Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ARMATURA.doc
Скачиваний:
7
Добавлен:
24.11.2018
Размер:
1.21 Mб
Скачать

Варіант завдань

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

D, мм

12А300

18А400

12240

14А300

8А240

16А600

10А400

16А800

22А30

20А800

С (см2×Ом)/с

0,0025

0,0026

0,0027

0,0028

0,0029

0,003

0,0029

0,0028

0,0027

0,0026

Практична робота №5. Електротермічний спосіб натягання арматури

Завдання. Визначити довжину напружуваного елемента, температуру,

а також параметри струму електронагрівання.

Електротермічний спосіб натягання арматури застосовують у промисловості збірного залізобетону з 60-х років. У наш час майже 80% попередньо-напружених конструкцій в Україні виготовляють з цим способом натягання арматури. При напруженні арматури електротермічним способом нагріті електричним струмом до зазначеного подовження арматурні елементи фіксують у жорстких упорах форм або піддонів, які перешкоджають скороченню арматури під час охолодження, внаслідок чого в них виникає задане напруження.

Схема установки для електротермичного натягу арматури показана на рис. 5.1. Основними вузлами установки є нерухома / і рухлива 2 контактні стійки, зварювальний трансформатор із дроселем і магнітною станцією. Електричний струм надходить у ланцюг зварювального трансформатора при включенні контактора КЛ кнопкою КП. При цьому стрижні арматур, нагріваючись, подовжуються й рухлива стійка пересувається. По досягненні розрахункової температури, що відповідає необхідному подовженню стрижня, важіль впливає на кінцевий вимикач KB, що розриває електричний ланцюг котушки контактора КЛ, і трансформатор відключається від мережі.

Одночасно загоряється сигнальна лампа ЛС, що вказує на готовність стрижнів. Потім стрижні знімаються зі стійок, укладаються у форму, рухлива стійка під дією пружини повертається у вихідне положення, і цикл повторюється.

При електротермічному натяганні аби уникнути зниження умовної границі текучості і тимчасового опору розриву напружуваної арматури температура нагрівання не повинна перевищувати значень, наведених у табл.5.1.

Таблиця 5.1. Розміри шайб для опресування

Діаметр, мм

Висота шайби для опресування, в залежності від класу арматури, мм

арматури

шайби внутрішній

шайби зовнішній

А600

А800

А1000

10

13

30

8

10

11

12

15

32

8

11

14

14

17

32

10

13

17

16

20

36

11

15

19

18

22

36

13

17

21

20

24

40

14

19

23

22

26

42

16

21

25

Тривалість нагрівання у межах 0,5-10 хвилин істотно не впливає на властивості як гарячекатаної, так і термічно зміцненої стержньової арматурної сталі. Проте для підвищення продуктивності праці і зменшення витрат електроенергії рекомендується приймати тривалість нагрівання 1-3 хв. В той же час, тривале нагрівання високоміцного дроту впливає на механічні характеристики цієї сталі. Тому час нагрівання високоміцної дротяної арматури не повинен перевищувати величин, наведених у табл.5.2.

Температура нагрівання контролюється за величиною подовження сталі, а також термопарами, термоолівцями та іншими приладами, що забезпечують вимір температури з максимальною похибкою не більш 20 і не перешкоджають здійсненню технологічних операцій нагрівання і натягу арматури. Аби запобігти місцевому перегріву, потрібно забезпечувати щільний контакт струмопроводних затискачів до арматури. Зусилля притискання повинно бути не менше 2 кН (для стержнів великого діаметра), 1 кН (для стержнів діаметром від 10 до 14 мм) і 0,2 кН (для дроту).

