Файл: Ашрабов, А. Б.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 231

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

6)

конструкции

работают

лучше

в условиях дей­

ствия

знакопеременных

нагрузок, так

как напряжение

в бетоне при этом

не

меняет

знака;

 

7)

улучшается

трещиностойкость

конструкции.

§ 2. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ

ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Рассматривая работу балки на двух опорах, загру­ женной равномерно распределенной нагрузкой с пред­ варительно напрягаемой арматурой, можно заметить, что момент внешних сил в период обжатия уравнове­ шивается моментом равнодействующих внутренних усилий. При центральном положении пучка предвари­

тельно

напрягаемой арматуры в

элементе

возникают

два

основных усилия:

силы А/ в

виде

прямоугольной:

эпюры

и действие

 

собственного

веса в виде двузнач­

ной

треугольной

эпюры. Результирующая

эпюра при

этом

может иметь

либо

треугольный,

либо

трапецие­

видный

характер

в

зависимости

от уровня

предвари­

тельного натяжения. Если же равнодействующую от усилий предварительного натяжения расположить на нижней грани ядра сечения, положение арматуры в балке принимает криволинейный характер, и эпюра

внутренних сил

складывается

из равномерного

обжа­

тия сечения и разнозначной эпюры от момента в

резуль­

тате

действия

внецентренно

приложенного

уси­

лия

N.

 

 

 

В случае действия внешней нагрузки усилие обжа­ тия накладывается на реактивное усилие балки от действия внешних сил. Картина напряженного состоя­ ния резко меняется, т. е. под нагрузкой максимальное напряжение в бетоне переходит с нижней грани на верхнюю, что обусловливает перемещение нейтральной оси с нижней точки ядра сечения на верхнюю.

Ненапрягаемая балка на двух опорах, загруженная равномерно распределенной нагрузкой, имеет парабо­ лическую эпюру моментов с максимумом в середине пролета. В этом случае, располагая напрягаемую арма­ туру с переменным эксцентриситетом относительно оси элемента, изменяющимся по параболе, можно компен-

223

сировать момент, возникающий от действия внешнего усилия.

Однако в балках с арматурой, натянутой до за­ твердения бетона, придать ей криволинейное очертание значительно труднее, чем в балках, натянутых на за­ твердевший бетон. Поэтому в балках первого типа, как правило, арматура прямолинейна. В балках второго типа она имеет как прямолинейное, так и криволиней­

ное очертание. В первом

случае предварительное

об­

жатие бетона создается

натяжением арматуры

на

спе­

циальные упоры, во

втором — натяжением

на

бетон.

При натяжении на упоры продольная напрягаемая

ар­

матура размещается

с толщиной защитного слоя, харак­

терной для ненапрягаемых

элементов.

На

концевых

участках элементов

длиной

/ а к = 15 d

устанавливается

поперечная дополнительная

арматура

в виде

сварных

сеток или отдельных стержней для восприятия попереч­ ных растягивающих напряжений с общей площадью сечения не менее половины площади продольных напря­ гаемых стержней. При натяжении на упоры в формы устанавливают специальные каналообразователи (рези­

новые шланги, гофрированные

трубки, стальные спи­

рали), которые удерживаются

в проектном

 

положении

на

дополнительных

каркасах.

 

 

 

 

 

В местах восприятия усилий от натяжных

устройств

и

анкеров

усиление

бетона

производится

арматурой и

местным

увеличением

размеров

сечения

элементов.

 

Толщина защитного

слоя

от

внутренней

поверхно­

сти канала до наружной кромки железобетонного эле­

мента

должна быть 20 мм и не менее

0,5

d канала. В

случае

центрального

расположения прядей

расстояние

от внутренней поверхности канала до

наружной

кром­

ки

должно

быть для

боковых

стенок

более 80

мм, а

для

нижних

стенок

более 60

мм.

 

 

 

Продольная ненапрягаемая арматура, которая располагается ближе к поверхности элемента, должна обязательно охватываться поперечной. Ра­ диусы закругления напрягаемой арматуры из прово­ локи диаметром до 5 мм и прядей диаметром 4,5—8 мм принимаются более 4 м, при более крупных сечениях проволоки и прядей — более 6 м. В случае предвари­ тельно напрягаемой стержневой арматуры d < 25 мм

224

радиус закругления больше 15 м, при d > 25 мм — более 20 м. В местах перегиба бетон усиливается до­ бавочными сетками. Угол отклонения напрягаемой ар­

матуры не более 30°. На концевых

участках

предва­

рительно-напряженных

элементов как при

натяжении

арматуры на упоры, так и при натяжении

арматуры

на бетон устанавливаются либо дополнительные

хомуты

d=5

мм с шагом 5—7 см, либо сетки

диаметром арма­

туры

5 мм, но не менее ljt

диаметра продольной

стерж­

невой арматуры.

 

 

 

 

Основным принципом

конструирования

предвари­

тельно-напряженных железобетонных элементов яв­ ляется применение высокопрочной арматуры, дающей наибольший экономический эффект, с использованием бетона высоких марок. В настоящее время применя­

ются

следующие виды

арматуры:

 

 

 

 

 

 

а)

проволока высокопрочная,

холоднотянутая,

круг­

лая

класса В углеродистая

и периодического профиля

Вр-I,

Вр-П, („р" — рифленая).

