4.2. 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 нагревают 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 стержневойарматуры величину максимального напряжения следует принимать не более нормативного сопротивления стали:

_sp+PR_sn, (11)

где R_sn– соответствует в данном случае_0,2(условный предел текучести);

_sp– контролируемое проектное предварительное напряжение;

Р – допустимые предельные отклонения напряжений.

При натяжении Вр1500:

_sp+P0,7*R_sn. (12)

Значение Р принимается по таблице в зависимости от длины стержня.

Предварительное напряжение _spпри электротермическом способе натяжения должно соответствовать заданному удлинению арматуры, которое определяется по формуле 13:

, (13)

где Е_s– модуль упругости напрягаемой стали, МПа;

– 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:

• _см– величина, учитывающая деформацию шайб под высаженными головками, смятие высаженных головок или приваренных коротышей,

_см= 2*_sp*m, (14)

где m= 0,02 мм³/кг – для анкеров типа «обжатая обойма»;

m= 0,03 мм³/кг – для анкеров типа «высаженная головка».

• _ф– продольная деформация формы, поддона, стенда при натяжении арматуры,_ф= 1 – 4 мм.

• 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:

_п=_о+_см+_ф+C_t , (15)

Полное удлинение должно быть:

_п_t(удлинение при нагреве до заданной температуры).

_t= (t_p–t_o)_k, (16)

где t_p– температура нагрева;

t_o– температура окружающего воздуха;

_k– длина нагреваемого участка арматуры или расстояние между токопроводящими контактами;

 - коэффициент линейного расширения стали.

Длина заготовки напрягаемого стержня:

₃=_у-_п+ 2а, (17)

где a = 2,5d– отрезок арматуры для создания анкерной головки.

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

, (18)

где 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;

 - время нагрева, мин.

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

Напряжение тока:

,(19)

где Z– полное сопротивление на 1 м длины стержня, Ом10^-4;

_k– длина нагреваемого участка одного стержня, м.

Требуемая мощность трансформатора (кВа):

, (20)

Таким образом, технологические расчеты электротермического способа натяжения арматуры сводятся:

1. расчет длины отрезаемого стержня;

2. определение температуры нагрева;

3. расчет I,U,Wи выбор типа нагреваемой установки