Формовочный чех завода ЖБИ по производству лестничных маршей
Федеральное агентство по образованию
Томский государственный
архитектурно-строительный университет
КАФЕДРА «СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
И ТЕХНОЛОГИИ»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по предметам «Проектирование предприятий по производству строительных материалов» и «Технология бетона и железобетонных изделий»
на тему: «Формовочный чех завода ЖБИ по производству лестничных маршей»
Преподаватель
Петров Г.Г.
Исполнитель
Черных Д.В.
Нормоконтролер
Петров Г.Г.
Работа защищена
С оценкой
Томск-2009
СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………
способом производства………………………
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………...32 | |||||||||
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ | |||||||||
Лист. |
Подп. |
Дата. | |||||||
Выполнил |
Черных |
РАСЧЁТНО- |
Стад. |
Лист. |
Листов. | ||||
Консульт. |
Душенин |
У |
3 |
32 | |||||
Руковод. |
Душенин |
ТГАСУ, СФ, 270106. каф. СМиТ, гр. 135.2 | |||||||
Н.контр. |
|||||||||
Зав. каф. |
Кудяков А |
||||||||
ВВЕДЕНИЕ
Сборные железобетонные изделия изготовляют в основном на заводах, рассчитанных на многолетнюю эксплуатацию и выпускающих круглогодично серийную продукцию нескольких сотен типоразмеров
Технологической линией называют совокупность оборудования, используемого для выполнения определенной последовательности операций, конечной целью которых является выпуск железобетонных изделий.
Для каждого вида железобетонных изделий есть свои выигрышные технологии, поэтому в зависимости от геометрической формы изделий, марки и вида бетона, армирования, качества поверхности и т.д. изделия объединяют в группы. Затем для этих групп определяют возможные способы их производства. Производят технико-экономическую оценку предложенных вариантов и окончательно выбирают и проектируют технологическую линию.
Заводское изготовление железобетонных изделий может быть организовано на предприятиях универсального типа, на которых выпускают изделия разнообразного назначения, и на специализированных предприятиях — домостроительных комбинатах, заводах железобетонных конструкций для промышленного строительства и заводах и цехах специальных конструкций.
Производство железобетонных изделий, включающее в себя процессы от подготовки материалов до выдачи готового изделия, может быть организовано по одной из следующих технологических схем
1. Агрегатно-поточный 30-35 % (от общего объема производства ЖБИ);
2. Конвейерный 17-20 %;
3. Стендовый 20-22 %;
4. Кассетный 12-15 %;
5. Полуконвейерный – 12-14 %.
При агрегатно-поточном и
конвейерном способе
- ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
- Характеристика ЖБИ и требовани
я, предъявляемые к нему
Железобетонные лестничные марши ЛМ30.12.15-4
Марка марша |
Основные конструктивные и координационные размеры марша, мм |
Расход материалов |
Масса марша, т | ||||
l |
b |
hом |
lом |
Бетон, м³ |
Сталь, кг | ||
ЛМ30.12.15-4 |
3030 |
1200 |
1500 |
2700 |
0,68 |
18,31 |
1,70 |
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1.1. Элементы лестниц следует изготовлять в соответствии с требованиями настоящего стандарта и технологической документации, утвержденной в установленном порядке, по типовой проектной документации.
Допускается изготовлять элементы лестниц по проектной документации, утвержденной в установленном порядке, отличающиеся типами, основными размерами и показателями материалоемкости от указанных.
1.1.2. Элементы лестниц должны удовлетворять требованиям ГОСТ 13015.0-83:
- по показателям фактической прочности бетона (в проектном возрасте и отпускной);
- по морозостойкости и водонепроницаемости бетона;
- по плотности легкого бетона;
- по истираемости бетона;
- к маркам сталей для арматурных и закладных изделий, в том числе для монтажных петель;
- по отклонению толщины защитного слоя бетона до рабочей арматуры;
- по защите от коррозии.
Элементы лестниц должны
удовлетворять установленным
1.1.3. Марши и площадки должны выпускаться с законченной отделкой верхних лицевых поверхностей.
