Производство железобетонных пролетных строений. Производство балок

Двутавровая балка своими руками | Строительный портал

В последнее время в строительной отрасли достаточно популярными стали постройки, возведенные по методу каркасной технологии. Подобный вид строительства считается относительно недорогим и позволяет сократить сроки возведения за счет использования отдельных каркасных элементов, изготовленных в заводских условиях и доставленных на объект строительства уже в готовом виде.

Будучи незаменимым помощником в строительстве зданий и сооружений различного назначения, двутавровая балка или двутавр получила свое название за свой специфический профиль в виде 2 соединенных букв «т». Отсюда Т-образный профиль носит название тавр, а балка считается двутавровой.

Содержание

Деревянные двутавровые балки: характеристика и особенности конструкции
Классификация деревянных двутавровых балок
Несколько советов при создании полового покрытия с использование двутавровых балок

Двутавровые балки металлические: сфера применения и особенности конструкции
Классификация металлических двутавровых балок
Технология изготовления двутавровой балки

Деревянные двутавровые балки: характеристика и особенности конструкции

Деревянная каркасная технология предполагает использование двутавровых балок перекрытия из клееного бруса с повышенными характеристиками к несущим нагрузкам. Благодаря относительно малой высоте сечения, Вы можете более экономно расходовать древесные ресурсы. Применение двутавровых балок, к примеру, для изготовления перекрытий позволяет увеличить нагрузку на конструкцию и существенно сократить сроки возведения. Если Вам предстоит перекрыть пролеты более 5 м, то оптимальным вариантом станет использование подобных двутавровых балок.

Что представляет собой двутавровая балка в разрезе? Прежде всего, это заготовка из ОСБ или фанеры, выступающая в роли ребра жесткости, вклеенной между брусками, в которых заранее отфрезерован паз. Высота балки определяется величиной максимальной нагрузки и может варьироваться от 140 мм до 470 мм.

Чем еще привлекательны двутавровые балки из дерева?

Помимо повышенной прочности при эксплуатации двутавровые балки превосходно сохраняют свою первоначальную геометрию и не гнутся при изменении влажности воздуха, а их особое строение позволяет производить монтаж даже в условиях отрицательных температур.

В качестве основы изготовления балок используются калиброванные сухие материалы. Следует отметить, что правильное хранение полностью исключает возникновение в заготовках «вертолетов» и «сабель», столь часто встречающихся при изготовлении перекрытий из бруса или досок.

В чем преимущество балок от пиломатериалов?

Прежде всего, отсутствием растрескиваний и кручений, которые могут быть вызваны усушкой пиломатериалов из-за высокого содержания в них влаги. В дальнейшем это приведет к появлению неровностей пола и раздражающим скрипам. Двутавровые балки обладают повышенной нагрузочной способностью и могут быть установлены на достаточно больших площадях без каких-либо возможных дефектов: трещин, усадки, изгибов. Конструкция балки позволяет легко прорезать отверстия для электропроводки, газа и воды, канализации и вентиляции.

По сравнению с конструкциями из традиционных пиломатериалов, балки имеют следующие преимущества:

полное отсутствие изгибов и точные размеры двутавровой балки;
прочность – возможность применения балок в пролетах больших дверей;
бесшумность – правильная установка обеспечивает полное отсутствие скрипа полов;
универсальность – балки можно использовать в конструкциях пола, стен и потолка;
стабильность и износоустойчивость – не подвержены усадке и деформации;
невысокая стоимость двутавровой балки и экономичность – обеспечивают значительную экономию материальных ресурсов;
легкость производства деревянной двутавровой балки с помощью обычных плотницких инструментов;
наличие гарантии на весь срок эксплуатации;
экологическая безопасность.

Классификация деревянных двутавровых балок

Специалисты различают 2 типа двутавровых балок.

1. Балки опалубки.

Выступают в качестве элемента перекрытий опалубки и предназначены для оптимального распределения нагрузки от бетона и арматуры на стойки. В данном случае поверх накладывается палуба из фанеры ламинированной. Балка опалубки может быть изготовлена из березовой фанеры, ЛВЛ и хвойной древесины, обработанной специальным водонепроницаемым составом, который защищает балку от негативных воздействий внешней среды.

2. Балки перекрытий.

Используя двутавровые балки, Вы сможете облегчить технологию изготовления «черных» полов, поскольку процесс подшивания черепных брусов к лагам становится излишним, да и правильные формы значительно упрощают работы по настилу для дальнейшего обустройства чистовых полов.

Сегодня рынок строительных материалов представляет двутавровые деревянные балки длиной до 15 м, при этом некоторые фирмы предоставляют возможность изготовления балок нужной Вам длины под заказ, ускоряя тем самым сборку перекрытий на строительном объекте. Выбирая подходящую по высоте балку, Вы сумеете заложить необходимую толщину утеплителя.

Итак, подводя итоги, необходимо отметить, что деревянные двутавровые балки, цена которых весьма конкурентоспособна, считаются современным и наиболее эффективным строительным материалом, поскольку по техническим и эксплуатационным характеристикам во многом превосходят перекрытия из натурального массива, а по конструкционным характеристикам их можно поставить в один ряд с железобетонными и бетонными перекрытиями.

Несколько советов при создании полового покрытия с использованием двутавровых балок

Чтобы получить качественное половое покрытие следует соблюдать большую высоту деревянных балок при меньшем прогибе и более высокой жесткости полового покрытия. Используя сплошные блокировки в перекрытиях и подшивки потолков, минуя опосредующие элементы, Вы снизите до минимума уровень вибрации пола и улучшите общие характеристики.

На качество пола при использовании балок оказывают влияние следующие факторы:

большая высота балки позволяет получить высокую жесткость пола и меньший прогиб;
наличие чернового пола, который приклеивается к балкам или прибивается гвоздями, обеспечит Вам более высокую жесткость пола и уменьшит вероятность появления неприятного скрипа;
чем больше высота двутавровой балки, тем более оптимальным и в то же время экономичным будет вариант обустройства пола.

