форма для изготовления предварительно напряженных железобетонных изделий

Формула изобретения

Форма для изготовления предварительно напряженных железобетонных изделий, включающая поддон с закрепленными на нем внутренними вилочными упорами с опорными поверхностями, наклоненными в сторону, противоположную закрепленному основанию упора, и борта, на которых размещены фиксаторы положения арматурных стержней по высоте (толщине) изделий, отличающаяся тем, что каждый вилочный упор выполнен с разновысокими зубьями, причем высота зубьев от нижней точки впадины вилки составляет 0,06 0,4 расстояния между их осями.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, а именно к производству сборных предварительно напряженных железобетонных изделий.

Известны конструкции форм для изготовления сборных предварительно напряженных железобетонных изделий с упорами для натяжения арматуры, расположенными в пределах габаритов изделий (авторское свидетельство СССР N 613900, кл. B 28 B 7/04, 1977). Недостатком данного технического решения, одного из первых содержащих внутренние перемещаемые с помощью кронштейнов упоры, а также и других технических решений с внутренними перемещаемыми упорами, является сложность конструкции форм и, как следствие отказы, возникающие при эксплуатации форм. Эти особенности конструкций форм с внутренними упорами, размещенными на подвижных элементах, стали причиной их непродолжительной эксплуатации на предприятиях сборного железобетона и практического отказа от применения подобных форм в производстве железобетонных изделий в настоящее время.

Наиболее близким к предлагаемому решению является конструктивное решение формы для изготовления предварительно напряженных изделий (RU, патент, 2017911, кл. E 04 G 21/12, 1994).

Второе из двух упомянутых выше технологических решений является достаточно простым и надежным, т.к. не требует размещения упоров на каких-либо подвижных элементах формы. При натяжении напрягаемого стержня на внутренние закрепленные на поддоне неподвижные упоры стержни дополнительно закрепляются с помощью фиксаторов, расположенных на бортах формы. Это производится в следующей последовательности. Напрягаемый стержень, удлиненный электротермическим или механическим способом, помещают между вилками упора так, чтобы концевые анкера были расположены внешним образом относительно упоров. Затем закрывают борта формы и запирают их с помощью замков. Далее в процессе укорочения арматурного стержня при его остывании либо за счет уменьшения растягивающего усилия, концевые анкера начинают взаимодействовать с опорными поверхностями упоров и, перемещаясь по ним вверх, переводят стержень в проектное положение. В этом состоянии концевые части стержня, расположенные за анкерами, упираются в фиксаторы на бортах формы.

Как показала практика, одновременно можно уложить в упоры формы четыре, максимум шесть стержней, а потом быстро закрыть борт до того момента, пока концевые анкера, перемещаясь вверх по наклонным поверхностям упоров, не поднимут стержень выше проектного положения, после чего уже фиксаторы на бортах не смогут зафиксировать стержни в необходимом месте по высоте (толщине) изделия.

Следовательно, конструкция формы, выполнения по рассмотренному техническому решению, не даст возможности изготавливать в ней преднапряженные изделия, имеющие более шести стержней. Кроме того, требуется специальная последовательность укладки стержней в упоры форм, быстрого закрывания бортов и завинчивания замков. Это создают определенные технологические трудности при производстве изделий.

Известно, что многие преднапряженные конструкции, например плиты перекрытий для жилых зданий размером на комнату, имеют 8.10 и более напрягаемых стержней.

Задачей изобретения является разработка простой конструкции форм с внутренними неподвижными упорами, обеспечивающая возможность изготовления преднапряженных изделий с большим числом напрягаемых стержней в одном изделии и упрощением технологии их натяжения.

Поставленная задача решается за счет того, что в форме для изготовления предварительно напряженных изделий с бортами с размещенными на них фиксаторами и закрепленными на поддоне вилочными с опорной поверхностью, наклонной в сторону, противоположную закрепленному основанию упора, каждый вилочный упор выполнен с разновысокими зубьями, высота которых от нижней точки впадины вилки составляет 0,06.0,4 расстояния между их осями.

На фиг. 1 изображено поперечное сечение формы: на фиг. 2 вид А-А на фиг. 1; на фиг. 3 -вид Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 вариант вида Б-Б на фиг. 2.

