Способ электротермического натяжения высокопрочной стержневой арматуры

 

Изобретение относится к области строительной индустрии, преимущественно к технологии электротермического натяжения стержневой арматуры предварительно напряженных изделий и конструкций, и может быть использовано при электротермическом натяжении высокопрочной стержневой арматуры изделий, в которых определяющим фактором назначения количества напрягаемой арматуры является трещиностойкость. Цель изобретения - повышение величины преднапряжения, экономии напрягаемого металла и увеличе ние долговечности изделий. Это достигается температуройконтактного электронагрева 480 ± 20°С, продолжительностью времени от конца операции электронагрева до момента начала натяжения в диапазоне 5-70 с и температурой арматуры в момент начала натяжения 400-480°С. 3 ил., 2 табл. СЛ .

ССИОЭ СОВЕТСКИХ

СОЩУР ЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄ59ÄÄ 1686096 А1 (я)5 Е 04 6 21/12

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ чаю

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Цель изобретения — повышение величины преднапряжения, экономии напрягаемого металла и увеличение долговечности изделий. (21) 4465128/33 (22) 26.05.88 (46) 23.10,91, Бюл, hh 39 (71) Научно-исследовательский, проектноконструкторский и технологический институт бетона и железобетона (72) А.АМартынов, С.А.Мадатян, В.Д.Досюк и Н.M.Áîãèí (53) 666.97.033.4(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР й. 669040, кл. Е 04 G 21/12, 1975, (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОГО

НАТЯЖЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОЙ СТЕРЖНЕВОЙ АРМАТУРЫ (57) Изобретение относится к области строительной индустрии, преимущественно к технологии электротермического натяжения стержневой арматуры предварительно

Изобретение относится к строительной индустриии, преимущественно к технологии электротермического натяжения стержневой арматуры предварительно напряженных изделий и конструкций, и может быть использовано при электротермическом натяжении высокопоочной стержневой арматуры изделий, в которых определяющим фактором назначения количества напрягаемой арматуры является трещиностойкость. напряженных изделий и конструкций, и может быть использовано при электротермическом натяжении высокопрочной стержневой арматуры изделий, в которых определяющим фактором назначения количества напрягаемой арматуры является трещиностойкость. Цель изобретения— повышение величины преднапряжения, экономии напрягаемого металла и увеличение долговечности изделий. Это достигается температурой контактного электронагрева 480 +. 20 С, продолжительностью времени от конца операции электронагрева до момента начала натяжения в диапазоне 5 — 70 с и температурой арматуры в момент начала натяжения 400-480 С. 3 ил., 2 табл.

Способ электротермического натяже- Qg ния высокопрочной стержневой арматуры Сь включает электронагрев арматурных стержней по всей длине, автоматизированную укладку их в упоры форм и натяжение, При этом электронагрев производят до

480 20 С и начало натяжения осуществляют через 5 — 70 с после электронагрева.

Повышение величины преднапряжения ь и, как следствие, зкономия напрягаемого металла достигаются в результате увеличения температурного удлинения за счет повышения температуры нагрева выше температур, допускаемых ГОСТ 25912-83, достижения предельно возможной величины преднапряжения при 500 С, постоянст1686096 ва величины преднапряжения в диапазоне температуры начала натяжения через 570 с после электронагрева до 500 ч- 10 С.

Проводят исследования влияния температуры электронагрева при регламентированной продолжительности времени от момента конца операции электронагрева до начала натяжения (t ) высокопрочной стержневой арматуры до величины преднапряжения и исследования влияния продолжительности времени при температуре электронагрева, позволяющей получать максимальную величину преднапряжения, также на величину преднапряжения. Для проведения исследований используют высокоп рсчную термомеханически упрочненную стержневую арматуру марки 20 ГС, 12 мм, класса Ат-И и новую перспективную высокопрочную арматуру класса Ат-VII, марки 30>".С2, 12 мм.

На фиг.1 и 2 показаны зависимости влияния температуры электронагрева и начала натяжения на величину преднапряжения, на фиг.3 — зависимость величины преднапряжения и фактического удлинения ор, Лф отт,, Для экспериментального определения температуры контактного электронагрева. позволяющего получать максимально возможные величины преднапряжения, выбраны температуры 350, 400, 450; 500, 550, 600 и 650 С. Нагрев арматуры производят на установке для электронагрева конструкции НИИЖБ и ЭКБ ЦНИИСК.

При последовательном включении в цепи вторичной обмотки трансформатора

ТДС-100 нагреваются одновременно два стержня; по одному с помощью зачеканенной на 3/4 диаметра хромель-алюмелевой термопары и потенциометра ПП-63 определяют температуру нагрева и начала натяже. ния (Тнагр. и Тнач, нат), другой укладывают в динамометрический стенд длиной 6 м, В качестве концевых анкеров используют оп. рессованные гильзы, Усилие опрессовки

450 †5 т с, Перед нагревом образец укладывается в стенд и с помощью клиньев ему передается напряжение в 150 МПа, затем напряжение сбрасывается до нуля, т.е, до полной остановки стрелок индикаторов динамометров. После этого клиньями производят удлинение стенда до начала сдвига стрелок индикаторов динамометрсв на 0,6 — 1 деление. В этот момент измеряют длину стенда.

