Pochopenie Ohýbania Tyčí V Stavebníctve

Ak ste inžinier alebo študent inžinierstva, pravdepodobne sa v určitom bode stretnete s procesom ohýbania tyče.

Ohýbanie tyčí je základná technika používaná v železobetónových konštrukciách a je kľúčovou súčasťou zabezpečenia toho, aby budovy, mosty a iné konštrukcie boli bezpečné a vydržali dlhú dobu.

Zamysleli ste sa však niekedy nad tým, ako funguje ohýbanie tyčí alebo prečo inžinieri potrebujú vedieť, ako na to? V tomto blogovom príspevku sa pozrieme do sveta ohýbania tyčí a porozprávame sa o nástrojoch, technikách a bezpečnostných otázkach, ktoré potrebujete vedieť, aby ste dobre robili v tejto dôležitej časti stavebného inžinierstva.

Tento článok vás naučí všetko, čo potrebujete vedieť o fascinujúcom svete ohýbania tyčí, či už s kariérou len začínate, alebo sa chcete dozvedieť viac.

Tak poďme na to!

Úvod do ohýbania tyčí v železobetónových konštrukciách

Formálna definícia:

V železobetónových konštrukciách proces ohýbania výstužných tyčí do rôznych tvarov.

Ohýbanie tyčí je dôležitou súčasťou výroby a ohýbania oceľových výstužných tyčí a nosníkov, ktoré sa používajú na spevnenie betónu v stavebníctve.

Plán ohýbania tyče je súbor vedeckých meraní, ktoré popisujú, ako prebieha proces ohýbania tyče.

Tento harmonogram ukazuje technické požiadavky na železobetón.

Ukazuje, kam by mali ísť ohnuté tyče a koľko tyčí musí ísť na určitých miestach.

Harmonogram ohýbania tyče je zoznam všetkých pravidiel a informácií o vystužovaní, ktoré sa musia dodržiavať pri ohýbaní tyče.

Nemôžete povedať dosť o tom, aké dôležité je používať plán na ohýbanie tyčí.

Ak zle narežete alebo ohnete oceľ, môžete prísť o veľa peňazí, čo môže predstavovať až 10 % celkových nákladov na projekt.

Použitím plánu ohýbania tyče sa môžete uistiť, že rezanie a ohýbanie sa vykoná vo výrobnom závode a potom sa odošle na stavenisko.

To šetrí čas a peniaze na výstavbu.

Znižuje tiež množstvo zbytočnej výstuže pri rezaní, zlepšuje kontrolu kvality na stavbe a uľahčuje prácu na stavbe rýchlejšie.

Úloha výstužných prútov v betónových konštrukciách

Výstužné tyče sú dôležitou súčasťou stavieb z betónu, pretože robia betón pevnejším a dlhšie vydrží.

Tyče sú umiestnené na miestach, kde je pravdepodobné, že dôjde k pnutiu a prasknutiu.

Takmer vždy sú to deformované okrúhle tyče s rebrovanými vzormi navinutými na ich povrch.

Vzory sa menia v závislosti od toho, kto ich vyrába, ale všetky sa starajú o to, aby betón a výstuž dobre držali spolu.

Pevnosť a trvanlivosť železobetónových konštrukcií závisí od množstva vecí, ako sú proporcie zmesi, spôsob uloženia a povrchovej úpravy betónu a pomer vody a cementových materiálov.

Proces ohýbania však tiež mení pevnosť a životnosť železobetónových konštrukcií ako celku.

Výstužné vlákna budú vystavené ťahovému namáhaniu, keď sú ohybové prvky ohnuté vonkajším zaťažením.

Vplyv ohýbania tyčí na železobetónové konštrukcie

Ako dobre výstužné tyče priľnú k betónu okolo nich, závisí od toho, ako vyzerajú zvonku.

Oceľové výstužné tyče sú oveľa tuhšie ako iné materiály, ako sú tyče BFRP.

Tým je nosník ako celok tuhší.

