Способы натяжения арматуры при производстве жбк

Способы натяжения арматуры.

1) Механическим (с помощью домкратов) способом;

2) Электротермическим способом, он включает нагрев арматуры до определенной температуры (300-3600) с помощью электротока, закрепления ее в нагретом состоянии, после остывания арматуры она становится напряженной, заливка бетона, отпуск преднапряжения;

3) Электромеханический способ – одновременно электронагрев и механическое растяжение.

Таким образом, независимо от способа натяжения арматуры в бетоне предварительно напряженной конструкции искусственно создается напряжение.

Напряжение в арматуре контролируется на всех стадиях изготовления и эксплуатации конструкции, оно должно быть оптимальным, чтобы обеспечить необходимое обжатие бетона, достаточное для обеспечения требуемой трещиностойкости и в то же время исключить разрыв арматуры или разрушение бетона от чрезмерного сжатия.

Самонапряжение бетона. Этот способ состоит в использовании бетонов, изготовленных на расширяющихся цементах. При расширении бетона в процессе твердения арматура так же удлиняется, в ней создается предварительное напряжение, которое передается бетону. Этот способ позволяет обойтись без сложных приспособлений для натяжения арматуры.

Предварительно напряженный железобетон не является особым железобетоном; он изготовляется из тех же материалов, что и обычный железобетон. Однако преднапряжение придает железобетону дополнительные качества, которые могут быть эффективно использованы. Многочисленные экспериментальные исследования показали, что предварительное напряжение практически не влияет на величину разрушающей нагрузки, но существенно повышает трещиностойкость и жесткость железобетонных элементов.

Предварительное напряжение позволяет широко использовать высокопрочные материалы, экономить сталь (до 50-70%), способствовать, снижению общей массы конструкций, изготовлять большепролетные конструкции, что расширяет область применения железобетона.

Однако, предварительно напряженные конструкции более трудоемки в изготовлении, нуждаются в более сложном оборудовании, и требуют специальных мер по техники безопасности при натяжении арматуры.

Что касается стоимости конструкции, то, например, высокопрочная арматура по удельной стоимости (отношение цены к расчетному сопротивлению) оказывается более выгодной, чем горячекатаная стержневая.

В настоящее время в строительстве расширяется область применения предварительно напряженных конструкций. Однако, на ряду с ними применяются и обычные железобетонные конструкции.

13.6.3. Особенности расчета и конструирования
предварительно напряженных железобетонных
конструкций.

При расчете железобетонных конструкций кроме расчета на эксплуатационные нагрузки необходимо проводить:

— для сборных железобетонных конструкций расчет на усилия при транспортировании и монтаже;

— для преднапряженных железобетонных конструкций кроме этого расчет на усилия, действующие в стадии изготовления.

При эксплуатации обычные железобетонных конструкций испытывают воздействия внешних нагрузок, а преднапряженные – воздействие внешних сил и усилий обжатия.

Таким образом, предварительно напряженные железобетонных конструкций в период от изготовления до разрушения рассматривается в различных напряженных состояниях и при расчете по прочности проверяются на:

— прочность при изготовлении;

— прочность при эксплуатации;

— прочность при транспортировании и монтаже.

Защитный слой бетона до напрягаемой арматуры должен быть больше, чем до ненапрягаемой арматуры (≥40мм).

Кроме напряженной арматуры обязательно ставится арматура обычная, которая не соединяется с преднапрягаемой и назначается чаще всего конструктивно.

Источник

Способы изготовления ЖБК и натяжения арматуры

Способы изготовления и возведения железобетонных конструкций

Способ изготовления железобетонных конструкций (сборные, монолитные, сборно-монолитные) выбирают на основании технико-экономического сравнения запроектированных вариантов здания по приведенным затратам, энергоемкости, трудоемкости, надежности, долговечности, технологичности возведения. При этом особое внимание уделяется наличию производственной базы.

При возведении зданий и сооружений из сборных железобетонных конструкций вначале на специальных заводах или полигонах изготовляют отдельные элементы, из которых на строительной площадке возводят сооружения. Такой способ индуст- риален, так как предполагает заводское изготовление и механизированный монтаж. При этом обеспечивается современная технология, рациональные конструктивные формы, возможность изготовления и монтажа в зимнее время. Трудоемкость снижается в 3. 4 раза по сравнению с монолитными конструкциями. Сборные железобетонные конструкции наиболее целесообразны, когда количество типов элементов ограничено и применение их предусматривается в зданиях различного назначения. Для этого необходима максимальная унификация и типизация конструктивных схем, пролетов, нагрузок.

Несмотря на прогрессивность сборного железобетона, ему присущи и определенные недостатки: значительные затраты на создание и реконструкцию производственной базы, транспортные расходы по доставке изделий к месту строительства, а также необходимость дополнительных затрат на устройство стыков элементов и обеспечение пространственной жесткости здания.

При возведении монолитных железобетонных конструкций на месте строительства устанавливают опалубку (форму), в нее укладывают арматуру и бетонную смесь. После достижения бетоном необходимой прочности опалубку снимают, получая монолитную конструкцию. Такие конструкции, как правило, мало- индустриальны, трудоемки, требуют большого расхода материала на опалубку и подмости, а в зимнее время — электроэнергии на подогрев бетона. Кроме того, необходима выдержка бетона до приобретения им проектной прочности. Из монолитного железобетона возводятся сооружения, трудно поддающиеся членению на однотипные элементы и требующие повышенной жесткости (фундаменты под прокатное оборудование, гидротехнические сооружения и т. п.).

В последние годы производство конструкций и сооружений из монолитного бетона в значительной степени индустриализировано. Применяют стационарную, переставную или скользящую опалубку, которая может быть использована многократно (до 100 раз и более); бетон и арматурные изделия (каркасы, сетки) изготовляют на специальных заводах и поставляют транспортом на строительную площадку. Подачу бетонной смеси, ее распределение и уплотнение производят механизированным способом с помощью бетононасосов и электровибраторов различных типов.

Вместе с тем в монолитных сооружениях отсутствуют весьма трудоемкие работы по устройству стыков, характерных для сборных элементов, требующих значительного расхода стали. Вследствие этого сооружения или их элементы из монолитного железобетона в ряде случаев оказываются экономически более выгодными, чем из сборного (ядра жесткости зданий большой этажности, фундаменты и т. п.).

При применении сборно-монолитных железобетонных конструкций вначале укладывают сборные железобетонные элементы, выполняющие роль опалубки, а затем их бетонируют. При выполнении определенных несложных требований обеспечивается сцепление сборного и монолитного бетонов, которые в дальнейшем совместно работают в конструкциях под нагрузкой. Такой способ возведения позволяет отказаться от опалубки и ускорить производство работ по сравнению с монолитными конструкциями. Сборно-монолитные конструкции отличаются от сборных большей монолитностью и простотой устройства стыков, но уступают им в индустриальности и трудоемкости изготовления. Их особенно целесообразно использовать в сооружениях с высокими нагрузками, когда сборные конструкции оказываются слишком тяжелыми и громоздкими и требуют специального оборудования.

Способы натяжения арматуры

Электротермическим способом изготовляют около 80% всех предварительно напряженных конструкций. Стержни арматуры нагревают до температуры 300. 350°С с помощью электротока и в нагретом состоянии устанавливают в упоры формы. При остывании стержни, стремясь сократиться, натягиваются, что используется для обжатия бетона. Этот способ отличается простотой, малой трудоемкостью и сравнительно низкой стоимостью. Однако точность натяжения этим способом ниже, чем при других способах.

При физико-химическом способе используется свойство бетонов, изготовленных с применением расширяющихся цементов. При расширении бетона в процессе твердения арматура также удлиняется, отчего в ней создается предварительное напряжение. Принцип самонапряжения конструкций является весьма перспективным, так как дает возможность обойтись без сложных приспособлений для натяжения арматуры.

Электротермомеханический способ является комбинированным, он применяется при непрерывном армировании. Высокопрочную проволоку, нагретую электротоком до 300. 350°С, навивают на упоры формы или стенда намоточной машиной. При этом необходимая мощность механических приспособлений для намотки значительно снижается. После остывания проволока дополнительно получает предварительное напряжение.

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.002 с) .

Источник

Преднапряженная арматура в бетоне: особенности производства и применения

Традиционные железобетонные элементы иногда заменяются в строительстве более прочными аналогами, тоже выполненными из железобетона, но предварительно напряжёнными. Результатом становится улучшение характеристик и расширение функциональности материала. Благодаря особой технологии производства, преднапряженная арматура в бетоне лучше защищает материал от деформаций, дольше служит и может применяться для конструкций большого размера.

Особенности изготовления

Прочность бетона повышают с помощью арматуры, которая может быть ненапрягаемой и напрягаемой. Однако первый вариант представляет собой пассивное армирование бетона, не защищающие конструкции от изгибающих и особенно динамических нагрузок. Обеспечить более эффективную защиту позволяет растягивание арматурной стали в железобетонном изделии и её избавление от натяжения в процессе застывания бетонного раствора. Сжимаясь, арматура влияет на железобетон, увеличивая предел его растяжимости, благодаря суммированию двух деформаций – предсжатия и растяжения.

Существует 3 способа натяжения арматуры.

1. Механический – напряжение арматуры с помощью винтовых или гидравлических домкратов.
2. Электротермический – применяется электроток, с его помощью стальные пруты разогреваются и удлиняются.
3. Электротермомеханический – это одновременное применение механического и электротермического способа.

Требования к арматуре

В роли преднапряженной необходимо использовать классы арматуры с высокой прочностью и незначительной текучестью. С учётом небольших потерь преднапряжения при изготовлении железобетонных конструкций значение этого показателя устанавливается выше. Распространённые виды арматуры – холоднодеформированная и горячекатаная упрочнённая, арматурная проволока, сварные каркасы и канаты. Профиль арматурных элементов может быть периодическим и гладким. Какую арматуру использовать для армирования, зависит от того какую роль она играет в железобетонной конструкции.

1. Напряженная арматура. Располагается в продольном направлении. Применяют горячекатаную и термомеханически упрочнённую арматуру класса А800, А600 и А1000 периодического профиля, холоднодеформированную сталь класса Вр1200 до Вр1500, а так же канатную К1400, К1500 (К-7, К-19).
2. Ненапрягаемая. Она укладывается поперек продольной. Используют арматуру класса А500С, В500С, А1 (А240), А400, А300 и арматурную проволоку Вр-1.

Напрягаемая арматура должна быть в виде цельных стержней.

Рекомендации по бетону

Для создания предварительно напряженных конструкций применяются бетоны с такими характеристиками:

• плотность в пределах 2200–2500 кг/куб. м;
• класс прочности на осевое растяжение – не меньше 0,8;
• уровень прочности – не меньше 250–260 кг/кв. см (класс B20);
• марка водонепроницаемости – W2 и выше;
• морозостойкость – не ниже F50.

Какой класс бетона использовать зависит от класса напрягаемой арматуры. При отсутствии необходимых данных о бетоне, его класс можно определить спустя 28 дней после его заливки.

Преимущества и недостатки материала

Причинами использования предварительно напряжённого железобетона могут стать такие преимущества армированных конструкций:

• высокий уровень защиты материала от образования трещин и коррозии – важный параметр для сооружений, постоянно находящихся в контакте с водой;
• уменьшение сечения и веса железобетона в пределах 30%;
• снижение расхода стальной арматуры на 40%;
• повышение сопротивления динамическим нагрузкам;
• увеличение огнестойкости построек;
• повышение эксплуатационного срока конструкций – особенно, при использовании сборно-монолитных блоков.

Кроме плюсов, у конструкций с применением предварительного напряжения есть и несколько серьёзных минусов. В том числе – сложность контроля армирования готовых элементов, трудоёмкий процесс изготовления и необходимость привлечения квалифицированных мастеров. Вес конструкций увеличивается по сравнению с железобетоном, изготовленным по традиционной технологии, но этот недостаток устраняется использованием пустотных конструкций и лёгких заполнителей.

Применение в строительстве

Предварительно напряжённый железобетон применяют в разных сферах строительства, изготавливая из него такие объекты:

• высотные башни, в том числе телевизионные;
• перекрытия с большим пролётом производственных и жилых зданий;
• резервуары для очистных сооружений;
• гидротехнические сооружения, в том числе, плотины, каналы и шлюзы;
• мосты с широкими пролётами;
• колонны и столбы электропередач;
• корпуса атомных реакторов и ограждения атомных электростанций.

Из этого же материала изготавливают подпорные стены и ограждающие панели. Подходит он и при необходимости усиления фундаментов зданий и лестничных маршей, построек и помещений, расположенных в сейсмоопасных и взрывоопасных районах. А для дополнительного повышения прочности каркасов зданий и тоннелей пользуются сборно-монолитными конструкциями, собранными из отдельных железобетонных элементов.

Изделия из преднапряжённого железобетона характеризуются большим количеством плюсов, что позволяет широко применять их в строительстве. А недостатки в основном связаны с недостаточным качеством изготовления, и могут компенсироваться ответственным отношением к производству. Чтобы избежать проблем и получить не только повышенную прочность, но и длительный срок эксплуатации, стоит доверять создание таких железобетонных конструкций профессионалам.

Источник