Разбиране На Огъването На Пръти В Строителството

Ако сте инженер или студент по инженерство, вероятно ще се натъкнете на процеса на огъване на пръти в даден момент.

Огъването на пръти е основна техника, използвана в стоманобетонната конструкция, и е ключова част от гарантирането, че сградите, мостовете и другите конструкции са безопасни и издържат дълго време.

Но замисляли ли сте се как работи огъването на пръти или защо инженерите трябва да знаят как да го направят? В тази публикация в блога ще надникнем в света на огъването на пръти и ще говорим за инструментите, техниките и опасенията за безопасност, които трябва да знаете, за да се справите добре в тази важна част от строителното инженерство.

Тази статия ще ви научи на всичко, което трябва да знаете за очарователния свят на огъването на пръти, независимо дали току що започвате кариерата си или искате да научите повече.

Така че да започваме!

Въведение в огъването на пръти в стоманобетонната конструкция

Официална дефиниция:

В стоманобетонната конструкция, процесът на огъване на армировъчни пръти до различни форми.

Огъването на пръти е важна част от производството и огъването на стоманени армировъчни пръти и греди, които се използват за укрепване на бетона в строителството.

Графикът за огъване на пръти е набор от научни измервания, които описват как се извършва процесът на огъване на пръти.

Този график показва техническите изисквания за стоманобетон.

Той показва къде трябва да стигнат огънатите пръти и колко пръти трябва да стигнат на определени места.

Графикът за огъване на пръти е списък с всички правила и информация за армировката, които трябва да се спазват, когато се извършва огъване на пръти.

Не можете да кажете достатъчно колко е важно да използвате график за огъване на пръти.

Ако изрежете или огънете стомана погрешно, можете да загубите много пари, което може да добави до 10% от общата цена на проекта.

Като използвате график за огъване на пръти, можете да се уверите, че рязането и огъването се извършват във фабриката и след това се изпращат на работното място.

Това спестява време и пари за строителство.

Той също така намалява количеството загубена армировка при рязане, подобрява контрола на качеството на обекта и улеснява по-бързото извършване на работата на обекта.

Ролята на арматурните пръти в бетонната конструкция

Арматурните пръти са важна част от строителството с бетон, защото правят бетона по-здрав и издържан по-дълго.

Решетките се поставят на места, където е вероятно да възникнат напрежение и напукване.

Те почти винаги са деформирани кръгли пръти с оребрени шарки, навити по повърхността им.

Моделите се променят в зависимост от това кой ги прави, но всички те гарантират, че бетонът и арматурата се слепват добре.

Здравината и издръжливостта на стоманобетонните конструкции зависят от редица неща, като пропорциите на сместа, начина на поставяне и завършване на бетона и съотношението вода към циментови материали.

Но процесът на огъване също така променя колко здрави и дълготрайни са стоманобетонните конструкции като цяло.

Подсилващите влакна ще бъдат подложени на напрежение на опън, когато огъващите елементи се огъват от външни натоварвания.

Ефектът от огъване на пръти върху стоманобетонни конструкции

Колко добре армировъчните пръти се придържат към бетона около тях зависи от това как изглеждат отвън.

Стоманените армировъчни пръти са много по-твърди от други материали като BFRP пръти.

Това прави гредата като цяло по-твърда.

Пръчките от BFRP ще се счупят поради пластичност, която не се наблюдава при традиционните огъващи елементи, подсилени с BFRP.

Това не е случаят с недостатъчно армирани греди със стоманена армировка.

Значението на огъването на пръти в стоманобетонната конструкция

Все още трудно за разбиране? Да променя малко гледната точка:

Уморихте ли се да правите неща, които издържат дълго време? Искате да направите вашите инженерни проекти по-интересни и хаотични?

Е, забравете всичко, което знаете за строителството със стоманобетон и започнете да огъвате тези пръти във всички различни посоки.

В крайна сметка, кой се нуждае от стабилност и издръжливост, когато можете да се забавлявате с вашите инструменти и техники? Шегувам се, недей така, моля те.

