10.1.1. Способы и методы натяжения арматуры

Способы натяжения арматуры:

1. На упоры(до бетонирования). Арматуру заводят в форму до бетонирования элемента, один конец закрепляют в упоре, другой – натягивают домкратом до заданного напряженияσ_sp. Затем в форму заливают бетон. После достижения бетоном передаточной прочностиR_bpарматуру отпускают с упоров, при этом она обжимает окружающий бетон. Чтобы избежать разрушения бетона в торцах элементов, отпуск натяжения арматуры производят постепенно, снижая сначала на 50%, а затем до 0.

2. На бетон. Сначала изготавливают бетонный элемент, в котором предусматривают каналы или пазы. После приобретения бетоном передаточной прочности Rbp, в каналы пропускают рабочую арматуру и натягивают ее на бетон. После натяжения концы арматуры закрепляют анкерами. Для обеспечения сцепления арматуры с бетоном каналы и пазы заполняют под давлением цементным раствором.

Методы натяжения арматуры:

1. Электротермический– необходимое относительное удлинение арматуры еsp получают электрическим нагревом арматуры до соответствующей температуры.

2. Механический– необходимое относительное удлинение арматуры получают вытяжкой арматуры натяжными механизмами (гидравлические и винтовые домкраты, лебедки, тарировочные ключи, намоточные машины и т.д.).

3. Электротермомеханический– совокупность механического и электротермического методов.

4. Физико-химический – заключается в самонапряжении конструкции вследствие использования энергии расширяющегося цемента.

10.1.2. Виды обжатия

1. Одноосное обжатие.

2. Двуосное обжатие.

3. Трехосное обжатие.

10.1.3. Виды анкеров

1. Высаженная головка.

2. Анкеровка с помощью коротких стержней.

3. Винтовой анкер.

10.2. Значения предварительных напряжений

Значения предварительных напряжений имеют существенное значение. При малых значениях эффект преднапряжения может быть утрачен вследствие потерь предварительного напряжения. При высоких значениях возникает опасность разрыва арматуры при натяжении.

Предварительные напряженияσ_spиσ’_spв арматуре SиS’следует назначать с учетом допустимых отклоненийртаким образом, чтобы выполнялись условия:

;,

где - при механическом способе натяжения арматуры;

- при электротермическом способе натяжения арматуры, где l – длина натягиваемого стержня, p – в МПа.

Начальные контролируемые напряженияв арматуре SиS’при натяжении на упоры с учетом потерь от деформации анкеров и трения об огибающие приспособления:

;.

Начальные контролируемые напряженияв арматуреSиS’при натяжении на бетон (с учетом того, что часть усилия тратится на обжатие бетона):

;

,

где σ_sp, σ’_sp - определяются без учета потерь предварительного напряжения;

σ_bp, σ’_bp - определяются с учетом потерь предварительного напряжения;

- коэффициент приведения (соотношение модулей упругости бетона и арматуры).

Возможные производственные отклонения от заданного значения предварительного напряжения арматуры учитывают в расчетах коэффициентом точности натяжения арматуры:

.

Знак «+» принимается при неблагоприятном влиянии предварительного напряжения (т.е. на данной стадии работы конструкции предварительное напряжение снижает ее несущую способность или способствует образованию трещин), знак «-» - при благоприятном.

- при механическом способе натяжения арматуры;

- при электротермическом и электромеханическом способах натяжения арматуры;n_p– число стержней напрягаемой арматуры в сечении элемента.

При определении потерь предварительного напряжения арматуры, а также при расчете по раскрытию трещин и по деформациям значение допускается принимать равным нулю.

Передаточную прочность бетонак моменту обжатияR_bpустанавливают так, чтобы не создавался слишком высокий уровень напряжения, сопровождающийся значительными деформациями ползучести и потерей предварительного напряжения в арматуре. РекомендуетсяR_bpпринимать по расчету, но не менее 50% от нормативного сопротивления бетона сжатиюR_bn.

С этой же целью ограничивают напряжения в бетоне σ_bpпри обжатии, они не должны превышать предельных значений (предельные значенияприведены в табл. 7 СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции»).