СИСТЕМЫ ПРЕДНАПРЯЖЕНИЯ АРМАТУРЫ БЕЗ СЦЕПЛЕНИЯ С БЕТОНОМ

REINFORCEMENT PRESTRESSING SYSTEMS WITHOUT CONCRETE BONDING

Лобжанидзе Александр Нодарович, НИУ «Московский государственный строительный университет»

Lobzhanidze Alexander Nodarovich, NRU MGSU

Аннотация. В России в настоящий период времени ограничено применяется преднапряженная арматура без сцепления с бетоном. Расширение применения преднапряженных конструкций перекрытий зданий и сооружений обусловлено строительством зданий с широким шагом поперечных стен и колонн. К преимуществам применения преднапряженной арматуры относятся: малая трудоемкость, защита арматурного канала от коррозии, снижение потерь преднапряжения от трения. Данная система нашла свое применение в тонких конструкциях.

Summary. In Russia, at the present time, prestressed reinforcement without adhesion to concrete is limited. The expansion of the use of prestressed structures of floors of buildings and structures is due to the construction of buildings with a wide pitch of transverse walls and columns. The advantages of using prestressed reinforcement include: low labor intensity, protection of the reinforcement channel from corrosion, reduction of prestressed losses from friction. This system has found its application in thin structures.

Ключевые слова: перекрытия, преднапряженные конструкции, пролеты, арматура, железобетон, защита от коррозии.

Keywords: floors, prestressed structures, spans, reinforcement, reinforced concrete, corrosion protection. 

Введение. В последнее время в монолитных железобетонных конструкциях применяется предварительно-напряженная арматура без сцепления с бетоном. Специальные оболочки предназначены для того, что бы в них помещались арматурные элементы. Специальные оболочки заполняются антикоррозионным составом для защиты арматурных элементов от коррозии.

Методы исследования.  Проведем анализ монтажа перекрытия для рассмотрения системы предварительного напряжения без сцеплением с бетоном. Такая система нашла свое применение в расширении плитных конструкций до 9-12м.. Ограничение толщины может быть достигнуто благодаря созданию неразмерности плит и предварительному напряжению без применения сварки. 

Результаты исследования. Метод предварительного напряжения без сцепления с бетоном нашел свое применение в строительстве в Европе и США.  Примером применения такой технологии в России является Османская башня, которая восстанавливалась после пожара. В нашей стране такая технология в настоящий период времени применяется довольно редко [2].

В странах Европа и США эту технологии используют в 80% строительства жилого сектора и дорожной инфраструктуры. В 20% этот метод используется при строительстве мостов.

Система предварительного напряжения без сцепления арматуры с бетоном основана на отсутствии сцепления арматуры с бетоном в течении всего периода эксплуатации. Основным элементом этой системы считается «мотостренд», который представляет собой семи проволочный стальной канат диаметром 12-15,7 мм. В оболочке такие канаты помещаются в арматурный каркас и закрепляются при помощи анкерных устройств.

Процедура натяжения каналов проводится после заливки бетона и его полного отвердевания. Натяжение канатов ведется с примененим гидравлического оборудования, при том что каждый канат натягивается отдельно.

Принципы преднапряжения арматуры без сцепления с бетоном:

• при проведении арматурных работ производится раскладка «мотострндов»;
• применение пластикой оболочки не дает сцепляться «мотостренду» с бетоном,
• применяется специальная антикоррозионная смазка которая помещается внутри пластиковой оболочки,
• торцевые анкеры и анкеры в местах перегиба передают усилия на бетон.

Система преднапряженной арматуры без сцепления с бетоном имеет определенные особенности:

• арматурные элементы производятся на специальных предприятия,
• снижается время производственного процесса за счет применения данной технологии, в сравнении с другими видами работ,
• для монтажа такой системы необходима высокая квалификация рабочих,
• применяя канатную арматуру минимально возможного диаметра можно значительно снизить толщину защитного слоя бетона,
• может производится перегиб арматурных элементов за счет их повышенной гибкости,

Канатная смазка дает возможность свести к манимому потери напряжения, которые образуются при трении канатной арматуры о стенки каналов.

В данных конструкциях используются канаты высшей категории качества. Изготавливают такие канаты из крутой гладкой проволоки в соответствии с ГОСТ 53772. Уровень потерь напряжения таких канатов составляет 2,5% после 1000 ч. выдержки при температуре +20°С. [2]

Применяемые «моностренды» должны иметь предел прочности 1860 МПа и 1770 МПа.  Так же важной характеристикой для канатов считается расчет условного предела текучести. Показатели, которого для канатов 1860АПа будут иметь значение 1600-1660 Н/мм², и для канатов марки 1770 МПа – 1520 Н/мм².

График относительной деформации представим на рисунке 1.

По представленному выше графику можно казать, что наиболее выгодным считается применение канатов марки 1860 МПа, которые имеют несущею способность на 5-9% выше, по сравнению с канатами марки 1770 Н/мм². При том, что эти канаты будут иметь одно и то же сечение и одинаковую цену.

На торцах конструкции устанавливаются анкерные устройства, которые используются для передачи усилий на бетон от канатов. Применяются в таких конструкциях анкеры глухие и натяжные. Фиксирует конец каната на конце конструкции глухой анкер. А канат после натяжения закрепляет натяжной анкер.[2]

Вывод. Применяемый способ преднапряженной арматуры без сцепления с бетоном имеет свои преимущества, которые заключаются в том, что данный метод имеет небольшую трудоемкость, арматуры от коррозии, снижение потерь от трения. Анализируемая система может быть применена при монтаже тонких перекрытий.

Список использованных источников

1. Методическое пособие КОНСТРУКЦИИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ МОНОЛИТНЫЕ С НАПРЯГАЕМОЙ АРМАТУРОЙ БЕЗ СЦЕПЛЕНИЯ С БЕТОНОМ. ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ // Москва 2017 г. https://docviewer.yandex.ru/view/0/?p
2. Граник В.Г. Преднапряженные конструкции изделий с внутренними анкерами – путь к снижению себестоимости изделий //Строительные материалы. – 2013. — № 1. – С. 4.

References

1. Methodological guide MONOLITHIC REINFORCED CONCRETE STRUCTURES WITH TENSIONED REINFORCEMENT WITHOUT COUPLING WITH CONCRETE. DESIGN RULES / / Moscow 2017 https://docviewer.yandex.ru/view/0/?p
2. Granik V. G. Prestressed structures with internal anchors – a way to reduce the cost of production //Construction materials. — 2013. — No. 1. — p. 4.