ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОН Российский патент 1994 года по МПК E04C5/08 

Изобретение относится к строительству, к предварительно напряженным железобетонным конструкциям со струнной арматурой.

Известен предварительно напряженный железобетон со струнным каркасом в виде замкнутой нити, где струнная арматура с вертикальным расположением петель натянута на внутренние анкеры в виде поперечного стержня, закрепленного на консольной части штырей, расположенных на поддоне формы и на продоль- ных бортах формы (авт. св. N 61894, кл. Е 04 С 5/08, 1941).

Недостатком этого предварительно напряженного железобетона является то, что он имеет малую прочность, трещиностойкость и малую несущую способность, а также низкопроизводительна технологичность и не очень надежен процесс натяжения арматуры, так как конструкция фиксатора и анкера не создают надежного крепления анкера на фиксаторе, в связи с чем данный предварительно напряженный железобетон не получил распространения на практике.

Наиболее близким по технологической сущности является предварительно напряженный железобетон, где каркас из струнной арматуры в виде цельных замкнутых нитей натянут на внутренние анкеры, расположенные по концам изделия в два ряда по высоте изделия и по всей его ширине с натяжением арматуры по длине изделия (заявка N 4478965, 1.09.1988).

Однако железобетон, армированный таким образом, не очень пригоден для таких изделий, как мостовая балка, балка подкранового пути, так как он имеет малую несущую способность, трещиностойкость, жесткость, прочность.

Цель изобретения - повышение несущей способности, трещиностойкости, жесткости, прочности, сокращение расхода металла, бетона, уменьшение напряжения зоны анкеровки арматуры концевой части изделия.

Цель достигается тем, что в предварительно напряженном железобетоне, состоящем из термообработанного раствора бетона, имеющего форму заданной конструкции, каркаса из струнной замкнутой арматуры, натянутой на внутренние анкеры, внутренних анкеров, расположенных по концам изделия, внутренние анкеры концевых частей изделия расположены в два, три и более рядов по высоте изделия с натянутой на них струнной арматурой, а нижняя часть предварительно напряженного железобетона (ПНЖ) снабжена внизу промежуточными внутренними анкерами, расположенными в два, четыре, шесть и т.д. рядов по длине изделия с натянутыми на них дополнительно укороченными горизонтальными отрезками арматуры между промежуточными анкерами и удлиненными отрезками арматуры, натянутыми как горизонтально, так и наклонно от крайних анкеров одной половины изделия до промежуточных анкеров другой половины изделия, где концевые анкеры второго, третьего и последующих рядов, а также и промежуточные анкеры расположены по всей ширине изделия и выполнены отдельно, создавая возможность свободного изъятия из них фиксаторов. Концевые анкеры первого, второго, третьего и последующих рядов по высоте изделия соединены между собой.

На фиг. 1 показан предварительно напряженный железобетон (балка) с пятью рядами внутренних концевых анкеров по высоте изделия, четырьмя рядами внутренних концевых анкеров по высоте изделия, четырьмя рядами внутренних анкеров по ширине изделия и двумя рядами промежуточных внутренних анкеров с навитой на них замкнутой струнной арматурой; на фиг. 2 - то же, вид с торца.

Предварительно напряженный железобетон, например балка, состоит из термически обработанного раствора бетона 1, из внутренних концевых анкеров 2 (фиг. 1, 2) нижнего ряда, внутренних концевых анкеров 3 (фиг. 1, 2) второго, третьего, четвертого, пятого рядов по высоте изделия, внутренних промежуточных анкеров 4 (фиг. 1), струнного каркаса арматуры 5 (фиг. 1), натянутого на внутренние анкеры 2 нижнего ряда, нижнего ряда, нижнего, дополнительного горизонтального отрезка каркаса арматуры 6 (фиг. 1) горизонтальных струнных каркасов 7 арматуры, намотанной на концевые анкеры 2-го, 3-го, 4-го, 5-го рядов, струнных наклонных каркасов 8 (фиг. 1) арматуры, натянутых на концевые анкеры 3 одного конца изделия и на промежуточные анкеры 4 (фиг. 1) второй половины изделия.

