Руководство по технологии изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций. Предварительно напряженные железобетонные конструкции изготовление

7. Способы изготовления предварительно-напряженных конструкций

Предварительно-напряженные конструкции могут изготовляться с натяжением арматуры на упорыдо бетонирования илина бетон после его твердения. Каждая из этих разновидностей предварительно-напряженных железобетонных конструкций может быть изготовлена различными способами. Существуют три основных способа натяжения арматуры: механический, электротермический и физико-химический (самонапряжение).

Механическое натяжение арматуры производится преимущественно гидравлическими домкратами, развивающими большие силы натяжения (500 тс и более) и позволяющими достаточно точно измерять силу натяжения. Натягиваемые стержни при этом обычно соединяют с цилиндром, а поршень домкрата упирают в торцы элементов или в специальные упоры. В мощных домкратах некоторых типов натягиваемую арматуру соединяют с поршнем. Широко применяются малогабаритные переносные гидравлические домкраты двойного действия для натяжения пучковой арматуры с тяговым усилием 15, 20 60 тс.

Весьма эффективен способ непрерывного армирования, предложенный В. В. Михайловым. По этому способу навивка высокопрочной проволоки на упоры или непосредственно на затвердевший бетон конструкций производится на поворотном столе, схема действия которого показана на рис. 2.4. Этим способом изготовляются различные виды предварительно-напряженных конструкций с одноосным и двухосным напряженным состоянием — балки, панели, трубы и т. д.

Принцип непрерывного армирования напряженной обмоткой успешно применяется также при изготовлении предварительно-напряженных резервуаров с помощью специальных обмоточных передвижных машин (рис. 2.4).

Электротермический способ натяжения арматуры в последние годы получил широкое распространение; этим способом в настоящее время изготовляется примерно 3/4 выпускаемого предварительно-напряженного железобетона.

Достоинство способа в его исключительной простоте и возможности применения на любом заводе и предприятии. Используемое оборудование в 5—10 раз дешевле, чем при механическом натяжении, а трудоемкость изготовления конструкций в 2—3 раза ниже. Однако точность натяжения арматуры электротермическим способом значительно ниже, чем при механическом. Кроме того, этот способ применяется преимущественно для натяжения арматуры из горячекатаных сталей, так как для достижения в высокопрочной проволоке достаточно высоких напряжений потребовалось бы такое повышение температуры, которое привело бы к ухудшению ее механических характеристик.

При натяжении арматуры электротермическим методом арматурные стержни заготовляют так, чтобы их длина (между концевыми анкерами была меньше расстояния между упорами формы на заданную величину удлинения. Через арматуру пропускают ток, который быстро нагревает ее до температуры 300—400° С. Удлиненные стержни свободно укладывают в упоры, препятствующие их укорочению при остывании. Благодаря этому в остывших стержнях создается требуемое предварительное напряжение. Затем элемент бетонируют и по достижении бетоном достаточной прочности арматуру освобождают от анкеров и она обжимает бетон.

Рисунок 2.4 Схема изготовления предварительно-напряженных конструкций методом непрерывного армирования на поворотном столе

1 — поворотный стол; 2 — напрягаемая обмотка;

3 — натяжная станция; 4 — механизм подачи и торможения проволоки; 5 — моток с проволокой

Для натяжения высокопрочной проволоки находит применение так называемый комбинированный способ натяжения, который состоит в непрерывном армировании на поворотных столах нагретой проволоки. При комбинированном способе около 50% напряжения обеспечивается при механическом натяжении и 50% при остывании нагретой проволоки. Это вдвое увеличивает производительность машин, облегчает их конструкцию, позволяет повысить величину контролируемого предварительного напряжения.

Физико-химический способ натяжения используется при изготовлении самонапряженных конструкций, в которых предварительное напряжение арматуры достигается в результате саморасширения бетона элемента, приготовленного на расширяющемся цементе. Растягивающие усилия, возникающие в арматуре, обжимают бетон.

