Преднапряжение арматуры: Натяжение арматуры от компании «СТЭФС»

За многие годы эволюции строительных материалов ученые всегда стремились создать некий суррогат камня, как следствие появился бетон, увы обладающий весьма отрицательным качеством — невысокой прочностью при растяжении. Использование стальной арматуры, фибры позволяют бетону не разрушаться, но все же на его поверхности появляются трещины; данное условие можно исключить применив арматуру и фибру одновременно, но в этом случае конструкция будет материалоемка и экономически невыгодна. Поэтому, чтобы повысить эксплуатационные свойства конструкций в целом, требовалось найти новое решение данной проблемы. Оно было найдено. На стадии изготовления или строительства создается напряженное состояние в конструкции: знак напряжения в бетоне становится противоположен знаку напряжения от эксплуатационной нагрузки.

Преднапряжение было изобретено Эженом Фрейссине почти сто лет назад, хотя пальму первенства с ним может разделить и россиянин Виктор Васильевич Михайлов. Ещё в 1936 году прошлого века, при защите В. В. Михайловым диссертации, он не нашел всеобщего понимания в среде ученых. Трудность понимания заключалась в том, что не все могли понять, как можно предварительно натянуть арматуру почти до разрыва, а затем нагрузить конструкцию полной расчетной нагрузкой, и она при этом будет работать так, что трещины в растянутом бетоне конструкции не появятся вплоть до исчерпания её несущей способности. Тем не менее, данная теория с успехом была доказана и получила путевку в жизнь.

Хотя, в той же самой передовой Германии до последнего времени, нельзя было применять напрягаемую арматуру вне сечения бетонной конструкции, разрешение на применение данной технологии вышло совсем недавно, а сегментная сборка железобетонных мостов с помощью натяжения арматуры запрещена и по сей день.

В Советском Союзе использование предварительного напряжения было весьма популярным, оно применялось в промышленном, жилищном, транспортном и специальном строительстве. Предварительно напряженных конструкций выпускалось более 30 млн. м³ в год, что составляло порядка 20% общего объема производства сборного железобетона. Здесь мы действительно занимали передовые позиции.

Наибольшее распространение получила технология натяжения арматуры на упоры. Данный метод стал так хорошо использоваться, благодаря, прежде всего, внедрению электротермического способа натяжения стержневой арматуры.

Сущность данного способа натяжения арматуры заключается в том, что арматурную заготовку (стержневую, проволочную или прядевую), нагретую электрическим током до нужного удлинения, закрепляют в нагретом состоянии в жестких упорах или на торцах затвердевшего элемента. Специальные упоры и торцы препятствуют укорочению заготовки при остывании, благодаря чему в ней возникают заданные растягивающие напряжения. Требуемую арматурную заготовку, предназначенную для натяжения на упоры форм, поддонов или стендов, снабжают по концам анкерами, расположенными так, чтобы расстояние между внутренними (опорными) плоскостями анкеров было на заданную величину меньше расстояния между наружными гранями упоров. Удлиненная заготовка должна свободно укладываться в нагретом состоянии между упорами. Для стержневой арматуры максимальная температура нагрева не должна превышать 350°, а для проволочной — 300°С.

Благодаря авторам этого способа были сэкономлены миллионы тонн дефицитного тогда металла и резко улучшена технология и экономика конструкций.

Одновременно с этим способом был введен и электротермомеханический (комбинированный) способ натяжения. Он сочетает в себе электротермический и механический способ натяжения, осуществляемые одновременно. При электротермомеханическом способе натяжения около 50% напряжения обеспечивается механическим натяжением и 50% при остывании нагретой проволоки. Это вдвое увеличивает производительность машин, облегчает их конструкцию, позволяет повысить контролируемое предварительное напряжение. Особенно эффективен этот способ при натяжении арматуры на затвердевший бетон криволинейных элементов, так как он позволяет снизить неравномерность натяжения и уменьшить потери натяжения в результате трения.

Успех был закреплен в 60-х годах, на волне тотального увлечения сборным железобетоном, именно, предварительно напряженный рассматривался, как один из основных конструкционных материалов.

В этот период ученые и специалисты отрасли разработали значительный объем нормативно-технической литературы по расчету, проектированию и технологии изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций, что стало надежным фундаментом для дальнейшего эффективного развития этого направления. Одним из основных документов стал ВСН 117–65; хотя он и был разработан для мостов, в целом рассматривал почти все технологические аспекты предварительно напряженного бетона. Как следствие, используемый нами в настоящее время СНиП 2.03.01–84 прямо указывает: «При выборе элементов должны предусматриваться преимущественно предварительно напряженные конструкции…».

Дальнейшее развитие предварительного напряжения оказало серьезное влияние на технологии высокопрочных бетонов. В преднапряженных конструкциях появилась возможность максимально эффективно использовать повышенную прочность бетона при сжатии.

В Советском Союзе появились линии «Partek». Данные высокопроизводительные линии позволяли и позволяют производить плиты безопалубочным способом. Они установлены в Москве на ЖБК-17, в Санкт-Петербурге на объединении «Баррикада» и в Барнауле. Технология заключается в том, что арматура или тросы предварительно напрягаются и заливаются бетоном, впоследствии плиты разрезаются на требуемую длину. Главное — это избежать так называемого проскальзывания арматуры, т. е. когда её окончания углубляются в тело бетона относительно края плиты, таким образом, само преднапряжение, как таковое, ослабевает.

С началом перестройки процесс интенсивного развития преднапряженного железобетона был фактически остановлен. Мы потеряли темп развития строительной и железобетонной отрасли в частности. Повсеместно происходила остановка производств. Стенды, опалубка, металлоемкое оборудование уходило в металлолом. Только Москва сумела сохранить определенный задел в данной отрасли.

Сильнее всего пострадал и снизился объем применения сборных предварительно напряженных конструкций. Объем выпуска преднапряженных конструкций упал более, чем в 10 раз, в то время, как объем выпуска железобетонных конструкций без предварительного напряжения снизился в 6 раз. Этому есть несколько причин, в том числе и сильно подорожавшая электроэнергия, что сделало электротермический способ натяжения арматуры экономически невыгодным.

В настоящее время фактически все регионы в России обладают производственными мощностями, способными производить более 1 млн. м³ в год сборного, в том числе предварительно напряженного железобетона. Достаточно велика и номенклатура изделий, которые целесообразно изготавливать с предварительным напряжением: покрытия зданий, пролетные строения и опоры мостов, железобетонные сваи и трубы, шпалы, градирни, опоры ЛЭП и мачты освещения, телебашни, защитные оболочки, морские и шельфовые сооружения, плавучие доки, корпуса понтонов и многое другое.

Альтернативой традиционным шпалам и шпалам из фибробетона являются шпалы с использованием технологии предварительно напряженного бетона. Данные изделия показывают высокую эксплуатационную надежность предварительного напряжения. В мире, в настоящее время их установлено более миллиарда штук. Жесткие динамические нагрузки, ощутимые температурные перепады, увлажнение и высушивание, замораживание и оттаивание, воздействие нефтепродуктов и других агрессивных веществ предъявляют исключительно высокие требования к надежности и долговечности этих изделий. Есть участки железной дороги, где преднапряженные железобетонные шпалы прослужили более 40 лет и не имеют каких-либо существенных повреждений.

За рубежом из сборного предварительно напряженного железобетона все больше и больше наращивается объемов конструкций перекрытий и покрытий зданий различного назначения, значительная часть изделий, используемых в инженерных сооружениях и в транспортном строительстве; появились производства элементов наружного архитектурного оформления зданий. Если же обратиться к истории, то в 70-е годы в Советском Союзе получили широкое развитие пространственные конструкции покрытий, в качестве примера может служить здание торгового центра в Челябинске, построенное в 70-х годах прошлого века. Покрытие торгового зала с размером в плане 102×102 м, выполненное в виде сборно- монолитной железобетонной оболочки положительной гауссовой кривизны, опертой шарнирно только по контуру, является уникальной конструкцией. Проектирование сборно-монолитной преднапряженной железобетонной оболочки выполнил Ленинградский проектный институт № 1.

В США от общего объема производства сборных железобетонных изделий в 26 млн. м³ преднапряженные конструкции составляют 40%. Четверть из них — так называемые плиты Т и 2Т, в поперечном разрезе представляющие одинарную и двойную букву Т. Плиты «на пролет» широко производятся также в Великобритании, Германии, Венгрии, Польше и в других странах.

Большая часть стропильных и подстропильных балок, ферм, ригелей, стеновых панелей изготовляют также предварительно-напряженными, с применением высокопрочной проволочной и стержневой арматуры и бетонов с прочностью до 70 МПа.

К сожалению, общий экономический кризис в области применения сборного, в том числе и преднапряженного железобетона, частично связан ещё и с тем, что у нас не получили должного изучения и применения предварительно напряженные конструкции с натяжением арматуры на бетон, в том числе в построечных условиях. В связи с этим, практически отсутствует современное, эффективное, отечественное оборудование для реализации такой технологии на практике. Но западные технологи не стояли на месте. Сегодня в мире из преднапряженного монолитного железобетона возводятся промышленные, гражданские и жилые здания, плотины и энергетические комплексы, телебашни и многое другое.

