Pochopení Ohýbání Tyčí Ve Stavebnictví

Pokud jste inženýr nebo student inženýrství, pravděpodobně se v určitém okamžiku setkáte s procesem ohýbání tyče.

Ohýbání tyčí je základní technika používaná v železobetonových konstrukcích a je klíčovou součástí zajištění toho, aby budovy, mosty a další konstrukce byly bezpečné a vydržely dlouhou dobu.

Ale přemýšleli jste někdy o tom, jak funguje ohýbání tyčí nebo proč inženýři potřebují vědět, jak to udělat? V tomto příspěvku na blogu se podíváme do světa ohýbání tyčí a promluvíme si o nástrojích, technikách a bezpečnostních otázkách, které potřebujete znát, abyste si v této důležité části stavebního inženýrství dobře počínali.

Tento článek vás naučí vše, co potřebujete vědět o fascinujícím světě ohýbání tyčí, ať už svou kariéru teprve začínáte, nebo se chcete dozvědět více.

Pojďme tedy začít!

Úvod do ohýbání tyčí v železobetonových konstrukcích

Formální definice:

V železobetonových konstrukcích proces ohýbání výztužných tyčí do různých tvarů.

Ohýbání tyčí je důležitou součástí výroby a ohýbání ocelových výztužných tyčí a nosníků, které se používají ke zpevňování betonu ve stavebnictví.

Plán ohýbání tyče je soubor vědeckých měření, která popisují, jak probíhá proces ohýbání tyče.

Tento harmonogram ukazuje technické požadavky na železobeton.

Ukazuje, kam by se měly ohýbané tyče dostat a kolik tyčí je třeba na určitých místech zajet.

Plán ohýbání prutu je seznam všech pravidel a informací o výztuži, které je třeba dodržovat při ohýbání prutu.

Nemůžete dostatečně říci, jak důležité je používat plán pro ohýbání tyčí.

Pokud ocel nařežete nebo ohnete špatně, můžete přijít o spoustu peněz, což může přidat až 10 % celkových nákladů na projekt.

Použitím plánu ohýbání tyče se můžete ujistit, že řezání a ohýbání bude provedeno v továrně a poté odesláno na staveniště.

To šetří čas a peníze na stavbu.

Snižuje také množství plýtvané výztuže při řezání, zlepšuje kontrolu kvality na stavbě a usnadňuje rychlejší práci na stavbě.

Role výztužných prutů v betonových konstrukcích

Výztužné tyče jsou důležitou součástí stavby z betonu, protože díky nim je beton pevnější a vydrží déle.

Tyče jsou umístěny v místech, kde je pravděpodobné, že dojde k napětí a prasknutí.

Téměř vždy jsou to deformované kulaté tyče s žebrovanými vzory naválcovanými na jejich povrch.

Vzory se mění podle toho, kdo je vyrábí, ale všechny se starají o to, aby beton a výztuž dobře držely pohromadě.

Pevnost a trvanlivost železobetonových konstrukcí závisí na řadě věcí, jako jsou proporce směsi, způsob uložení a povrchové úpravy betonu a poměr vody a cementových materiálů.

Proces ohýbání však také mění pevnost a životnost železobetonových konstrukcí jako celku.

Výztužná vlákna budou vystavena tahovému namáhání, když jsou ohybové prvky ohýbány vnějšími zatíženími.

Vliv ohýbání tyčí na železobetonové konstrukce

Jak dobře výztužné tyče přilnou k betonu kolem nich, závisí na tom, jak vypadají zvenčí.

Ocelové výztužné tyče jsou mnohem tužší než jiné materiály, jako jsou tyče BFRP.

Tím je nosník jako celek tužší.

Tyče BFRP se zlomí v důsledku tažnosti, která se u tradičních ohybových prvků vyztužených BFRP nevyskytuje.

To není případ nedostatečně vyztužených ocelových nosníků.

Význam ohýbání tyčí v železobetonových konstrukcích

Stále těžké pochopit? Dovolím si trochu změnit úhel pohledu:

Už vás nebaví vyrábět věci, které dlouho vydrží? Chcete, aby vaše inženýrské projekty byly zajímavější a chaotičtější?

Zapomeňte na vše, co víte o stavbě ze železobetonu, a začněte ty tyče ohýbat do všech různých směrů.

Koneckonců, kdo potřebuje stabilitu a odolnost, když se můžete bavit svými nástroji a technikami? Dělám si srandu, nedělej to, prosím.

