Varda Painutamise Mõistmine Ehituses

Kui olete insener või inseneritudeng, puutute tõenäoliselt mingil hetkel kokku varda painutamise protsessiga.

Varraste painutamine on raudbetoonehituses kasutatav põhitehnika ning see on oluline osa hoonete, sildade ja muude konstruktsioonide ohutuse ja pika kasutusea tagamisel.

Kuid kas olete kunagi mõelnud, kuidas lati painutamine töötab või miks peavad insenerid teadma, kuidas seda teha? Selles ajaveebipostituses vaatleme varda painutamise maailma ning räägime tööriistadest, tehnikatest ja ohutusprobleemidest, mida peate teadma, et selles ehitustehnika olulises osas hästi hakkama saada.

See artikkel õpetab teile kõike, mida peate teadma lati painutamise põneva maailma kohta, olenemata sellest, kas olete oma karjääri alles alustamas või soovite rohkem teada saada.

Nii et alustame!

Raudbetoonkonstruktsiooni varraste painutamise tutvustus

Ametlik määratlus:

Raudbetoonkonstruktsioonis armatuurvarraste mitmesuguse kuju painutamise protsess.

Varraste painutamine on oluline osa terasest armatuurvarraste ja -talade valmistamisel ja painutamisel, mida kasutatakse ehituses betooni tugevdamiseks.

Varda painutusgraafik on teaduslike mõõtmiste kogum, mis kirjeldab, kuidas varda painutamine toimub.

See ajakava näitab raudbetooni tehnilisi nõudeid.

See näitab, kuhu painutatud latid peaksid minema ja mitu latti peab teatud kohtades minema.

Varda painutamise ajakava on nimekiri kõigist reeglitest ja armatuuri puudutavast teabest, mida tuleb varda painutamisel järgida.

Sa ei saa piisavalt öelda selle kohta, kui oluline on kasutada varraste painutamise ajakava.

Kui lõikate või painutage terast valesti, võite kaotada palju raha, mis võib moodustada kuni 10% projekti kogumaksumusest.

Kasutades varda painutusgraafikut, saate veenduda, et lõikamine ja painutamine tehakse tehases ja saadetakse seejärel töökohale.

See säästab aega ja raha ehitusele.

Samuti vähendab see lõikamisel raisatud armatuuri kogust, parandab kvaliteedikontrolli objektil ja hõlbustab tööde kiiremat teostamist objektil.

Armatuurvarraste roll betoonehituses

Armatuurvardad on betoonist ehitamisel oluline osa, kuna need muudavad betooni tugevamaks ja kestavad kauem.

Vardad asetatakse kohtadesse, kus on tõenäoline pinge ja pragunemine.

Need on peaaegu alati deformeerunud ümmargused vardad, mille pinnale on rullitud soonelised mustrid.

Mustrid muutuvad sõltuvalt sellest, kes neid valmistab, kuid need kõik tagavad, et betoon ja armatuurvarras kleepuvad hästi kokku.

Raudbetoonkonstruktsioonide tugevus ja vastupidavus sõltuvad paljudest asjadest, näiteks segu proportsioonidest, betooni paigutusest ja viimistlemisest ning vee ja tsemendimaterjalide vahekorrast.

Kuid painutusprotsess muudab ka seda, kui tugevad ja kauakestvad on raudbetoonkonstruktsioonid tervikuna.

Tugevduskiud avaldatakse tõmbepingetele, kui paindeelemendid on väliste koormuste mõjul painutatud.

Varda painutamise mõju raudbetoonkonstruktsioonidele

See, kui hästi sarrusvardad ümbritseva betooni külge kleepuvad, sõltub sellest, kuidas need väljast välja näevad.

Terasest armatuurvardad on palju jäigemad kui muud materjalid, nagu BFRP vardad.

See muudab tala tervikuna jäigemaks.