Соблюдая все процедуры: верный расчет нагрузки, правильную установку, выбор опоры и рациональное использование крепежных деталей, в том числе и приклеивание, Вы гарантированно получите пол высокого качества.

Необходимо отметить, что для изготовления двутавровых балок своими руками, Вам придется воспользоваться обыкновенным плотницким инструментом. Относительно небольшой вес двутавровых балок и специфика конструкции позволяют удобно и экономично прокладывать коммуникации, причем это вовсе не повлияет на несущую способность готового сооружения. Поскольку изготовление балок осуществляется в заводских условиях на современном оборудовании, то качество готовой продукции контролируется специалистами и соответствует всем техническим нормам и требованиям.

Видеоролик youtube

Видеоролик наглядно показывает, что двутавровая балка - это идеальный вариант для создания надежного и долговечного полового покрытия.

Двутавровые балки металлические: сфера применения и особенности конструкции

Двутавровая балка представляет собой вид фасонного проката в форме горизонтального или наклонного бруса, выполненного из низколегированной или углеродистой стали высокого качества.

Габариты двутавровой балки определяются исходя из номеров, обозначающих расстояние между внешними гранями, которые могут располагаться под наклоном (У) или параллельно друг другу (П). Значения представлены в сантиметрах.

Сфера применения металлической двутавровой балки весьма обширна: строительство жилых домов (для армирования лифтовых шахт), промышленных зданий и сооружений, возведение мостов, колонн, тоннелей, шахт – то есть в тех местах, где необходимо противостоять повышенным нагрузкам. Повсеместное использование двутавра позволяет сократить вес несущих конструкций, а значит, снизить общие затраты на строительство объекта. В сфере машиностроения балки применяются для разработки и создания сложного и тяжёлого оборудования и машин.

С точки зрения инженерных особенностей, балка успешно перераспределяет вертикальные и горизонтальные нагрузки, работая на изгиб, Этот процесс успешно реализуется, благодаря жёсткости профиля балки. В качестве материала для изготовления металлической балки выступают различные сорта стали и всевозможные сплавы, в частности нержавеющие, которые достаточно распространены в строительстве зданий в условиях, благоприятных для возникновения коррозии.

Классификация металлических двутавровых балок

Сортамент двутавровых балок, представленный на рынке металлоконструкций, огромен: кроме многообразия размеров, балки отличаются обозначениями и видами. Для распознавания балки следует пользоваться следующими обозначениями: К1, К2, К3, К4, К5, Б1, Б2, Б3, Ш1, Ш2, Ш3, Ш4.

Буквой «К» обозначены колонные балки, выдерживающие огромные нагрузки. Если балка предназначена для меньших нагрузок, то лучше использовать широкополочные конструкции, маркируемые литерой «Ш». Для создания несущих конструкций такие балки играют роль опорных направляющих. Все обозначенные выше изделия отличаются наличием параллельно расположенных полок. Технология изготовления двутавровых балок строго регламентируется ГОСТом.

Балки с наклонными полками подразделяются на традиционные (Б) и специальные (М, С), которые могут применяться для создания подвесных путей и укрепления шахтных стволов. Балки с маркировкой «Б» изготавливаются строго в соответствии с ГОСТом 19425-74.

Вес балки можно узнать в специальной таблице. Для удобства покупателя указывается вес 1 метра балки.

Прочность металлического профиля зависит от длины балки, формы поперечного профиля, сырьевой базы и способа изготовления данного вида металлопроката.

Материалом изготовления сварных балок служит легированный и низколегированный стальной лист. Для получения двутавровой балки может быть сварной или горячекатаный метод изготовления. Для качественной сварки балок посредством сварочных аппаратов используется слой флюса, что позволяет создавать металлические конструкции нестандартной высоты и длины.

Технология изготовления двутавровой балки

Конструктивно двутавр состоит из двух поясов и стенки, которые присоединяются друг к другу с помощью угловых и стыковых швов. Процесс сварки стыковых швов является сложной и ответственной задачей, которая выполняется в первую очередь, когда отсутствуют закрепления в свариваемых листах.

Затем происходит сборка конструкции, согласно выбранного метода сварки поясных швов. Чаще всего она осуществляется с помощью одного или двух автоматов, когда вертикальная стенка расположена в горизонтальном состоянии. Соединив все конструктивные элементы, к балке крепятся ребра жесткости.

Для создания балки может быть использован метод ручной сварки поясных швов. Такой способ кардинально меняет последовательность сборки конструкции. К примеру, после установки вертикальной стенки на нижний пояс следует закрепить ребра жесткости, а затем установить верхний вес и зажать балку хомутами.

Значительно упрощают сборку двутавровой балки кондукторы - кантователи, которые избавят Вас от необходимости использовать прихватки, поскольку в этом случае элементы монтируются с помощью фиксирующего оборудования быстрого действия. Такой метод сборки позволяет организовать серийное и массовое производство конструкций.

Наиболее востребована сварная балка, поскольку она обладает неоспоримыми преимуществами.

Так, по сравнению с прокатной балкой, ее прочностные параметры значительно выше, а масса ниже на 30% - это достигается благодаря оптимальному расчету сечения, который, впрочем, оказывает влияние и на цену двутавровой балки, - делая ее, безусловно, дороже.

strport.ru

Изготовление двутавровых и тавровых балок в мелкосерийном производстве

В условиях мелкосерийного производства заготовительные операции, необходимые для подготовки деталей к сборке и сварке балок, выполняют на специализированном участке либо в заготовительном отделении.

Для полок целесообразно использовать универсальный широкополочный прокат, не требующий обработки продольных кромок. Для стенки используют обычный лист.

Обрезку поперечных кромок производят на гильотинных ножницах, продольных кромок – на газорезательных машинах. Для исключения деформаций целесообазно выполнять обрезку листа одновременно по двум кромкам. В большинстве случаев дополнительная механическая обработка кромок не производится. Однако иногда требования ТУ в отношении точности заготовок и качества металла кромки могут быть выполнены только путем механической строжки или фрезерования кромок.

