Количество арматурной стали любого класса т может быть выражено в условно эквивалентном по прочности приведенном количестве стали класса a-I т:

где /КпР — коэффициент приведения.

До 40% экономии металла возможно за счет предварительного напряжения арматуры. В предварительно напряженных конструкциях эффективно использование высокопрочной проволоки и канатов.

Важным резервом сокращения расхода стали является изготовление арматурных элементов на автоматизированных безотходных линиях.

На 1 м3 железобетона затрачивается в среднем 6—35 кг стали на металлические формы. Снижение расхода металла достигается при улучшении конструкции форм, их рациональном проектировании и использовании.

ВОПРОС № 102

Правила замены продольной растянутой арматуры.

=> АтV →АтIV АтV→АIIIв

Если замена с более прочной на менее прочную, то требования по трещиностойкости можно не считать.

Если замена с менее прочной на более прочную, то требования по трещиностойкости выполняются по полному расчёту.

Если h₀ изменяется, то необходимо выполнить расчёт по прочности.

ВОПРОС № 103

Электротермическое натяжение арматуры.

Рекомендуется при изготовлении массовых ПН плит перекрытия и покрытия, дорожных плит и других изделий длиной до 12 м.

Допускается при изготовлении ПН балок, ферм, опор ЛЭП и других изделий длиной до 24 м.

Сущность электротермического способа натяжения арматуры:

Стержни натягивают электрическим током до требуемого удлинения и фиксируют в таком состоянии в жестких упорах форм или поддонов, которые препятствуют укорочению арматуры при стыковании.

Удлинение стержней должно обеспечивать свободную укладку их в нагретом состоянии в упоры формы.

При натяжении стержневой арматуры величину максимального напряжения следует принимать не более нормативного сопротивления стали:

δ_sp + P ≤ R_sn

Rsn — соответствует в данном случае δ_0,2 (условный предел текучести);

δ_sp — контролируемое проектное предварительное напряжение;

Р — допустимые предельные отклонения напряжений.

При натяжении Вр-II:

δ_sp + P ≤ 0,7 · R_sn

Значение Р принимается по таблице, в зависимости от длины стержня.

Предварительное напряжение δsр при электротермическом способе натяжения должно соответствовать заданному удлинению арматуры Δl₀, которое определяется но формуле:

E_s — модуль упругости напрягаемой стали, МПа;

l_y — расстояние между наружными гранями упоров формы, стенда или поддона;

Р - допустимое предельное отклонение предварительного напряжения от заданного;

К - коэффициент, учитывающий упругопластические свойства стали.

Полное удлинение арматуры учитывает:

• Δl_см - величина, учитывающая деформацию шайб под высаженными головками, смятие высаженных головок или приваренных коротышей,

m= 0,02 мм/кг - для анкеров типа «обжатая обойма»;

m= 0,03 мм /кг - для анкеров типа «высаженная головка».

• Δl_ф - продольная деформация формы, поддона, стенда при натяжении арматуры,

• C_t - дополнительное удлинение, обеспечивающее свободную укладку арматурного стержня в упоры с учетом остывания при переносе,

C_t = (0,5 мм - 1 мм) на 1 м длины стержня

Таким образом, полное удлинение арматуры равняется:

Полное удлинение должно быть:

Δl_п ≤ Δl_t (удлинение при нагреве до заданной температуры)

t_p - температура нагрева;

t_o - температура окружающего воздуха;

l_к - длина нагреваемого участка арматуры или расстояние между токопроводящими контактами;

а - коэффициент линейного расширения стали.

Длина заготовки напрягаемого стержня:

а = 2,5d - отрезок арматуры для создания анкерной головки.

Для нагрева стержней арматуры переменным током рассчитывают силу тока, напряжение и требуемую мощность:

Q_полн - полное количество теплоты, расходуемой на нагрев 1 м длины стержня до расчетной температуры, Дж;

К - коэффициент, учитывающий схему включения стержней в цепь питания;

К = 1 - при последовательном подключении,

К = числу стержней - при параллельном включении.

R - активное сопротивление 1 м длины стержня при расчете нагрева, Ом·10^-4;

т - время нагрева, мин.

Рекомендуемая продолжительность нагрева стержневой арматуры – от 0,5 до 10 мин в зависимости от диаметра.

Напряжение тока:

Z - полное сопротивление на 1 м длины стержня, Ом·10^-4;

l_k - длина нагреваемого участка одного стержня, м.

Требуемая мощность трансформатора:

Таким образом, технологические расчеты электротермического натяжения арматуры сводятся:

1) Расчет длины отрезаемого стержня;

2) Определение температуры нагрева;

3) Расчет I, U, W и выбор типа нагреваемой установки.

Для электротермического натяжения арматуры применяют установки с последовательным и одновременным натяжением нескольких стержней. Кроме того, установки могут быть с нагревом стержней вне формы или непосредственно в ней.

На установке можно одновременно нагревать 3—4 арматурных стержня диаметром 12—14 мм, что соответствует числу стержней в изделии.

Установка состоит из двух контактных опор (неподвижной и подвижной) и средней поддерживающей. Каждый контакт имеет две губки — токоподводящую и прижимную. Нагрев стержней автоматически контролируется по их удлинению.

Нагретые стержни с установки снимаются и укладываются в упоры форм.