Форма состоит из горизонтального или вертикального основания 1 (поддона или щита) и бортов 2. На основании закреплены внутренние вилочные упоры 3, а на формовочной поверхности 4 борта расположен фиксатор 5 положения стержня 6, по высоте (толщине) изделия. Ветви упора и их общее основание имеют опорную поверхность 7, наклонную в сторону верха упоров.

Анализ характера передачи усилия натяжения напрягаемого стержня на внутренней неподвижные упоры, имеющие наклонные опорные поверхности в формах, выполненных в соответствии с техническим решением, защищенным патентом N 2017911, показал, что усилие передается только нижний половиной опорной площади концевого анкера 8. Отмеченная особенность использована в предлагаемом новом техническом решении формы для изготовления преднапряженных железобетонных изделий: зубья вилочного упора приняты такой высоты, которая соответствует площади контакта концевого анкера напрягаемого стержня с наклонной опорной поверхностью упора формы (фиг. 2).

Для более надежной фиксации напрягаемого стержня в упорах при его заведении зубья вилочных упоров предусмотрены разновысокими, что показано на фиг. 2, где h₁ высота одного зуба, а h₂ высота другого зуба.

Проведенные расчеты прочности упоров для натяжения арматуры различных диаметров показали, что при высоте зубьев вилочных упоров, определенных из выше указанного условия, отношение высоты зубьев упоров к расстоянию между их осями (l) составляет 0,06.0,4. При этом меньшие значения относятся к упорам, предназначенным для натяжения стержневой арматуры диаметров 10.14 мм.

Предлагаемая конструкция форм для изготовления в горизонтальном положении и разделительных щитов кассетных установок для формовки в вертикальном положении позволят упростить конструкции форм и технологию изготовления в них преднапряженных изделий.

Предлагаемая конструкцию форм для изготовления преднапряженных изделий поясняется ниже при рассмотрении процесса зарядки форм напрягаемыми стержнями (фиг. 2, 3 и 4).

При зарядке формы напрягаемый стержень 6, удлиненный электротермическим или механическим способом, размещают так, чтобы он располагался сбоку от оси зуба вилочных упоров, выше верха зуба вилочного упора и ниже фиксатора (это положение 9 сечение стержня на фиг. 2 показано пунктиром). Затем удлиненный стержень перемещают по горизонтали в центральное положение в упоре, на фиг. 2 влево, по стрелке, и укладывают во впадину вилочного упора. Укорачиваясь, за счет остывания или снятия растягивания усилия, стержень начинает опираться нижними частями концевых анкеров на опорные поверхности упоров, а частью, расположенной за анкером, в фиксаторов. При полном расчетном укорочении стержня он занимает проектное положение (фиг. 3). При фиксаторе на борту, входящем в соприкосновение с верхом концевого анкера, проектное положение стержня представлено на фиг. 4.

Таким образом, при данном техническом решении формы для изготовления преднапряженных изделий количество напрягаемых стержней в изделии не ограничивается и существенно упрощается натяжения арматуры. После натяжения стержней, укладки и фиксации основной арматуры и установки закладных деталей укладывают и уплотняют бетонную смесь. После окончания твердения бетона изделие расформировывают: открывают борта формы и за петли снимают изделие с формы. В момент снятия изделия с формы концевые анкеры на напрягаемых стержнях передают усилие преднапряжения на бетоне изделия, и он получает обжатия.

Указанные выше геометрические соотношения упоров обеспечивают простоту фиксации напрягаемых стержней.

Проведенные экспериментальные исследования и изготовление опытных изделий полностью подтвердили целесообразность применения предлагаемой новой конструкции форм. Таким образом, предлагаемая конструкция с внутренними неподвижными вилочными упорами, опорные поверхности которых наклонены в сторону, противоположную закрепленному основанию упора, и высотой разновысоких зубьев каждого вилочного упора, составляющих 0,06.0,4 расстояния между ними их осями, обеспечивает возможность изготовления предварительно напряженных железобетонных изделий в формах простой конструкции, а также дает экономию трудозатрат при изготовлении и эксплуатации форм.

Предлагаемая конструкция формы с неподвижными внутренними вилочными упорами позволяет экономить порядка 4-5% напрягаемой арматуры, а также снизить трудозатраты на изготовление изделий на 6-8% по сравнению с используемой сейчас технологией на предприятиях сборного железобетона.