Высотные сооружения, особенно такие, как телебашни из монолитного преднапряженного железобетона, выглядят особенно эффектно, став достопримечательностями многих стран и городов. В качестве примера может служить телебашня в Торонто (Канада), она является самым высоким в мире отдельно стоящим железобетонным сооружением. Её высота 555 м. Конструкция поперечного сечения башни в виде трилистника оказалась весьма удачным решением для размещения напрягаемой арматуры и бетонирования в скользящей опалубке. Ветровой опрокидывающий момент, на который рассчитана эта башня, составляет почти полмиллиона тоннометров при собственном весе наземной части башни чуть более 60 тыс. т.

За счет применения гидротехнических бетонов и преднапряжения в Германии и в Японии широко строятся тонкие оболочки яйцевидной формы для очистных сооружений. К настоящему времени такие резервуары возведены суммарной емкостью более 1,2 млн. м³. Отдельные сооружения этого типа имеют емкость от 1 до 12 тыс. м³. В западном полушарии, в таких странах как Канада и США, ежегодно возводится более 10 млн. м3 конструкций монолитных перекрытий увеличенного пролета с натяжением арматуры на бетон.

С развитием технологий напрягаемая арматура в монолитных конструкциях все чаще применяется без сцепления с бетоном, т. е. не производится инъецирование каналов, а арматуру от коррозии или защищают специальными защитными оболочками, или обрабатывают антикоррозионными составами. Данная технология наиболее часто используется при строительстве мостов, большепролетных перекрытий, высотных сооружений и других подобных объектов.

Где, как не при строительстве АЭС, можно применять монолитный предварительно напряженный железобетон? Именно в области атомной энергетики он нашел широкое применение, из него изготавливаются корпуса реакторов и защитных оболочек атомных электростанций. Суммарная мощность АЭС в мире превышает 150 млн. кВт, в том числе мощность станций, корпуса реакторов и защитные оболочки которых построены из монолитного преднапряженного железобетона, составляет почти 40 млн. кВт. Защитные оболочки для реакторов АЭС стали обязательными. Именно отсутствие такой оболочки явилось причиной чернобыльской катастрофы.

Широкое распространение преднапряженный бетон получил и в гидротехническом строительстве, ярким примером его строительных возможностей являются морские платформы для добычи углеводородов. В настоящее время таких сооружений возведено более двух десятков.

Ярким примером такой платформы может служить построенная в 1995 г. в Норвегии платформа «Тролл». Она имеет полную высоту 472 м, что в полтора раза выше Эйфелевой башни. Платформа установлена на участке моря с глубиной более 300 м и рассчитана на воздействие ураганного шторма с высотой волны 31,5 м. На её изготовление было израсходовано 250 тыс. м³ высокопрочного бетона, 100 тыс. т обычной стали и 11 тыс. т напрягаемой арматурной стали. Расчетный срок службы платформы 70 лет.

Традиционно обширной областью применения предварительно напряженного железобетона является мостостроение. В США, например, сооружено более 500 тысяч железобетонных мостов с различными пролетами. За последнее время там построено более двух десятков вантовых мостов длиной 600–700 м с центральными пролетами от 192 до 400 м. Из предварительно напряженного железобетона сооружаются внеклассные мосты, которые строятся по индивидуальным проектам. Мосты пролетом до 50 м возводятся в сборном варианте из железобетонных преднапряженных балок. В Австралии, в г. Брисбен, построен балочный мост с центральным пролетом 260 м, наибольшим среди мостов этого типа. Вантовый мост «Баррнос де Луна» в Испании имеет пролет 440, «Анасис» в Канаде — 465, мост в Гонконге — 475 м. Арочный мост в Южной Африке имеет наибольший пролет — 272 м. Мировой рекорд для вантовых мостов принадлежит мосту «Нормандия», где пролет 864 м. Ненамного уступает ему мост «Васко да Гама» в Лиссабоне, построенный к Всемирной выставке ЭКСПО-98. Общая протяженность этого мостового перехода превышает 18 км. Основные его несущие конструкции — пилоны и пролетные строения — выполнены из бетона прочностью при сжатии более 60 МПа. Гарантированный срок службы моста 120 лет по критерию долговечности бетона.

Начало массового строительства преднапряженных монолитных пролетных строений связано с реконструкцией МКАД и транспортных лучей от Москвы: Видновкая эстакада на Ново-Каширском шоссе, путепровод на 106 МКАД, Дмитровский и Ярославский путепроводы в теле МКАД, направленный съезд на Ленинградской развязке МКАД, уникальная транспортная развязка на пересечении Московского шоссе и КАД в Санкт-Петербурге и другие объекты. Эстакадная часть мостового перехода через р. Оку на Каширской трассе включает в себя даже три типа пролетных строений: cборные, сборно-монолитные и монолитные. Применение трех технологий на одном сооружении позволило сделать сравнительный анализ эффективности каждой из них и в дальнейшем применять их исходя из совокупности определенных построечных условий.

В 2006 году в Азербайджане в городе Баку введены в действие две эстакады с монолитными преднапряженными пролетными строениями, причем одно из них коробчатого сечения с пониженной высотой. Оборудование, материалы и технология преднапряжения — из России. В этом году азербайджанские коллеги строят ещё четыре сооружения.

С применением российских технологий и оборудования начинается строительство монолитного путепровода в столице Украины городе Киеве. У нас в России сейчас проектируется несколько мостовых переходов с использованием данной технологии. Лидером в проектировании таких мостовых переходов является институт «Стройпроект» и «Омскмост». Из последних проектов «Стройпроекта » можно выделить вантовый мост через реку Неву, он имеет название Обуховский. Большой Обуховский мост является частью Кольцевой автодороги. Первая очередь моста была открыта 15 декабря 2004 года. Полная длина мостового перехода — 2824 м, длина самого вантового моста — 994 м, длина руслового пролета — 382 м. Подмостовой габарит (расстояние от уровня воды до пролета моста) — 30 м. Ширина моста — 8 полос движения, по 4 в каждом направлении.

Но мостовые сооружения не занимают господствующее место в объеме капитального строительства России. Приоритетные объемы за объектами ПГС: жилищные комплексы, торговые центры, автостоянки, производственные и складские помещения. Кроме того, гигантскими темпами развивается строительство домов частного сектора, где работы выполняют в основном рабочие низкой квалификации. При проектировании несущих конструкций у большинства проектных организаций преобладает традиционный, сложившийся десятилетиями, подход: шаг несущих колонн — 6 -9 м, толщина плиты — 300 мм, класс бетона — не выше В20.

По последним данным в промышленно-гражданском строительстве, в европейских странах более 70% преднапряженнных железобетонных конструкций зданий (класс бетона не ниже В35), в США более 80%. Строят просторно, надежно. Если это торговый центр или офисные помещения-то почему бы не увеличить шаг колонн до 20 м и более, многоярусная парковка — пролеты не менее 17,5 м. В России тоже необходимо подходить к новому строительству с этих позиций.

Общую мировую тенденцию повышения эффективности сборных железобетонных конструкций можно показать на примере плит перекрытий. В России на долю этих изделий приходится более трети общего производства сборных элементов. За рубежом значительное распространение имеет безопалубочное Общую мировую тенденцию повышения эффективности сборных железобетонных конструкций можно показать на примере плит перекрытий. В России на долю этих изделий приходится более трети общего производства сборных элементов. За рубежом значительное распространение имеет безопалубочное формование плитных конструкций на длинных стендах. Там обычной практикой является производство плит пролетом до 17 м, высотой сечения 40 см под нагрузку до 500 кгс/м². В Финляндии железобетонные многопустотные плиты под такую же нагрузку выпускаются высотой сечения даже 50 см, с пролетом до 21 м, то есть применение предварительного напряжения позволяет выпускать сборные элементы качественно иного уровня. Натяжение канатной арматуры на таких стендах, как правило, групповое при мощности домкратов 300–600 т. Сегодня разработаны различные системы безопалубочного формования на длинных стендах «Спайрол», «Спэнкрит», «Спандек», «Макс Рот», «Партек» и других, отличающиеся высокой производительностью, применяемой арматурой, технологическими требованиями к бетону, формой поперечного сечения панелей и другими параметрами. На стендах длиной до 250 м плиту изготавливают со скоростью до 4 м/мин, по высоте в пакете можно бетонировать 6 плит. Ширина плит достигает 2,4 м, при максимальном пролете 21 м. Только плиты «Спэнкрит» применяют в США более 15 млн. м² ежегодно.

В свое время длинные стенды для безопалубочного формования по технологии «Макс Рот» появились и в России. Однако эта технология не получила дальнейшего распространения. В широко используемых у нас конструктивных системах зданий соединение элементов осуществляется через закладные детали. В плитах, изготавливаемых на длинных стендах, как правило методом экструзии, возможности размещения закладных деталей ограничены. Однако для сборно-монолитных зданий плиты без закладных деталей могут найти самое широкое распространение, что и имеет место за рубежом, особенно в скандинавских странах и в США.