Tyče BFRP sa zlomia v dôsledku ťažnosti, čo sa u tradičných ohybových prvkov vystužených BFRP nevidí.

Toto nie je prípad nedostatočne vystužených oceľových nosníkov.

Význam ohýbania tyčí v železobetónových konštrukciách

Stále ťažké pochopiť? Dovolím si trochu zmeniť uhol pohľadu:

Už vás nebaví vyrábať veci, ktoré vydržia dlho? Chcete, aby boli vaše inžinierske projekty zaujímavejšie a chaotickejšie?

Zabudnite na všetko, čo viete o stavbe zo železobetónu a začnite ohýbať tyče vo všetkých rôznych smeroch.

Koniec koncov, kto potrebuje stabilitu a odolnosť, keď sa môžete zabávať so svojimi nástrojmi a technikami? Robím si srandu, nerob to, prosím.

Teraz sa vráťme k vysvetleniu.

Tvary a použitie výstužných tyčí

Výstuž alebo výstužné tyče sa používajú na spevnenie betónových konštrukcií.

Prichádzajú v rôznych dĺžkach a hrúbkach a často majú hrbolčeky alebo vyvýšeniny, ktoré im pomáhajú priľnúť k betónu.

Existujú rôzne druhy výstužných tyčí, ako sú tyče z mäkkej ocele, deformované výstuže a výstužné tyče vyrobené z plechu.

Typy výstužných tyčí

Tyče z mäkkej ocele sa dajú ľahko rezať a možno ich ohýbať bez zlomenia.

Deformované výstuže majú vzor, ​​ktorý uľahčuje priľnutie betónu k povrchu výstužnej ocele.

Plechové armovacie tyče sú vyrobené z kusov žíhaného oceľového plechu ohýbaného do zvlnení a s vyrazenými otvormi v pravidelných intervaloch.

Ohýbanie tvarov

V závislosti od toho, na čo budú použité, môžu byť výstužné tyče ohýbané do rôznych tvarov.

Výstužné tyče je potrebné ohnúť tak, aby sa zmestili do tvarov znázornených na výkresoch.

Niektoré príklady tvarov ohýbania zahŕňajú:

• Výstužná tyč: Výstužná tyč je výstužná tyč, ktorá je ohnutá do určitého tvaru, aby odolala axiálnym ťahovým a tlakovým silám.
• Priama tyč s koncovým hákom: Rovná tyč s koncovým hákom sa používa na spojenie dvoch alebo viacerých výstužných tyčí.
• Strmeň: Strmeň je slučka výstužnej tyče, ktorá sa používa na spevnenie stĺpov, trámov a betónových dosiek.
• Stĺpová väzba: Stĺpová väzba je tyč, ktorá drží vertikálne tyče okolo stĺpca v kruhu.

Použitie výstužných tyčí

Výstužné tyče sa používajú v mnohých rôznych druhoch stavebných projektov, ako napríklad:

• Základy: Výstužné tyče poskytujú hlboké základy na podporu ťažkých konštrukcií, ako sú mosty a mrakodrapy.
• Podlahy a schody: Výstužné tyče sa používajú na zvýšenie pevnosti a podpory podlahových dosiek a schodov.
• Strechy: Výstužné tyče sa používajú pri konštrukcii strechy, aby odolali hmotnosti strechy a poskytli podporu.
• Priepusty, drenážne konštrukcie a malé betónové kanály: Výstužné tyče poskytujú dodatočnú pevnosť a podporu týmto konštrukciám.

Techniky a nástroje na ohýbanie výstužných tyčí

Existuje niekoľko nástrojov a techník používaných na ohýbanie výstužných tyčí, vrátane manuálnych ohýbačiek, hydraulických ohýbačiek a elektrických automatických ohýbačiek výstuže.

Ohýbacie techniky

• Ručné ohýbačky: Najzákladnejšou metódou ohýbania výstuže je ručné ohýbanie pomocou rúry alebo tyče.

Ale táto metóda má svoje limity.

Nemôže ohýbať tyče s veľmi veľkým priemerom a poškodzuje výstuž v mieste, kde sa ohýba.