BFRP-vardad purunevad elastsuse tõttu, mida traditsiooniliste BFRP-tugevdatud paindeelementide puhul ei näe.

Alatugevdatud terasarmeeritud talade puhul see nii ei ole.

Varda painutamise tähtsus raudbetoonkonstruktsioonis

Ikka raske mõista? Lubage mul veidi vaatenurka muuta:

Kas olete väsinud tegemast asju, mis kestavad kaua? Kas soovite muuta oma inseneriprojektid huvitavamaks ja kaootilisemaks?

Noh, unustage kõik, mida teate raudbetoonist ehitamisest, ja hakake neid vardaid igas suunas painutama.

Lõppude lõpuks, kes vajab stabiilsust ja vastupidavust, kui saate oma tööriistade ja tehnikatega lõbutseda? Ma teen nalja, palun ära tee seda.

Nüüd läheme tagasi selgituse juurde.

Tugevdusvarraste kuju ja kasutusalad

Betoonkonstruktsioonide tugevamaks muutmiseks kasutatakse armatuuri ehk armatuurvardaid.

Neid on erineva pikkuse ja paksusega ning neil on sageli konarusi või servi, mis aitavad neil betooni külge kleepuda.

Armatuurvardaid on erinevat tüüpi, näiteks pehme terasvardad, deformeerunud sarrusvardad ja lehtmetallist armatuurvardad.

Tugevdusvarraste tüübid

Kergeid terasvardaid on lihtne lõigata ja neid saab murdumata painutada.

Deformeerunud armatuuridel on muster, mis hõlbustab betooni kleepumist armatuurterase pinnale.

Lehtmetallist armatuurvardad on valmistatud lõõmutatud terasplekist, mis on painutatud laineliseks ja augustatud kindlate ajavahemike järel.

Painutusvormid

Sõltuvalt sellest, milleks neid kasutatakse, saab armatuurvardaid painutada erineva kujuga.

Armatuurvardad tuleb painutada nii, et need sobiksid kujundusjoonistel näidatud kujunditega.

Mõned painutusvormide näited on järgmised:

• Sõrestikuvarras: sõrestikvarras on armatuurvarras, mis on painutatud teatud kuju, et seista vastu aksiaalsetele tõmbe- ja survejõududele.
• Otskonksuga sirge varras: Otsakonksuga sirget varda kasutatakse kahe või enama armatuurvarda ühendamiseks.
• Jalus: jalus on armatuurvarda silmus, mida kasutatakse betoonsammaste, talade ja plaatide tugevdamiseks.
• Veeru side: veeru side on riba, mis hoiab vertikaalseid ribasid ringis oleva veeru ümber.

Tugevdusvarraste kasutusalad

Armatuurvardaid kasutatakse paljudes erinevates ehitusprojektides, näiteks:

• Vundamendid: tugevdusvardad loovad sügava vundamendi raskete konstruktsioonide, nagu sillad ja pilvelõhkujad, toetamiseks.
• Põrandad ja trepid: Põrandaplaatidele ja treppidele tugevuse ja toe lisamiseks kasutatakse armatuurvardaid.
• Katused: Armatuurvardaid kasutatakse katusekonstruktsioonides, et taluda katuse raskust ja pakkuda tuge.
• Truubid, drenaažikonstruktsioonid ja väikesed betoonkanalid: armatuurvardad pakuvad neile konstruktsioonidele täiendavat tugevust ja tuge.

Armatuurvarraste painutamise tehnikad ja tööriistad

Armatuurvarraste painutamiseks kasutatakse mitmeid tööriistu ja tehnikaid, sealhulgas käsitsi painutajad, hüdraulilised painutajad ja elektrilised automaatsed armatuurvarraste painutajad.

Painutustehnikad

• Käsitsi painutajad: armatuurvarraste painutamise kõige elementaarsem meetod on käsitsi painutamine toru või hikivarda abil.

Kuid sellel meetodil on oma piirid.

See ei saa painutada väga suure läbimõõduga vardaid ja see kahjustab armatuurvardaid, kus need painduvad.

Hüdraulilised painutajad on täiustatud masinad, mida kasutavad professionaalsed ettevõtted.

Need masinad suudavad suure täpsuse ja täpsusega painutada mis tahes suuruse, kuju või tüüpi armatuurvardaid.

• Elektrilised automaatsed armatuurvarraste painutajad: need masinad sobivad suurepäraselt töövõtjatele, tootjatele ja ehitajatele, kes peavad vardaid lihtsalt ja täpselt painutama.

Varda suurus ja kuju määravad, milline tööriist või tehnika selle painutamiseks kõige paremini sobib.

Näiteks võib väikeste projektide jaoks piisata käsitsi painutajatest, samas kui hüdraulilised painutajad või elektrilised automaatsed armatuuri painutajad sobivad paremini suuremate projektide jaoks, mis nõuavad betoonkonstruktsioonide õigeks tugevdamiseks armatuuride täpset painutamist.

Armatuurvarraste painutamine vs. Kuumvaltsitud ja külmviimistletud terasest ümarvardad

• Kuumvaltsitud terasest ümarvardad: Kuumvaltsitud terasvarras on rohkem tempermalmist kui külmviimistletud teras, mistõttu on sellega lihtsam töötada.

Seda tüüpi terasvardaid kasutatakse sageli karkassi, viimistluse, liitmike, telgede ja konstruktsiooni tugevduste loomiseks.

• Külmviimistlusega terasest ümarvardad: Külmviimistlusega terasel on suurem saagis ja tõmbetugevus kui kuumvaltsitud terasel.

See on parem töötlemiseks, kuna sellel on suurepärane pinnaviimistlus ja täpsed mõõtmed on olulised.

Kuumvaltsitud terase valmistamisel kasutatakse temperatuure üle 1700 °F (926 °C).

Metall pannakse läbi rullide, mis pigistavad selle õigesse vormi.

Külmviimistlusega teras on enamasti kuumvaltsitud teras, mida on rohkem töödeldud.

Pärast kuumvaltsitud terase jahtumist valtsitakse see uuesti toatemperatuuril, et saada täpsemaid suurusi ja paremat viimistlust.

Ohutuskaalutlused varda painutamisel

Varraste painutusseadmetega töötades peavad insenerid mõtlema ohutusele, et töötajad ei saaks viga.

Isikukaitsevahendid (PPE)

Isikukaitsevahendid (PPE), nagu tolmumaskid, prillid või kaitseprillid, mis ei purune, turvajalatsid, mis ei libise, kaitsekübarad ja kuulmiskaitse on kõige olulisem ohutusabinõu.

Õige väljaõpe ja ettevaatusabinõud

Enne armatuuri painutaja kasutamist peaksid insenerid saama õige väljaõppe ja tutvuma ohutusmeetmetega, nagu näiteks armatuuri mahalaadimine tööpiirkonnale võimalikult lähedal ja õigete tõstetehnikate kasutamine.

Nad peaksid painutusseadmega töötades olema ettevaatlikud, kuhu nad oma käed asetavad, ja vältima nende asetamist metallist armatuuri lähedusse.

Kaitsev väljaulatuv armatuur

Ehitusplatsil armatuuriga töötades peaksid insenerid kaitsma väljaulatuvat armatuuri kaitsetega, mis taluvad vähemalt 250 naela kümne jala kõrguselt kukkumist.

Terasest tugevdatud armatuurvarraste mütsid, sarrusekatted, puidust künad ja painutamine on kõik levinud viisid selle kaitsmiseks.

Kukkumiskaitse ja/või kukkumise ennetamine

Kui töötajad töötavad mis tahes kõrgusel katmata armatuurist kõrgemal, peab olema võimalus kaitsta neid kukkumise eest või takistada nende kukkumist.

