Напряженное армирование конструкций. Предварительное напряжение в конструкциях созда­ется по методу натяжения арматуры

Предварительное напряжение арматуры при возведе­нии зданий и сооружений в монолитном исполнении при­меняют для большепролетных ферм, балок, плит пере­крытий, контурных элементов оболочек и др.

Предварительное напряжение в конструкциях созда­ется по методу натяжения арматуры на затвердевший бетон с линейным ее расположением. При бетонирова­нии напрягаемых конструкций в них оставляют каналы. По приобретении бетоном заданной прочности в каналы укладывают арматурные элементы и производят их на­тяжение с передачей усилии на напрягаемую конструк­цию. Напрягаемые арматурные элементы применяют в виде отдельных стержней, прядей, канатов и проволоч­ных пучков.

Работы с линейной напрягаемой арматурой включа­ют: заготовку напрягаемых арматурных элементов и об­разование каналов для них; установку арматурных на­прягаемых элементов с анкерными устройствами; напря­жение арматуры с последующим инъецированием закрытых каналов или бетонированием открытых ка­налов.

а — стержневой элемент; б — стержневой анкер; в — прядь 7- и 19-проволоч-_наЯ; г —канат двух- и трехпрядевый (прядь из 7 проволок); д — канат двух-прядевый (прядь из 19 проволок); е — гильзовый анкер; ж — гильзо-стержне-вой анкер; / — стержневая арматура; 2 — коротыш с резьбой на конце; 3 — плита; 4 — гайка; 5 — хвостовик; 6 — пучковая арматура; 7 — гильза

Для стержневой арматуры используют горячеката­ную сталь периодического профиля диаметром 6...8 и 10...40 мм классов А-1У, А-Шв, А_Т-1У, А_т-У, А_т и вы­сокопрочную проволоку В-П и Вр-Н.

Заготовка стержневых элементов (рис. 1Х.25, а) за­ключается в правке, чистке, резке, стыковой сварке и устройстве анкеров. Для устройства анкеров к концам стержней приваривают коротыши из стали (рис. 1Х.25, б). Коротыши имеют резьбу, на которую навинчивают гай­ки, передающие на бетон нагрузки натяжения через шайбы.

Арматурные нераскручивающиеся пряди и канаты изготовляют из высокопрочной проволоки диаметром 1, 5...5 мм. Промышленность выпускает пряди 3-, 7-и 19-проволочные (классов П-3, П-7 и П-19) диаметром 4, 5... 15 мм (рис. 1Х.25, в). Из прядей вьют канаты (рис. 1Х.25, г, д).

Пряди и канаты поступают с заводов намотанными на металлические катушки. Их сматывают с катушек, пропускают через правильные устройства, одновременно очищая от грязи и масла, и режут на куски необходимой длины.

Для анкеровки прядей (канатов) применяют гильзо­вые наконечники (рис. 1Х.25, е). Гильзу надевают на из­готовленный конец пряди (каната), запрессовывают прессом или домкратом и затем на ее поверхности на­резают или накатывают резьбу для крепления муфты домкрата, с помощью которого натягивается прядь (канат).

Проволочные пучки изготовляют из высокопрочной проволоки. Проволоку располагают с заполнением все­го сечения или по окружности. В первом случае пучок оборудуют гильзовым анкером, а во втором — гильзо-стержневым (рис. 1Х.25, ж).

Готовые элементы прядевой и канатной арматуры на­матывают на контейнеры барабанного типа, а анкеры смазывают солидолом и обматывают мешковиной.

Каналы для напрягаемых арматурных элементов об­разуют следующим образом. В подготовленную к бето­нированию конструкцию устанавливают каналообразова-тели, диаметр которых на 10... 15 мм больше диаметра стержня или арматурного пучка. Для этого применяют стальные трубы, стержни, резиновые рукава с проволоч­ным сердечником и др. Так как каналообразователи из­влекают через 2...3 ч после того, как конструкция забе­тонирована, то их, за исключением рукавов, во избежа­ние сцепления с бетоном через каждые 15...20 мин проворачивают вокруг оси.

При напряженном армировании крупноразмерных конструкций каналы устраивают путем закладки сталь­ных тонкостенных гофрированных трубок, которые оста­ются в конструкции. После того как бетон набрал про­ектную прочность, в каналы устанавливают (протягива­ют) арматуру.

