НАТЯГ АРМАТУРИ МЕХАНІЧНИМ СПОСОБОМ
КОНТРОЛЬ НАТЯГНЕННЯ АРМАТУРИ
Як відомо, бетон добре працює на стиск, але погано на розтяг. Тому для збільшення несучої здатності конструкції, для зниження небезпеки утворення тріщин в розтягнутій зоні в бетон вводять арматуру. Однак, щоб уникнути появи значних розтягуючих зусиль в зоні розтягування конструкції необхідно розміщувати велику кількість арматури, в зв'язку з чим збільшується площа перетину і вага конструкції. Тому, у виробництві залізобетонних виробів застосовують попереднє напруження арматури. Існують кілька способів натягу арматури:
- хімічний, при застосуванні розширюється цементу.
Принцип самонапруження конструкцій є досить перспективним, оскільки дає можливість обійтися без складних пристроїв для натягу арматури, які використовуються в перших трьох способах.
механічне натяг арматура гідравлічний
НАТЯГ АРМАТУРИ МЕХАНІЧНИМ СПОСОБОМ
Як правило, механічне натяг арматури здійснюється гідравлічними і гвинтовими домкратами. Можна використовувати і найпростіші вантажні пристрої і пристосування, що представляють собою систему лебідок, блоків, важелів і поліспастів, оснащених динамометрами. Розкладку пасом арматури виробляють за принципом поліспаста. Арматуру натягують на упори стенду або форми. При цьому натяг може здійснюватися одиночними стержнями, групами стержнів або одночасно всієї арматурою. У всіх випадках необхідно дотримуватися умови симетричності і рівномірності передачі зусиль від напруженої арматури на днище форми. Крім того, необхідна і певна послідовність передачі механічних зусиль на арматуру. Спочатку передається зусилля, що становить 45-50% від проектного значення. При такому натягу перевіряється правильність розташування стрижнів і анкерних пристроїв. Потім натяг арматури доводять до зусилля, що перевищує проектне на 10%, робиться витримка напруги протягом 3-5 хв, після чого зусилля в арматурі знижують до проектних.
Одна з найбільш трудомістких технологічних операцій при виробництві попередньо напружених залізобетонних виробів - укладання і натяг стрижнів.
Процес механічного натягу арматури полягає в укладанні повного комплекту підготовлених мірних стрижнів в упори рухомою і нерухомою траверс силовий форми - установки. До рухомий траверсі кріпляться гідравлічні домкрати, кожен з яких одним кінцем впирається в форму - установку, а іншим переміщує рухому траверсу. Натяг арматури контролюється електроконтакта манометром. Після досягнення заданого зусилля натягу рухома траверса фіксується. Після передачі натягу на бетон фіксатори прибираються. Траверса може одночасно натягувати до 30 стрижнів.
Натяг стрижневий арматури, пучків високоміцного дроту і пасом з різьбовими зажимами і анкерами проводиться однопоршневими гідравлічними домкратами типів СМЖ-86, СМЖ-82, СМЖ-84 і ін. Ці домкрати можуть бути використані також при натягу прядиво та стрижневий арматури за допомогою спеціальних інвентарних затискачів, наприклад типу Гіпростроммаш або НДІЗБ, що приєднуються до штоку домкрата загарбної муфтою, скобою і т. п.
Залежно від прийнятого порядку натягу стрижневої арматури все установки можуть бути розподілені на дві групи:
а) розраховані на послідовне натяг стрижнів пересувним гідродомкратом;
б) призначені для одночасного натягу несколькіхстержней.
Установка, призначена для послідовного натягу стрижнів при виготовленні пустотних настилів, складається з опорної конструкції з роликами для розміщення на ній форми, візки з гідродомкратом, обладнаним загарбним пристроєм, і насосної станції.
Більш ефективна установка Главмосжелезобетона здійснює одночасне натяг необхідного числа стрижнів. Процес натягу полягає в наступному (рис. 1). Форму встановлюють на козли і наголошують торцевих швелером в брус. Стрижень з висадженими головками заводиться одним кінцем в нерухомий навантажувач упор, а іншим - в рухливий вілочнийупор на передній стороні форми. При русі штока гідродомкрата вліво на рухливий упор опускається захоплення і, продовжуючи рухатися, натягує арматурний стрижень, повертаючи упор навколо шарніра.
Після досягнення заданого зусилля натягу положення упору фіксують гвинтом. Число гідродомкратів із захопленнями одно чіслустержней в формі. Домкрати включені в магістраль гідросистеми паралельно, тому всі стрижні натягуються одночасно і рівномірно.
Мал. 1. Установка для одночасного натягу стрижневої арматури: 1 гидродомкрат; 2 - завзятий брус; 3 - фіксуючий гвинт; 4 - рухливий навантажувач упор; 5 - захоплення; 6 - арматурний стрижень; 7 - нерухомий силовий наголос; 8 - форма; 9 - гидронасос приводний.
