдоль длины камеры, м.

L_ф =L_и +0,15*2;

l - 0,2-0,35 -технологические зазоры между формой и торцевой стенкой камеры, м;

L_и - размер изделия вдоль длины камеры, м.

L_ф =L_и +0,15*2=5,98+0,3=6,28 м,

L_к =n₁*L+(n₁+1)*l_,=1*6,28 + (1+1)*0,2=6,67 м

2. Ширина камеры определяется по формуле :

B_к =n₂*B_ф +(n₂+1)*b, м, (4.2)

где: n₂ - 2 - количество форм, загружаемых по ширине камеры;

B_ф - размер формы вдоль ширины камеры, м. B_ф =B_и +0,15*2;

b - 0,2 - 0,35 -технологические зазоры между формой и продольной стенкой камеры, м;

B_и -размер изделия вдоль ширины камеры, м.

B_ф =B_и +0,15*2=1,48+0,3=1,79 м,

B_к =n₂*B_ф +(n₂+1)*b=2*1,79+( 2+1)*0,2=4,18 м.

3. Высота камеры определяется по формуле :

H_к=n₃*(H_и+H₁)+H₂+H₃,м, (4.3)

где H_к-высота (глубина) камеры, м,

H_и - высота изделия, м,

Н₁- 0,2м - расстояние по высоте, с учетом формы и зазоров, м,

Н₂ - 0,15 - расстояние между формой и полом камеры, м,

Н₃ - 0,15 - расстояние между верхом изделия и крышкой камеры, м

Н_к =5*(0,22+0,2)+0,15+0,15=2,4 м

4. Определяем коэффициент заполнения камер по формуле

К₃ = (n_ф * n_и * V_ф) / V_к , (4.4)

где n_ф - количество форм, загружаемых в камеру

n_ф = n₁*n₂*n₃;

n_и - 1 - количество изделий в одной форме;

V_ф -объем одной формы, м³;

V_к - объем камеры, м³.

V_к = L_к*B_к*H_к.

n_ф = n₁*n₂*n₃=1*2*5=10 шт,

V_к = L_к*B_к*H_к=6,28*1,79*2,4=66,91 м³,

V_ф= L_ф+B_ф+Н_ф=2,7 м³,

К₃ = (n_ф * n_и * V_ф) / V_к=(10*1*2,7)/66,91=0,40

5. Определяем продолжительность цикла камеры по формуле

t_ц.к.= t₁ +_. t₂+ t₃ +t₄ +t₅ +t₆, ч

t₁- время загрузки камеры, ч, рассчитываем по формуле

железобетонный монолитный плита производство

Где

Vп=nф*Vф=10*2,7=27 м³,

Z- 2 -количество формовочных агрегатов, шт,

Пч - 11,57 - часовая производительность формовочных агрегатов, м³/ч,

nф - количество форм в камере, шт

- время транспортировки, ч,

=0,36 ч

,

t₂ - 0,5 - предварительная выдержка, ч,

t₃ - 3 - подъем температуры, ч,

t₃ - 6 - изотермическая выдержка, ч,

t₅ - 2 - время охлаждения, ч,

- время выгрузки, ч,

=0,36 ч

t_ц.к=2,69+0,5+3+6+2+0,36=14,55 ч.

6. Определяем коэффициент оборачиваемости камеры по формуле :

К_об. = 24 / t_ц.к ,

где t_ц.к - 15,1 продолжительность цикла камеры, ч;

К_об. = 24 / 14,55=1,65

7. Определяем количество камер по формуле :

- 55000 - годовая производительность формовочной линии, м³,

m =253 - количество рабочих суток в году,

у=24 - количество рабочих часов в сутках,

- объем камеры занятый формами, м³,

=0,85 - коэффициент использования камер во времени

8. Определяем необходимое количество камер по формуле

N_ф=k_p(M_k*n_ф+a+b+1), шт,

где k_p =1,05 - коэффициент, учитывающий резервное число форм на ремонт,

M_k - расчетное количество камер, шт,

n_ф - 10 - число форм в камере, шт,

a,b - число форм, находящихся на посту формования (а=1или 2) и на распалубке, чистке и т.д (b=3..4),

1 - одна форма на транспортном устройстве.