Hydraulické ohýbačky sú pokročilejšie stroje, ktoré používajú profesionálne podniky.

Tieto stroje dokážu ohýbať výstuže akejkoľvek veľkosti, tvaru alebo typu s veľkou presnosťou a precíznosťou.

• Elektrické automatické ohýbačky výstuže: Tieto stroje sú ideálne pre dodávateľov, výrobcov a staviteľov, ktorí potrebujú ohýbať tyče ľahko a presne.

Veľkosť a tvar tyče určuje, ktorý nástroj alebo technika je najvhodnejšia na jej ohýbanie.

Napríklad ručné ohýbačky môžu byť dostatočné pre malé projekty, zatiaľ čo hydraulické ohýbačky alebo elektrické automatické ohýbačky výstuže sú vhodnejšie pre väčšie projekty, ktoré vyžadujú presné ohyby výstuže na správne vystuženie betónových konštrukcií.

Ohýbanie výstužných tyčí vs. Oceľové tyče valcované za tepla a za studena dokončované

• Oceľové tyče valcované za tepla: Oceľová tyč valcovaná za tepla je tvárnejšia ako oceľ dokončená za studena, čo uľahčuje prácu.

Tento typ oceľovej tyče sa často používa na vytvorenie rámu, obloženia, armatúr, náprav a konštrukčných výstuží.

• Oceľové kruhové tyče dokončené za studena: Oceľ dokončená za studena má tendenciu mať vyššiu medzu klzu a pevnosti v ťahu ako oceľ valcovaná za tepla.

Je lepší na obrábanie, pretože má vynikajúcu povrchovú úpravu a presné rozmery sú nevyhnutné.

Pri výrobe ocele valcovanej za tepla sa používajú teploty nad 1700 °F (926 °C).

Kov sa vkladá cez valčeky, ktoré ho stláčajú do správneho tvaru.

Oceľ, ktorá bola dokončená za studena, je väčšinou oceľ valcovaná za tepla, ktorá bola viac opracovaná.

Po ochladení ocele valcovanej za tepla sa znovu valcuje pri izbovej teplote, aby sa získali presnejšie veľkosti a lepšia povrchová úprava.

Bezpečnostné hľadiská pri ohýbaní tyčí

Pri práci so zariadením na ohýbanie tyčí musia inžinieri myslieť na bezpečnosť, aby sa ubezpečili, že sa pracovníci nezrania.

Osobné ochranné prostriedky (OOP)

Osobné ochranné prostriedky (OOP), ako sú masky proti prachu, okuliare alebo okuliare, ktoré sa nerozbijú, bezpečnostná obuv, ktorá sa nešmýka, prilby a ochrana sluchu sú najdôležitejším bezpečnostným opatrením.

Správne školenie a bezpečnostné opatrenia

Pred použitím ohýbačky výstuže by mali inžinieri získať správne školenie a prejsť si bezpečnostné opatrenia, ako je vyloženie výstuže čo najbližšie k pracovnej oblasti a použitie správnych techník zdvíhania.

Pri práci s ohýbačkou by mali byť opatrní, kam si položia ruky, a nemali by ich umiestňovať do blízkosti kovovej výstuže.

Ochrana vyčnievajúcej výstuže

Pri práci s výstužou na stavenisku by inžinieri mali chrániť vyčnievajúcu výstuž ochrannými prvkami, ktoré vydržia pád z výšky 10 stôp s hmotnosťou najmenej 250 libier.

Oceľou vystužené výstuže, čiapky, drevené žľaby a ohýbanie výstuže sú bežné spôsoby, ako ju chrániť.

Ochrana proti pádu a/alebo prevencia pádu

Keď zamestnanci pracujú v akejkoľvek výške nad odkrytou výstužou, musí existovať spôsob, ako ich ochrániť pred pádom alebo zabrániť pádu.

Zabezpečenie stroja

OSHA hovorí, že zamestnávatelia by sa mali uistiť, že všetky bezpečnostné prvky na lisovacích strojoch fungujú správne a že sa stroje používajú správnym spôsobom.