Есть три основных типа арматурно-намоточных агрегатов:

• стационарный арматурно-намоточный автомат, предназначенный для работы в составе агрегатно-поточной линии;
• арматурно-намоточный агрегат с вращающейся платформой для навивки арматуры на объемные, криволинейные или круглые элементы емкостей, тоннелей, водоводов и др. сооружений;
• арматурно-намоточный комплекс в составе стенда длиной до 72 м, самоходной арматурно-намоточной машины, машин для обрезки арматуры, для укрывания изделий при ТВО и для чистки стенда после снятия с него изделия. Этот комплекс позволяет изготавливать практически любые необъемные изделия с двухосным напряженным или ненапряженным армированием, в том числе формы с напряженным армированием всех элементов решетки и обоих поясов.

Имея на производстве такие агрегаты, можно изготавливать обширную номенклатуру современных конструкций и изделий различного назначения, в том числе элементы городского благоустройства.

Как уже говорилось ранее, важное значение имеет расширение области применения предварительного напряжения. Например, его можно широко и эффективно использовать в гражданском и жилищном строительстве. Несущий каркас такого здания представляет собой стержневую систему, выполняемую в монолите или из отдельных элементов, с натяжением арматуры непосредственно в процессе строительства. Рассчитанный с использованием новейших методов, учитывающих геометрическую и физическую нелинейность, такой каркас на 20–40% легче, чем традиционные. Перекрытия и внутренние стены здания сооружаются путем заполнения соответствующих частей каркаса монолитным пенобетоном с необходимыми физико-механическими и эксплуатационными свойствами. В перекрытиях используется пенобетон с объемной массой 1000–1200 кг/м³. Для внутренних стен применяется пенобетон с объемной массой 450–550 кг/м³. Пенобетон с объемной массой до 200 кг/м³ используется в качестве монолитного утеплителя наружных стен. При этом внутренний и наружный слои таких стен могут быть из любых материалов, соответствующих архитектурным, эксплуатационным и другим требованиям.

При сооружении зданий по предлагаемой технологии используются новые приемы возведения преднапряженного каркаса, а все работы по приготовлению и укладке монолитного поробетона выполняются одним агрегатом, что позволяет снизить суммарные трудозатраты на строительство более, чем в два раза. Собственный вес здания снижается в 2–2,5 раза, и почти вдвое снижается его себестоимость. Таким образом, вместо одного обычного здания получаются два в безригельном исполнении, с увеличенными пролетами и с широкими возможностями для планировки. Кроме прочего, такие здания обладают высокой сейсмостойкостью, надежностью и долговечностью, а после исчерпания срока службы могут быть легко разобраны, чего не скажешь о зданиях со сварными соединениями в каркасе.

На базе этой технологии может быть сделан существенный шаг вперед в области высотного строительства, где основная проблема связана с тем, что верхние этажи чрезвычайно нагружают нижние. В предлагаемом варианте этажность здания может быть увеличена вдвое без повышения нагрузки на нижний этаж и основание.

Существующий опыт показывает высокую эффективность применения предварительного напряжения в монолитных плитных фундаментах большой протяженности, в монолитных безбалочных перекрытиях, в опорных устройствах и постаментах под тяжелое оборудование, в несущих монолитных конструкциях подземных сооружений, в том числе многоэтажных. Широко используется данная технология и в конструкциях полов. Имеются интересные примеры предварительного напряжения при реставрации памятников старины.

Исключительно плодотворной является идея двух- и трехосного напряжения конструкций. Обширные исследования в этой области были проведены профессором В. В. Михайловым и его учениками. В. В. Михайлов разработал даже проект башни высотой 2 км, смонтированной из трехосно предварительно напряженных элементов заводского изготовления. Расчетные сопротивления сжатию в стойках башни составляли 150 МПа. Между тем, эти конструкции, имеющие спиральную преднапряженную арматуру, запроектированы из бетона прочностью всего 60 МПа. При реальных их испытаниях напряжения в элементе достигали 300 МПа с сохранением линейной связи между напряжениями и деформациями до напряжений в 150 МПа.

На практике эта идея была реализована в объемно-напряженных архитравах гидравлических прессов. В них бетон работал упруго при напряжениях, втрое превышающих его кубиковую прочность. Проще говоря, предварительное напряжение в трех направлениях позволяет создавать качественно иной железобетон. Причем повышение несущей способности материала достигается конструктивными, а не технологическими приемами.

Предварительное напряжение бетона в конструкции демонстрирует новые возможности и определяет перспективу развития железобетона в качестве материала для возведения современных зданий и сооружений.

Идея применения предварительного напряжения в железобетоне в свое время оказалась настолько плодотворной, что в 1953 году была основана Международная федерация по предварительно напряженному железобетону — ФИП. Первым её президентом стал Эжен Фрейссине. Почти за полвека своего существования федерация получила значительное развитие. В последнем XIII конгрессе ФИП в Амстердаме приняли участие более полутора тысяч человек. На этом конгрессе ФИП объединилась с Европейским комитетом по бетону — ЕКБ и теперь называется ЕКБ-ФИП или ФИБ. Членами ФИБ являются национальные ассоциации по железобетону многих стран, в том числе и России.

Поступательному развитию производства преднапряженного железобетона способствует дальнейшее улучшение прочностных и технологических свойств применяемых материалов. Конец XX века ознаменовался разработкой особо прочных бетонов и неметаллической арматуры на основе углепластиков, открывающих новые возможности совершенствования конструктивно-технологических решений зданий и сооружений и методов предварительного напряжения. Этому также должно способствовать расширение исследований новых материалов высоких технологий, разработка конструктивных и проектных решений принципиально нового уровня.

В XXI столетии по всей стране должно развернуться массовое строительство автомобильных дорог, что потребует возведения большого количества мостов малых, средних и больших пролетов. Международный опыт говорит, что автодорожные мосты целесообразно строить из преднапряженного железобетона.

В производстве конструкций для зданий различного назначения целесообразно существенно увеличить долю механического натяжения арматуры, расширить выпуск непрерывно армированных и самонапряженных конструкций, увеличить применение зданий с натяжением арматуры в построечных условиях.

Имеет смысл большее внимание уделить разработке различных предсамонапряженных железобетонных конструкций, в которых комплексно используются механическое натяжение высокопрочной арматуры и преимущества напрягающего бетона.

Для крупных инженерных сооружений следует применять предварительно напряженные железобетонные конструкции с натяжением арматуры на бетон, а для напрягаемой арматуры использовать канаты и высокопрочную стержневую арматуру больших диаметров, производство которых должно быть освоено металлургической промышленностью.

Широкое использование преднапряженного железобетона открывает значительные возможности для снижения расхода стали в строительстве. Это может быть достигнуто, главным образом, за счет уменьшения металлоемкости ряда железобетонных несущих и ограждающих конструкций, а также путем замены металлических конструкций железобетонными.

Нет сомнения, что развитие производства предварительно напряженного железобетона необходимо для дальнейшего совершенствования отечественного капитального строительства. В прошлом году в экономике России произошел некоторый позитивный сдвиг. Надо полагать, что и предварительно напряженный железобетон в России также откроет новую страницу в своей истории.

Но у нас есть определенные проблемы с качеством канатов. На настоящий момент российские производители предлагают канаты не отвечающие современным требованиям по следующим позициям:

• канаты при размотке имеют остаточную волнистость, что затрудняет формирование пучков, укладку в арматурный каркас и приводит к дополнительным потерям на трение при натяжении;
• бухты канатов не сформированы по слоям, что приводит к невозможности заправки канатов в каналообразователи машинным способом;
• отсутствует антикоррозионная упаковка на период транспортировки бухт. Как правило, на строительство бухты приходят, в лучшем случае, с налетом коррозии;
• большой разброс характеристик упругости (модуль упругости и отрносительное удлинение) канатов как в пределах партии бухт, так и по длине отдельных бухт. Это приводит к большим разбросам в показаниях упругой вытяжки при натяжении и в постоянных комиссионных согласованиях результатов натяжения;
• низкое временное сопротивление (1670 Н/мм²) позволяет натягивать каждый канат диаметром 15,2 мм только на 15 т. Зарубежные аналоги, с временным сопротивлением 1869 Н/мм² преднапрягаются на 20 т, что позволяет уменьшить общее количество канатов в конструкции;
• большие потери от релаксации приводят к необходимости перезакладывать количество канатов;
• отечественные заводы не покрывают канаты антикоррозионной смазкой «Дромос», которая снижает коррозию канатов на период использования и уменьшает потери на трение при натяжении;
• отечественные заводы не выпускают канаты в двойной защите типа «Моностренд», потребность в которых, особенно в промышленно-гражданском строительстве, очень высока.

Перечисленные недостатки приводят к необходимости использования канатов зарубежного производства по высоким ценам, что очень часто приводит вообще к отказу от преднапряжения.

По нашим данным, в России за год в среднем в строительстве потребляется до 20 тыс. т канатов. В США — 350–400 тыс. т. Цифры говорят сами за себя.