N_ф = 1,05*(6*10+1+3+1) = 69 шт

4.5 Выбор и характеристика оборудования технологической линии

Для выполнения технологических операций на проектируемой агрегатно-поточной линии используют следующее оборудование, перечень которого представлен в таблице 4.9

Таблица 4.9 Перечень основного технологического оборудования в пролете

Наименование оборудования	Тип / Марка	Масса	Потребляемая мощность, кВт	Кол-во
Бетоноукладчик габаритные размеры: 5,2х6,3х3,1	СМБ-166Б	9000	20	1
Поддон - тележка, грузоподъем. 10 т габаритные размеры: 8х3,55х0,33	СМЖ-3010А	4850		43
Устройство для открывания бортов	СМЖ-3002А		9,8	1
Пустотообразователь	СМЖ-227Б	6240		1
Устройство для закрывания бортов	СМЖ-3004А		10,0	1
Виброплощадка	ВПГ-10м2	4,36	11	1
Мостовой кран 10т	МК-10		8,9	1
Тележка для вывоза готовой продукции, 20 т габаритные размеры: 7,4х2,5х1,4	СМЖ-151А	3	6,7	1
Траверса	СМЖ 630	1600		2

4.6 Расчет складских площадок в цехе

1. Определяем площадь площадки для распалубки форм по формуле:

А₁=f₁*n*K, м²,

где F₁ - площадь для распалубки форм, м²,

f₁ - площадь раскрытой формы, м²,

n - число форм в камере тепловлажностной обработки, шт,

К = 1,3 - коэффициент, учитывающий проходы

А₁=(2,09*6,58)*10*1,3=178,77 м²

2. Определяем площадь площадки для складирования арматурных заготовок по формуле :

А₂=(f_кр3+ f_кр6+ f_кр9+ f_с2+ f_с4+ f_изд.з+ f_стн)*К, м²,

где F₂ - площадь для складирования арматурных заготовок, м²,

f_кр3, f_кр6, f_кр9, f_с2, f_с4, f_изд.з, f_стн - площади, занимаемые арматурными изделиями, данного вида, К-1,3 - коэффициент, учитывающий отходы

Складирование арматурных изделий в цехе предусматриваем следующим образом:

- для складирования напрягаемых стержней - два стеллажа, размером 6000*700 мм,

- для складирования закладных изделий - два контейнера, размером 1000*1200*600 мм,

- арматурные сетки и каркасы складируем в штабеля, количество которых должно обеспечивать бесперебойную работу формовочной линии. Количество штабелей арматурных изделий данного вида, определяем исходя из допускаемой высоты (менее 1,5 м) по формуле:

Н_шт=d_мах*n**N, м,

где d_мах - максимальный диаметр арматуры,

n - количество арматурных изделий в плите, шт

=28 - часовая производительность, шт,

N - 4 - нормативный запас арматурных изделий, ч

Н_кр3=8*2*7,95*4=0,51 м

f_кр3=(5,73*0,28)=1,6 м²

Н_кр6 = 12*3*28*4=4 м,

принимаем 3 штабеля по 1,34 м каждый,

f_кр6 = (1,43*1,43)*3=6,13 м²

Н_кр9=10*2*28*4=2,24 м,

принимаем 2 штабеля по1,12 м каждый,

f_кр9=(1,43*1,17)*2=3,34 м²

Н_с2=5*1*28*4=0,56 м,

f_с2=5,93*1,43=8,48 м

Н_с4=5*4*28*4=2,24 м,

принимаем 2 штабеля по 1,24 м каждый,

f_с2=(0,53*0,09)*2=0,08 м²

f_изд.з=(1*1,2*0,6)*2=1,44 м²,

f_стн9=(6,07*0,7)*2=8,5 м²

А₂=1,6+6,12+3,34+8,48+0,08+1,44+8,5=30,02 м²

3. Определяем площадь площадки для складирования резервных форм и оснастки по формуле:

где =1,83 - масса одной формы, тн,

- 69 -количество форм по расчету, шт,

К=1,3-коэффициент, учитывающий проходы,

20/100 -норма складирования форм.

