Če ste inženir ali študent tehnike, se boste verjetno kdaj srečali s postopkom upogibanja palic.
Upogibanje palic je osnovna tehnika, ki se uporablja v armiranobetonskih konstrukcijah, in je ključni del zagotavljanja varnosti in dolgotrajnosti zgradb, mostov in drugih konstrukcij.
Toda ali ste kdaj razmišljali o tem, kako poteka upogibanje palic ali zakaj morajo inženirji vedeti, kako to narediti? V tej objavi v spletnem dnevniku se bomo poglobili v svet upogibanja palic in govorili o orodjih, tehnikah in varnostnih pomislekih, ki jih morate poznati, če želite dobro delati v tem pomembnem delu gradbeništva.
Ta članek vas bo naučil vsega, kar morate vedeti o fascinantnem svetu krivljenja palic, ne glede na to, ali ste šele začeli svojo kariero ali želite izvedeti več.
Pa začnimo!
Uvod v upogibanje palic v armiranobetonskih konstrukcijah
Formalna opredelitev:
Pri armiranobetonskih konstrukcijah je postopek upogibanja armaturnih palic v različne oblike.
Upogibanje palic je pomemben del izdelave in upogibanja jeklenih armaturnih palic in nosilcev, ki se uporabljajo za utrjevanje betona v gradbeništvu.
Upogibni urnik palice je niz znanstvenih meritev, ki opisujejo, kako poteka postopek upogibanja palice.
Ta razpored prikazuje tehnične zahteve za armirani beton.
Prikazuje, kam naj gredo upognjene palice in koliko palic mora iti na določenih mestih.
Upogibni urnik je seznam vseh pravil in informacij o armaturi, ki jih je treba upoštevati pri upogibanju palic.
Ne morete povedati dovolj o tem, kako pomembna je uporaba urnika za upogibanje palic.
Če napačno odrežete ali krivite jeklo, lahko izgubite veliko denarja, kar bi lahko pomenilo do 10 % skupnih stroškov projekta.
Z uporabo razporeda upogibanja palic lahko zagotovite, da se rezanje in upogibanje opravita v tovarni in nato pošljeta na delovišče.
To prihrani čas in denar pri gradnji.
Zmanjša tudi količino izgubljene armature pri rezanju, izboljša nadzor kakovosti na gradbišču in olajša hitrejše opravljanje dela na gradbišču.
Vloga armaturnih palic v betonski konstrukciji
Armaturne palice so pomemben del gradnje z betonom, saj naredijo beton močnejši in daljši.
Palice so nameščene na mestih, kjer obstaja verjetnost napetosti in pokanja.
Skoraj vedno so deformirane okrogle palice z rebrastimi vzorci, navaljanimi na njihove površine.
Vzorci se spreminjajo glede na to, kdo jih izdeluje, a vsi poskrbijo, da se beton in armatura dobro držita skupaj.
Trdnost in vzdržljivost armiranobetonskih konstrukcij sta odvisni od številnih stvari, kot so razmerja mešanice, način vgradnje in zaključka betona ter razmerje med vodo in cementnimi materiali.
Toda proces upogibanja tudi spremeni, kako močne in dolgotrajne so armiranobetonske konstrukcije kot celota.
Ojačitvena vlakna bodo izpostavljena nateznim obremenitvam, ko se upogibni elementi upognejo zaradi zunanjih obremenitev.
Vpliv upogibanja palic na armiranobetonske konstrukcije
Kako dobro se armaturne palice držijo betona okoli njih, je odvisno od tega, kako izgledajo navzven.
Jeklene armaturne palice so veliko trše od drugih materialov, kot so palice BFRP.
Zaradi tega je žarek kot celota bolj tog.
Palice iz BFRP se bodo zlomile zaradi duktilnosti, česar pri tradicionalnih upogibnih členih, ojačanih z BFRP, ni.
To ne velja za premalo armirane jeklene armirane nosilce.
Pomen upogibanja palic pri armiranobetonskih konstrukcijah
Še vedno težko razumeti? Naj malo spremenim pogled:
Ste naveličani ustvarjanja stvari, ki trajajo dolgo? Želite svoje inženirske projekte narediti bolj zanimive in kaotične?
No, pozabite vse, kar veste o gradnji z armiranim betonom, in začnite upogibati te palice v vse različne smeri.
Konec koncev, kdo potrebuje stabilnost in vzdržljivost, če se lahko zabavate s svojimi orodji in tehnikami? Šalim se, ne počni tega, prosim.
