Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Состояние вопроса и задачи исследования 10
1.1. Конструкции равного сопротивления 10
1.2. Железобетонные элементы со смешанным армированием 12
1.3. Железобетонные элементы с комбинированным преднапряжением 21
1.4. Задачи исследования 38
Глава 2. Железобетонные конструкции равного сопротивления с комбинированным преднапряжением 40
2.1. Пути создания конструкции равного сопротивления 40
2.2. Предлагаемые решения железобетонных преднапряженных балок равного сопротивления 43
2.3. Железобетонные преднапряженные плиты покрытий равного сопротивления 52
2.4. Стропильная предварительно напряженная железобетонная балка равного сопротивления 59
2.5. К определению прогибов железобетонных балок переменного сечения вдоль пролета 62
Выводы по главе 2 64
Глава 3. К расчету и проектированию железобетонных элементов с комбинированным преднапряжением и смешанным армированием 67
3.1. Общие сведения 67
3.2. Определение коэффициента смешанного армирования 67
3.3. Предельные напряжения в арматуре железобетонных элементов со смешанным армированием 71
3.4. Граничная высота сжатой зоны железобетонного элемента при смешанном армировании и комбинированном преднапряжении 73
3.5. Предварительно напряженная железобетонная балка со смешанным армированием 77
Выводы по главе 3 79
Глава 4. Влияние основных факторов на сопротивление изгибу железобетонных элементов со смешанным армированием 81
4.1. Постановка задачи 81
4.2. Регрессионные зависимости технических характеристик железобетонных изгибаемых элементов от основных факторов 82
4.3. Анализ степени влияния основных факторов на характеристики железобетонных элементов со смешанным армированием 90
Выводы по главе 4 99
Основные выводы 102
Литература 106
Приложения: Акты о внедрении результатов работы 120
- Железобетонные элементы со смешанным армированием
- Предлагаемые решения железобетонных преднапряженных балок равного сопротивления
- Предельные напряжения в арматуре железобетонных элементов со смешанным армированием
- Регрессионные зависимости технических характеристик железобетонных изгибаемых элементов от основных факторов
Введение к работе
Железобетонные изгибаемые элементы наиболее распространенный вид строительных конструкций.
Железобетонные балки и плиты являются основными конструкциями при строительстве зданий и сооружений различного назначения.
Разнообразие их конструктивных решений весьма велико. Они отличаются формой поперечных сечений, пролетами, видами армирования и пред-напряжения, классами арматуры и бетона и др.
Постоянное совершенствование конструктивных решений железобетонных изгибаемых элементов приводит к повышению их технико-экономических показателей.
Этот процесс продолжается и в настоящее время, вскрываются новые резервы для повышения эффективности железобетонных балок и плит. Учитывая огромные объемы их применения в современном строительстве, даже небольшое сокращение расхода материалов, особенно арматурной стали, при совершенствовании конструктивных решений приводит к значительной экономии материальных и денежных затрат.
В связи с этим задача дальнейшего развития и повышения эффективности железобетонных балок и плит является весьма актуальной.
В изгибаемых железобетонных элементах, как правило, усилия вдоль оси распределяются неравномерно. В однопролетных свободно опертых балках и плитах изгибающие моменты на приопорных участках обычно существенно меньше, чем на средних. Однако предварительно напряженная высокопрочная арматура в таких элементах, подобранная по усилию в среднем сечении, протягивается на всю его длину от одного торца до другого. В ре-
5 дроблению бетона на торцах и образованию не закрывающихся трещин на верхней грани от усилия обжатия.
Наиболее рациональным видом конструкции, как известно, являются элементы равного сопротивления, во всех сечениях которых отношения момента от внешних нагрузок к моменту от внутренних усилий является постоянным - в них нет излишних запасов прочности. Такие элементы наиболее рентабельны и экономичны, по крайней мере по расходу материалов.
Создание элементов равного сопротивления из железобетона, особенно при наличии предварительно напряженной высокопрочной арматуры, проблематично. Тем не менее приблизиться к такому решению возможно и к этому надо стремиться.