Inžinieri môžu tiež použiť pás, aby zabránili ohýbačom tyčí ohýbať ich trupy, keď musia tyče ohýbať ručne, a môžu nastaviť rôzne vzdialenosti uchopovacích ramien pre ohýbanie tyčí rôznych priemerov.

Napokon OSHA navrhuje spôsoby ochrany strojových zariadení spojených s amputáciami na pracovisku pomocou účinného zabezpečenia stroja alebo postupov uzamknutia/označenia, keď sú ochranné opatrenia porušené alebo nechránia pracovníkov pred nebezpečnou energiou počas servisu a údržby.

Výpočet momentu zotrvačnosti pre ohybovú tyč

Na výpočet momentu zotrvačnosti ohybovej tyče musia inžinieri najprv určiť typ tyče, s ktorou pracujú.

Pre rôzne typy tyčí, ako je ohýbacia tyč alebo tyč, existujú rôzne spôsoby, ako zistiť moment zotrvačnosti.

Segmentácia sekcie nosníkov

Na spustenie výpočtu musia inžinieri rozdeliť časť lúča na časti a zistiť, kde je neutrálna os (NA).

Predtým, ako nájdete moment zotrvačnosti, musíte poznať aj ťažisko alebo ťažisko rezu.

Napríklad vertikálne (y) ťažisko sa používa na nájdenie momentu zotrvačnosti úseku okolo jeho horizontálnej (XX) osi.

Veta o paralelnej osi

Inžinieri musia použiť "teorém paralelnej osi", aby zistili celkový moment zotrvačnosti úseku.

Keďže časť lúča sa skladá z troch pravouhlých kusov, inžinieri musia zistiť moment zotrvačnosti pre každý kus a použiť vzorec I = I0 + Ad2, aby ich všetky spojili.

Výpočet plošného momentu zotrvačnosti

Iy = x2dA vám udáva plošný moment zotrvačnosti pre pravouhlý prierez.

Pre ohyb okolo osi y možno moment zotrvačnosti zapísať ako Iy = x2 dA, kde Iy je plošný moment zotrvačnosti vo vzťahu k osi y a x je vzdialenosť od osi y k prvku dA, ktorá je kolmo na os y.

Výpočet momentu zotrvačnosti pre tyč

Pre tyč môžu inžinieri vypočítať moment zotrvačnosti priamo alebo ho získať z vyjadrenia ťažiska pomocou vety o paralelnej osi.

Na záver, inžinieri musia najprv zistiť, s akým typom tyče alebo tyče pracujú, a potom použiť správnu metódu výpočtu na určenie momentu zotrvačnosti.

Aby ste to spočítali, musíte rozdeliť časť lúča na kúsky, zistiť neutrálnu os, nájsť ťažisko alebo ťažisko a použiť vetu o paralelnej osi.

Podporné ohýbacie tyče

Podporné ohýbacie tyče v doskách

Pracovné dosky, najmä tie v baroch, sa môžu časom začať ohýbať, čo znamená, že potrebujú väčšiu podporu, aby sa nezhoršovali.

Tu je niekoľko spôsobov, ako môžete pomôcť:

• Uistite sa, že konštrukcia pod doskou je pevná.

Konštrukcia pod doskou musí byť pevná a nesmie sa ohýbať.

Konzoly možno použiť na podopretie prečnievajúcej pracovnej dosky.

• Použite zátvorky.

Konzoly by mali siahať do štyroch palcov od okraja pracovnej dosky, aby sa na dosku bez správnej podpery nedostala príliš veľká váha a tlak.

Na udržanie držiakov bezpečne na mieste by sa mali použiť upevňovacie prvky.

• Použite štvorcové príspevky.

Štvorcové stĺpiky v rohoch presahu pultu sú lacným spôsobom, ako pridať štýl do vašej kuchyne bez toho, aby ste museli zaplatiť.

• Vloženie oceľových tyčí: Podporu môžete pridať aj umiestnením 1/4" oceľových tyčí pod alebo do hrubého vrchu žulovej dosky.

