Главная
Новости
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Воздухоопорные сооружения
Грунтовые основания




19.10.2017


19.10.2017


19.10.2017


19.10.2017


19.10.2017


19.10.2017


16.10.2017


16.10.2017


13.10.2017


13.10.2017





Яндекс.Метрика
         » » Натяжение затяжек

Натяжение затяжек

23.12.2015

Натяжение затяжек производится механическим или электротермическим способом. При намотке петлевидных затяжек на поворотных столах применяется комбинированный способ натяжения — механический и электротермический. Наиболее распространенным и универсальным является механический способ натяжения.
Натяжение затяжек

При механическом способе затяжки натягиваются с помощью гидравлических или винтовых домкратов полиспастами, винтовыми стяжками и распорками, винтовыми стяжными муфтами, динамометрическими гаечными ключами и другими приспособлениями. Натяжение петлевидных пучков из высокопрочной проволоки может осуществляться на поворотных столах.
При электротермическом способе затяжка током большой силы и малого напряжения разогревается до температуры 250— 300° С и в разогретом состоянии закрепляется в анкерных устройствах. При остывании затяжка стремится сократиться по длине и тем самым создает предварительное напряжение в конструкции.
Из механических способов наиболее распространенным является натяжение гидравлическими домкратами, которыми можно натягивать затяжки всех систем и любой мощности.
Применяются следующие типы гидравлических домкратов:
1) домкраты однопоршневые для натяжения затяжек, имеющих стаканные или гильзовые анкеры, и затяжек из целых стержней;
2) домкраты двойного действия для натяжения затяжек из прямолинейных пучков трубчатого или сплошного сечения и закрепления их в анкерной колодке с пробкой;
3) домкраты толкающего типа, которыми при помощи вспомогательных приспособлений могут натягиваться наиболее мощные петлевидные затяжки и затяжки со стаканными анкерами.
Особое внимание необходимо обращать на тщательность и своевременность тарирования гидравлических домкратов, так как от этого зависит точность получения усилия предварительного натяжения. Для тарировки домкратов применяются манометры и насосная станция, используемые при натяжении. Тарирование следует производить на испытательных машинах, а при отсутствии их — в специальных рамах с помощью динамом (рис. 8).
Натяжение затяжек

Натяжение динамометрическими гаечными ключами является наиболее простым и дешевым способом. Он может применяться для затяжек небольшой мощности, анкерное устройство которых оканчивается резьбовыми или гильзовыми анкерами. Резьбовые поверхности анкера должны быть чистыми и тщательно смазанными. Во избежание закручивания стержня в процессе натяжения в анкерах должны быть предусмотрены приспособления, препятствующие повороту стержня.
Чаще всего натяжение гаечными ключами применяется для затяжек из целых стержней. Динамометрический гаечный ключ имеет удлиненную ручку и встроенные в корпус ключа динамометр или индикатор (рис.9), по показаниям которых определяется усилие натяжения.
Натяжение затяжек

Тарирование динамометрических ключей выполняется по величине крутящего момента с измерением силы на конце рукоятки ключа. Зависимость между натяжением стержня (затяжки) и крутящим моментом выражается формулой
Натяжение затяжек

где Mкл — крутящий момент на ключе в кгм;
d — диаметр напрягаемого стержня в мм;
N — усилие натяжения в г.
Тарирование гаечных ключей производится перед началом работ и не реже одного раза в месяц в период работы.
Натяжение тянущими домкратами. Однопоршневые тянущие гидравлические домкраты (рис. 10) применяются при натяжении затяжек из целых стержней или из пучков и канатов с гильзовыми пли стаканными анкерами, имеющих на концах резьбу.
Натяжение производится упором на конструкцию и не требует каких-либо вспомогательных устройств.
Натяжение затяжек

Применяются домкраты типов СМ-587, ДС-25/50, Д2С-30/50, ДС-60/315, ДС-30/200, ДС-15/125 с ходом поршня до 315 мм и тяговым усилием до 60 т.
Домкраты, подвешенные для удобства работы на блоки или тали, устанавливаются в рабочее состояние у конструкции. Домкрат соединяется с анкером затяжки навинчиванием штока домкрата или тяговой гайки штока на резьбу анкера.
Если диаметр анкерного устройства отличается от диаметра штока домкрата, применяются переходные детали. Давлением масла в цилиндре поршень домкрата перемещается, увлекая за собой шток с анкером. По мере натяжения анкерная гайка все время подтягивается к конструкции.
После окончания натяжения анкерная ганка завинчивается вплотную к конструкции до отказа. Если в процессе натяжения резьба анкерного устройства выходит за пределы конструкции и анкерная гайка не может быть подтянута вплотную к конструкции, то между анкерной гайкой и конструкцией вставляются круглые или вилкообразные шайбы.
Натяжение домкратами двойного действия. Домкратами двойного действия (рис. 11) натягиваются затяжки из пучков высокопрочной проволоки трубчатого или сплошного сечения с анкерами типа колодки с пробкой. Домкраты обычно работают с насосными станциями, имеющими реверсивную подачу масла и два цилиндра домкрата (рабочий и запрессовывающий). Для удобства работы домкрат и насосная станция монтируются на одной тележке (рис. 12).
Натяжение затяжек

Применяемые типы домкратов: ДП-60/300; ДП-60/315; ДП-30/2С0; ДП-15/100 и ДП-50/300 с тяговым усилием от 15 до 60 т и ходом поршня от 100 до 315 мм. Имеются домкраты с усилием 90 т.
Домкрат ставится в рабочее положение по оси затяжки, плоскость торца опорной головки домкрата должна быть параллельна плоскости анкерной колодки. Концы проволоки, выправленные и очищенные от грязи и масла, заклиниваются в захватном устройстве домкрата. Одним домкратом можно натягивать прямолинейные затяжки длиной до 30 м. При больших размерах затяжки и при наличии трения затяжки о конструкцию следует производить натяжение двумя домкратами с обоих концов. В случае натяжения одним домкратом пробка на противоположном конце забивается в колодку вручную ударами молотка по подбойнику до отказа. До установки домкрата в рабочее положение в колодку между концами проволок нужно установить пробку. После натяжения пробка запрессовывается в колодку путем подачи масла в цилиндр запрессовщика.
При натяжении двумя домкратами не следует производить запрессовку с двух сторон одновременно с тем, чтобы в случае падения силы натяжения после запрессовки первой пробки можно было отрегулировать натяжение с помощью второго домкрата.
При работе нужно особенно следить за равномерным натяжением проволок и безопасностью людей, работающих с домкратом.
Натяжение толкающими домкратами. Толкающими домкратами натягиваются мощные затяжки с анкерами стаканного типа, когда тянущие домкраты недостаточны по мощности, а также петлевидные затяжки.
Применяются монтажные толкающие домкраты типов ДГ-50, ДГ-100, ДГ-200 с толкающим усилием от 50 до 200 т и ходом поршня 100—155 мм.
Для производства натяжения толкающими домкратами необходимо предусматривать вспомогательное приспособление, преобразующее толкающее усилие домкрата в тянущее усилие на затяжку. Обычно для натяжения одной затяжки со стаканными анкерами приходится применять два домкрата (рис. 13).
После натяжения между стаканом анкера и конструкцией плотно вставляются вилкообразные шайбы, и давление в цилиндрах домкратов плавно снижается.
Натяжение затяжек

На рис. 14 показана схема установки для натяжения сразу двух петлевидных пучков на балках моста через р. Томь. Натяжение производилось двумя домкратами ДГ-200. Домкраты устанавливались между двумя поддомкратными балками, одна из которых упиралась в неподвижные упоры, другая — в подвижные упоры с надетыми на них петлевидными затяжками. Из-за большой длины затяжек они в процессе натяжения имели вытяжку больше длины хода домкратов, что потребовало применять дополнительные распорки для перестановки домкратов. Для ликвидации перекоса натяжных устройств необходимо, чтобы ось домкратов совпадала с осью затяжек. Обычно домкраты оборудованы встроенными насосами, но для повышения производительности труда лучше применять отдельные насосные станции.
Натяжение затяжек

Натяжение оттяжкой затяжек. В затяжках с небольшими усилиями предварительное напряжение можно создавать оттяжкой их с помощью болтов, винтовых стяжек и т. п. Для уменьшения величины перемещения затяжек в процессе их оттяжки они предварительно должны быть натянуты с небольшим усилием талями, дополнительными болтами, стяжками и т. п. Этот способ предварительного напряжения применялся в опытных подкрановых балках для московского завода «Серп и молот» (см. рис. 10) и в фермах покрытия (см. рис. 11). Как в балках, так и в фермах затяжки были петлевидной конструкции. Затяжки оттягивались болтами с крюками; в балках — в их плоскости, а в фермах — из плоскости ферм. Результаты применения этого способа натяжения оказались вполне удовлетворительными.
Непрерывная намотка пучков проволоки с помощью поворотного стола. Натяжение затяжек из пучков проволоки в процессе намотки их на поворотном столе применяется в железобетонных конструкциях. В ЦНИИ строительных конструкций этим способом были предварительно напряжены четыре опытные стальные балки пролетом 6 мм (рис. 15). Использование этого способа для балок длиной до 8—10 м вполне возможно.
Натяжение затяжек

Для намотки проволоки применяются круглые поворотные столы, оборудованные устройством для подачи проволоки к конструкции при заданном усилии натяжения (рис. 16). Балка устанавливается по диаметру стола верхним поясом вниз и через имеющиеся в столе отверстия прикрепляется к нему болтами.
Натяжение затяжек

Проволока из бухты подается через специальное устройство, состоящее из ряда роликов и блоков, и укрепляется на балке при помощи сжимов. Можно производить намотку не только одной, но и нескольких проволок сразу.
Натяжение проволоки при намотке создается висящим грузом или оттяжным устройством и трением проволоки, проходящей через ролики и блоки. После окончания намотки концы проволоки прикрепляются к пучку болтовыми сжимами.
На поворотном столе ДН-5 можно получить усилие в проволоке до 1000 кг при диаметре проволоки от 2,5 до 6 мм.
Можно увеличить усилие в проволоке до 1500 кг с помощью ее электропрогрева. Электропрогрев может осуществляться при помощи электросварочных трансформаторов типов ТС-300; TC-500; СТЭ-24-1; СТЭ-34.
Нагревать проволоку можно не выше 300° С во избежание потери ею прочности.
Среднее значение тока icp при заданной температуре определяется по формуле
Натяжение затяжек

где G — вес 1 м проволоки в кг;
n — количество одновременно наматываемых проволок;
с — коэффициент теплоемкости стали; может быть принят равным 0,12 ккал/кг град;
t — температура нагрева проволоки;
0,86 — тепловой эквивалент тока;
т = l/va3600 — время нагрева проволоки в ч;
l — длина нагреваемого участка;
va — средняя линейная скорость движения проволоки;
Rср — среднее значение сопротивления 1 м наматываемых проволок в ом/м;
Натяжение затяжек

где α1 =0,0048 — температурный коэффициент сопротивления для стали;
R15 — сопротивление 1 м наматываемых проволок при температуре окружающей среды, принимаемой 15° С, в ом/м,
Натяжение затяжек

где р — удельное сопротивление проволоки 0,12 ом мм2/м;
fа — сечение одной проволоки в мм2.
Необходимое напряжение источника питания (в в) определяется по формуле
Натяжение затяжек

Необходимая мощность для нагрева проволоки в квт
Натяжение затяжек

Натяжение с помощью только электронагрева применяется для затяжек из стержней. Стержни могут нагреваться как в самой конструкции, так и вне ее.
Во втором случае нагрев стержней производится на специальных установках (рис. 17), состоящих из двух опор с зажимами и контактами, промежуточных опор для поддержания стержней и электрооборудования.
Электрооборудование состоит из понижающих трансформаторов, электроизмерительных приборов и аппаратуры управления.
Натяжение затяжек

Для обеспечения заданной температуры нагрева установки должны быть оборудованы автоматическими выключателями.
Концы стержней на длине 400—500 мм должны оставаться холодными, чтобы можно было брать стержни руками. Можно производить одновременно нагрев
нескольких стержней путем последовательного включения их в цепь понижающей обмотки трансформатора. Нагретые стержни следует укладывать на конструкцию не вручную, а с помощью кранов, оборудованных траверсой, автоматически захватывающей и отпускающей стержень.
Стержни диаметром 22—28 мм, длиной 12 м при помощи двух трансформаторов ТСД-1000 током 900—1000а нагреваются за 8—16 мин. Нагретые до нужной температуры стержни закрепляются на упорах. При остывании они укорачиваются, в них появляются растягивающие усилия, а в конструкции создается предварительное напряжение.
По заданной величине предварительного напряжения в затяжке σ0з с учетом укорочения конструкции от натяжения арматуры Δlк можно определить величину удлинения стержня при его нагреве
Натяжение затяжек