Zdaj pa se vrnimo k razlagi.
Oblike in uporaba armaturnih palic
Armature ali armaturne palice se uporabljajo za močnejše betonske konstrukcije.
Na voljo so v različnih dolžinah in debelinah ter imajo pogosto izbokline ali grebene, ki jim pomagajo pri lepljenju na beton.
Obstajajo različne vrste armaturnih palic, kot so mehke jeklene palice, deformirane armaturne palice in armaturne palice iz pločevine.
Vrste armaturnih palic
Palice iz mehkega jekla je enostavno rezati in upogniti, ne da bi se zlomile.
Deformirane armaturne palice imajo vzorec, ki betonu olajša oprijem na površino armaturnega jekla.
Pločevinaste armaturne palice so izdelane iz kosov žarjene jeklene pločevine, upognjenih v valove in v enakih razmakih preluknjanih lukenj.
Upogibne oblike
Armaturne palice je mogoče upogniti v različne oblike, odvisno od tega, za kaj se bodo uporabljale.
Armaturne palice je treba upogniti, da se lahko prilegajo oblikam, prikazanim na projektnih risbah.
Nekaj primerov upogibnih oblik vključuje:
- Nosilna palica: Nosilna palica je ojačitvena palica, ki je upognjena v določeno obliko, da se upre aksialnim nateznim in tlačnim silam.
- Ravna palica s končnim kavljem: Ravna palica s končnim kavljem se uporablja za povezavo dveh ali več armaturnih palic.
- Streme: Streme je zanka armaturne palice, ki se uporablja za ojačitev stebrov, nosilcev in betonskih plošč.
- Vez stolpca: Vez stolpca je palica, ki drži navpične palice okoli stolpca v krogu.
Uporaba armaturnih palic
Armaturne palice se uporabljajo v številnih različnih vrstah gradbenih projektov, kot so:
- Temelji: armaturne palice zagotavljajo globoke temelje za podporo težkih struktur, kot so mostovi in nebotičniki.
- Tla in stopnice: armaturne palice se uporabljajo za povečanje trdnosti in podpore talnim ploščam in stopnicam.
- Strehe: armaturne palice se uporabljajo v strešni konstrukciji, da prenesejo težo strehe in zagotovijo podporo.
- Prepusti, drenažne strukture in majhni betonski kanali: armaturne palice zagotavljajo dodatno trdnost in podporo tem strukturam.
Tehnike in orodja za upogibanje armaturnih palic
Obstaja več orodij in tehnik, ki se uporabljajo za upogibanje armaturnih palic, vključno z ročnimi upogibniki, hidravličnimi upogibniki in električnimi avtomatskimi upogibniki armatur.
Tehnike upogibanja
- Ročni upogibniki: Najosnovnejša metoda upogibanja armaturne palice je ročno upogibanje z uporabo cevi ali palice.
Toda ta metoda ima svoje meje.
Ne more upogniti palic zelo velikega premera in poškoduje armaturne palice, kjer se upognejo.
Hidravlični upogibniki so naprednejši stroji, ki jih uporabljajo profesionalna podjetja.
Ti stroji lahko z veliko natančnostjo in natančnostjo upogibajo armaturne palice katere koli velikosti, oblike ali vrste.
- Električni avtomatski upogibniki armaturnih palic: ti stroji so kot nalašč za izvajalce, proizvajalce in gradbenike, ki morajo preprosto in natančno kriviti palice.
Velikost in oblika palice določata, katero orodje ali tehnika je najprimernejša za njeno upogibanje.
Na primer, ročni upogibniki lahko zadostujejo za majhne projekte, medtem ko so hidravlični upogibniki ali električni samodejni upogibalniki armatur bolj primerni za večje projekte, ki zahtevajo natančne upogibe armaturnih palic za pravilno ojačitev betonskih konstrukcij.
Upogibanje armaturnih palic v primerjavi z vroče valjanimi in hladno obdelanimi okroglimi jeklenimi palicami
- Okrogle vroče valjane jeklene palice: vroče valjana jeklena palica je bolj voljna kot hladno obdelano jeklo, kar olajša delo z njimi.
Ta vrsta jeklene palice se pogosto uporablja za ustvarjanje ogrodja, oblog, fitingov, osi in strukturnih ojačitev.
- Hladno obdelane jeklene okrogle palice: Hladno obdelano jeklo ima običajno višjo mero tečenja in natezno trdnost kot vroče valjano jeklo.
Boljša je za strojno obdelavo, ker ima vrhunsko površinsko obdelavo in so bistvene natančne mere.