Masina kaitse

OSHA ütleb, et tööandjad peaksid veenduma, et kõik pressimismasinate turvaelemendid töötavad korralikult ja masinaid kasutatakse õigel viisil.

Samuti saavad insenerid kasutada vööd, et takistada varraste painutajatel oma torsot painutamast, kui nad peavad vardaid käsitsi painutama, ja nad saavad määrata erineva läbimõõduga varraste painutamiseks erineva haardevarre kauguse.

Lõpuks soovitab OSHA viise, kuidas kaitsta töökoha amputatsioonidega seotud masinaid, kasutades tõhusaid masinakaitse- või lukustus-/märgistusprotseduure, kui kaitsemehhanismid on katki või ei hoia töötajaid hoolduse ja hoolduse ajal ohtliku energia eest kaitstuna.

Inertsmomendi arvutamine paindevarda jaoks

Painutusvarda inertsmomendi arvutamiseks peavad insenerid kõigepealt kindlaks määrama varda tüübi, millega nad töötavad.

Erinevat tüüpi varraste (nt painutusvarda või varda) puhul on inertsmomendi väljaselgitamiseks erinevaid viise.

Tala sektsiooni segmenteerimine

Arvutamise alustamiseks peavad insenerid jagama talaosa osadeks ja välja selgitama, kus asub neutraaltelg (NA).

Enne inertsmomendi leidmist peate teadma ka lõigu tsentroidi ehk massikeskme.

Näiteks kasutatakse vertikaalset (y) tsentroidi lõigu inertsmomendi leidmiseks selle horisontaaltelje (XX) ümber.

Paralleeltelje teoreem

Insenerid peavad kasutama "paralleeltelje teoreemi", et välja selgitada sektsiooni kogu inertsmoment.

Kuna tala sektsioon koosneb kolmest ristkülikukujulisest tükist, peavad insenerid välja selgitama iga tüki inertsimomendi ja kasutama valemit I = I0 + Ad2, et need kõik kokku panna.

Pindala inertsimomendi arvutamine

Iy = x2dA annab teile ristkülikukujulise lõigu piirkonna inertsimomendi.

Ümber y-telje painutamiseks võib inertsimomenti kirjutada kujul Iy = x2 dA, kus Iy on y-teljega seotud inertsimoment pindala ja x on kaugus y-teljelt elemendini dA, mis on y-teljega risti.

Inertsmomendi arvutamine varda jaoks

Varda puhul saavad insenerid arvutada selle inertsmomendi otse või saada selle massikeskme avaldise põhjal, kasutades paralleeltelje teoreemi.

Kokkuvõtteks tuleb öelda, et insenerid peavad esmalt välja selgitama, millise varda või vardaga nad töötavad, ja seejärel kasutama õiget arvutusmeetodit inertsmomendi väljaselgitamiseks.

Matemaatika tegemiseks tuleb tala osa tükkideks jagada, välja selgitada neutraaltelg, leida tsentroid ehk massikese ja kasutada paralleeltelje teoreemi.

Painutuslattide tugi

Lauapindade painutusvarraste toetamine

Tööpinnad, eriti baarides, võivad aja jooksul painduda, mis tähendab, et need vajavad rohkem tuge, et mitte halveneda.

Siin on mõned viisid, kuidas saate aidata:

• Veenduge, et tööpinna all olev struktuur oleks tugev.

Tööpinna all olev konstruktsioon peab olema tugev ja mitte painduma.

Üleulatuva tööpinna toetamiseks saab kasutada klambreid.

• Kasutage sulgusid.

Klambrid peaksid ulatuma tööpinna servast nelja tolli kaugusele, et hoida tööpinnale ilma õige toeta liiga palju raskust ja survet.

Klambrite kindlalt paigal hoidmiseks tuleks kasutada kinnitusvahendeid.

• Kasutage ruudukujulisi poste.