где Eз — модуль упругости стержня;
ly — расстояние между упорами затяжки.
Нагрев производится с помощью сварочных трансформаторов. Требуемую мощность трансформаторов (в ква) можно определить по приближенной формуле
Натяжение затяжек

где G — вес одновременно нагреваемых участков стержней;
с — коэффициент теплоемкости нагреваемого металла:
t — температура нагрева в °С ;
tср — температура окружающей среды в °С.
т — время нагрева.
Если мощности одного трансформатора недостаточно, можно присоединить параллельно два-три.
Контроль натяжения. Контроль усилия предварительного напряжения может производиться различными способами, но каждый из применяемых способов должен надежно обеспечивать достаточно точное определение величины усилия.
При механическом способе создания предварительного напряжения используются следующие методы контроля:
а) по усилию натяжения;
б) по удлинению затяжки;
б) по деформации основной напрягаемой конструкции.
Наиболее распространенным и точным является метод контроля по усилию натяжения.
В зависимости от способа натяжения контроль по усилию производится манометрами, тензометрами, мессдозами, динамометрами и т. п.; в намоточных машинах — но весу подвешиваемого груза.
Натяжение затяжек

Для измерения усилий в натянутых проволоках применяются динамометрические скобы (рис. 18) или проволочный динамометр ДП-500 (рис. 19), разработанный экспериментально-конструкторским бюро НИИОМТП. Оба прибора основаны на изменении прогиба натянутой струны в зависимости от силы напряжения.
Динамометрическая скоба надевается на проволоку, и подвижным упором дается перемещение проволоки. Величина перемещения фиксируется индикатором, по показаниям которого определяется сила натяжения.
Для постановки прибора на проволоку, находящуюся в пучке, ее нужно оттянуть от остальных проволок пучка клиньями.
Аналогичным способом измеряется усилие натяжения проволочным динамометром ДП-500. Скоба и динамометр тарируются на разрывной машине для каждого вида проволоки отдельно.
Принимаемый для тарировки образец проволоки должен иметь возможно большую длину, допускаемую конструкцией разрывной машины.
Натяжение затяжек

В НИИ промсооружений (Свердловск) разработан электронный частотомер ИНЛ-3 для измерения напряжений в проволоке, стержнях и стальных канатах. Прибор основан на изменения частоты собственных колебаний стержня в зависимости от степени его натяжения.
Для измерения силы натяжения измерителем напряжений в арматуре ИНА-3 нужно в проволоке (стержне, канате) щипком или ударом возбудить колебания. К месту возбуждения колебаний на расстояние 5—10 мм подносят датчик прибора, и по шкале индикатора берут отсчет при установившемся положении стрелки.
Возбуждение колебаний следует производить на равных расстояниях между точками опоры стержня, чтобы измерять частоту первого тона и уменьшить влияние частоты высшего порядка.
Для перехода от измеренных частот к усилию натяжения в круглых стержнях прибор имеет номограмму. При использовании прибора для измерения силы натяжения в канатах его надо протарировать на каждом виде каната отдельно.
Контроль по удлинению затяжки при натяжении гидравлическими домкратами производится по перемещению поршня пли выходу штока домкрата. Можно определять величину удлинения затяжки по меткам, нанесенным на затяжке и напрягаемой конструкции. Эти виды контроля менее точны, в особенности при коротких затяжках, удлинения которых невелики. Для повышения точности измерения затяжки перед натяжением не должны иметь искривлений, для чего их предварительно следует натянуть усилием порядка 300 кг/см2.
Контроль по общим деформациям конструкции при больших ее размерах и создании предварительного напряжения на монтаже производится геодезическими инструментами. Этот метод контроля наряду с другими показал хорошие результаты при предварительном напряжении балок моста через р. Томь. При малых размерах конструкции деформации ее незначительны, и степень точности контроля геодезическими инструментами уменьшается.
Для ответственных конструкций рекомендуется производить контроль натяжения какими-либо двумя способами. Результаты контроля следует считать удовлетворительными, если разница показаний, полученных обоими способами, составляет не более 5%.