Высокопрочная

ар­

матурная

проволока

выпускается

диаметром

от 3 до

8 мм с промежуточными диаметрами через

1 мм

(нор­

мативное

сопротивление

13 000—19000

кГ\см2)\

 

 

 

б)

стальные

семипроволочные

 

пряди

(ЧМТУ/

ЦНИИЧМ-426—61) диаметром от 4,5 до 15 мм;

 

 

 

в)

стальные

канаты

и

тросы

(ГОСТ

3066—55,

3068-55);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г) горячекатаные стержни периодического профиля

из

стали

класса A-IV:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д) горячекатаные стержни периодического профиля

из

стали

класса

А-Н и А-Ш,

подвергнутые

упроч­

нению вытяжкой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Арматурные пряди представляют собой нераскру-

чивающиеся стальные пряди, свитые из

высокопроч­

ных

проволок. По классификации

арматурные

пряди

относятся

к классу

„1Г с цифрой,

обозначающей

ко­

личество

проволок в пряди (П-7). Иногда

в производ­

стве

предварительно-напряженных элементов исполь­

зуются арматурные пряди с большим количеством

про­

волок (19, 37, 61), но выпуск такой арматуры

еще не

получил

широкого

применения.

 

 

 

 

 

 

 

При изготовлении прядей проволоки деформиру­

ются

и плотно

прилегают

друг

к

другу,

вследствие

чего

пряди не раскручиваются после

их разрезки.

15-286

225

Необходимо отметить, что пряди обладают высокой прочностью, надежным сцеплением с бетоном, повышен­

ной гибкостью по

сравнению

со

стержневой'арматурой

и неограниченной

длиной.

Пучки с числом

проволок

14, 18 и 24 изготовляются

и

с

заводскими

анкерами

(рис. VII . 1).

 

 

 

 

 

/72-/8 ПЗ-14

Рис. VII. 1. Арматурные пучки с заводскими гнкерами.

Стальные канаты относятся к классу „/С" с обоз­ начением двумя цифрами, первая из которых показы­

вает

количество

прядей,

а

вторая — количество

про­

волок

в пряди

(К2Х19, К7Х7 и

т. д.), и применяются в

железобетонных

конструкциях,

работающих

под

дей­

ствием больших нагрузок. Для

устранения

неупругих

деформаций

канаты

подвергаются

предварительной

вытяжке усилием, на

10 %

превышающим

расчетное,

с выдержкой

в течение

20

мин.,

или трехкратному

натяжению до

расчетного

усилия

с разгрузкой

до 0.

Большое применение в производстве предваритель­ но-напряженных элементов имеет в настоящее время стержневая высокопрочная горячекатаная арматура. Несмотря на меньшую прочность по сравнению с вы­ сокопрочной проволокой, стержневая арматура имеет то преимущество, что выпускается относительно боль­ ших диаметров, что несомненно важно при практиче­ ском ее применении.

Стыковое соединение элементов стержневой арма­ туры по длине осуществляется контактной сваркой

226

встык при заводском изготовлении или ванной и ду­ говой — в монтажных условиях на стройплощадке.

При заводской стыковке арматуры на многоэлек­ тродных машинах обеспечивается надлежащая надеж­ ность соединения с меньшей концентрацией напряже­ ний из-за нагрева. При монтажной сварке следует учитывать зазор между стыкуемыми стержнями, ко­ торый регулируется желобчатыми подкладками или двухсторонними накладками. Для арматурных стерж­ ней диаметром менее 40 мм допускается стыковка

внахлестку

с

длиной

перепуска

не

менее

250 мм —

для

растянутых и 200

мм — для сжатых стержней.

Длина сварных швов должна быть не менее длины

нахлестки,

причем

высота

 

шва

принимается

равной

0,25

d,

но

не

менее

4

мм,

ширина — 0,7 d

я не менее

10

мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следует

отметить,

что

высокопрочная

 

арматура

классов

Ав

и

Ат в

процессе

сварки

теряет

упрочне­

ние,

так

как

свариваемое

сечение

полностью

прогре­

вается

до

температур,

снимающих

наклеп

у

холодно­

тянутой и способствующих высокотемпературному от­

пуску у

термически

упрочненной арматуры. Поэтому

арматура

этих классов применяется либо в

виде стерж­

ней мерной длины, либо сваривается до вытяжки.

Соединение внахлестку без сварки стержней, проч­

ность которых

используется

полностью,

не рекомен­

дуется. При арматуре из высокопрочной

проволоки и

стальных

прядей применяется

преимущественно бетон

.марок 400, 500,

600,

а при стержневой арматуре — ма­

рок 300,

400.

 

 

 

 

При предварительном натяжении арматуры на бетон большое значение имеет анкеровка арматуры, которая обеспечивает хорошую передачу усилий с напрягаемой арматуры на бетон. В местах расположения анкеров бетон усиливается введением дополнительной косвен­

ной

арматуры (сетки, спирали, частые хомуты).

В

анкеровке

прядевой,

канатной и пучковой арма­

туры

существует подразделение анкеров по своему

назначению на

глухие или

неподвижные, приспособ­

ленные для заанкерования в них

концов проволок или

стержней для передачи усилий от натянутой

армату­

ры на бетон предварительно

напрягаемого

железобе­

тонного элемента; натяжные

или

подвижные, приспо-

227

Смотрите также файлы