Решению этой актуальной задачи и посвящена данная диссертационная работа. Она выполнялась по общероссийской программе "Архитектура и строительство" на 2003-2004 годы по теме № 211.03.01.357 "Разработка новых эффективных конструктивных решений стропильных и междуэтажных железобетонных балок с комбинированным преднапряжением".
Работа выполнялась на кафедре железобетонных и каменных конструкций Ростовского государственного строительного университета под руководством заслуженного деятеля науки и техники России, Почетного члена Ростовской академии архитектуры и строительных наук, доктора технических наук, профессора Р.Л. Маиляна.
Цель диссертационной работы:
разработка новых конструктивных решений железобетонных балок и плит равного сопротивления с комбинированным преднапряжением и смешанным армированием, отличающихся высокой эффективностью;
- установление степени влияния основных факторов на сопротивление изгибу предварительно напряженных железобетонных элементов со смешанным армированием.
Научная новизна работы:
предложено новое конструктивное решение железобетонных балок с комбинированным преднапряжением, имеющих в продольном направлении ступенчатый профиль, позволяющий обрывать предварительно растянутую высокопрочную арматуру растянутой зоны и предварительно сжатую арматуру сжатой зоны в пролете в соответствии с эпюрой моментов, что максимально приближает балки к наиболее рациональному решению - к элементам равного сопротивления (патент России № 30372);
предложены новые конструкции железобетонных предварительно напряженных плит покрытия пролетом 12 м типа ИГГ и "2Т" со ступенчатыми продольными ребрами и обрывами преднапряженной арматуры в пролете;
разработана конструкция стропильной предварительно напряженной железобетонной балки равного сопротивления двутаврового сечения с полигональным верхним поясом;
разработана предварительно напряженная железобетонная балка с параллельными поясами со смешанным армированием и обрывами высокопрочной ненапрягаемой арматуры в пролете;
эффективность использования продольной рабочей арматуры в железобетонных элементах предлагается оценивать коэффициентом tj = Ам/Ат,
где Ам и Ат - площади эпюры моментов соответственно от внешних сил и внутренних усилий (эпюры материалов);
в предложенных конструктивных решениях железобетонных балок снижение расхода основной рабочей арматуры составляет от 8...10% до 18...30%, а в плитах - от 9 до 14% в сравнении с существующими конструкциями. Коэффициент эффективности использования основной арматуры т\ повышен в балках с 0, 58 до 0,8, а в плитах - с 0,64 до 0,83;
для уточнения расчета железобетонных изгибаемых элементов ступенчатого профиля с комбинированным преднапряжением и смешанным армированием по прочности и деформациям даны рекомендации по определению
7 граничной высоты сжатой зоны бетона для элементов с предварительно сжатой арматурой, по вычислению коэффициента смешанного армирования Кр, по определению прогиба при ступенчатом профиле элемента и др.;
на основе математического планирования 5-ти факторного полного трехуровневого численного эксперимента получены регрессионные зависимости прочности, деформативности и трещиностойкости предварительно напряженных железобетонных изгибаемых элементов от классов арматуры и бетона, процентов армирования растянутой и сжатой зон и коэффициента смешанного армирования;
установлена степень влияния каждого из указанных факторов на технические характеристики железобетонных балок.
Автор защищает:
предложенные конструктивные решения железобетонных балок и плит с комбинированным преднапряжением, смешанным армированием, со ступенчатым профилем вдоль пролета и обрывами преднапряженной арматуры в пролете, с ломанным верхним поясом, которые обеспечивают максимальное приближение конструкций к элементам равного сопротивления;
рекомендации, уточняющие расчет по прочности и деформациям железобетонных изгибаемых элементов с комбинированным преднапряжением и смешанным армированием;
регрессионные зависимости прочности, деформативности и трещиностойкости преднапряженных железобетонных изгибаемых элементов со смешанным армированием от основных факторов;
данные о степени влияния классов арматуры и бетона, процентов армирования сечения и коэффициента смешанного армирования на прочность, трещиностойкость и прогибы железобетонных преднапряженных балок со смешанным армированием.
