Арматурный предварительнонапряженный элемент Советский патент 1980 года по МПК E04C5/08 E04G21/12 

Изобретение относится к арматур ным элементам для изготовления пред варительно-напряженных железобетонных конструкций, подверженных воздействию растягивающих эксплуатацио ных нагрузок. Известен арматурный предваритель но-напряженный элемент, содержащий примыкающие друг к другу сжатые стержни, расположенные вокруг них растянутые проволоки, концевые анке ры и изолирующие оболочки, закрепленные на растянутых проволоках,при этом последние установлены в продольных рпадин ах между сжатыми стер ними и объединены с ними в пучок посредством охватывающих их стяжек. 1. Известен также арматурный предварительно-напряженный элемент, содержащий объединенные в пучок сжатые стержни и растянутые проволоки с изолирующими оболочками и концевые анкеры, при этом растянутые проволоки установлены с примыканием друг к другу по всей длине, а сжатые стержни установлены в продольных впадинах между растянутыми проволоками 2. Однако эти арматурные элементы не предназначены для армирования железобетонных конструкций, подверженных воздействию значительных эксплуатационных нагрузок. Наиболее близким к изобретению является арматурный предварительнонапряженный элемент,содержащий один или несколько объединенных в пучок сжатых стержней, расположенные вокруг них растянутые стержни, кольцевые проволоки, установленные по длине элемента между сжатыми и растянутыми стержнями, наружные хомуты и концевые анкеры 3. Недостаток арматурного эд1емента в том, что он не обеспечивает одновременного и полного использования на растяжение всех сжатых и растянутых стержней на стадии разрушения бетона армир:)ванной элементом конструкции . Цель изобретения - обеспечение одновременного и полного использования На растяжение всех сжатых и растянутых стержней на стадии разрушения бетона армированной элементом конструкции. Для этого в арматурном предварительно-напряженном элементе, содержащем один или несколько объединенных в пучок сжатых стержней, расположенные вокруг них растянутые стерж ни, кольцевые прокладки, установленные по длине элемента между сжатыми и растянутыми стержнями, наружные хомуты и концевые анкеры, сжатые стержни выполнены из стали, предел упругости которой составляет 50-60% величины произведения модуля ее упру гости на заданную относительную вели чину предельной деформации удлинения элемента, а концевые анкеры закреплены неподвижно относительно концов сжатых стержней. На фиг, 1 изображен арматурный элемент, общий вид; на фиг. 2 - раз рез А-А на -фиг. 1 для варианта элемента с одним сжатым стержнем на фиг. 3 - то же, для варианта с пуч ком сжатых стержней; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 1. Арматурный элемент включает один или несколько сжатых стержней 1 заданного сечения, кольцевые прокладки 2, растянутые стержни 3 заданного сечения, неподвижные анкеры 4 и 5, замкнутые хомуты 6. Сжатые стержни 1 элемента, плотно примыкающие друг к другу по всей длине, выполнены из стали с пределом упругости, равным 50-60% величи ны произведения модуля упругости стали на заданную величину предельной деформации удлинения элемента. Кольцевые прокладки 2 расположены ,. поверх сжатых стержней 1 через равные промежутки по длине. Растянутые заданным усилием стержня 3 из высокопрочной арматуры расположены симметрично вокруг сжатых стержней 1 поверх кольцевых прокладок 2 и закреплены с помощью утолщенных головок 7 в неподвижных анкерах 4 и 5. Анкер 4 на одном конце элемента выполнен в виде сплошного диска, непосредственно упирающегося в торцы сжатых стержней 1 с вырезами 8 по окружности, и замкнутого кольца 9, фиксирующего положение концов растя нутых стержней 3 в вырезах 8. На другом конце элемента анкер 5 выпол нен в виде замкнутого кольца 9, дис ка 10 с вырезами 8 по окружности и сквозным резьбовым отверстием по центрз,, в котором расположены непод вижнаярезьбовая заглушка 11, упирающаяся внутренним концом в торцы сжатых стержней 1.. Замкнутые хомуты 6 расположены на каждом участке меж ду двумя соседними кольцевыми прокладками 2 и охватывают растянутые стержни 3 в пучки, диаметр которых меньше наружного диаметра кольцевых прокладок 2. Сборка армозлемента осуществляется в такой последовательности. Сначала на стержень или пучок стержня 1 одинаковой длины поочередно нанизывают прокладки 2 и хомуты 6. Затем стержни 3 продевают через хомуты 6, укладывают в вырезах проклаок 2 и закрепляют концами в анкеах 4 и 5. После этого в центральное резьбовое отверстие диска 10 анкера 5 ввинчивают заглушку 11 до упора в торцы стержней 1. Вращая заглsшIкy 11, стержня 3 растягивают до требуемых усилий натяжения с упором на торце стержней 1, которые при этом снимаются. По окончании натяжения стержней 3 выступающую из диска 10 часть заглушки 11 с головкой обрезают и оставшаяся ее часть обеспечивает неподвижность анкера 5 относительно торцов сжатых стержней 1 на все время эксплуатации элемента и тем самым исключает возможность передачи в последующем усилии с предварительно-напряженных стержней элемента на бетон конструкции. В таком состоянии элемент с предварительно растянутыми и сжатыми стержнями готов к использованию. В процессе эксплуатации конструкции в арматурном элементе выполненные из стали с заданным пределом упругости, предварительно сжатые стержни полностью теряют ранее созданные в них начальные сжимающие напряжения к моменту, когда с ростом растягивающих усилий деформации удлинения элемента достигают примерно половины заданного предельного значения. При дальнейшем увеличении растягивающих усилий в ранее сжатых стержнях элемента происходит изменение знака напряжений, т.е. возникновение уже . растягивающих напряжений, которые, возрастая, достигают заданной величины при разрушении конструкции. Формула изобретения Арматурный предварительно-напряженный элемент, содержащий один или несколько объединенных в пучок ежа- , тых стержней, (расположенные вокруг них растянутые стержни, кольцевые прокладки, установленные по длине элемента между сжатыми и растянутыми стержнями, наружные хомуты и концевые анкеры, отличающийс я тем, что, с целью обеспечения одновременного и полного использования на растяжение всех сжатых и растянутых стержней на стадии разрушения бетона армированной элементом конструкции, сжатые стержни выполнены из стали, предел упругости которой составляет 50-60% величины произведения ее модуля упругости на заданную относит ель ну-ю величину предельной деформации удлинения элемента, а концевые анкеры закреплены неподвижно относительно концов сжатых стержней.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе / / /1.Авторское свидетельство СССР по заявке №2506673/33,кл.Е 04 С 5/08, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2571791/33,

|сл. Е 04 С 5/08, 20.01.78.

3.Патент СЩА 2378584, КЛ. 52-230, опубЛик. 1945. Ч

и

Фиг.

А-А

Фиг. 2

Фиг. ft

А-А

Фие.&