4. Определяем площадь площадки для текущего ремонта форм и оснастки по формуле:

где =1,83 - масса одной формы, тн,

- 69 -количество форм по расчету, шт,

К=1,3-коэффициент, учитывающий проходы,

30/100 -норма складирования форм.

5. Определяем площадь площадки для ремонта и контроля качества изделий по формуле:

где = 9,06 - часовая производительность технологической линии, м³,

N =8 - нормативный запас на смену, ч,

К=0,05 - коэффициент, учитывающий выпуск изделий подлежащих ремонту,

=/f

- норма изделий, подлежащих ремонту, м³/ м²,

где =0,61 - объем бетона на одно изделие, м³,

f=5,98*1,49=8,91

- площадь, занимаемая изделием, м²

,

К=1,3 - коэффициент, учитывающий проходы

6. Определяем площадь площадки для выдержки готовых изделий в цехе

При отрицательных температурах наружного воздуха изделия после снятия с поста распалубки до вывоза их на склад готовой продукции необходимо выдержать в теплом помещении при температуре не ниже 10 . СНиП 3.09.01-85 ограничивает минимальную продолжительность выдержки 6 ч. ОНТП 07-85 рекомендует выдерживать изделия в течение 12 ч, но допускает сокращение выдерживания до 6-8 ч. В этих случаях необходимо длительность изотермической выдержки в холодный период года увеличить соответственно на 0,5 и 1 ч, против рекомендуемых величин. Оптимальным следует считать продолжительность выдерживания 8 ч (одна рабочая смена).

где = 9,06 -часовая производительность технологической линии, м³,

N =12-нормативный запас для зимнего выдерживания изделий в цехе, ч,

К=0,05 - коэффициент, учитывающий выпуск изделий подлежащих ремонту,

=*n/f

- норма складирования, м³/ м²,

Где

=(5,98*1,49*0,22)=1,96

- объем изделия при складировании , м³,

n - количество изделий в штабеле, шт (Н<2,5 м),

f=5,98*1,49=8,91

- площадь, занимаемая изделием, м²

,

К=1,3 - коэффициент, учитывающий проходы

4.7 Расчет склада готовой продукции

1. Определяем норму складирования по формуле:

Где

=(5,98*1,49*0,22)=1,96

- объем изделия при складировании , м³,

n - количество изделий в штабеле, шт (Н<2,5 м),

f=5,98*1,49=8,91

- площадь, занимаемая изделием, м²

,

2. Определяем площадь склада по формуле:

где = 55000 - часовая производительность технологической линии, м³,

m=253 - количество рабочих суток в году, сут

N =10-14 - продолжительность хранения изделий, сут, по ОНПТ 07-85

=- норма складирования, м³/ м²,

=1,3 - коэффициент, учитывающий проходы

=1,5 - коэффициент, учитывающий проезды

3. Определяем длину склада готовой продукции по формуле:

где В=18 - ширина пролета склада, м,

Z=2 - число пролетов, шт

Принимаем длину склада 66 м, кратно 6 метрам.

4.8 Подбор режима тепловой обработки

Режим тепловлажностной обработки называется совокупность условий окружающей среды, т.е. температуры влажности и давления, воздействующих на изделие в течение определенного времени и обуславливающих оптимальную для данного изделия скорость процесса твердения. Режим тепловлажностной обработки делится на три периода: подъем температуры до оптимальной, изотермическая выдержка и охлаждение изделия.

Режим ТВО принимается по ОНТП - 07 - 85 в зависимости от толщины и класса бетона составит: 2ч - выдержка изделия, 3,5ч - подъем температуры в камере, 6,5ч - изотермический прогрев и 2 ч - снижение температуры; итого: 14 часов при температуре 90⁰С.

4.9 Определение числа работающих

Таблица 4.10 Определение числа работающих

№	Профессия	Разряд	Количество человек в 1 смену
1	Формовщик	4	4
2	Пропарщик	2	1
3	Машинист мостового крана	3	1
4	Оператор бетоноукладчика	3	2
5	Оператор тележки вывоза продукции	2	1
6	Электрокарщик	2	1
7	Подсобные рабочие		2
8	Сварщик	4	1
9	Электрик	3	3
110	Стропальщик	3	1
111	Слесарь-ремонтник	3	2
112	Дежурный слесарь	4	1
113	Контролер ОТК	3	2
14	Кладовщик		1
Итого по цеху:	23



5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СКЛАДА ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ

Склады готовой продукции заводов железобетонных изделий проектируются в соответствии с ОНТП 07-85. Для панелей используются открытые склады, представляющие собой площадку с твердым покрытием с небольшим уклоном для стока атмосферных осадков. Площадка должна иметь в наличии:

· железобетонную эстакаду при использовании мостовых кранов;

· дороги для подъезда транспортных средств;

· площадку для загрузки;

· технологические проходы.

