Особенности и способы гибки арматуры

Действующие отечественные стандарты на стальной арматурный прокат (в частности, ГОСТ 5781-82 и ГОСТ 34028-2016) не предусматривают производство рифленых и гладких прутков с изогнутой осью. Между тем в некоторых производственных и бытовых ситуациях необходимы металлические арматурные стержни с одним или двумя изгибами.

Предлагая в своих регулярно обновляемых каталогах металлопроката, включая раздел металлическая арматура, компания ЗАО «ТФД «Брок Инвест Сервис и К» рассчитывает, что данный материал будет полезен потребителям, интересующимся вопросом гибки арматуры как в производственных условиях (на стройплощадке), так и в быту.

Где применяются гнутые арматурные прутки

Изогнутые арматурные стержни используются для повышения структурной целостности бетона за счет более высокого сопротивления растягивающим, сдвиговым и сжимающим напряжениям. Общие области применения включают угловое усиление балок и колонн, крепление в структурных стыках фундаментов, изготовление хомутов, стяжек и петель для боковой поддержки, а также усиление плит над опорами.

Основные области применения гнутых арматурных стержней:

• В балках и плитах изогнутые стержни устанавливают возле опор (колонн или стен), чтобы противостоять высоким сдвиговым силам и изгибающим моментам;
• Получение хомутов и стяжек изогнутых (прямоугольником или квадратом) в U-образную форму, что позволяет удерживать основные продольные стержни на месте и предотвращает потерю устойчивости колонн;
• Угловое армирование, которое используется для соединения вертикальных и горизонтальных элементов, например, стены с плитой или фундамента со стеной, для обеспечения непрерывности конструкции;
• В качестве анкерных стержней, когда предварительно изогнутые прутья применяют для присоединения новых бетонных конструкций к существующим; такой способ часто встречается в фундаментах и поэтапном строительстве.

Изогнутые стержни из армированного волокном полимера используются в случае постоянного контакта конструкции с агрессивными средами, что необходимо в строительстве мостов и автомобильных туннелей.

Изогнутые стержни повышают долговечность, предотвращая распространение трещин, особенно в критических местах соединения.

Основные технологии и методы гибки стальной арматуры

Общая последовательность и классификация способов гибки

Сгибать арматуру можно с использованием специальных неприводных инструментов (или даже руками), механических трубогибов или гидравлических/электрических станков.

Подготовительные этапы:

• Точный расчет размеров готового изделия.
• Очистка горячекатаной заготовки, отрезанной от прутка на правильно-отрезном станке, от окалины и загрязнений.
• Закрепление арматуры в тисках или в ином зажимном приспособлении.
• Установка и наладка сменного рабочего инструмента, позволяющего произвести гибку под углом ровно 90 градусов или под любым другим (в том числе на 360°, в кольцо).

В некоторых случаях приходится выполнять пробный гиб.

Основные методы неприводной гибки арматуры

Используются:

1. Ручная гибка (применяется для небольших проектов или при изгибе арматуры малого – до 6 мм - диаметра). Потребуются тиски и шаблон, особенно, если требуется согнуть стержень по радиусу, полукругу, кругу или по дуге окружности. Для того чтобы не испортить рифления, используют стальную трубу, охватывающую заготовку. Трубу вводят через открытый конец арматуры, чтобы обеспечить опору и образовать рычаг, позволяющий согнуть стержень под нужным углом.

Иногда используют две трубки: одна скользит по арматуре, а другая, расположенная рядом, придает процессу гибки повышенную устойчивость. Такой прием часто используется для получения крюков или связок.

2. С применением ручного гибочного инструмента. Заготовка (ее диаметр должен соответствовать возможностям инструмента) устанавливается и закрепляется в специальном приспособлении, которое включает регулируемую рычажную ручку и центральный штифт. Это обеспечивает изгиб без повреждения стали.

Гибка арматурных стержней не относится к числу энергозатратных операций, поэтому в большинстве случаев не сопряжена с заметными технологическими усилиями.

Механическое/профессиональное изгибание

Используется в технологиях многоугловой гибки, а также для гнутья прутков большого диаметра, изготовленных из сталей повышенной прочности.

На практике применяют гибочные устройства с электрическим или гидравлическим приводом. Они предназначены для равномерного и быстрого изгиба, оснащены вращающимся диском, стопорными штифтами и изгибающими пуансонами для определения угла и обеспечения точности.

Гибкие приспособления, включающие кондукторный зажим для достижения определённых углов на арматуре малых диаметров. Обеспечивают стабильный и воспроизводимый результат. Для несложной гибки подойдет даже обычный трубный ключ.

Особенности процесса

Учет пружинения материала при гибке

При гибке арматуры важно избегать типичных ошибок, которые могут поставить под угрозу целостность вашего проекта. Главной из них является игнорирование пружинения металла арматурного стержня.

Пружинение (или пружинный откат) представляет собой упругое сопротивление арматурного стержня, которое проявляется в частичном выпрямлении оси заготовки после изгиба. В результате этого фактический угол гиба становится немного меньше, чем предполагалось. Явление вызвано упругими свойствами материала: внешние волокна оттягивают изгиб назад, причем более прочная сталь дает и более значительное пружинение.