Сегодня мы понимаем, что внедрение любых новых, или отличных от традиционно применяемых, строительных технологий всегда встречает определенное сопротивление со стороны проектировщиков и строителей.

Потребности России в новом капитальном строительстве огромны, и, по нашему мнению, строить надо в соответствии с современными требованиями, т. е. с применением современных технологий, оборудования и материалов.

Мы надеемся, что и строительный комплекс России в конечном итоге выйдет на необходимый современный уровень применения конструкций с преднапряженными несущими элементами. Нет сомнения, что развитие производства предварительно напряженного железобетона необходимо для дальнейшего совершенствования отечественного капитального строительства.

2009 год.

Напряженная и напрягаемая арматура в плитах: расчет, ГОСТ, анкеровка

Известно, что бетон прекрасно выдерживает сжимающие нагрузки, но разрушается уже при 10 % значений подобных нагрузок, действующих на растяжение. Именно для усиления способности противостоять растяжению бетон в плитах армируют каркасом со стальными рифлёными стержнями.

Для чего требуется предварительно напряжённое армирование

Арматура в изделиях может быть ненапрягаемой и напрягаемой. Первый вид выполняет функцию пассивного армирования — оно не работает, пока плита не изогнётся от собственного веса или от воздействия поперечной нагрузки. Только в этот момент нижние армирующие стержни будут противодействовать растяжению, но бетон уже получит свою долю растяжения и отреагирует сетью мелких трещин.

Чтобы избежать их появления и повысить прочность плиты при воздействии изгибающих нагрузок, армирующие конструкции при изготовлении бетонных плит предварительно напрягают. Железобетон с напряжённой арматурой находится постоянно в активном состоянии.

Силы напряжения, сжимающие плиту в осевом направлении, компенсируют эксплуатационные силы, вызванные собственным весом и нагрузкой. Растрескивания в напряжённой плите практически не происходят, она способна выдерживать более высокие, чем ненапряжённая плита, нагрузки. Кроме того, напряжённую плиту делают тоньше (140 мм вместо 170), что снижает расход бетона.

Натяжение напрягаемой арматуры

При изготовлении плит (дорожных, перекрытия, аэродромных) применяют метод, называемый натяжение на упоры. Он заключается в том, что арматурные стержни, уложенные в форму до заливки бетона, подвергают растяжению. Его осуществляют двумя способами:

• механическим;
• электротермическим;
• комбинированным, сочетающим оба предыдущих.

При механическом способе стержни анкеруют и растягивают гидравлическими домкратами. Заливают в форму бетон, уплотняют его и выдерживают до набора 70 %-й прочности. Затем зажимы снимают, и сила натяжения стержней через анкеры и рифление передаётся на бетон. Изделие становится плитой с предварительно напряжённой арматурой.

Электротермический способ заключается в пропускании через стержни тока большой силы. От его действия они разогреваются и удлиняются по оси. В этот момент заливают бетон. После его схватывания и упрочнения ток выключают, стержни остывают, но укорачиваться им мешает сцепление с бетоном, поэтому арматура напрягается.
В промышленности чаще используют электротермический метод, как более простой.

Анкеровка напряжённой арматуры

Анкеровку или установку на стержни анкерных элементов выполняют с помощью:

• опрессованных в холодном состоянии шайб;
• высаженных головок, получаемых разогревом и расплющиванием концов стержней;
• привариваемых цилиндрических коротышей;
• спиралей из проволоки;
• инвентарных зажимов.

Требования к предварительно напряжённой арматуре

Для изготовления напряжённых железобетонных конструкций применяют специальные виды арматурной стали, обладающие высокими значениями рабочих напряжений (от 5000 до 7200 кгс/см²). В перечень этих материалов входят арматурные стали:

• А600, А600С и Ат600С — 5400 кгс/см²;
• А800 и Ат800 — 6000 кгс/см²;
• А800 и Ат800 — 7200 кгс/см² и другие.

Классы стали на напрягаемую арматуру устанавливают нормативные документы, по которым выпускаются изделия, в частности, ГОСТ 25912-2015 и другие. Расчет напряженной арматуры производится при проектировании изделия. Отклонения замеряемых напряжений от проектных значений не должно превышать 10 %.

Железобетонные изделия с предварительно напрягаемой арматурой являются основными конструктивными элементами, аэродромов, многоэтажных и высотных зданий, и масштабных сооружений. Например, в нашем ассортименте любые плиты перекрытия доступны для вашего выбора.

Методика преднапряжения канатной арматуры в построечных условиях

Транспортировка и разгрузка бухты

 

Разгрузка бухты канатной арматуры

Работы по преднапряжению канатной арматуры начинаются с транспортировки и разгрузки бухты. Стандартная бухта канатной арматуры весит порядка 3ех тонн и имеет в размотке около двух с половиной километров.

Сама канатная арматура состоит из высокопрочной стали класса 1670 на 1860 диаметром 15,7 мм в экструдированной, т.е. бесшовной полиэтиленовой оболочке, отделенной от металла антикоррозийным составом.

Бухту устанавливают в устройство для размотки и с помощью отрезной машинки и измерительной рулетки получают отрез необходимой длины для данной плиты перекрытий. Объем захватки соответствует параметрам одного участка. Данный отрез канатной арматуры длиной 12 метров укладывается в поперечном направлении. На данный объем требуется около полутора бухт и одной рабочей смены количеством 10 человек.

Если двенадцатиметровые канаты по силам двум специалистам, то 144-метровые отрезы весят более 200 кг. Что требует более коллективного подхода. Кран поднимает объем нарезанной канатной арматуры на проектную отметку участка, где на решетчатую основу обычной арматуры, так называемой нижний слой, производится раскладка. Раскладка осуществляется строго по эпюре момента. В пролетной части канатная арматура идет вниз, а в надопорной уходит вверх. Естественно, раскладка осуществляется в поперечных и продольных направлениях. Далее анкеровка. Существует 2 вида анкеровки – глухой и напрягаемый.

Анкеровка канатной арматуры

Установка обоймы анкера

Анкер в плите

Анкеровка канатной арматуры представляет собой процесс установки анкерных плит на торцевые части каната. Глухой анкер является своеобразным упором для напрягаемого анкера на противоположном конце.

Для начала, специалист срезает защитную полиэтиленовую оболочку каната и пропускается его металлическую часть через анкерную плиту, вворачивает переходную трубку.
Затем, смазав клиновидный зажим антикоррозийной смазкой, он фиксирует анкерную плиту.

Далее фиксирует и закрепляет заглушку, затягивает ее ключом. Место стыка изолируется армированной лентой. Глухой анкер готов быть упором для напряженного.

Напряженный анкер монтируется подобным образом. Делается надрез защитной оболочки каната. Металлическая часть его пропускается через анкерную плиту, которая устанавливается в переходную трубку, размещенную в высверленном отверстии борта опалубка.

Формообразователь с внешней стороны затягивается гайкой. После раскладки и анкеровки происходит заливка бетоном класса Б30. Смесь, выступающая из рукава, равномерно распределяется по всей площади плиты и уплотняется вибрацией.

Для последующего этапа, а именно напряжения арматуры, необходимо дождаться 80% затвердевания бетонной смеси.

Преднапряжение канатной арматуры

 

Домкрат-натяжитель Преднапряжение арматуры

Следующий этап – преднапряжение канатной арматуры. Оно начинается с измерения выпусков и внесения данных в протокол натяжения. Процесс начинается с центрального выпуска путем насаживания гидравлического домкрата на металлическую часть.

Для заданного напряжения канатной арматуры нам необходимо достигать определенного давления в каждом подходе. Давление на манометре маслостанции 420 бар соответствует напряжению в канатное арматуре равному 20 тоннам.

Вытягивание производится максимум на 200 мм за один подход. Разница между длиной выпуска до вытяжки после составляет дельту необходимую в расчетах количества подходов для одного процесса. Очередность строго регламентирована – от центрального выпуска к периферии. Итогом работы является омоноличивание стыка выпуска и внесение изменений в протокол натяжения.

Такая система была известна с середины прошлого века. Однако практиковалась в заводских условиях при изготовлении пустотных плит. Сегодня система преднапряжения бетона в построечных условиях применяется непосредственно на стройплощадках.

Предварительно напряженные железобетонные конструкции: использование

Железобетонные конструкции — основа современного строительства. Однако они имеют существенные изъяны, связанные, в первую очередь, с недостаточной нагрузочной способностью и образованием трещин в камне при эксплуатационных нагрузках. Усовершенствование технологии изготовления изделий из бетона и стальной арматуры привело к созданию преднапряженного железобетона, который обладает рядом преимуществ.

Определение

Предварительно напряженные железобетонные конструкции — строительные изделия, бетон которых на этапе создания принудительно получает начальную расчетную напряженность сжатия. Она создается за счет предварительного формирования напряжения растяжения в рабочей высокопрочной арматуре и обжатия ею бетона на тех участках, которым предстоит испытывать растяжение (прогиб) при эксплуатации. Сжимаясь, арматура не проскальзывает, так как сцеплена с материалом или удерживается анкерным закреплением арматуры на торцах изделий. Таким образом, напряжение растяжения, которое приобретает железобетонный состав с помощью армирования, уравновешивает напряженность заблаговременного обжатия камня.