Размеры, поставляемого металлургическим заводами, листового проката не всегда позволяют выполнять заготовку стенки балки из одного листа. Поэтому технологический процесс часто предусматривает сборочную и сварочную операции для получения листовых элементов требуемой длины и ширины. К стыковым швам предъявляются требования полного проплавления с хорошим формированием шва. Сварку поперечных и продольных стыков выполняют с двух сторон автоматом на флюсовой подушке. Для обеспечения высокого качества шва по всей длине применяют заходные и выводные планки.

Требования точности изготовления и повышения производительности определяют целесообразность применения сборочных кондукторов. Их конструкция зависит от размера балки и объема выпуска однотипной продукции. Общим требованием к сборочному кондуктору мелкосерийного производства является возможность регулировки взаимного расположения фиксирующих элементов с целью обеспечения выпуска балок различных размеров.

Схема одного из наиболее простых кондукторов показана на рис. 3.2.

Рис. 3.2. Универсальный кондуктор для сборки балок.

Он состоит из основания 4, выполненного в виде ряда балок, расположенных параллельно на расстоянии 1,5¸3 м, и системы упоров 3 и прижимов 1, фиксирующих заданное чертежом взаимное расположение деталей. Подача длинных и гибких элементов балки в кондуктор осуществляется мостовым краном с помощью жесткой траверсы со специальными захватами. Вертикальную стенку укладывают на регулируемые упоры 5, затем устанавливают полки и, перемещая все детали до упора 3 с помощью пневмоприжима 1, осуществляют плотное прижатие деталей друг к другу.

Обеспечение взаимной перпендикулярности стенки и полки требует поступательного перемещения зажимающего элемента. Это можно осуществить либо путем жесткого крепления прижимов к штоку пневмоцилиндра (что нежелательно по соображениям прочности штока), либо применением для прижима прямолинейных направляющих 2 (в последнем случае необходимо обеспечить шарнирное крепление прижима к штоку). При необходимости поясной лист может быть прижат к стенке дополнительно с помощью винтового прижима, расположенного на переносной траверсе 6.

Настройка кондуктора на сборку балок заданной высоты осуществляется путем перемещения упоров 3, при изменении ширины полок производят регулировку упоров 5. В более совершенных кондукторах прижимы размещают на порталах, перемещающихся вдоль собираемой балки. Обычно в кондукторе производят временное соединение элементов балки на прихватках, а сварку поясных швов выполняют вне кондуктора.

При изготовлении двутавровых балок основной сварочной операцией является выполнение поясных швов. Повышение эффективности производства балок непосредственно зависит от производительности сварки. Приемы и последовательность выполнения поясных швов могут быть различными. Сварка наклонным электродом позволяет одновременно сваривать два шва, но из-за опасности появления подрезов станки или полки скорость дуговой сварки под флюсом при данном методе обычно не превышает 60 км/ч. Выполнение швов «в лодочку» обеспечивает лучшее формирование шва, но требует кантовки изделия после сварки каждого шва. Балки сравнительно малых размеров (высотой до 2, длиной до 12 м) обычно собирают на прихватках в кондукторе и переносят для сварки в кантователи.

Наибольшее распространение получили два типа контователей: цепной и цапфовый. Цепной кантователь (рис. 3..3) состоит из нескольких фасонных рам 5, расположенных параллельно друг другу с шагом 2¸3 м. На каждой раме смонтированы три звездочки 1, 4, 6, причем одна из них (например, 6) соединена с приводом, а две – холостые. Свариваемую балку 3 укладывают на повисающую цепь 2 и кантуют на требуемый угол путем перемещения цепи. Цепной кантователь целесообразно применять для балок небольшой высоты с широкими полками. С увеличением высоты стенки и уменьшением ширины полки кантовка осложняется. Следует иметь ввиду, что такой кантователь не обеспечивает жесткого и неизменного фиксирования положения балки в пространстве и поэтому, во избежании смещения сварочной дуги с кромок детали. Сварку целесообразно производить автоматом, перемещающимся непосредственно по балке.

Рис. 3..3. Цепной кантователь.

Более высокую производительность обеспечивают подвесные сварочные автоматы, перемещающиеся вдоль изделия на велосипедной тележке, на портале и др. Такие автоматы требуют строгой фиксации пространственного расположения балки. В этом случае для поворота изделия применяют двухстоечный цапфовый кантователь (рис. 3.4) Внутри одной из стоек 3 размещен привод 4 вращения цапфы. Вторая стойка 1 установлена на тележке, перемещающейся вдоль рельсового пути, что позволяет использовать кантователь для балок 2 различной длины. Цапфа на второй стойке закреплена в подшипниках. На цапфах устанавливают приспособления для закрепления концов балки. Обычно используют винтовые прижимы, реже – пневматические. В отличие от цепного кантователя, цапфовый поддерживает балку только в двух точках. Поэтому его не рекомендуется применять для балок большой длины и малой жесткости, так как чрезмерный прогиб изделия под собственным весом приводит к увеличению вылета электрода и может повлиять на качество сварки.

Рис. 3.4. Цапфовый кантователь.

В балках большой высоты для повышения местной устойчивости часто предусматривается система поперечных или продольных и поперечных ребер жесткости. Большинство ТУ предписывают устанавливать непрерывные продольные ребра жесткости и прерывистые поперечные. В тех случаях, когда продольные ребра допускается прерывать, их присоединение к поперечным ребрам должно быть выполнено с полным проваром сечения ребра.

Перед постановкой поперечных ребер жесткости производят исправления грибовидности и перекоса балки полки до заданной ТУ величины. Механическую правку грибовидности выполняют стационарными или передвижными правильными станками. Стационарные станки имеют более высокую производительность, но использование их требует большей производственной площади. Они чаще применяются для сравнительно коротких балок длиной до 20 м. Для балок большей длины чаще используют правильные станки, перемещающиеся непосредственно по балке.