Сега да се върнем към обяснението.

Форми и използване на арматурни пръти

Арматурата или армировъчните пръти се използват за по-здрави бетонни конструкции.

Те се предлагат в различни дължини и дебелини и често имат неравности или ръбове, за да им помогнат да се залепят към бетона.

Има различни видове арматурни пръти, като например меки стоманени пръти, деформирани арматурни пръти и армировъчни пръти, направени от ламарина.

Видове арматурни пръти

Пръчките от мека стомана се режат лесно и могат да се огъват, без да се счупят.

Деформираните арматурни пръти имат модел, който улеснява залепването на бетона към повърхността на армировъчната стомана.

Арматурните пръти от ламарина са направени от парчета от загрята стоманена ламарина, огънати на гофри и пробити с дупки на равни интервали.

Форми за огъване

В зависимост от това за какво ще се използват, арматурните пръти могат да бъдат огъвани в различни форми.

Арматурните пръти трябва да бъдат огънати, така че да могат да се поберат във формите, показани на проектните чертежи.

Някои примери за огъващи се форми включват:

• Ферма: Фермата е армировъчна греда, която е огъната в определена форма, за да устои на аксиалните сили на опън и натиск.
• Прав прът с крайна кука: Прав прът с крайна кука се използва за свързване на две или повече армировъчни пръти.
• Стреме: Стремето е примка от арматурна щанга, която се използва за укрепване на колони, греди и бетонни плочи.
• Връзка на колона: Връзка на колона е лента, която държи вертикални ленти около колона в кръг.

Използване на армировъчни пръти

Арматурните пръти се използват в много различни видове строителни проекти, като:

• Основи: Арматурните пръти осигуряват дълбоки основи за поддържане на тежки конструкции като мостове и небостъргачи.
• Подове и стълби: Арматурните пръти се използват за добавяне на здравина и опора на подовите плочи и стълбите.
• Покриви: Арматурните пръти се използват в покривната конструкция, за да издържат теглото на покрива и да осигурят опора.
• Водостои, дренажни конструкции и малки бетонни канали: Арматурните пръти осигуряват допълнителна здравина и опора на тези конструкции.

Техники и инструменти за огъване на арматурни пръти

Има няколко инструмента и техники, използвани за огъване на армировъчни пръти, включително ръчни огъвачи, хидравлични огъвачи и електрически автоматични огъвачи на арматура.

Техники на огъване

• Ръчни огъвачи: Най-основният метод за огъване на арматура е ръчното огъване на ръка с помощта на тръба или хики щанга.

Но този метод има своите граници.

Не може да огъне пръти с много големи диаметри и уврежда арматурните пръти там, където се огъват.

Хидравличните огъвачи са по-усъвършенствани машини, които се използват от професионални предприятия.

Тези машини могат да огъват арматурни пръти от всякакъв размер, форма или вид с голяма точност и прецизност.

• Електрически автоматични огъвачи на арматура: Тези машини са идеални за предприемачи, производители и строители, които трябва да огъват пръти лесно и точно.

Размерът и формата на пръта определят кой инструмент или техника е най-подходящ за огъването му.

Например ръчните огъвачи може да са достатъчни за малки проекти, докато хидравличните огъвачи или електрическите автоматични огъвачи на арматура са по-подходящи за по-големи проекти, които изискват прецизни завои на арматурните пръти за правилно укрепване на бетонните конструкции.

Огъване на армировъчни пръти срещу горещо валцувани и студено обработени кръгли стоманени пръти

• Горещо валцувани стоманени кръгли пръти: Горещо валцуваните стоманени пръти са по-ковки от студено обработената стомана, което улеснява работата с тях.

Този тип стоманени пръти често се използват за създаване на рамка, облицовка, фитинги, оси и структурни подсилвания.

• Студено обработени стоманени кръгли пръти: Студено обработената стомана има тенденция да има по-висока якост на провлачване и якост на опън от горещо валцуваната стомана.