Вернуться к оглавлению

Преимущества

Предварительно напряженный железобетон долгосрочно отодвигает время начала формирования расколов в изделиях, работающих на прогиб, сокращает глубину их раскрывания. Вместе с тем изделия приобретают повышенную жесткость, не снижая прочности.

Предварительно напряженным железобетонным балкам свойственно хорошо работать на сжатие и прогиб, имея одинаковую прочность по длине, что позволяет увеличивать ширину перекрываемых пролетов. В таких конструкциях уменьшаются размеры поперечного сечения, следовательно, сокращаются объем и вес комплектующих элементов (на 20 – 30%), а также расход цемента. Более рациональное использование свойств стали позволяет сокращать расход арматуры (стержневой и проволочной) до 50%, особенно из высокопрочных марок (A-IV и выше), имеющих значительный предел прочности. Химическая нейтральность бетона к стали способствует предохранению арматуры от коррозии. Вместе с тем повышенная трещиностойкость предохраняет напряженную арматуру от ржавления в сооружениях, которые находятся под постоянным давлением воды, иных жидкостей, газов.

Методы возведения зданий, используемые в строительстве каркаса, базируются на технологии предварительного напряжения конструкций из железобетона в процессе строительства.

Напряженная арматура, обжимающая бетон сборочных единиц, обеспечивает практичную их стыковку путем значительного сокращения расходования металла на стыках. Сборные и сборно-монолитные изделия из железобетонных напряженных конструкций могут состоять из стыкуемых частей с одинаковым поперечным сечением, которые по краям выполняются из ненапряженных облегченных (тяжелых) бетонов, а нагружаемый фрагмент — преднапряженный железобетон. Такая продукция имеет повышенную выносливость, компенсируя повторяющиеся динамические воздействия.

Данное свойство позволяет демпфировать изменения напряжений в бетоне и арматуре, вызываемые колебаниями внешних нагрузок. Повышенная сейсмическая стойкость зданий повышается за счет большой конструкционной устойчивости напряженного железобетона, обжимающего отдельные их фрагменты. Конструкция в предварительно напряженном виде обеспечивает большую безопасность, так как ее разрушению предшествует запредельный прогиб, сигнализирующий об исчерпании конструкцией прочности.

Вернуться к оглавлению

Недостатки

Состояние предварительного напряжения в материале достигается спецоборудованием, точными расчетами, трудоемким конструированием и затратным производством. Продукция требует бережного хранения, транспортировки и монтажа, которые не вызывают ее аварийного состояния еще до начала использования.

Сосредоточенные нагрузки могут способствовать возникновению продольных трещин, которые снижают несущую способность. Просчеты в проектировании и технологии производства могут вызывать полное разрушение создаваемого железобетонного изделия на стапеле. Предварительно напряженные конструкции требуют металлоемкой опалубки повышенной прочности, увеличенного расхода стали на закладные и арматуру.

Большие значения звуко– и теплопроводности требуют закладывания в тело камня компенсирующих материалов. Подобными железобетонными конструкциями обеспечивается более низкий порог огнестойкости (ввиду меньшей критической температуры нагрева преднапряженной арматурной стали) по сравнению с обычным железобетоном. На преднапряженную бетонную конструкцию критично воздействуют выщелачивание, растворы кислот и сульфатов, солей, приводящие к коррозии цементного камня, раскрытию трещин и коррозии арматуры. Это может приводить к резкому снижению несущей способности стали и внезапному хрупкому разрушению. Также к минусам стоит отнести значительный вес изделий.

Вернуться к оглавлению

Материалы для конструкций

Железобетон — многокомпонентный материал, основными составляющими которого являются бетон и стальная арматура. Параметры их качества определяются особыми требованиями при проектировании к элементам конструкций на месте применения.

Вернуться к оглавлению

Бетон

Формы для заливки бетона с прутьями для передачи предварительного напряжения.

Предварительное напряжение в железобетоне обеспечивается применением тяжелых составов средней плотности от 2200 до 2500 кг/м3, которые имеют классы по прочности на осевое растяжение выше Bt0,8, по прочности от В20 и больше, марки по водонепроницаемости от W2 и выше, по морозостойкости от F50. Требования к продукции гарантируют бетону нормативную прочность не ниже установленной с вероятностью 0,95 (в 95% случаев). Смесь должна набрать возраст не меньше 28 суток до получения материалом предварительных напряжений. На ранних стадиях эксплуатации бетонный камень способен частично утерять напряженное качество за счет общего снижения напряженности стали (до 16%). Коэффициент надежности материала на растяжение и сжатие в предельных состояниях установлен для эксплуатационной пригодности не ниже 1,0.

Вернуться к оглавлению

Арматура

Стальная начинка должна оставаться напряженной в железобетонном изделии на всем интервале эксплуатации, выдерживая без вытяжения длительно приложенные нагрузки. В преднапряженных изделиях из железобетона используется высокопрочная сталь с незначительной текучестью, соответствующей параметрам ползучести бетона.

С целью компенсирования эксплуатационной потери некоторой величины преднапряжения при изготовлении ее значение устанавливают чуть выше, чем предусмотрено строительными требованиями для конструкционного элемента. В продукции применяют горячекатаную упрочненную, холоднодеформированную арматуру, арматурную проволоку (пучки, пакеты, пряди), канаты, сварные каркасы и пр. Поперечное сечение арматуры может быть гладким, периодическим, а укладка проволоки и канатов серповидной и кольцевой.

Сталь должна гарантированно соответствовать установленному классу относительно прочности по преднапряженному растяжению (текучесть металла должна находиться в пределах 0,2% относительного удлинения) с вероятностью от 0,95 и выше. Арматуре необходимо быть пластичной, хладостойкой, свариваемой и пр. Надежное сцепление с бетонной смесью обеспечивается формированием арматурой сложных пространственных поверхностей.

Вернуться к оглавлению

Области использования конструкций

Предварительно напряженный бетон позволяет сократить до 50% расхода арматурной стали.

Преднапряженные изделия используются, когда применение обычного железобетона нецелесообразно (перерасход материалов, рост веса и стоимости, невозможность обеспечить несущую прочность и пр.). Сферами их использования являются гражданское, промышленное, специальное и гидротехническое строительство. Объекты — каркасы и мосты с широкими пролетами, напорные трубопроводы, плотины, водонепроницаемые емкости и пр.

А также из них создают подпорные стены, ограждающие панели, лестничные марши, подкрановые балки, фундаменты, колонны, столбы ЛЭП, каркасы тоннелей, междуэтажные перекрытия и пр. Такая продукция незаменима и при возведении построек в условиях взрыво- и сейсмоопасности. Особенно эффективна она при формировании сборно-монолитных конструкций, когда отдельные преднапряженные сборные элементы соединяются в проектном положении арматурой так, что работают как одно целое.

Вернуться к оглавлению

Вывод

Преднапряженные изделия из железобетона имеют много достоинств. Их недостатки могут быть нивелированы качеством проектирования, производства и монтирования, способствующим длительной эксплуатации.

Предварительные напряжения в арматуре и бетоне

1. Значения предварительных напряжений

Создаваемое искусственно предварительное напряжение в арматуре и бетоне имеет весьма существенное значение для последующей работы элементов под нагрузкой. При малых предварительных напряжениях в арматуре и малом обжатии бетона эффект предварительного напряжения с течением времени будет утрачен вследствие релаксации напряжений в арматуре, усадки и ползучести бетона и других технологических и конструктивных факторов. При высоких напряжениях в арматуре, близких к нормативному сопротивлению, в проволочной арматуре возникает опасность разрыва при натяжении, а в горячекатаной — опасность развития значительных остаточных деформаций. На основании исследований, опыта изготовления и эксплуатации предварительно напряженных элементов значения предваритель­ного напряжения σ_pиσ_p` соответственно в арматуре, расположенной в зонах, растянутой и сжатой от дейст­вия внешней нагрузки, установлено нормами с учетом предельных отклонений так, чтобы выполнялось усло­вие

Предварительные напряжения в арматуре следует назначать с учетом допустимых отклонений р:

σ_sp+p≤R_{s, ser} σ_sp--p≥0,3R_{s, ser}

Значения рпри механическом способе натяжения арматуры принимается равным0,05 σ_sp,а при электротермическом и электротермомеханическом способах определяется по формуле:

p=30+360/l

R_{s, ser} – расчетные сопротивления растяжению для предельных состояний второй группы (нормативные сопротивления растяжению)

При натяжении арматуры электротермическим спосо­бом во избежание потери упрочнения температура нагре­ва не должна превышать 300 — 350 °С.