Je dôležité vedieť, že väčšina pracovných dosiek môže bez pomoci konzoly 12", takže ak je váš previs dlhší, budete musieť pridať ďalšiu podporu.

Informujte sa u osoby, ktorá vyrobila vašu pracovnú dosku, aby ste zistili, ako ďaleko od seba by mali byť umiestnené podpery konzol.

Záverom možno povedať, že ohýbacej doske môžete poskytnúť väčšiu podporu tým, že sa uistíte, že má pevnú nosnú konštrukciu.

Môžete to urobiť pomocou konzol, štvorcových stĺpikov alebo oceľových tyčí zabudovaných do pracovnej dosky.

Tým sa zabráni zhoršovaniu poškodenia a doska vydrží dlhšie.

Obmedzenie ohýbania kovových tyčí

Keď je kovová tyč pod tlakom, môže sa ohnúť.

Na zastavenie alebo obmedzenie ohýbania sa dá urobiť niekoľko vecí.

Zahustiť bar

Jedným zo spôsobov, ako to urobiť, je urobiť tyč hrubšou, vďaka čomu bude tuhšia a menej pravdepodobné, že sa ohne.

Zmeňte materiál

Ďalším spôsobom je zmeniť materiál tyče na materiál s vyššou medzou pevnosti v ťahu.

Vďaka tomu bude tyč schopná vyvinúť väčšiu silu, kým sa neohne.

Znížte momentové rameno

Tretím spôsobom je skrátiť dĺžku momentového ramena, ale zachovať rovnakú hrúbku.

To znamená, že zaťaženie je bližšie k podpere, čím sa znižuje sila, ktorá spôsobuje ohýbanie podpery.

Oceľové výstužné prúty

Pre oceľové výstužné prúty sa odporúčajú veľké priemery ohybov, aby sa obmedzilo namáhanie ocele pri spracovaní za studena a znížila sa možnosť skrehnutia v dôsledku starnutia.

ASTM A767/A767M Tabuľka 2 uvádza pokyny pre priemer ohybu, ktorý by sa mal použiť na základe nominálnej veľkosti tyče.

Ak budete postupovať podľa týchto odporúčaní, ohýbanie spôsobí menšie zvyškové napätie.

Ak je potrebné ohýbať výstuž pevnejšie, ako sa odporúča, môže sa zahriať na 900 F až 1050 F (480 C až 560 C) počas jednej hodiny na palec priemeru tyče, aby sa znížilo množstvo zvyškového napätia.

Výpočet stresu a neutrálnej osi

Aby sme zistili ohybové napätie, musíme vedieť, kde je neutrálna os lúča a ako zistiť druhý moment plochy pre daný prierez.

Keď sa na niečo vloží pár alebo ohybový moment M, ohne sa to.

Pri čistom ohýbaní, rovnako ako pri krútení, existuje os, kde je napätie aj napätie nulové.

Toto sa nazýva neutrálna os.

Aby ste zabránili prílišnému ohýbaniu nosníkov s koncentrovanými ohybovými momentmi, musíte pochopiť normálne napätie spôsobené ohybom a stred ohybu pre ohyb nosníka.

Stručne povedané, existuje niekoľko spôsobov, ako zabrániť ohýbaniu kovových tyčí, ako je napríklad zvýšenie hrúbky tyče, zmena materiálu alebo skrátenie momentového ramena.

Veľké priemery ohybov sú najlepšie pre výstužné tyče vyrobené z ocele.

Aby sme zistili, aké veľké napätie je spôsobené ohybom, musíme poznať neutrálnu os lúča a určiť druhý moment plochy.

Tiež potrebujete vedieť o normálnom namáhaní v dôsledku ohybu a ohybovom strede pre ohyb nosníka, ak chcete zabrániť prílišnému ohýbaniu nosníkov s koncentrovanými ohybovými momentmi.

