Цех по производству предварительно напряженных плит - покрытий промышленных зданий

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………………...2

1. НОМЕНКЛАТУРА ПРОДУКЦИИ ………………………………………………….4

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ……………..……………………………………….6

2.1. Выбор и обоснование режима  работы цеха ……………………………………….6

2.2. Выбор и обоснование способа  производства …………………………..………....7

2.3. Технологическая схема производства  ……………………………………………..8

      2.3.1. Описание технологического процесса …………………………………...….9

2.4. Расчет общей производительности цеха и производительности по переделам…………………………………………………………………………………10

2.5. Сырье и полуфабрикаты…………………………………………………………….11

2.6. Расчет и выбор основного технологического и транспортного оборудования…………………………………………………………………………......15

2.6.1. Расчет производительности  агрегатно-поточной линии …………..............15

2.6.2. Технологический  расчет камеры тепловой обработки  и необходимого

 количества форм……………………………………………………….…………….17

2.6.3. Расчет бетоносмесительного  узла………………….…………………………19

       2.6.4. Организация производственного контроля и качества готовой продукции.20

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА  РАБОЧИХ И ЦЕХОВОГО ПЕРСОНАЛА……………………………………………………………………………..23

4. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ……………….………..25

5. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ  ТРУДА И ПРОТИВОПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ…….…………………………………………………………………..27

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………………….………..……………………....29

Подп. и дата

Инв. № подл.

Взам. инв №

Подп. и дата

МГСУ  СТ 09-2671/2013 КП

Изм.

Кол.уч.

Лист

№докум.

Подп.

Дата

Инв. № подл.

Руководитель

Александрова

Цех по производству

предварительно напряженных плит покрытий промышленных зданий.

Лит.

Лист

Листов

Студент

  Самойлова

А

1

29

ТВВиБ

Пояснительная записка

ВВЕДЕНИЕ.

В данном курсовом проекте разработан цех по производству предварительно напряженных плит покрытий производительностью 45 тыс. м³ в год.

Под предварительно напряженными понимают железобетонные конструкции, элементы, изделия, в которых предварительно, т.е. в процессе изготовления, искусственно созданы в соответствии с расчетом начальные напряжения растяжения в части или во всей рабочей арматуре и обжатие всего или части бетона.

Обжатие бетона в предварительно напряженных  конструкциях на заданную величину осуществляется предварительно натянутой арматурой, стремящейся после отпуска натяжных устройств возвратиться в первоначальное состояние. При этом проскальзывание арматуры в бетоне исключается их взаимным естественным сцеплением, а при недостаточности естественного сцепления - специальной искусственной анкеровкой торцов арматуры в бетоне. Начальное предварительное напряжение арматуры, создаваемое в результате искусственного натяжения арматуры, после отпуска натяжных устройств снижается за счет относительного упругого обжатия бетона.

С течением длительного времени  потери предварительного напряжения арматуры существенно увеличиваются за счет усадки и ползучести бетона и арматуры, релаксации напряжений арматуры и многих других факторов.

Предварительно напряженные конструкции  часто оказываются экономичными для зданий и сооружений с такими пролетами, нагрузками и условиями работы, при которых применение железобетонных конструкций без предварительного напряжения технически невозможно или вызывает чрезмерно большой перерасход бетона и стали для обеспечения требуемой жесткости и несущей способности конструкций. Применение предварительного напряжения позволяет наиболее рационально выполнять стыки сборных элементов конструкций, обжимая их напрягаемой арматурой. При этом существенно сокращается расход дополнительного металла в стыках или совсем отпадает необходимость в его применении.

Предварительное напряжение позволяет  расширить использование сборных  и сборно-монолитных конструкций  составного течения, в которых бетон  повышенной прочности применяется  только в заранее изготовленных  предварительно напряженных элементах, а основная или значительная часть конструкций выполняется из тяжелого или легкого бетона, не подвергаемого предварительному напряжению.