В некоторых случаях процесс натяжения арматуры переносится непосредственно на строительную площадку (на бетон), например при изготовлении большепролетных или крупноразмерных конструкций или при укрупнительной сборке составных конструкций, отдельные секции которых изготовляются на заводах, и т. п. В этих случаях роль упоров выполняет сама конструкция, в которой при бетонировании оставляют каналы или пазы. Каналы образуют при помощи резиновых шлангов или стальных газовых труб, которые по мере твердения бетона извлекают из изделия или специальных гофрированных трубок из листовой стали, оставляемых в конструкции, После достижения бетоном достаточной прочности арматура, расположенная в каналах или пазах, подвергается натяжению и анкеровке. Затем для лучшего сцепления арматуры с бетоном и предотвращения ее коррозии в каналы нагнетают цементный раствор под давлением 5—6 ат.

При натяжении арматуры на бетон не нужны специальные упоры или утяжеленные стальные формы. Существенные недостатки этого способа: неизбежность устройства анкеров по концам арматурных элементов, сложность процесса инъецирования каналов и его контроля.

studfiles.net

Способ изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций

 

Изобретение относится к строительству зданий и сооружений различного назначения. Цель - упрощение производства работ при экономии трудозатрат, увеличение пролета, рациональное использование свойств материалов и повышение надежности эксплуатации. Способ включает возведение крупногабаритных и большепролетных конструкций с созданием предварительного напряжения рабочей арматуры в построечных условиях при дифференциации прочности бетона в омоноличивающих слоях, с использованием технологии приготовления и твердения монолитного бетона. Величина преднапряжения нормируется по его соотношению с усилиями от постоянной и временной нагрузки. 6 ил.

Изобретение относится к строительству зданий и сооружений различного назначения.