Площадь склада готовой продукции определяется по формуле:

А = G_сут * Т_хр * К₁ * К₂ / G_н,

где G_сут - суточное поступление изделий, м³;

Т_хр - продолжительность хранения изделия, сут;

К₁ - коэффициент, учитывающий увеличение площади склада на проходы между штабелями изделий, принимается 1,5;

К₂ - коэффициент, учитывающий увеличение площади склада в зависимости от типа грузоподъемного механизма (для мостового крана равен 1,3);

G_н - объем изделий, хранящихся на 1м³ площади склада, для изделий, хранящихся в горизонтальном положении, равен 1,8.

А = 151 * 10 * 1,5 * 1,3 / 1,8 = 1636 м²

Высота штабелирования изделий при хранении в горизонтальном положении допускается не более 2,5 м, минимальная ширина прохода между штабелями изделий - 0,8 м. К изделиям на складе должны быть свободны проходы и подъезды.



6. КОНТРОЛЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ И ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ

Непосредственно перед сдачей партии изделий ОТК мастер тщательно проверяет соответствие изготавливаемой продукции требованиям ГОСТ 13015-81 и настоящему стандарту.

Внешний вид и качество поверхности плит должны удовлетворять требованиям ГОСТ 13015-81. Для конструкций производственных зданий предназначаемых под окраску.

При изготовлении плит для обеспечения требуемой величины защитного слоя бетона должны применяться подкладки из цементно-песчаного раствора или пластмассы, применение стальных фиксаторов, выходящих на поверхность бетона не допускается.

Для оценки качества изготовляемых плит необходимо систематически проводить их испытание в соответствии с ГОСТ 8829-77.

При приемке ОТК проверке подлежат:

· плотность бетона и прочность на сжатие (не реже двух раз в сутки);

· влажность изделия (в каждой партии);

· морозостойкость (не реже раза в квартал).

· При приемке изделия ОТК устанавливают:

· качество поверхности;

· наличие и правильность установки закладных деталей;

· соответствие форм изделия и его геометрических размеров с чертежами.

Таблица 6.1 Контроль геометрических параметров панели

Наименование отклонения геометрических параметра	Наименование геометрического параметра	Пред. откл. для плит категории качества
Отклонение от линейного размера	Длина плиты Ширина плиты Высота плиты Толщина полки, размеры ребер Положение проемов, отверстий и вырезов	10 5 5 - 3, +5 5	10 5 5 - 3, +5 5
Отклонение от прямолинейности	Прямолинейность профиля наружной боковой поверхности плит: на заданной длине 1000 на всей длине	3 8	3 5
Отклонение от плоскостности	Плоскостность нижней поверхности плиты относительно условной плоскости, проходящей через три угловые точки плиты	10	8
Отклонение от равенства диагоналей	Разность длин диагоналей верхней плоскости плиты	16	12

Требования к качеству поверхностей и внешнему виду плит - по ГОСТ 13015.0-83. Категория бетонной поверхности плит должна соответствовать установленной проектной документацией на конкретное здание или сооружение и указанной в заказе на изготовление плит.

Изделия, имеющие неисправные дефекты и недопустимые отклонения от технической документации, отделяются от годной продукции и складируются в отведенном для них месте. ОТК оформляет на такие изделия акт о браке. При наличие исправных дефектов их удаление производят в трехдневный срок, после чего продукция принимается ОТК. Мастер смены и представитель ОТК делают соответствующие пометки в журнале скрытых работ. На принятую продукцию ОТК должен составить паспорт.



7. МАРКИРОВКА

Маркировка плит - по ГОСТ 13015.2. Маркировочные надписи и знаки следует наносить на боковые грани или верхнюю поверхность плиты.