Широкому применению железобетона в строительстве способствуют:

1. Высокая индустриальность изготовления и монтажа конструкций;
2. Универсальность свойств железобетонных изделий;
3. Высокая долговечность железобетона;
4. Возможность значительного расширения производства железобетона за счет использования больших запасов сырьевых материалов (песка, гравия, щебня, вяжущих веществ, искусственных пористых заполнителей), а также различных отходов производства (металлургических и топливных шлаков, золы и т.д.).

Плиты покрытий железобетонные предназначены для покрытия жилых, общественных и производственных зданий, эксплуатируемых в условиях неагрессивной, слабоагрессивной и среднеагрессивной степени воздействия газовой среды.

Без них невозможно построить ни одного строительного объекта, будь это жилое здание или какой  другой производственный строительный объект. Вот поэтому, особой популярностью и пользуются  плиты покрытия (железобетонные плиты). Стоит отметить, что они отличаются своей надежностью, стойкостью и долговечностью.

Подп. и дата

Инв. № подл.

Взам. инв №

Подп. и дата

Инв. № 

Цех по производству предварительно напряженных плит покрытий

Лист

2

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Самые ходовые на сегодня - это так называемые плиты покрытия предварительного напряжения. Потому что при их производстве применяются исключительно материалы самого высокого качества. Во- вторых, плиты покрытия имеют основу стального каркаса из стали высокого качества, в третьих, благодаря инженерной технологии производства и техники, стальной каркас подвергается предварительному напряжению, а только потом заливается составом бетона высокого качества.

В итоге всего производственно  технологичного процесса получаться высокопрочная монолитно эластичная конструкция, способная выдержать высокие запредельные нагрузки.

Данный продукт отличается высокими показателями прочности. Плиты изготавливаются таким образом, чтобы геометрические параметры полностью соответствовали ГОСТу. Для этого применяются инновационные технологии. Возможен выпуск различных типоразмеров, в том числе по длине с любым шагом.

Несмотря на простоту устройства плиты покрытия должны быть подняты на высоту, но из-за их тяжеловесности это можно сделать только посредством крановой спецтехники. При монтаже под ними обязательно должен быть пол из связывающего бетона, края их не должны доходить до края стены на расстояние пять сантиметров. Последнее требование необходимо учесть для последующего правильного утепления сооружения.

Работают такие железобетонные изделия на изгиб, поэтому качественно  могут быть изготовлены только в  заводских условиях. Для этого предварительно подготавливают напряженный бетон. Любая плита покрытия оптимально подходит для конкретных целей. Некоторые предпочтительны для каналов, другие используют при строительстве дорог. Как правило, применяют многопустотные плиты, они могут быть различных типов.

Плита: Горизонтальный плоскостной элемент сооружения, предназначенный для      восприятия вертикальных эксплуатационных нагрузок и передачи их на несущие        элементы.

Плиты применяются в строительстве зданий и сооружений различного назначения и   выполняют разнообразные функции (несущую, ограждающую, звукопоглощающую и    т. п.).

Покрытие: Комплекс несущих и ограждающих элементов крыши, включающий плиты. Покрытия применяются главным образом для изоляции находящихся под ним помещений от внешних воздействий.

Подп. и дата

Инв. № дубл.

Взам. инв. №

Подп. и дата

Инв. № подл.

Цех по производству предварительно напряженных плит покрытий

Лист

3

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

1. Номенклатура продукции.

Железобетонные плиты  покрытия изготавливаются согласно ГОСТ 28042-89, серии 1.465.1 и применяются для покрытия крыш производственных зданий и сооружений.

Железобетонные ребристые  плиты покрытия промышленных зданий применяют для скатных и плоских кровель. Типовые плиты производят Зх12м, массой до 7,1т и 3х6м, массой до 2,7т., высота плит может меняться – от 25 до 45 см. Типовые плиты имеют П-образное сечение и состоят из системы продольных и поперечных ребер и монолитно связанной с ними плоской полкой толщиной 30 мм.