8 Достоверность выводов и рекомендаций обеспечена высоким уровнем статистической надежности результатов, полученных при обработке большого количества данных численных экспериментов с изменением в широких пределах варьируемых факторов.
Практическое значение и внедрение результатов работы
Разработанные новые конструктивные решения железобетонных балок и плит с комбинированным преднапряжением и смешанным армированием, приближающимся к элементам равного сопротивления, отличаются высокими технико-экономическими показателями. Их широкое внедрение в строительную практику позволит сэкономить значительные объемы материалов, особенно дорогостоящую высокопрочную стальную арматуру.
Предложенные конструктивные решения и рекомендации приняты и внедряются в практику Северокавказским научно-исследовательским и проектным институтом "СевкавНИПИагропром", Кабардино-Балкарским проектным институтом ОАО РЦП «КАББАЛКЦЕНТРПРОЕКТ».
Результаты исследования внедрены в учебный процесс в Ростовском государственном строительном университете, Ростовской государственной академии архитектуры и искусств, Кабардино-Балкарском государственном университете, Кабардино-Балкарской сельскохозяйственной академии.
Апробация работы и публикации
Основные положения диссертации опубликованы в 10 статьях автора.
Материалы диссертации доложены на Ш Международной научно-практической конференции "Бетон и железобетон в третьем тысячелетии" (2004 г.), Международной научно-практической конференции "Строительст-во-2003" (г. Ростов-на-Дону, 2003 г.), Международной научно-практической конференции "Строительство-2004" (г. Ростов-на-Дону, 2004 г.), научно-
9 технической конференции Кабардино-Балкарского государственного университета (г. Нальчик, 2004 г.).
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, 4 глав, основных выводов, списка литературы (135 наименования) и приложений.
Диссертация изложена на 126 страницах, включая 28 рисунков и 15 таблиц.
Железобетонные элементы со смешанным армированием
Конструкции со смешанным армированием за последние годы все более привлекают внимание исследователей и специалистов, что связано с открывающимися перспективами повышения эффективности предварительно напряженных железобетонных конструкций в современном строительстве. Принципиальной особенностью железобетонных конструкций со смешанным армированием является то, что в них часть продольной арматуры натяжению не подвергается. Это позволяет предусматривать обрывы ненапрягаемой арматуры в пролете в соответствии с эпюрами внутренних усилий, что в конечном счете имеет целью снизить расход стали.
Эти конструкции, в отличие от обычных предварительно-напряженных обладают большей податливостью и способностью к энергопоглощению, что особенно важно при строительстве в сейсмичных районах. В конструкциях со смешанным армированием благодаря уменьшению усилия обжатия, существенно снижаются потери от кратковременной и длительной ползучести бетона. Появляется возможность снижения класса бетона и передаточной прочности, облегчения арматурных работ. Это ведет к уменьшению трудоемкости изготовления и технологической энергоемкости конструкций.
Изучению особенностей смешанного армирования посвящены работы Артемьева В.П., Бердичевского Г.И., Гвоздева А.А., Головина Н.Г., Гущи Ю.П., Дмитриева С.А., Калашникова Н.А., Клименко Ф.Е., Маиляна Р.Л., Санникова К.В., Стасюка М.А., Трифонова И.А. и др. В дальнем зарубежье этот вопрос рассматривался в работах Абелеса П., Бахмана X., Босса Д., Думитриеско Д., Иноматы С, Леонгарда Ф., Окады К. и др.
Следует отметить, что до 80-х годов 20-го века эти конструкции не имели единой терминологии. Так, ряд зарубежных авторов в своих работах употребляют термин «частично преднапряженные элементы», в котором подразумевается преднапряженные элементы, содержащие ненапрягаемую рабочую арматуру любого класса. В некоторых исследованиях такие элементы называются элементами третьего класса. Другие авторы не применяют специальных терминов, а называют их преднапряженными элементами, содержащими ненапрягаемую арматуру.
В нашей стране в основном принято употреблять термин «смешанное армирование» [1,31,40,44,49,60]. Автор в настоящей работе также употребляет термин «смешанное армирование». Термин «смешанное армирование» более объективно отражает характеристики армирования этих конструкций. Сочетание напрягаемой и ненапрягаемой арматуры разных классов (как в обычных с физическим пределом текучести, так и высокопрочных арматурных сталей с условным пределом текучести) в одном элементе вполне отвечает вышеуказанному термину.