Для фиксации положения поперечных ребер применяют переносные приспособления с вакуумными или магнитными прижимами.

Опорные ребра, требующие более точного размещения на балке, устанавливают и приваривают в последнюю очередь, то есть после сварки всех остальных ребер. Это позволяет исключить влияние сварочных деформаций на точность.

Если проектом предусмотрена плотная подгонка поперечных ребер жесткости к двум полкам, то их целесообразно изготавливать короче высоты стенки балки на 16¸20 мм. Одну сторону ребра, предварительно отфрезерованную под прямым углом, поджимают к поясу, а между вторым торцом ребра и поясом плотно устанавливают, специально изготовленную штамповкой, прокладку («сухарь»). Бригада сборщиков имеет набор «сухарей», что позволяет компенсировать отклонения высоты балки без индивидуальной подгонки ребер жесткости.

Если проектом предусмотрена частая расстановка поперечных ребер, трудоемкость сварки ребер и поясных швов становится соизмеримой. . В этом случае механизация сварки только поясных швов не даёт существенного эффекта. В мелкосерийном производстве балки с часто расположенными рёбрами целесообразно изготавливать методом свободной сборки с последующей сваркой полуавтоматом ячеистым способом. Такая технология обеспечивает фиксирование взаимного расположения элементов балки, исключает во многих случаях операции правки грибовидности, а при сварке тавровых балок позволяет уменьшить деформации изгиба продольной оси. Последнее связано с тем, что поперечная усадка сварного соединения, присоединяющего ребро, в конце шва имеет большую величину, чем в начале. При сварке двутавровых балок поясные швы вызывают симметричное продольное укорочение. Поэтому, во избежание появления деформаций изгиба, сварку соседних поперечных ребер производят в противоположных направлениях.

Производство железобетонных пролетных строений - stroyone.com

Развитие производства предварительно напряженных железобетонных пролетных строений мостов идет по пути непрерывного совершенствования технологии и отработки методов производства работ, обеспечивающих максимальное сокращение их трудоемкости.

Сборные предварительно напряженные балочные пролетные строения длиной до 33 м изготовляются в заводских и полигонных условиях, главным образом, с натяжением арматуры на упоры до бетонирования конструкций.

Преимущества конструкции с натяжением арматуры до бетонирования

Основные преимущества конструкций с натяжением арматуры до бетонирования на специальных стендах следует отнести:

образование естественного и надежного сцепления напряженной арматуры с бетоном; возможность бетонирования всей конструкции в один прием;
отсутствие в готовой конструкции швов;
возможность непосредственного осмотра и измерения напряжений в проволоке арматурных пучков при натяжении.

Недостатками конструкций с натяжением арматуры до бетонирования

затраты на сооружение стендов
повышенное влияние усадки и ползучести бетона на усилия в арматуре.

Преимущества пролетных строений длиной более 33м

Изготовление сборных предварительно напряженных балочных пролетных строений длиной более 33 м и пролетных строений большой длины различных схем, собираемых из блоков, осуществляется с натяжением арматуры на затвердевший бетон конструкции.

Этот метод имеет следующие преимущества:

возможность сооружения сборных пролетных строений большой длины из блоков заводского и полигонного изготовления;
возможность применения навесного способа монтажа при сооружении мостов больших пролетов;
возможность изготовления блоков и балок без дополнительных затрат па устройство мощных распорных стендов.

Недостатки конструкций с натяжением арматуры после бетонирования

наличие швов в конструкции;
многодельность конструкции;
отсутствие естественного и надежного сцепления с бетоном напряженной арматуры, проходящей в каналах;
затруднительность инъецирования в зимнее время;
сложность надежного контроля за качеством инъекции.

Балки из предварительно напряженного железобетона с натяжением арматуры на упоры до бетонирования можно изготавливать по одной из трех технологических схем:

стендовой,
поточно-агрегатной
конвейерной.

Стендовая технология

При стендовой технологии все операции (арматурные работы, опалубочные, бетонные и т. д.) совершаются на стационарных местах — стендах. Балки в процессе их изготовления и до приобретения бетоном необходимой прочности остаются на месте, в то время как технологическое оборудование для выполнения отдельных операций и бригады рабочих последовательно перемещаются от одного стенда к другому.

Поточно-агрегатная технология

При поточно-агрегатной технологии балки изготавливают на передвижных стендах; все операции от армирования до пропаривания выполняются на специализированных постах, образующих поточную технологическую линию. При этом каждый пост имеет соответствующее оборудование. Рабочие места обслуживающего персонала также стационарны, а формы и балки последовательно перемещаются от поста к посту. В отдельных случаях возможно перемещение форм на линии не на всех постах и при различных интервалах времени.

Конвейерная технология

Конвейерная технология отличается от поточно-агрегатной тем, что балки и формы перемещаются от поста к посту по принципу пульсирующего конвейера с принудительным ритмом, который определяется наиболее длительной операцией, совершаемой на одном из постов конвейера, независимо от того, что на остальных постах операции могут быть более кратковременными.

Для изготовления однотипных нетранспортабельных тяжелых балок пролетом до 70 м при сооружении в СССР двух больших мостов были использованы стационарные стенды. Полигоны для изготовления балок при этом были организованы на припостроечных строительных площадках.

Как правило, применяются стационарные стенды различных типов, рассчитанные по длине на изготовление одной балки. Стационарные стенды могут быть железобетонными и металлическими; для использования на различных объектах их конструкция может быть сборно-разборной.

На заводах ЖБК для возможности поточной организации труда стационарные стенды располагаются по технологическим линиям, специализированным на выпуск однотипных балок.

Например, на одном из заводов ЖБК работают две технологические линии по изготовлению предварительно напряженных железобетонных блоков пролетных строений железнодорожных мостов длиной от 16,5 до 27,6 м на стационарных стендах. Обслуживаются обе линии двумя козловыми кранами грузоподъемностью 45 и 70 т.

