Способ контроля силы натяжения арматурной проволоки при непрерывном армировании цилиндрических резервуаров

 

Изобретение предназначено для создания предварительно напряженных конструкций и может быть использовано при сооружении цилиндрических резервуаров, выполненных из сборных панелей, соединенных швами способом непрерывного армирования с помощью арматурно-намоточных машин. Задачей изобретения является повышение точности и достоверности измерения силы натяжения арматурной проволоки. Для этого в способе контроля силы натяжения арматурной проволоки при непрерывном армировании цилиндрических резервуаров, включающем обжатие резервуара и закрытие швов между сборными панелями, измерение натяжения арматурной проволоки на участке между направляющим роликом арматурно-намоточной машины и точкой касания арматуры со стенкой резервуара, на внутренней поверхности резервуара по его горизонтальному осевому сечению на концах панелей, прилегающих к шву, устанавливают штыри с отверстиями, в которых закрепляют контрольные проволоки, длиной равной расстоянию между направляющим роликом арматурно-намоточной машины и точкой касания арматуры со стенкой резервуара, причем величину силы натяжения контрольной проволоки определяют по формуле P₂ = P₁ F₂/F₁, где P₁ - величина силы натяжения арматурной проволоки, кгс; F₁ - сечение арматурной проволоки, см²; F₂ - сечение контрольной проволоки, см², затем в процессе навивки измерячют силу натяжения контрольной проволоки. 2 ил.

Изобретение относится к созданию предварительно напряженных конструкций и может быть использовано при сооружении цилиндрических резервуаров, выполненных из сборных панелей, соединенных швами способом непрерывного армирования с помощью арматурно-намоточных машин.

Известны способы контроля силы натяжения арматурой проволоки при непрерывном армировании цилиндрических резервуаров с помощью динамометра, а также изменения удлинений арматуры с помощью специальной шкалы с метрическими делениями и по измерению стрелы прогиба с помощью механических приборов (см. В. Т. Васильченко. Арматурные работы. М.: Стройиздат, 1987 г., с. 75-77).

Участком измерения для всех известных способов является расстояние между направляющим роликом арматурно-намоточной машины и точкой касания арматурной проволоки к стенке резервуара.

Недостатком указанных способов является низкая точность и достоверность измерения силы натяжения арматуры.

Известен также принятый за прототип способ контроля натяжения арматурной проволоки при непрерывном армировании цилиндрических резервуаров, включающий обжатие резервуара и закрытие швов между сборными панелями, измерение натяжения арматуры на участке между направляющим роликом арматурно-намоточной машины и точкой касания арматуры со стенкой резервуара (см. В.Т. Васильченко. Арматурные работы. М., 1987, с. 77-78).

Недостатком этого способа является то, что при навивке арматурной проволоки в результате обжатия резервуара и закрытия швов между сборными панелями, происходит падение силы натяжения в уложенных витках проволочной арматуры. Способ исключает повторное измерение силы натяжения в ранее навитой проволочной арматуре.

Задачей изобретения является повышение точности и достоверности измерения силы натяжения арматурой проволоки.

Указанная техническая задача решается тем, что в способе контроля силы натяжения арматурной проволоки при непрерывном армировании цилиндрических резервуаров, включающем обжатие резервуара и закрытие швов между сборными панелями, измерение натяжения арматурной проволоки на участке между направляющим роликом арматурно-намоточной машины и точкой касания арматуры со стенкой резервуара, на внутренней поверхности резервуара по его горизонтальному осевому сечению на концах панелей, прилегающих к шву, устанавливают штыри с отверстиями, в которых закрепляют контрольные проволоки с модулем упругости, равным модулю упругости арматурной проволоки, длиной, равной расстоянию между направляющим роликом арматурно-намоточной машины и точкой касания арматуры со стенкой резервуара, причем величину силы натяжения контрольной проволоки определяют по формуле где P₁ - величина силы натяжения арматурной проволоки, кгс, F₁ - сечение арматурной проволоки, см²,
F₂ - сечение контрольной проволоки, см²,
затем в процесс навивки измеряют силу натяжения контрольной проволоки.

При исследовании технического уровня предлагаемого изобретения не было найдено решение, обладающее признаками, сходными с признаками предлагаемого, на основании чего можно считать, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию "технический уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 дан общий вид цилиндрического резервуара с размещенными на нем элементами контроля натяжения, а на фиг. 2 - элементы контроля натяжения. Предлагаемый способ контроля силы натяжения арматурной проволоки при непрерывном армировании цилиндрических резервуаров осуществляется следующим образом: на внутренней поверхности резервуара 1, по его горизонтальному сечению на концах панелей 2, прилегающих к шву 3, устанавливают штыри 4 с отверстиями 5, через которые пропускают контрольную проволоку 6, один конец которой закрепляют с помощью болта 7, создают натяжение в контрольной проволоке силой, которую определяют по формуле

где
P₁ - величина силы натяжения арматурной проволоки, кгс,
F₁ - сечение арматурной проволоки, см²,
F₂ - сечение контрольной проволоки, см²,
и закрепляют второй конец контрольной проволоки 6 болтом 8, далее в процессе навивки с помощью прибора ПИНП (прибор для измерения натяжения проволоки) осуществляют контроль натяжения арматурной проволоки 9 на участке между направляющим роликом 10, арматурно-намоточной машиной 11 и точкой касания 12 арматурной проволоки 9 со стенкой резервуара 1, а также натяжения контрольной проволоки 6, установленной в зоне концентрации высоких напряжений, т.е. по горизонтальному осевому сечению.