Leti üleulatuse nurkades olevad ruudukujulised postid on odav viis oma kööki stiili lisada ilma panka rikkumata.

• Sisestage terasvardad: saate lisada tuge ka siis, kui asetate 1/4-tollised terasvardad graniidist tööpinna alla või sellesse.

Oluline on teada, et enamik tööpindu saab ilma abita konsooli 12 tolli, nii et kui teie üleulatus on sellest pikem, peate lisama rohkem tuge.

Küsige oma tööpinna valmistanud inimeselt, kui kaugele tuleks kronsteini toed üksteisest asetada.

Kokkuvõtteks võib öelda, et saate painutusvarda tööpinnale rohkem tuge anda, veendudes, et sellel on tugev tugistruktuur.

Seda saate teha klambrite, kandiliste postide või tööpinna sisseehitatud terasvardade abil.

See peatab kahjustuste süvenemise ja hoiab tööpinna kauem vastu.

Metallvarraste painde piiramine

Kui metallvarras on pinge all, võib see painduda.

Painutamise peatamiseks või piiramiseks saab teha mitmeid asju.

Paksenda riba

Üks võimalus seda teha on lati paksemaks muutmine, mis muudab selle jäigemaks ja väiksema tõenäosusega painduda.

Vahetage materjali

Teine võimalus on vahetada varda materjal kõrgema lõpliku tõmbetugevusega materjali vastu.

See võib panna lati enne paindumist rohkem jõudu võtma.

Vähendage Moment Arm

Kolmas võimalus on lõigata momendivarre pikkust, kuid jätta paksus samaks.

See tähendab, et koormus on toele lähemal, mis vähendab jõudu, mis paneb tuge painduma.

Terasest sarrusvardad

Terasest armatuurvarraste puhul on soovitatav kasutada suuri painde läbimõõtu, et piirata terasele külmtöötlemise ajal avaldatavat pinget ja vähendada deformatsiooni-vanuse rabeduse tõenäosust.

ASTM A767/A767M Tabel 2 annab juhised painde läbimõõdu kohta, mida tuleks kasutada varda nimisuuruse alusel.

Kui järgite neid soovitusi, põhjustab painutamine vähem jääkpingeid.

Kui armatuuri on vaja painutada soovitatust tugevamaks, saab seda kuumutada temperatuuril 900 F kuni 1050 F (480 C kuni 560 C) üks tund varda läbimõõdu kohta tolli kohta, et vähendada jääkpinge suurust.

Stressi ja neutraaltelje arvutamine

Paindepinge väljaselgitamiseks peame teadma, kus on tala neutraaltelg ja kuidas välja selgitada pindala teine ​​moment antud ristlõike jaoks.

Kui millelegi panna paar- või paindemoment M, siis see paindub.

Puhtal painutamisel, nagu ka väändel, on telg, kus pinge ja deformatsioon on mõlemad null.

Seda nimetatakse neutraalteljeks.

Selleks, et kontsentreeritud paindemomendiga talad ei painduks liiga palju, peate mõistma painutusest tingitud tavalist pinget ja tala painde paindekeskust.

Kokkuvõtteks võib öelda, et metallvarraste paindumise peatamiseks on mitu võimalust, näiteks varda paksemaks muutmine, materjali vahetamine või momentiõla lühendamine.

Terasest valmistatud armatuurvarraste jaoks sobivad kõige paremini suured paindediameetrid.

Et mõista, kui palju pinget painutamine põhjustab, peame teadma kiire neutraaltelge ja välja selgitama pindala teise momendi.

Kui soovite kontsentreeritud paindemomentidega talade liigset paindumist peatada, peate teadma ka tavalist painutusest tulenevat pinget ja tala painutamise paindekeskust.

Baari painutamise ajakava põhitõed

Nõuanne. Lülitage subtiitrite nupp sisse, kui seda vajate. Valige seadete nupust "automaattõlge", kui te ei ole kõnekeelega tuttav. Võimalik, et peate esmalt klõpsama video keelel, enne kui teie lemmikkeel muutub tõlkimiseks kättesaadavaks.

