Минимальный радиус гибки прутка

Гибка — один из ключевых способов металлообработки. Технологический процесс позволяет из плоской прямолинейной заготовки получить изделие изогнутой формы. Один из видов гибки металла — радиусная. Он подразумевает использование листогибочных прессов, которые способны придать листу или трубе нужный угол. Гибка позволяет избежать штамповки и сварки, получать изделия необходимой формы за меньшую стоимость.

Рисунок 1 — Гибка по радиусу

Востребованность технологии «гибка металла по радиусу»

Методом гибки металла под углами и разными радиусами получают:

• элементы навесных фасадов;
• металлическую мебель;
• карнизы;
• детали интерьера;
• рекламные штендеры и др.

Рисунок 2 — Радиусная гибка швеллера

С необходимостью радиусной гибки металла часто сталкиваются в быту, при строительстве и ремонте. Например, когда требуется согнуть профильную трубу под определенным углом без лишних деформаций и изломов. Сделать это самостоятельно вряд ли получится. Качественно выполнить работу можно только с помощью профессионального станка. Задача машин — совершение пластической деформации без порчи металла. Технология позволяет учитывать характеристики заготовки и производить продукцию с разными техническими данными.

Как подготовить листовой металл к гибке по радиусу

Прежде чем использовать станки для радиусной гибки листового металла, важно правильно подготовиться к процессу:

1. провести анализ характеристик будущего изделия;
2. рассчитать усилие, которое требуется приложить;
3. подобрать типоразмер оборудования;
4. выполнить чертежи заготовки;
5. рассчитать параметры деформации;
6. спроектировать инструментальную оснастку.

Важный этап — подбор материала и проверка его на пригодность. Когда параметры гибки определены, нужно понять, подойдут ли для работы существующие заготовки. Для этого необходимо:

• определить пластические характеристики изделия, сверить результаты с реальными напряжениями, которые возникают при сгибании;
• определить минимальный радиус гибки листового металла, при котором риск образования трещин не велик;
• выявить возможность деформации заготовки после обработки давлением, особенно если конечная конфигурация отличается сложностью.

Результаты подобного исследования могут быть различными. Проверив все, специалисты выносят соответствующие решения:

• заменить заготовку на более пластичную;
• нагреть металл перед деформацией;
• провести разупрочняющую термообработку.

Важно: перед гибкой нужно определить наименьший угол, минимальный радиус, угол пружинения выбранного листа металла.

Как осуществляется гибка листового металла по радиусу

Гибочные операции — главные способы обработки листового металла. Сначала листы подготавливаются в гибочных станках на заготовительных участках. Часто заготовки разрезаются на штрипсы — полосы определенной ширины, которые затем деформируются согласно плану.

Рисунок 3 — Гибка листового проката

При выполнении радиусной гибки листового металла следует учитывать ряд особенностей:

1. В результате обработки давлением металл становится волокнистым. Чтобы не появились трещины, гибку проводят поперек волокон. Также лист можно гнуть так, чтобы линия изгиба была под углом 45° к направлению волокон.
2. Металл обладает текучестью. Если превысить ее предел, лист порвется.
3. В месте гиба возникают изменения: металл истончается, деформируется в поперечном сечении, нейтральный слой смещается в сторону меньшего радиуса (изначально он расположен либо в середине, либо в центре тяжести).

Особые сложности возникают при работе с заготовками малого размера. Важно помнить следующее:

• при малом радиусе гибки деформация охватывает большую часть заготовки;
• при большом радиусе — такого эффекта нет.

Как выполняется гибка труб по радиусу

Понятие радиуса существует не только при гибке листового металла, но и при деформации труб. Использование специального оборудования позволяет сократить количество сварных швов и повысить качество монтажа.

Технология сгибания стальных труб позволяет полностью или частично деформировать заготовки. По внутреннему радиусу полый профиль испытывает сжимающую силу, а по внешнему — растягивающую. Процесс имеет свои особенности:

• при сгибании некоторые участки трубы могут деформироваться так, что нарушается соосность;
• радиальные силы, которые растягивают наружную стенку, могут стать причиной разрыва металла;
• сдавливающие тангенциальные силы, действующие на внутреннюю стенку, при неравномерном гибе могут стать причиной появления складок — гофрирования металла.

Чтобы согнуть трубу по радиусу, можно использовать два основных метода:

1. холодный;
2. с предварительным разогревом нужного участка.

Холодная гибка применяется для труб малого диаметра. Она подразумевает обязательное выяснение минимального радиуса сгибания.

Предварительный разогрев используется для повышения пластичности металла и снижения риска появления дефектов. Чаще всего данный способ применяется для труб крупного диаметра. На осуществление работ с предварительным разогревом нужно больше времени и трудозатрат.

Оба метода предполагают знание технологических процессов. Только при соблюдении соответствующих норм и стандартов можно осуществить радиусную гибку без образования трещин или складок на стенках.

Рисунок 4 — Радиусная гибка труб

Радиусы гибки листового металла

При деформировании заготовок важно знать минимальные радиусы гибки листового металла. Для каждого элемента или сплава эти показатели разные. Если их не учитывать, заготовку легко испортить.

Кроме материала, на радиус гибки влияют:

• вид листов (отожженные, наклепанные);
• положение линии гиба (вдоль или поперек волокон).

Минимальный радиус гибки листового металла

Для примера рассмотрим минимальные радиусы гибки металла в таблице.

Материал	Отожженные		Наклепанные
	Линия сгиба
	Поперек волокон	Вдоль волокон	Поперек волокон	Вдоль волокон
Алюминий	0,2	0,3	0,8
Медь	0,2	1	2
Латунь Л68	0,2	0,4	0,8
Мягкий дюралюминий	1	1,5	1,5	2,5
Твердый дюралюминий	2	3	3	4
Сталь 05–08	0,2	0,2	0,5
Сталь 8–10, Ст1 и Ст2	0,4	0,4	0,8
Сталь 15–20, Ст3	0,1	0,5	0,5	1
Сталь 25–30, Ст4	0,2	0,6	0,6	1,2
Сталь 35–40, Ст5	0,3	0,8	0,8	1,5
Сталь 45–50, Ст6	0,5	1	1	1,7
Нержавеющая сталь Х18Н9Т	1	2	3	4

Максимальный радиус гибки листового металла

Понятия максимального радиуса гибки нет. Если специалист точно знает, какой минимальный радиус гибки листового металла, значит, любые более крупные варианты подходят.

Расчет радиуса гибки листового металла

Из выше написанного следует, что расчет радиуса гибки листового металла, основывается на его параметрах. В учет берется материал изготовления, толщина изделия, способ изготовления заготовки, а также пожелания заказчика. Последние напрямую зависят от того, какое изделие необходимо получить.

ГОСТ радиуса гибки листового металла

Поможет определить радиус гибки листового металла ГОСТ и другие отраслевые стандарты. Например, для листовых материалов из сталей разработан ОСТ 1 00286-78. Этот документ устанавливает расчетную формулу, необходимую для определения минимального радиуса сгиба изделий толщиной до 3 мм. А в ГОСТ 17040-80 можно найти формулу для определения минимально допустимого радиуса сгиба за одну операцию штамповки при свободной гибке материала толщиной 4 мм.

8.1 Минимально допустимый радиус гибки

Минимально допустимый радиус гибки R (рисунок 8.1.1) зависит от следующих факторов:

• механических свойств материала изгибаемой детали;
• угла гибки, обусловливающего напряжение растяжение внешних волокон материала;
• направления линии гибки относительно направления волокон проката;
• наличия заусенцев на кромках изгибаемой заготовки и их расположения.

Рисунок 8.1.1 Схема назначения радиуса и длины пригибке (автор)

Слишком малые радиусы гибки влекут за собой разрыв материала. Минимально допустимый радиус гибки определяют по формуле R_min = Ks,

где К — коэффициент, зависящий от механических свойств металла; s — толщина материала в мм.

Как правило, рекомендуется применять оптимальные радиусы гибки: R ≤ S — для материалов толщиной S до 1, 5 мм; R ≥ 2S — для материалов толщиной свыше 1, 5 мм. Минимальные радиусы гибки следует применять лишь в случае крайней необходимости.

В таблице 8.1.1 приведены значения коэффициента К.

При гибке под углом к направлению проката надо брать промежуточные значения К, пропорцинальные углу наклона линии гибки. В случае гибки узких заготовок, полученных вырубкой или резкой без отжига, радиусы гибки нужно брать, как для наклепанного металла.

При наличии заусенцев на кромках заготовок и их расположении снаружи от угла гибки значение коэффициента К необходимо увеличивать в 1,5 раза. Поэтому, как правило, гибку следует производить заусенцами внутрь.

Таблица 8.1.1 Значения коэффициента К (Справочник мастера по штампам)

Минимальный — максимальный радиус загиба стержней (минимальный диаметр оправки) Арматура класса А500СП СТО3654501-005-2006, гладкие стержни, стержни периодического профиля, СП 63.13330.2012/СНиП5201-2003, арматура класса A-I, Bp-I, A-III Пособие к СНиП2.03.01-84.

Откроется в полном размере по клику в новом окне:

Откроется в полном размере по клику в новом окне:

Анкеровка арматуры. Соединения арматуры. Гнутые стержни

Требования к анкеровке и соединению арматуры, гнутым стержням установлены в:

СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры , п. 8.3.18-8.3.30

Пособие к СП 52-101-2003 Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры , п. 5.29-5.41 (2.02 MB; 3y ago ; загрузок: 4086)

ГОСТ 14098-91 Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкции и размеры (простейшее — соединение типа С23-Рэ (47.5 kB; 3y ago ; загрузок: 4156))

Для удобства работы разработана таблица в MS Excel (72.5 kB; 3y ago ; загрузок: 3024) для определения относительной (в диаметрах) и абсолютной (в мм) длины анкеровки и нахлёста для различных случаев

Места стыковки

Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84):

п.5.47 (5.37) Стыки стержней рабочей арматуры внахлестку не рекомендуется располагать в растянутой зоне изгибаемых и внецентренно растянутых элементов в местах полного использования арматуры. Такие стыки не допускаются в линейных элементах, сечение которых полностью растянуто.

Поделись ссылкой — это лучший мотиватор для нас

Гнутые стержни

Следует различать минимальные радиусы загиба по условиям прочности арматуры и минимальный радиус загиба по условиям прочности бетона в месте изгиба:

требования к радиусу загиба по условиям прочности арматуры установлены в п.5.41 Пособия (2.02 MB; 3y ago ; загрузок: 4086)

требования к радиусу загиба по условиям прочности бетона в месте изгиба установлены в п.5.36 Пособия (2.02 MB; 3y ago ; загрузок: 4086)

Применение в проекте

Все соединения отдельных стержней арматуры – внахлёстку без сварки. Длина нахлёста арматуры – не менее 46 диаметров арматуры (при количестве стыкуемой в одном расчётном сечении элемента рабочей растянутой арматуры не более 50%) и не менее 76 диаметров арматуры (при стыковке в одном расчётном сечении элемента всей рабочей растянутой арматуры). Стыки арматуры попадают в одно расчётное сечение, если между их центрами менее 60 диаметров стыкуемой арматуры.

Нижнюю арматуру плит перекрытий и покрытия не допускается стыковать в средней трети пролета.
Верхнюю арматуру плит перекрытий и покрытия необходимо стыковать в средней трети пролета.

Верхнюю арматуру фундаментных плит не допускается стыковать в средней трети пролета.
Нижнюю арматуру фундаментных плит необходимо стыковать в средней трети пролета.

Увеличение расхода арматуры на нахлёсты стержней 2) в размере: 4% для d8, 5% для d12, 6% для d16 учтено в спецификациях для позиций, посчитанных в погонных метрах.

Минимальный диаметр оправки для арматуры принять в зависимости от диаметра стержня:

диаметр оправки не менее 5 диаметров стержня при диаметре стержня меньше 20 мм;

диаметр оправки не менее 8 диаметров стержня при диаметре стержня больше или равном 20 мм.

1) применимо для арматуры класса А500С и бетона класса B30

2) определяется по формуле: L_{нахлёста} /11700, где L_{нахлёста} — длина нахлёста в мм

Armin. -02-04 15:04

По поводу соединений стержней внахлестку без сварки.
В новой нормативной литературе (СП 52-101-2003, Пособие к СП 52-101-2003 и пр.) особо не оговаривается, тем не менее в старом пособии была рекомендация по поводу мест стыковки.

Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84)
п.5.47 (5.37).
Стыки стержней рабочей арматуры внахлестку не рекомендуется располагать в растянутой зоне изгибаемых и внецентренно растянутых элементов в местах полного использования арматуры. Такие стыки не допускаются в линейных элементах, сечение которых полностью растянуто.

Соответственно пишу в общих указаниях в дополнение к указанному пишу (для плит перекрытия):
Нижнюю арматуру плиты допускается стыковать за исключением зон в средней трети пролетов с перепуском ____. Верхнюю арматуру допускается стыковать в средней трети пролета с перепуском _____.

Для фундаментных плит, соответственно наоборот.

Dmitry Rudenko. -02-04 15:11

Спасибо, ценное замечание

Гибка арматуры в МЕТАЛЛ БЮРО

Технологический процесс гибки строительной арматуры и ее виды в МЕТАЛЛ БЮРО

Гибкой арматурной заготовки или ее части придается изогнутая, криволинейная форма. Данная технологическая операция используется также для правки арматуры. При формоизменении арматурного стержня наружный слой металла растягивается, а внутренний – сжимается.

Для гибки арматуры, в зависимости от объема и технических требований заказа, МЕТАЛЛ БЮРО применяет следующие способы:

Использование гнутой арматуры от МЕТАЛЛ БЮРО в строительстве

Для армирования железобетонных, монолитных конструкций может понадобиться не только прямолинейные арматурные прутки, но и гнутая арматура (хомуты, скобы, крюки и пр.), например:

• На торцевых участках стен зданий по их высоте устанавливают поперечную арматуру в виде П-образных/замкнутых хомутов, создающих анкеровку концевых участков горизонтальных стержней и способствуют предохранению от выпучивания торцевых сжатых вертикальных армирующих стержней стен.
• При конструировании узлов сопряжения балок с колоннами используется поперечная гнутая арматура в виде замкнутых хомутов/П-образных деталей, которые располагают в зоне рабочей арматуры балки.

Способы ручной гибки арматуры в МЕТАЛЛ БЮРО

Гибку легкой арматуры можно производить ручными способами:

• гибку арматурных стержней диаметром до 6мм, закрепленных неподвижно, выполняют с помощью слесарных молотков, кругло-/плоскогубцев
• для гибки арматуры 12 — 14 мм (или менее) можно использовать ручной станок
• арматуру 14 мм и более можно подвергать правке и сгибать ручным способом с помощью правильных плит с закрепленными уголками/с закрепленными несколькими штифтами и специльных ключей в комплекте с плитами, размеры ключа подбирают в соответствии с диаметром арматурного стержня

Принцип действия ручного станка для гибки арматуры в МЕТАЛЛ БЮРО

Ручной гибочный станок предназначен для холодной гибки арматуры. На корпусе станка установлена плита, на которой находится рабочий диск с центральным и изгибочными пальцами, которые вращаются вместе с ним в правую или левую сторону с помощью длинной ручки-рычага. На неподвижной станине закреплен упорный палец, расположенный рядом с диском. Изгибание арматурного проката происходит вокруг центрального пальца (радиус изгиба определяется его диаметром), упорный палец способствует удержанию стержня от поворота.

На вращающемся диске предусмотрено использование сменных пальцев разного диаметра для корректировки радиуса/угла изгиба. Использование ручного станка оправдано при небольших объемах строительства для изготовления арматурных изделий невысокой точности. Процесс сгибания прутка вручную трудоемок и долог, поэтому для больших объемов арматуры используют механизированное оборудование.

Оправка при механизированной гибке арматурного проката в МЕТАЛЛ БЮРО

Современные способы гибки арматуры основаны на применении механизированного оборудования, которое имеет высокую производительность и позволяет осуществлять одновременную гибку нескольких стержней, заправленных в специальный держатель, с точностью обеспечивает требуемые параметры гнутых изделий, влияющих на надежность железобетонных и монолитных конструкций.

Так, при монолитном строительстве, применение гнутой арматуры с отгибами/загибами стержней требует соблюдения определенных диаметров загиба стержней, необходимого для того, чтобы не допустить раскалывания/разрушения бетона внутри загиба арматурного стержня. Поэтому при гибке стержней диаметр оправки выбирается в зависимости от диаметра арматуры, например:

• для гладкой арматуры диаметром до 20мм диаметр оправки выбирают не менее 2,5хдиаметр арматуры/не менее 4хдиаметр арматурного стержня соответственно
• для арматуры периодического профиля диаметром до 20мм/ 20мм диаметр оправки будет равен не менее 5хдиаметр арматуры/4хдиаметр арматуры соответственно

Для термомеханической арматуры А500С. А500СП гибка проводится только в холодном состоянии. Гибка арматуры проводится с максимальным углом изгиба 180˚.

Для гибки арматуры МЕТАЛЛ БЮРО использует станки с электрическим/ гидравлическим приводом, а также автоматизированные станки с программным управлением, позволяющие получить арматурные изделия высокой точности с заданным радиусом изгиба. Станки имеют разную производительность и предназначены для гнутья легкой (до 14мм диаметром) и тяжелой арматуры диаметром от 14мм, в т.ч. арматуры для крупных ж/б сооружений.

Гибка арматуры

Арматура используется в сцепке с бетоном для армирования (усиления) железобетонных конструкций. Арматура используется для возведения фундаментов зданий промышленного и гражданского назначения, с ее помощью производят бетонные блоки и металлические конструкции различного типа. Стержни арматуры используют в дорожных работах для усиления дорожного полотна, при возведении мостов и опор. Арматура берет на себя растягивающие напряжения (например, в балках) или служит для упрочнения бетона (например, в колоннах).

пример изделия из согнутой арматуры

Для производства некоторых типов металлоконструкций арматурины необходимо изогнуть под определенным углом. Арматуру производят из специальных сталей и дополнительно упрочняют закалкой, напряжением или сжатием, поэтому металлические прутки обладают дополнительной жесткостью и прочностью. Для того, чтобы согнуть такой пруток, требуется специальное оборудование, но согнуть пруток можно и в домашних условиях.

Существует два способа гибки арматуры: холодный и горячий.

Горячая гибка арматуры

Металлический пруток в зоне гибки нагревают до температуры 700-800 градусов, а затем при помощи подручных инструментов загибают под нужным углом. Важный момент: нельзя производить отпуск в воде, необходимо дождаться естественного остывания металла на воздухе.

При нагревании металл становится пластичным, поэтому при охлаждении в воде он приобретает хрупкость и ломкость (становится закаленным). При этом конечный продукт представляет собой нормализованную мягкую сталь, которая не всегда подходит для сильнонагруженных бетонных конструкций. В этом случае используют холодную гибку арматуры.

Холодная гибка арматуры

При холодной гибке металл подвергается деформации без предварительного нагрева, при помощи инструментов и физической силы. Использование рычага значительно облегчает задачу. В качестве рычага можно использовать, например, два куска трубы. Диаметр трубы подбирается таким образом, чтобы диаметр трубы был меньше диаметра трубы и свободно проходил сквозь трубу. Один отрезок трубы надежно фиксируется, затем в трубу вставляется арматура до места требуемого сгиба, а на нее одевается второй участок трубы.

Но более эффективно, конечно, использовать специальные станки для гибки арматуры. Если вам необходимо согнуть арматуру в большом количестве, советуем обратиться к профессионалам .

Классификация станков для гибки арматуры

Все оборудование для гибки можно условно поделить на мобильные устройства и стационарные станки. Их также можно классифицировать по весу (легкие и тяжелые). Тяжелые станки, как правило, являются стационарными и используются в производственных цехах предприятий, занимающихся производством изделий ЖБИ или металлоконструкций. Зачастую они используются непосредственно в цехах, производящих железобетонные плиты. Такой тип оборудования требует определенных условий для подключения.

Мобильные устройства могут обладать разным весом, но их подключение может быть осуществлено без соблюдения специальных требований (они могут подключаться к переносным генераторам). Такие устройства можно подключать и использовать непосредственно на месте проведения работ.

Разновидности станков для гибки арматуры

Станки для гибки арматуры делятся на две большие группы: ручные и автоматизированные.

Ручные станки имеют простое устройство и не обладают большим весом (являются транспортабельными). Но функциональные возможности такого оборудования являются ограниченными. Например, диаметр прутков для гибки не должен превышать 14 мм.

Ручные станки могут быть также снабжены системой ЧПУ, при этом рабочий лишь контролирует работу станка. Использование пульта автоматизированного управления позволяет контролировать угол загиба, который можно запрограммировать вручную. Многие станки имеют сменные насадки, что значительно расширяет спектр их технических возможностей.

Автоматизированные устройства работают по одному принципу, отличие состоит лишь в диаметре используемого прутка и конструкции устройства. По принципу работы такие станки схожи с трубогибами. Металлический пруток поджимают к неподвижной части устройства и, используя отправочные валки необходимого радиуса, при помощи системы рычагов или прижимного вала, сгибают под нужным углом.

Гидравлические и пневматические машины имеют гораздо большие мощности. Используя силу сжатого воздуха или воды, можно сгибать прутки гораздо большего диаметра.

Электромеханические станки гарантируют точность угла сгиба и могут быть использованы для производства ответственных конструкций сложной конфигурации.

Стандартный угол гибки в автоматизированных устройствах равен ≤180 градусов. В тех случаях, когда требуется иной угол гибки, предприятия заказывают оборудование с индивидуальными характеристиками.

Во всех случаях необходимо также учитывать особенности исходного сырья. Так, например, арматуры класса А3 может быть легко согнута даже в холодном состоянии под прямым углом без потери прочности. При сгибе на угол в 180 градусов прочность конструкции уменьшается на 10%.

Не рекомендуется сгибать арматуру одного диаметра на станке с заданными параметрами для другого сечения. Не рекомендуется слишком сильно перегревать место сгиба. Металл должен быть красного оттенка. Не рекомендуется сгибать арматуру с внешними дефектами (трещины, сколы, заусенцы). В этих случаях металлический пруток может лопнуть в месте сгиба.

5.11. При проектировании гнутых стержней диаметры и углы загиба должны отвечать требованиям табл. 37. Длина гнутых стержней определяется по оси стержня.

Пособие к СНиП 2.03.01-84, таблица 37

* Допускается загибать стержни на 180º при снижении расчетного сопротивления растяжению на 10%.

Размеры крюков для анкеровки гладких стержней арматуры должны приниматься в соответствии с черт. 92

Черт. 92. Размеры крюков на концах стержней гладкой рабочей арматуры