Металлорежущие станки. Арматура и сварка арматуры.

Обработка и упрочнение арматурной стали: вытяжка, сплющивание, волочение (протяжка)

Предел текучести горячекатаной стали, поставляемой металлургической промышленностью для изготовления арматуры железобетонных конструкций, может быть повышен путем ее механического упрочнения.

Механическое упрочнение позволяет уменьшить расход стали на армирование железобетонных конструкций. В строительной практике наибольшее распространение получили следующие способы механического упрочнения арматурной стали: вытяжка, сплющивание и волочение.

Вытяжка арматуры

Сущность способа механического упрочнения арматурной стали вытяжкой заключается в растяжении стальных арматурных стержней до напряжений, превышающих предел текучести. При этом удлинение стержней достигает величины 3,5—4,5% для сталей марки 25Г2С (35ГС) и 5,5% для стали марки Ст.5, стержень длиной 10 м удлиняется соответственно на 350—450 и 550 мм.

После прекращения вытяжки, вызвавшей текучесть стали, стержень вследствие упругости укорачивается на длину, равную 2—3 мм на метр длины (в нашем примере на 20—30 мм). Остальная величина удлинения сохраняется. После такой вытяжки сталь приобретает новые механические свойства. Новый предел текучести ее равен величине напряжений, при которых произведена вытяжка стержня. Предел прочности стали не увеличивается, сталь становится более хрупкой. Так, предел текучести и предел прочности стали 25Г2С (35ГС) до упрочнения соответственно равны 4000 и 6000 кг/см2, а после упрочнения — 5500 и 6000 кг/см2.

Упрочнение стали вытяжкой рекомендуется производить с замером величины растягивающей силы, т. е. при контроле напряжения. Это обеспечивает постоянство величины вновь полученного более высокого предела текучести, что в свою очередь позволяет уменьшить на 12—15% сечение арматуры за счет гарантированной однородности свойств стали.

Если при упрочнении стали марок Ст.5 и 25Г2С усилие достигло заданной величины, а удлинение не дошло до установленного предела, вытяжку прекращают, считая стержень упрочненным. Если, наоборот, удлинение достигло предела, а усилие не дошло до заданного, вытяжку прекращают и стержень отбраковывают. Этот стержень можно применять, но с уменьшенным пределом текучести.

В процессе упрочнения вытяжкой арматурные стержни одновременно проходят испытания на растяжение, так как стержни из доброкачественной стали выдержат установленное для них напряжение, а стержни с дефектами разорвутся.

Арматурную сталь упрочняют вытяжкой на специальных установках, имеющих механический или гидравлический домкрат.

Принципиальные схемы установок с механическим или гидравлическим домкратом даны на рисинке ниже.

Установка ЮФ конструкции ЦНИЛ-3 для упрочнения стержневой арматуры диаметром 10—18 мм Заданное усилие в установках с механическим приводом контролируют при помощи динамометра. Заданное усилие в установках с гидравлическим домкратом что расположен внизу контролируют по манометру,- имеющемуся на линии нагнетания масла в цилиндр домкрата. Удлинение при упрочнении стержней вытяжкой определяют по измерительной линейке, закрепленной на машине.

Для упрочнения арматурной стали вытяжкой в строительной практике часто пользуются машинами, применяемыми для натяжения арматуры на стендах.

Установка с гидравлическим приводом для упрочнения арматурной стали вытяжкой На рисунке показана установка для упрочнения арматурной стали вытяжкой, снабженная натяжной машиной СМ-513 с гидродомкратом 60 т и ходом поршня 800 мм. Установку стендового типа для упрочнения стержневой арматуры диаметром до 32 мм и длиной 24 м обслуживает звено в составе машиниста 5-го разряда и арматурщика 2-го разряда. Машинист управляет машиной и контролирует показания манометра и удлинение стержня. Арматурщик подает к установке стержни, закрепляет их в захватах машины, следит в процессе вытяжки за положением захватов, снимает готовые стержни.

Стержневую арматурную сталь упрочняют после сварки стыков, так как во время сварки происходит разогрев стали, при котором восстанавливаются свойства, имевшиеся до упрочнения вытяжкой, т. е. утрачивается повышение предела текучести.

Так как во время вытяжки в стержнях создаются напряжения большие, чем во время работы под нагрузкой в готовой железобетонной конструкции, то одновременно с вытяжкой проверяется прочность сварных стыков в арматуре.

Сплющивание стали

Сплющивание в холодном состоянии производят на специальных станах БА-49 и МА-50. В результате сплющивания повышается предел текучести стали и улучшается сцепление арматурного стержня с бетоном.

В настоящее время холоднооплющенная сталь периодического профиля применяется очень редко, так как промышленность обеспечивает строительство горячекатаной сталью периодического профиля.

Холоднооплющенная сталь периодического профиля представляет собой круглые стержни из стали марки Ст. 3 или реже марки Ст. 5 с вмятинами в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Волочение (протяжка)

Механическое упрочнение арматурной стали волочением заключается в протяжке катанки или проволоки при обычной температуре через специальные калиброванные отверстия — фильеры.

Схема работы волочильной установки Фильеры изготовляют из материалов, твердость которых превосходит твердость упрочняемой стали. Диаметр фильера должен быть на 0,5—1 мм меньше диаметра протягиваемой проволоки. Допустимое уменьшение диаметра проволоки за один проход равно примерно 10%. В результате волочения получается «наклеп», и сталь приобретает повышенный предел текучести.

Перед началом волочения проволоку очищают от ржавчины и окалины, конец ее заостряют, пропускают через отверстие фильера и укрепляют на волочильном барабане, который затем приводится во вращение и протягивает всю бухту через фильер. Сталь, упрочненная волочением (холоднотянутая проволока), имеет ровную гладкую поверхность, благодаря которой снижается величина поверхностного сцепления металла с бетоном.

Холоднотянутую проволоку применяют в железобетонных конструкциях исключительно в виде сварных каркасов и сеток.

Для изготовления арматурных элементов (отдельных стержней, сеток и каркасов из арматурной стали) сталь подвергают механической обработке, включающей следующие операции: чистка стержневой арматуры, правка и резка; правка и резка катанки или проволоки; гнутье стержневой арматуры, сеток и хомутов.

Мощность и типы станочного оборудования для механической обработки арматурной стали выбирают в соответствии с диаметром арматурной стали и, следовательно, с усилиями, требуемыми для этих операций. Парк станков для механической обработки арматуры классифицируется по двум основным группам: станки для обработки арматурной стали диаметром от 4 до 16 мм и станки для обработки диаметром более 16 мм.

На рисунке показан комплекс основных операций механической обработки арматуры и последовательность их выполнения. Как видно из схемы, изготовление арматуры железобетонных конструкций разбито на два потока. В одном потоке изготовляется арматура из холоднотянутой проволоки и катанки диаметром до 16 мм, поставляемой в бухтах. Такую арматуру принято называть легкой. В другом потоке изготовляется арматура из стержневой стали диаметром от 16 до 40 мм, которую принято называть средней и диаметром свыше 40 мм тяжелой.


Рекомендую - Смотреть все статьи
Это Ваш бизнес - Механическая обработка арматурной стали ? Разрекламируйте его!