Kasutusjuhtumid

Kasutatakse:	Kirjeldus:
Veeru tugevdamine:	Tihti lisatakse betoonsammastele sarrusvardaid, et muuta need tugevamaks ja stabiilsemaks. Selleks, et vardad oleksid õige suuruse ja kujuga, tuleb need spetsiaalsete tööriistade ja meetoditega painutada.
Talade tugevdamine:	Armatuurvardaid kasutatakse ka betoontalade tugevdamiseks, mis on olulised hoone raskuse hoidmiseks. Et vardad sobiksid betoonvormi ja pakuksid vajalikku tuge, tuleb need painutada teatud kuju ja suurusega.
Betoonplaadid:	Mõnikord kasutatakse betoonplaatide tugevdamiseks armatuurvardaid, nagu neid, mida kasutatakse põrandate või vundamentide ehitamiseks. Betooni tugevamaks ja stabiilsemaks muutmiseks tuleb latid painutada võrekujuliseks ja betooni sisse seada.
Hoides seinad:	Betoonist tugiseinte tugevdamiseks kasutatakse ka armatuurvardaid, mis on valmistatud pinnase või muude materjalide tagasihoidmiseks. Vardad on painutatud kindla kuju ja suurusega, et need sobiksid konstruktsiooniga ja annaksid sellele rohkem tugevust, et taluda pinnase survet.
Silla ehitamine:	Armatuurvardaid kasutatakse selleks, et anda sildadele ehitamise ajal rohkem tugevust ja tuge. Konstruktsiooni sobitamiseks ja sellele vajaliku toe andmiseks tuleb vardad painutada teatud kuju ja suurusega.
Suured kõrged hooned:	Armatuurvardad on kõrgete hoonete ehitamisel olulised, kuna neid kasutatakse betoonsammaste, talade ja põrandate tugevdamiseks. Vardad tuleb painutada teatud kuju ja suurusega, et need sobiksid hoonega ja annaksid sellele raskuse hoidmiseks vajaliku toe.

Järeldus

Kui jõuame selle varba painutamise maailmavaate lõppu, tasub mõelda, kui oluline on see tehnika inseneritöös ja ehituses üldiselt.

Varraste painutamise põhiolemus seisneb toormaterjalide vormimises tugevateks, vastupidavateks ja loodusjõududele ning ajaproovile vastu pidada.

See nõuab tehniliste oskuste, loovuse ja probleemide lahendamise kombinatsiooni ning näitab, kuidas inimeste loovus võib meid ümbritsevat maailma muuta.

Varda painutamine on kasulik mitmel viisil, kuid see näitab ka, kui oluline on meisterlikkus ja tähelepanu detailidele inseneritöös.

Iga armatuurvarda painutus, keerd ja kõver on võimalus muuta see tugevamaks ja vastupidavamaks ning iga viga või möödalaskmine võib seada ohtu kogu konstruktsiooni.

Inseneridena on meie ülesanne teha oma tööd hoolikalt ja täpselt ning teada palju kasutatavatest materjalidest ja jõududest.

Seega, järgmine kord, kui näete raudbetoonist hoonet või silda, peatuge ja mõelge selle tegemise oskustele ja kunstile.

Ja kui olete insener või inseneritudeng, pidage meeles, et lati painutamine pole lihtsalt õppimisoskus, vaid ka märk sellest, kui võimas võib olla loovus ja innovatsioon.

Kui teil on õiged tööriistad, teadmised ja suhtumine, saate aidata kujundada meid ümbritsevat maailma ning luua turvalisemat ja stabiilsemat tulevikku.

Lingid ja viited

Tugevdamise käsiraamat:

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

Painutamine ja sirgendamine klassi 60 armatuurvardad.