Той е по-добър за машинна обработка, защото има превъзходно покритие на повърхността и точните размери са от съществено значение.

При производството на горещо валцована стомана се използват температури над 1700°F (926°C).

Металът преминава през ролки, които го изстискват в правилната форма.

Стоманата, която е била студено завършена, е предимно горещо валцована стомана, върху която е работено повече.

След като горещо валцуваната стомана се охлади, тя се валцува отново при стайна температура, за да се получат по-точни размери и по-добро покритие.

Съображения за безопасност при огъване на пръти

Когато работят с оборудване за огъване на пръти, инженерите трябва да мислят за безопасността, за да са сигурни, че работниците няма да бъдат наранени.

Лични предпазни средства (ЛПС)

Личните предпазни средства (ЛПС), като маски за прах, очила, които няма да се счупят, предпазни обувки, които няма да се плъзгат, каски и защита на слуха са най-важната мярка за безопасност.

Подходящо обучение и предпазни мерки за безопасност

Преди да използват машина за огъване на арматурно желязо, инженерите трябва да преминат правилното обучение и да преминат през предпазни мерки, като например разтоварване на арматурното желязо възможно най-близо до работната зона и използване на правилните техники за повдигане.

Те трябва да внимават къде поставят ръцете си, докато работят с огъвача, и трябва да избягват да ги поставят в близост до металната арматура.

Предпазване на стърчаща арматура

Когато работят с арматура на строителна площадка, инженерите трябва да защитят стърчащата арматура с предпазители, които могат да издържат поне 250 паунда при изпускане от височина десет фута.

Стоманено подсилени арматурни капачки, карни капачки, дървени корита и огъване на арматурата са често срещани начини за нейната защита.

Защита от падане и/или предотвратяване на падане

Когато служителите работят на каквато и да е височина над откритата арматура, трябва да има начин да ги предпазите от падане или да ги спрете от падане.

Защита на машината

OSHA казва, че работодателите трябва да се уверят, че всички функции за безопасност на машините за балиране работят правилно и че машините се използват по правилния начин.

Освен това инженерите могат да използват колан, за да спрат огъвачите на пръти да огъват торсовете си, когато трябва да огъват пръти на ръка, и могат да задават различни разстояния на ръката за огъване на пръти с различни диаметри.

И накрая, OSHA предлага начини за защита на машини, свързани с ампутации на работното място, чрез използване на ефективна защита на машината или процедури за блокиране/маркиране, когато предпазните мерки са нарушени или не предпазват работниците от опасна енергия по време на обслужване и поддръжка.

Изчисляване на инерционния момент за огъващ се прът

За да изчислят инерционния момент за огъваща щанга, инженерите първо трябва да определят вида на щангата, с която работят.

За различни видове пръти, като огъващ прът или прът, има различни начини за определяне на инерционния момент.

Сегментиране на секцията на лъча

За да започнат изчислението, инженерите трябва да разделят секцията на гредата на части и да разберат къде е неутралната ос (NA).

Преди да можете да намерите инерционния момент, трябва също да знаете центроида или центъра на масата на сечението.

Например, вертикалният (y) центроид се използва за намиране на инерционния момент на сечение около неговата хоризонтална (XX) ос.

Теорема за успоредната ос

Инженерите трябва да използват "теоремата за успоредната ос", за да изчислят общия инерционен момент на секцията.

Тъй като секцията на гредата е съставена от три правоъгълни части, инженерите трябва да разберат инерционния момент за всяка част и да използват формулата I = I0 + Ad2, за да ги съберат заедно.

Изчисляване на инерционния момент на площта

Iy = x2dA ви дава площта на инерционния момент за правоъгълно сечение.

За огъване около оста y, инерционният момент може да се запише като Iy = x2 dA, където Iy е инерционният момент на площта, свързан с оста y, а x е разстоянието от оста y до елемент dA, което е перпендикулярно на оста y.

Изчисляване на инерционния момент за прът

За прът инженерите могат да изчислят неговия инерционен момент директно или да го получат от израза на центъра на масата, като използват теоремата за паралелната ос.