Возможные производственные отклонения от задан­ного значения предварительного напряжения арматуры учитываются в расчетах коэффициентом точности натя­жения арматуры

γ_sp=l±Δγ_sp, (П. 24)

где Δγ_sp, — предельное отклонение предварительного на­пряжения в арматуре; знак плюс принимается при не­благоприятном влиянии предварительного напряжения, например в расчетах на прочность для арматуры, распо­ложенной в зоне, сжатой при действии нагрузки, а так­же в расчетах для стадии изготовления и монтажа эле­мента; знак минус — при благоприятном;

Δγ_sp,=0,5Δσ_sp,/σ_sp + (1+1/)

п_р — число напрягаемых стержней в сечении элемента.

Передаточная прочность бетона, или кубиковая прочность бетона к моменту обжатия R_bp предусматривается так, чтобы не создавался слишком высокий уровень напряжения σ_bp/R_bp, который сопровождается значительными деформациями ползучести и потерей предварительного натяжения арматуры. В связи с этим величину передаточной прочности бетона в момент обжатия принимают по расчету но не менее 50% от прочности класса бетона.

Для предварительно напряженных элементов в зависимости от класса напрягаемой арматуры, ее диаметра и наличия анкеров класс бетона устанавливается по СНиП. С увеличением диаметра и расчетного сопротивления арматуры увеличиваются и принимаемые классы бетона.

2. Потери предварительных напряжений в арматуре.

Начальные предварительные потери в арматуре не остаются постоянными, с течением времени они уменьшаются. Различают первые потери предварительных напряжений в арматуре, происходящие при изготовлении элемента и обжатии бетона, и вторые потери, происходящие после обжатия бетона.

Факторы ,вызывающие потери предварительного напряжения арматуры	Значение потерь предварительного напряжения ,МПа, при натяжении арматуры
	На упоры	На бетон
1.Релаксация напряжений в арматуре: при механическом способе натяжения арматуры: а) проволочной б) стержневой при электрометрическом и электромеханическом способах натяжения арматуры: в) проволочной г) стержневой	А.Первые потери (0.22sp /Rs,ser-0.1)sp 0.1sp-20 0.05sp 0.03sp Здесь sp принимается без учёта потерь, МПа. Если вычисленные значения потерь окажутся отрицательными , их следует принимать равными нулю.
2.Температурный перепад (разность температур натянутой арматуры в зоне нагрева и устройства, воспринимающего усилия напряжения при прогреве бетона)	Для бетона классов В15-В40 1,25t Для бетона классов В45 и выше 1,0t Где t-разность между температурой нагреваемой арматуры и неподвижных упоров(вне зоны нагрева) воспринимающих усилия натяжения ,С. При отсутствии точных данных принимается t=65С. При подтягивании напрягаемой арматуры в процессе термообработки на величину, компенсирующую потери от температурного перепада , последний принимается равным нулю.
3.Деформация анкеров расположенных у натяжных устройств.	(l/l)*Es где l-обжатие опрессованных шайб, смятие высаженных головок и т.п., принимаемого равным 2мм; смещение стержней в инвентарных зажимах определяемое по формуле l=1,25+0,15d d-диаметр стержня в , мм; l-длина натягиваемого стержня (расстояние между наружными гранями упоров формы или стенда),мм. При электротермическом способе натяжения потери от деформаций анкеров в расчете не учитываются , так как они , учтены при определении значения полного удлинения арматуры	((l1+l2)/ l)*Еs где l1-обжатие шайб или прокладок, расположенных между анкерами и бетоном элемента, принимаемое равной 1мм; l2-деформация анкеров стаканного типа , колодок с пробками ,анкерных гаек и захватов, принимаемое равной 1мм; l-длина натягиваемого стержня (элемента),мм.
4.Трение арматуры: а) о стенки каналов или о поверхность бетона конструкций б) об огибающее приспособление	sp(1-1/ e^()), где e-основание натуральных логарифмов; -коэффициент, принимаемый равным 0.25; —суммарный угол поворота оси арматуры, рад; sp-принимается без учета потерь	sp(1-1/e^(х+)) где e-основание натуральных логарифмов; ,-коэффициенты, определяемые по табл.6; х-длина участка от натяжного устройства до расчетного сечения, м ; -суммарный угол поворота оси арматуры, рад; sp-принимается без учета потерь
5.Дефформация стальной формы при изготовлении предварительно напряженных железобетонных конструкций	*(l/l)*Es где  — коэффициент, определяемый по формулам: при натяжении арматуры домкратом =(n-1)/2*n при натяжении арматуры намоточной машиной электротермомеханическим способом (50 усилия создается грузом) =(n-1)/4*n, n-число групп стержней, натягиваемых неодновременно l-сближение упоров по линии действия усилияР, определяемое из расчета деформации формы; l— Расстояние между наружными гранями упоров. При отсутствии данных о технологии изготовления и конструкции формы потери от ее деформации принимаются равными 30 МПа. При электротермическом способе натяжение потери от деформации формы в расчете не учитывается ,так как они учтены при определении полного удлинения арматуры
6.Быстронатекающая ползучесть для бетона: а) естественного твердения б) подвергнутого тепловой обработке	40*(bp / Rbp) приbp / Rbp; (40+85)*(bp / Rbp-) приbp / Rbp; где  и-коэффициенты , принимаемые : =0.25+0,025*Rbp , но не более 0,8 =5,25-0,185 Rbp,но не более 2,5 и не менее 1,1; bp- определяются на уровне центров тяжести продольной арматурыSиSс учётом потерь по поз.1-5 настоящей таблицы. Для лёгкого бетона при передаточной прочности 11МПа и ниже вместо множителя 40 принимается множитель 60 Потери вычисляются по формулам поз. 6а настоящей таблицы с умножением полученного результата на коэффициент, равный 0,85.
7. Релаксация напряжений в арматуре: а) проволочной б) стержневой	Б. Вторые потери	(0.22sp / Rs,ser-0.1)sp 0.1sp-20 (см.пояснения к поз. 1 настоящей таблицы)

8.Усадка бетона (см. п. 1.26): тяжелого классов: а) В35 и ниже б) В40 в) В45 и выше мелкозернистого групп г) А д) Б е) В Легкого при мелком заполнителе : ж) плотном з) пористом	Бетон естественного твердения	Бетон, подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении		Независимо от условий твердения бетона
	40 50 60	35 40 50		30 35 40 40 50 40 40 50
	Потери определяются по поз.8а, б настоящей таблицы с умножением на коэффициент , равный 1.3 Потери определяются по поз.8а настоящей таблицы с умножением на коэффициент , равный 1.5 Потери определяются по поз.8а настоящей таблицы как для тяжелого бетона естественного твердения
	50 70	45 60
9.Ползучесть бетона ( см. п. 1.26): а) тяжелого и легкого при плотном мелком заполнителе	150**bp / Rbp приbp / Rbp0,75 300**(bp / Rbp-0.375) приbp / Rbp0,75 где bp- тоже , что в поз.6,но с учетом потерь по поз.1-6 -коэффициент , принимаемый равным для бетона: естественного твердения -1,00; подвергнутого тепловой обработке при атмосферном давлении -0,85
б) мелкозернистого групп: А Б В в) легкого при пористом мелком заполнителе	Потери вычисляются по формулам поз. 9а настоящей таблицы с умножением полученного результата на коэффициент, равный 1,3 Потери вычисляются по формулам поз. 9а настоящей таблицы с умножением полученного результата на коэффициент, равный 1,5 Потери вычисляются по формулам поз. 9а настоящей таблицы при =0,85 Потери вычисляются по формулам поз. 9а настоящей таблицы с умножением полученного результата на коэффициент, равный 1,2
10. Смятие бетона под витком спиральной и кольцевой арматуры (при диаметре конструкций до 3м)			70-0.22dext где dext – наружный диаметр конструкции, см.
11.Деформация обжатия стыков между блоками (для конструкций , состоящих из блоков)			(n*l/l)*Es, где n – число швов конструкции и оснастки по длине натягиваемой арматуры; l-обжатие стыка, принимаемое равным для стыков заполненных бетоном, -0,3мм; при стыковании насухо-0,5мм; l-длина натягиваемой арматуры ,мм

Примечания: 1.Потери предварительного напряжения в напрягаемой арматуре Sопределяется так же, как в арматуреS.

2.Для самонапряжённых конструкций потери от усадки и ползучести бетона определяется по опытным данным.