Затем производят натяжение арматуры гидравличе­скими домкратами одиночного действия (рис. 1Х.26, а).

IX.26. Предварительное напряжение конструкций

а —схема гидравлического домкрата одиночного действия; б — насосная стан­ция; / — цилиндр; 2 — поршень; 3 — шток; 4 — захват; 5 — упоры домкрата; 6 — стойка с кронштейном; 7 — ручная лебедка; 8 — маслобак; 9 — пульт уп­равления; 10— электродвигатель; // — ма.ляный насос;  12 — манометр

Эти домкраты состоят из цилиндра, поршня со штоком, захвата со сменными гайками, позволяющим натягивать арматуру с различными диаметрами анкерных устройств, и упора. После присоединения арматуры к захвату и по­дачи масла в правую полость цилиндра арматуру натя-гаивают до заданного усилия. Затем подвертывают анкер­ную гайку до упора в конструкцию, переключают правую полость на слив и подают масло в левую часть. На этом натяжение заканчивается, и домкрат отсоединяют.

Для привода гидродомкратов применяют передвиж­ные масляные насосные станции, смонтированные на те­лежке со стрелой для подвешивания домкратов (рис. 1Х.26.6).

Натяжению арматуры и передаче усилия на бетон, как правило, сопутствуют: выпрямление арматурного элемента (пучка или стержня), обжатие бетона под опорными прокладками, трение между арматурой и стен--ками канала и др. Для устранения этих явлений, вызы­вающих неравномерное натяжение по длине арматурно­го элемента, выполняют следующие операции.

Вначале арматуру натягивают с усилием, не превы-шающим 0, 1 необходимого усилия натяжения пучка (стержня). При этом арматурные стержни выпрямляют­ся и плотно прилегают к стенкам канала. Опорные про­кладки также плотно прилегают к поверхностям напря­гаемой конструкции. Усилие, равное 0, 1 расчетного, при­нимают за ноль отсчета при дальнейшем контроле натяжения по давлению в системе и деформациям.

В конструкциях с длиной прямолинейного канала не более 18 м арматуру ввиду небольших сил трения напря­гают с одной стороны. Выравнивать напряжения вдоль арматуры можно также путем продольного вибрирова­ния в процессе натяжения. Вибрацию можно произво­дить с помощью приспособления на глухом анкере.

При длине прямолинейных каналов свыше 18 м и кри­волинейных каналах арматуру натягивают с двух сторон конструкции. Вначале одним домкратом арматуру натя­гивают до усилия, равного 0, 5 расчетного, и закрепляют с той стороны конструкции, с которой она напряглась. Затем с другой стороны конструкции другим домкратом арматуру натягивают до 1, 1 расчетного усилия (1, 1 — коэффициент технологической перетяжки арматуры). Выдержав ее в таком состоянии 8... 10 мин, натяжение уменьшают до заданного и закрепляют второй конец на­прягаемой арматуры. Для устранения перепада напря­жений вдоль арматуры иногда применяют пульсирующее натяжение: несколько раз кратковременно повторяют этот процесс, последовательно увеличивая натяжное уси­лие, а затем сбрасывают излишнее усилие.

Если в сечении конструкции имеется несколько ар­матурных элементов, то натяжение начинают с элемен­та, расположенного ближе к середине сечения. При на­личии только двух элементов, расположенных у граней, натяжение производят ступенями или одновременно дву­мя домкратами. При большом числе элементов в первых элементах натяжение будет постепенно снижаться по мере натяжения последующих в результате возрастаю­щего укорочения бетона от сжатия. Эти элементы затем вновь подтягивают.

Сразу после натяжения арматуры приступают к за­ключительной операции — инъецированию каналов. Для этого применяют раствор марки не ниже 300 на цементе марок 400...500 и чистом песке. Нагнетают раствор рас-творонасосом или пневмонагнетателем с одной стороны канала. Инъецирование ведут непрерывно с начальным давлением 0, 1 МПа и последующим повышением до 0, 4 МПа.  Прекращают нагнетание, когда раствор начнет вытекать с другой стороны канала.

В последнее время применяют способ, при котором устраивать каналы не надо; следовательно, исключают­ся операции по их инъецированию. Арматурные канаты или стержни перед укладкой покрывают антикоррозион­ным составом, а затем фторопластом (тефлоном), имею­щим почти нулевой коэффициент трения. При натяже­нии канат относительно легко скользит в теле бетона.

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться: