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
30) Способы и методы натяжения арматуры
Способы натяжения арматуры:
-На упоры (до бетонирования). Арматуру заводят в форму до бетонирования элемента, один конец закрепляют в упоре, другой – натягивают домкратом до заданного напряжения σsp. Затем в форму заливают бетон. После достижения бетоном передаточной прочности Rbp арматуру отпускают с упоров, при этом она обжимает окружающий бетон. Чтобы избежать разрушения бетона в торцах элементов, отпуск натяжения арматуры производят постепенно, снижая сначала на 50%, а затем до 0.
-На бетон. Сначала изготавливают бетонный элемент, в котором предусматривают каналы или пазы. После приобретения бетоном передаточной прочности Rbp, в каналы пропускают рабочую арматуру и натягивают ее на бетон. После натяжения концы арматуры закрепляют анкерами. Для обеспечения сцепления арматуры с бетоном каналы и пазы заполняют под давлением цементным раствором.
Электротермический – необходимое относительное удлинение арматуры еsp получают электрическим нагревом арматуры до соответствующей температуры.
Механический – необходимое относительное удлинение арматуры получают вытяжкой арматуры натяжными механизмами (гидравлические и винтовые домкраты, лебедки, тарировочные ключи, намоточные машины и т.д.).
Электротермомеханический – совокупность механического и электротермического методов.
Физико-химический – заключается в самонапряжении конструкции вследствие использования энергии расширяющегося цемента.
31) Виды обжатия
Анкеровка с помощью коротких стержней.
32) Значения предварительных напряжений
Значения предварительных напряжений имеют существенное значение. При малых значениях эффект преднапряжения может быть утрачен вследствие потерь предварительного напряжения. При высоких значениях возникает опасность разрыва арматуры при натяжении.
Предварительные напряжения σsp и σ’sp в арматуре S и S’ следует назначать с учетом допустимых отклонений р таким образом, чтобы выполнялись условия:
; 
,
где 
— при механическом способе натяжения арматуры;
-при электротермическом способе натяжения арматуры, где l – длина натягиваемого стержня, p – в МПа.
Начальные контролируемые напряжения в арматуре S и S’ при натяжении на упоры с учетом потерь от деформации анкеров и трения об огибающие приспособления:
; 
.
Начальные контролируемые напряжения в арматуре S и S’ при натяжении на бетон (с учетом того, что часть усилия тратится на обжатие бетона):
;
,где σsp, σ’sp — определяются без учета потерь предварительного напряжения; σbp, σ’bp — определяются с учетом потерь предварительного напряжения; 
— коэффициент приведения (соотношение модулей упругости бетона и арматуры). Возможные производственные отклонения от заданного значения предварительного напряжения арматуры учитывают в расчетах
коэффициентом точности натяжения арматуры:
. Знак «+» принимается при неблагоприятном влиянии предварительного напряжения (т.е. на данной стадии работы конструкции предварительное напряжение снижает ее несущую способность или способствует образованию трещин), знак «-» — при благоприятном.
— при механическом способе натяжения арматуры;
— при электротермическом и электромеханическом способах натяжения арматуры; np – число стержней напрягаемой арматуры в сечении элемента.При определении потерь предварительного напряжения арматуры, а также при расчете по раскрытию трещин и по деформациям значение 
допускается принимать равным нулю.Передаточную прочность бетона к моменту обжатия Rbp устанавливают так, чтобы не создавался слишком высокий уровень напряжения 
, сопровождающийся значительными деформациями ползучести и потерей предварительного напряжения в арматуре. РекомендуетсяRbp принимать по расчету, но не менее 50% от нормативного сопротивления бетона сжатию Rbn. С этой же целью ограничивают напряжения в бетоне σbp при обжатии, они не должны превышать предельных значений 
Источник
Натяжение арматуры
Компания «СТЭФС» оказывает услуги по натяжению арматуры. Мы предлагаем комплексные решения для монолитного строительства и объектов разного функционального назначения.
