Технология производства железобетонных изделий

Таблица 2 – Напрягаемая арматура

Примечание к таблице 2. Модуль упругости стали класса S540 (А400в; A- IIIв) – Е = 1,8 ∙ 105, Н/мм2;

261

для классов S800 и S1200 – Е = 1,9 ∙ 105, Н/мм2; для класса S1400 (проволока) – Е = 2,0 ∙ 105, Н/мм2; для класса S1400 (канаты) – Е = 1,8 ∙ 105, Н/мм2.

Таблица 3 – Сортамент арматурной стали

Операционный контроль качества напрягаемой арматуры включает проверку:

1)механических свойств стали после электронагрева при электротермическом и электротермомеханическом способах натяжения;

2)механических свойств арматуры при разбраковке неизвестных партий стали, в спорных ситуациях и при оценке качества готовых железобетонных конструкций неразрушающими методами или путем контрольных испытаний.

Операционный контроль напрягаемой арматурной стали осуществляется

262

путем проверки ее количества и размеров требованиям проекта, а также выборочных испытаний на растяжение при электротермическом и электротермомеханическом способах натяжения.

Для проверки механических свойств рабочей напрягаемой арматуры после электронагрева из каждой партии отбирают не менее двух прутков стали одного диаметра массой не более 70 т, которые нагревают до заданной температуры строго по технологии, принятой на данном предприятии. Затем от каждого прутка нарезают по два образца для испытаний на растяжение: один - от ненагретого конца (исходная сталь), другой - из зоны электронагрева.

При применении электротермического способа натяжения термомеханически и термически упрочненной арматуры число контрольных образцов должно быть больше и составлять два образца от каждой партии с каждого поста электронагрева.

Испытания на растяжение проводят по ГОСТ 12004 с определением временного сопротивления, условного (или физического) предела текучести

иотносительного удлинения которые должны быть не менее, приведенных в таблице 1.

2.Механический способ натяжения арматуры

1.Механическое натяжение стержневой и проволочной арматуры может осуществляться: по одному стержню; по группам стержней; непрерывной навивкой,

2.Натяжение арматуры может осуществляться: с контролем задаваемого усилия; с контролем задаваемого удлинения.

3.При натяжении арматуры по одному стержню или группам стержней с контролем задаваемого усилия величина предварительного напряжения может обеспечиваться:

1) по показаниям манометра гидродомкрата; 2) по показаниям динамометра, включенного в силовую цепь гидродомкра-

та или напрягаемого стержня.

4.При групповом натяжении арматуры с контролем по удлинению величина задаваемого удлинения может обеспечиваться:

1)величиной перемещения натяжного устройства (захвата, травер-

сы);

2)длиной арматурных заготовок при фиксированном (нерегулируемом) ходе натяжного устройства.

5.Механическое натяжение арматуры рекомендуется производить гидравлическими домкратами и специальными установками для непрерывной навивки. Допускается использовать для этих целей лебедки с динамометром

игрузовые устройства с системой блоков и рычагов.

Выбор способа натяжения арматуры (по одному элементу или по группе стержней) следует осуществлять в зависимости от вида конструкции, расположения в ней напрягаемой арматуры, количества натягиваемых арматурных элементов и наличия оборудования необходимой мощности.

263

При концентрированном расположении арматуры по сечению изделия рекомендуется применять групповое натяжение арматуры.

6.Если невозможно обеспечить предельное отклонение длины отдельных арматурных элементов ±0,03 ∆1 (при ∆1 - величине упругого удлинения арматуры при натяжении), рекомендуется до группового натяжения выполнить предварительную подтяжку каждого арматурного элемента с усилием, не превышающим 10 % проектного.

7.Натяжение арматуры на стендах или силовых формах рекомендуется производить в два этапа:

1) на первом этапе арматуру натягивают с усилием, равным 40...50 % заданной проектной величины, с проверкой правильности расположения напрягаемой арматуры, установкой закладных деталей, каркасов и сеток и окончательной сборкой формы;

2) на втором этапе арматура натягивается до проектной величины усилия с перетяжкой на 10 %, выдерживается в течение 3...5 мин, после чего усилие снижается до проектной величины.

8.Величина контролируемого напряжения должна соответствовать проекту. Требования к контролю напряжений и допускам приведены в п. 6.

9.При натяжении арматуры по одному стержню потери напряжения в стержнях от деформации формы необходимо компенсировать увеличением начального усилия натяжения на величину, теряемую от деформации формы.

