RU2120527C1

RU2120527C1 - Method for manufacturing prestressed reinforced concrete products

Info

Publication number: RU2120527C1
Application number: RU96114237A
Authority: RU
Inventors: Д.Р. Маилян; Р.Л. Маилян
Original assignee: Ростовская-на-Дону государственная академия строительства
Priority date: 1996-07-16
Filing date: 1996-07-16
Publication date: 1998-10-20

Abstract

FIELD: civil engineering; may be used in manufacture of reinforced concrete beams with prestressed high-strength bar reinforcement located in compressed zone of beams and with preliminary tensioned reinforcement in tensioned zone of beams. SUBSTANCE: method includes installation in mold of reinforcing cage, its fastening in mold, stressing of longitudinal reinforcement, filling of mold with concrete mix, and release of reinforcement stress after concrete setting. In this case, preliminary compression of reinforcement of compressed zone and preliminary tensioning of reinforcement in tensioned zone of reinforced concrete beams are performed simultaneously by one tensioning device by turning of end plate of loaded mold round axis. Any required ratio of forces of preliminary compression and tension is attained by definite positioning of the end plate. EFFECT: reduced labor input and specific metal content, and number of process operations in manufacture of reinforced concrete products. 6 dwg

Description

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для изготовления железобетонных балок с предварительно сжатой высокопрочной стержневой арматурой, расположенной в сжатой зоне балок, и с предварительно растянутой арматурой в растянутой зоне балок. The invention relates to construction and can be used for the manufacture of reinforced concrete beams with pre-compressed high-strength rod reinforcement located in the compressed area of the beams, and with pre-stretched reinforcement in the extended area of the beams.

Предварительное сжатие арматуры, расположенной в сжатой зоне балок, позволяет повысить предельное сжимающее напряжение в указанной арматуре на величину предварительного сжатия. В этом случае к расчетному сопротивлению арматуры сжатию R_SC ≤ 400 МПа прибавляются предварительно сжимающие напряжения σ_spc, что приводит к повышению расчетного сопротивления до значения R_spc + σ_spc. Это позволит уменьшить расход сжатой арматуры в 2 раза (при σ_spc = 400 МПа).Precompression of the reinforcement located in the compressed zone of the beams allows to increase the ultimate compressive stress in the specified reinforcement by the amount of preliminary compression. In this case, preliminary compressive stresses σ _{spc are} added to the calculated reinforcement resistance to compression R _SC ≤ 400 MPa, which leads to an increase in the design resistance to the value of R _spc + σ _spc . This will reduce the consumption of compressed reinforcement by 2 times (at σ _spc = 400 MPa).

Предварительное растяжение арматуры растянутой зоны позволяет значительно увеличить трещиностойкость балок, что открывает возможность применять высокопрочную сталь и повышать технико-экономические показатели конструкций. Pre-stretching the reinforcement of the stretched zone can significantly increase the crack resistance of the beams, which makes it possible to use high-strength steel and increase the technical and economic parameters of structures.

Известны способы изготовления железобетонных элементов с предварительно сжатой арматурой (см. авт.св. 853047), в которых отсутствует предварительно растянутая арматура. Известны также способы изготовления железобетонных элементов с предварительно растянутой арматурой (см. Строительные конструкции. Учебник под ред. Овечкина А.М. и Маиляна Р.Л. - М.: Стройиздат, 1974, - с. 119-125), в которых отсутствует предварительно сжатая арматура. Known methods for the manufacture of reinforced concrete elements with pre-compressed reinforcement (see ed. St. 853047), in which there is no pre-stretched reinforcement. There are also known methods of manufacturing reinforced concrete elements with pre-stretched reinforcement (see Building structures. A textbook edited by Ovechkin AM and Mailyan RL - M .: Stroyizdat, 1974, - pp. 119-125), in which pre-compressed reinforcement.

Наиболее близким является способ изготовления железобетонных элементов, работающих на сжатие (авт.св. СССР N 962545, 1982), включающий установку в форму арматуры, укрепление ее к стенкам посредством петель, напряжение путем сжатия и заполнение формы бетонной смесью, а после набора бетоном прочности растяжение его путем отпуска сжатой арматуры. The closest is a method of manufacturing reinforced concrete elements working in compression (ed. St. USSR N 962545, 1982), including installation in the form of reinforcement, reinforcing it to the walls by means of loops, tension by compression and filling the form with concrete mixture, and after gaining concrete strength stretching it by tempering compressed reinforcement.

