Înțelegerea Îndoirii Barelor În Construcții

Dacă sunteți inginer sau student la inginerie, este posibil să întâlniți procesul de îndoire a barei la un moment dat.

Îndoirea barelor este o tehnică de bază folosită în construcția din beton armat și este o parte cheie pentru a vă asigura că clădirile, podurile și alte structuri sunt sigure și durează mult timp.

Dar te-ai gândit vreodată cum funcționează îndoirea barelor sau de ce inginerii trebuie să știe cum să o facă? În această postare pe blog, vom cerceta lumea îndoirii barelor și vom vorbi despre instrumentele, tehnicile și preocupările de siguranță pe care trebuie să le cunoașteți pentru a vă descurca bine în această parte importantă a ingineriei construcțiilor.

Acest articol vă va învăța tot ce trebuie să știți despre lumea fascinantă a îndoirii barelor, indiferent dacă sunteți la început în carieră sau doriți să aflați mai multe.

Asadar, haideti sa începem!

Introducere în curbarea barelor în construcțiile din beton armat

Definiție formală:

În construcțiile din beton armat, procesul de îndoire a barelor de armare la diferite forme.

Îndoirea barelor este o parte importantă a confecționării și îndoirii barelor și grinzilor de armare din oțel care sunt utilizate pentru a întări betonul în construcții.

Programul de îndoire a barei este un set de măsurători științifice care descriu modul în care se realizează procesul de îndoire a unei bare.

Acest grafic prezintă cerințele tehnice pentru betonul armat.

Arată unde ar trebui să meargă barele îndoite și câte bare trebuie să meargă în anumite locuri.

Programul de îndoire a barei este o listă cu toate regulile și informațiile despre armătură care trebuie respectate atunci când se face îndoirea barei.

Nu poți spune suficient despre cât de important este să folosești un program pentru îndoirea barelor.

Dacă tăiați sau îndoiți greșit oțelul, puteți pierde mulți bani, ceea ce ar putea adăuga până la 10% din costul total al proiectului.

Folosind un program de îndoire a barelor, vă puteți asigura că tăierea și îndoirea sunt efectuate în fabrică și apoi trimise la șantier.

Acest lucru economisește timp și bani în construcție.

De asemenea, reduce cantitatea de armătură irosită la tăiere, îmbunătățește controlul calității pe șantier și facilitează efectuarea mai rapidă a lucrărilor pe șantier.

Rolul barelor de armare în construcțiile din beton

Barele de armare sunt o parte importantă a construcției cu beton, deoarece fac betonul mai rezistent și durează mai mult.

Barele sunt puse în locuri unde este posibil să se producă tensiune și crăpare.

Sunt aproape întotdeauna bare rotunde deformate, cu modele nervurate rulate pe suprafețele lor.

Modelele se schimbă în funcție de cine le face, dar toate se asigură că betonul și armatura se lipesc bine.

Rezistența și durabilitatea structurilor din beton armat depind de o serie de lucruri, cum ar fi proporțiile amestecului, modul în care este așezat și finisat betonul și raportul dintre apă și materialele cimentoase.

Dar procesul de îndoire schimbă, de asemenea, cât de puternice și de durată sunt structurile din beton armat în ansamblu.

Fibrele de armare vor fi supuse unor tensiuni de tracțiune atunci când elementele de încovoiere sunt îndoite de sarcini externe.

Efectul îndoirii barelor asupra structurilor din beton armat

Cât de bine se lipesc barele de armare de betonul din jurul lor depinde de modul în care arată în exterior.

Barele de armare din oțel sunt mult mai rigide decât alte materiale precum barele BFRP.

Acest lucru face ca fasciculul în ansamblu să fie mai rigid.

Barele BFRP se vor rupe din cauza ductilității, ceea ce nu se vede la elementele de îndoire tradiționale armate cu BFRP.

Acesta nu este cazul grinzilor armate cu oțel sub-armate.

Importanța îndoirii barelor în construcțiile din beton armat

Încă greu de înțeles? Hai sa schimb putin punctul de vedere:

Te-ai săturat să faci lucruri care durează mult timp? Doriți să vă faceți proiectele de inginerie mai interesante și mai haotice?

Ei bine, uitați tot ce știți despre construcția cu beton armat și începeți să îndoiți acele bare în toate direcțiile diferite.

La urma urmei, cine are nevoie de stabilitate și durabilitate când te poți distra cu instrumentele și tehnicile tale? Glumesc, nu face asta, te rog.

Acum să revenim la explicație.

Forme și utilizări ale barelor de armare

Barele de armare sau barele de armare sunt folosite pentru a face structurile din beton mai rezistente.