Замеры производят металлической рулеткой 2-го класса точ locTMI, усилие растяжения при замере составляет 5 кг.

Чувствительность стрелок индикаторов ди5

55 намометров составляет 10-15 кг, что.соответствует для диаметра арматуры 12 мм напряжению порядка 1 MПа. Электронагрев производят по всей длине через гильзы.

После нагрева образца до требуемой температуры максимально быстро в течение

7 — 10 с производят укладку арматурного стержня с гильзами в стенд, затем вставляют расчетную для данного температурного удлинения стальную прокладку и, уменьшая или увеличивая клиньями длину стенда по опорным плитам, выдерживают диапазон времени t = 30 — 40 с от момента конца нагрева до начала натяжения. Пасле остывания стержня до 20 С и напряжения образца вторично измеряют длину стержня и определяют фактическое удлинение арматуры как разницу длины между опорными поверхностями гильз на стержне до и после натяжения.

Для стали марки 20 ГС натягивают таким образом по три стержня на каждую температуру нагрева, а для стали марки ЗОХС2 — по одному стержню на каждую температуру

Результаты исследований сведены в табл.1.

Как видно из табл, 1, до температуры электронагрева 500 С величина преднапряжения возрастает, при температуре 500 С достигает максимальной величины, а выше температуры 500 С начинает снижаться.

Исследование влияния продолжительности времени от момента конца операции электронагрева до начала натяжения (t>) проводят также на динамометрических стендах НИИЖБ, Для экспериментов используют высокопрочную стержневую арматуру класса Ат-И, марки 20 ГС, 12 мм. Эти исследования проводят для температуры электронагрева, позволяющей получить максимальную величину преднапряжения и равной 500 С. Время для экспериментов составляет 5, 20, 40, 60, 80, 100 и 120 с. Для времени t>, равного 5 и 20 с электронагрев проводят непосредственно в стенде. Арматурный стержень с опрессованными гильзами изолируют от стенда электротехнической слюдой. Нагрев производят с помощью выносных кабелей по всей длине стержня с подводкой тока к опрессованным гильзам. Температуру стержней контролируют с помощью хромель-алюмелевых термопар и потенциометра ПП-63.

При достижении 500 С отключают электронагрев и с помощью изменения длины стенда клиньями выдерживают временной интервал tll. За температуру начала натяжения (Тнвч. нат) принимают температуру стержня в момент сдвига стрелок индикаторов

1686096

Таблица 1 б

l. 4 Ï

Я Т рак»

Класс, марка, ф стали

ТНа44.НС4т

ОС

НО2Р9

ОС е с

303-311

350

18, 0-23, 0

603,0-68S,5

657,9

809,8-815,0

$12,7

862,6-886,3

30-37

20,4

308

27,0-28,0

317-364

400

31-34

24, 42

337

28,5-32.5

29,97

AT- V 450

Ат-VI

20ГС

612

33-40

361 378

34,3

876, 9

27,7-34,2

500

400-439

33-37

31,75

29,25-38,5

426

30-34

440-481

650

460

34,75

35,5-44,5

31,3

461-518

600

32-35

40,08

490

25,5

350

302

34,5

450

395

35,5

410

Ат-VII 500

ЗОХС2 ф 12

650

36,0

449

47,0

484 динамометров стенда на 0,5-1 деление, что соответствует усилию =15 кг, В табл.2 приведены результаты исследований, а на фиг,3 — зависимость величины преднапряжения и фактического удлинения а,, Л1ф от tn.

Как показывают данные экспериментов в интервале тл от 5 до 73 с величина преднапряжения остается практически постоянной при неуклонном уменьшении Л!ф. Это объясняется неупругими деформациями напрягаемой арматуры в начальный период напряжения, и они тем выше, чем выше температура арматуры.

Формула изобретения

Способ электротермическогп натяжения высокопрочной стержневой арматуры предварительно напряженных железобе5 тонных изделий типа аэродромно-дорожных плит покрытия, включающий электронагрев арматурных стержней по всей длине, автоматизированную укладку их в упоры форм и натяжение, о т л и ч а ю10 шийся тем, что, с целью повышения вЕличины преднапряжения, экономии напрягаемого металла и увеличения долговечности иэделий, электронагрев производят до 480 +. 20 С, а начало натяжения осуще15 ствляют через 5 — 70 с после электронагрева.

374 9-915 4

900; 5

S21,9-S37,8

830,7

774,1-811,4

790, 1

744,4

980, 3

1013, 1

956, 3

889,?

1686096

" ъ

Т а б л и ц а 2 тп, с б, MIIa 61 „мм Т„„„„

BCO

rCO

600

ТоС

27

33

59

?3

120

892,5

887,5

884,4

906,3

896,2

798,9

754,7

35,3, 34,0

33,0

30,75

27,50

26,50

24,50

393

363

349

1686096 о

Мйа

ЫОО

80 б00

200 g j g 400

1686096

Йакт, 32

800

600

200

80 и, с:. фОГ,3

Редактор Н.Тупица

За каз 3581 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

6, Составитель А.Будников

Техред M.Moðãåíòàë Корректор Н.Король