Визначити кінцеве зусилля арматури.

Контроль натягу арматури – важлива технологічна операція. Відхилення, допущені при виготовленні попередньо-напружуваних конструкцій, можуть бути виявлені тільки при випробуванні готових виробів, тому в процесі виробництва необхідно контролювати: рівномірність натягу арматури (при натяганні); ступінь натягу арматури (перед бетонуванням); надійність анкерування арматури в бетоні (перед відпусканням натягу).

Нерівномірність розподілу зусиль часто має місце при груповому натяганні через те, що окремі арматурні елементи (пасма, дроти, стержні) з неоднаковою початковою підтяжкою пізніше включаються до роботи і напружуються менше, ніж інші.

При електротермічному натяганні арматури нерівномірність натягу пояснюється різним ступенем зносу окремих упорів у формах. Різниця в подовженні заготовок, які холонуть, може досягати 3 мм, що призводить до зменшення попереднього напруження на 80-100 МПа. Недобір напруження при електротермічному натяганні може відбуватися і від початкового викривлення арматурних елементів.

Досвід застосування різних способів попереднього напруження показав, що відхилення від проектних значень напруження можуть відбуватися з таких причин: при використанні в гідродомкраті манометра невисокого класу точності; через відхилення в напрямку дії в гідродомкраті й арматурі при відгинах арматури, у результаті відхилення довжини арматурних заготовок або відстаней між упорами при електротермічному натяганні арматури; через не урахування деформації упорів стенда або форми і прослизання кінців арматурних елементів у затискачах.

Для перевірки створеного в арматурі попереднього проектного напруження s₀ слід виміряти фактичне зусилля P^ф у натягнутій арматурі, розрахувати фактичне напруження s^ф₀ і перевірити виконання умови:

 

(8.1)

де D - допуск, %. Для конструкцій першої категорії тріщиностійкості, балок, ферм з канатною і дротяною арматурою, плит покриттів завдовжки 12 м і більше D=-5;+10%, для інших попередньо-напружених конструкцій D=±10%.

Відповідно до застосовуваних на даний час способів натягання арматури можуть бути два варіанти контролю:

1) зусилля вимірюється в процесі самого натягання і результати негайно використовуються для регулювання процесу натягання до фіксації отриманого подовження;

2) зусилля вимірюється після завершення процесу натягання і фіксації отриманого подовження, і результати не можуть бути використані для негайного регулювання зусилля, а є підставою для судження щодо ходу технологічного процесу і необхідності коригування при наступному виготовленні конструкцій.

Натяг арматури можна контролювати за зусиллям у натяжному механізмі, через подовження або прогинання арматури, за частотою власних коливань напруженої арматури тощо (табл. 8.1).

 

Таблиця 8.1. Способи контролю процесу натягання арматури

Спосіб контролю зусилля	Вимірювальний прилад	Час контролю
Динамометрування кінцевого зусилля	Манометри натяжних домкратів, месдози, механічні динамометри стиску, механічні динамометри розтягу	Переважно до фіксації подовження арматури, можливо після фіксації подовження арматури
Через подовження арматури	Лінійка для вимірювання подовження, тензометри, індикатори	Те саме
Через прогин відтягнутої арматури	Накладні динамометри з власною базою, відтягу-вальні динамометри, що не мають власної бази	Переважно після фіксації подовження, можливо до фіксації подовження
Через частоту власних коливань арматури	Електронні та механічні частотоміри	Те саме

 

Контроль натягу арматури за зусиллями у натяжному механізмі. Фактичне напруження в арматурі, s₀^ф, МПа, визначають через зусилля натягання Р^ф, Н, число одночасно напружуваних стержнів або дротин n і площі їхнього перерізу S_a, мм²:

. (8.2)

Найчастіше кінцеве зусилля вимірюють манометром натяжного домкрата за повним тиском Р_п масла на поршень гідродомкрата:

(8.3)

де S_n – активна площа поршня гідродомкрата, мм² (див. табл. 6.1).

Контроль натягу через подовження арматури. Цей спосіб випливає із залежності між напруженням та подовженням сталі, яка при напруженнях, нижчих за границю пружності сталі, описується законом Гука:

(8.4)

Подовження вимірюють за переміщенням затискача (чи анкера) під час натягання арматури або за допомогою приладу, який розміщують на одному з напружуваних стержнів.

При груповому натяганні потрібно спочатку вирівняти початкову довжину всіх елементів, бо різна довжина їх призводить до перенапруження коротших і недонапруження довших арматурних елементів. Розриви дротин під час натягання можуть виникати при різниці за довжиною 2,5 мм на 1 м.

При електротермічному способі натягання арматури контролювати подовження можна лише під час натягання.