Ele vin în lungimi și grosimi diferite și au adesea denivelări sau creste pentru a le ajuta să se lipească de beton.

Există diferite tipuri de bare de armare, cum ar fi bare de oțel moale, bare de armare deformate și bare de armare realizate din tablă.

Tipuri de bare de armare

Barele din oțel moale sunt ușor de tăiat și pot fi îndoite fără a se rupe.

Barele de armare deformate au un model care facilitează lipirea betonului de suprafața oțelului de armare.

Barele de armare din tablă sunt realizate din bucăți de tablă de oțel recoaptă îndoite în ondulații și perforate cu găuri la intervale regulate.

Forme de îndoire

În funcție de ceea ce vor fi folosite, barele de armare pot fi îndoite în diferite forme.

Barele de armare trebuie îndoite astfel încât să se potrivească în formele prezentate în desenele de proiectare.

Câteva exemple de forme de îndoire includ:

• Bară de armatură: o bară de armare este o bară de armare care este îndoită într-o anumită formă pentru a rezista forțelor axiale de tracțiune și compresiune.
• Bară dreaptă cu cârlig de capăt: O bară dreaptă cu un cârlig de capăt este utilizată pentru a conecta două sau mai multe bare de armare.
• Etrier: un etrier este o buclă de bară de armare care este folosită pentru a întări stâlpii, grinzile și plăcile de beton.
• Legătura de coloană: o legătură de coloană este o bară care ține bare verticale în jurul unei coloane într-un cerc.

Utilizări ale barelor de armare

Barele de armare sunt folosite în multe tipuri diferite de proiecte de construcție, cum ar fi:

• Fundații: barele de armare oferă fundații adânci pentru a susține structuri grele, cum ar fi poduri și zgârie-nori.
• Podele și scări: Barele de armare sunt folosite pentru a adăuga rezistență și suport plăcilor de podea și scărilor.
• Acoperișuri: Barele de armare sunt folosite în construcția acoperișului pentru a rezista la greutatea acoperișului și pentru a oferi sprijin.
• Canale, structuri de drenaj și canale mici din beton: barele de armare oferă rezistență și suport suplimentar acestor structuri.

Tehnici și instrumente pentru îndoirea barelor de armare

Există mai multe instrumente și tehnici utilizate pentru îndoirea barelor de armare, inclusiv îndoitoarele manuale, îndoitoarele hidraulice și îndoitoarele electrice automate de armare.

Tehnici de îndoire

• Îndoit manual: Cea mai de bază metodă de îndoire a barei de armare este îndoirea manuală manuală, folosind o țeavă sau o bară hickey.

Dar această metodă are limitele ei.

Nu poate îndoi barele cu diametre foarte mari și rănește barele de armare acolo unde acestea se îndoaie.

Îndoitoarele hidraulice sunt mașini mai avansate care sunt utilizate de întreprinderile profesionale.

Aceste mașini pot îndoi bare de armare de orice dimensiune, formă sau tip cu o mare acuratețe și precizie.

• Îndoit barele automate electrice: Aceste mașini sunt perfecte pentru antreprenori, producători și constructori care au nevoie să îndoaie barele cu ușurință și precizie.

Mărimea și forma barei determină ce unealtă sau tehnică este cea mai potrivită pentru îndoirea acesteia.

De exemplu, îndoitoarele manuale pot fi suficiente pentru proiectele mici, în timp ce îndoitoarele hidraulice sau îndoitoarele electrice automate de bare de armare sunt mai potrivite pentru proiectele mai mari care necesită îndoiri precise în barele de armare pentru a arma în mod corespunzător structurile din beton.

Îndoirea barelor de armare vs. Bare rotunde din oțel laminate la cald și finisate la rece

• Bare rotunde din oțel laminat la cald: Bara din oțel laminată la cald este mai maleabilă decât oțelul finisat la rece, ceea ce face mai ușor de lucrat.

Acest tip de bară de oțel este adesea folosit pentru a crea cadru, ornamente, fitinguri, osii și armături structurale.

• Bare rotunde din oțel finisat la rece: oțelul finisat la rece tinde să aibă o curgere și rezistență la tracțiune mai mari decât oțelul laminat la cald.

Este mai bine pentru prelucrare, deoarece are un finisaj superior al suprafeței și dimensiunile exacte sunt esențiale.

La fabricarea oțelului laminat la cald, se folosesc temperaturi de peste 1700°F (926°C).

Metalul este trecut prin role care îl strâng în forma potrivită.

Oțelul care a fost finisat la rece este în mare parte oțel laminat la cald, care a fost prelucrat mai mult.