Первая технологическая линия специализирована на выпуске пролетных строений длиной 23,6 м. Она состоит из двух стационарных стендов и передвижной пропарочной камеры, расположенных в одну линию, с разрывом между стендами в 35 м для нахождения пропарочной камеры в период арматурных и опалубочных работ на стендах.

Сборный стационарный стенд для изготовления преднапряженных блоков пролетных строений длиной 23,6 м для железнодорожных мостов представляет собой рамную конструкцию с железобетонной распорной балкой и металлическими упорами (рис. 3).

Рис. 3.Схема стационарного железобетонного стенда для изготовления балок длиной 23,6 м.1 — ребристые плиты;2 — металлический упор;3 — анкер;4 — изготовляемый блок;5 — распорная балка.

Распорная балка стенда двутаврового сечения высотой 270 см воспринимает продольное усилие сжатия и изгибающий момент от эксцентричного приложения нагрузки. Балка стенда рассчитана как работающая на сплошном упругом основании. Ее устойчивость обеспечивается отпором грунта по всему периметру ее поперечного сечения. На верхней (открытой) полке распорной балки устанавливается поддон опалубки. В нижней полке в бетонных каналах проходят пучки из высокопрочной проволоки, объединяющие железобетонную распорную балку с металлическими упорами. Пучки воспринимают усилие растяжения, возникающее в распорной балке от эксцентричного приложения нагрузки.

Металлические упоры стенда представляют собой две двутавровые балки переменного сечения, сваренные из листа толщиной до 50 мм. Понизу, после того как были натянуты пучки, объединяющие упоры с распорной балкой, упоры обетонировали.

Поверху, с торца, на упоры были установлены ребристые плиты, передающие усилие натяжения пучков на стенд. Для отгиба полигональных пучков в распорную балку стенда заложены анкера для крепления оттяжек.

Рис. 4.Схема передвижной камеры:

торцевые шандоры;
разводка пара по перфорированным трубам;
несущий каркас;
самоходные тележки;
рельсовый путь;
гидравлический затвор;
наружная обшивка;
шлаковата;
внутренняя обшивка.

Объем железобетонного стенда 68 м³. Вес металлоконструкций 22 т.

Передвижная пропарочная камера (рис. 4) состоит из жесткого несущего металлического каркаса, опирающегося на четыре рельсовые тележки, из которых две—самоходные. Внутренние габариты передвижной пропарочной камеры приняты, исходя из возможности наезда ею на стационарный стенд с забетонированным на нем блоком пролетного строения в опалубке.

По металлическому несущему каркасу уложены шлаковатные маты. Внутренняя и наружная обшивка выполнены из жести.

Понизу пропарочная камера снабжена гидравлическим затвором, состоящим из швеллера, уложенного в полу цеха вдоль стендов, и уголка, принадлежащего каркасу камеры. В торцах пропарочной камеры имеются ворота шандорного типа, поднимаемые краном.

Пропарочная камера имеет внутреннюю автономную разводку пара и вынесенные наружу (в специальные шкафчики) приборы для контроля режима термовлажностной обработки. Габаритные размеры камеры (по внутреннему обмеру):

длина 31,7 м,
ширина 3,15 м,
высота 3,08 м.

Общий вес камеры — 5 т. Скорость движения 1,7 м/мин

Вторая технологическая линия, состоящая из двух стендов, специализирована на изготовлении блоков пролетных строений длиной 16,5; 18,7; 27,6 м. Каждый стационарный железобетонный стенд для изготовления железнодорожных пролетных строений длиной до 27,6 м состоит из двух железобетонных полурам, установленных под полом цеха с выступающими наружу упорами. По оси стенда его продольные балки стыкуются между собой с помощью листового шарнира (рис. 5).

Рис. 5.Схема стационарного стенда для изготовления балок длиной до 27,6 м:

тяжи Ø 105 мм;
щит;
распорная балка;
листовой шарнир.

Распорная балка стенда — продольная часть полурамы, состоит из двух двутавровых балок высотой от 3 до 1 м, объединенных между собой по торцу и середине жесткими диафрагмами. По продольной оси стенда имеется щель шириной 50 см для крепления оттяжек криволинейных пучков. Распорные полурамы стенда рассчитаны как балка на упругом основании с учетом разгружающего влияния собственного веса.

Железобетонные упоры стенда имеют горизонтальные отверстия, сквозь которые пропущены металлические тяжи, крепящие к упору металлический щит. Путем установки тяжей различной длины и соответствующей перестановки щита на стенде можно изготавливать различные наборы однотипных пролетных строений: 2 X 16,5; 2 X 18,7; 1 X 27,6 м. Объем железобетонного стенда 240 м³. Вес металлоконструкций 65 г.

Натяжение пучков высокопрочной проволоки производится непосредственно на щит. Технологический цикл изготовления балок на стенде состоит из ряда отдельных операций.

На поддон стенда устанавливается арматурный каркас нижнего пояса, производится заводка пучков из высокопрочной проволоки в отверстия сепараторов.

Арматурные сетки, каркасы и пучки подают из арматурного цеха по тельферной эстакаде под козловой кран, обеспечивающий установку арматурных элементов на стенд.

Каркасно-стержневые анкеры устанавливаются на пучки непосредственно у стенда с помощью специального малогабаритного ручного пресса.

Натяжение пучков из высокопрочной проволоки производится гидравлическими домкратами двойного действия со специально оборудованного поста. После натяжения пучков собирают арматурный каркас стенки и диафрагм и устанавливают металлическую опалубку, состоящую из 12 боковых и 2 торцовых щитов. Опалубку на поддон устанавливают козловым краном с помощью специальной струбцины. Щиты понизу прижимаются к поддону откидными винтовыми упорами, а поверху — стяжками, одновременно образующими опалубку бортиков балластного корыта.

