Виды анкеров напрягаемой арматуры

Анкеровка проволочной арматуры:

1)

Рис. 68

2)

Рис. 69

3)

Рис.70

Для непрерывного армирования.

Проволока В1200÷В1500 требует дополнительной анкеровки.

В горячем состоянии выполняется несколько анкеров на длине.

Рис. 71

Прижимные устройства

Рис. 72

При групповом натяжении арматуры: канаты, пучки применяют следующие анкеры:

Гильзо-стержневой заводского изготовления.

Рис. 73

Рис. 74. Анкер стаканного типа

Клиновые применяются с использованием домкратов двойного действия.

Рис. 75

I камера – натяжение арматуры.

II камера – запрессовывание конической пробкию

Анкеровка стержневой арматуры

Если арматура допускает сварку, то применяются следующие виды анкеров:

1. приварка коротышей (обрезков труб)

рис. 76

2. в заводских условиях – шайбы

рис. 77

3. Если арматура не допускает сварку, то на нарезают резьбу и надевают гайку.

рис. 79

4) трехкулачковый захват.

Лекция 10.

1. Величина предварительного напряжения.

2. Виды потерь в напрягаемой арматуре.

3. Определение напряжения в бетоне от обжатия напрягаемой арматур.

Величина предварительного напряжения

Чем выше предварительное напряжение, тем выше эффект от обжатия.

Высокие напряжения в арматуре могут привести к обрыву ее.

Малая величина предв

арительного напряжения может свести на нет эффект обжатия за счет потерь в напрягаемой арматуре.

Поэтому величину предварительного напряжения назначают на определенном интервале на основании опыта проектирования.

Предварительные напряжения арматуры σ_sp принимают не более:

- для арматуры классов А540, А600, А800, А1000 - 0,9R_s,n;

- для арматуры классов Вр1200 - Вр1500, К1400, К1500 - 0,8R_s,n.

Кроме того, для любых классов арматуры значение σ_sp принимают не менее 0,3R_s,ⁿ.

Виды потерь в напрягаемой арматуре

Величина σ_sp не остается постоянной, меняется с течением времени. При расчете предварительно напряженных конструкций следует учитывать снижение предварительных напряжений вследствие потерь предварительного напряжения - до передачи усилий натяжения на бетон (первые потери) и после передачи усилия на бетон (вторые потери).

Первые потери предварительного напряжения включают потери от релаксации предварительных напряжений в арматуре (Δσ_sp1), потери от температурного перепада при термической обработке конструкций (Δσ_sp2), потери от деформации анкеров (Δσ_sp3) и деформации формы (Δσ_sp4).

Вторые потери предварительного напряжения включают потери от усадки (Δσ_sp5) и ползучести бетона (Δσ_sp6).

Δσ_sp1 - потери от релаксации напряжений арматуры:

- для арматуры классов А600, А800 и А1000 при способе натяжения:

механическом - Δσ_sp1 = 0,1σ_sp - 20;

электротермическом - Δσ_sp1 = 0,03σ_sp;

- для арматуры классов Вр1200 - Вр1500, К1400, К1500 при способе натяжения:

механическом -

электротермическом - Δσ_sp1 = 0,05σ_sp.

Для арматуры класса А540 - Δσ_sp1 = 0,0.

Здесь σ_sp принимается без потерь в МПа. При отрицательных значениях Δσ_sp, их следует принимать равными нулю.

Δσ_sp2 - потери от температурного перепада Δt, определяемого как разность температур натянутой арматуры в зоне нагрева и устройства, воспринимающего усилия натяжения, °С, принимаются равными

Δσ_sp2 =1,25Δt (МПа).

При отсутствии точных данных допускается принимать Δt = 65°.

Δσ_sp3 - потери от деформации стальной формы (упоров) при неодновременном натяжении арматуры на форму:

где n - число стержней (групп стержней), натягиваемых не одновременно;

Δl - сближение упоров по линии действия усилия Р, определяемое из расчета деформации формы;

l - расстояние между наружными гранями упоров.

При отсутствии данных о конструкции формы и технологии изготовления допускается принимать Δσ_sp3 =30 МПа.