După ce oțelul laminat la cald s-a răcit, este rulat din nou la temperatura camerei pentru a obține dimensiuni mai precise și un finisaj mai bun.

Considerații de siguranță în îndoirea barelor

Când lucrează cu echipamente pentru îndoirea barelor, inginerii trebuie să se gândească la siguranță pentru a se asigura că lucrătorii nu sunt răniți.

Echipament individual de protecție (EIP)

Echipamentele de protecție personală (EIP), cum ar fi măștile de praf, ochelarii sau ochelarii de protecție care nu se sparg, pantofii de siguranță care nu alunecă, căștile și protecția auditivă sunt cea mai importantă măsură de siguranță.

Instruire adecvată și măsuri de siguranță

Înainte de a utiliza un îndoit bara de armare, inginerii ar trebui să primească pregătirea potrivită și să treacă peste măsurile de siguranță, cum ar fi descărcarea barelor de armare cât mai aproape posibil de zona de lucru și utilizarea tehnicilor de ridicare potrivite.

Ar trebui să fie atenți unde își pun mâinile în timp ce acţionează maşina de îndoit și ar trebui să evite plasarea lor în apropierea barelor de armare metalice.

Protejarea barelor de armare proeminente

Atunci când lucrează cu bara de armătură pe un șantier de construcții, inginerii ar trebui să protejeze bara de armare proeminentă cu apărătoare care pot rezista la căderea a cel puțin 250 de lire sterline de la o înălțime de trei picioare.

Capacele armatei armate cu oțel, capacele carnie, jgheaburile din lemn și îndoirea barelor de armare sunt toate modalități comune de a o proteja.

Protecția împotriva căderii și/sau prevenirea căderii

Când angajații lucrează la orice înălțime deasupra barelor de armare expuse, trebuie să existe o modalitate de a-i proteja de cădere sau de a le împiedica să cadă.

Protecția mașinii

OSHA spune că angajatorii ar trebui să se asigure că toate caracteristicile de siguranță ale mașinilor de balotat funcționează corect și că mașinile sunt utilizate în mod corect.

De asemenea, inginerii pot folosi o centură pentru a împiedica îndoitorii de bare să-și îndoaie trunchiul atunci când trebuie să îndoaie barele cu mâna și pot seta diferite distanțe ale brațelor de prindere pentru îndoirea barelor de diferite diametre.

În cele din urmă, OSHA sugerează modalități de a proteja mașinile legate de amputațiile la locul de muncă prin utilizarea unor proceduri eficiente de protecție a mașinii sau de blocare/etichetare atunci când măsurile de siguranță sunt încălcate sau nu îi țin pe lucrători în siguranță de energie periculoasă în timpul întreținerii și întreținerii.

Calcularea momentului de inerție pentru o bară de îndoire

Pentru a calcula momentul de inerție pentru o bară de îndoire, inginerii trebuie să determine mai întâi tipul de bară cu care lucrează.

Pentru diferite tipuri de bare, cum ar fi o bară de îndoire sau o tijă, există diferite moduri de a afla momentul de inerție.

Segmentarea secțiunii fasciculului

Pentru a începe calculul, inginerii trebuie să împartă secțiunea fasciculului în părți și să descopere unde este axa neutră (NA).

Înainte de a găsi momentul de inerție, trebuie să cunoașteți și centroidul sau centrul de masă al secțiunii.

De exemplu, centroidul vertical (y) este folosit pentru a găsi momentul de inerție al unei secțiuni în jurul axei sale orizontale (XX).

Teorema axei paralele

Inginerii trebuie să folosească „Teorema axei paralele” pentru a calcula momentul total de inerție al secțiunii.

Deoarece secțiunea fasciculului este alcătuită din trei piese dreptunghiulare, inginerii trebuie să calculeze momentul de inerție pentru fiecare piesă și să folosească formula I = I0 + Ad2 pentru a le pune pe toate împreună.

Calcularea momentului de inerție al zonei

Iy = x2dA vă oferă momentul de inerție al zonei pentru o secțiune dreptunghiulară.

Pentru îndoirea în jurul axei y, momentul de inerție poate fi scris ca Iy = x2 dA, unde Iy este momentul de inerție a zonei raportat la axa y și x este distanța de la axa y la elementul dA care este perpendicular pe axa y.

Calcularea momentului de inerție pentru o tijă

Pentru o tijă, inginerii își pot calcula momentul de inerție direct sau îl pot obține din expresia centrului de masă folosind teorema axei paralele.