Известен способ предварительного напряжения арматуры на бетон, применяемый для его обжатия с целью повышения трещиностойкости и жесткости. При этом напрягаемая арматура пропускается в специально предусмотренные в сечении конструкции каналы с последующим инъекцированием в них раствора с целью исключения коррозии стали (1). Недостатки способа: сложность контроля плотного заполнения каналов раствором омоноличивания. При образовании же воздушных пузырьков в растворе создаются реальные условия для ускоренной коррозии стали и внезапного обрушения конструкций. Кроме этого нормирование допускаемых эксплуатационных напряжений при обжатии бетона сопряжено с повышением его массивности, расходом материалов и ресурсов. Способ нерационально использует длинномерные канаты. Известно внешнее напряжение арматуры на бетон с целью его обжатия при ее расположении вне поперечного сечения, например, блоков пролетного строения моста (2). Недостатки: отсутствие сцепления напрягаемой арматуры при воздействии температурного нагрева повышает эксплуатационные напряжения; расчетный перерасход стали составляет 25% требуется спецзащита от механических повреждений и коррозии. Известны монолитные перекрытия, изготовленные с применением ненапрягаемой арматуры низкой прочности, что допускает перерасход стали (3). Несмотря на массивность балочных плит и расход бетона им свойственен малый пролет (2,2 2,7 м) и наличие ребер, которое усложняет устройство опалубки; наличие внутренних колонн с малым шагом (5 7 м), снижает технологичность производственных процессов при эксплуатации. Обычно при этом применяется единая марка бетона и его плотность, что при повышенной трудоемкости ведет к перерасходу цемента. Наиболее близким решением является способ изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций для индустриального производства сборного преднапряженного железобетона путем натяжения арматуры на упоры и последующего монолитного бетонирования в построечных условиях (4). Недостатками способа являются трудоемкость и недостаточная жесткость предварительно напряженных железобетонных изделий. Целью изобретения является упрощение производства работ при экономии трудозатрат, увеличении пролета, рациональном использовании свойств материалов и повышении надежности эксплуатации. Указанная цель достигается тем, что в способе изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций для индустриального производства сборного преднапряженного железобетона путем натяжения арматуры на упоры и последующего монолитного бетонирования в построечных условиях, канатную арматуру натягивают на защемленные в частях здания или сооружения упоры, с постоянным закреплением второго конца в гнезде колодки клином, соединяют посредством прищепок из кусков, высокопрочной проволоки с ненапрягаемыми арматурными сетками и посредством хомутов с ребрами перемычками через прокладки с подвесной опалубкой, а монолитное бетонирование производят в два этапа, при этом на первом этапе производят бетонирование при начальном контролируемом удлинении канатной арматуры при ее натяжении, соответствующем напряжению в ней 0,35 Rsn, а на втором этапе суммарное напряжение в арматуре с учетом усилия от нагрузки равно 0,7 Rsn, где Rsn нормативное сопротивление канатной арматуры растяжению. На фиг. 1 изображен план изготавливаемой конструкции с расположением гидродомкрата; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 узел В на фиг. 2; на фиг. 5 узел Г на фиг. 2; на фиг. 6 схемы усилий в канатах при их постоянном натяжении на упоры, и возникающих от нагрузки. Предлагаемый способ изготовления предварительно-напряженных железобетонных конструкций включает: устройство упоров 1, постоянно заделанных в элемент или в часть здания или сооружения; закрепление в упорах 1 распределительных балок 2, объединенных с анкерными колодками 3 с коническими гнездами для полых стопорных клиньев 4; соосная установка гидродомкрата 5 совместно с протарированной насосной станцией с его временным креплением к балке 2; проектная анкеровка одного конца каната 6 в колодке 3 с помощью клина 4; заведение другого конца каната 6 в гнездо колодки 3; продевание клина 4 через конец каната 6 с временным закреплением последнего в зажиме гидродомкрата 5. создание давления в гидрокамере домкрата 5, синхронное с повышением усилия и преднапряжения в канате 6 с контролем удлинения на основе диаграммы растяжения стали ( l=k; l l) постоянное закрепление после проектного удлинения второго конца каната 6 в гнезде колодки 3 клином 4; установка с расчетным шагом облегченных железобетонных брусков-перемычек 7 на канаты 6; раскатка на бруски-перемычки 7 по схеме эпюры изгибающего момента от равномерно распределенной нагрузки сварных рулонных сеток 8 с креплением прищепками 9 из кусков высокопрочной проволоки; установка с расчетным шагом на бруски-перемычки 7 перевернутых хомутов из круглой стали с нарезкой резьбы 10 для крепления опалубочных щитов 11 с помощью квадратных железобетонных прокладок 12 и прижимных полос 13; укладка, формовка и твердение нижнего слоя из легкого бетона 14 (Д 1500 В30) для омоноличивания с гарантированным сцеплением изделий 5, 7, 8 с высотой слоя h2; укладка, формовка и твердение верхнего слоя неавтоклавного ячеистого пневмобетона 15 (Д900; В 5) высотой слоя h3 для повышения сопротивления местному продавливанию тонкостенного бетона 14, а также, например, для обеспечения звукоизоляции перекрытий или теплоизоляции покрытий. Применение способа отличается надежностью, обеспечивая эксплуатацию преднапряженного монолитного изделия в проектные сроки службы железобетона, изготовленного из деталей 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 14, 15. Обеспечению соответствующих гарантий способствует апробация применения клиновых зажимов в заводской технологии изготовления преднапряженного железобетона. Реальность длительной консервации (сцеплением созданных при изготовлении сил упругости в преднапряженных балках с канатной арматурой) подтверждается экспериментально. Так, после их разгрузки, несмотря на значительность трещин от нагрузки, близкой к разрушающей, наблюдалась тенденция к снижению прогибов, а при повышенном внецентренном обжатии полное их исключение с регенерацией выгибов. При постоянном преднапряжении омоноличенных канатов, т.е. при отсутствии процесса ползучести бетона омоноличивания, прогибы существенно снизятся. И наоборот, степень рационального использования свойств высокопрочных арматурных канатов в связи со снижением потерь их предварительного напряжения вследствие ползучести бетона возрастет. Причем из-за алгебраического суммирования первичного натяжения канатов с вторичными, вызванными усилиями от поперечного загружения монолитной конструкции, сохраняется стабильность созданного преднапряжения канатов в пределах их деформирования совместно с фактором сцепления. Реализуется и возможность управления дифференциацией взаимодействия преднапряжения (PspNупр) с усилиями от постоянной (Nпост) и временной (Nвр) нагрузки по преобразованным и уточненным неравенствам Nпостврsp Nупр 0,35 RsnAsn; (1) (Nполн + Psp) 0,70RsnAsn, (2) где Nпост усилие от полной нагрузки на расчетной грузовой площади, равна Nполн Nпост + Nвр (3) Выбор прочности слоев бетона (В) совместно с толщиной (h2 и h3) оптимизирует величину усилий от постоянной нагрузки и по (1) и (2) рациональный расход канатной арматуры с соответствующей технологической оснасткой. Способ обеспечивает увеличение пролетов монолитных перекрытий в несколько раз при экономии материалов и ресурсов за счет исключения дополнительного армирования и увеличения размеров бетонных сечений, обусловленных необходимостью восприятия усилий, возникающих при съеме с поддона, транспортировании и монтаже сборных преднапряженных конструкций, свойственных технологии изготовления, принятой прототипом. Снижается трудоемкость вследствие упрощения армирования при использовании высокопрочных канатов, имеющих повышенную заводскую длину в составе, например, перекрытий, лишенных внешних ребер, требующих усложнения арматурных и опалубочных работ.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ для индустриального производства сборного преднапряженного железобетона путем натяжения арматуры на упоры и последующего монолитного бетонирования в построечных условиях, отличающийся тем, что канатную арматуру натягивают на защемленные в частях здания или сооружения упоры с постоянным закреплением второго конца в гнезде колодки клином, соединяют посредством прищепок из кусков высокопрочной проволоки с ненапрягаемыми арматурными сетками и посредством хомутов с ребрами-перемычками через прокладки с подвесной опалубкой, а монолитное бетонирование производят в два этапа, при этом на первом этапе производят бетонирование при начальном контролируемом удлинении канатной арматуры при ее натяжении, соответствующем напряжению в ней 0,35 Rsn, а на втором этапе суммарное напряжение в арматуре с учетом усилия от нагрузки равно 0,7 Rsn, где Rsn - нормативное сопротивление канатной арматуры растяжению.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6