Существует большое  количество типов плит покрытия, однако на практике чаще всего встречаются  плиты марки ПГ. Это предварительно-напряженные  ребристые плиты длиной 6 либо 12 метров и шириной 1,5 либо 3 метра.

Плиты длиной 6 метров изготавливают из тяжелого бетона марок М250 – М-300 по прочности. Покрытия же длиной 12 метров из бетона только марки М-400.

           Вне зависимости от типа, все плиты имеют маркировку, которая состоит из букв и цифр, разделенных дефисом. В маркировке указывают типоразмер плиты, порядковый номер по несущей способности, вид бетона или используемой арматуры.

2ПГ6-3 AVТ

           2ПГ6 - тип плиты (без проёмов в потолке);

2 - ширина плиты;

6 - длина плиты;

3 - порядковый номер  по несущей способности;

AVТ - класс напрягаемой арматуры.

Плиты покрытия можно  разделить на сборные и монолитные. Наиболее распространенным является первый вариант. При изготовлении плит любого типа применяется сетка армирования, которая покрывается слоем бетона. Плита также имеет в своей конструкции стальные элементы, с помощью которых она крепится к другим плитам.

 Применение данных материалов обуславливает качественные характеристики плит: влагостойкость, долговечность и прочность, пожарная безопасность. Некоторые виды плит способны выдерживать нагрузки, достигающие 1500 кг на квадратный метр.

Плиты покрытия можно  классифицировать по их применению. Существуют специальные виды для покрытия сельскохозяйственных, промышленных зданий, а также подкладные плиты. Последние используются для укладки под тяжелые фундаменты для увеличения площади опоры.

Типы плит покрытия ребристых ПВ и ПГ:

• тип ПГ – это плиты, не имеющие проема в полке;

• тип ПВ – изделия  с проемом в полке, который  предназначен для пропуска воздуховода  вентилятора, расположенного на крыше, или вентиляционной шахты. В данном случае возможно 3 вида специальных отверстий – 400мм, 700мм и 1000 мм, соответственно которым они обозначаются цифрами 1, 2, 3.

 Плиты перекрытий ребристые типа ПРТм, ПР и П:

• П, ПР – это простые ребристые плиты;

• ПРТм – тип плит, которые предназначены выдерживать  большие нагрузки. Ребристые плиты  перекрытий подобного рода выпускаются  исключительно из тяжелого бетона, а кроме того, предварительно армируются напряженной арматурой. Маркировка «ПРТм» обозначает, что такая плита предназначена под тяжелую нагрузку, да еще и модернизирована.

Подп. и дата

Инв. № подл.

Взам. инв №

Подп. и дата

Инв. № подл.

Цех по производству предварительно напряженных плит покрытий

Лист

4

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Плиты ребристые  перекрытий, в зависимости от того, каким именно образом они опираются  на ригели каркаса, подразделяются на два типа:

• тип 1П - это опирание на полки ригелей и могут иметь 8 типоразмеров (1П1 - 1П8), при этом, для плит 1П1-1П6 характерно наличие напряженной арматуры, а тип плит 1П7 и 1П8 имеет ненапрягаемую арматуру;

• тип 2П – предполагает опирание на верх ригелей. Эти железобетонные изделия существуют только одного типоразмера 2П1 и характеризуются использованием в процессе их производства напряженной продольной арматуры.

Номенклатура  изготовляемой продукции

Подп. и дата

Инв. № дубл.

Взам. инв. №

Подп. и дата

Инв. № подл.

Цех по производству предварительно напряженных плит покрытий

Лист

5

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

2.Технологическая часть.

2.1. Выбор и обоснование режима работы цеха.

Режим работы цеха характеризуется  числом рабочих дней в году и количеством  смен в сутки и устанавливается  согласно нормам технологического проектирования.