În concluzie, inginerii trebuie să-și dea seama mai întâi cu ce fel de bară sau tijă lucrează și apoi să folosească metoda de calcul potrivită pentru a afla momentul de inerție.

Pentru a face calculul, trebuie să împărțiți secțiunea fasciculului în bucăți, să descoperiți axa neutră, să găsiți centroidul sau centrul de masă și să utilizați teorema axei paralele.

Sprijinirea barelor de îndoire

Sprijinirea barelor de îndoire în blaturi

Blaturile, în special cele din baruri, pot începe să se îndoaie în timp, ceea ce înseamnă că au nevoie de mai mult sprijin pentru a nu se înrăutăți.

Iată câteva modalități prin care poți ajuta:

• Asigurați-vă că structura de sub blat este puternică.

Structura de sub blat trebuie să fie puternică și să nu se îndoaie.

Suporturile pot fi folosite pentru a susține un blat în sus.

• Folosiți paranteze.

Parantezele ar trebui să ajungă la mai puțin de patru inci de marginea blatului pentru a împiedica aplicarea unei greutăți și a unei presiuni prea mari pe blat fără suportul potrivit.

Elementele de fixare trebuie folosite pentru a menține suporturile în siguranță.

• Folosiți stâlpi pătrați.

Stâlpii pătrați de la colțurile consolei tejghelei sunt o modalitate ieftină de a adăuga stil bucătăriei tale, fără a sparge banca.

• Introduceți bare de oțel: puteți adăuga, de asemenea, suport punând bare de oțel de 1/4" dedesubt sau în partea de sus aspră a blatului de granit.

Este important să știți că majoritatea blaturilor se pot ridica în consolă de 12 inchi fără nici un ajutor, așa că, dacă înălțimea dvs. Este mai lungă decât aceasta, va trebui să adăugați mai mult suport.

Consultați-vă cu persoana care a realizat blatul pentru a afla cât de departe trebuie amplasate suporturile suportului.

În concluzie, puteți oferi un blat cu bară de îndoire mai mult sprijin, asigurându-vă că are o structură de susținere solidă.

Puteți face acest lucru folosind suporturi, stâlpi pătrați sau bare de oțel încorporate în blat.

Acest lucru va împiedica daunele să se agraveze și va face blatul să dureze mai mult.

Limitarea îndoirii în barele metalice

Când o bară metalică este sub stres, se poate îndoi.

Se pot face mai multe lucruri pentru a opri sau a limita îndoirea.

Îngroșați bara

O modalitate de a face acest lucru este să faceți bara mai groasă, ceea ce o face mai rigidă și mai puțin probabil să se îndoaie.

Schimbați Materialul

O altă modalitate este să comutați materialul barei cu unul cu o rezistență maximă la tracțiune mai mare.

Acest lucru poate face ca bara să poată lua mai multă forță înainte de a se îndoi.

Reduceți brațul de moment

O a treia modalitate este să tăiați lungimea brațului de moment, dar să păstrați aceeași grosime.

Aceasta înseamnă că sarcina este mai aproape de suport, ceea ce scade forța care face ca suportul să se îndoaie.

Bare de armare din oțel

Diametrele mari de îndoire sunt recomandate pentru barele de armare din oțel, pentru a limita solicitarea oțelului în timpul lucrului la rece și pentru a reduce șansa de fragilizare prin deformare.

ASTM A767/A767M Tabelul 2 oferă linii directoare pentru diametrul curbei care ar trebui utilizat în funcție de dimensiunea nominală a barei.

Dacă urmați aceste sugestii, îndoirea va cauza mai puțin stres rezidual.

Dacă bara de armare trebuie îndoită mai strâns decât ceea ce este recomandat, aceasta poate fi încălzită la 900 F până la 1050 F (480 C la 560 C) timp de o oră pe inch de diametrul barei pentru a reduce cantitatea de stres rezidual.

Calcularea tensiunii și a axei neutre

Pentru a ne da seama de tensiunea de încovoiere, trebuie să știm unde este axa neutră a unei grinzi și cum să aflăm al doilea moment al ariei pentru o anumită secțiune transversală.

Când un cuplu sau un moment de încovoiere M este pus pe ceva, acesta se îndoaie.

În îndoirea pură, la fel ca în cazul torsii, există o axă în care stresul și deformarea sunt ambele nule.

Aceasta se numește axa neutră.

Pentru a opri grinzile cu momente de încovoiere concentrate de la îndoire prea mult, trebuie să înțelegeți solicitarea normală datorată îndoirii și centrul de îndoire pentru îndoirea grinzii.