Щиты между собой соединены болтами. Бетон подают козловым краном в специальных бадьях. Навесные и глубинные вибраторы уплотняют бетонную смесь.

После бетонирования на блок наезжает передвижная пропарочная камера. Пропаривание прекращается по достижении бетоном 80% прочности. Блок остывает. Передвижная камера откатывается на второй стенд или на место отстоя. Затем выполняются работы в такой последовательности:

снимается опалубка, поочередно обрезаются пучки высокопрочной проволоки с обеих сторон, в результате чего усилие натяжения пучков передается на бетон;
снимается блок со стенда двумя козловыми кранами.

Блок подается на склад, где после заделки торцов, устройства гидроизоляции проезжей части его погружают на железнодорожный подвижной состав для отправки на строящиеся объекты.

Производительность двух технологических линий по изготовлению железнодорожных пролетных строений составляет 2500 м³ предварительно напряженного железобетона в год.

Поточно-агрегатная технология с натяжением арматуры на упоры в современных условиях является более прогрессивным методом заводского изготовления предварительно напряженных железобетонных мостовых балок длиной до 33 м.

Применение этой технологии, успешно внедренной на многих заводах ЖБК, позволяет значительно сократить продолжительность изготовления предварительно напряженных балок.

Так, например, на одном из заводов по поточно агрегатной технологии организовано изготовление балок длиной 22,16 м с полигональной арматурой для автодорожных мостов.

По этой технологии балки изготовляют на передвижных металлических стендах, перемещающихся по рельсовому пути поточной линии, включающей двухсекционную пропарочную камеру тоннельного типа. Пятнадцать стендов обеспечивают три потока изготовления блоков пролетных строении.

Металлический передвижной стенд для изготовления предварительно напряженных балок пролетных строений длиной 22,16 м состоит из распорной балки с шарнирно закрепленными упорами. Несущие распорные балки выполнены из четырех сварных двутавровых балок высотой 804 мм, объединенных между собой горизонтальным листом и диафрагмами (рис. 6).

Рис. 6.Передвижной стенд для изготовления балок длиной 22,16 м.

Стенд перемещается по железнодорожному пути нормальной колеи с помощью двух железнодорожных колесных пар со стальными цельнокатаными колесами диаметром 950 мм. Колесная пара соединена с поперечной балкой через подшипник скольжения.

По торцам распорной балки стенда имеются два упора для натяжения и закрепления напрягаемой арматуры. Упор работает как балка на двух опорах с консолью. Реакцию сжатия от напряжения пучков упор передает распорной балке через тангенциальную опорную часть. Реакция растяжении воспринимается затяжкой, состоящей из двух стержней диаметром 95 мм, соединенных стяжными муфтами и подвешенных к распорной балке подвесками из листового металла.

В местах анкеровки пучков напрягаемой арматуры в консольной части упора предусмотрены металлические ребристые плиты.

Отгиб полигональных пучков производится вилочными оттяжками, прикрепленными к распорной балке стенда с помощью поперечного анкерного устройства. Вес металлического передвижного стенда 28 т.

Поточная линия состоит из пяти постов. На каждом посту выполняют строго определенные виды работ по изготовлению балок.

Внутри цеха рабочие места находятся па уровне поддонов стендов. Для этого на междупутье и с наружной стороны каждой линии устроены сборные железобетонные подмости, которые состоят из Т-образных стоек и плит.

На первом посту производят установку и натяжение пучков из высокопрочной проволоки и сборку арматурного каркаса балки. Натяжение пучков — одностороннее,

производят его домкратом двойного действия мощностью 60 т с электрогидронасосом. Все натяжное устройство расположено на специальной площадке, устроенной у торца стенда на уровне платформы.

На втором посту собирают из металлических щитов опалубку балки и вяжут арматуру плиты, а также ведут бетонирование балки. После выдерживания бетона в течение 12—14 ч опалубку снимают.

На третьем и четвертом постах балка последовательно пропаривается в течение 24 ч на каждом посту в секциях пропарочной камеры тоннельного типа. Максимальная температура пропаривания 60° С. После общего пропаривания балки в течение 48 ч прочность бетона достигает не менее 80% проектной.

На пятом посту происходит остывание бетона, а затем отпуск натяжения арматуры. Цикл изготовления одной балки, включающий пропаривание, составляет 4 суток. Фактическая производительность одной поточно-агрегатной линии составляет 30 балок длиной 22,16 м в месяц.

На Днепропетровском заводе ЖБК организовано изготовление по поточно-агрегатной технологии предварительно напряженных балок длиной 32,96 м для пролетных строений автодорожных мостов. Особенностями принятой на заводе технологии являются применение опалубки с гидрофицированным управлением и вязка арматурного каркаса балки вне технологической линии.

В основном цехе завода размещено две параллельные поточные линии по изготовлению балок длиной 32,96 м. К цеху примыкают две двухсекционные пропарочные камеры тоннельного типа. К камерам примыкает отделение отделки. В цехе все подъемно-транспортные работы выполняются двумя мостовыми кранами грузоподъемностью по 10 г.

Два козловых крана грузоподъемностью по 45 т, объемлющие основной цех и примыкающие к нему площадки, па которых размещены первый и седьмой посты технологической линии, выполняют работы по снятию балки со стенда и перестановке стендов.

Поточная линия состоит из семи постов — стоянок передвижного стенда.

На первом посту, расположенном на открытой площадке, производится перестановка с монтажного стапеля на стенд собранного арматурного каркаса балки. Для этого готовый арматурный каркас ребра балки с заведенными в него пучками, подвешенный к траверсе, выкатывают на стапеле из арматурного цеха на открытую площадку. Каркас перегружают со стапеля на передвижной стенд при помощи козлового крана К-451. Стапель представляет собой решетчатую траверсу весом 5 т, опирающуюся па две легкие металлические опоры, установленные па тележки.

Сборку арматурного каркаса на стапелях выполняют на двух линиях арматурного цеха. Когда один стапель находится на первом посту технологической линии, на втором стапеле собирают арматурный каркас очередной балки.