На упругость влияют также предел текучести, радиус изгиба и диаметр заготовки материала. Обычно пружинение составляет от 6 до 20%. Пружинный откат особенно существенен для высокоуглеродистых марок сталей и должен учитываться при выборе и установке инструмента.

Компенсировать пружинистость можно двумя способами:

• Перегнуть стержень за пределы желаемого угла на определенную величину. Распространенный метод, но требующий либо расчетов (что не всегда возможно), либо проведения пробных испытательных гибов для каждой партии арматурной стали.
• Выполнить выдержку согнутой заготовки под давлением в конце рабочего хода, зафиксировав материал в таком положении на 10…20 с. Это возможно на ручных или гидравлических арматурогибах, но неосуществимо на станках с электроприводом.

Пошаговая процедура процесса гибки арматуры

Гибка ведется в следующей последовательности:

• Размечается точное место на арматуре, где необходим изгиб, для чего используется маркер или мел.
• Помещают арматуру в инструмент для изгибания (с фиксацией по направляющим элементам) или в тиски. Следует убедиться в том, что стержень крепко держится, чтобы избежать его скольжения во время деформирования.
• Прикладывают рабочее усилие. При ручной/неприводной гибке стараются применять ровное и равномерное давление, избегая резких рывков, чтобы не повредить сталь или инструмент. В приводных устройствах скорость перемещения пуансона определяется кинематикой или гидравликой установки.
• Проверяют фактический угол, для чего используют транспортир или угломер. Убеждаются, что изгиб соответствует заданному углу.
• Если требуется несколько переходов деформирования (многоугловая гибка), проверяют размеры между каждым новым гибом.

Ключевые рекомендации:

• Избегайте слишком малого радиуса изгиба, так как это может создать концентраторы напряжений в стержне;
• Диаметр изгибающего штифта должен соответствовать размеру арматуры;
• Всегда работайте в перчатках и в очках безопасности;
• Избегайте сгибания в верхнем направлении, в этом случае перегиб прутка исправить сложнее; помня о пружинении, старайтесь гнуть металл медленно;
• При гибке на стройплощадке в холодную пору года следует помнить, что низкие температуры могут сделать арматуру более хрупкой и подверженной трещинам при изгибе;
• Регулярно проверяйте свою оснастку на предмет износа и повреждений. Немедленно заменяйте изношенные или поврежденные инструменты.

Следуя этим советам, вы сможете убедиться, что изготовленная арматура имеет правильную форму для вашего строительного проекта и обеспечит его максимальную структурную целостность.

Эксплуатация гибочного оборудования

Предпочтение следует отдавать гидравлическим типам станков для гибки арматуры: они обладают более мощным приводом, использующим давление рабочей среды для быстрого и точного изгиба стержня.

Заготовку устанавливают в рабочую зону станка и закрепляют там. На панели управления выставляют нужный угол гибки, после чего включают машину на рабочий ход, чтобы начать процесс гибки. Гидравлическая система сама подает давление и изгибает арматуру до заданного угла.

Если вам нужно несколько изгибов одного арматурного стержня, повторите процесс для каждого перехода гибки. Перед пуском станка измерьте и отметьте каждое место сгиба. Убедитесь, что каждый изгиб соответствует требуемым характеристикам.

Электрический станок для сгибания арматуры также эффективен и позволяет быстро выполнять точные изгибы. Идеально подходит для крупных строительных площадок, однако не может удерживать заготовку под давлением, поскольку по достижении заданного значения рабочего хода деформирующий инструмент сразу же возвращается в исходное положение.

Заключение. Сравнительная таблица применяемости различных способов гибки арматурных стержней

Методы гибки арматуры выбираются в зависимости от необходимого объема производства, диаметра стержня и требований к точности. В небольших проектах часто используются ручные инструменты для снижения первоначальных затрат, тогда как в крупных промышленных проектах требуются автоматизированные станки с ЧПУ или электрические машины для обеспечения единообразия и скорости.

Сравнительная таблица способов гибки арматуры:

Метод	Сфера применения	Производительность	Основные характеристики
Ручная гибка	Для небольших объектов	Низкая	Дешевый, портативный, низкая точность, высокая утомляемость
С применением неприводных приспособлений	Небольшие проекты, мастерские	Низкая и средняя	Простое обслуживание, портативность
Гибка на портативных станках с электроприводом	Малые и средние проекты, производственные цеха	Средняя и высокая	Легко транспортировать, точная, производительная
Гибка на гидравлических станках	Сверхмощные, крупногабаритные	Средняя	Высокая мощность и надежность
Автоматические гибочные станки с ЧПУ	Заводы железобетонных изделий (ЖБИ)	Высокая	Программируемые, сложные формы (спирали), минимальные допуски / высокая точность

ЗАО «ТФД «Брок Инвест Сервис и К» предлагает широкий ассортимент арматурного проката и бесплатно консультирует по вопросам подбора нужного типоразмера под требования вашего проекта, а также обеспечивает бесплатную доставку.