Добро пожаловать на официальное интернет-представительство Некоммерческого Партнерства "Союз производителей бетона"
Союз создан в 2003 году с целью координирования, регулирования и управления разрозненными отраслями, нормальное функционирование которых необходимо для общего развития рынка бетона. Мы заинтересованы в формировании и укреплении здоровой экономической политики на строительном рынке.






ПРИГЛАШАЕМ ПРИНЯТЬ УЧАСТИЕ


МЫ СОТРУДНИЧАЕМ



НАШИ ПАРТНЕРЫ







АВТОРИЗАЦИЯ
Логин:
Пароль:
Регистрация
Забыли свой пароль?


 

БЕТОН И ЖЕЛЕЗОБЕТОН - СТАТЬИ

Прислать свою статью


30.05.2012

Новая конструкция стыков стержневой арматуры

Комментариев: 0 | Количество просмотров: 10371
Авторы: Балючик Э.А. канд. тех. наук, заведующий лабораторией филиала ОАО ЦНИИС «НИЦ «Мосты», Лок С.А. аспирант ОАО ЦНИИС, Добровольский Н.А. Генеральный директор НПО «Энергомашсервис»

При быстрорастущих объемах применения монолитного железобетона в отечественном мостостроении в технологических процессах проявились слабые (барьерные) места, которые до поры до времени не создавали серьезных помех. К их числу относится производство арматурных работ, требующее больших трудозатрат и продолжительных по времени (до 60%) по сравнению с бетонными и опалубочными работами. Учитывая высокую насыщенность железобетонных конструкций арматурными каркасами и их значимость для обеспечения надежности и долговечности сооружения, в действующих нормативных документах регламентированы требования, в зависимости от применяемых марок и классов арматурных сталей, по расположению стержней и их соединениям. Для стыкования стержней используются сварные соединения: контактно-стыковая сварка, ванная, стыки с парными смещенными накладками. Надежность этих стыков проверена временем. Для плохо свариваемой термически упрочненной арматуры были разработаны несварные стыки на обжимных муфтах. При необходимости они находят применение для стыкования стержней из стали класса А-III (А400). Однако стыковка стержней при помощи сварки перестала отвечать современным требованиям, прежде всего из-за невысоких темпов производства работ. При сварке стержней на стройплощадке, особенно при вертикальном их расположении, трудности возникают и при подготовительных работах, когда необходимо обеспечить при установке пристыкуемого стержня соосность и необходимую величину зазора в стыке и выдержать это на протяжении всего периода сварки. Операция эта трудоемкая и длительная, ведется при стесненных условиях работы. Имеются ограничения при производстве работ при отрицательных температурах. Это отражается на нестабильном качестве стыка, а при работе в тепляке возникают проблемы задымленности и пожароопасности.

Все это вместе взятое побудило начать переход на новые конструкции стыкования стержней без применения сварки. Самой простой и легкодоступной конструкцией мог бы быть стык стержней внахлестку, не требующий больших затрат при монтаже арматурного каркаса. Однако, на такой стык приходится дополнительно расходовать арматурную сталь. Так при 5-ти метровых длинах стыкуемых стержней диаметром 32 или 36 мм перерасход составит 12-15%. Кроме того, возникают трудности при бетонировании зоны конструкции перенасыщенной арматурой. Главным ограничителем в применении стыков внахлестку являются мостовые нормы, запрещающие применение стыков внахлестку в наиболее ответственных местах железобетонных изделий.

При ознакомлении с зарубежными достижениями в области технологии ведения арматурных работ (ФРГ, Япония, Англия, Китай, Корея, Индия и др.) выяснилось, что там разработка и применение новых стыковых соединений развиты довольно сильно. Безусловно, все соединения разрабатывались применительно к арматурным сталям выпускаемым в этих же странах, с их национальным периодическим профилем, на сталях с их особенностями технологии выплавки и проката, для своих климатических условий. Поэтому прямой перенос разработанных конструкций стыков за рубежом на нашу отечественную арматурную сталь и для мостов, работающих в наших температурно-климатических условиях должен быть осмотрительным, сопровождающимся специальными испытаниями образцов и контролем при использовании по специальным Технологическим регламентам. Немаловажное значение имеет авторитет фирм-разработчиков конструкций стыков на международном рынке товаропроизводителей и гарантии качества поставляемых комплектующих деталей и механизмов.