В элементах со смешанным армированием для количественной оценки относительного усилия, воспринимаемого преднапряженной частью арматуры, вводится понятие коэффициента смешанного армирования Кр.
В частности, для изгибаемых элементов под понятием смешанного армирования понимается отношение усилия, воспринимаемого преднапряженной арматурой растянутой зоны, к усилию, воспринимаемому всей арматурой той же зоны
Asp — площадь сечения напрягаемой арматуры, As - площадь сечения ненапрягаемой арматуры.
В элементах, где в качестве ненапрягаемой арматуры используются низкопрочные стали с физическим пределом текучести в формуле (1.4) второй член знаменателя aojA, заменяется ОрсАа.
Наибольшая эффективность элементов со смешанным армированием достигается в тех случаях, когда напряжения в арматуре в предельном состоянии достигают своих расчетных сопротивлений, как в арматуре, подвергаемой преднапряжению, так и в ненапрягаемой. Это достигается при соответствующих значениях высоты сжатой зоны элемента, уровня предварительного напряжения osp/ 00,2 , а также минимально допустимого значения коэффициента смешанного армирования Кр. Последнее должно приниматься таким, чтобы удовлетворялись требования по ширине раскрытия трещин. Из отмеченных условий следует подбирать также сочетания классов преднапряженной и ненапрягаемой арматуры.
В нашей стране элементы со смешанным армированием широкое применение нашли при изготовлении конструкций стоек ЛЭП, мачтах и других подобных конструкциях, имеющих переменное значение по высоте. Однако, как известно из практики строительства, существует ряд преднапряженных конструкций, в которых ненапрягаемая арматура устанавливается по конструктивным соображениям, но не учитывается при расчете. Очевидно, что если такие конструкции рассчитывать как со смешанным армированием, то появляется резерв экономии стали. Примером может служить армирование нижнего пояса фермы ненапрягаемой арматурой для восприятия нагрузок в стадии изготовления, транспортирования и монтажа, которая могла быть учтена в расчете на эксплуатационные нагрузки.
Изучение элементов со смешанным армированием в нашей стране привлекало исследователей еще в 1939-40 годы. Так, Дмитриев С.А. в начале 40-х годов изучал эти конструкции и выработал единый подход к расчету прочности, трещиностойкости и деформативности для обычных и предварительно напряженных элементов, а также для элементов со смешанным армированием. Результаты его исследований вошли в нормативные документы. Позже, под руководством Дмитриева С.А. [37] были разработаны рекомендации для назначения величины предварительного напряжения и вида ненапрягаемой арматуры в элементах со смешанным армированием.
Предлагаемые решения железобетонных преднапряженных балок равного сопротивления
В существующих предварительно напряженных железобетонных балках предварительно напряженная арматура, подобранная из расчета наиболее нагруженных сечений, как правило, протягивается на всю длину балки — от одного торца до другого, что весьма нерентабельно.
В целях устранения этого крупного недостатка и значительного сокращения расхода высокопрочной стали, а также бетона предлагается новое конструктивное решение, при котором балка имеет ступенчатый профиль (рис. 2.1 и 2.2), позволяющий обрывать напряженную арматуру в пролете в соответствии с эпюрой материалов. Такое решение позволяет максимально приблизиться к балке равного сопротивления.
В предлагаемых решениях, в отличие от типовых, принято комбинированное преднапряжение, при котором высокопрочная арматура растянутой зоны подвергается предварительному растяжению, а сжатой зоны -предварительному сжатию. Это позволяет не только повысить трещиностойкость растянутой зоны, но и увеличить напряжения в арматуре сжатой зоны перед разрушением сжатого бетона до значений RSc+&sp В первом предлагаемом решении (рис. 2.1) обрывы высокопрочной продольной арматуры класса А-VI предусмотрены как в сжатой, так и в растянутой зонах, а во втором (рис. 2.2) - только в растянутой.
Железобетонная балка 1 имеет бетонные уступы 2, создающие ступенчатый профиль.
Обрываемая преднапряженная арматура 3 и 4 заанкеривается в бетонных уступах 2 балки 1 имеющей ступенчатый профиль. Усилия предварительного растяжения от домкрата на арматуру 3 передаются через инвентарные тяги 5 (рис. 2.3), а усилия предварительного сжатия - таким же способом, но через жесткие вставки. Заанкеривание преднапряженной арматуры осуществляется цанговыми зажимами 6.
Устойчивость арматурных стержней при предварительном сжатии обеспечивается их привязкой вязальной проволокой 7 в местах перегиба к поперечной арматуре 8, а всего арматурного каркаса в целом - упором в стенки 9 и днище 10 стальной формы - опалубки (рис. 2.4, а).
Изготовление балки производится в обычном порядке - сборка арматурного каркаса, его установка и закрепление в форме — опалубке, предварительное растяжение и сжатие арматуры с передачей реактивных усилий на упоры стенда или на торцы силовой формы - опалубки, бетонирование балки, передача преднапряжений с арматуры на бетон по достижении бетоном передаточной прочности, распалубка балки.
Для получения конкретных технико-экономических данных предлагаемого решения и сравнения с типовыми балками, последние перепроектированы в соответствии с указанным предложением.
Для сравнения принята типовая предварительно напряженная железобетонная балка двутаврового сечения с параллельными поясами - серия 1.462.1 - 1/88 (балка БСП-12-4АУГ), разработана Промстройпроектом и НИИЖБом. Продольное армирование типовой балки постоянно по всей длине. Основная рабочая преднапряженная арматура - 4020 A-VI (рис. 2.4, б). Бетон тяжелый класса ВЗО.
Оценка эффективности использования арматуры может быть выполнена с помощью определения коэффициента, равного отношению площади эпюры моментов от внешних сил (11 на рис. 2.1) к площади эпюры моментов от внутренних усилий (эпюры материалов) 12 - для предложенной балки и 13 — для типовой, равному т]=Ам/Ат. В идеальной балке равного сопротивления это отношение равно 1. В реальных балках оно меньше 1. С его уменьшением эффективность использования материалов балки, в частности арматуры, снижается.
В типовой железобетонной балке 1 БСП-12-4А-У1, как и в других железобетонных балках с параллельными гранями и с преднапряженной арматурой, сечение которой вдоль балки постоянно, коэффициент эффективности, использования арматуры минимален, в рассматриваемой балке rj=0,58. Его значение можно существенно повысить с помощью обрывов преднапряженной арматуры в пролете балок, имеющих ступенчатый профиль.
Предельные напряжения в арматуре железобетонных элементов со смешанным армированием
Для повышения эффективности элементов со смешанным армированием необходимо обеспечить условия, при которых напряжения в арматуре в предельном состоянии достигают расчетных сопротивлений как в предварительно напряженной, так и в ненапрягаемой арматуре.
В элементах, в которых высокопрочная ненапрягаемая арматура S и предварительно напряженная Sp приняты одного и того же класса, с ростом нагрузки развитие пластических деформаций в арматуре Sp начинается раньше, чем в арматуре S, поэтому в последней напряжения растут быстрее. При определенных условиях к моменту разрушения балки напряжения в ненапрягаемой арматуре S «догоняют» напряжения в арматуре SPHB момент разрушения балки напряжения как в той, так и в другой арматуре становятся одинаковыми и равными расчетному сопротивлению арматуры. В этом случае прочностные характеристики используются наиболее полно. Это может быть достигнуто при соответствующих значениях #& и уровня преднапряжения Ospi/ooj Степень использования ненапрягаемой арматуры 5, то есть отношение напряжений в этой арматуре к предельным при разрушении балки о3с/ о,2, как показали опыты, практически не зависит от коэффициента смешанного армирования Кр. Значение последнего сильно влияет на трещино стойкость и деформативность элемента, его значения назначают из условия удовлетворения требований второй группы предельных состояний.
Влияние коэффициента Кр на основные характеристики балок со смешанным армированием проанализированы в главе 4.
