способ заготовки и натяжения арматурных стержней

Формула изобретения

Способ заготовки и натяжения арматурных стержней, включающий мерную резку, выполнение временных концевых анкеров, электронагрев стержней и укладку их в упоры форм или поддонов, отличающийся тем, что при выполнении временных концевых анкеров расстояние между ними определяют по формуле



где E_s модуль упругости арматуры;

l_уп расстояние между упорами поддона;

величина предела текучести арматуры;

К коэффициент, учитывающий неупругие свойства арматуры при электротермическом способе ее натяжения (величина К находится в интервале 1,15-1,65 в зависимости от класса арматуры).

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении предварительно напряженных железобетонных конструкций.

Известен способ заготовки и натяжения арматурных стержней, включающий мерную резку, выполнение временных концевых анкеров, электронагрев и укладку их в нагретом состоянии в упоры форм или поддонов [1]

К недостаткам этого способа следует отнести большую величину колебаний предварительного напряжения арматуры, а также ограниченное применение видов стали.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ заготовки и натяжения арматурных стержней, включающий мерную резку, выполнение временных концевых анкеров, электронагрев стержней и укладку их в упоры форм или поддонов (2).

К недостаткам этого способа следует отнести значительный разброс фактических усилий в натягиваемых стержнях, который должен быть учтен дважды: первый раз при назначении величины предварительного натяжения, а второй при назначении коэффициента точности натяжения, что делает неэффективным использование в качестве напрягаемой арматуры стержни из стали классов A-III и A-II, а также длиной менее 4,5 м.

Задачами изобретения является повышение величины и точности предварительного натяжения, учитываемого в расчетах, и создание условий для эффективного применения в качестве напрягаемой арматуры классов A-III и A-II, в том числе и в конструкциях длиной менее 4,5 м.

Эти задачи решены так, что в способе заготовки и натяжения арматурных стержней, включающем мерную резку, выполнение временных концевых анкеров, электронагрев стержней и укладку их в упоры форм или поддонов, при выполнении временных концевых анкеров расстояние l_a между ними (без учета деформаций шайб и высаженных головок, податливости форм и дополнительного удлинения на свободную укладку стержня) определяют по формуле:



где E_s модуль упругости арматуры;

l_уп расстояние между упорами поддона;

величина предела текучести арматуры;

К коэффициент, учитывающий неупругие пластические свойства арматуры при электротермическом способе ее натяжения (величина К находится в интервале 1,15 1,65 и зависит от класса арматуры).

Для наглядности эффекта предлагаемого способа на фиг.1 и фиг.2 показаны диаграммы растяжения арматуры (для простоты с физической площадкой текучести), потери и остаточные для расчета уровни преднапряжения при существующем (фиг. 1) и предлагаемом (фиг.2) способах электротермического натяжения. Здесь же даны поддоны 1 с упорами 2, напрягаемые стержни 3 с анкерами на концах 4 и диаграммы растяжения арматуры 5.

Способ осуществляется следующим образом. При заготовке стержней 3, включающей их мерную резку, расстояние (фиг.2) между временными концевыми анкерами 4 начинают меньшим, чем в известных способах на величину, определяемую как разность: l₂-l₁ (следует из фиг.2 и фиг.1). Перед укладкой стержней на упоры форм или упоры поддонов 2 производят их электронагрев, в результате которого стержни удлиняются на величину l₂..

При остывании стержня исходной длиной и удлиненного за счет электронагрева на величину l₂ (фиг.2) первоначально имеет место касание левого анкера 4 напрягаемого стержня 3 левого упора 2, поддона 1.

По мере дальнейшего остывания происходит рост напряжений в стержне по мере его укорочения согласно закона Гука.

При выборе стесненной деформации напряжения в арматуре достигнут предел текучести, и дальнейшее укорочение стержня при остывании будет происходить только за счет неупругих деформаций арматуры при постоянном напряжении в ней.

Из фиг.1 наглядно показано, что учитываемая в расчетах величина преднапряжения _s= _spsp значительно ниже из-за потерь Р, связанных с разбросом в точности изготовления поддонов, заготовок арматуры с анкерами и выверки расстояний между упорами, и потерь _p, связанных с точностью натяжения арматуры.

Из фиг.2 показано, что при предлагаемом способе из-за меньшего расстояния между концами анкеров заготовленного стержня, величина остаточного преднапряжения в арматуре, используемая в расчетах _s повысится и будет равна , так как все неточности в расстояниях между упорами поддона и между анкерами стержней компенсируются неупругими деформациями арматуры _n.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет потери преднапряжения в арматуре, связанные с неточностями изготовления поддонов и арматурных заготовок исключить за счет использования неупругих деформаций арматуры, натягиваемой электротермическим способом на упоры форм. При этом обеспечивается стабилизация величины предварительного напряжения на уровне предела текучести арматуры и создаются тем самым условия для использования арматуры классов A-II и A-III в качестве напрягаемой.