2) Допускается определять требуемое удлинение арматуры по формуле

1о = КК₁_sp 1з/ E_s, (5)

где К – коэффициент, учитывающий упругопластические свойства арматуры при механическом натяжении; _sp – проектная величина предварительного напряжения, МПа; 1з – длина заготовки, мм; E_s – начальный модуль упругости арматуры, МПа.

К = 1,136 –нахожу по линейной интерполяции:

σ_sp = 450 Мпа – К=1;

σ_sp = 500 Мпа – К=1,17;

Х= 1,136;

К₁ = 1;

σ_sp = 490 МПа;

E_s = 1,9∙10⁵ МПа [1];

= 6286 мм;

= 6320 мм.

Удлинение арматуры по формуле (5) равно:

= 1∙1,136∙490∙6286/ 1,9∙10⁵ = 18,42 мм, для анкеров типа «обжатая шайба»;

= 1∙1,136∙490∙6320/ 1,9∙10⁵ = 18,52 мм, для анкеров типа «высаженная головка».

Тогда эффективное перемещение натяжного устройства по формуле (3) будет равно:

L^ш = 18,42 + 2 + 1,96 = 22,38 мм, для анкеров типа «обжатая шайба»;

L^г = 18,52 + 2 + 2,94 = 23,46 мм, для анкеров типа «высаженная головка».

4.3 Тяговое усилие гидродомкрата для натяжения арматуры, кН

Рт = К₂nР_n/, (6)

где К₂ – коэффициент, учитывающий возможную технологическую перетяжку, равный 1,1; n – количество одновременно натягиваемых стержней; Р_n – проектное усилие натяжения одного стержня, кН;  – коэффициент полезного действия гидродомкрата, 0,94…0,96.

К₂ = 1,1;

n = 7;

 = 0,95;

Р_n = _spА_n, _sp – проектная величина предварительного напряжения, МПа (600 МПа), А_n – площадь сечении n-ого стержня (А_n = 78,5∙10^-6 м² (см. 1-ый раздел));

Р_n = 490∙78,5∙10^-6 = 0,0384 кН;

Рт = 1,1∙7∙0,0384/0,95 = 0,311 кН.

4.4 Ход поршня гидродомкрата, мм

S = (0,008…0,012)lз, (7)

где 1з – длина арматурной заготовки между опорными поверхностями временных концевых анкеров, м.

S^ш = 0,010∙6,286= 0,06286 мм, для анкеров типа «обжатая шайба»;

S^г = 0,010∙6320= 0,06320 мм, для анкеров типа «высаженная головка»;

5 ПОДБОР И ОПИСАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ГИДРОДОМКРАТА И НАСОСНОЙ СТАНЦИИ

Для механического натяжения арматуры применяются гидравлические домкраты по ГОСТ 9828-78 СМЖ-737, СМЖ-738, СМЖ-84А, СМЖ-86А, выпускаемые для этих целей машиностроительными предприятиями.

При выборе гидродомкрата его тяговое усилие следует принимать на 15…20 % больше проектного усилия натяжения арматуры, что позволяет осуществлять рекомендуемую перетяжку арматуры на 10% и учитывать коэффициент полезного действия гидродомкрата, равный 0,94…0,96.

Выбираем гидродомкрат СМЖ-737.

Техническая характеристика СМЖ-737 [3]

Максимальное усилие натяжения………………………1000 кН.

Рабочий ход поршня…………………………………….320 мм.

Рабочее давление………………………………………...40 МПа.

Габариты:

длина ………………………………………..1130 мм;

ширина ……………………………………...380 мм;

высота ……………………………………….290 мм.

Масса……………………………………………………...160 кг.

Насосная станция – СМЖ-737.01.

Техническая характеристика СМЖ-737.01 [3]

Привод…………………………………электрический.

Производительность………………….3,2 л/мин.

Вместимость бака……………………..40 л.

Рабочее давление……………………...50 МПа.

Установленная мощность……………. 4 кВт.

Габариты:

длина ……………………..1280 мм;

ширина …………………...550 мм;

высота …………………….510 мм.

Масса…………………………………...220 кг.

6 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОГО СПОСОБА НАТЯЖЕНИЯ АРМАТУРЫ

6.1 Определение коэффициента точности натяжения

Отклонения предварительного напряжения арматуры изделия от заданного учитывается только величиной коэффициента точности натяжения . Если неблагоприятным фактором является снижение предварительного напряжения арматуры по сравнению с заданной величиной σ_sp (расчет жесткости, трещиностойкости и ширины раскрытия трещин зоны, в которой расположена напряженная арматура и т. п.), то значение вычисляется

, (8)

где p – предельно допустимое отклонение величины :

L_u=5м, то величина р=±100Мпа;

L_u=6,5м, величина р=±80 Мпа.

В моем варианте L_u=5,95м, поэтому величину р находим методом линейной интерполяции:

х = р =93,7 Мпа;

n=7 - количество стержней арматуры в элементе конструкции.

Если неблагоприятным фактором является превышение предварительного напряжения арматуры по сравнению с заданной величиной (расчет прочности при действии сил обжатия зоны сечения, в которой расположена напряженная арматура, расчет трещиностойкости противоположной по высоте сечения зоны и так далее) то значение при максимально допустимом значении отклонения напряжения р вычисляется:

(9)

6.2 Определение заданного, полного и термического удлинения арматуры

6.2.1 Величина заданного удлиннения:

(10)

l_y = l_u +2H = 5950 +2*150=6250мм;

К – коэффициент, учитывающий упруго пластические свойства стали,

σ _sp = 400 Мпа – К=1;

σ_sp = 500 Мпа – К=1,08;

х=К = 1,072, нахожу по линейной интерполяции.

мм

6.2.2 Величина полного удлинения арматурной стали при ее электронагреве:

(11)

где Δl₀=20,36 мм – заданное удлинение арматуры;

Δl_с – величина деформации анкеров: Δl_с=1,96 мм – для анкеров типа «обжатая шайба», Δl_с=2,94 мм – для анкеров типа «высаженная головка»;

Δl_ф=2 мм – продольная деформация формы;

С_t – дополнительное удлинение, обеспечивающее свободную укладку арматурного стержня в упоры с учетом остывания при переносе, принимаемое не менее 0,5 мм на 1 м длины арматуры, мм. С_t =0,5*l_заг

Для анкеров типа «обжатая шайба»: С_t =0,5*6286=3143мм;

Для анкеров типа «высаженная головка»: С_t =0,5*6320=3160мм.

Тогда, для анкеров типа «обжатая шайба»

мм

Для анкеров типа «высаженная головка»

мм