10.В формах с подобранным положением центральной плоскости, которые не изгибаются при передаче на них натяжения, арматурные элементы, симметрично расположенные относительно точки приложения равнодействующей усилий в напрягаемой арматуре, рекомендуется натягивать попарно.

11.При групповом натяжении арматуры с контролем по удлинению расчет величины необходимого эффективного перемещения натяжного устройства (т.е. без учета свободного хода) следует осуществлять по формуле

где ∆lo - требуемое удлинение арматуры, мм;

∆lф - величина продольной деформации формы, поддона или стенда, мм; ∆lс - суммарная величина деформации временных концевых анкеров, мм.

Значения ∆1ф и ∆1c принимаются согласно (п. 4.1, п/п №10; см. далее) Значение l, рассчитанное по формуле (1), уточняется в процессе освоения технологии натяжения.

1з - длина арматурной заготовки (расстояние между опорными поверхностями концевых анкеров), мм.

264

где Kl - коэффициент, учитывающий погрешность измерительного инструмента, принимаемый: Kl = 1 — при регулируемой величине перемещения натяжного устройства, Кl = 1,05 - при фиксируемой величине перемещения натяжного устройства;

εs - относительное удлинение арматуры (εs = ∆l/l), определяемое по формуле (3) на основе данных среднестатистической диаграммы растяжения стали:

H/мм2;

Es – начальный модуль упругости, H/мм2;

– среднестатистическое значение условного предела текучести, H/мм2;

– среднее значение относительного предела упругости;

– упругая деформация;

– условно-мгновенная пластическая деформация;

– коэффициент, определяемый по формуле

(4)

⃰ Здесь и далее – это символы прежних, но используемых в технической литературе и замененных на территории Беларуси обозначений.

Среднестатистические показатели диаграммы растяжения напрягаемой арматурной стали приведены в таблице 4.

Таблица 4 – расчетные данные о напрягаемой стали

Допускается определять требуемое удлинение арматуры ∆lo по формуле

где К - коэффициент, учитывающий упругопластические свойства арматуры при механическом натяжении и определяемый по табл. 1;

Pd (σsp) - проектное значение предварительного напряжения, принимаемое согласно рабочим чертежам или стандартам на изделия;

Es - модуль упругости напрягаемой арматуры (см. табл. 2; примечание).

13. При групповом натяжении с фиксированной (нерегулируемой) величиной перемещения натяжного устройства обеспечить требуемую точность предварительного напряжения арматуры сложнее, чем при натяжении с регулируемым ходом натяжного устройства или с контролем по показаниям манометра.

Поэтому поддержание требуемой точности натяжения арматуры рекомендуется осуществлять по методике, аналогичной установленной для электротермического способа натяжения.

14. Для механического натяжения арматуры могут применяться гидравлические домкраты по ГОСТ 9828 (табл. 5), выпускаемые машиностроительными заводами.

Кроме перечисленных в табл. 5 специальных типов гидродомкратов для натяжения арматуры могут применяться и другие типы после их приспособления для этих целей, в частности, грузовые гидродомкраты СМЖ-157Б и СМЖ-158Б с ходом поршня 160 мм, максимальным усилием натяжения 1000

и2000 кН и рабочим давлением 50 МПа.

15.Натяжение арматуры диаметром 10...20 мм осуществляется групповым способом либо путем переоборудования захватного устройства.

Для натяжения отдельных арматурных стержней, закрепляемых с помощью зажимов, домкраты должны быть оборудованы соответствующими приспособлениями.

16.Приведение в действие гидродомкратов осуществляется насосными станциями (табл. 6).

17.При выборе гидравлического домкрата его тяговое усилие следует принимать на 15…20% больше проектного усилия натяжения арматуры, что позволяет производить рекомендуемую перетяжку арматуры на 10% и учитывать коэффициент полезного действия гидродомкрата, равный

0,94…0,96.

266

Таблица 5 – Технические характеристики гидродомкратов для натяжения

арматуры

Таблица 6 – Технические характеристики насосных станций

Таблица 7 – Характеристика гидравлических манометров

18. Тяговое усилие домкрата для натяжения арматуры, кН, рекомендуется определять по формуле

где К2 - коэффициент, учитывающий возможную технологическую перетяжку, равный 1,1;

n - количество одновременно натягиваемых стержней или групп стерж-

ней;

Рп - проектное усилие натяжения стержня или групп стержней;

η- коэффициент полезного действия гидродомкрата, применяемый для расчета равным 0,94...0,96.

где l3 - длина натягиваемой арматуры между опорными поверхностями временных кокцевых анкеров, мм.