На основании экспериментальных исследований в РГСУ [60] были установлены зависимости степени использования высокопрочной ненапрягаемои арматуры класса А -VI в элементах из тяжелого бетона при различном уровне преднапряжения арматуры того же класса. Из графиков, построенных по результатам этих опытов (рис. 3.2) видно, что полное использование прочностных свойств ненапрягаемои высокопрочной арматуры достигается при равном 0,42; 0,5 и 0,58 при aSpfoo,2 равном соответственно 0,56; 0,7 и 0,84. При = 0,62... 0,78t то есть при довольно высоких значениях высоты сжатой зоны напряжения в ненапрягаемой высокопрочной арматуре оказываются ниже предельных не более, чем на 10%. Это свидетельствует о том, что элементы со смешанным армированием могут быть эффективными при широком диапазоне изменения высоты сжатой зоны сечения (или процента армирования - ft) и уровня частичного преднапряжения.
Граничная высота сжатой зоны элемента &, соответствующая одновременному достижению расчетных сопротивлений в арматуре растянутой зоны и в бетоне сжатой зоны, как известно, может быть определена по эмпирической зависимости где характеристика сжатой зоны тяжелого бетона определяется по формуле а = 0,85 - 0,008Дд.
С этой целью в правую часть выражения (3.8) вместо представляется &, а в левую вместо as условное упругое напряжение GSR соответствующее деформации єш -а02/Es+ 0,002- rv2/Ef-a Eg-є .Умножив левую и правую часть этого выражения на Es получим: Нормы рекомендуют для арматуры классов A-IV, A-V и A-VT.
Разрешив уравнение (3.8) относительно = &, получим формулу для определения граничной высоты сжатой зоны железобетонного элемента.
Предварительное напряжение и его знак оказывают существенное влияние как на значение напряжений OSR, так и на граничное значение &. При предварительном растяжении арматуры кривая зависимости as- поднимается (в формуле (3.8) принимается знак +), а при предварительном сжатии, наоборот, опускается ( в формуле (3.8) принимается знак -) в сравнении с элементами без преднапряжения (рис. 3.3). Это в первом случае приводит к увеличению &, а во втором - к уменьшению.
Для получения выражения для условного упругого напряжения &SR при предварительном сжатии арматуры рассмотрим как изменяется зависимость 0S-&B данном случае (рис. 3.4).
В случае, когда преднапряжения в арматуре превышают предел упругости в арматуре появятся пластические деформации esptPt.
По окончании предварительного сжатия арматуры его значение osp уменьшается за счет необратимых потерь. Потери от релаксации напряжений в арматуре 0\ происходят при неизменной деформации, поэтому на графике (рис. 3.4) они представлены вертикальным отрезком. Все остальные потери сопровождаются изменением деформаций. Перед приложением внешней нагрузки в арматуре остаются установившиеся преднапряжения asp2 = osp - 0 где 0&ю_ суммарные потери преднапряжений.
Регрессионные зависимости технических характеристик железобетонных изгибаемых элементов от основных факторов
Следует отметить, что предлагаемый способ обеспечения устойчивости продольных стержней при предварительном сжатии, может быть использован не только при смешанном армировании, но и при армировании только предварительно сжатой высокопрочной сталью. В этом случае продольные высокопрочные стержни привязывают к углам плоских стальных каркасов из четырех поперечных стержней с выпусками. Недостатком этого способа является, вывод торцов поперечной арматуры на поверхность железобетонного элемента и дополнительный, хотя и незначительный расход стали на выпуск арматуры.
Следующий способ позволяет избежать как дополнительного расхода стали, так и вывода торцов поперечных стержней на поверхность изделия. При этом способе (а.с. СССР №1231181) - рис. 1.5. [59], для изготовления железобетонного изделия арматурный каркас устанавливают в форму 1, в основании 2, боковых стенках 3 и съемных соединительных пластинах 4 которой выполнены отверстия 5 и 6, расположенные с чередованием вдоль формы. Арматурный каркас 7 -закрепляют в форме путем охвата его по периметру поперечного сечения парными горизонтальными и вертикальными крепежными стержнями 8, зафиксированными концами в отверстиях 5 и 6. Крепежные стержни перед установкой смазывают для исключения сцепления с бетоном.
После закрепления арматурного каркаса 7 в форме 1, производят напряжение его продольной арматуры путем сжатия, при этом устойчивость арматуры обеспечивается охватывающими ее штырями 8. Затем форму 1 заполняют бетонной смесью и после набора бетоном прочности, извлекают крепежные штыри 8 и производят отпуск напряжения арматуры. После этого заделывают каналы в бетоне, образующиеся после извлечения стержней 8.
Еще более совершенным является способ, предусматривающий использование специальной формы-опалубки с уголковыми упорами на боковых стенках и днище (а.с. СССР №1617119) - рис. 1.6. [59]. Способ осуществляется следующим образом. Арматурный каркас 1 устанавливают на уголковые упоры 2 днища 3 формы при опрокинутых бортах 4. Затем, борта 4 поворотом вокруг нижнего цилиндрического шарнира 5 устанавливаются в вертикальное положение. При этом, уголковые выступы 6, приваренные к бортам у верхних кромок, прижимаются к продольным стержням арматурного каркаса. Упоры 2 и располагают с определенным шагом в разбежку, что обеспечивает исключение возможности потери устойчивости при предварительном сжатии арматурного каркаса и сводит к минимуму ослабление сечения извлекаемыми упорами 2 и 6. Последние, для обеспечения распалубки готового изделия следует смазывать техническими составами.
При изготовлении железобетонных элементов с комбинированным преднапряжением, процесс создания предварительного сжатия арматуры S и предварительного растяжения арматуры S, может быть раздельным или совместным, одновременным.
При раздельном способе, арматура сжатой и растянутой зон подвергается соответственно предварительному сжатию и растяжению независимо друг от друга - последовательно одним домкратом или одновременно двумя.
При совместном, одновременном предварительном сжатии арматуры S и предварительном растяжении арматуры 5, арматура обеих зон подвергается преднапряжению одновременно, одним общим усилием от одного домкрата. Это новое предложение Маиляна Д.Р. и Маиляна Р.Л., защищенное патентом на изобретение [57], имело целью снижение трудоемкости, металлоемкости и количества технологических операций при изготовлении железобетонных балок, содержащих в сжатой зоне предварительно сжатую арматуру, а в растянутой -предварительно растянутую.
Поставленная цель достигается тем, что стальная силовая форма-опалубка имеет съемные торцевые пластины, одна из которых при приложении к ней усилия от домкрата поворачивается вокруг эксцентрично расположенной оси, что вызывает перемещение верхнего края пластины в сторону пространственного арматурного каркаса балки, а нижнего — в противоположную сторону. Это приводит к одновременному сжатию верхних стержней арматурного каркаса и к растяжению нижних стержней. Уровень сжатия верхних и растяжения нижних стержней каркаса зависит от расположения по высоте цилиндрического шарнира на торцевой поворотной пластине (рис. 1.7).
Стальная форма-опалубка состоит из двух вертикальных листов 1 (боковых стенок), приваренных к продольным кромкам уголков 2 и горизонтального съемного листа (днища) 3, присоединяемого к нижним уголкам болтами 4. После установки в форму пространственного арматурного каркаса, состоящего из продольных стержней 5, 6 и поперечных замкнутых хомутов 7, к которым стержни 5 и 6 привязаны вязальной проволокой, на концы этих стержней нанизывают торцовые пластины 8 и 9, имеющие отверстия для пропуска стержней 5 и 6. Торцевая поворотная пластина 8 имеет прилив 10 с цилиндрическим отверстием, через который пропускается стержень 11, закрепляемый на боковых стенках форм втулками 12. К этой пластине прикрепляется скоба 13, через которую передается растягивающее усилие от домкрата. Нижние продольные арматурные стержни 5 фиксируются с помощью втулок 14 и 15, одеваемых на их концы в упор к торцевым пластинам 8 и 9, после чего арматурные стержни заанкериваются с помощью винтов 16. Анкерная втулка 15 имеет сферический торец для уменьшения сопротивления при повороте пластины 8.