В заключение, инженерите първо трябва да разберат с какъв вид прът или прът работят и след това да използват правилния метод на изчисление, за да определят инерционния момент.

За да направите математиката, трябва да разделите сечението на гредата на части, да намерите неутралната ос, да намерите центроида или центъра на масата и да използвате теоремата за успоредната ос.

Поддържащи огъващи пръти

Поддържащи огъващи пръти в плотове

Плотовете, особено тези в барове, могат да започнат да се огъват с времето, което означава, че се нуждаят от повече опора, за да не се влошат.

Ето няколко начина, по които можете да помогнете:

• Уверете се, че структурата под плота е здрава.

Конструкцията под плота трябва да е здрава и да не се огъва.

Скобите могат да се използват за поддържане на надвиснал плот.

• Използвайте скоби.

Скобите трябва да достигат до четири инча от ръба на плота, за да предотвратят твърде много тежест и натиск върху плота без правилната опора.

Трябва да се използват крепежни елементи, за да се държат скобите здраво на място.

• Използвайте квадратни стълбове.

Квадратните стълбове в ъглите на надвеса на плота са евтин начин да добавите стил към вашата кухня, без да разбивате банката.

• Поставете стоманени пръти: Можете също така да добавите опора, като поставите 1/4" стоманени пръти под или в грубата горна част на гранитния плот.

Важно е да знаете, че повечето плотове могат да се издигнат на 12" без никаква помощ, така че ако вашият надвес е по-дълъг от това, ще трябва да добавите повече опора.

Консултирайте се с лицето, което е направило вашия плот, за да разберете на какво разстояние една от друга трябва да бъдат поставени опорите на скобите.

В заключение, можете да осигурите по-голяма опора на огъващия плот, като се уверите, че има солидна носеща конструкция.

Можете да направите това, като използвате скоби, квадратни стълбове или стоманени пръти, вградени в плота.

Това ще спре повредата от влошаване и ще направи плота да издържи по-дълго.

Ограничаване на огъването в метални пръти

Когато метален прът е под напрежение, той може да се огъне.

Могат да се направят няколко неща, за да спрете или ограничите огъването.

Удебелете лентата

Един от начините да направите това е да направите щангата по-дебела, което я прави по-твърда и по-малко вероятно да се огъне.

Сменете материала

Друг начин е да смените материала на шината с такъв с по-висока крайна якост на опън.

Това може да накара щангата да поеме повече сила, преди да се огъне.

Намалете рамото на момента

Трети начин е да отрежете дължината на моментното рамо, но да запазите дебелината същата.

Това означава, че товарът е по-близо до опората, което намалява силата, която кара опората да се огъва.

Стоманени арматурни пръти

Препоръчват се големи диаметри на огъване за стоманени армировъчни пръти, за да се ограничи напрежението върху стоманата по време на студена обработка и да се намали вероятността от крехкост при деформация.

ASTM A767/A767M Таблица 2 дава насоки за диаметъра на завоя, който трябва да се използва въз основа на номиналния размер на пръта.

Ако следвате тези предложения, огъването ще причини по-малко остатъчно напрежение.

Ако арматурното желязо трябва да бъде огънато по-здраво от препоръчаното, то може да се нагрее при 900 F до 1050 F (480 C до 560 C) за един час на инч диаметър на пръта, за да се намали количеството на остатъчното напрежение.

Изчисляване на напрежение и неутрална ос

За да разберем напрежението на огъване, трябва да знаем къде е неутралната ос на греда и как да намерим втория момент на площта за дадено напречно сечение.

Когато върху нещо се постави двойка или огъващ момент М, то се огъва.

При чисто огъване, точно както при усукване, има ос, където напрежението и деформацията са нула.

Това се нарича неутрална ос.

За да спрете греди с концентрирани моменти на огъване от твърде голямо огъване, трябва да разберете нормалното напрежение, дължащо се на огъване и центъра на огъване за огъване на гредата.