Nyní se vraťme k vysvětlení.

Tvary a použití výztužných prutů

Výztuže nebo výztužné tyče se používají k posílení betonových konstrukcí.

Dodávají se v různých délkách a tloušťkách a často mají hrbolky nebo vyvýšeniny, které jim pomáhají přilnout k betonu.

Existují různé druhy výztužných tyčí, jako jsou tyče z měkké oceli, deformované výztuže a výztužné tyče vyrobené z plechu.

Typy výztužných tyčí

Tyče z měkké oceli lze snadno řezat a lze je ohýbat bez zlomení.

Deformované výztuže mají vzor, ​​který usnadňuje přilnutí betonu k povrchu výztužné oceli.

Plechové armovací tyče jsou vyrobeny z kusů žíhaného ocelového plechu ohýbaného do zvlnění a děrovaných v pravidelných rozestupech.

Ohýbání tvarů

V závislosti na tom, k čemu budou použity, lze výztužné tyče ohýbat do různých tvarů.

Výztužné tyče musí být ohnuty, aby se vešly do tvarů uvedených na výkresech.

Některé příklady ohýbaných tvarů zahrnují:

• Příhradová tyč: Příhradová tyč je výztužná tyč, která je ohnuta do určitého tvaru, aby odolala axiálním tahovým a tlakovým silám.
• Přímá tyč s koncovým hákem: Rovná tyč s koncovým hákem se používá ke spojení dvou nebo více výztužných tyčí.
• Třmen: Třmen je smyčka výztužné tyče, která se používá ke zpevnění sloupů, trámů a betonových desek.
• Sloupová kravata: Sloupová kravata je tyč, která drží svislé tyče kolem sloupce v kruhu.

Použití výztužných prutů

Výztužné tyče se používají v mnoha různých typech stavebních projektů, jako jsou:

• Základy: Výztužné tyče poskytují hluboké základy pro podporu těžkých konstrukcí, jako jsou mosty a mrakodrapy.
• Podlahy a schody: Výztužné tyče se používají k přidání pevnosti a podpory podlahovým deskám a schodům.
• Střechy: Výztužné tyče se používají ve střešní konstrukci, aby vydržely váhu střechy a poskytly podporu.
• Propusti, odvodňovací konstrukce a malé betonové kanály: Výztužné tyče poskytují dodatečnou pevnost a podporu těmto konstrukcím.

Techniky a nástroje pro ohýbání armovacích tyčí

Existuje několik nástrojů a technik používaných pro ohýbání výztužných tyčí, včetně ručních ohýbaček, hydraulických ohýbaček a elektrických automatických ohýbaček výztuže.

Ohýbací techniky

• Ruční ohýbačky: Nejzákladnější metodou ohýbání výztuže je ruční ohýbání pomocí trubky nebo tyče.

Tato metoda má ale své limity.

Nemůže ohýbat tyče s velmi velkými průměry a poškozuje výztuže tam, kde se ohýbají.

Hydraulické ohýbačky jsou pokročilejší stroje, které používají profesionální podniky.

Tyto stroje mohou ohýbat výztuže jakékoli velikosti, tvaru nebo typu s velkou přesností a precizností.

• Elektrické automatické ohýbačky armatur: Tyto stroje jsou ideální pro dodavatele, výrobce a stavitele, kteří potřebují ohýbat tyče snadno a přesně.

Velikost a tvar tyče určují, který nástroj nebo technika je pro její ohýbání nejvhodnější.

Například ruční ohýbačky mohou být dostatečné pro malé projekty, zatímco hydraulické ohýbačky nebo elektrické automatické ohýbačky výztuže jsou vhodnější pro větší projekty, které vyžadují přesné ohyby výztuže pro správné vyztužení betonových konstrukcí.

Ohýbání armovacích tyčí vs. Ocelové kruhové tyče válcované za tepla a za studena dokončované

• Za tepla válcované ocelové kruhové tyče: Za tepla válcované ocelové tyče jsou tvárnější než za studena dokončená ocel, což usnadňuje práci.

Tento typ ocelové tyče se často používá k vytvoření rámu, obložení, kování, náprav a konstrukčních výztuh.

• Kruhové tyče z oceli opracované za studena: Ocel zušlechtěná za studena má tendenci mít vyšší mez kluzu a pevnosti v tahu než ocel válcovaná za tepla.

