Виды армирования предварительно-напряженных конструкций и способы натяжения арматуры

Армирование предварительно-напряженных конструкций может выполняться двумя способами.

В первом случае арматуру перед укладкой бетона натягивают, бетонируют конструкцию при натянутой арматуре и после отвердевания бетона натяжные приспособления снимают. При этом сжатие бетона достигается за счет сцепления между стремящимися сжаться арматурными стержнями и бетоном. Такой бетон, равномерно армированный в зоне растяжения стальными проволоками, называют также струнобетоном (рис. 56,а).

Для того чтобы предварительно (перед бетонированием) натянуть арматурный стержень, один конец его обычно неподвижно закрепляют, а ко второму концу прикладывают растягивающее усилие.

виды армирования предварительно-напряженных конструкций и способы натяжения арматуры
Рис. 56. Виды армирования предварительно-напряженных конструкций и способы натяжения арматуры: а — струнобетоиные балки различных сечений; б — балка перед растяжением арматуры; в — балка после растяжения арматуры со вложенными шайбами; г — схема установки гидравлического домкрата на конце балки (план): 1 — анкерная колодка; 2 — захват; 3 — траверсная балка; 4 — домкрат; 5 — арматурный пучок; 6 — анкерная шайба; д — анкерная шайба; е — общий вид механического домкрата с электроприводом: 1 — ходовая тележка; 2 — электродвигатель; 3 — натяжной механизм; 4 — подъемное устройство; 5 — рама натяжного механизма; 6 — упорное устройство; ж — разрез гидравлического домкрата: 1 — гайковерт; 2 — шток; -3 — шестеренчатая передача; 4 — поршень; 5 — гидроцнлнндр; 6 — ось шестерни; 7 - ручка; 8 — маховичок; 9 — место конца стержня
Простейший метод растяжения заключается в том, что на концы арматурного стержня, имеющие винтовую резьбу, навинчиваются гайки, и одну из гаек вручную затягивают гаечным ключом. По мере растягивания (удлинения) стержня, под гайку подкладываются шайбы, как это показано на рис. 56,в.

В настоящее время такой медленный и трудоемкий способ заменяют механизированным, при котором растяжение стержня до необходимого усилия производится специальным домкратом.

На рис. 56,а показано место расположения домкрата в установке для предварительного натяжения арматуры. Домкрат 4 размещают между металлической формой, в которой будет бетонироваться изделие, и специальной траверсной балкой 3. При работе домкрата приводится в движение траверсная балка с прикрепленными к ней захватами или зажимами 2, в которые закладываются отдельные арматурные стержни или пучки стержней.

Для растяжения применяются как механические, так и гидравлические домкраты.

Общий вид механического домкрата с электроприводом приведен на рис. 56,е. Тележка / служит для облегчения передвижения домкрата вдоль установленных металлических форм с приготовленной для натяжения арматурой. Натяжной механизм 3, расположенный в центре конструкции домкрата и укрепленный на раме 5, может подниматься и опускаться при помощи специального устройства 4. Рама снабжена упорными устройствами 6, упираемыми при работе домкрата в стенку металлической формы.

Операция по натяжению арматуры производится в последовательности, описанной ниже. Тележка домкрата и натяжной механизм устанавливаются так, чтобы ось натяжного механизма совпадала с осью натягиваемого стержня или пучка стержней. После этого арматурный стержень закрепляют в зажимах и включают электродвигатель 2. Через вал червяка вращение передается червячной шестерне. При вращении шестерни натяжной винт движется поступательно, производя натяжение арматуры.

Домкраты описанной конструкции могут развивать натягивающее усилие до 10 г.

Более мощными и удобными являются гидравлические домкраты. На рис. 56,ж показан разрез гидравлического домкрата усилием до 50 т для натяжения арматуры. Для того чтобы растягиваемый стержень мог быть присоединен к домкрату, он должен иметь на конце резьбу с навинченной на нее гайкой.

При  надевании домкрата    на  подготовленный  стержень, шток 2, находящийся в корпусе домкрата, вращением маховичка 8 навинчивается своим резьбовым концом на конец стержня, и при этом    находящаяся    на    стержне    гайка    входит    в    отверстие гайковерта 1.  Шток    навинчивается    до    тех  пор, пока поршень 4 не упрется в гидроцилиндр 5 домкрата (такое положение поршня показано на рисунке). После этого в цилиндр начинают нагнетать масло; поршень, отходя назад под давлением масла, упирается в заплечики штока и тянет его вместе с привинченным арматурным стержнем.  Степень натяжения  стержня определяется по показаниям манометра. Когда натяжение стержня достигает необходимой величины, гайка подкручивается гайковертом до упирания в анкерную шайбу и удерживает затем стержень после снятия домкрата в натянутом (напряженном) состоянии до укладки в форму бетонной смеси и ее затвердевания.

Вращение гайковерту передается через шестеренчатую передачу 3 при вращении гаечным ключом оси 6 одной из шестеренок, находящейся в корпусе ручки 7.