            При определении мощности предприятий, технологических линий и расчетного годового времени работы технологического оборудования следует принимать:

-число рабочих суток  на выгрузку сырья с железнодорожного  транспорта – 365;

-номинальное количество  рабочих суток в году – 260;

-количество рабочих смен в сутки (кроме тепловой обработки) – 2;

-количество рабочих  смен в сутки (для тепловой обработки) – 3;

-количество рабочих смен в сутки по приему сырья и материалов и отгрузки готовой продукции – 3.

Количество рабочих  суток в году 260 принимается из расчета, что рабочая неделя составляет 5 дней.

При 5-дневной рабочей  неделе режим работы принимается: при  двух сменах – 8 часов, всего 16 часов  в сутки, кроме того, два перерыва на обед по 1 часу.

Годовой фонд времени  работы основного технологического оборудования для агрегатно-поточного способа производства рассчитывается по формуле

C=K_об*N,

где К_об – коэффициент использования оборудования, равный 0,943;

      N – количество рабочих дней в году, 260.

Итоговые данные по запроектированным режимам сводим в табл.1.

Режим работы предприятия

Таблица 1.

Подп. и дата

Инв. № подл.

Взам. инв №

      Подп. и дата

Инв. № подл.

Цех по производству предварительно напряженных плит покрытий

Лист

6

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

 2.2. Выбор и обоснование способа производства.

В настоящее время  для изготовления предварительно напряженных плит применяется следующие технологические схемы производства: агрегатно-поточная и конвейерная. Плиты покрытий изготовляют из бетона классов В20 по агрегатно-поточному и конвейерному способам.

Агрегатный  способ получил широкое распространение и при небольших капитальных затратах он допускает выполнение широкой номенклатуры изделий. Гибкость агрегатной линии путем смены и переналадки оборудования позволяет производить другие типы изделий; при относительно несложном технологическом оборудовании высокий съем продукции с одного метра кубического пропарочных камер, значительно уменьшат трудоемкость производства и снизят себестоимость продукции.

       При агрегатно-поточном способе производства изделия формуют на виброплощадке или специально оборудованных установках-агрегатах, состоящих из формовочной машины, машины для распределения бетонной смеси по форме.

Отформованные изделия  в формах мостовым краном перемещают в камеры тепловой обработки бетона для твердения.

Завершающая стадия - выдачи изделия из камеры и их распалубка на специальном посту. После приемки изделий ОТК их направляют на склад, а освободившиеся формы подготавливают к очередному технологическому циклу и возвращают на формовочный пост.

       На каждом посту выполняется одна или несколько технологических операций, после чего форма, в которой бетонируется изделие, перемещается на следующий пост. Особенностью этого способа производства является поточность без принудительного ритма. Ритм формовки и уплотнения бетонных изделий не связан, так как при конвейерном производстве показываются только схемы с ритмом тепловлажностной обработки железобетонных изделий. Одним из основных преимуществ таких заводов является возможность более быстрого их возведения при меньших капитальных затратах. Кроме того,  этот способ производства является более «гибким», то есть позволяет легко переналаживать технологию с одного вида изделий на другой и тем самым увеличивать номенклатуру выпускаемых изделий.

       Конвейерный способ - усовершенствованный поточно-агрегатный способ формования железобетонных изделий. При конвейерном способе технологический процесс расчленяется на элементные процессы, которые выполняются одновременно на отдельных рабочих постах.

      При конвейерном способе формы с изделиями перемещаются от одного поста к другому специальными транспортными устройствами, каждое рабочее место обслуживается закрепленным звеном. Для конвейера характерен принудительный ритм работы, т.е. одновременное перемещение всех форм по замкнутому технологическому кольцу с заданной скоростью. Весь процесс изготовления изделий разделяется на технологические операции, причем одна или несколько из них выполняются на определенном посту.

Сооружение заводов  по конвейерной схеме производства требует больших капиталовложений и связано с более длительными сроками строительства, чем при сооружении заводов с поточно-агрегатной схемой производства. При конвейерной схеме себестоимость продукции ниже а, следовательно, срок окупаемости завода будет меньше.