Техническую производительность домкрата можно определить исходя из времени натяжения арматуры и возврата натяжного устройства в исходное положение, с:

где Sн - длина вытяжки арматуры, которой соответствует рабочий ход натяжного устройства, мм;

Vn Vв, - скорости натяжения арматуры и возврата натяжного устройства

висходное положение, мм/с.

19.Для обеспечения требуемой точности натяжения арматуры применяемые домкраты должны быть проградуированы.

268

Градуировку необходимо производить с помощью образцовых динамометров класса 0,5 ... 1,0 не реже 1 раза в 6 месяцев.

20. Градуировать домкраты следует с теми же манометрами и насосной станцией, которые будут эксплуатироваться в производственных условиях. Манометры домкратов должны быть проверены.

Перед градуировкой необходимо 3...5 раз опрессовать насосную станцию, манометр и домкрат под давлением, превышающим на 10% максимальное давление, указанное в паспорте домкрата и насосной станции. Опрессовочное давление следует выдерживать каждый раз не менее 5 мин. Допускаемое при этом падение давления должно достигать не более 2...3% опрессовочного.

У гидродомкрата, установленного для градуирования, поршень должен быть смещен от крайнего положения на 1 / 5 своего хода.

Поднимать давление в цилиндре домкрата рекомендуется ступенями около 0,1 номинального наибольшего давления, указанного в паспорте домкрата.

Окончательные результаты градуировки оформляют в виде таблиц и графиков как среднее арифметическое из трех показаний, следующих друг за другом одинаковых нагружений. Таблицы и графики должны содержать соотношения между величиной давления по показаниям домкрата и усилиями натяжения по образцовому динамометру.

21. Натяжение арматуры с контролем по показаниям манометра с целью исключения влияния непостоянства сил внутреннего трения домкрата следует производить методом прямого и обратного хода. Для этого поднимают давление масла в цилиндре домкрата до значения q1, на 3…10 % большего подсчитанного по площади поршня F, без учета сил трения. Постепенно выпуская масло из цилиндра, фиксируют величину давления q2, при котором начинается перемещение поршня в обратном направлении (не более 1% задаваемого удлинения). Фактическое усилие натяжения арматуры определяется по формуле

22.Рекомендуется контроль величины усилия натяжения по показаниям манометра дублировать контролем величины удлинения арматуры, которое не должно отличаться от расчетного при данном усилии натяжения более чем на 10 %. Если расхождение составит более 10 %, необходимо выявить и устранить причины этого, и лишь затем продолжать натяжение.

23.При использовании гидравлических домкратов для натяжения арматуры цена деления шкалы манометра не должна превышать 1 / 20 вели-

269

чины измеряемого давления. Максимальное давление, на которое рассчитан манометр, не должно превышать измеряемое давление более чем в 2 раза.

Выбирать манометры для гидравлических домкратов рекомендуется по табл. 7.

24.При натяжении арматурного элемента домкрат должен быть расположен так, чтобы его ось совпадала с осью арматуры или захвата на ней. Несовпадение осей может вызвать перенапряжение стали и искажение величины натяжения, а иногда и обрыв арматуры.

25.Натяжение арматуры разрешается производить только в присутствии технического персонала, осуществляющего операционный контроль. Данные контроля заносятся в специальный журнал. При натяжении с контролем удлинений фиксированным падающим стопором присутствие технического персонала не требуется.

26.Натяжение арматуры на упоры стендов и форм рекомендуется производить групповым способом одним домкратом требуемой мощности, имеющим необходимый ход поршня. При отсутствии домкрата соответствующей мощности допускается одновременное натяжение арматуры несколькими домкратами.

27.При натяжении арматуры несколькими домкратами необходимо выполнять следующие требования:

1)применять домкраты только одного типа и с одинаковой технической характеристикой;

2)домкраты должны устанавливаться симметрично относительно равнодействующей усилий натяжения с отклонениями в пределах ±10 мм;

3)домкраты должны присоединяться к одной насосной станции, оснащенной манометром для измерения давления.

3.Примеры расчета

Пример 1. Определить технологические параметры механического натяжения стержневой арматуры при изготовлении железобетонных балок пролетом 18 м на коротком стенде (силовая форма).

Сталь - класса S800(А800;А-V) марки 35 ГС диаметром 18 мм; величина

700 Н/мм2; натяжение - гидродомкратом. Длина арматуры от захватов домкрата до захватов противоположного упора силовой формы 13 = 18500 мм.

По результатам контрольных испытаний стали = 860 Н/мм2.

270