Способ заготовки и натяжения арматурных стержней

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении предварительно напряженных железобетонных конструкций. Способ заготовки и натяжения арматурных стержней включает мерную резку, выполнение временных концевых анкеров, электронагрев стержней, укладку их в упоры форм или поддонов. При электронагреве стержни удлиняются. При остывании стержня первоначально имеет место касания левого анкера напрягаемого стержня, левого упора поддона. При выполнении временных концевых анкеров расстояние между ними (без учета деформаций шайб и высаженных головок, податливости форм и дополнительного удлинения на свободную укладку стержня) определяют по формуле: где E_s - модуль упругости арматуры; l_уп - расстояние между упорами поддона; - величина предела текучести арматуры; К - коэффициент, учитывающий неупругие пластические свойства арматуры при электротермическом способе ее натяжения (величина коэффициента К находится в интервале 1,15 - 1,65 и зависит от класса арматуры). 2 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении предварительно напряженных железобетонных конструкций.

Известен способ заготовки и натяжения арматурных стержней, включающий мерную резку, выполнение временных концевых анкеров, электронагрев и укладку их в нагретом состоянии в упоры форм или поддонов [1] К недостаткам этого способа следует отнести большую величину колебаний предварительного напряжения арматуры, а также ограниченное применение видов стали.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ заготовки и натяжения арматурных стержней, включающий мерную резку, выполнение временных концевых анкеров, электронагрев стержней и укладку их в упоры форм или поддонов (2).

К недостаткам этого способа следует отнести значительный разброс фактических усилий в натягиваемых стержнях, который должен быть учтен дважды: первый раз при назначении величины предварительного натяжения, а второй при назначении коэффициента точности натяжения, что делает неэффективным использование в качестве напрягаемой арматуры стержни из стали классов A-III и A-II, а также длиной менее 4,5 м.

Задачами изобретения является повышение величины и точности предварительного натяжения, учитываемого в расчетах, и создание условий для эффективного применения в качестве напрягаемой арматуры классов A-III и A-II, в том числе и в конструкциях длиной менее 4,5 м.

Эти задачи решены так, что в способе заготовки и натяжения арматурных стержней, включающем мерную резку, выполнение временных концевых анкеров, электронагрев стержней и укладку их в упоры форм или поддонов, при выполнении временных концевых анкеров расстояние l_a между ними (без учета деформаций шайб и высаженных головок, податливости форм и дополнительного удлинения на свободную укладку стержня) определяют по формуле: где E_s модуль упругости арматуры; l_уп расстояние между упорами поддона;
величина предела текучести арматуры;
К коэффициент, учитывающий неупругие пластические свойства арматуры при электротермическом способе ее натяжения (величина К находится в интервале 1,15 1,65 и зависит от класса арматуры).

Для наглядности эффекта предлагаемого способа на фиг.1 и фиг.2 показаны диаграммы растяжения арматуры (для простоты с физической площадкой текучести), потери и остаточные для расчета уровни преднапряжения при существующем (фиг. 1) и предлагаемом (фиг.2) способах электротермического натяжения. Здесь же даны поддоны 1 с упорами 2, напрягаемые стержни 3 с анкерами на концах 4 и диаграммы растяжения арматуры 5.

Способ осуществляется следующим образом. При заготовке стержней 3, включающей их мерную резку, расстояние (фиг.2) между временными концевыми анкерами 4 начинают меньшим, чем в известных способах на величину, определяемую как разность: Δl₂-Δl₁ (следует из фиг.2 и фиг.1). Перед укладкой стержней на упоры форм или упоры поддонов 2 производят их электронагрев, в результате которого стержни удлиняются на величину Δl₂..

При остывании стержня исходной длиной и удлиненного за счет электронагрева на величину Δl₂ (фиг.2) первоначально имеет место касание левого анкера 4 напрягаемого стержня 3 левого упора 2, поддона 1.

По мере дальнейшего остывания происходит рост напряжений в стержне по мере его укорочения согласно закона Гука.

При выборе стесненной деформации напряжения в арматуре достигнут предел текучести, и дальнейшее укорочение стержня при остывании будет происходить только за счет неупругих деформаций арматуры при постоянном напряжении в ней.

Из фиг.1 наглядно показано, что учитываемая в расчетах величина преднапряжения σ_s= γ_spσ_sp значительно ниже из-за потерь Р, связанных с разбросом в точности изготовления поддонов, заготовок арматуры с анкерами и выверки расстояний между упорами, и потерь Δσ_p, связанных с точностью натяжения арматуры.

Из фиг.2 показано, что при предлагаемом способе из-за меньшего расстояния между концами анкеров заготовленного стержня, величина остаточного преднапряжения в арматуре, используемая в расчетах σ_s повысится и будет равна , так как все неточности в расстояниях между упорами поддона и между анкерами стержней компенсируются неупругими деформациями арматуры ε_n.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет потери преднапряжения в арматуре, связанные с неточностями изготовления поддонов и арматурных заготовок исключить за счет использования неупругих деформаций арматуры, натягиваемой электротермическим способом на упоры форм. При этом обеспечивается стабилизация величины предварительного напряжения на уровне предела текучести арматуры и создаются тем самым условия для использования арматуры классов A-II и A-III в качестве напрягаемой.

Формула изобретения

Способ заготовки и натяжения арматурных стержней, включающий мерную резку, выполнение временных концевых анкеров, электронагрев стержней и укладку их в упоры форм или поддонов, отличающийся тем, что при выполнении временных концевых анкеров расстояние между ними определяют по формуле

где E_s модуль упругости арматуры;
l_уп расстояние между упорами поддона;
величина предела текучести арматуры;
К коэффициент, учитывающий неупругие свойства арматуры при электротермическом способе ее натяжения (величина К находится в интервале 1,15-1,65 в зависимости от класса арматуры).

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2