Pri izdelavi vroče valjanega jekla se uporabljajo temperature nad 1700°F (926°C).
Kovina se spusti skozi valje, ki jo stisnejo v pravo obliko.
Jeklo, ki je bilo hladno obdelano, je večinoma vroče valjano jeklo, ki je bilo več obdelano.
Ko se vroče valjano jeklo ohladi, ga ponovno valjamo pri sobni temperaturi, da dobimo natančnejše velikosti in boljšo končno obdelavo.
Varnostni vidiki pri upogibanju palic
Pri delu z opremo za krivljenje palic morajo inženirji razmišljati o varnosti, da zagotovijo, da se delavci ne poškodujejo.
Osebna zaščitna oprema (PPE)
Osebna zaščitna oprema (PPE), kot so protiprašne maske, očala ali zaščitna očala, ki se ne zlomijo, varnostni čevlji, ki ne drsijo, čelade in zaščita za sluh, so najpomembnejši varnostni ukrep.
Ustrezno usposabljanje in varnostni ukrepi
Pred uporabo naprave za upogibanje armaturne palice se morajo inženirji ustrezno usposobiti in preučiti varnostne ukrepe, kot je razkladanje armaturne palice čim bližje delovnemu območju in uporaba ustreznih tehnik dviganja.
Paziti morajo, kam postavljajo svoje roke, medtem ko upravljajo z upogibalko, in naj se izogibajo postavljanju rok v bližino kovinske armature.
Zaščita štrleče armature
Pri delu z armaturnimi palicami na gradbišču bi morali inženirji zaščititi štrlečo armaturno palico s ščitniki, ki lahko prenesejo najmanj 250 funtov, če jih padejo z višine deset čevljev.
Z jeklom ojačane armaturne kape, karnie kape, lesena korita in upogibanje armature so običajni načini zaščite.
Zaščita pred padci in/ali preprečevanje padcev
Ko zaposleni delajo na kateri koli višini nad izpostavljeno armaturno palico, mora obstajati način, da jih zaščitimo pred padci ali preprečimo padec.
Zaščita stroja
OSHA pravi, da bi se morali delodajalci prepričati, da vse varnostne funkcije na strojih za baliranje delujejo pravilno in da se stroji uporabljajo na pravi način.
Poleg tega lahko inženirji uporabijo pas, da upogibalcem palic preprečijo upogibanje trupa, ko morajo palice upogibati ročno, in nastavijo lahko različne razdalje ročajev za upogibanje palic različnih premerov.
Nazadnje OSHA predlaga načine za zaščito strojev, povezanih z amputacijami na delovnem mestu, z uporabo učinkovite zaščite stroja ali postopkov zaklepanja/označevanja, ko so zaščitni ukrepi pokvarjeni ali ne varujejo delavcev pred nevarno energijo med servisiranjem in vzdrževanjem.
Izračun vztrajnostnega momenta za upogibno palico
Za izračun vztrajnostnega momenta za upogibno palico morajo inženirji najprej določiti vrsto palice, s katero delajo.
Za različne vrste palic, kot je upogibna palica ali palica, obstajajo različni načini za določitev vztrajnostnega momenta.
Segmentiranje odseka žarka
Za začetek izračuna morajo inženirji razdeliti odsek žarka na dele in ugotoviti, kje je nevtralna os (NA).
Preden lahko najdete vztrajnostni moment, morate poznati tudi centroid ali središče mase preseka.
Na primer, navpični (y) centroid se uporablja za iskanje vztrajnostnega momenta odseka okoli njegove vodoravne (XX) osi.
Izrek o vzporedni osi
Inženirji morajo uporabiti "teorem vzporedne osi", da ugotovijo skupni vztrajnostni moment odseka.
Ker je odsek nosilca sestavljen iz treh pravokotnih kosov, morajo inženirji ugotoviti vztrajnostni moment za vsak kos in uporabiti formulo I = I0 + Ad2, da jih sestavijo skupaj.
Izračun vztrajnostnega momenta površine
Iy = x2dA vam poda vztrajnostni moment površine za pravokotni odsek.
Za upogibanje okoli osi y lahko vztrajnostni moment zapišemo kot Iy = x2 dA, kjer je Iy vztrajnostni moment površine, povezan z osjo y, x pa je razdalja od osi y do elementa dA, ki je pravokotno na y-os.