Для одночасного натягу десяти стрижнів при виготовленні пустотних панелей розроблена установка Гіпростройіндустріі, яка складається з рами з наполегливою пристосуванням для укладання форм, десяти гідродомкратів і насосної станції (рис. 2). Рівномірність одночасного натягу всіх стрижнів забезпечується з'єднанням домкратів за принципом сполучених посудин.
Арматурні елементи типу УНАЕ натягують на упори силових форм установкою, обладнаної рухомий траверсой зі знімними або накидними захопленнями і двома гідродомкратами типу СМЖ-82. Для фіксації натягу арматури застосовують вилочні клинові шайби, які закладають між упорами форми і анкерними колодками УНАЕ.
При груповому натягу стрижнів, пасом або канатів на довгих стендах застосовують комплект устаткування з гідродомкратами типу 1489 з тяговим зусиллям 5000 кН. Арматурні елементи закріплюють в анкерної плиті передній траверси, яка з'єднується з гідродомкратом за допомогою тяг з різьбленням, що проходять через упори стенду. Пакети вирівнюють підтяжкою домкратом з зусиллям натягу 30 кН.
Рис.2 Пост для одночасного натягу УНАЕ при виготовленні пустотних панелей 1 - траверса; 2 - домкрат; 3 - захоплення; 4 - наполегливі стійки; 5 - піддон; 6 - опорна рама; 7 - гайка; 8 - тяга захоплення.
Технологічні розрахунки механічного натягу арматури
Довжина стержнів, дротів і пакетів при натягу на упори форм повинна бути більше відстані між упорами (рис. 3):
де lі - довжина виробу, мм; l в - відстань від торця вироби до зовнішньої межі упору, мм; lа - довжина зажимного або анкерного пристрою.
Мал. 3. Розрахункова схема до визначення довжини заготовки арматурного елемента при механічному натягу арматури на упори форми: 1 - виріб; 2 - торцевий борт форми; 3 - піддон; 4 - напружена арматура; 5 - упор; 6 - затискний пристрій.
Тягове зусилля домкрата для натягу арматури визначають за формулою
1,1 - коефіцієнт, що враховує можливу технологічну перетяжку;
п - число одночасно натягуються стрижнів або дротів;
f- площа поперечного перерізу одного стержня, см 2;
- контрольоване напруга, кгс / см 2;
- коефіцієнт корисної дії механізму натягу (для гідродомкрата
З огляду на тягове зусилля і можливе подовження арматури, хід поршня або тяги
l- довжина натягиваемой арматури, см;
А - довжина ходу, необхідна для вибірки вільно провисає арматури, приймається рівною 0,4 ... 0,5Lзаг
Як вироби була взята плити перекриття залізобетонна багатопустотна 1ПК69.12 (ГОСТ 9561-91)
Визначення довжини заготовок арматурних елементів для пустотною плити перекриття:
При натягу на упори форми:
При натягу на упори короткого стенду:
При натягу на упори довгого стенду:
Визначення необхідного тягового зусилля:
З огляду на тягове зусилля і можливе подовження арматури, хід поршня або тяги:
Хід поршня гідродомкрата приймається 0,01 Lзаг. Довжина ходу, необхідна для вибірки вільно провисає арматури, приймається рівною 0,4 ... 0,5Lзаг
На основі отриманих даних підбираємо гидродомкрат типу ДГ 1600.
Гідродомкрат ДГ 1 600
посилення, кН - 1600, робочий хід поршня, мм - 400, діаметр натягуються стрижнів мм: 8 - 40, робочий тиск, МПа 40, габаритні розміри, мм: 1125 × 315 × 315, маса, кг. - 518
КОНТРОЛЬ НАТЯГНЕННЯ АРМАТУРИ
Контроль натягу арматури - важлива технологічна операція. Відхилення, допущені при виготовленні попередньо-напружених конструкцій, можуть бути виявлені тільки при випробуванні готових виробів, тому в процесі виробництва необхідно контролювати:
- рівномірність натягу арматури (при натягу);
- ступінь натягу арматури (перед бетонуванням);
- надійність заанкерування арматури в бетоні (перед відпусткою натягу).
Досвід застосування різних способів попереднього напруження показав, що відхилення від проектних значень напруги можуть відбуватися з таких причин:
- при використанні в гідродомкратів манометра невисокого класу точності;
- через відхилення в напрямку дії зусилля в гідродомкратів і арматурі при відгинах арматури;
- в результаті відхилення довжини арматурних заготовок або відстаней між упорами при електротермічному натягу арматури;
- через неврахування деформації упорів стенду або форми і прослизання кінців арматурних елементів в затискачах.
Допустимі коливання в натягу арматури повинні знаходитися в межах ± 10% від проектного значення.
У відповідності із існуючими в даний час способами натягу арматури можуть бути два варіанти контролю:
1) зусилля вимірюється в процесі самого натягу і результати негайно використовуються для регулювання процесу натягу до фіксації отриманого подовження;
2) зусилля вимірюється після завершення процесу натягу і фіксації отриманого подовження і результати не можуть бути використані для негайного регулювання зусилля, а служать основою для судження про хід технологічного процесу і необхідності коригування при подальшому виготовленні конструкцій.