Pentru a rezuma, există mai multe modalități de a împiedica îndoirea barelor metalice, cum ar fi îngroșarea barei, schimbarea materialului sau scurtarea brațului de moment.

Diametrele mari de îndoire sunt cele mai bune pentru barele de armare din oțel.

Pentru a ne da seama cât de multă tensiune este cauzată de îndoire, trebuie să cunoaștem axa neutră a fasciculului și să ne dăm seama al doilea moment al ariei.

De asemenea, trebuie să știți despre solicitarea normală din cauza îndoirii și centrul de încovoiere pentru îndoirea grinzii dacă doriți să opriți grinzile cu momente de încovoiere concentrate să nu se îndoaie prea mult.

Bazele programului de îndoire a barelor

Sfat: activați butonul de subtitrare dacă aveți nevoie de el. Alegeți „traducere automată” în butonul de setări, dacă nu sunteți familiarizat cu limba vorbită. Poate fi necesar să faceți mai întâi clic pe limba videoclipului înainte ca limba preferată să devină disponibilă pentru traducere.

Cazuri de utilizare

Folosit in:	Descriere:
Întărirea stâlpilor:	Barele de armare sunt adesea adăugate stâlpilor de beton pentru a le face mai puternice și mai stabile. Pentru ca barele să aibă dimensiunea și forma potrivite, acestea trebuie să fie îndoite cu instrumente și metode speciale.
Armarea grinzilor:	Barele de armare sunt, de asemenea, folosite pentru a întări grinzile de beton, care sunt importante pentru susținerea greutății unei clădiri. Pentru ca barele să se potrivească în matrița de beton și să ofere suportul necesar, acestea trebuie să fie îndoite în anumite forme și dimensiuni.
Placi de beton:	Uneori, barele de armare sunt folosite pentru a întări plăcile de beton, cum ar fi cele folosite pentru a construi podele sau fundații. Pentru a face betonul mai puternic și mai stabil, barele trebuie să fie îndoite într-un model de grilă și fixate în beton.
Pereți de susținere:	Barele de armare sunt, de asemenea, folosite pentru a consolida pereții de sprijin din beton, care sunt făcuți pentru a reține solul sau alte materiale. Barele sunt îndoite în forme și dimensiuni specifice pentru a se potrivi structurii și pentru a-i oferi mai multă rezistență pentru a rezista la presiunea solului.
Construirea unui pod:	Barele de armare sunt folosite pentru a oferi podurilor mai multă rezistență și sprijin atunci când sunt construite. Pentru a se potrivi structurii și a-i oferi suportul de care are nevoie, barele trebuie să fie îndoite în anumite forme și dimensiuni.
Clădiri mari și înalte:	Barele de armare sunt importante pentru construirea de clădiri înalte, deoarece sunt folosite pentru a întări stâlpii, grinzile și planșeele din beton. Barele trebuie să fie îndoite în anumite forme și dimensiuni pentru a se potrivi clădirii și pentru a-i oferi sprijinul de care are nevoie pentru a-și menține greutatea.

Concluzie

Pe măsură ce ajungem la sfârșitul acestei priviri asupra lumii îndoirii barelor, merită să ne gândim cât de importantă este această tehnică în inginerie și construcții în general.

În esență, îndoirea barelor înseamnă modelarea materiilor prime în forme care sunt puternice, durabile și care pot rezista forțelor naturii și testului timpului.

Este nevoie de o combinație de abilități tehnice, creativitate și rezolvare de probleme și arată cum creativitatea umană poate schimba lumea din jurul nostru.

Îndoirea barelor este utilă în multe feluri, dar arată și cât de importante sunt măiestria și atenția la detalii în inginerie.

Fiecare îndoire, răsucire și curbă dintr-o bară de armare este o șansă de a o face mai puternică și mai durabilă, iar fiecare greșeală sau omisiune poate pune în pericol întreaga structură.

În calitate de ingineri, este datoria noastră să ne facem munca cu grijă și precizie și să știm multe despre materialele și forțele în joc.

Așadar, data viitoare când vezi o clădire sau un pod din beton armat, oprește-te și gândește-te la priceperea și arta care au fost necesare pentru realizarea lui.

Și dacă sunteți inginer sau student la inginerie, amintiți-vă că îndoirea barei nu este doar o abilitate de învățat, ci și un semn al cât de puternice pot fi creativitatea și inovația.

Puteți contribui la modelarea lumii din jurul nostru și la construirea unui viitor mai sigur și mai stabil dacă aveți instrumentele, cunoștințele și atitudinea potrivite.

Link-uri și referințe

Manual de armare:

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

Îndoirea și îndreptarea barelor de armare de gradul 60.