Арматурный предварительно-напряженный элемент Советский патент 1980 года по МПК E04C5/08 E04G21/12 

Изобретение относится к арматурным элементам для изготовления предваритель но-напряженных железобетонных конструк ций.. Известен арматурный предварительнонапряженный элемент, содержащий предварительно сжатую арматуру посредс1 вО1мг скрепленного с ее концами pacTsmyToro сердечника, при этом сжатая арматура вьтопнена в вида расположенного вокруг сердечника пучка металлических стержней, скрепленных по длине между собой хомутами. На концах пучка установлены шайбы, а сердечник снабжен соединенными b шайбами анкером на одном конце пучка и на другом конце - натяжньтм при способлением l . , Известен также арматурный предварительно-напряженный элемент, содержащий примыкающие друг к другу сжатые сторж- ИИ, расположенные вокруг них растянутые проволоки, ксжцевые аркеры и изолирующие оболочки, установленные на сжатых стержнях 2. В этих арматурных элементах Не иоключено сцепле)нйе раст янутЬ1К Сёрдечника или проволок с бетоном, что снижает несущую способность армированных этими элементами железобетонных конструкций. Наиболее близким к изобретению является арматурный предварительно-напряженный элемент, содержащий объединенные в сжатые стержни.и растянутые проВолокй с изолирующими оболочками и установленные на концах пучка анкеры В таком арматурном элементе сжатые стержни примыкают друг к другу, а растянутые проволоки установлены в продольных впаданах между сжатыми стержнями, тем самым значительная часть поверхности сжатых стержней оказывается недоступной дпя контакта и сцепления с бетоном конструкций. Цель изобретения - увеличить площадь сцеплений сжат их стерЖней с бетоном. Для этого в арматурном предварительн(-напряженном элементе, содержащем объединенные в пучоксжатые стержни и растянутые проволоки с изолирующими оболочками, и установленные по концам анкеры, растянутые проволоки установлены в центральной части с примыкайием лруг к другу по всей длине, а сжатые стержни установлены с примыканием к каждой паре смежных растянутых проволок. На фиг, I показан предлагаемый аруматурный элемент, общий вид; на фиг. 2 дано сечение на фиг. 1 (вариант вы полнения арматурного элемента с двумя сжатыми стержнями и ааумя. растяжными проволоками); на фиг.. 3 - то же, арма турный элемент с тремя стержнями и тремя проволоками; на фиг. 4 то же, вариант с четьфьмя стержн51ми и четырьмя проволоками; на фиг. 5 показан анкер для регулирования усилий нат55жения проволок; на фиг, 6 дано сечение Б-Б на фиг. 5; на фиг, 7 - анкер для спуска натяжения проволок, на фиг. 8 - сечени В-В на фиг. 7. Арматурный элемент содержит растянутые высокопрочные проволоки 1 с И 3олирующими оболочками 2, сжатые высокопрочные стержни, 3, замкнутые хомуты 4 и анкеры 5 и 6 по концам. Растянутые проволоки 1 расположены вплотную рруг к рругу по всей длине и имеют изо лирующие оболочки 2 из тонкого слоя материала, способного обеспечить проскальзывание растянутых проволок в бе- .тоне при спуске натяжения. Сжатые стержни 3 одинаковой длины расположены вплотную к раст5шуть1М проволокам 1 по всей длине в наружных продольных впадинах между ними. По ко цам элемента растянутые проволоки 1 закреплены с помощью утолщенных головок 7 в анкерах 5 и 6, которые упираю ся в торцы сжатых стержней 3, пере давая на них усилия натяжения проволок 1. Через равные промежутки по длине элемента расположены замкнутые металлические хомуты 4, плотно обхватьюаю щне все стержни и проволоки в единый пупок, фиксируя их взаимное расположение в определенном порядке. Анкер 5 выполнен в виде металлической пластины 8 с отверстием для растянутьсх прополок 1. Анкер 6 выполнен в виде нарезного болта 9 со сквозным отверстием для проволок 1, гайки 10 и шайбы li в которую упираются утолщенные головк 7 проволок 1. С помощью гайки 10 про ЗВОДИТСЯ регулирование усилий и плавый спуск натяжения проволок 1 после абора бе.тоном конструкции требуемой прочности. Если в этом нет необходимости, то анкер 6 быть выполнен в виде двух параллельно расположенных пластин 8, жестко соединенных между собой перемычками 12. Спуск натяжения проволок в этом случае производится путем обрезки проволок 1 на открытом участке между пластинами 8. Сборка и предварительное напряжение арматурного элемента производятся в следу.ющей последовательности. Сначала проволоки или пучки проволок 1 одинаковой длины и одного диаметра с закрепленными в анкерах 5 и 6 концами, покрытые изолирующими оболочками 2, растягивают и закрепляют на упорах натяжного стенда. Затем стержни 3 одинаковой требуемой длины располагают вплотную к растянутым проволокам 1 в продольных наружных впадинах между ними. Пучок растянутых проволок 1 и ненапряженныж стержней 3 через равные промежутки по длине плотно обхватыва-. ют замкнутыми хомутами 4, которые мо-. гут быть выполнены из мягкой проволоки дааметром 1, 5-2,0 мм в несколько оборотов со скруткой концов Ш1И из замкнутых металлических колец, внутренний диаметр которых равен наибольшему .диа.метру поперечного сечения элемента. В тех случаях, когда между хомутами 4 и растянутыми проволоками 1 остаются зазоры, между ними укладываются прокладки 13 из любого твердого материала. После этого усилия натяжения проволок передают с упором натяжного стенда на торцы стержней 3, которые в результате сжимакзтся. В таком предварительно напряженном состоянии элемент с высокопрочны- . ми сжатыми стержнями и растянутыми провояоками укладывают в опалубку конструкция и затем производится бетонирование. После набора бетоном конструкции требуемой прочности, ослабляя гайку анкера 6 или перерезая концы проволок 1 на участке между пластинами 8, с проволок снимают напряжение, растяжения, а предварительные напряжения сжатия в стержнях 3 при этом передаются на бетон конструкции. Затем анкеры по концам элемента удаляют. Использование арматурного элемента позволяет повысить надежность анкеров- кй сжатых стержней в батоне конструкции за счет увеличения площади сцепления между ними и одновременно снизить сопротивление скольжению проволок при спуске натяжения за счет уменьшения площади сцепления проволок с окружающим, бетоном конструкции. Использование арматурного элемента в сжатых железобетонных конструкциях позволяет существенно повысить расчетные сопротивления арматуры сжатию, так как напряжения сжатия, возникающие в арматуре от действия внешних сил, сумм руются с величиной предварительных сжи маемых напряжений арматуры. Это позволяет использовать в сжатых кбнструкциях более высокопрочные виды арматуры и тем самым сократить ее расход. В изгибаемых железобетонных элемен тах, при использовании арматурного элемента в сжатой зоне, усилия в предварительно сжатой арматуре создают момент внутренних сил в направлении, обратном моменту внешних сил, в результате чего повышается трещиностойкость и умень шаются деформации конструкций. Во всех случаях использование армату ного элемента в сжатых от действия вне них сил частях сечений железобетонных конструкций любого назначения приводит к разгружению бетона конструкции в этих частях и снижению степени его напряженно-деформированного состояния. Формула изобретения Арматурный предварительно-напряженный элемент, содержащий объединенные в пучок сжатые стержни и растянутые проволоки с изолирующими оболочками, установленные по концам пучка анкеры, отличающийся тем, что, с целью увеличения площади сцепления сжатых стержней с бетоном, растянутые проволоки установлены в центральной части пучка с примыканием друг к другу по всей длине, а сжатые стержни установлены с примыканием к каждой паре смежных растянутых проволок. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2451897/33, кл. Е 04 С 5/08, 1977. 2.Патент США № 2378584, кл. 52-230, 1945. 3.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2506673/33, кл. Е 04 С 5/08, 1977.

АА

/iA

fB - S

х х

г

5

Фиг.5

Фиг.Ь

Фиг 6

;V.. Г

12

U2.7

16

Фиг.8