33. Чому як напружену арматури не застосовують "м'яку" сталь?
Чи не тому, що вона "м'яка", а тому, що у неї низька міцність. Якщо її натягнути навіть до межі текучості, то з часом від впливу усадки, повзучості бетону та інших причин (див. Питання 40) від попереднього напруження майже нічого не залишиться, арматура "втратить" свої початкові напруги майже повністю. Проте "м'яку" сталь класу А-III можна використовувати в якості попереднього напруження арматури, якщо її заздалегідь натягнути (витягнути) до напруг 450 ... 500 МПа, що перевищують межу текучості, а потім відпустити. Після такої процедури колишня майданчик плинності зникає, а нова, дуже невеликий майданчик знаходиться приблизно на 1/3 вище колишньої (рис. 16). Така сталь називається "сталлю, зміцненої витяжкою" і позначається А-IIIв.
Мал. 15, Рис. 16, Рис. 17
34. Чому в звичайних конструкціях не застосовуються "тверду" сталь?
У "твердих" (високоміцних) сталей розрахункові опору досягає 1000 МПа і більше, в той час як при допустимому розкритті тріщин на ширину 0,2. 0,3 мм напруги в арматурі складають всього 250. 350 МПа. Ясно, що при таких напружених міцності можливості високоміцної арматури використовуються слабо, тому її застосування просто неефективно.
35. Чи не знижується міцність напруженої арматури в результаті її натягу?
На перший погляд, повинна знижуватися: адже до початку програми зовнішнього навантаження арматура вже натягнута і частину свого міцності встигла використовувати. Насправді справа йде інакше. При передачі на бетон сили обтиску Р арматура і бетон спільно коротшають, тому в арматурі розтяжне зусилля зменшується на величину DР. а бетон обжимается силою Nb = P -DP. Щоб відновити початковий стан, до залізобетонному елементу потрібно докласти зовнішню розтягувальну силу N = Nb + DP. тобто N = P (рис. 17). Отже, міцність арматури зберігається.
36. Чим обмежується величина попереднього напруження арматури ssp?
Верхня межа ssp обмежується розрахунковим опором стали для 2-ї групи граничних станів Rs, ser (чисельно рівним нормативному опору Rsn). При цьому, щоб уникнути обриву арматури при випадковому її перенапруженні, враховується можливе відхилення р проектної величини ssp. тому ssp # 8804 Rs, ser- р. Інший межа обмежується величиною 0,3Rs, ser + p. нижче якого напруження безглуздо. Значення р дано в Нормах проектування.
37. Як натягують арматуру?
Натягують механічним (гідродомкрати, вантажі, важелі) або електротермічним методами. Сутність другого полягає в наступному: заготовляють стрижні певної, точно вивіреної довжини з анкерами по кінцях (див. Питання 39), нагрівають їх сильним струмом до температури не вище 350 ... 400 о С (інакше відбудеться разупрочнение стали). При нагріванні стрижні подовжуються і в такому стані їх закріплюють на упорах. У процесі охолодження стрижні прагнуть вкоротити, тобто повернутися в початковий стан, але упори цьому перешкоджають - в результаті, в арматурі виникають напруження розтягу.
38. Чи можна натягувати електротермічним методом арматуру класів Ат-VII, B-II, Bp-II, K-7, K-19?
Канати натягувати не можна, тому що неможливо забезпечити однаковий нагрів всіх дротів. Все інше можна, але не має сенсу, так як нагрів до 350 ... 400 ° С дозволяє досягти попередньої напруги не вище 650. 700 МПа, в той час як міцність можливості цих класів стали набагато вище. Для натягу подібної арматури розроблений електротермомеханіческій метод, який поєднує електротермічний і механічний методи, проте широкого поширення він не отримав. Тому арматуру перерахованих класів натягують переважно механічним способом.
39. Як закріплюють арматуру при натягу?
Закріплюють за допомогою спеціальних анкерів (рис. 18). Це можуть бути інвентарні (багаторазові) затискачі клинового (а) і цангового (б) типу або анкера одноразового використання: потовщення (головки) з шайбами (в), з'єднувальні шайби (г) і т.д. При натягу на бетон застосовують стаціонарні анкера різних систем, які зазвичай є невід'ємною частиною залізобетонного елемента.
40. Що таке втрати напружень в арматурі?
Від моменту натягу арматури до початку програми зовнішнього навантаження на конструкцію частина величини попереднього напруження ssp безповоротно втрачається в результаті релаксації напружень стали, температурного перепаду, деформації анкерів, тертя відігнутої арматури, деформації форми, повзучості і усадки бетону і т.д.
Вплив релаксації, повзучості і усадки на напруги в арматурі відображені відповідно в питаннях 14, 5 і 6. Зауважимо лише, що повзучість дуже інтенсивно проявляється в перші хвилини після обтиску бетону, а потім поступово згасає, тому її поділяють на дві частини: швидкоплинної, яка проявляється вже в процесі обтиску, і тривалу, яка триває аж до додатка експлуатаційного навантаження.