Передвижной стенд для изготовления балок длиной 32,96 м представляет собой металлическую платформу, изготовленную из двутавровых балок и установленную на колесные пары. Платформа имеет по концам торцевые упоры и служит распоркой между ними. Упоры работают как консоли, под платформой они скреплены затяжкой; над платформой между ними — пространство для арматурного каркаса и формирования железобетонной балки. Вес стенда 48 т, наибольшая продольная нормативная сжимающая сила на стенд 520 т.

Па втором посту натягивают пучки и заканчивают вязку арматуры концевых панелей п плиты. Натяжение пучков производится домкратами двойного действия, с одной стороны.

На третьем посту — посту бетонирования, на каждой технологической линии установлена на стационарных трубчатых стойках опалубка с гидрофицированным приводом. Опалубка для каждой стороны изготавливаемой балки представляет собой нераздельное по длине металлическое полотнище, которое присоединено в местах диафрагм к поршням гидропровода, управляемого с пульта.

Когда стенд с установленным в него арматурным каркасом и натянутыми пучками поступает на пост бетонирования, опалубка двух сторон балки замыкается, заключая в образующей полости арматурный каркас с пучками. Внутреннее очертание полости соответствует наружному контуру балки. Укладку бетона балки ведут наклонными слоями от ее середины к концам. После бетонирования балки бетон выдерживается в опалубке 12 ч. Затем стенд передвигается в пропарочную камеру.

На четвертом и пятом постах балка последовательно пропаривается в течение 24 ч на каждом посту в секциях пропарочной камеры тоннельного типа. На шестом посту происходит остывание бетона, а затем отпуск натяжения и отделочные работы. На седьмом посту балку весом 50 т снимают со стенда двумя козловыми кранами грузоподъемностью по 45 т, и затем стенд этими же кранами передают на первый пост.

Весь комплекс работ по изготовлению балок в формовочном цехе ведут в три смены, в каждую смену работы па технологической линии выполняет бригада из пяти человек.

Производительность одной технологической линии, оборудованной четырьмя передвижными стендами, составляет 30 балок в месяц. Дальнейшим развитием технологии изготовления балок автодорожных пролетных строений на передвижных стендах является кольцевая конвейерная технология изготовления блоков, примененная па Киевском заводе МЖБК.

При кольцевой технологии изготовление балок длиной 16,76 м производится на двух технологических линиях, с тепловлажностной обработкой их в трех пропарочных камерах (рис. 7).

Рис. 7. Схема кольцевой конвейерной технологии:

камера № 1;
технологическая линия № 1;
маневровая лебедка Т-193Б;
технологическая линия № 2;
камера № 3;
камера № 2;
резервный пост.

Балка бетонируется па первой технологической линии и на передвижном стенде закатывается в камеру № 1, где производится постепенный подъем температуры в течение 5 ч. Затем стенд с балкой перекатывается в камеру № 2, где выдерживается 25 ч при постоянной температуре. В камере № 2 одновременно находится пять балок. Путем поперечной передвижки стенд с балкой перемещается внутри камеры № 2 с первой технологической линии на вторую.

Из пропарочной камеры № 2 стенд с балкой по пути второй технологической линии перекатывается в камеру № 3, где остывает в течение 5 ч, после чего выкатывается в цех. В цехе готовая балка снимается крапом, стенд последовательно перемещается по постам технологической линии, где производятся все операции по изготовлению на стендах балок в соответствии с графиком.

Продольное перемещение стендов производится маневровыми лебедками, установленными в конце технологических линий. К тросу лебедок крепится толкатель, захватывающий автоматически стенд на любом посту.

Поперечное перемещение стендов с изделиями в камере № 2 (рис. 8) осуществляется с помощью двух траверсных балок, но колесам, установленным в кронштейнах, опирающихся на штоки домкратов.

Рис. 8. Схема поперечного перемещения балок в пропарочной камере:

траверсная балка;
стенд с изготовляемым блоком;
пропарочная камера;
механизмы передвижения.

Балки вместе со стендами поднимаются домкратами. Затем перемещение балок производится с помощью горизонтальных винтовых тяг. После перемещения стендов на одну позицию балки опускаются и возвращаются в исходное положение.

Все операции по перемещению стендов с изделиями в камерах производятся автоматически, т. е. по окончании выполнения предыдущей операции 21автоматически начинает выполняться последующая. Контроль и управление конвейером осуществляется с пульта управления оператором.

Внутри цеха все подъемно-транспортные операции осуществляются двумя мостовыми кранами грузоподъемностью по 35 т. Производственная мощность кольцевого конвейера при шаге потока 5 ч равна 7500 мг в год.

Балочные разрезные поперечно-члененные конструкции пролетных строений с натяжением арматуры на бетон наиболее широко применяются при пролетах 43,2 м. Каждая поперечно-члененная балка собирается из блоков длиной 3—6 м, весом от 7 до 12 т. Блоки таких конструкций с каналами для укладки арматурных пучков изготовляют на технологических линиях заводов или полигонах, а затем после доставки на строительство моста объединяют в целую конструкцию, натягивая арматуру.

При сборке балок на клееных стыках блоки на заводе изготовляют в металлической опалубке со строгаными торцевыми стенками. При такой технологии блоки получаются взаимозаменяемыми. Крупные блоки члененных по длине конструкций балочно-консольных, рамно-консольных, неразрезных и других систем пролетных строений, как правило, не транспортабельны и поэтому их изготовляют главным образом на приобъектных полигонах.

Члененные по длине пролетные строения собирают из отдельных блоков на «мокрых» или в последнее время на клееных стыках, которые требуют плотного взаимного примыкания блоков торцевыми поверхностями.

Изготовление блоков осуществляется несколькими способами:

раздельным бетонированием каждого блока, для конструкций, собираемых на «мокрых» стыках;
бетонированием блоков «торец в торец» в горизонтальном или вертикальном положении для конструкций, собираемых на клееных стыках;
укрупнительной сборкой крупных коробчатых блоков из плоских плит заводского изготовления с обеспечением плотного взаимного примыкания специальными технологическими приемами.