В статье приводятся данные о стыковом соединении стержней, разработанном британской компанией Ancon Building Products. Конструкция стыка показана на рис. 1.

Cтандартное соединение Ancon CXL

Рисунок 1 - Cтандартное соединение Ancon CXL

Концы стержней, имеющих нарезку, стыкуются при помощи их соединяющей муфты. При кажущейся простоте конструкция имеет несколько отличительных по оригинальности особенностей. Для того чтобы не уменьшать площадь сечения стержня нарезкой концы стыкуемых стержней предварительно обжимаются на небольшом участке длины с целью увеличения диаметра. И вторая особенность заключается в дополнительной операции после выполнения нарезки – обтяжке концевого участка продольным растягивающим усилием для частичного снятия пластических деформаций, что дает возможность снизить величину суммарной деформации стыка (требование норм – суммарная деформация стыка должна быть не более 0,1 мм при расчетном усилии).

Технологический процесс подготовки соединений арматуры муфтой с параллельной резьбой Ancon CXL этого типа включает в себя 4 обязательных этапа (рис. 2).

Технологический процесс подготовки соединений арматуры муфтой с параллельной резьбой Ancon CXL

Этап 1 : Торцовка

Обеспечивает равномерное распределение нагрузки в ходе последующего этапа холодной ковки, а так-же строго соостную передачу нагрузки в соединении

Этап 2 : Холодная Ковка

Площадь сечения арматуры увеличивается для исключения уменьшения площади поперечного сечения арматуры и потери несущей способности соединения после этапа нарезки резьбы

Этап 3 : Нарезка резьбы

На конце арматуры нарезается метрическая правая однозаходная резьба

Этап 4: Разгрузка

Значения внутренних напряжений существенно снижаются, что обеспечивает гарантированное выполнение требований к значению деформативности соединения и его усталостную стойкость.

Рисунок 2 - Технологический процесс подготовки соединений арматуры муфтой с параллельной резьбой Ancon CXL

Для объектов с максимально достижимыми требованиями к усталостной стойкости конструкции и срокам жизни объекта компанией Ancon Building Products предлагается технология, которая использует схожие типы муфт, при этом резьба на арматурном стержне не нарезается, а накатывается.

В настоящей статье мы рассматриваем конструкцию стыка, приведенную на рис. 1, которая нашла уже применение в России и наметились другие объекты использования в соответствии специально разработанным ТУ-5800-012-56294930-2007. За рубежом стык соответствует стандартам: BS 8110 (UK), ACL 349 (USA), ASME III DJV2 (ACL 359, USA), CSA CAN3-N2872 (Canada), BNFL Nuclear requirements E30 (UK), ACJ 318 (USA).

Технология стыкования стержня с помощью резьбовой муфты довольно проста, скоротечна по времени. Особенно это важно при стыковании вертикально расположенных стержней. При этом не требуется длительного обучения исполнителей. Обращает на себя внимание небольшая толщина соединительной муфты за счет удачно подобранной прочной стали. Это не вызывает стеснения пространства в месте расположения стыков, поэтому не возникает проблем для качественной укладки бетонной смеси.

Пример арматурного каркаса со стыками на муфтах объекта ЛАЭС под Санкт-Петербургом приведен на рис. 3. Для защиты резьбы от механических повреждений или загрязнения бетонным раствором используются специальные колпачки (рис. 4). При стыковке используются трубные ключи с затяжкой «до упора».