www.findpatent.ru

Руководство по технологии изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций

Предисловие

1 Область применения и основные положения

2 Арматурные стали

3 Формы

4 Заготовка арматуры

5 Механический способ натяжения арматуры

6 Натяжение арматуры электротермическим способом

7 Контроль величины предварительного натяжения арматуры

8 Бетоны и материалы для его изготовления

9 Особенности формования предварительно напряженных конструкций

10 Тепловая обработка преднапряженных конструкций

11 Передача усилий обжатия на бетон

12 Контроль качества предварительно напряженных конструкций

13 Требования к складированию и отгрузке предварительно напряженных конструкций

14 Техника безопасности

15 Технико-экономическая оценка способов производства преднапряженных конструкций

Приложение 1 Типовые технологические линии в унифицированных пролетах УТП-1, разработанные институтом Гипростроммаш

Приложение 2 Указания по упрочнению горячекатанной стержневой арматурной стали класса А-III вытяжкой

Приложение 3 Расчетные и нормативные сопротивления арматурной стали

Приложение 4 Требования к механическим свойствам ненапрягаемой арматуры

Приложение 5 Примеры расчета деформаций арматуры с учетом неупругих свойств стали

Приложение 6 Технологические линии заготовки проволочной, прядевой и стержневой арматуры

Приложение 7 Приспособления для закрепления напрягаемой арматуры и ее стыковки

Приложение 8 Стыковые соединения проволоки и прядей

Приложение 9 Рекомендации по приварке коротышей к арматуре классов Ат-IV - Ат-VI

Приложение 10 Оборудование для механического натяжения арматуры

Приложение 11 Определение потерь натяжения арматуры последовательно натягиваемых арматурных стержней на форму от ее деформации

Приложение 12 Оборудование для электротермического натяжения арматуры

Приложение 13 Расчет электрических параметров установок для нагрева арматуры

Приложение 14 Примеры расчетов при электротермическом натяжении арматуры

Приложение 15 Тарировка приборов для контроля натяжения арматуры

Приложение 16 Выбор приборов и обработка результатов контроля натяжения арматуры

Приложение 17 Изготовление преднапряженных многопустотных настилов из горячих бетонных смесей (пароразогрев)

Приложение 18 Электротермообработка предварительно напряженных железобетонных опор ЛЭП в электромагнитном поле тока промышленной частоты

Приложение 19 Тепловая обработка плит перекрытия в электротермоформах

Приложение 20 Рекомендуемые способы отпуска натяжения арматуры и контроль надежности ее заанкеривания в бетоне

Приложение 21 Рекомендация по проведению испытаний (опытных перевозок)

Приложение 22 Ориентировочные технико-экономические показатели для экономической оценки технологических схем или отдельных процессов производства преднапряженных конструкций

Приложение 23 Основные государственные стандарты, технические условия и руководства по технологии изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций

snipov.net

Предварительно напряженный железобетон – в чем его плюсы и минусы?

Для многих строительных объектов сегодня используется предварительно напряженный железобетон. В чем его отличие от типичного ЖБИ? Дело в том, что главный недостаток железобетонных блоков заключается в малой прочности при растяжении. И как следствие, появление трещин и других дефектов. Напряженный железобетон позволяет исключить их появление и способствует экономии металла и бетона при его изготовлении. О других преимуществах и недостатках расскажем ниже.

Что из себя представляет предварительно напряженный железобетон? ↑

Производство предварительно напряженной арматуры продемонстрировано на видео

Современные железобетонные изделия, используемые для возведения различных зданий, имеют некоторые минусы, которые в дальнейшем сказываются на эксплуатационных свойствах конструкции. Во-первых, значительный вес и объем блоков. Масса в среднем равна 2400 кг/м3. В дальнейшем это сильно отражается на конструкциях, имеющих изгиб (ригелях, балках). Под действием тяжести возникает большое напряжение на растяжение. И потому растянутую часть приходится дополнительно укреплять и размещать там больше арматуры. А это еще больше увеличивает общую массу конструкции.

Во-вторых, недостатком считают малую прочность бетона при растяжении. Хоть он и не разрушается, но на поверхности появляются некоторые трещины. Они ухудшают эстетический вид строения и разрушают верхний слой, который защищает от коррозии арматуру. Постепенно эти трещины становятся больше и заметнее. Сущность технологии предварительного напряжения заключена в том, что предварительно натягивают арматуру и затем осуществляют бетонирование. После полного затвердевания бетона напряжение убирают. Таким образом, перед строительством объектов, железобетон уже подвергнут необходимому напряжению на сжатие.

Каковы преимущества напряженного железобетона? ↑

На видео — резка бетона

Итак, как уже было сказано, железобетон напряженный готовится в предварительно натянутой арматуре. Устанавливается железобетон в строительные конструкции в уже напряженном на сжатие состоянии. С одной стороны он имеет ряд плюсов, с другой стороны имеются и некоторые минусы. Среди основных преимуществ выделяют следующие:

• Является более экономичным материалом. В среднем на 40-60% сокращается расход стали, которая используется для производства арматуры. Также на изготовление уходит меньше цемента. Уменьшается сечение, следовательно становится меньше вес и объем.
• Преднапряженный железобетон имеет прекрасную стойкость к трещинообразованию и дальнейшему их расширению. Как следствие, предохраняет металлическую арматуру от появления коррозии. В особенности это важно для сооружений, находящихся в постоянном взаимодействии с водой (труб, резервуаров, плотин).
• Может использоваться для специальных строений, в которых нельзя или нежелательно применять типичные ЖБИ. В том числе благодаря тому, что уменьшается масса и объем, железобетон напряженный легче и проще использовать для стыков сборных частей конструкции. Это могут быть: балки кровельные и подкрановые, плиты для покрытий в помещениях промышленного назначения.
• Расширяется сфера применения материала. Его можно использовать не только для сборных, но и для монолитно-сборных сооружений. В этом случае его применяют только в тех участках, где наблюдается напряжение конструкции. В остальных же частях используется типичный легкий пенобетон, тяжелый бетон или монолитный железобетон.
• С течением времени увеличивается сейсмостойкость напряженно-армированых конструкций. Объясняется это тем, что в процессе изготовления используются более легкие материалы для сечения.