Izračun vztrajnostnega momenta palice
Za palico lahko inženirji neposredno izračunajo vztrajnostni moment ali pa ga pridobijo iz izraza središča mase z uporabo izreka o vzporedni osi.
Skratka, inženirji morajo najprej ugotoviti, s kakšno palico ali drogom delajo, nato pa uporabiti pravo metodo izračuna, da ugotovijo vztrajnostni moment.
Če želite narediti matematiko, morate odsek žarka razdeliti na dele, ugotoviti nevtralno os, poiskati centroid ali središče mase in uporabiti izrek o vzporedni osi.
Podporne upogibne palice
Podporne upogibne palice v pultih
Pulti, zlasti tisti v barih, se lahko sčasoma začnejo upogniti, kar pomeni, da potrebujejo več podpore, da se ne poslabšajo.
Tukaj je nekaj načinov, kako si lahko pomagate:
- Prepričajte se, da je struktura pod pultom močna.
Struktura pod pultom mora biti močna in se ne sme upogniti.
Nosilci se lahko uporabljajo za podporo previsnega pulta.
- Uporabite oklepaje.
Nosilci naj segajo največ štiri centimetre od roba pulta, da preprečijo preveliko težo in pritisk na pult brez ustrezne podpore.
Uporabite pritrdilne elemente, da bodo nosilci varno pritrjeni.
- Uporabite kvadratne stebre.
Kvadratni stebrički na vogalih previsa pulta so poceni način, da svoji kuhinji dodate stil, ne da bi pri tem izgubili denar.
- Vstavite jeklene palice: Dodate lahko tudi podporo tako, da postavite 1/4" jeklene palice pod ali v grobo zgornjo stran granitnega pulta.
Pomembno je vedeti, da lahko večina pultov konzolno dvigne 12" brez kakršne koli pomoči, tako da, če je vaš previs daljši od tega, boste morali dodati več podpore.
Pri osebi, ki vam je izdelala pult, se pozanimajte, kako daleč narazen morajo biti nameščeni nosilci nosilcev.
Skratka, pultu z upogibno palico lahko zagotovite večjo podporo, tako da zagotovite trdno nosilno strukturo.
To lahko storite z uporabo oklepajev, kvadratnih stebrov ali jeklenih palic, vdelanih v pult.
To bo preprečilo poslabšanje poškodb in podaljšalo življenjsko dobo pulta.
Omejevanje upogibanja kovinskih palic
Ko je kovinska palica pod obremenitvijo, se lahko upogne.
Za zaustavitev ali omejitev upogibanja je mogoče narediti več stvari.
Zgosti palico
Eden od načinov za to je, da naredite palico debelejšo, zaradi česar je bolj toga in manjša verjetnost, da se bo upognila.
Spremenite material
Drug način je, da material palice zamenjate z materialom z večjo končno natezno trdnostjo.
Tako lahko palica prenese več sile, preden se upogne.
Zmanjšajte momentno roko
Tretji način je, da zmanjšate dolžino momentne roke, vendar ohranite enako debelino.
To pomeni, da je breme bližje nosilcu, kar zmanjša silo, zaradi katere se nosilec upogne.
Jeklene armaturne palice
Za jeklene armaturne palice so priporočljivi veliki premeri krivin, da se omeji obremenitev jekla med hladnim delom in zmanjša možnost krhkosti zaradi deformacije.
ASTM A767/A767M Tabela 2 podaja smernice za premer krivine, ki ga je treba uporabiti glede na nazivno velikost palice.
Če upoštevate te predloge, bo upogibanje povzročilo manjšo preostalo napetost.
Če je treba armaturno palico upogniti močneje, kot je priporočeno, jo lahko segrevate pri 900 F do 1050 F (480 C do 560 C) eno uro na palec premera palice, da zmanjšate količino preostale napetosti.
Izračun napetosti in nevtralne osi
Da ugotovimo upogibno napetost, moramo vedeti, kje je nevtralna os nosilca in kako ugotoviti drugi moment površine za dani prečni prerez.
Ko na nekaj položimo par ali upogibni moment M, se to upogne.
Pri čistem upogibanju, tako kot pri torziji, obstaja os, kjer sta napetost in deformacija nič.
To se imenuje nevtralna os.
Če želite preprečiti, da bi se nosilci s koncentriranimi upogibnimi momenti preveč upogibali, morate razumeti normalno obremenitev zaradi upogibanja in upogibno središče za upogibanje nosilca.
Če povzamemo, obstaja več načinov, kako preprečiti upogibanje kovinskih palic, kot je debelejša palica, zamenjava materiala ali skrajšanje momentne roke.