При электротермическом способе натяжения арматуры потери от деформации формы не учитываются.

Δσ_sp4 - потери от деформации анкеров, расположенных у натяжных устройств:

где Δl - обжатие анкеров или смещение стержня в зажимах анкеров;

l - расстояние между наружными гранями упоров.

При отсутствии данных допускается принимать Δl = 2 мм.

При электротермическом способе натяжения потери от деформации анкеров не учитываются.

Сумма первых потерь напряжения:

Δσ_sp(1) = Δσ_sp1 + Δσ_sp2 + Δσ_sp3 + Δσ_sp4

Δσ_sp5 - потери от усадки бетона определяют по формуле

Δσ_sp5 = ε_b,shE_s,

где ε_b,sh - деформация усадки бетона, принимаемая равной:

0,0002 - для бетона классов В35 и ниже;

0,00025 - для бетона класса В40;

0,0003 - для бетона классов В45 и выше.

Δσ_sp6 - потери напряжений в рассматриваемой напрягаемой арматуре (S или S') от ползучести бетона определяют по формуле

где φ_b,сr - коэффициент ползучести бетона;

α - коэффициент приведения арматуры к бетону, равный α = E_s/E_b;

μ_sp- коэффициент армирования, равный А_spj /А, где А и А_spj -площади поперечного сечения соответственно элемента и рассматриваемой напрягаемой арматуры (A_sp или A'_sp);

σ_bp - напряжение в бетоне на уровне центра тяжести рассматриваемой напрягаемой арматуры, определяемое как для упругих материалов по приведенному сечению согласно формуле

-P₍₁₎ - усилие предварительного обжатия с учетом первых потерь, равное

P₍₁₎ = (A_sp + A'_sp)(σ_sp - Δσ_sp(1))

здесь Δσ_sp(1) - сумма первых потерь напряжения;

e_0p1 - эксцентриситет усилия P₍₁₎ относительно центра тяжести приведенного сечения элемента, равный

Сумма вторых потерь напряжения:

Δσ_sp(2) = Δσ_sp5 + Δσ_sp6

Полные потери предварительного напряжении Δσ_sp = Δσ_sp(1) + Δσ_sp(2) принимаются не менее 100 мПа.

Напряжение в бетоне от предварительного напряжения арматуры σ_bp необходимо знать при расчетах по раскрытию трещин, закрытию трещин, прогибов и в некоторых других случаях.

При расчете используются следующие допущения:

- при обжатии бетон и арматура работают совместно, удлинения равны, поэтому рассматривается приведенное сечение.

- усилия во всей напрягаемой и ненапрягаемой арматуре рассматриваются как внешнее воздействие.

σ_sA_s, σ_s'A_s' – ненапрягаемая арматура, напряжение от усадки бетона.

σ_spA_sp, σ_sp'A_sp' – напрягаемая арматура.

y – положение центра тяжести сечения

h – высота сечения

a_sp, a_sp' – защитный слой для напрягаемой арматуры

a_s, a_s' – защитный слой для ненапрягаемой арматуры

e_op – эксцентриситет от приложенной силы обжатия Р.

Геометрические характеристики приведенного сечения определяются по формулам:

площадь приведенного сечения

A_red =A + aA_sp+ aA'_sp + aA_s + aA'_s;

расстояние от центра тяжести приведенного сечения до растянутой в стадии эксплуатации грани

где S - статический момент сечения бетона относительно растянутой грани;

момент инерции приведенного сечения относительно его центра тяжести

где y_sp = y - а_р; y'_sp = h - a'_p – у; y_s = y - a_s; y'_s = h - a'_s – у

Усилие предварительного обжатия бетона с учетом полных потерь напряжений Р и эксцентриситет его приложения е_0р относительно центра тяжести приведенного сечения определяются по формулам:

где σ_s и σ'_s - сжимающие напряжения в ненапрягаемой арматуре соответственно S и S', вызванные усадкой и ползучестью бетона и численно равные сумме потерь напряжений от усадки и ползучести бетона Δσ_sp5 + Δσ_sp6;

σ_sp2 и σ'_sp2 - предварительные напряжения арматуры соответственно S и S' с учетом всех потерь;