Недостатки преднапряженного железобетона ↑

Помимо достоинств железобетон преднапряженный имеет и свои недостатки. Самым главным минусом можно считать высокую трудоемкость и сложность изготовления. Дело в том, что в процессе производства требуются тщательные расчеты. Важно также предусматривать способ транспортировки, хранения и монтажа конструкции. Если не подумать об этом заранее и не подготовить тщательный проект изготовления, то могут появиться нежелательные растягивающие или сжимающие напряжения. Они в дальнейшем приведут к аварийной ситуации. К примеру, при неравномерном обжатии в торцах конструкции могут появиться трещины, которые значительно снизят несущую способность. К прочим недостаткам относят:

• Из-за повышенной звуко- и теплопроводности необходимо дополнительно использовать изолирующие материалы для всей конструкции.
• Имеют более низкую огнестойкость, чем типичные ЖБИ. Хотя также отличается несгораемостью.
• Вес напряженных ЖБИ гораздо меньше массы обычных железобетонных изделий, но выше массы деревянных и металлических конструкций.

Выбирать напряженные железобетонные изделия стоит строго исходя из проекта, так как это обеспечит конструкцию должной безопасностью, надежность и долговечностью.

mastter.ru

Способ изготовления предварительно напряженной железобетонной балки

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для изготовления нового типа неразрезных многопролетных железобетонных балок со знакопеременным преднапряжением вдоль арматурных стержней из высокопрочной стали. Технический результат - создание способа изготовления железобетонных балок, при котором имеется возможность вдоль высокопрочных арматурных стержней менять знак преднапряжения в соответствии со знакопеременной эпюрой изгибающих моментов от внешней нагрузки. Способ изготовления предварительно напряженной железобетонной балки включает установку в форму арматурного каркаса, закрепление его в форме, преднапряжение продольной арматуры, заполнение формы бетонной смесью и отпуск напряжения арматуры после набора бетоном прочности, дополнительно при бетонировании балки участки арматурных стержней, которые следует подвергнуть предварительному растяжению или сжатию, оставляются обнаженными и после набора бетоном достаточной прочности с помощью навинченных на арматурные стержни муфт осуществляется предварительное сжатие арматуры на сжимаемых от внешней нагрузки участках арматуры и предварительное растяжение - на растянутых, при этом в зоне действия предварительно сжимающего напряжения в арматуре, имеющей сцепление с бетоном, последний не подвергается предварительному растяжению. 9 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для изготовления нового типа неразрезных многопролетных железобетонных балок со знакопеременным преднапряжением вдоль арматурных стержней из высокопрочной стали.

Известны железобетонные неразрезные многопролетные балки, армированные каркасами из невысокопрочной стали класса A-III или ниже (см. Байков В.Н. и Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс. - М.: Стройиздат, 1991. - С. 292-312) и способы их изготовления. В таких балках, изготавливаемых общепринятыми методами, из-за отсутствия преднапряжения возможно использование арматуры класса не выше A-III, что приводит к перерасходу арматурной стали и к образованию и развитию трещин значительной ширины. Известны также железобетонные балки с предварительно растянутой арматурой при отсутствии предварительно сжатой и способы их изготовления (см. Строительные конструкции. Учебник под ред. Овечкина А.М. и Маиляна Р.Л. - М. : Стройиздат, 1974. - С. 119 - 125). Однако известные способы их изготовления не позволяют ограничить участок арматуры, где преднапряжение целесообразно. Приходится заводить предварительно растянутую арматуру в неразрезных многопролетных балках в сжатую зону, что ухудшает условия работы последней. Наиболее близким является способ изготовления железобетонных балок, при котором предварительно растянутая арматура располагается у грани, растянутой от внешней нагрузки, а предварительно сжатая - у противоположной грани (см. патент РФ N 2120527, 1998, E 04 G 21/12). Этот способ рассчитан на изготовление однопролетных балок, где вся нижняя грань от внешней нагрузки растягивается, а верхняя сжимается. Однако он не может создавать знакопеременное напряжение, что важно при изготовлении многопролетных неразрезных балок, в которых как вдоль нижней грани, так и вдоль верхней знаки напряжений чередуются. Отметим, что предварительное сжатие высокопрочной арматуры сжатой зоны балок позволяет увеличить предельные напряжения в сжатой арматуре на величину предварительного сжатия SPC, т.е. довести их до значений Rsc+ SPC , что ведет к существенному снижению расхода стали. Предварительное растяжение арматуры растянутой зоны, как известно, осуществляется для значительного повышения трещиностойкости балок. Целью изобретения являлось создание такого способа изготовления железобетонных балок, при котором была бы возможность вдоль высокопрочных арматурных стержней менять знак преднапряжения в соответствии со знакопеременной эпюрой изгибающих моментов от внешней нагрузки. Сущность изобретения заключается в том, что способ изготовления предварительно напряженной железобетонной балки, включающий установку в форму арматурного каркаса, закрепление его в форме, преднапряжение продольной арматуры, заполнение формы бетонной смесью и отпуск напряжения арматуры после набора бетоном прочности, дополнительно при бетонировании балки участки арматурных стержней, которые следует подвергнуть предварительному растяжению или сжатию, оставляются обнаженными и после набора бетоном достаточной прочности с помощью навинченных на арматурные стержни муфт осуществляется предварительное сжатие арматуры на сжимаемых от внешней нагрузки участках арматуры и предварительное растяжение - на растянутых, при этом в зоне действия предварительно сжимающего напряжения в арматуре, имеющей сцепление с бетоном, последний не подвергается предварительному растяжению. Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 - изображена схема армирования балки, расположения оголенных участков арматуры и натяжных муфт; фиг. 2 - поперечный разрез А-А на фиг. 1; фиг. 3 - поперечный разрез Б-Б на фиг. 1; фиг. 4 - вид В-В (поперечная арматура условно не показана) на фиг. 1; фиг. 5 - вид Г-Г (поперечная арматура условно не показана) на фиг. 1; фиг. 6 - узел Д на фиг. 1; фиг. 7 - объемлющая эпюра изгибающих моментов балки, загруженной постоянной (g) и временной (v) равномерно распределенной нагрузкой. фиг. 8 - эпюра преднапряжений в нижней арматуре; фиг. 9 - эпюра преднапряжений в верхней арматуре. Предложенный способ изготовления железобетонной неразрезной многопролетной балки с знакопеременным преднапряжением вдоль арматурных стержней поясним на примере двухпролетной балки, загруженной равномерно распределенной постоянной (g) и временной (v) нагрузкой. Арматурный каркас состоит из продольных высокопрочных стержней 1 и 3 (фиг. 1), подвергаемых знакопеременному преднапряжению, а также укороченных ненапрягаемых стержней 2 и 4, устанавливаемых дополнительно на наиболее напряженных участках балки в пролетах и над промежуточными опорами. Продольные арматурные стержни объединяются в пространственный каркас с помощью замкнутых хомутов 5 (фиг. 2 и 3). Продольные стержни 1 и 3, подвергаемые преднапряжению, снабжаются натяжными муфтами 6 (фиг. 6), вращение которых при создании преднапряжений осуществляется вручную поворотом съемного рычага 7, вставляемого в отверстие 8 муфты. После установки арматурного каркаса в форму балка бетонируется, при этом на участках 9 (фиг. 1-5) арматура с натяжными муфтами остается обнаженной. По достижении бетоном достаточной прочности муфты 6 закручиваются, создавая предварительное сжатие на одних участках арматуры и предварительное растяжение на других. При этом контроль усилий преднапряжения может осуществляться по числу оборотов муфты и с помощью деформометров, устанавливаемых на арматурных стержнях. Отметим, что при предварительном сжатии арматурных стержней 1 и 3 их устойчивость обеспечивается привязкой вязальной проволокой к замкнутым хомутам 5 в местах перегиба. После создания требуемого преднапряжения арматуры участки 9 бетонируются, оставляя открытыми лишь окна 10 около муфт на предварительно растянутых арматурных стержнях (фиг. 4 и 5). По достижении набетонкой необходимой прочности путем обратного вращения муфт 6 производится передача преднапряжений с предварительно растянутой арматуры на бетон, что ведет к обжатию бетона и повышению трещиностойкости балки. Затем окна 10 заполняются бетоном. В отличие от этого участки 9 с предварительно сжатой арматурой после создания предварительного сжатия арматурных стержней бетонируются сразу полностью. Таким образом, до приложения внешней нагрузки к балке на этих участках в арматуре действуют предварительные сжимающие напряжения а в бетоне растягивающие напряжения и трещины не возникают, что является одним из существенных достоинств предложенного способа изготовления балок. Во всех известных способах изготовления железобетонных элементов с предварительно сжатой арматурой без нарушения сцепления арматуры с бетоном при передаче преднапряжений с арматуры на бетон в нем возникают растягивающие напряжения и образуются начальные технологические трещины, ухудшающие технические характеристики конструкций (см. авт. св. СССР NN 853047, 962545, 964087, 1231181, 1617119). В результате выполнения указанных операций вдоль верхней и нижней продольной арматуры неразрезной многопролетной железобетонной балки устанавливаются знакопеременные преднапряжения в соответствии с объемлющей эпюрой изгибающих моментов от внешней нагрузки. На фиг 7 показаны: объемлющая эпюра изгибающих моментов 11; участки l1 и l2 с полным преднапряжением арматуры На фиг. 8 и 9 представлены знакопеременные эпюры преднапряжений соответственно вдоль нижней и верхней арматуры, состоящие из участков с полным преднапряжением и переменным на длинах зон передачи преднапряжений с арматуры на бетон, равных Способ осуществляется следующим образом Арматурный каркас, состоящий из продольных высокопрочных стержней 1, 3, укороченных ненапрягаемых стержней 2, 4 и поперечных замкнутых хомутов 5, устанавливается в форму-опалубку, после чего последняя заполняется бетоном. При этом участки арматуры 9, подвергаемые преднапряжению, снабжаются натяжными муфтами 6 и остаются обнаженными. При достижении бетоном достаточной прочности с помощью муфт 6 создается предварительное сжатие арматуры на одних участках и предварительное растяжение на других. После этого обнаженные участки арматуры 9 бетонируются. При этом оставляются открытыми окна 10 около натяжных муфт на предварительно растянутых арматурных стержнях. По достижении набетонкой необходимой прочности путем обратного вращения муфт 6 производится передача преднапряжений с предварительно растянутой арматуры на бетон, что ведет к его обжатию. Предложенный способ изготовления преднапряженных многопролетных неразрезных железобетонных балок позволяет создавать вдоль высокопрочной арматуры знакопеременные преднапряжения в соответствии с эпюрой изгибающих моментов от внешней нагрузки. Это обеспечивает использование высокопрочной арматуры с максимальным эффектом, экономию стали и повышение технико-экономических показателей.

Формула изобретения

Способ изготовления предварительно напряженной железобетонной балки, включающий установку в форму арматурного каркаса, закрепление его в форме, преднапряжение продольной арматуры, заполнение формы бетонной смесью и отпуск напряжения арматуры после набора бетоном прочности, отличающийся тем, что при бетонировании балки участки арматурных стержней, которые следует подвергнуть предварительному растяжению или сжатию, оставляются обнаженными и после набора бетоном достаточной прочности с помощью навинченных на арматурные стержни муфт осуществляется предварительное сжатие арматуры на сжимаемых от внешней нагрузки участках арматуры и предварительное растяжение - на растянутых, при этом в зоне действия предварительного сжимающего напряжения в арматуре, имеющей сцепление с бетоном, последний не подвергается предварительному растяжению.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9

www.findpatent.ru

---

• 
  Башенный кран кб 100
• 
  Лифтовой канат
• 
  Машины строители
• 
  Машины электрозачистные
• 
  Советский рубанок электрический
• 
  Мастика противошумная
• 
  Р±Рёр»Рµс‚С‹ слесаря ремонтника 4 разряда
• 
  Обзор хендай старекс
• 
  Карбюраторные двигатели
• 
  Карбюратор к135му
• 
  Карбюратор к88а