Для изготовления струнного каркаса используют высокопрочную проволоку ВП ГОСТ 7348-81 любого диаметра, который предусмотрен по расчетам изделий. Навивание арматуры осуществляют с помощью намоточно-натяжной машины, оснащенной механизмом регулировки силы натяжения арматуры, выполненным по авт. св. N 1240861.

Внутренние анкеры 2 (фиг. 1) выполняют по авт. св. N 1052638, анкеры 3 - по авт. св. N 1090829, промежуточные анкеры 4 - по авт. св. N 1052638, а крайний анкер и последние каждого ряда для закрепления на них начала или конца арматуры выполняют по авт. св. N 1377358.

Что касается схемы навивки арматуры с сохранением замкнутой нити, то вариантов исполнения их может быть неограниченное количество. Это все зависит от длины изделия, его несущей способности, диаметра применяемой арматуры, нормативного сопротивления арматуры, коэффициента натяжения арматуры.

Применение внутренних анкеров 2, 3 (фиг. 1) и струнной арматуры создает возможность за счет сохранения замкнутой нити арматуры и напряженных петель на анкерах изменить характер работы арматуры в бетоне, где арматура работает на разрыв. Это дает возможность более полного использования свойства арматурной стали, натягивая ее на 0,7-0,75 бар, и использования более прочных сортов арматуры.

Применение внутренних промежуточных анкеров 4 создает возможность навить на них часть дополнительных промежуточных витков арматуры в средней части изделия, повышая прочность, жесткость и трещиностойкость изделия. Применение внутренних анкеров 3 двух верхних рядов и струнного каркаса 7 арматуры, намотанного на них, создает возможность на концевых анкерах 2, 4 нижнего ряда натянуть большее количество витков арматуры, что способствует повышению несущей способности изделия, избегая прогиба средней части изделия вверх.

Применение промежуточных анкеров 4 (фиг. 1) и навитой на них дополнительной арматуры способствует уменьшению напряжения зоны анкеровки арматуры концевой части изделия. Использование более прочной арматуры и более полное использование ее механических свойств создает возможность сокращения расхода арматуры - металла, уменьшения габаритов изделия, сохраняя их необходимые механические свойства, сокращая также расход бетона. Благодаря соединению анкеров как по высоте, так и по ширине изделия повышается жесткость и прочность изделия.

Конструкция из предварительно напряженного железобетона включает термообработанный раствор бетона и каркас струнной замкнутой арматуры. Каркас натянут на внутренние анкера. Анкера расположены по концам изделия в несколько рядов по его высоте. Нижняя часть конструкции из предварительно напряженного железобетона снабжена промежуточными анкерами. Промежуточные анкера также расположены рядами по длине изделия. Дополнительные отрезки арматуры натянуты на промежуточные и концевые анкера каждой половины изделия. Промежуточные и концевые анкера выполнены с возможностью свободного изъятия из них фиксаторов. 2 ил.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОН, состоящий из термообработанного раствора бетона, имеющего форму заданной конструкции из каркаса струнной замкнутой арматуры, натянутой на внутренние анкера, внутренних анкеров, расположенных по концам изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности, трещиностойкости, жесткости, прочности, сокращения расхода металла, бетона, уменьшения напряжения зоны анкеровки арматуры концевой части изделия, он снабжен концевыми анкерами, расположенными в два, три, четыре и более рядов по высоте изделия с натянутой на них струнной арматурой, а нижняя часть предварительно напряженного железобетона снабжена внутренними промежуточными анкерами, расположенными в два, четыре, шесть и т. д. рядов по длине изделия с натянутыми на них дополнительно укороченными горизонтальными отрезками арматуры между промежуточными анкерами и удлиненными отрезками арматуры, натянутыми как горизонтально, так и наклонно от крайних анкеров одной половины изделия до промежуточных анкеров другой половины изделия, причем концевые анкера второго, третьего и последующих рядов, а также промежуточные анкера расположены по всей ширине изделия и выполнены отдельно, создающие возможность свободного изъятия из них фиксаторов, концевые анкера первого, второго, третьего и последующих рядов по высоте изделия соединены между собой.