арматура для предварительного напряжения — определение — английский язык

Примеры предложений с «арматурой для предварительного напряжения», память переводов

Общие сведенияПрофессионалы Белорецкого металлургического комбината ОАО и МФЛ, мирового лидера в поставке оборудования для рисования и комплексов для армирования при высоких нагрузках. Проволока для предварительно напряженного железобетона освоила в сотрудничестве уникальную технологию стабилизированной арматурной проволоки для предварительно напряженных железобетонных конструкций из сорбированного стержня. патент-wipo. Опора отличается тем, что по существу прямолинейная центральная предварительно напряженная арматура (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) предусмотрена без связи на опоре (1), которая является упомянутой предварительно напряженной арматурой. (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) закреплены на абатменте (25, 26) и по меньшей мере один абатмент (25, 26) расположен в области поля опоры (1), в частности, в центральной зоне указанной поддержки. патент-wipoЦелью изобретения является создание способа и устройства вышеупомянутого вида, которые позволяют с повышенной точностью и чувствительностью определять положение стальных арматур в конструкциях и проверять наличие трещин в отдельных предварительно напряженных арматурах в случаях где отдельные предварительно усиленные арматуры установлены внутри структуры с несколькими другими в металлической трубе. Giga-frenАранжировки, специально предназначенные для производства фасонных изделий с элементами, полностью или частично встроенными в формовочный материал (21/00 имеет преимущество; в единицах для сборных зданий 7/22). причем элементы являются усиливающими элементами. , элементы подчеркиваются. , , для производства удлиненных изделий. , , , изделия трубчатой ​​формы. , , формование осуществляется центробежным или ротационным формованием [2]. , , формировать предварительно напряженные окружные усиления [2]., , , оборачивая, например намоточный аппарат [2]. , , , Предварительно напряженные армирующие сетки [2]. , для производства удлиненных изделий (23/06 имеет преимущество) [2]. , формование осуществляется центробежным или ротационным формованием (23/10 имеет преимущество) [2]. , в сборе из предварительно отформованных деталей [2] Giga-fren23 / 00 Устройства, специально предназначенные для изготовления фасонных изделий с элементами, полностью или частично встроенными в формовочный материал (B 28 B 21/00 имеет преимущество; в единицах для сборных зданий B 28 B 7/22) 23/02.причем элементы являются усиливающими элементами 23/04. , элементы подчеркиваются 23/06. , , для производства удлиненных изделий 23/08. , , , изделия трубчатой ​​формы 23/10. , , формование осуществляется посредством центробежного или ротационного формования [2] , , формировать предварительно напряженные кольцевые армирующие элементы [2] , , , оборачивая, например обмотки, аппараты [2] 23/16. , , , Предварительно напряженные армирующие сетки [2] 23/18. , для производства удлиненных изделий (B 28 B 23/06 имеет преимущество) [2] 23/20., формование осуществляется с помощью центробежного или ротационного формования (B 28 B 23/10 имеет преимущество) [2] 23/22. , собранный из предварительно отформованных деталей [2] патент-wipoDevice для защиты концов арматуры для сборных железобетонных элементов с предварительно напряженным армированием, который содержит пластиковую трубчатую гильзу для оболочки, с достаточно плотной посадкой, внутри пресс-формы, где производится бетонный элемент Опора, которая предварительно напрягает подкрепление. патент-wipo Изобретение относится к способу и устройству для неразрушающего контроля стальной арматуры в конструкциях, особенно для определения положения отдельных предварительно напряженных арматур неизвестной ориентации и / или растрескивания в отдельных напряженных арматурах. патент-wipoЭта функциональная система цементно-растворной панели (102, 135, 160, 196, 216) с предварительно напряженным двухосным усилением (136, 161) специально включает систему, которая способствует конституции, как физически, так и с точки зрения формы и для обработки и использования в условиях максимальной безопасности и эффективности панели (102, 135, 160, 196, 216) типа, изготовленного из цементного раствора с предварительно напряженным двухосным усилением (136, 161), в котором цементно-растворная панель имеет встроенные в ее массу универсальные средства (100, 157, 171, 175, 198, 217) для воздействия на сборку панели (102, 135, 160, 196, 216), которые позволяют управление ими и / или их крепление к средствам для подвешивания к конструкции здания, средствам управления сейсмическими явлениями и оседающими движениями здания, средствам для снижения уровня влажности внутри здания и средствам для уменьшения проникновения влаги в помещение. внутри панели. патент-wipoУстройство для защиты концов арматуры для сборных железобетонных элементов с предварительно напряженным армированием снабжены крышкой (6) и нижней пластиной (7), которые состоят из железобетона. Giga-fren5 / 00 Тротуарная плитка из сборных единичных элементов (специально предназначенная для детских площадок или спортивных площадок E 01 C 13/04, для пешеходных дорожек, тротуаров или велосипедных дорожек E 01 C 15/00; изготовление искусственных камней C 04 B; строительство камни E 04 C; пол E 04 F) 5/02.из натуральных камней, например осесть камни 5/04. из кирпича 5/06. изготовлены из блоков с цементом или аналогичных связующих 5/08. , Усиленные блоки 5/10. , , Предварительно напряженные усиленные узлы 5/12. изготовлены из блоков с битумными связующими 5/14. из деревянных блоков 5/16. из металлических блоков (стальные решетки E 01 C 9/10) 5/18. из резиновых блоков 5/20. изготовлены из пластмассовых изделий (E 01 C 5/18 имеет преимущество) 5/22. изготовлены из блоков, состоящих из смеси материалов, покрытых двумя или более группами пружин от E 01 C 5/02 до E 01 C 5/20 . В данной работе представлены результаты исследования парового отверждения предварительно напряженных железобетонных балок.Концепция «зрелости» используется для оценки прочности бетона на сжатие на месте. Патенты -wipoA Арматурный канат, который будет использоваться для производства предварительно напряженных железобетонных конструкций, имеет переменный диаметр (пружина D¿1? ). Особый интерес вызвало влияние повышенных скоростей деформации на характерные свойства предварительно напряженной и предварительно напряженной арматурной стали. и, в частности, на полной диаграмме напряжения-деформации этих материалов. scielo-abstractОсобенно наблюдалось по сравнению со структурным поведением сдвиговых балок с железобетоном и предварительно напряженной арматурой pretesa и postesa, и обеими непрерывными изостатическими структурами. ЕЦБ Grossmarkthalle, современное функциональное здание классической современной эпохи, является признанным памятником культуры, так как # t был построен с новым типом структурного каркаса, который сделал его самым большим свободнопролитным предварительно напряженным железобетоном В то время в мире было зарегистрировано патент-wipo. Как и во внешнем контейнере (1), промежуточный контейнер может состоять из предварительно напряженного железобетона, отформованного центробежным действием, и может охватывать внутренний контейнер (2). ECBIt был построен с новым типом структурного каркаса, который сделал его самым большим свободнопролетным залом из предварительно напряженного железобетона в мире в то время. Гигафрен. Пределы усталостной нагрузки были выбраны для создания дополнительного диапазона напряжений около 100 МПа. в нижнем предварительном напряжении арматуры. Обыкновенная компания по производству строительных материалов производит конструкционные сборные железобетонные элементы, такие как колонны и балки с усилением без предварительного и предварительного напряжения, а также… Патенты wipoStrip-подобные не натянутые или предварительно напряженные усиления (10, 20) установлены для усиления длинных или плоских конструкций или их частей (3), особенно для увеличения несущей способности. патент-wipoМатериал — предварительно напряженный железобетон, используемый в соответствии с методами, используемыми в общественных работах. Giga-frenA Предложено простое выражение для расчета ширины трещины, которое включает в себя только вычисление напряжения в недопрессованной арматуре. tmClassМеталлическая фольга и металлы в виде порошка для художников, декораторов, печатников и художников, включая вспучивающиеся лаки и покрытия, включенные в этот класс, предназначенные для огнезащиты, огнезащитные лаки и покрытия, включенные в этот класс, и предназначенные для реакции на огонь для различных поверхностей включая, но не ограничиваясь этим, конструкционные компоненты и материалы из стали, дерева, обычного и предварительно напряженного железобетона, кирпичных полов, кирпичной кладки в целом Патенты-wipoПозиционная установка для креплений для сборных конструкций панелей из армированного цементного раствора (10), которые включает предварительно напряженное двухосное усиление (9).

Показаны страницы 1. Найдено 202 предложения с фразой prestressing арматура.Найдено за 7 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Найдено за 0 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Они приходят из многих источников и не проверяются. Имейте в виду.

Усиливающая Фабрика Предварительного Напряжения, Изготовленная на заказ Упрочняющая Усилитель OEM / ODM Производственная Компания Всего найдено 22 арматурных завода и компании по предварительному напряжению с 66 продуктами. Поставка высококачественного предварительного напряжения арматуры из нашего большого выбора надежных заводов по производству предварительного напряжения арматуры. Золотой участник

Тип бизнеса:	Торговая компания
Основная продукция:	PC Strand, Трубы для строительных лесов, Трубы горячего цинкования, Полые секции, ВПВ
Mgmt.Сертификация:	ISO 9001
владение фабрикой:	Общество с ограниченной ответственностью
R & D Емкость:	OEM, ODM, собственный бренд
Расположение:	Тяньцзинь, Тяньцзинь

Золотой участник

Тип бизнеса:	Торговая компания
Основная продукция:	Якорь с предварительным напряжением, Компонент после натяжения, Якорь с одноярусным креплением, Усиленный домкрат и насос, PC Strand
Mgmt.Сертификация:	ISO 9001, ISO 14001
владение фабрикой:	Общество с ограниченной ответственностью
R & D Емкость:	OEM, собственный бренд
Расположение:	Чжэнчжоу, Хэнань

Золотой участник

Тип бизнеса:	Производитель / Factory
Основная продукция:	Трубопроводная арматура из ковкого чугуна, опорная система с плоским креплением, детали опалубки, алюминиевые детали, штампованные детали
Mgmt.Сертификация:	ISO9001: 2015
владение фабрикой:	Общество с ограниченной ответственностью
R & D Емкость:	ODM, OEM
Расположение:	Цанчжоу, Хэбэй

