Проектирование анкерных устройств

I. Способ создания предварительного напряжения

При проектировании железобетонных преднапрягаемых балок необходимо выбрать способ создания предварительного напряжения – натяжение на упоры или на бетон:

- При натяжении арматуры на бетон пучки размещают в каналах по всей длине или на концах, где их закрепляют. Диаметр канала должен быть достаточным для свободного натяжения пучков без больших потерь на трение пучка о стенки канала, а также для прохода цементного раствора при инъектировании канала после натяжения. Для однорядного пустотелого пучка при инъектировании через отверстие в анкере с подачей раствора в полость пучка допускается превышение внутреннего диаметра канала над наружным диаметром пучка на 5 мм. В других случаях диаметр канала должен быть больше диаметра пучка не менее чем на 15 мм.

В настоящее время, как правило, применяют каналы с бетонными стенками, устраиваемые при изготовлении конструкции с помощью специальных каналообразователей, извлекаемых после приобретения бетоном достаточной прочности. В качестве каналообразователей применяют металлические и полиэтиленовые трубы, резиновые шланги.

 

- При натяжении арматуры на упоры исключаются мелкие трудоемкие операции по образованию каналов, вводу в них арматурных элементов и инъектированию цементного раствора, контроль качества которого затруднителен. Арматура связана с бетоном непосредственно.

II. Расположение проволок в пучках

Проволоки располагают в пучке концентрически с плотной обмоткой каждого ряда спиралью из тонкой проволоки (рис. 6.23, а); с оставлением полости в средней части пучка для прохода раствора при инъектировании или бетонировании пучка (рис. 1 а, б, в); применяют в виде готовых прядей с параллельными проволоками или витых прядей (рис. 1, г). Для улучшения сцепления арматуры с бетоном пучок можно разделить на отдельные пряди с обеспечением их взаимного положения фиксаторами, например, в виде крестов из обрезков арматуры (рис. 1, д).

 

Рис. 1 – Расположение проволок в пучках

 

III. Анкерные устройства

На концах пучков из параллельных проволок или прядей устраивают концевые анкеры, служащие для натяжения пучков и для закрепления их концов после натяжения. Конусный анкер (рис. 2, а) состоит из колодки (1) с коническим отверстием и конусной пробки (2), входящей в это отверстие. Проволоки пучка проходят через щель между колодкой и пробкой и закрепляются в домкрате. После натяжения пучка пробку запрессовывают в колодку при помощи домкрата, зажимая проволоки и обеспечивая их закрепление.

Рис. 2 – Конусные анкеры

 

Конусные анкеры можно применять в конструкциях с натяжением арматуры на бетон в качестве постоянных концевых закреплений пучков, а в конструкциях с натяжением арматуры на упоры в качестве инвентарных закреплений пучков на упорах. Для мощных пучков, состоящих из прядей, используют конусные анкеры, имеющие в конусных пробках пазы для каждой пряди (рис. 2, б). Такие анкеры закрепляют до 12 семипроволочных прядей из проволок d = 5 мм.

Надежное закрепление арматуры достигается с применением холодной высадки на концах проволок, образующей бочкообразную головку, диаметр которой в 1,5 раза превышает диаметр проволоки. Для закрепления проволок достаточно пропустить их сквозь анкер так, чтобы головки опирались на него (рис. 3). Основная часть такого анкера – пакет из пластин (1), в которых сделаны полукруглые пазы для проволок (5). Пластины стянуты болтами (2), на наружной поверхности пакета имеется резьба, на которую навинчивают стальное кольцо–корпус (4) анкера. Внутреннюю резьбу корпуса в верхней части используют для закрепления тяжа домкрата. На наружную резьбу корпуса навинчивают гайку (3), с помощью которой фиксируют усилие натяжения пучка.

Рис. 3 – Сборный натяжной анкер для пучка из 48 проволок с высаженными головками

 

Для конструкций с натяжением арматуры на упоры предусматривают дополнительное закрепление мощных пучков в бетоне, так как одного сцепления арматуры с бетоном недостаточно. Для этого применяют промежуточные анкеры, чаще всего каркасно–стержневые МИИТа (рис. 3).

 

Каркасно–стержневой анкер закрепляет пучок в бетоне благодаря расчленению его на отдельные пряди с небольшим числом проволок. При этом обеспечивается доступ бетона ко всем проволокам, которые трижды перегибаются в бетоне. Жесткость на перегибах, а также силы трения препятствуют продергиванию проволок.

В каркасно–стержневом анкере для пучка из 28 проволок d = 5 мм (рис. 3, 4) пучок разделен на четыре пряди по семь проволок враждой Пряди поддерживают в разведенном положении диафрагмой (3) с пазами (6) и перегибают на ней в середине анкера, а также на скрутках из мягкой проволоки (1) в начале и конце анкера. Неизменность положения диафрагмы обеспечивают центральным стержнем (4). В стержне имеются отверстия (2) для заводки концов проволоки скруток. Чтобы скрутки не смещались при натяжении пучка, к концам центрального стержня приварены крестообразные упоры из планок или круглых стержней (5), которые служат также для сохранения рассредоточенного положения прядей и препятствуют скручиванию прядей по длине анкера. Планки / имеют размеры 10×15×56. Крест (8) выполнен из арматуры ∅8 (l = 55).

 

Рис. 3 – Каркасно–стержневой анкер

 

Рис. 4 – Общий вид каркасно–стержневого анкера

 

Основные размеры каркасно–стержневых анкеров приведены в таблице 1.

 

Таблица 1 - основные размеры каркасно–стержневых анкеров

Наименование размеров	Обозначения	Число проволок в пучке, мм
		24	48
Диаметр диафрагмы (3)		80	120
Толщина диафрагмы (3)		8	10
Диаметр стержня-фиксатора (4)		14	20
Длина стержня-фиксатора (4)		270	370
Диаметр проволок скруток (1)	-	4	4