Допускается по согласованию с потребителем производить поставку маршей и площадок без уложенных накладных проступей, которые должны поставляться в комплекте с маршами или отдельно с предприятия-изготовителя накладных проступей и устанавливаться на марши на строительной площадке.
Примечание. Для лестниц общественных зданий в установленном порядке допускается применять накладные проступи из плит природного камня.
1.1.4. Элементы лестниц следует изготовлять из тяжелого бетона по ГОСТ 26633-85 или легкого бетона плотной структуры по ГОСТ 25820-83.
Взамен ГОСТ 26633-85 постановлением Госстроя СССР от 16 мая 1991 г. N 21 с 1 января 1992 г. введен в действие ГОСТ 26633-91
1.1.5. Нормируемая отпускная прочность бетона элементов лестниц должна составлять (в процентах от класса или марки бетона по прочности на сжатие):
- 70 - при поставке элементов лестниц в теплый период года;
- 80 - при поставке накладных проступей в холодный период года;
- 85 - при поставке маршей и площадок в холодный период года.
1.1.6. Истираемость мозаичного декоративного конструкционного слоя бетона элементов лестниц на щебне из мрамора не должна превышать 1,8 г/см2.
1.1.7. Для армирования элементов лестниц следует применять:
стержневую горячекатаную арматурную сталь классов А-I, А-III по ГОСТ 5781-82 и А-IIIв, изготовляемую из арматурной стали класса А-III, упрочнением вытяжкой, с контролем величины напряжения и предельного удлинения;
- стержневую термомеханическую упрочненную арматурную сталь классов Ат-IIIС и Ат-IVС по ГОСТ 10884--81;
Взамен ГОСТ 10884-81 постановлением Госстандарта РФ от 13 апреля 1995 г. N 214 с 1 января 1996 г. введен в действие ГОСТ 10884-94
- проволоку класса Вр-I по ГОСТ 6727-80 и класса Врп-I по ТУ 14-4-1322-85.
1.1.8. Значения действительных отклонений геометрических параметров элементов лестниц не должны превышать предельных, указанных в табл. 1.
1.1.9. В площадках с каналами для скрытой электропроводки диаметр канала должен быть не более 25 мм, а расстояние от поверхности канала до арматуры площадок - не менее 10 мм.
Таблица 1 – Отклонения геометрических параметров
Наименование отклонения |
Наименование геометрического параметра |
Предельное |
Отклонение |
Марши и площадки
Длина до 4000+5 св. 4000 Ширина Толщина Размеры ребер, полок, выступов, отверстий и каналов Положение выступов, выемок и отверстий Положение закладных изделий:в
плоскости поверхности для то же, для закладных изделий размерами св. 100 из плоскости поверхности Накладные проступи Длина Ширина Толщина |
+5 +6 +5 +3
+5
5
5
10 3
+5 +3 +2 |
Отклонение от прямолинейности |
Прямолинейность профиля лицевой поверхности: ступени марша, площадки или накладной проступи длиной до 2500 на участке 1000 марша или площадки длиной св. 2500 до 4000 на всей длине то же, длиной св. 4000 на всей длине |
2
+3
+4 |
1.1.10. Требования к качеству поверхностей и внешнему виду элементов лестниц - по ГОСТ 13015.0-83. При этом качество поверхностей конструкций (кроме поверхностей, отделываемых в процессе изготовления) должно удовлетворять требованиям, установленным для категорий:
А2 - лицевой, верхней;
А3 - лицевой, нижней и боковых;
А7 - нелицевой, невидимой в условиях эксплуатации.
По согласованию между
изготовителем с потребителем могут
быть установлены вместо указанных
следующие категории
А1 - лицевой верхней, полной заводской готовности;
А5 - лицевой верхней, подготовленной под облицовку керамическими плитками;
А6 - лицевых, нижней и боковых, к которым не предъявляют требования по качеству отделки.
1.1.10.1. В бетоне элементов лестниц, поставляемых потребителю, трещины не допускаются, за исключением усадочных и других поверхностных технологических трещин на нижней и торцовых поверхностях элементов, ширина которых не должна превышать 0,2 мм.