Учитывая все вышеизложенные особенности, при разработке формовочного цеха заданной производительности целесообразно применение агрегатно-поточной технологии.

Подп. и дата

Инв. № дубл.

Взам. инв. №

Подп. и дата

Инв. № подл.

Цех по производству предварительно напряженных плит покрытий

Лист

7

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

2.3. Технологическая схема производства.

Подп. и дата

Инв. № дубл.

Взам. инв. №

Подп. и дата

Инв. № подл.

Цех по производству предварительно напряженных плит покрытий

Лист

8

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

2.3.1. Описание технологического процесса.

Производство железобетонных ребристых  плит покрытия организованно по агрегатно – поточной технологии с тепловой обработкой. Напряжение арматуры предусмотрено электротермическим способом.

Технологический процесс изготовления плит включает следующие операции:

Подготовка форм. Подготовка форм включает операции чистки и смазки рабочих поверхностей формы. Чистка формы осуществляется стальными скребками. Отходы убирают в бадью для отходов. Смазка на рабочие поверхности формы наносятся при помощи удочки - распылителя. Смазка должна быть нанесена равномерно, тонким слоем. Не допускаются потеки.

Армирование. Арматура в виде отдельных стержней, сеток, каркасов и закладных деталей из арматурного цеха подается к месту армирования форм. Стержни укладывают для предварительного нагрева на контакты электронагревательной установки и включают её. После окончания нагрева стержни укладывают в форму в проектном положении с закреплением концов в упорные гнезда, затем устанавливают в проектном положении, сетки закладные изделия и закрепляют между собой вязальной проволокой. Для обеспечения проектного расположения арматуры и защитного слоя бетона устанавливают прокладки из плотного цементно – песчаного раствора.

Сборка форм. Борта формы поднимают и устанавливают в проектном положении, фиксируют винтовыми зажимами.

Формование. Готовую к формовке форму при помощи мостового крана устанавливают на виброплощадку. Бетонная смесь из БСЦ по бетоновозной эстакаде при помощи раздаточного бункера подается в накопительный бункер бетоноукладчика. Из бетоноукладчика бетонная смесь распределяется в форму, разравнивается ручным инструментом и уплотняется вибрацией. При бетонировании следует обратить внимание на тщательное заполнение бетоном опорных зон продольных ребер. Поверхность свежеотформованного изделия замазывают ручным инструментом, освобождают петли, затем форму при помощи мостового крана перемещают и устанавливают в пропарочную камеру для тепловой обработки.

ТВО: рекомендуемый режим пропарки:

  Предварительная выдержка 2 ч.

  Подъем температуры 

  Изотермический прогрев 3,5ч.

  Остывание 2ч.

Распалубка. После окончания тепловой обработки форму при помощи крана вынимают из камеры и устанавливают на пост распалубки. На посту распалубки форму раскрепляют, раскрывают борта, обрезают напрягаемые стержни. Передача предварительного напряжения должно производиться плавно. Применяют специальные приспособления для предварительного разогрева концевых участков с последующей их резкой.

Обрезку следует производить ближе  к торцу изделия, чтобы они  не выступали за торец ребра больше чем на 10мм. Изделие стропуют, перемещают и устанавливают на пост доводки.

Доводка, маркировка. На посту доводки устраняют дефекты, очищают закладные детали, заделывают концы арматуры цементным раствором толщиной 10мм и битумным лаком. Готовые изделия маркируют и предоставляют отделу технического контроля.

Складирование. Принятые ОТК изделия устанавливают на самоходную тележку, перемещают на склад готовой продукции. На складе готовой продукции устанавливают в соответствии с требованиями ГОСТ 13015.4 – 84.

Подп. и дата

Инв. № дубл.

Взам. инв. №

Подп. и дата

Инв. № подл.

Цех по производству предварительно напряженных плит покрытий

Лист

9

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата