T68卧式镗床电气控制及plc改造开题报告.docx
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T68卧式镗床电气控制及plc改造开题报告
开题报告
学生姓名
专业
机械设计制造及其自动化
班级
课题
T68镣床电气控制设计及PLC改造
-.选题依据及研究意义:
随着社会经济的迅速发展，随着机械工业的发展，作为工业母机的各类机床得到了广泛的应用，而这些机床的口动化和粘密程度却尙若很大的差异。
在欧美、日木等国家.里，他们的机床数控化相对较高，而我国国内机床人部分还处于老式的继电器控制，由丁继电器控制的机床有耗材、耗能、故障效率高的缺陷，从而浪费了很多的人力、物力和财力。
如果把这些机床全部都更新换代，需要巨额的财力，就目前來讲不切实际。
所以我们开始尝试从控制部分的改造方面下手，将它的性能提升一个档次，解决它的一些弊端。
可编程控制器PLC已广泛应用于各行各业的H动控制，在机械加工领域，机床的控制上更显其优点。
由于锂床的运动很多、控制逻辑复杂、相互连锁繁多，采用传统的继电器控制时需要的继电器多、接线复杂，因此故障多、维修困难，费时费力。
不仅加大了维修成本，而且影响设备的功效。
采用PLC控制可使接线人为简单化，不但安装方便而且工作可靠、降低了故障率、减少了维修量、提高了功率。
因此，选择PLC來完成T68铢床传统控制部分，口的是使机床能快速响应运动，灵活町靠的完成生产任务。
二、国内外概况及发展趋势
众所周知，在现代化生产屮机床是不可缺少的雨要组成部分，我们国家现在在机床技术方面还是比较落后的，自动化程度也比较低。
主要表现在现在大部分工厂里的机床还是老式传统的机床，接线复杂，排故障困难，同时在设备的投资和维修上消耗过大。
可编程控制技术在工业和生活中有广泛的应用前景。
除了具有明显的节约成本的维修点外，还具有操作容易、维护量少等特点。
可编程控制器的软启动功能也减少了对设备的冲击，使设备运行方式更加合理，设备的自动化水平得到提高。
随着工业生产的迅速发展，企业对机床可靠性的耍求也不断的提高，在加上目前产品生产的成本较高，利用先进的PLC控制技术，设计改造现有的传统式机床应用成为必然的趋势。
可编程控制技术是在60年代末在继电器系统上发展起來的，可编程控制器相对在传统继电器的利用弱信号控制强信号的电磁开关上，具有适应工业环境，简单易懂、操作方便可靠性鬲等优点。
利用可编穆控制器，采用的是计算机的设计思维，最初主耍用于顺用控制，只能进行逻供运算。
随着电子技术、计算机技术的飞速发展，以及工业自动化控制越來越高的需求，现在的PLC己经不只是开关量的控制了。
利用PLC对T68卧式镣床传统电气系统的改造主要是冇PLC改造控制回路为主。
可编程逻辑控制器，采用的是计算机的设计思想，通过PLC的梯形图设计简化了传统继电器控制电路复杂的接线，通过PLC可以随时改变程序功能大大的节约了工业成本。
利用可编程控制器PLC改造T68卧式锂床电器系统是以其节能、高可靠性和操作简单等特点，广泛的应用于工业生产当中。
PLC改造电气系统是集PLC技术、现代控制技术、电气技术于一体。
T68卧式锤床利用PLC设计之后与过去的传统式T68蚀床相比，无论是设备的投资，运行的经济性，还冇系统的稳定性、对碌性、自动化程度方血都具冇传统镣床无法比拟的优势,而TL具冇显著的节约成木提商效率的效果。
同时改造后的电气系统提筒了系统的可傑操作性。
目前工业机床正向看可靠性、数字化微机可控制、多品种系列的方向发展。
三：
研究内容及方案
本课题是利用可编程控制器（PLO取代传统的继电器接触器在工业领域中占主导地位，去控制T68卧式铿床传动系统。
PLC是结合继电器接触器控制的冇点及计算机灵活、方便的优点而设计制造和发展的,这样就使得PLC具有其他控制器无法利比的特点:
可靠性高、抗干扰能力强；通用性强、采用方便；采用模块式结构，使系统组合灵活方便；编程语言简单、易学、容易掌握；系统设计周期短；对生产工艺改变适应性强；安装简单、调试方便、维护量小。
铿床一种粘密加丁•的机床。
它主要是用于加工工件上的粘密闘孔柱。
卧式锂床具有力能的特点，它不但能完成空的加工，而且还能完成车削断而及内外园，铳削平而等。
但是目前，中小型金业使用的是传统的继电器——接触器控制锂床。
山于继电器一接触器控制的电路复杂，动作速度慢，可靠性差，故障诊断及排除怵I难等缺点，使得企业的生产效率地下、效益差。
根据原有的继电器控制的电路图来设计PLC的控制梯形图以实现卧式锂床的PLC控制改造。
这种方法没冇改变系统的外部特性，但却克服了机械动作屮继电器可靠性低、维修闲难等缺点。
对于操作人员来说，出来控制系统的可靠性提高了以外，改造前后对于系统的操作没有什么区别，他们不用改变长期养成的操作习惯，而且这种操作方法一般不需要改动操作面板和上面的器件，大大减少了硬件改造的费用和工作量。
四：
设计进度计划
序号
各阶段工作内容
起迄日期
备注
1
选题
2
下达任务书
3
撰写文献综述和开题报告
4
完成论文初稿交指导老师审阅
5
完成论文二稿交指导老师审阅
6
完成论文三稿和图纸交指导老师审阅
7
论文交叉评阅及毕业设计资料填写
8
论文答辩
五：
参考文献
[1]《传感器与PLC技术》吴卫荣编著2006
[2]《PLC操作实训》王建机械工业出版社2003
[3]《三菱PLC实用技术编程》龚运新2006
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[5]《深入浅出PLC技术及应用设计》郭丙君主编2004
[6]《电气控制与可编程控制器技术》史国生主编2008
[7]《工厂电气控制设备》河北省机电学院：
许參编2004
[8]《PLC控制技术》刘载文、刘毫升、钟亚林编2001
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[11]史国生•电气控制与可编程控制器技术[M]・北京：
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人民邮电出版社,2004.
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[19]
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机床屯气及可编程控制器实验、课程设计指导书[H]・北京：
高等教育出版社,
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机械工业出版社，2011.
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电子工业出版社,2008.[23]胡学林.可编程
控制黠教程（基础篇）[M].北京:
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原文匕完。
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施工组织设计
本施工组织设计是木着“一流的质量、一流的工期、科学管理”来进行编制的。
编制时，我公司技术发展部、质检科以及项日部经过精心研究、合理组织、充分利用先进工艺，特制定本施工组织设计。
一、工程概况：
西夏建材城生活区27\3（T住宅楼位于银川市新市区，橡胶厂对而。
本T程由宁夏燕宝房地产开发有限公司开发，银川市规划建筑设计院设计。
本工程耐火等级二级，屋面防水等级三级，地震防烈度为8度，设计使用年限50年。
本工程建筑面积：
27"楼3824.75n?
;30"楼3824.75m2o室内地坪±0.00以绝对标高1110.5m为准，总长27#楼47.28m；30#楼47.28mo总宽27#楼14.26m；3（/楼14.26m。
设计室外地坪至檐口高度18.600m,呈长方形布置，东西向，三个单元。
木工程设计屋面为坡屋面防水采用防水涂料。
外墙水泥砂浆抹面，外刷浅灰色墙漆。
内墙面除卫生间200X300瓷砖,高到顶外，其余均水泥砂桨罩面，刮二遍腻了；楼梯间内墙采用50
厚胶粉聚苯颗粒保温。
地面除卫生间200X200防滑地砖，楼梯间50厚细石殓1：
1水泥砂浆压此外，其余均采用50厚豆石殓毛地而。
楼梯间单元门采用楼宇对讲门，卧室门、卫牛间门采用木门，进户门采用保温防盗门。
木工程窗均采用塑钢单框双玻窗,开启窗均加纱扇。
本工程设计为节能型住宅，外墙均贴保温板。
本工程设计为砖混结构，共六层。
基础采用C30钢筋碇条形基础，上砌MU30毛石基础，砂浆采用M10水泥砂浆。
一、二、三、四层墙体采用M10混合砂浆砌筑MU15多孔砖；五层以上采用M7.5混合砂浆砌筑MU15多孔砖。
本工程结构中使用主要材料：
钢材：
I级钢，II级钢；殓：
基础垫层C10,基础底板、地圈梁、基础构造柱均采用C30,其余均C20。
木工程设计给水管采用PPR塑料管，热熔连接；排水管采用UPVC硬聚氯乙烯管，粘接；给水管道安装除立管及安装IC卡水表的管段明设计外，其余均暗设。
本工程设计采暖为钢制高频焊翅片管散热器。
本工程设计照明电源采用BV-2.5铜芯线，插座电源等采用
BV—4铜芯线；除客厅为吸顶灯外，其余均采用座灯。
二、施工部署及进度计划
1、工期安排
本工程合同计划开工日期：
2004年8月21日，竣工日期：
2005年7月10合同工期315天。
计划2004年9月15日前完成基础工程，2004年12月30口完成主体结构工程，2005年6月20日完成装修工种，安装工程穿插进行，于2005年7月1日前完成。
具体进度计划详见附图一1（施T进度计划）。
2、施工顺序
⑴基础工程
工程定位线（验线）一挖坑〜钎探（验坑）一砂砾梨层的施工一基础碗梨层一刷环保沥青-＞基础放线（预检）一碗条形基础一刷环保沥青一毛石基础的砌筑一构造柱殓一地圈梁一地沟一回填工。
⑵结构工程
结构定位放线（预检）一构造柱钢筋绑扎、定位（隐检）f砖墙砌筑（+50cm线找平、预检）〜柱梁、顶板支模（预检）一梁板钢筋绑扎（隐检、开盘中请）一栓浇筑一下一层结构定位放线一重复上述施工工序直至顶。
⑶内装修工程
门窗框安装-＞室内墙面抹灰一楼地面一门窗安装、油漆一五金安装、内部清理一通水通电、竣工。
⑷外装修工程
外装修工程遵循先上后下原则，屋而工程（包括烟道、透气孔、压顶、找平层）结束后，进行大面积装饰，塑钢门窗在装修中逐步插入。
三、施工准备
1、现场道路
木工程北靠北京四路，南临规划道路，交通较为方便。
场内道路采用级配砂石铺垫，压路机压。
2、机械准备
⑴设2台搅拌机，2台水泵。
⑵现场设钢筋切断机1台，调直机1台，电焊机2台，1台对焊机。
⑶现场设木工锯，木工创各1台。
⑷冋填期间设打夯机2台。
⑸现场设塔吊2台。
3、施工用电
施工用电已由建设单位引入现场；根据工程特点，设总配电箱1个，塔吊、搅抖站、搅拌机、切断机、调直机、对焊机、木工棚、楼层用电、生活区各配置配电箱1个；电源均采用三相五线制；各分支均采用钢管埋地；各种机械均设置接零、接地保护。
具体配电箱位置详见总施工平面图。
3、施工用水
施丄用水采用深井水自来水，并砌筑一蓄水池进行蓄水。
楼层用水采用钢管焊接给水管，每层留一岀水口；给水管不置蓄水池内，由潜水泵进行送水。
4、生活用水
生活用水采用口来水。
5、劳动力安排
⑴结构期间：
kT40人；钢筋T15人；木工15人；放线工2人；材料1人；机工4人；电工2人；水暖工2人；架子工8人；电焊工2人；壮工20人。
⑵装修期间
抹灰工60人；木工4人；油工8人；电工6人；水暖工10人。
四、主要施工方法
1、施工测量放线
⑴施工测量基本耍求
A、西夏建材城牛活区17、30”住宅楼定位依据：
西夏建材城生活区工程总体规划图，北京路、规划道路永久性定位
B、根据工程特点及V建筑工程施工测量规程＞DBI01-21-95,4、3、2条，此工程设置粹度等级为二级，测角屮误弟±12,边长相对误差l/15000o
C、根据施工组织设计屮进度控制测量工作进度，明确对工程服务，对工程进度负责的工作口的。
⑵工程定位
A、根据工程特点，平面布置和定位原则，设置一横一纵两条主控线即27#楼：
（A）轴线和
（1）轴线；30#楼：
（A）轴线和
（1）轴线。
根据主轴线设置两条次轴线即27懐楼：
（H）轴
线和（27）轴线；30#楼：
（H）轴线和（27）轴线。
B、主、次控轴线定位时均布置引桩，引桩釆用木桩，后砌一水泥砂浆砖墩；并将轴线标注在四周永久性建筑物或构造物上，施测完成后报建设单位、监理单位确认后另以妥善保护。
C、控轴线沿结构逐层弹在墙上，用以控制楼层定位。
D、水准点：
建设单位给定准点，建筑物±0.00相当于绝对标高1110.500m。
⑶基础测量
A、在开挖前，基坑根据平面布置，轴线控制桩为基准定出基坑长、宽度，作为拉小线的依据；根据结构要求，条基外侧1100mm为砂砾梨层边，考虑放坡，撒上白灰线，进行开挖。
B、在垫层上进行棊础定位放线前，以建筑物平面控制线为准，校测建筑物轴线控制桩无误后，再用经纬仪以正倒镜挑直法直接投测各轴线。
C、标高由水准点引测至坑底。
⑷结构施工测量
A、首层放线验收后，主控轴一引至外墙立面上，作为以上务层主轴线竖身高以测的基准。
B、施工层放线时，应在结构平而上校投测轴线，闭合后再测设细部尺寸和边线。
C、标高竖向传递设置3个标高点，以其平均点引测水平线折平时，尽量将水准仪安置在测点范围内中心位置，进行测
设。
2、基坑开挖
本T种设计地基换工，夯填砂砾建层1100mm；根据此特点，采用机械大开挖，留200mm厚进行挖工、铲平。
开挖时，根据现场实际土质，按规范要求1:
0.33放坡，反铲挖掘机挖土。
开挖出的土，根据现场实际情况，尽量留足需用的好土，多余土方挖出，避免二次搬运。
人工开挖时，由技术员抄平好水平控制小木桩，用方铲铲平。
挖掘机挖土应该从上而下施工，禁止采用挖空底脚的操作方法。
机械挖土，先发岀信号，挖土的时候，挖掘机操作范围内，不许进行其他丁•作，装土的时候，任何人都不能停留在装土车上。
3、砌筑工程
⑴材料
砖:
MU15多孔砖，毛石基础采用MU30毛石。
砂浆：
土0.00以下采用M10水泥砂浆，一、二、三、四层采用M10混合砂浆，五层以上采用M7.5混合砂浆。
⑵砌筑耍求
A、开工前由工长对所管辖班组下发技术交底。
B、砌筑前应提前浇水湿润砖块，水率保持在10%—15%。
C、砌筑采用满铺满挤“三一砌筑法“，要求灰浆饱满，
灰缝8—12mm。
D、外墙转角处应同时砌筑，内外墙交接处必须留斜槎，槎子长度不小于墙体高度的2/3,槎子必须平直、通顺。
E、隔墙与墙不同时砌筑又不留成斜槎时可于墙中引出阳槎或在墙的灰缝中预埋拉结筋，每道不少于2根。
F、接梯时必须将表面清理干净，浇水湿润，填实砂浆，保持灰缝平直。
G、砖墙按图纸要求每50mm设置2H、施工时需留置临时洞口，其侧边离交接处的墙面不少于500mm,顶部设边梁。
4、钢筋工程
⑴凡进场钢筋须具备材质证明，原材料须取样试验，经复试合格后方可使用。
⑵钢筋绑扎前应仔细对照图纸进行翻样，根据翻样配料，施工前由工长对所管辖班纽•下发技术交底，准备施工工具，做好施T的准备工作。
⑶板中受力钢筋搭接，I级钢30d,II级钢40d,搭接位置:
上部钢筋在跨屮1/3范围内，下部钢筋在支座1/3范围内。
⑷钢筋保护层：
基础40mm,柱、梁30mm,板20mm。
保护层采用50mmX50mm的水泥砂浆块。
板上部钢筋用马凳按梅花状支起。
⑸所有钢筋绑扎，须填写隐检记录，质评资料及u检记录,验收合格后方可进行下道工序。
5、磴工程
⑴水泥进场后须做复试，经复试合格后由试验室下达配合比。
施工中严格掌握各种材料的用量，并在搅拌机前进行标识,注明侮立方米、每盘用量。
同时搅拌时，须车车进磅，做好记录。
（2）浇筑前，对模板内杂物及汕污、泥土清理干净。
⑶投料顺序：
石了一水泥一砂了。
⑷本工程均采用插入式振捣器，一次浇筑厚度不宜超过振捣器作用部分长度的1.25倍，捣实碗的移动间距不宜大丁•振捣器作用半径的1.5倍。
⑸栓浇筑后1昼夜浇水养护，养护期不少于7d,栓强度未达到1.2MPaZ前不得上人作业。
6、模板工程
⑴本工程模板采用钢木混合模板。
模板支搭的标高、截面尺寸、平整度、垂直度应达到质量验收标准，以满足其钢度，稳定性要求。
⑵模板支撑应牢固可靠，安装进程中须有防倾覆的临时固定措施。
⑶木工程选用851脱模剂，每拆除一次模板经清理后涂刷脱模剂，再重新组装，以保证碇的外观质量。
6、架子工程
⑴本工程采用双排架子防护，外设立杆距墙2m,里皮距墙50cm,立杆间距1.5m,顺水间距1.2m,间距不大于lm。
（2）架子底部夯实，垫木板，绑扫地杆。
⑶为加强架了的稳定性，每七根立杆间设十字盖，斜杆与地面夹角6O0,
⑷为防止脚平架外倾，与结构采用钢性拉接，拉接点间距附和“垂四平六“的原则。
⑸外防护架用闭冃式安全网进行封闭，两平网塔接和网下口必须绑孔紧密。
⑹结构架子高出作业层lm,每步架子满铺脚手板，耍求严密牢固并严禁探头板。
7、装饰工程
装饰工程施工前，要组织质监部门、建设、设计、施工单位四方参加的主体结构工程核验收，对已完全体分部工程进行全面检查、发现问题及时处理，清除隐患，并做好装饰前材料、机具及技术准备工作。
1、根据预算所需材料数量，提岀材料进场日期，在不影响施工用料的原则下，尽量减少施工用地，按照供料计划分期分批组织材料进场。
2、将墙面找方乖直线，清理基层，然后冲筋，按照图纸要求，分层找平垂直，阴阳角度方正，然后拉线作灰饼。
底了
灰应粘结牢固，并川刮杠刮平，木抹子抹平。
3、罩面应均匀一致，并应在终凝前刮平压光，上三遍灰抹子。
4、油漆、涂料施工：
油漆工程施工时，施工环境应清洁干净，待抹灰、楼地面工程全部完工后方可施工，油漆涂刷前被涂物的表面必须干燥、清洁，刷漆时要多刷多理不流坠，达到薄厚均匀，色调一致，表面光亮。
墙面涂料基层要求现整，对缝隙微小孔洞，要用腻了找平,并用砂纸磨平。
为了使颜色一致，应使用同一配合比的涂料，便用时涂料搅匀，方可涂刷，接槎外留在阴阳角外必须保证涂层均匀一致表面不显刷纹。
8、楼地面工程
楼地面工程只作50厚豆石碗垫层。
做垫层必须先冲筋后做垫层，其平整度要控制在4mm以内，加强养护4-5天后，才能进行上层施T。
10、层面工程
1、屋而保温层及找平层必须符合设计耍求，防水采用防水卷材。
2、做水泥砂浆找平层表面应平整压光，屋面与女儿墙交
接处抹成150mm圆角。
3、木工程屋面材料防水，专业性强，为保证质量，我们请专业人员作防水层。
4、原材料在使用前经化验合格后才能使用，不合格材料严禁使用。
11、水、暖、电安装工程
⑴管道安装应选用合格的产品，并按设计放线，坡度值及坡向应符合图纸和规范要求。
⑵水、暧安装前做单项试圧，完毕后做通、闭水后试验和打压试验，卫生间闭水试验不少于24小时。
⑶电预埋管路宜沿最近线路敷设，应尽量减少弯曲，用线管的弯曲丝接套丝，折扁裂缝焊接，管口应套丝用堵头堵塞。
油漆防腐等均符合图纸各施T规范及质量评定标准。
（4）灯具、插座、开关等器具安装，其标高位置应符合设计要求，表面应平直洁净方正。
⑸灯具、插廉、开关等器具必须选用合格产品，不合格产品严禁使用。
⑹做好各种绝缘接地电阻的测试和系统调整记录，检查配线的组序一定要符合设计要求。
五、预防质量通病之措施
木工程按优质工程进行管理与控制，其优质工程的目标体系与创优质工程的保证措施在木工程施工组织设计中做了详述。
本措施不再述。
创优质工程除对各分部、分项、工序工程施工中，精心操作，一丝不苟、高标准严要求作业外，关键是防止质量通病。
为此，提出防止通病的作业措施如下：
1、砖墙砌体组砌方法：
⑴、组砌方法：
一顺一丁组砌，由于这种方法有较多的丁砖，加强了在墙体厚度方向的连结，砌体的抗压强度要高一些。
⑵、重视砖砌体水平灰缝的厚度不均与砂浆饱满度：
1、水平灰缝不匀：
规范规定砖砌体水平灰缝厚度与竖向灰缝宽度般为10mm,但不应小于8mm,也不应小于12mm。
砂浆的作用：
一是铺平砖的砌筑表面，二是将块体砖粘接成一个整体。
规范屮之所以有厚度和宽度耍求，是由丁灰缝过薄，使砌体产牛不均匀受力，影响砌体随载能力。
如果灰缝过厚，由于砂浆抗圧强度低于压的抗圧可度。
在荷载作用下，会增大砂浆的横向变形，降低砌体的强度。
试验研究表明，当水平灰缝为12mm时，砖砌体的抗压强度极限，仅为10mm厚时的70-75%,所以要保证水平灰缝厚度在8-12mm之间。
怎样确保水平灰缝的厚度呢？
A、皮数杆上，一定将缝厚度标明、标准。
B、砌砖时，一定耍按皮数杆的分层挂线，将小线接紧，跟线铺灰，跟线砌筑。
C、砌浆所用之中砂，一定要过筛，将大于5mm的砂子筛
掉。
D、要选砖，将过厚的砖剔掉。
E、均匀铺灰，务使铺灰之厚度均匀一致。
坚持“一块砖、一铲灰、一揉挤“的“三一“砌砖法“。
2砂浆必须满铺，确保砂浆饱满度。
规范规定：
多孔砖砌体，水平灰缝的砂浆饱满度不得低于80%,这是因为，灰缝的饱满度，对砌体的强度影响很大。
比如：
根据试验研究，当水平灰缝满足80%以上，竖缝饱满度满足60%以上时，砌体强度较不饱满时，要提高2-3倍，怎样保证灰缝饱满度呢？
A、支持使用所述的“三一“砌砖法，即“一块砖、一铲灰、一揉挤“。
B、水平缝用铺浆法（铺浆长度W50cm）砌筑，竖缝用挤浆法砌筑，竖缝还要畏助以加浆法，以使竖向饱满，绝不可用水冲灌浆法。
C、砂浆使用时，如有淅水，须作二次拌合后再用。
绝不可加水二次拌合。
拌好的砂浆，须于3小时Z内使用完毕。
D、不可以干砖砌筑。
淋砖时，一般以15%含水率为宜。
（约砖块四周浸水15mm左右）。
3注意砌砖时的拉结筋的留置方法：
砖砌体的拉结筋留置方法，按设计要求招待。
如设计没有具体规定吋，按规范执行。
规范规定“拉结筋的数量每12cm厚墙放1根06钢筋，沿墙高每50cm留一组。
埋入长度从墙的留槎处算起，每边均VlOOcm,末端应有弯钩”见图。
规范还规定：
“构造柱与墙连拉处，宜砌成马牙槎，并沿墙高每50cm设206拉结钢筋，每边伸入墙内〉lOOcmo
2、预防楼梯伦踏步掉角：
楼梯踏步浇筑栓后，往往因达不到栓强度要求，就因施工需要提前使用，既便有了足够强度，使用不慎，都会掉楞掉角。
而且有了掉角，修补十分困难，且不定期牢固。
为此宜采用两种
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