Золотой участник

Тип бизнеса:	Торговая компания
Основная продукция:	Горячекатаный резьбовой стержень, Опалубочный болт, Резьбовой стержень после натяжения, Прибивание грунта, Комплектующие для опалубки
Mgmt.Сертификация:	ISO 9001, ISO 9000, ISO 14001, ISO 14000, ISO 20000 …
владение фабрикой:	Общество с ограниченной ответственностью
R & D Емкость:	OEM, ODM
Расположение:	Ханьдань, Хэбэй

• Цена за единицу: 700 долларов США / тонна

  МинимумЗаказ: 1 тонна

• Цена за единицу: 700 долларов США / тонна

  МинимумЗаказ: 1 тонна

• Цена за единицу: 700 долларов США / тонна

  МинимумЗаказ: 1 тонна

Золотой участник

Тип бизнеса:	Производитель / Factory
Основная продукция:	Гидравлический домкрат, камнедробилка, напольная дробилка, буровая установка DTH, распылитель цементного раствора
Mgmt.Сертификация:	ISO 9001, ISO 14001, SA 8000, FSC
владение фабрикой:	Общество с ограниченной ответственностью
R & D Емкость:	Собственный бренд
Расположение:	Сиань, Шэньси

Diamond Member

Тип бизнеса:	Производитель / Factory
Основная продукция:	Торкрет-бетононасос, растворный насос, перистальтический насос для шланга, пенобетонный станок, бетононасос
Mgmt.Сертификация:	ISO9001: 2015
владение фабрикой:	Общество с ограниченной ответственностью
R & D Емкость:	Собственная марка, ODM, OEM
Расположение:	Чжэнчжоу, Хэнань

Золотой участник

Тип бизнеса:	Производитель / Factory , Торговая компания
Основная продукция:	Станок для изготовления плоского трубопровода после натяжения, Гибочный станок для стула после натяжения, P.C. Круглый / плоский воздуховод, статический смеситель / встроенный смеситель, промышленный фильтр для воды
Mgmt. Сертификация:	ISO 9001, ISO 9000
владение фабрикой:	Общество с ограниченной ответственностью
R & D Емкость:	OEM, ODM
Расположение:	Чжэнчжоу, Хэнань

,

видов арматуры из стали, используемой в бетонных конструкциях

В бетонных конструкциях в основном используются 4 типа арматуры из стали:

1. Горячекатаные деформированные прутки: Это наиболее распространенный тип армирования для обычных конструкций RCC. Горячую прокатку проводят на станах, которые включают в себя деформацию поверхности, то есть ребер, чтобы она могла образовывать связь с бетоном. Кривая напряжение-деформация показывает четкую точку текучести, за которой следует пластическая стадия, на которой деформация увеличивается без увеличения напряжения.Затем следует стадия деформационного упрочнения. Он имеет типичный предел текучести при растяжении 60000 фунтов на квадратный дюйм.

Горячекатаные деформированные бары

2. Простые прутки из мягкой стали : Это простые прутки без ребер. Они используются в небольших проектах, где экономика является реальной проблемой. Так как простые бруски не могут очень хорошо связываться с бетоном, следовательно, на концах должны быть предусмотрены крюки. В этом типе стали слишком напряженно-деформированная кривая показывает четкий предел текучести, за которым следует пластическая стадия, на которой деформация увеличивается без увеличения напряжения.Затем следует стадия деформационного упрочнения. Пластическая стадия в стержнях из мягкой стали еще более выражена, чем у горячекатаных деформированных стержней. Типичный предел текучести при растяжении составляет 40000 фунтов на квадратный дюйм.

Простые Бары Мягкой стали

3. Арматура из холоднокатаной стали: Когда горячекатаный стальной стержень подвергается процессу холодной обработки, производится арматура холоднокатаной обработки. Холодная обработка включает в себя скручивание или вытягивание стержней при комнатной температуре. Это эффективно устраняет пластическую стадию на кривой напряжение-деформация, хотя дает больший контроль над размером и допусками стержней.Благодаря удалению пластиковой ступени она обладает более низкой пластичностью, чем горячекатаные прутки. Его использование характерно для проектов, в которых низкие допуски и прямолинейность являются серьезной проблемой. Кривая напряжение-деформация не показывает четкого предела текучести, поскольку пластическая стадия полностью исключена. Точка текучести определяется путем рисования линии, параллельной модулю касания при деформации 0,2%. Предел текучести — это точка, где эта линия пересекает кривую напряжение-деформация. Это известно как 0,2% доказательство напряжения. Если предел текучести определяется на 0.1% деформации это называется 0,1% стойкого напряжения. Типичный предел текучести при растяжении составляет 60000 фунтов на квадратный дюйм.

Бары холодной обработки

4. Предварительно напряженная сталь : Предварительно напряженная сталь используется в форме стержней или сухожилий, которые состоят из нескольких прядей, однако чаще используются сухожилия / пряди, так как их можно укладывать в различных профилях, что является основным требованием из предварительно напряженной стали. В свою очередь, предварительно напряженные жилы состоят из нескольких проводов (типичные 2, 3 или 7 жил).Типичная семипроводная жила состоит из шести проволок, пряденных вокруг седьмой проволоки, которая имеет немного больший диаметр, образуя таким образом спиральную жилу. Эти провода холоднотянуты и имеют очень высокий предел прочности при растяжении (обычно 250 000 — 270 000 фунтов на квадратный дюйм). Их высокая прочность на растяжение позволяет эффективно предварительно напрягать бетон даже после кратковременных и долговременных потерь. Они используются в предварительно напряженном бетоне в мостах или предварительно напряженных плитах в зданиях. Предварительно напряженная сталь также доступна в виде несвязанных прядей в оболочке из ПВХ.Это используется в Пост-напряжении участников. Преднапряженные пряди также доступны в виде низков релаксационных прядей, которые демонстрируют низкие потери на расслабление после предварительного напряжения. Они обычно используются при предварительном напряжении элементов с большими пролетами.

Из-за процесса холодного волочения, который похож на холодную обработку, пластическая стадия в этом типе стали исключена. Таким образом, кривая напряжения — деформации не показывает отчетливого предела текучести. Точка текучести определяется при 0,1% или 0,2% стойкого напряжения. Однако конструкция предварительно напряженного бетона зависит не столько от предела текучести, сколько от предела прочности; следовательно, свойство интереса к этому типу стали является пределом прочности.

Процесс волочения проволоки

7 проволочных прядей

Не скрепленные 7 проволочных прядей

Напряжение — Кривые деформации различных типов арматурных сталей

(Технические условия на арматурные стержни ASTM A615, BS 4449)

(Технические условия на предварительное напряжение 7-жильного провода ASTM A416)

,

Система предварительного упрочнения Cfrp Plate

1 , принцип и состав армирования
Основной принцип усиления предварительно напряженного углепластика состоит в том, чтобы повысить его до более высокого уровня напряжения и заранее проявить определенную прочность, чтобы реализовать эффективное использование его высокие прочностные свойства перед нагрузкой, передаваемой несущей конструкцией из углепластика. В этом случае

Усиленная система из предварительно напряженного углепластика состоит из трех частей: анкер , углеродное волокно, конструкционный клей .

2, преимущества продукта
После предварительного напряжения листа углепластика, он приклеивается к натянутой поверхности усиленной конструкции. После полного отверждения конструкционного клея лист высвобождается, и конструкционный клей готовится с использованием конструкционного клея. После того, как предварительно напряженное углеродное волокно соединено, способ армирования углеродным волокном объединяется со способом армирования внешним предварительным напряжением. Переданное напряжение сдвига создает напряжение предварительной нагрузки на зону растяжения элемента жесткости.

Усиление из предварительно напряженного углеродного волокна Преимущества:
2.1, переменная пассивная арматура для активной арматуры. Прочность листа из углеродного волокна может быть введена в действие заранее, перед вторым усилием возникает большая деформация, чтобы эффективно уменьшить или даже устранить явление задержки деформации листа из углепластика для достижения лучшего эффекта усиления.
2.2, обратный изгибающий момент, создаваемый предварительным напряжением, может быть смещен на часть начальной нагрузки, чтобы улучшить несущую способность фазы использования, так, чтобы исходная ширина трещины компонента уменьшалась или даже закрывалась, и ограничивала появление новых трещин , тем самым повышая жесткость, уменьшая прогиб исходного компонента, улучшая производительность фазы использования.
2.3, деформация углеродного волокна = деформация, вызванная начальной деформацией + нагрузкой, и соответствующая деформации две части структуры пластического сдвига Деформация распределялась по двум концам и поперечно, делая структуру пластического сдвига Распределение деформации является более равномерным, может эффективно избежать повреждения связи.

Применение:

1. Ремонт и укрепление плиты и балки бетонных конструкций
2.Усиление проемов вокруг стены и плиты
3.Укрепление балок деревянных построек и т. Д.
4.Укрепление перемычки, перемычки и балки
5.Средства ремонта и укрепления туннельных и кабельных линий

.