Je lepší pro obrábění, protože má vynikající povrchovou úpravu a přesné rozměry jsou zásadní.

Při výrobě oceli válcované za tepla se používají teploty nad 1700 °F (926 °C).

Kov se protlačuje válečky, které jej vymačkávají do správného tvaru.

Ocel, která byla dokončena za studena, je většinou ocel válcovaná za tepla, která byla více opracována.

Poté, co ocel válcovaná za tepla vychladne, je znovu válcována při pokojové teplotě pro získání přesnějších rozměrů a lepší povrchové úpravy.

Bezpečnostní aspekty při ohýbání tyčí

Při práci se zařízením pro ohýbání tyčí musí inženýři myslet na bezpečnost, aby se ujistili, že se pracovníci nezraní.

Osobní ochranné prostředky (OOP)

Osobní ochranné prostředky (OOP), jako jsou respirátory, brýle nebo brýle, které se nerozbijí, bezpečnostní obuv, která neklouže, přilby a ochrana sluchu jsou nejdůležitějším bezpečnostním opatřením.

Řádné školení a bezpečnostní opatření

Před použitím ohýbačky výztuže by měli inženýři získat správné školení a projít bezpečnostními opatřeními, jako je vyložení výztuže co nejblíže k pracovní oblasti a použití správných technik zvedání.

Měli by být opatrní, kam pokládají ruce při práci s ohýbačkou, a neměli by je umisťovat do blízkosti kovové výztuže.

Ochrana vyčnívající výztuže

Při práci s výztuží na staveništi by měli inženýři chránit vyčnívající výztuž ochrannými prvky, které vydrží pád z výšky deseti stop alespoň 250 liber.

Ocelem vyztužené výztuže, karnie, dřevěné žlaby a ohýbání výztuže jsou běžné způsoby, jak ji chránit.

Ochrana proti pádu a/nebo prevence proti pádu

Když zaměstnanci pracují v jakékoli výšce nad odkrytou výztuží, musí existovat způsob, jak je ochránit před pádem nebo zabránit pádu.

Zabezpečení stroje

OSHA říká, že zaměstnavatelé by se měli ujistit, že všechny bezpečnostní prvky na lisovacích strojích fungují správně a že se stroje používají správným způsobem.

Inženýři mohou také použít pás, aby zabránili ohýbačům tyčí ohýbat jejich trup, když musí tyče ohýbat ručně, a mohou nastavit různé vzdálenosti ramen rukojeti pro ohýbání tyčí různých průměrů.

A konečně, OSHA navrhuje způsoby, jak chránit strojní zařízení spojené s amputacemi na pracovišti pomocí účinného zabezpečení stroje nebo postupů uzamčení/označení, když jsou ochranná zařízení porušena nebo neochrání pracovníky před nebezpečnou energií během servisu a údržby.

Výpočet momentu setrvačnosti pro ohýbanou tyč

Pro výpočet momentu setrvačnosti ohýbací tyče musí inženýři nejprve určit typ tyče, se kterou pracují.

Pro různé typy tyčí, jako je ohýbací tyč nebo tyč, existují různé způsoby, jak zjistit moment setrvačnosti.

Segmentace sekce nosníku

Pro zahájení výpočtu musí inženýři rozdělit část nosníku na části a zjistit, kde je neutrální osa (NA).

Než najdete moment setrvačnosti, musíte také znát těžiště neboli těžiště řezu.

Například vertikální (y) těžiště se používá k nalezení momentu setrvačnosti řezu kolem jeho horizontální (XX) osy.

Věta o paralelní ose

Inženýři musí použít "teorém paralelní osy", aby zjistili celkový moment setrvačnosti úseku.

Protože část nosníku se skládá ze tří obdélníkových kusů, musí inženýři zjistit moment setrvačnosti pro každý kus a použít vzorec I = I0 + Ad2, aby je dali dohromady.

Výpočet plošného momentu setrvačnosti

Iy = x2dA vám udává plošný moment setrvačnosti pro obdélníkový průřez.

Pro ohyb kolem osy y lze moment setrvačnosti zapsat jako Iy = x2 dA, kde Iy je plošný moment setrvačnosti vztažený k ose y a x je vzdálenost od osy y k prvku dA, tj. Kolmo k ose y.

Výpočet momentu setrvačnosti pro tyč

U tyče mohou inženýři vypočítat její moment setrvačnosti přímo nebo jej získat z vyjádření těžiště pomocí věty o paralelní ose.