1.1.10.2. Поверхность мозаичного декоративного конструкционного слоя площадок и накладных проступей должна иметь равномерное (или предусмотренное проектной документацией) распределение мраморного щебня. В первом случае участки без мраморного щебня площадью более 3 см2 не допускаются.
1.1.10.3. На поверхностях площадок, облицованных керамической плиткой, перепад между керамическими плитками по высоте и отклонению по толщине растворных швов не должен превышать 1 мм.
1.1.11. Изделия и материалы, применяемые для отделки элементов лестниц, должны удовлетворять требованиям государственных стандартов или технических условий на эти изделия и материалы.
- Режим работы и производственная программа предприятия
При технологических расчетах заводов сборного железобетона режим работы принимают по нормам технологического проектирования предприятий сборного железобетона.
Режим работы предприятия определяет расчет потоков и количества сырья, расчет технологического оборудования, списочный состав рабочих.
Таблица 2 - Режим работы для завода производящего лестничные марши
Номинальное количество рабочих суток в 1 год |
260 |
Количество рабочих смен в сутки без тепловой обработки |
2 |
Количество рабочих смен в сутки по приему сырья и материалов и отгрузке готовой продукции железнодорожным транспортом |
2 |
Продолжительность рабочей смены, часов |
8 |
Таблица 3 - Производственная программа предприятия
в год |
в сутки |
в смену |
в час | |||||
м3 |
шт. |
м3 |
шт. |
м3 |
шт. |
м3 |
шт. | |
ЛМ30.12.15-4 |
16000 |
23529 |
61,5 |
91 |
30,75 |
45 |
3,8 |
6 |
С учетом потерь |
16640 |
24470 |
64 |
94 |
32 |
47 |
4 |
6 |
- Характеристика сырьевых материалов
Качество сырьевых материалов применяемых для приготовления бетона класса В25 тяжелый (марка 300), должно обеспечивать выполнение технических требований к бетону, установленных в соответствии с ГОСТ 17538-82.
Состав:
1 Цемент М400
2 Щебень из гравия Мк=5-10
3 Песок Мк=1,5-2 Вознесенского месторождения
4 Вода
Удобоукладываемость ОК 1-4 см
Подробная характерристика сырьевых материалов приведена в таблицах 4,5 и 6.
Таблица 4 - Характеристика крупного заполнителя
Вид заполнителя |
плотность |
Остатки на ситах |
Пустотность, % |
Содержание пластинчатых зерен | ||||
20 |
10 |
5 |
2,5 | |||||
ист |
нас | |||||||
Щебень из гравия |
2640 |
1550 |
5,1 5,1 |
58,9 63,4 |
31,3 94,7 |
4,7 99,4 |
43,2 |
12,7 |
Таблица 5 - Характеристика вяжущего
Вид цемента |
Завод изготовитель |
Нормальная густота цементного теста, % |
Сроки схватывания, час-мин |
Предел прочности, МПа |
Марка цемента | ||
начало |
конец |
изгиб |
сжатие | ||||
ПЦ |
Топки |
25,9 |
0-55 |
2-45 |
5,4 |
41,2 |
400 |
Таблица 6 – Физико-механические свойства мелкого заполнителя
месторождение |
Остатки на ситах |
Мк |
Плотность |
Пустотнось |
Содерж. глистых | |||||
2,5 |
1,25 |
0,63 |
0,315 |
0,16 |
истин |
насып | ||||
Вознесенское |
4,5 4,5 |
4 8,5 |
3,5 12 |
63,5 75,5 |
18,5 94 |
1,95 |
2600 |
1405 |
46 |
11,5 |
- Расчет состава бетона
Расчет состава тяжелого бетона методом абсолютных объемов:
где: Ц, В, П, Щ – соответственно расходы на 1 м³ бетонной смеси цемента, воды, песка и щебня, кг.
ρц, ρв, ρп, ρщ – истинные плотности этих материалов, кг/м3.
; ; ; - абсолютные объемы материалов, м3.
Количество материалов рассчитывают на 1 м³ плотной бетонной смеси.