Однако этот способ трудоемкий, металлоемкий, содержит много операций, т. е. требует временных затрат. However, this method is time-consuming, metal-intensive, contains many operations, that is, it takes time.

Сущность изобретения заключается в том, что способ изготовления предварительно напряженных железобетонных изделий, включающий установку в форму арматурного каркаса, закрепление его формы бетонной смесью и отпуск напряжения арматуры после набора бетоном прочности дополнительно предварительное сжатие арматуры сжатой зоны и предварительное растяжение арматуры растянутой зоны железобетонных балок осуществляется одновременно одним натяжным устройством путем поворота торцевой пластины силовой формы вокруг оси, расположением которой достигается любое требуемое соотношение усилий предварительного сжатия и растяжения. The essence of the invention lies in the fact that the method of manufacturing prestressed reinforced concrete products, including installation in the form of a reinforcing cage, fixing its shape with a concrete mixture and releasing the tension of the reinforcement after the concrete has set strength, additionally pre-compressing the reinforcement of the compressed zone and pre-stretching the reinforcement of the extended zone of the reinforced concrete beams one tension device by turning the end plate of the force form around the axis, the location of which any desired ratio of pre-compression and tensile forces is achieved.

Использование предлагаемого изобретения позволяет создавать железобетонные изделия, в которых арматура сжатой зоны подвергается предварительному сжатию, а растянутой зоны - предварительному растяжению с помощью только одного натяжного устройства. При этом предварительное сжатие и растяжение осуществляются одновременно, что упрощает технологию и сокращает время изготовления преднапряженных железобетонных изделий. Using the present invention allows to create reinforced concrete products in which the reinforcement of the compressed zone is subjected to pre-compression, and the stretched zone is pre-stretched using only one tensioning device. In this case, preliminary compression and stretching are carried out simultaneously, which simplifies the technology and reduces the manufacturing time of prestressed reinforced concrete products.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на
фиг. 1 - изображен вид сбоку силовой формы в исходном состоянии;
фиг. 2 - вид сверху силовой формы с установленным арматурным каркасом;
фиг. 3 - продольный разрез А-А на фиг. 1;
фиг. 4 - вид с торца по Б-Б на фиг. 2;
фиг. 5 - узел В на фиг. 3;
фиг. 6 - узел Г на фиг. 3.The invention is illustrated by drawings, where
FIG. 1 - shows a side view of the power form in the initial state;
FIG. 2 is a top view of a power form with an installed reinforcing cage;
FIG. 3 is a longitudinal section AA in FIG. 1;
FIG. 4 is an end view along BB in FIG. 2;
FIG. 5 - node B in FIG. 3;
FIG. 6 - node G in FIG. 3.

Стальная форма-опалубка состоит из двух вертикальных листов 1 (боковых стенок), приваренных к их продольным кромкам уголков 2 и горизонтального съемного листа (днища) 3, присоединенного 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 торцевые 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 домкрата. Нижние продольные арматурные стержни 5 фиксируются с помощью втулок 14 и 15, надеваемых 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. С этой же целью отверстие в плите 8 имеет овальную форму. Верхние продольные арматурные стержни 6 в торцевой плите 9 фиксируются с помощью анкерных втулок 14, а около подвижной плиты 8 - с помощью болтов 18, закручиваемых во втулки 17 до упора в торцы стержней 6. Это позволяет получать одинаковые предварительные сжатия стержней 6 даже при их различной начальной длине. The steel formwork consists of two vertical sheets 1 (side walls) welded to their longitudinal edges corners 2 and a horizontal removable sheet (bottom) 3, attached to the lower corners by bolts 4. After installation in the form of a spatial reinforcing frame consisting of longitudinal rods 5, 6 and transverse closed clamps 7, to which the rods 5 and 6 are tied with a knitting wire, end plates 8 and 9 having holes for passing rods 5 and 6 are strung on the ends of these rods. The end rotary plate 8 has an attachment 10 with a cylindrical bore through which a rod 11, fastened on the side walls forms the sleeves 12. To this bracket plate 13 is attached, through which the tensile force transmitted to the jack. The lower longitudinal reinforcing bars 5 are fixed using bushings 14 and 15, put on their ends against the end plates 8 and 9, after which the reinforcing bars are anchored with screws 16. The anchor sleeve 15 has a spherical end to reduce resistance when turning the plate 8. For the same purpose, the hole in the plate 8 has an oval shape. The upper longitudinal reinforcing bars 6 in the end plate 9 are fixed with anchor bushings 14, and near the movable plate 8 with bolts 18, screwed into the bushings 17 until they stop at the ends of the rods 6. This allows you to get the same pre-compression of the rods 6 even with different initial length.

Для обеспечения устойчивости пространственного арматурного каркаса при предварительном напряжении на верхние уголки 2 формы-опалубки с заданным шагом устанавливаются планки-ограничители 19. Неподвижность торцевой пластины 9 обеспечивается двумя стержнями, пропускаемыми через отверстия 20 в боковых стенках формы. To ensure the stability of the spatial reinforcing cage at prestressing on the upper corners 2 of the formwork, limiter bars 19 are installed with a given step. The immobility of the end plate 9 is provided by two rods passing through holes 20 in the side walls of the form.

После создания предварительного сжатия арматуры 6 и предварительного растяжения арматуры 5, осуществляемых усилием, приложенным к поворотной торцевой плите 8, положение последней фиксируется стальным стержнем, пропускаемым через отверстия 21 в боковых стенках формы. Расположение этих отверстий по высоте боковых стенок определяется в зависимости от соотношения усилия сжатия в арматуре 6 и усилия растяжения в арматуре 5, от которого зависит угол поворота торцевой плиты 8. After creating a preliminary compression of the reinforcement 6 and preliminary stretching of the reinforcement 5, carried out by the force applied to the rotary end plate 8, the position of the latter is fixed by a steel rod passing through holes 21 in the side walls of the mold. The location of these holes along the height of the side walls is determined depending on the ratio of the compression force in the reinforcement 6 and the tensile force in the reinforcement 5, on which the angle of rotation of the end plate 8 depends.

Последовательность технологических операций при изготовлении преднапряженных элементов по предложенному способу принимается следующей. The sequence of technological operations in the manufacture of prestressed elements according to the proposed method is adopted as follows.

В форму-опалубку со снятыми торцевыми 8, 9 и планками 19 устанавливается пространственный арматурный каркас. Затем на концах арматурных стержней каркаса закрепляются торцевые пластины 8 и 9, устанавливаются пластины 19 и фиксируется положение торцевой пластины 9 стальными стержнями, пропускаемыми через отверстия 20. Далее через скобу 13 передается усилие от домкрата, вызывающее поворот торцевой пластины 8, в результате которого верхние арматурные стержни 6 подвергаются сжатию, а нижние 5 - растяжению. Положение торцевой пластины 8 в повернутом состоянии фиксируется с помощью стального стержня, пропускаемого через отверстия 21. После этого домкрат отсоединяется от скобы 13 и производится бетонирование элемента. A spatial reinforcing frame is installed in the formwork with the end faces 8, 9 and strips 19 removed. Then at the ends of the reinforcing rods of the frame end plates 8 and 9 are fixed, plates 19 are installed and the position of the end plate 9 is fixed by steel rods passing through the holes 20. Then, the force from the jack is transmitted through the bracket 13, causing the end plate 8 to rotate, as a result of which the upper reinforcing bars rods 6 are compressed, and the lower 5 are stretched. The position of the end plate 8 in the rotated state is fixed using a steel rod passed through the holes 21. After that, the jack is disconnected from the bracket 13 and the element is concreted.

По достижении бетоном требуемой прочности преднапряжения передаются с арматуры на бетон. Для этого извлекаются стальные стержни из отверстия 20 и откручиваются винты 16 на анкерных втулках 14 около торцевой пластины 9, которая после этого снимается. Затем извлекается стальной стержень из отверстия 21, откручиваются винты 16 на втулке 15 и извлекается стержень 11 из втулок 12 и прилива 10. После этого снимается торцевая пластина 8 и производится дальнейшая распалубка железобетонного изделия. When concrete reaches the required strength, the prestresses are transferred from the reinforcement to the concrete. To do this, remove the steel rods from the hole 20 and unscrew the screws 16 on the anchor bushings 14 near the end plate 9, which is then removed. Then the steel rod is removed from the hole 21, the screws 16 on the sleeve 15 are unscrewed and the rod 11 is removed from the bushings 12 and the tide 10. After that, the end plate 8 is removed and the reinforced concrete product is further removed.

Claims

A method of manufacturing prestressed reinforced concrete products, including fitting a reinforcing cage into a mold, securing it in a mold, tensioning a longitudinal reinforcement, filling a mold with concrete mixture and releasing reinforcement tension after gaining strength by concrete, characterized in that the preliminary compression of the reinforced compressed zone and the preliminary tensile reinforcement zones of reinforced concrete beams is carried out simultaneously by one tensioning device by turning the end plate of the force form around the axis, zheniem which achieves any desired ratio of pre-compression and tensile forces.