Контроль натягу через прогинання арматури дає можливість використати залежність деформацій (прогину h) ділянки арматурного елемента під дією поперечної сили Q та зусилля N, яке виникає в арматурі (рис. 8.1),

N = Ql/(4h) (8.5)

Накладними динамометрами різної конструкції, що використовують для контролю напруження за прогинами, вимірюють або зусилля поперечного відтягування Q при заданому прогині, або прогин при заданому зусиллі.

Вимірюючи зусилля накладними динамометрами, після встановлення їх у робоче положення виконують попереднє підтягування і заносять у журнал початковий відлік а₀. Потім натискним пристроєм приладу (ексцентриком, поворотним ключем чи маховиком) задають переміщення D і знімають показання а₁. Визначають прогин:

h=Da=a₁-a₀ (8.6)

Використовують кілька типів приладів, призначених для вимірювання напруження в арматурі різних діаметрі і довжини. Для контролю напружень стержневої і канатної арматури діаметром 7…22 мм використовують прилад ПРД-У без власної бази. Напруження у дроті діаметром 4…6 мм вимірюють приладом ПРД-У з власною базою та приладом ДП-250 або ДП-500.

Контроль натягу за частотою власних коливань напруженої арматури базується на імпульсному збудженні вільних поперечних коливань натягнутої арматури і на вимірюванні їхньої частоти f або періоду T=1/f.

Напруження в арматурі діаметром 3…18 мм можна вимірювати приладами частотного типу, наприклад ИПН-6, ИПН-7. Ці прилади виконані у вигляді електромеханічного лічильника, на вихід якого підключається індукційний датчик. Під час вимірювань датчик підносять до напруженої арматури на відстань 5 мм для замірювання частоти її коливань, збуджених дотиком чи легким ударом.

Лічильник показує частоту у герцах, а за допомогою градуйованого графіка визначають напруження в арматурі.

Використовують кілька типів приладів, призначених для вимірювання напруження в арматурі різних діаметрі і довжини. Для контролю напружень стержневої і канатної арматури діаметром 7…22 мм використовують прилад ПРД-У без власної бази. Напруження у дроті діаметром 4…6 мм вимірюють приладом ПРД-У з власною базою та приладом ДП-250 або ДП-500.

Контроль натягу за частотою власних коливань напруженої арматури базується на імпульсному збудженні вільних поперечних коливань натягнутої арматури і на вимірюванні їхньої частоти f або періоду T=1/f.

Напруження в арматурі діаметром 3…18 мм можна вимірювати приладами частотного типу, наприклад ИПН-6, ИПН-7. Ці прилади виконані у вигляді електромеханічного лічильника, на вихід якого підключається індукційний датчик. Під час вимірювань датчик підносять до напруженої арматури на відстань 5 мм для замірювання частоти її коливань, збуджених дотиком чи легким ударом. Лічильник показує частоту у герцах, а за допомогою градуйованого графіка визначають напруження в арматурі.

 

Приклад. Попереднє напруження арматури при виготовленні залізобетонних ребристих плит покриттів розміром у плані 3×12 м (довжина виробу 11980 мм) здійснюється механічним способом з використанням гідродомкрата типу СМЖ-84. Величина проектного напруження арматури складає 650 МПа. Як напружуваний елемент прийнята стержнева арматура Æ22 мм класу А800 (2 стержня). Кількість одночасно напружуваних арматурних стержнів – 1 Визначити кінцеве зусилля за показниками манометра гідродомкрата.

Згідно з (8.3) тиск масла у гідродомкраті (площа поршня гідродомкрата СМЖ-84 наведена в табл.6.1):

6,5 МПа.

Отже, для забезпечення проектного напруження арматури величиною 650 МПа потрібно контролювати тиск масла на поршень гідродомкрата за показником манометра, який дорівнює 6,5 МПа.

	ВАРІАНТ ЗАВДАНЬ

№	Найменування	Розміри, см	Æ	n	проектне напруження, МПа
L	B	H
	ПК 89-10-8				8А600
	ПК 77-10-8				12Ат600
	ПК 120-10-8				18Ат1000
	ПК 87-12-8				14Ат600
	ПК 64-15-8				10Ат1000
	ПК 90-15-8				16Ат800
	ПК 68-10-8				12А800
	ПК 68-10-8				10А1000
	ПК 84-10-8				10А600
	ПК 81-10-8				14А800

 

 

ЛИТЕРАТУРА

НОРМАТИВНІ ДОКУМЕНТИ

1. Виробництво бетонних та залізобетонних виробів: ДБН А.3.1-7-96. – [Чинний від 1997-07-01]. – К.: Укрархбудінформ, 1997. – 42 с.

2. Проектування підприємств з виробництва залізобетонних виробів:ДБН А.3.1-8-96. – [Чинний від 1997-07-01] – К.:Укрархбудінформ, 1998. – 45 с.