Результаты измерений в процессе навивки сопоставляются с проектными и расчетными критериями и принимаются решения по корректировке силы натяжения арматурно-намоточной машины.

Вывод формулы (1).

Известно, что относительную деформацию при натяжении арматурной проволоки определяют по формуле

где
ε - - относительная деформация арматурной проволоки,
P₁ - величина силы натяжения арматурной проволоки, кгс,
F₁ - сечение арматурной проволоки, см²,
E - модуль упругости материала арматурной проволоки, гкс/см².

Допустим, что относительная деформация контрольной проволоки, размещенной на внутренней поверхности резервуара, равна относительной деформации арматурной проволоки, тогда имеем:

где
P₂ - величина силы натяжения контрольной проволоки, кгс,
F₂ - сечение контрольной проволоки, см²,
E - модуль упругости материала контрольной проволоки, кгс/см²
Приравняя (а) и (б) получим:

Пример осуществления способа контроля силы натяжения арматурной проволоки при непрерывном армировании выполняется следующим образом:
На внутренней поверхности резервуара 1, по его горизонтальному сечению на концах панелей 2, прилегающих к шву 3, устанавливают штыри 4 с диаметром 14 мм, длиной 60 мм и диаметром отверстия 2 мм, с глубиной заделки в бетоне 35 мм. Расстояние между штырями равно расстоянию между направляющим роликом 10 арматурно-намоточной машины 11 и точкой касания 12 арматурной проволоки 9 со стенкой резервуара 1. Через отверстия 5 пропускают контрольную проволоку 6 диаметром 1 мм с модулем упругости, равным модулю упругости материала арматурной проволоки 9, затем один конец контрольной проволоки 6 закрепляют с помощью болта 7 с диаметром 8 мм.

Арматурная проволока имеет диаметр 5 мм, т.е. F₁ = 0,19625 см². Допустимое напряжение для арматурной проволоки 9, σ = 10800 кгм/см², следовательно сила натяжения на арматурно-намоточной машине должна быть равна P₁ = 2119,5 кгс.

По формуле (1) определяют силу натяжения для контрольной проволоки 6:

Далее создают натяжение в контрольной проволоке 6 силой = 84,78 кгс, после чего второй конец контрольной проволоки 6 закрепляют болтом 8. Далее в процессе навивки арматурной проволоки 9 на резервуар 1 осуществляют контроль натяжения путем измерения силы натяжения арматурной проволоки 6 с помощью прибора ПИНП (прибор для измерения натяжения проволоки) на участке между направляющим роликом 10 арматурно-намоточной машины 11 и точкой касания 12 арматурной проволоки 9 со стенкой резервуара 1, а также натяжение контрольной проволоки 6, установленной на внутренней поверхности резервуара 1 по горизонтальному осевому сечению.

Результаты измерений в процессе навивки сопоставляются с проектными и расчетными критериями и принимаются решения по корректировке силы натяжения арматурно-намоточной машины.

Способ контроля силы натяжения арматурной проволоки позволит определить фактические усилия в навитой арматуре, как в процессе, так и после ее намотки на резервуар, что позволит повысить точность и достоверность проводимых измерений и обеспечить надежную статическую устойчивость сооружения в процессе его эксплуатации.

Формула изобретения

Способ контроля силы натяжения арматурной проволоки при непрерывном армировании цилиндрических резервуаров, включающий обжатие резервуара и закрытие швов между сборными панелями, измерение натяжения арматурной проволоки на участке между направляющими роликами арматурно-намоточной машины и точкой касания арматуры со стенкой резервуара, отличающийся тем, что на внутренней поверхности резервуара по его горизонтальному осевому сечению на концах панелей, прилегающих к шву, устанавливают штыри с отверстиями, в которых закрепляют контрольные проволоки с модулем упругости, равным модулю упругости арматурной проволоки, длиной, равной расстоянию между направляющим роликом арматурно-намоточной машины и точкой касания арматуры со стенкой резервуара, причем величину силы натяжения контрольной проволоки определяют по формуле

где P₁ - величина силы натяжения арматурной проволоки с арматурно-намоточной машины, кгс;
F₁ - сечение арматурной проволоки, см²;
F₂ - сечение контрольной проволоки, см²,
затем в процессе навивки измеряют силу натяжения контрольной проволоки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2