За да обобщим, има няколко начина да спрете огъването на металните пръти, като например да направите пръта по-дебел, да промените материала или да скъсите рамото на момента.

Големите диаметри на огъване са най-подходящи за армировка от стомана.

За да разберем колко напрежение е причинено от огъване, трябва да знаем неутралната ос на гредата и да намерим втория момент на площта.

Освен това трябва да знаете за нормалното напрежение, дължащо се на огъване и центъра на огъване за огъване на гредата, ако искате да спрете греди с концентрирани моменти на огъване да се огъват твърде много.

Основи на графика за огъване на пръти

Съвет: Включете бутона за надписи, ако имате нужда от него. Изберете „автоматичен превод“ в бутона за настройки, ако не сте запознати с говоримия език. Може да се наложи първо да щракнете върху езика на видеоклипа, преди любимият ви език да стане достъпен за превод.

Случаи на употреба

Използвано в:	Описание:
Укрепване на колоната:	Арматурните пръти често се добавят към бетонните колони, за да ги направят по-здрави и по-стабилни. За да бъдат прътите с правилния размер и форма, те трябва да бъдат огънати със специални инструменти и методи.
Укрепване на греди:	Арматурните пръти също се използват за укрепване на бетонни греди, които са важни за поддържане на теглото на сградата. За да могат прътите да се поберат в бетонната форма и да осигурят необходимата опора, те трябва да бъдат огънати в определени форми и размери.
Бетонни плочи:	Понякога арматурните пръти се използват за укрепване на бетонни плочи, като тези, използвани за изграждане на подове или основи. За да стане бетонът по-здрав и по-стабилен, прътите трябва да бъдат огънати в решетъчен модел и поставени в бетона.
Поддържащи стени:	Арматурните пръти се използват и за укрепване на бетонни подпорни стени, които са направени да задържат почва или други материали. Пръчките са огънати в специфични форми и размери, за да паснат на конструкцията и да й придадат повече здравина, за да издържи на натиска на почвата.
Изграждане на мост:	Арматурните пръти се използват, за да придадат на мостовете повече здравина и опора, когато се строят. За да паснат на конструкцията и да й осигурят необходимата опора, прътите трябва да бъдат огънати в определени форми и размери.
Големи, високи сгради:	Арматурните пръти са важни за изграждането на високи сгради, тъй като се използват за укрепване на бетонните колони, греди и подове. Решетките трябва да бъдат огънати в определени форми и размери, за да паснат на сградата и да й осигурят опората, от която се нуждае, за да издържи теглото си.

Заключение

Докато стигаме до края на този поглед към света на огъването на пръти, струва си да помислим колко важна е тази техника в инженерството и строителството като цяло.

В основата си огъването на пръти е свързано с оформянето на суровините във форми, които са здрави, издръжливи и могат да издържат на силите на природата и изпитанието на времето.

Необходима е комбинация от технически умения, креативност и решаване на проблеми и показва как човешката креативност може да промени света около нас.

Огъването на пръти е полезно по много начини, но също така показва колко важни са майсторството и вниманието към детайла в инженерството.

Всяко огъване, усукване и извивка в една армировъчна греда е шанс тя да стане по-здрава и издръжлива и всяка грешка или пропуск може да изложи на риск цялата конструкция.

Като инженери, нашата работа е да вършим работата си внимателно и прецизно и да знаем много за използваните материали и сили.

Така че, следващия път, когато видите сграда или мост, направени от стоманобетон, спрете и помислете за уменията и изкуството, вложени в направата им.

И ако сте инженер или студент по инженерство, не забравяйте, че огъването на пръти не е просто умение, което трябва да научите, но и знак за това колко мощни могат да бъдат творчеството и иновациите.

Можете да помогнете за оформянето на света около нас и да изградим по-безопасно и по-стабилно бъдеще, ако имате правилните инструменти, знания и отношение.

Връзки и препратки

Наръчник за укрепване:

https://www.sefindia.org/forum/files/arc_reo_handbook_08ed_136.pdf

Огъване и изправяне на армировъчни пръти клас 60.