Základy plánu ohýbania tyče

Tip: Ak potrebujete, zapnite tlačidlo titulkov. Ak nie ste oboznámení s hovoreným jazykom, vyberte v tlačidle nastavení „automatický preklad“. Možno budete musieť najskôr kliknúť na jazyk videa, až potom bude váš obľúbený jazyk dostupný na preklad.

Prípady použitia

Použité v:	Popis:
Vystuženie stĺpikov:	Do betónových stĺpov sa často pridávajú výstužné tyče, aby boli pevnejšie a stabilnejšie. Aby mali tyče správnu veľkosť a tvar, je potrebné ich ohýbať pomocou špeciálnych nástrojov a metód.
Vystuženie nosníkov:	Výstužné tyče sa tiež používajú na spevnenie betónových trámov, ktoré sú dôležité na udržanie hmotnosti budovy. Aby tyče zapadli do betónovej formy a poskytli potrebnú oporu, musia byť ohnuté do určitých tvarov a veľkostí.
Betónové dosky:	Niekedy sa výstužné tyče používajú na spevnenie betónových dosiek, ako sú tie, ktoré sa používajú na stavbu podláh alebo základov. Aby bol betón pevnejší a stabilnejší, musia byť tyče ohnuté do mriežkového vzoru a zasadené do betónu.
Držiace steny:	Výstužné tyče sa tiež používajú na spevnenie betónových oporných múrov, ktoré sú určené na zadržiavanie pôdy alebo iných materiálov. Tyče sú ohnuté do špecifických tvarov a veľkostí, aby sa zmestili do konštrukcie a dodali jej väčšiu pevnosť, aby odolali tlaku pôdy.
Stavba mosta:	Výstužné tyče sa používajú na to, aby mostom poskytli väčšiu pevnosť a podporu pri ich stavbe. Aby sa prispôsobili konštrukcii a poskytli jej potrebnú podporu, musia byť tyče ohnuté do určitých tvarov a veľkostí.
Veľké, vysoké budovy:	Výstužné tyče sú dôležité pri stavbe vysokých budov, pretože sa používajú na spevnenie betónových stĺpov, trámov a podláh. Tyče musia byť ohnuté do určitých tvarov a veľkostí, aby sa zmestili do budovy a poskytli jej potrebnú oporu, aby udržala svoju váhu.

Záver

Keď sa dostávame na koniec tohto pohľadu do sveta ohýbania tyčí, stojí za to zamyslieť sa nad tým, aká dôležitá je táto technika v strojárstve a stavebníctve všeobecne.

Ohýbanie tyčí je vo svojej podstate o tvarovaní surovín do tvarov, ktoré sú pevné, odolné a odolajú silám prírody a skúške času.

Vyžaduje to kombináciu technických zručností, kreativity a riešenia problémov a ukazuje, ako ľudská kreativita môže zmeniť svet okolo nás.

Ohýbanie tyčí je užitočné v mnohých smeroch, ale tiež ukazuje, aká dôležitá je v strojárstve remeselná zručnosť a zmysel pre detail.

Každý ohyb, skrútenie a zakrivenie výstužnej tyče je šancou urobiť ju pevnejšou a odolnejšou a každá chyba alebo prehliadnutie môže ohroziť celú konštrukciu.

Našou úlohou ako inžinierov je robiť svoju prácu starostlivo a presne a vedieť veľa o materiáloch a silách, ktoré sú v hre.

Takže, keď nabudúce uvidíte budovu alebo most vyrobený zo železobetónu, zastavte sa a popremýšľajte o zručnosti a umení, ktoré bolo potrebné pri jeho výrobe.

A ak ste inžinier alebo študent inžinierstva, nezabudnite, že ohýbanie tyčí nie je len zručnosť, ktorú sa treba naučiť, ale aj znak toho, aká silná môže byť kreativita a inovácia.

Môžete pomôcť formovať svet okolo nás a vybudovať bezpečnejšiu a stabilnejšiu budúcnosť, ak máte správne nástroje, znalosti a prístup.

Odkazy a referencie

Príručka výstuže:

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

Výstužné tyče triedy 60 na ohýbanie a vyrovnávanie.