Определяют водоцементное отношение (В/Ц), исходя из требуемой марки бетона, при использовании цемента определенной активности и с учетом вида качества исходных материалов по формуле:
Определяем расход воды, который зависит от крупности щебня и подвижности бетонной смеси. Щебень крупностью (Д) – 5-10 и подвижность бетонной смеси 1 - 4 см, следовательно, по таблице, расход воды составит: В=205 л/м³
Определяем расход цемента по формуле:
Определяем расход крупного заполнителя на 1 м³ бетонной смеси по формуле:
где: - соответственно, истинная и насыпная плотность крупного заполнителя, кг/м³;
α – коэффициент раздвижки зерен заполнителя, находится по таблице, в зависимости от В/Ц и расхода цемента;
Vпуст – объем пустот, м³.
Определяем расход мелкого заполнителя на 1 м³ бетонной смеси по формуле:
Таблица 7 - Потребное количество сырьевых материалов
Материалы |
Расход материалов на 1 м3 |
Расход материалов, т | |||
год (103) |
сутки |
смена |
час | ||
Цемент С учетом потерь |
360 374,4 |
5760 5990 |
22140 23025,6 |
11070 11512,8 |
1368 1422,7 |
Песок С учетом потерь |
455 473,2 |
7280 7571,2 |
27982,5 29101,8 |
13991,2 14550,9 |
1729 1798,2 |
Щебень С учетом потерь |
1321 1373,8 |
21136 21980,8 |
81241,5 84488,7 |
40620,7 42244,3 |
5019,8 5220,4 |
Вода С учетом потерь |
205 213,2 |
3280 3411,2 |
12607,5 13111,8 |
6303,7 6555,9 |
779 810,1 |
Расход сырьевых материалов на 1 м³:
Ц=360кг,=0,36т
Щ=1321кг=1,321т=0,852м³
П=455кг=0,455т=0,323м3
В=205кг=0,205т
- ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
- Проектирование склада сырьевых материалов
- Склад заполнителей
Исходными данными для проектирования складов заполителей является расход заполнителей в год.
Зная расход заполнителей и номенклатуру выпускаемых изделий составляем ведомость расхода продукции с учетом потерь.
Исходя из фактического использования склада необходимо принимать следующие запасы:
- сырья с доставкой автотранспортом 3-4 сут,
- дальнепривозного сырья:
- доставка автотранспортом на расстояние >40км. 4-6 сут,
- доставка ж\д транспортом:
- до 500км
10 сут, - до 1000км
15 сут.
Емкость склада крупного заполнителя определяют по формуле:
Vк=(Q×g×n×k1×k2)/Bp=(16000×0,
Q-годовая производительность предприятия, м³;
g-расход заполнителя на 1 м3 продукции, м³;
n-запас на складе, сут;
k1-коэфициент разрыхления =1,2;
k2-коэф. учитывающий потери при транспортировке и хранении = 1,02;
Bp-годовой фонд рабочего времени, сут.
Мелкого заполнителя:
Vм=(Q×g×n×k1×k2)/Bp=(16000×0,
Таким образом, емкость склада заполнителя:
V=Vк+Vм=641,7+243,3=885 м³.
Зная емкость склада, выбираем его тип в зависимости от климатических условий района строительства.
- Склад цемента
Процесс проектирования склада цемента сводится к привязке типовых проектов в зависимости из требований вместимости, места строительства и других ТЭП.
Требуемую вместимость склада цемента определяют по формуле:
Vц=(Цг×Пц/Вр)×Ки×Кт=(5760×7/
Цг-годовая потребность завода в цементе, т;
Пц-нормативный запас цемента в сутках:
Ж\д транспорт 7-10;
Автотранспорт 5-7;
Ки-коэфициент использования технологического оборудования (0,94);
Кт- коэфициент учитывающий потери при транспортировке (1,02).
Исходя из рассчетной емкости склада цемента, выбираем его тип.
- Склад арматуры
Производство арматурных
изделий предусматривает
Площадь для складирования арматурной стали и металла определяется по формуле:
Fа=Пга×na/Вр×Киа×gа=430,8×20/
Пга - годовая потребность арматурной стали или металла, т;
nа - нормативный запас арматурной стали (20-25 сут.);
Вр-годовой фонд рабочего времени (260 сут);
Киа - коэфициент учитывающий неполноту использования склада (0,33-0,5);
gа - масса арматурной стали или металла, размещенной на складе т/м²=1.