3. Прокат арматурний для залізобетонних конструкцій. Загальні технічні умови: ДСТУ 3760:2006: ДСТУ ISO 6935-2:1991, NEQ. –[Чинний від 2007-10-01] – К.: Держспоживстандарт України, 2006. – 28 с.

4. Сетки сварные для железобетонный конструкций. Технические условия: ГОСТ 8478-81. – [Установлен с 1983-01-01]. – М.: Издательство стандартов, 1989. – 8 с.

5. Сталь горячекатанная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия: ГОСТ 5781-82 – СТ СЭВ 6435-88. – [Установлен с 1983-07-01]. – М.: Издательство стандартов, 1994. – 14 с.

6. Сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных конструкций. Технические условия: ГОСТ 10884-94. – [Установлен с 1996-01-01]. – М.:Издательство стандартов, 1995 – 27 с.

 

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

 

1.Безусяк О.В., Лушнікова Н.В. Арматура для залізобетонних конструкцій: навчальний посібник /під ред. Л.Й.Дворкіна. –Рівне: НУВГП, 2010. -156 с.

2. Технологія виробництва арматурних елементів і виробів для залізобетонних конструкцій: Навчальний посібник / М.М. Зайченко, С.М. Толчин, В.І. Братчун, А.Г. Доля. – Макіївка: ДонДАБА, 2001. – 93 с.

3. Нормы технологического проектирования предприятий сборного

железобетона. - М.: Стройиздат, 1973. - 25 с.

4. Оборудование для производства арматурных работ на предприятиях стройиндустрии: [справочник] / [Г. Н. Собко, В. А. Сафаров, И. С. Котовский и др.] - К.: Будівельник, 1984. – 144 с.

5. Руководство по производству арматурных работ. - М.: Стройиздат, 1977. -255 с.

6. Справочник по производству сборных железобетонных изделий/ [Г.И. Бердичевский, А. П. Васильев, Ф. М. Иванов и др.]; под ред.К. В. Михайлова, А.А. Фоломеева. -М.: Стройиздат, 1982. - 440 с.

7. Справочник по технологии сборного железобетона. / [под общ. ред. Стефанова Б.В.] -К.: Вища школа, 1978. - 256 с.

8. Строительные машины: cправочник: в 2 т. / [под ред. В.А. Баумана, Ф.А. Лапира]. – М.: Машиностроение, 1977. –Т.2: Оборудование для производства строительных материалов и изделий. – 1977. – 496 с.

9. Технология железобетонных изделий в примерах и задачах: [учеб. пособие для техникумов по спец. «Производство строительных деталей и железобетонных конструкций»] / [В.Ф. Афанасьева, Е.Н.Ипполитов, М.С. Поддубная и др].; под ред. Л.Н. Попова. – М.: Высшая школа, 1987. – 192 с.

10. Технологія бетонних і залізобетонних конструкцій: [підручник]: у 2 ч. – К.:Вища школа, 1994.-Ч. 2: Русанова Н.Г. Виготовлення бетонних і залізобетонних конструкцій. / Русанова Н.Г. Пальчик П.П., Рижанкова Л.М. -

К.:Вища школа, 1994.- 334 с.

11. Шихненко И.В. Краткий справочник инженера-технолога по производству железобетона / Шихненко И.В. - К.: Будівельник, 1989. - 296 с.

12. Бродский А.Я. Контактная сварка вкрест стержней различных диаметров арматуры железобетона. - М.: Стройиздат, 1972. – 40 с.

13. Волков Л.А., Казарин С.К. Справочник молодого рабочего предприятий сборного железобетона. - М.: Высш. шк., 1991. – 192 с.

14. Оборудование для производства арматурных работ на предприятиях стройиндустрии: Справ./ Г.Н. Собко, В.А. Сафонов, И.С. Котовский и др. - К.: Будівельник, 1984. – 226 с.

15. Прыкин Б.В., Бойко В.Е., Дробот В.В. Технологическое проектирование арматурного производства. - К.: “Будівельник”, 1977. – 196 с.

16. Прикін Б.В., Борщ І.М., Коробкова О.М. Арматура і арматурні вироби у виробництві збірного залізобетону - К.: “Вища школа”, 1973. – 256 с.

17. Коваль.С.В. Арматура железобетонных конструкций: электронный конспект лекций. Каф.ПАТСМ ОГАСА, 2010, 92 с. (сайт кафедры ПАТСМ).

18. Коваль С.В., Савченко С.В. Методичні вказі­вки по виконанню контрольних та лабораторних ро­біт за курсом „Ме­талознавство та зварювання” для студентів заочної форми навчання Одеса: ОДАБА, 2006.-39 с.

19. Мулин Н.М. Стержневая арматура железобетонных конструкций. М.: Высшая школа, 1995.