Závěrem lze říci, že inženýři musí nejprve zjistit, s jakým druhem tyče nebo tyče pracují, a poté použít správnou metodu výpočtu k určení momentu setrvačnosti.

Chcete-li to spočítat, musíte rozdělit část paprsku na kusy, určit neutrální osu, najít těžiště nebo těžiště a použít větu o rovnoběžné ose.

Podpůrné ohýbací tyče

Podpěrné ohýbací tyče v pracovních deskách

Pracovní desky, zejména ty v barech, se mohou časem začít ohýbat, což znamená, že potřebují více podpory, aby se nezhoršily.

Zde je několik způsobů, jak můžete pomoci:

• Ujistěte se, že konstrukce pod pracovní deskou je pevná.

Konstrukce pod pracovní deskou musí být pevná a nesmí se ohýbat.

K podepření převislé pracovní desky lze použít konzoly.

• Použijte závorky.

Držáky by měly dosahovat do čtyř palců od okraje pracovní desky, aby na pracovní desku bez správné podpory nepůsobila příliš velká hmotnost a tlak.

K udržení držáků bezpečně na místě by měly být použity upevňovací prvky.

• Použijte čtvercové sloupky.

Čtvercové sloupky v rozích převisu pultu jsou levným způsobem, jak přidat styl do vaší kuchyně, aniž byste museli vydělat peníze.

• Vložení ocelových tyčí: Podporu můžete také přidat umístěním 1/4" ocelových tyčí pod nebo do hrubé horní části žulové desky.

Je důležité vědět, že většina pracovních desek může konzoli 12" bez jakékoli pomoci, takže pokud je váš přesah delší, budete muset přidat další podporu.

Ověřte si u osoby, která vaši pracovní desku vyrobila, abyste zjistili, jak daleko od sebe by měly být umístěny podpěry držáku.

Závěrem lze říci, že pracovní desce ohýbací tyče můžete poskytnout větší podporu tím, že se ujistíte, že má pevnou nosnou konstrukci.

Můžete to udělat pomocí konzol, čtvercových sloupků nebo ocelových tyčí zabudovaných do pracovní desky.

Tím se zabrání zhoršování poškození a pracovní deska déle vydrží.

Omezení ohýbání kovových tyčí

Když je kovová tyč pod tlakem, může se ohnout.

Pro zastavení nebo omezení ohýbání lze udělat několik věcí.

Zahustit bar

Jedním ze způsobů, jak toho dosáhnout, je udělat tyč tlustší, díky čemuž je tužší a méně pravděpodobné, že se ohne.

Změňte materiál

Dalším způsobem je změnit materiál tyče na materiál s vyšší konečnou pevností v tahu.

Díky tomu bude tyč schopna vyvinout větší sílu, než se ohne.

Snižte momentové rameno

Třetím způsobem je zkrátit délku momentového ramene, ale zachovat stejnou tloušťku.

To znamená, že zatížení je blíže k podpěře, což snižuje sílu, která způsobuje ohyb podpěry.

Ocelové výztužné tyče

Pro ocelové výztužné tyče se doporučují velké průměry ohybu, aby se omezilo namáhání oceli během tváření za studena a snížila se možnost zkřehnutí v důsledku přetvoření.

ASTM A767/A767M Tabulka 2 uvádí pokyny pro průměr ohybu, který by měl být použit na základě jmenovité velikosti tyče.

Pokud budete postupovat podle těchto doporučení, ohyb způsobí menší zbytkové napětí.

Pokud je třeba ohnout výztuž pevněji, než je doporučeno, lze ji zahřát na 900 F až 1050 F (480 C až 560 C) po dobu jedné hodiny na palec průměru tyče, aby se snížilo množství zbytkového napětí.

Výpočet napětí a neutrální osy

Abychom zjistili ohybové napětí, potřebujeme vědět, kde je neutrální osa nosníku a jak zjistit druhý moment plochy pro daný průřez.

Když na něco působí pár nebo ohybový moment M, ohne se to.

V čistém ohybu, stejně jako v kroucení, existuje osa, kde napětí a napětí jsou nulové.

Toto se nazývá neutrální osa.

Chcete-li zabránit přílišnému ohýbání nosníků s koncentrovanými ohybovými momenty, musíte pochopit normální napětí v důsledku ohybu a ohybový střed pro ohyb nosníku.

Abychom to shrnuli, existuje několik způsobů, jak zabránit ohýbání kovových tyčí, jako je zesílení tyče, změna materiálu nebo zkrácení momentového ramene.

Velké průměry ohybů jsou nejlepší pro výztužné tyče vyrobené z oceli.

Abychom zjistili, jaké napětí je způsobeno ohybem, potřebujeme znát neutrální osu paprsku a určit druhý moment plochy.

Také potřebujete vědět o normálním namáhání v důsledku ohybu a středu ohybu pro ohyb nosníku, pokud chcete zabránit přílišnému ohýbání nosníků s koncentrovanými ohybovými momenty.

Základy plánu ohýbání tyče

Tip: Pokud potřebujete, zapněte tlačítko titulků. Pokud nejste obeznámeni s mluveným jazykem, vyberte v tlačítku nastavení „automatický překlad“. Než bude váš oblíbený jazyk dostupný pro překlad, možná budete muset nejprve kliknout na jazyk videa.

Případy užití

Použito v:	Popis:
Výztuž sloupů:	Do betonových sloupů se často přidávají výztužné tyče, aby byly pevnější a stabilnější. Aby tyče měly správnou velikost a tvar, je třeba je ohýbat pomocí speciálních nástrojů a metod.
Vyztužení nosníků:	Výztužné tyče se také používají ke zpevnění betonových trámů, které jsou důležité pro udržení hmotnosti budovy. Aby tyče zapadly do betonové formy a poskytly potřebnou oporu, je třeba je ohnout do určitých tvarů a velikostí.
Betonové desky:	Někdy se výztužné tyče používají ke zpevnění betonových desek, jako jsou ty, které se používají ke stavbě podlah nebo základů. Aby byl beton pevnější a stabilnější, je třeba tyče ohnout do mřížkového vzoru a zasadit do betonu.
Nosné stěny:	Výztužné tyče se také používají ke zpevnění betonových opěrných zdí, které jsou určeny k zadržování zeminy nebo jiných materiálů. Tyče jsou ohnuty do specifických tvarů a velikostí, aby se přizpůsobily konstrukci a dodaly jí větší pevnost, aby odolala tlaku půdy.
Stavba mostu:	Výztužné tyče se používají k tomu, aby mosty získaly větší pevnost a podporu při jejich stavbě. Aby se konstrukce přizpůsobila a poskytla jí potřebnou podporu, musí být tyče ohnuty do určitých tvarů a velikostí.
Velké, vysoké budovy:	Výztužné tyče jsou důležité pro stavbu vysokých budov, protože se používají ke zpevnění betonových sloupů, trámů a podlah. Tyče musí být ohnuty do určitých tvarů a velikostí, aby se vešly do budovy a poskytly jí podporu, kterou potřebuje k udržení její hmotnosti.

Závěr

Když se dostáváme na konec tohoto pohledu do světa ohýbání tyčí, stojí za to přemýšlet o tom, jak důležitá je tato technika ve strojírenství a stavebnictví obecně.

Ve svém jádru je ohýbání tyčí o tvarování surovin do tvarů, které jsou pevné, odolné a odolají přírodním silám a zkoušce času.

Vyžaduje to kombinaci technických dovedností, kreativity a řešení problémů a ukazuje, jak lidská kreativita může změnit svět kolem nás.

Ohýbání tyčí je užitečné v mnoha ohledech, ale také ukazuje, jak důležité je ve strojírenství řemeslo a smysl pro detail.

Každý ohyb, zkroucení a zakřivení výztužné tyče je šancí, jak ji učinit pevnější a odolnější, a každá chyba nebo přehlédnutí může ohrozit celou konstrukci.

Jako inženýři je naší prací dělat svou práci pečlivě a přesně a vědět hodně o materiálech a silách, které jsou ve hře.

Takže až příště uvidíte budovu nebo most ze železobetonu, zastavte se a zamyslete se nad dovednostmi a uměním, které byly při jejich výrobě použity.

A pokud jste inženýr nebo student inženýrství, pamatujte, že ohýbání tyčí není jen dovedností, kterou se musíte naučit, ale také známkou toho, jak mocná může být kreativita a inovace.

Můžete pomoci utvářet svět kolem nás a budovat bezpečnější a stabilnější budoucnost, pokud máte ty správné nástroje, znalosti a přístup.

Odkazy a odkazy

Příručka výztuže:

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

Výztužné tyče třídy 60 ohýbání a rovnání.