Зусилля попереднього натягу арматури вимірюють кількома методами. Найбільш поширені контроль за допомогою динамометра, манометра, вимір подовження, поперечна відтяжка і частотний (табл.1).
Контроль сили натягу арматурипо виміру подовження є одним з найбільш простих методів. Цей спосіб контролю заснований на залежності між напругою і подовженням стали, яка при напружених нижче межі пружності будь-якого класу стали завжди лінійна, і описується законом Гука
Манометр, динамометр гідравлічний і пружинний
Індикаторна лінійка, індикаторний прилад КМ
Динамометри пружинні ДП-250, ДПР-250, ДП-500
Динамометри пружинні ПРД, ДН та ін.
Резонансний індикатор напруги
Прилади типу Еміне-2, Еміне-3, СІН та ін.
Електронні частотоміри типу ИНА-3, ІСН-6 і ін.
Межа пружності гарячекатаних сталей близький до межі плинності, а контрольоване напруга нижче межі текучості, тому представлену лінійну залежність для контрольованого напруги можна використовувати.
Для холоднотягнутих сталей характерно відмінність в контурі діаграм розтягування, тому при рівних подовженнях окремих стрижнів виникають напруги неоднакові. При визначенні напруження арматури з гарячекатаних сталей по її подовження достовірність результату залежить від точності вимірювання подовження і від відповідності прийнятого для розрахунку значення модуля пружності істинному його значенням. Повна деформація холоднотянутой стали при заданій напрузі залежить не тільки від модуля пружності, а й від пластичної складової деформації. Тому для отримання залежності між подовженням і напругою слід користуватися діаграмою розтягування, отриманої випробуванням напруженої партії стали. Подовження арматури в процесі її натягу заміряють за допомогою спеціальної шкали з метричними поділами. Цей метод можна використовувати при багатьох способах натягу арматури, але найчастіше його застосовують при механічному натягу арматури домкратами.
Контроль сили натягу по вимірюванню стріли прогину нескладний, але дуже трудомісткий через необхідність натягу пучка дроту. Для вимірювання стріли прогину використовують накладні динамометри ПРД-6, ДП-6, ДП-500, ПРД-У, ПІН, ДН і Емінем.
Загальне зусилля натягу N розраховують виходячи з числа одночасно натягуються дротів або стрижнів п, площі їх перетину Fи заданого напруження арматури
:
Зусилля, яке розвивається в процесі роботи натяжна машини, можна вимірювати механічними динамометрами стиснення і розтягування, а також гідравлічними силовимірювача,
Пружинний динамометр ПРД (без власної бази) призначений для вимірювання натягу стрижневий і прядиво арматури діаметром 7. 28 мм, довжиною до 24 м. Принцип роботи приладу заснований на зволіканні середини стрижня між упорами тарований пружиною, деформації якої вимірюються індикатором.
Використання високоточних динамометрів дозволяє визначати натяг арматури з похибкою не більше 3%. Метод заснований на знятті показань деформації динамометра, пов'язаного з силою натягу арматури. Вимірювання сили натягу за показаннями манометра використовують при одиночному і груповому натягу всіх видів арматури: стрижневий, дротяної, прядиво та канатної.
Контроль натягу по резонансу коливань здійснюється приладом, який називається резонансним індикатором напруги. Метод вимірювання заснований на явищі резонансу коливань, що виникає при збігу частоти коливань напруженого стержня з частотою вільних коливань одного з елементів приладу. Прилад складається з комплекту тарованих пружних пластинок-пелюстків, що відрізняються один від одного величиною маси (вантажу), зосередженої на їх вільному кінці. Пелюстки консольно затиснені в підставі, що складається з двох скоб, які служать також для закріплення приладу на арматурі за допомогою регулюючого гвинта. Пелюстки виготовляються з пружного немагнитного вантажі створюються напайкою олова з подальшим спилювання зайвого при тарування. Легким ударом натягнутою арматурі повідомляються поперечні коливання, резонанс того чи іншого пелюстки вказує на величину напруги. Прилад можна застосовувати для вимірювань натягу арматури близьких діаметрів і постійної довжини.
Контроль натягу по вимірюванню опору дротяних тензодатчиків. Електротензометрічеських вимір натягу арматури засноване на застосуванні дротяних датчиків омічного опору (з константановой дроту), наклеєних на пружний елемент. При впливі зусилля розтягування відбувається зміна активного опору датчиків, і рівновагу в електричному ланцюзі порушується.
Метод вимірювання власних частотних поперечних коливань напруженої арматури приладом ІСН-7 заснований на перетворенні механічних коливань в електричні. Використовуються прилади можуть автоматично визначати довжину заготовки і прораховувати подовження арматури.
2. ГОСТ 9561-91 «Плити перекриттів залізобетонні багатопустотні для будівель і споруд»
3. Електронний ресурс: www.stroy-armatura.ru
4. СНиП 3.09.01-85. Виробництво збірних залізобетонних конструкцій і ізделій.-М.-ЦІТП Держбуду СРСР, 1985.-40с
5. ГОСТ 22362-77 «Конструкції залізобетонні. Методи вимірювання сили натягу арматури »