Арматурный каркас со стыками на муфтах объекта ЛАЭС под Санкт-Петербургом

Рисунок 3 – Арматурный каркас со стыками на муфтах объекта ЛАЭС под Санкт-Петербургом

Колпачки для защиты резьбы от механических повреждений

Рисунок 4 – Колпачки для защиты резьбы от механических повреждений

Оборудование, необходимое для подготовки соединения на объекте:

ковочная машина; станок для нарезания резьбы; установочная машина для снятия внутренних напряжений.

Соединительные муфты поставляет завод-изготовитель.

В Российской Федерации технологии Ancon Building Products появились в 2007 г. Дистрибьютором является компания НПО «Энергомашсервис», Санкт-Петербург. Совместными усилиями инженеров Ancon и НПО «Энергомашсервис» была проведена работа по адаптации муфтовых технологий Ancon для использования их с российской арматурой. В сотрудничестве с ОАО «СПБ АЭП» и ОАО «ВНИИГ им. Веденеева» была подготовлена и выпущена необходимая техническая и методическая документация на все виды и типы соединений. Успешно были проведены сертификационные испытания соединений отечественной арматуры различных типов, подтвердившие их эффективность.

Испытания проводились, в том числе, на образцах стыков стержней из стали широко применяемого в настоящее время класса А400. Кроме того, большая и успешная работа была проведена при исследовании муфтовых соединений на резьбе с более прочной, перспективной для мостостроения арматурой класса А500СП.

В рамках комплекса исследовательских и подготовительных работ по требованию гидротехников были проведены испытания соединений Ancon CXL при температуре -350С, а в ОАО ЦНИИС «НИЦ Мосты» были проведены испытания соединений Ancon CXL при -550С которые показали, что механическое соединение не ослабляет строительную арматуру и может быть применено при строительстве вантового моста в г. Сочи.(рис. 5).

Применение муфтовой технологии Ancon CXL при строительстве автомобильного моста в районе г. Сочи

Рисунок 5 – Применение муфтовой технологии Ancon CXL при строительстве автомобильного моста в районе г. Сочи

Для сооружения пилонов вантового моста в Сочи в НИЦ «Мосты» был разработан специальный «Технологический регламент по применению муфтовых соединений фирмы Ancon (Англия) для стыковки рабочей арматуры пилонов вантового моста на ПК 240+54 автомобильной дороги «Адлер-горноклиматический курорт «Альпика-Сервис».

Испытанные на растяжение до разрушения образцы с муфтовыми соединениями на резьбе приведены на рис. 6. Разрушения всегда происходят вне стыка по целому стержню.

Технология Ancon CXL также запланирована к использованию при строительстве Балтийской АЭС, применена на Нововоронежской АЭС и есть все предпосылки для широкого применения в транспортном строительстве.

Результаты испытаний на растяжение до разрушения, образцы с муфтовыми соединениями на резьбеРезультаты испытаний на растяжение до разрушения, образцы с муфтовыми соединениями на резьбе

Рисунок 6 –Результаты испытаний на растяжение до разрушения, образцы с муфтовыми соединениями на резьбе

Литература:

  1. Соединения строительной арматуры механические с использованием муфт производства «Ancon Building Products» ТУ 5800-012-56294930-2007. – Санкт-Петербург, 2007.
  2. Балючик Э.А., Лок С.А. О перспективах использования арматурной стали класса А500СП в мостостроении / Научные труды ОАО ЦНИИС. Выпуск № 259. «Актуальные проблемы транспортного строительства». – М.:ОАО ЦНИИС, 2011. – С 63-66.

Для связи с авторами:

Лок Сергей Александрович, 8-(499)-180-85-78, LokSA@tsniis.com.

Источник информации:  ЦНИИС


Возврат к списку

Для того чтобы оставить комментарий, Вам необходимо авторизоваться.
3.151529540457

Реклама на портале


Rambler's Top100 Яндекс цитирования
Некоммерческое партнерство "Союз Производителей Бетона",2003-2011
Все права защищены. Публикация информации с сайта без активной гиперссылки на www.concrete-union.ru и согласования с руководством запрещена
Адрес электронной почты info@concrete-union.ru
Размещение рекламы на портале НП "Союз Производителей Бетона"