Бетонирование блоков на полное сечение по способу «торец в торец» на практике осуществляется:

на специальных стендах, поддон которых повторяет очертание низа изготавливаемой конструкции;
поточным способом в стационарной опалубке на передвижных поддонах.

По способу «торец в торец» блоки бетонируют на полное сечение через один и на всю длину изготовляемой конструкции пролетного строения. В первую очередь бетонируют блоки нечетных номеров, устанавливая по торцевым плоскостям опалубку, а во вторую очередь — блоки промежуточных четных номеров. При этом торцевые поверхности ранее забетонированных блоков служат опалубкой для блоков, бетонируемых во вторую очередь.

На практике применяется и разновидность этого способа, при которой блоки бетонируются последовательно в обе стороны от среднего, изготовленного в первую очередь. Во избежание сцепления бетона на торцевую поверхность блоков первой очереди бетонирования наносят слой смазки из известкового раствора.

При таком способе изготовления достигается совпадение торцевых поверхностей блоков. Эта точность выдерживается при монтаже благодаря применению специальных фиксаторов, которые закладывают в блоки при их изготовлении.

На ряде объектов крупные блоки коробчатого поперечного сечения весом 60 — 170 т балочно-консольных и рамно-консольных пролетных строений изготавливали путем укрупнительной сборки их из плоских плит заводского производства.

Плотность взаимного примыкания торцовых поверхностей блоков достигалась при этом специальными мерами, принимаемыми при изготовлении элементов и укрупнительной сборке блоков. При укрупнительной сборке стыкуемые блоки располагали на расстоянии 20 см друг от друга.

Торцы плитных элементов с одной стороны стыка изготовляли в металлической опалубке. С другой стороны стыка торцы плит имели арматурные выпуски длиной 170 см.

Поверхность торца блока смазывали известковым раствором, а к выпускам арматуры из второго блока приваривали дополнительные стержни арматуры и устанавливали опалубку, а затем заполняли бетоном зазор между блоками. При этом на торце наращиваемого блока получался точный отпечаток торца смежного с ним блока.

При всех способах изготовления конструкции бетонируют или укрупняют на стенде в виде отсыпанной и уплотненной насыпи по профилю очертания низа конструкции, поверх которой устраивают бетонную стяжку, или же на поддоне, уложенном на деревянных или металлических подмостях.

Для обслуживания стенда применяются портальные или козловые краны, грузоподъемность которых определяется весом изготовляемых блоков.

Наряду со стендовыми способами изготовления блоков в зарубежной практике имели случаи применения поточного способа, который особенно целесообразен при изготовлении большого количества блоков с постоянными высотой и наружным профилем изготавливаемой конструкции. По поточной технологии были изготовлены, например, блоки неразрезных пролетных строений моста Авал через р. Рону во Франции.

На полигоне, построенном около моста, были оборудованы две поточные линии бетонирования блоков. Каждая линия была оснащена комплектом стационарной металлической механизированной опалубки, подвижными поддонами и пропарочной камерой, рассчитанной па одновременное размещение в ней двух блоков.

При поточной технологии блоки изготовляли последовательно. Торец первого забетонированного блока служил торцевой опалубкой второго блока и т. д. После того как забетонирован второй блок, первый отправляют в пропарочную камеру.

Поточная технология с передвижными платформами и пропарочными камерами тоннельного типа была применена при изготовлении элементов плит и рам автопроезда моста метро через р. Днепр в Киеве и на полигонах для изготовления элементов рамно-консольных пролетных строений решетчатой системы для мостов через р. Дон и Северный Донец.

Как правило, полигоны для изготовления сборных конструкций пролетных строений располагаются у берега и оборудуются специальными устройствами для перегрузки блоков на плавучие средства.

stroyone.com

Производство сварных двутавровых балок — «Уральский завод сварной балки»

Балка сварная стальная двутавровая представляет собой сварную конструкцию из стальных листов, по форме и размерам схожую с аналогичным размером горячекатаной балки по ГОСТ 26020-83 или по СТО АСЧМ 20-93. Балка предназначена для использования в стальных строительных конструкциях каркасов жилых, общественных, сельскохозяйственных и промышленных зданий.

Уральский завод сварной балки производит сварную балку всех типоразмеров, в том числе, больших размеров от 100 до 150, не имеющую аналогов горячекатаной балки и размеров от 60 до 90, выпуск которых металлургическими комбинатами прекращeн достаточно давно.

Преимущества использования сварной балки:

Снижение массы конструкций до 10% по сравнению с горячекатаными, за счет оптимального подбора составного сечения.
Возможность применения в сечении балки разных типов сталей для полок и стенок.
Возможность изготовления несимметричных сечений.
Минимизация отходов за счет изготовления балки требуемой длины.

Уральский завод сварной балки производит сварную двутавровую балку типоразмеров Б, Ш, К из углеродистых сталей С255 (3сп) и низколегированных сталей С345 (09Г2С). Балка изготавливаются на высокопроизводительном оборудовании – на линии автоматической сварки под флюсом.

Оборудование позволяет выпускать балку длиной от 3000 мм до 12000 мм, высотой вертикальной стенки от 200 мм до 1500 мм, с шириной полки от 200 мм до 800 мм.
Так же изготавливаются специальные балки по чертежам заказчика.
Производимая балка не имеет поперечных стыков по длине, так как при изготовлении используется цельный 12-метровый лист.
Для производства балочной продукции используется только сертифицированный металлопрокат.
Качество выпускаемой продукции подтверждается документом о качестве стальных строительных конструкций по ТУ 0925-001-81769030-2007, ГОСТ 23118-78 и СП 53-101.
При отгрузке продукции предоставляется сертификат качества, сертификаты качества на листовой прокат и все применяемые при производстве материалы.

www.uzsb.ru