Таблиця 5.2 Температура і час електронагрівання арматурної сталі

Арматурна сталь

Температура нагрівання, С

Час нагрівання, хвилин

клас

марка або діаметр, мм

рекомендована

максимально допустима

A800

23X2Г2Т

400

500

0,5-10

A600

80С

400

600

0,5-10

20ХГ2Ц

400

500

0,5-10

Aт-VI

20ГС, 20ГС2

400

450

0,5-10

Aт-V

20ГС, 20ГС2

400

450

0,5-10

Aт-IV

20ГС, 20ГС2

400

450

0,5-10

А-IIIв

35ГС, 25ГС2

350

450

0,5-10

Вр-II

 4

-

350

0,1-0,5

 5

-

400

0,15-0,8

 6

-

450

0,2-1,0

При натяганні арматури електротермічним способом величина 0+0 не повинна прийматися більш як Rан (0,95т), де Rан – нормативний опір сталі (T – границя текучості), МПа; 0 – допустиме граничне відхилення величини 0 (МПа), значення якого залежать від довжини виробу Lв, м (табл.5.3).

При електротермічному способі натягання арматури з високоміцного дроту класу Вр-II величина 0+0 не повинна прийматися більше 0,7Rан.

Величина попереднього напруження, 0, при електротермічному способі натягання досягається забезпеченням заданого подовження арматури l0, яке визначається за формулою:

мм, (5.1),

де Епоч початковий модуль пружності арматурної сталі, МПа; Ly - відстань між зовнішніми гранями упорів на формі, піддоні або стенді, мм; Ly=lв+2ly (lв – довжина виробу, мм; ly=150...200 мм – (рис. 5.3, а); k - коефіцієнт, який враховує пружнопластичні властивості сталі; визначається відповідно до даних табл.5.4, 0 – гранично допустиме відхилення попереднього напруження арматури, МПа.

Таблиця 5.3

Довжина виробу, м

Граничні відхилення 0, МПа

5*

+100

6,5

+80

9,5

+70

13

+60

16

+55

19

+50

25 і більш

+45

*Примітка - при проміжних значеннях довжини виробу граничне відхилення попереднього напруження арматури 0 визначають лінійною інтерполяцією.

Орієнтовне подовження стержньової арматури (l0), мм, при електротермічному натяганні приймають по табл.5.5.

Повне подовження арматури при її електронагріванні визначають за формулою:

lп=l0+lз+lф+lн+Сt, мм, (5.2),

де lз – величина зсуву губок інвентарних затискачів відносно корпусу, деформація шайб під висадженими головками, зминання висаджених головок, опресованих шайб, упорів і таке інше, мм - lз=2m×0, де m=0,02 і 0,03 мм3/кгс відповідно для анкерів типу “обтиснута обойма” і “висаджена голівка”; lф – поздовжня деформація форми, піддона або стенда, мм - lф=1...3 мм – для піддонів довжиною 6...12 м з жорсткими упорами; lф=3...4 мм для форм з поворотними упорами; Сt – додаткове подовження, що забезпечує вільне укладання арматурного стержня в упори з урахуванням охолодження при переносі (приймається не менше як 0,5 мм на 1 м довжини стержня); lн – залишкова деформація, що виникає внаслідок нагрівання високоміцного дроту:

lн=5×10-6(tр-300)ly; tp=350...400C – рекомендована температура нагрівання.

Температуру нагрівання арматури для забезпечення заданого напруження визначають за формулою:

,С (5.3)

де lн – відстань між струмопровідними контактами (довжина ділянки арматури, що нагрівається), мм - lн=Lз-1000 мм; t0 – температура оточуючого середовища, С; - коефіцієнт лінійного розширення арматурної сталі (табл.5.6).

Таблиця 5.4

0, МПа

k для арматури класу

А600, марок

A-V і Aт-V

Aт-VI

Bp-II 5 мм

80C

20Г2Ц, 20ГСП

300

1

1

1

1

1

400

1

0,5

1

1

1

500

1,05

1,1

1,05

1

1

600

1,15

1,2

1,05

1,05

1

700

-

-

1,1

1,05

1

800

-

-

1,15

1,1

1,05

900

-

-

-

1,2

1,1

Примітка: 1. Значення коефіцієнта k для сталі класів Ат-IV і А-III допускається приймати такими ж, що і для арматури класу А-IV марок 20Г2Ц і 20ГСП;

2. Проміжні значення k визначаються лінійною інтерполяцією.