В ЖБИ преднапряжение арматуры (канатов), расположенной в нижней части конструкций, компенсирует растягивающие усилия. Учитывая, что возникающие деструктивные воздействия имеют, помимо статической, динамическую природу (знакопеременные нагрузки), то при расчете и проектировании объектов промышленно-гражданского строительства необходимо руководствоваться действующей нормативной документацией.
Сопротивление арматуры изгибу, вызываемое натяжением, суммируется с усилием сжатия вышележащих слоев. Подавляя силы, работающие на растяжение, преднапряженный бетон обнуляет деформацию, предупреждает образование и развитие трещин.
Укрупненные расценки на монолитные работы с преднапряженным железобетоном
Устройство бетонной подготовки
от 4 500 рублей/куб.м
от 6 000 рублей/куб.м
Устройство подпорных стен
от 7 500 рублей/куб.м
Устройство колонн и пилонов
от 8 000 рублей/куб.м
от 7 500 рублей/куб.м
от 7 000 рублей/куб.м
Устройство лестничных маршей и площадок
от 9 000 рублей/куб.м
от 5 500 рублей/куб.м
Основные методы преднапряжения арматуры
В современном строительстве практикуется несколько методов получения преднапряженного железобетона:
- механический;
- электротермический;
- электротермомеханический.
Выбор конкретного решения осуществляется на основании имеющегося бюджета, технологических потребностей и функционального назначения объекта.
Первый способ может осуществляться на упоры поддона или формы, а также непосредственно на бетон конструкции (конструктивного элемента). Производится гидравлическими и винтовыми домкратами, а также более простым методом — лебедками и полиспастами. Контролируя процесс натяжения арматуры динамометром, усилие плавно доводят до половины от проектных значений. После проверки правильности размещения деталей его кратковременно повышают на 110% от нормы, через 3–5 мин возвращая к 100%.
Электротермический способ получения преднапряженного бетона производят током, фиксируя на упорах поддона (формы) разогретые стержни. После остывания заданные растягивающие усилия воспринимаются затвердевшим материалом. Что касается электротермомеханического способа преднапряжения бетона, то предварительное натяжение канатов (проволоки, прядей) осуществляется армирующими машинами, которые навивают арматуру на упоры стенда. Метод применим для изготовления радиальных и сферических ЖБИ. Навивка чаще всего осуществляется посекционно.
Если во время натяжения арматуры приложить слишком большое усилие, это способствует образованию трещин (обрывов) напрягаемых элементов, а его понижение снижает трещиностойкость и несущую способность конструкции. Поэтому девианта должна быть в пределах 10% от проектных значений. Учитывая, что эти показатели при создании преднапряженного железобетона электротермическим способом можно проконтролировать только после остывания напрягаемого элемента, усилие натяжения арматуры должно находиться в пределах 20% от проектного.
В зависимости от способа физико-механические параметры арматуры можно проконтролировать динамометром или манометром методами измерения удлинения, поперечной оттяжки или измерения частот.
Требования к арматуре для натяжения
Предварительное натяжение арматуры позволяет существенно увеличивать прочностные и несущие характеристики железобетонных конструкций, усиливая их и повышая трещиностойкость. Однако для этого необходимо обеспечить точное соответствие элементов ряду требований.
Технологические свойства обеспечиваются химическим составом материала, способом производства и обработки изделий. Основные требования к арматуре для преднапряжения конструкций:
- отсутствие расслоений;
- соответствие диаметра накладной и сортаменту;
- чистота поверхности — без следов коррозии и повреждений;
- правильность формы поперечного сечения;
- отсутствие заусениц, трещин, полостей.
В связи с технологическими особенностями современного строительства с использованием предварительно натяженной арматуры, кроме основных требований касательно прочности, деформативности и адгезии с бетоном, существуют дополнительные. К этой группе относятся показатели свариваемости, морозостойкости, усталостной прочности, пластичности и коррозионной устойчивости.
Постоянно возрастающие требования к качеству выводят на первый план экономическую эффективность и надежность использования того или иного типа арматурного проката в преднапряжении. Поэтому очень важно подбирать материалы, полностью соответствующие заявленным стандартам и проектным характеристикам.
Источник