На верхнюю поверхность плиты, опираемой по трем сторонам, следует наносить знаки "Место опирания" по ГОСТ 13015.2, располагаемые посередине у каждой стороны опирания плиты.

Дополнительно к документам о качестве плит должна быть приведена марка бетона по морозостойкости, а для плит, предназначенных для эксплуатации в условиях воздействия агрессивной газообразной среды, - марка бетона по водонепроницаемости (если эти показатели приведены в заказе на изготовление плит).

Транспортировать и хранить плиты следует в соответствии с требованиями ГОСТ 13015.4-84 и настоящего стандарта.

Плиты следует транспортировать и хранить в горизонтальном положении в штабелях, высота штабеля не должна превышать 2,5 м.

При транспортировании плиты следует укладывать на транспортные средства продольной осью по направлению движения транспорта.



8. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА ТРУДА

1. Изготовление железобетонных изделий должно производиться с соблюдением мер, обеспечивающих безопасность производственного процесса, безопасность эксплуатации производственного оборудования, при создании эффективных средств защиты работающих в соответствии с требованиями:

· ГОСТ 12.3.002 - 75 ССБТ «Процессы производственные. Общие требования».

· ГОСТ 13.3.003-74 ССБТ «Оборудование производственное. Общие требования»

· ГОСТ 12.1.002-75 ССБТ «Строительство. Электробезопасность. Общие требования»

· ГОСТ 12.1.013-78 ССБТ «Вибрация. Общие требования»

· ГОСТ 12.1.005-76 ССБТ «воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования»

· ГОСТ 12.1.004-85 ССБТ «Пожарная безопасность. Общие требования»

· ГОСТ 12.4.011-75 ССБТ «Средства защиты работающих»

· ГОСТ 12.3.009-76 ССБТ «Работы погрузо-разгрузочные. Общие требования безопасности»

· ГОСТ 12.4.026-76 ССБТ «Цвета сигнальные и знаки безопасности»

При выполнении работ также следует руководствоваться и соблюдать требования:

· Правил ТБ и ПС в промышленности строительных материалов.

· Правила ТБ и ПС в производстве сборных железобетонных конструкций и изделий.

· Местные инструкции по ТБ.

2. К выполнению работ по изготовлению железобетонных изделий допускаются лица, достигшие 18 лет, годные по состоянию здоровья, прошедшие курсы обучения и проверку знаний по профессии и безопасности труда.

3. Все исполнители при выполнении работ должны быть в исправной спецодежде и обуви.

4. Нахождение в зоне производства посторонних лиц не допускается.

5. В темное время суток вся производственная площадь должна быть равномерно освещена искусственными светильниками в соответствии с нормами освещенности мест (не менее 20 лк, СНиП II - 4-79). Запрещается вести работы при плохой видимости.

6. Рабочие места, лестницы, площадки, проходы и проезды не должны быть загромождены. В зимнее время должны быть очищены ото льда, снега и посыпаться песком.

7. При подъеме и перемещении груза руководствоваться схемой страховки или под непосредственным руководством лица, ответственного за безопасное производство работ по перемещению грузов кранами.

8. при работе с краном, в зоне действия исполнители работ должны быть в защитных касках.

9. Для исключения образования в цехе пыли и грязи необходимо регулярно делать приборку с увлажнением пола цеха (в летнее время).

10. Все работы кранами на улице прекращаются при скорости ветра превышающей допустимую величину, указанную на паспорте крана.

11. Нагрузка на пол цеха не должны превышать 300 кг/м².

12. Способы строповки должны исключать возможность падения или скольжения застропованного груза.

9. ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ

Для размещения технологических линий принимается унифицированный типовой пролет шириной 18, 0 м и длиной 126,0 м при высоте подкрановых путей 8,15 м, шаг колонн - 6 м. Строительные конструкции УТП -1 рассчитаны на мостовые краны грузоподъёмностью до 30.

Высоту цеха принимаем 10,8 м, с учетом возможности извлечения изделий из форм, а также расстояние от верха транспортных эстакад до низа кабины мостового крана. Грузоподъемность крана - 10 т.

Колонна имеет размеры поперечного сечения 500*400 мм, длину - 10,7 ...