- Проектирование БСЦ
Основным критерием выбора типа БСЦ являются:
- производственная программа предприятия;
- вид бетонных и растворных смесей;
- коэффициент использования БСЦ.
Требуемая часовая производительность БСЦ определяется по формуле:
Пбч=Пбп×к1/к2=6,8×1,25/0,7=12,
Пбп - рассчетная часовая потребность бет. смеси, м³;
к1-коэффициент резерва производства (1,2-1,25);
к2-коэффициент
1 пост=0,7;
2 поста и более=0,8.
Далее определяем количество бетоносмесителей.
Выбор бетоносмесителя ведется на основе характеристик бет. смеси, требуемой производительности и производительности самого смесителя.
N=Пбч/Qц×Кис=12,14/34,944×0,
Qц - производительность бетоносмесителя, м³/ч;
Кис – коэффициент использования оборудования (0,95-0,97).
Принимаем бетоносмеситель типа СБ-62 (С-951) принудительного действия.
Производительность
Qц=(V×n×M×Кис`)/1000=(1200×40×
V - объем смесительного барабана, л;
n - число замесов в час;
M - выход готовой смеси, л;
Кис` - коэффициент использования бетоносмесителя по времени (0,91).
Принимаем 1 бетоносмеситель типа С-951 принудительного действия. Требуемое количество и объем отсеков расходных бункеров определяют исходя из производительности цеха, вида приготовляемой бетонной смеси, применяемых сырьевых материалов и их запаса (согласно ОНТП 7-85)
Исходя из рассчетов принимаем односекционный, автоматизированный БСЦ по типовому проекту 409.
- Проектирование формовочного производства
- Проектирование линии с агрегат
но-поточным способом производства
При агрегатно-поточном способе изделия формуют с помощью специальных машин на посту формования, а затем перемещают мостовым краном в камеры тепловой обработки. По окончании тепловой обработки изделия распалубливают, а формы готовят для последующего производства. После приемки ОТК готовые изделия отправляются на склад. Преимуществом этого способа является возможность изготовления изделий широкой номенклатуры (предпочтительно длиной до 12 м, шириной до 3м, и высотой до 3м), достаточно полной механизацией и частичной автоматизацией процессов, осуществление четкого пооперационного контроля. Кроме того, технологические линии с агрегатно-поточным способом производства обладают небольшим капиталовложение, по сравнению с другими способами, и ускоренными сроками строительства.
В состав технологических линий с агрегатно-поточным способом входят следующие основные агрегаты: формующая машина или бетоноукладчик с виброплощадкой, формоукладчик, установка для нагрева или механического натяжения арматуры, камера тепловой обработки, а также посты распалубки, чистки и смазки форм, складирования полуфабрикатов, резервных форм и готовых изделий (в зимнее время), ремонта и доводки форм, стенд для испытания готовых изделий.
Подготовку форм на данной линии осуществляют на постах чистки, смазки и армирования изделий. Предварительное натяжение осуществляют для изделий длиной 6 м электромеханическим способом, а длиной 12 м - механическим. Бетонную смесь подают по эстакаде и укладывают в формы бетоноукладчиком. Уплотнение производят производят на виброплощадке. Термообработку осуществляют в пропарочных камерах ямного типа с сопловой подачей пара. Для транспортирования форм используют автоматические захваты.
Требуемое количество формующих машин при изготовлении однотипных изделий определяют по формуле:
Nфм=Пг×Тц/Врч×n×Vu×Киа=16000×
Тц - время одного цикла формования, ч;
Врч - годовой фонд рабочего времени=4160;
n - число одновременно формуемых изделий;
Vu - объем бетона в изделии, м³.
Требуемая условная грузоподъемность виброплощадки:
Qв=Qф+Qб+Qщ=2,72+2,74+0,26=5,
Qф - масса формы, т;
Qб - условная масса бетонной смеси в форме, т;
Qщ - условная масса пригрузочного щита, т.