Veliki premeri krivin so najboljši za ojačitvene palice iz jekla.
Da ugotovimo, koliko napetosti povzroči upogibanje, moramo poznati nevtralno os žarka in ugotoviti drugi moment površine.
Prav tako morate vedeti o normalni napetosti zaradi upogibanja in upogibnem središču za upogibanje nosilca, če želite preprečiti, da bi se nosilci s koncentriranimi upogibnimi momenti preveč upogibali.
Osnove razporeda krivljenja palic
Nasvet: Vklopite gumb za napise, če ga potrebujete. V gumbu z nastavitvami izberite »samodejno prevajanje«, če govorjenega jezika niste seznanjeni. Morda boste morali najprej klikniti jezik videoposnetka, preden bo vaš najljubši jezik na voljo za prevod.
Primeri uporabe
| Uporablja se v: | Opis: |
|---|---|
| Ojačitev stebra: | Betonskim stebrom se pogosto dodajo armaturne palice, da postanejo močnejši in stabilnejši. Da so palice prave velikosti in oblike, jih je treba upogniti s posebnimi orodji in metodami. |
| Ojačitev tramov: | Armaturne palice se uporabljajo tudi za ojačitev betonskih nosilcev, ki so pomembni za vzdrževanje teže zgradbe. Da se palice prilegajo betonskemu kalupu in zagotavljajo potrebno podporo, jih je treba upogniti v določene oblike in velikosti. |
| Betonske plošče: | Včasih se armaturne palice uporabljajo za krepitev betonskih plošč, kot so tiste, ki se uporabljajo za gradnjo tal ali temeljev. Da bo beton močnejši in stabilnejši, je treba palice upogniti v mrežast vzorec in vstaviti v beton. |
| Nosilne stene: | Armaturne palice se uporabljajo tudi za ojačitev betonskih podpornih sten, ki so narejene za zadrževanje zemlje ali drugih materialov. Palice so upognjene v posebne oblike in velikosti, da se prilegajo strukturi in ji dajejo večjo moč, da prenese pritisk tal. |
| Gradnja mostu: | Armaturne palice se uporabljajo za večjo trdnost in podporo mostov med gradnjo. Da bi se prilegali strukturi in ji zagotovili potrebno podporo, je treba palice upogniti v določene oblike in velikosti. |
| Velike, visoke zgradbe: | Armaturne palice so pomembne za gradnjo visokih zgradb, saj se uporabljajo za ojačitev betonskih stebrov, nosilcev in tal. Palice je treba upogniti v določene oblike in velikosti, da se prilegajo zgradbi in ji dajejo oporo, ki jo potrebuje za držanje teže. |
Zaključek
Ko smo prišli do konca tega pogleda na svet krivljenja palic, je vredno razmisliti o tem, kako pomembna je ta tehnika v inženiringu in gradnji na splošno.
V bistvu gre pri krivljenju palic za oblikovanje surovin v oblike, ki so močne, vzdržljive in lahko prenesejo sile narave in preizkus časa.
Potrebna je kombinacija tehničnega znanja, ustvarjalnosti in reševanja problemov ter pokaže, kako lahko človeška ustvarjalnost spremeni svet okoli nas.
Upogibanje palic je uporabno na več načinov, vendar tudi kaže, kako pomembna sta izdelava in pozornost do podrobnosti v inženirstvu.
Vsak upogib, zasuk in krivulja armaturne palice je priložnost, da jo naredite močnejšo in vzdržljivejšo, vsaka napaka ali spregleda pa lahko ogrozi celotno strukturo.
Kot inženirji je naša naloga, da svoje delo opravljamo skrbno in natančno ter da vemo veliko o materialih in silah, ki so v igri.
Torej, naslednjič, ko boste videli zgradbo ali most iz armiranega betona, se ustavite in pomislite na veščine in umetnost, ki sta bili vloženi v njegovo izdelavo.
In če ste inženir ali študent strojništva, ne pozabite, da upogibanje palice ni samo veščina, ki se je morate naučiti, ampak tudi znak, kako močni sta lahko ustvarjalnost in inovativnost.
Lahko pomagate oblikovati svet okoli nas in zgraditi varnejšo in stabilnejšo prihodnost, če imate prava orodja, znanje in odnos.
Povezave in reference
Priročnik za ojačitev:
https://www.sefindia.org/forum/files/arc_reo_handbook_08ed_136.pdf
Upogibanje in ravnanje armaturnih palic razreda 60.
Delite na...