Таблиця 5.5

0, МПа

Розрахункове подовження, мм, сталі класів

А600 марки 80С

і А800, Ат-V

A600 марки 20ГЦ2

і А400 (35ГС)

Відстань між упорами, м

6

12

18

24

6

12

18

24

390

14

27

40

53

15

29

44

58

400

15

29

43

57

16

31

46

61

440

16

31

46

62

18

35

52

69

480

17

34

50

66

20

39

59

78

500

18

35

52

69

21

42

62

83

540

19

38

56

75

-

-

-

-

580

20

40

60

80

-

-

-

-

600

21

42

62

82

-

-

-

-

Довжина арматурної заготовки Lз – визначається за формулою:

Lз=Ly+2la-lз-lф-lн-l0 (5.4),

де lа – довжина кінця стержня, що використовується для утворення тимчасового кінцевого анкера, мм. Для “обтиснутих шайб” lаН+5 мм, де Н - висота шайби після опресування (табл. 5.1). Для “висаджених головок” lа=2,5d+5 мм, де d - діаметр арматури.

Таблиця 5.6

Температурний

Коефіцієнт лінійного розширення арматури, ×106, 1/C

інтервал, С

гарячекатаної класів А600, А800

і А500в

термічно зміцненої класів Ат600, Ат800

і Ат100

дроту класу А240

20-300

13,2

12,5

13

20-350

13,5

13

13,4

20-400

13,8

13,5

13,8

20-450

14,2

14

14,1

20-500

14,5

-

14,5

Для забезпечення потрібної точності попереднього напруження арматури необхідно, щоб граничні відхилення фактичного подовження натягнутої арматури від розрахункового не перевищували: 4 мм - при відстані між упорами 5...6,5 м; 6 мм – 9,5 м; 7 мм - 13 м; 8 мм - 16 м; 9 мм - 19 м; 10 мм - 25 м і більш.

Зусилля притискання на один контакт має бути не менше 1000 Н для сталі діаметром 10...14 мм, не менше 2000 Н - для стрижнів великих діаметрів і не менше 200 Н для дроту діаметром до 8 мм.

При виборі типів і кількості перетворювачів току в установках для електричного нагрівання арматури визначаються сила струму, напруга і потужність за формулами:

, (5.5)

де Q - повна кількість теплоти, що витрачається на нагрівання 1 м стержня до розрахункової температури, ккал; К- коефіцієнт, що залежить від схеми підключення стержнів в електричний ланцюг; К=1 при послідовному включенні і К=n при паралельному включенні (n - кількість стержнів, що нагріваються одночасно); R - активний опір 1 м стержня, Ом×10-4, при розрахунковій температурі нагрівання, приймається по таблиці 5.7; - час нагрівання, хв.; Q=Qн+Qп×, ккал, де Qн - кількість тепла, ккал, що витрачається на нагрівання 1 м стержня до розрахункової температури (без урахування втрат), приймається по зазначеній таблиці; Qп - втрати тепла, ккал 1 м стержня тепловипромінюванням і конвекцією протягом 1 хв., приймається по зазначеній таблиці.

При нагріванні дротяної арматури силу струму визначають за формулою:

, (5.6)

де m - маса 1 м дроту або сталки, кг; n - кількість дротинок або сталок що нагріваються одночасно; с - питома теплоємність сталі – 0,5×103 Дж/(кг×с); t - розрахункова температура нагрівання, С; Rср - середнє значення електричного опору 1 м арматури при нагріванні, що визначається за формулою:

, Ом (5.7)

де - питомий електричний опір арматури – 12×10-8 Ом×м; 0 - температурний коефіцієнт опору арматури 0,0048 К-1.

Напруга струму:

, В (5.8)

де z - повний опір 1 м стержня, Ом×10-4 при нагріванні до розрахункової температури, прийнятий по таблиці 5.7; l - довжина ділянки стержня, що нагрівається, м; m - коефіцієнт, що залежить від схеми включення; при послідовному включенні m=n і при паралельному m=1.

При електронагріванні дротяної арматури напругу струму обчисляють за формулою:

, В (5.9)

Потрібну потужність трансформатора N при електронагріванні стержнів арматури обчисляють за формулою (5.10), а при нагріванні дротяної – за формулою (5.11):

, кВА (5.10)

, кВА (5.11)

За отриманими значеннями I, U і N підбирають відповідні трансформатори.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]