Температура и время электронагрева арматуры

Время нагрева в пределах 3…10 минут не оказывает влияния на свойства как горячекатанной, так и термически упрочненной стержневой арматурной стали. Однако, с целью повышения производительности труда и уменьшения расхода электоэнергии рекомендуется принимать время нагрева стержневой арматуры 1…3 минуты.

Время нагрева проволочной арматуры влияет на механические характеристики этой стали. При длительном нагреве механические характеристики понижаются более, чем при кратковременном. Поэтому время нагрева проволочной арматуры не должно превышать величин, указанных в табл. 32.

Температура нагрева контролируется по удлинению стали, при этом предполагается равномерный нагрев и удлинение арматуры по длине, что обеспечивается только при надлежащем контакте токоподводов с арматурой. Допускается использовать для контроля температуры термопары, термокарандаши и другие приборы, обеспечивающие измерение температуры с максимальной ошибкой не более + 20 ⁰С и не препятствующие осуществлению технологических операций по нагреву и натяжению арматуры.

При натяжении стержневой арматуры электротермическим способом величина s_sp+ p не должна приниматься более предела текучести (s_0,2 или s_т арматуры), где р ­– предельно допустимое отклонение величины s_sp, величина которого зависит от длины изделия (1_и): при 1_и = 5 м р = + 100 МПа, при 1_и = 6,5 м р = + 80 МПа, при 1_и = 9,5 м р = +70 МПа, при 1_и = 13 м р = +60 МПа, при 1_и = 16 м р = + 55МПа, при 1_и = 19 м р = + 50 МПа, при 1_и 25 и более метров р = + 45 МПа. При изготовлении нескольких изделий, расположенных в одну линию с арматурой, проходящей через все эти изделия, 1_и принимается равной суммарной длине изделий на линии. При промежуточных значениях 1_и величина р определяется по линейной интерполяции.

В арматуре, которая натягивается на упоры электротермическим способом, не учитываются потери предварительного напряжения от деформации концевых анкеров и форм, так как они учитываются при определении длины арматурной заготовки и величины полного удлинения арматуры.

Отклонения предварительного напряжения арматуры изделия от заданного учитывается только величиной коэффициента точности натяжения g_sp. Если неблагоприятным фактором является снижение предварительного напряжения арматуры по сравнению с заданной величиной s_sp (расчет жесткости, трещиностойкости и ширины раскрытия трещин зоны, в которой расположена напряженная арматура и т.п.) то значение g_sp вычисляется:

g_sp = 1 – 0,5р/s_sp (1 + 1/Öп ) £ 0,9,

где п – количество стержней арматуры в элементе конструкции (в ребре плиты, в поясе фермы и т.п.).

Если неблагоприятным фактором является превышение предварительного напряжения арматуры по сравнению с заданной величиной (расчет прочности при действии сил обжатия зоны сечения, в которой расположена напряженная арматура, расчет трещиностойкости противоположной по высоте сечения зоны и т. п.) то значение g_sp при максимально допустимом значении отклонения напряжения р вычисляется:

g_sp = 1 + 0,5р/s_sp (1 + 1/Öп ) ³ 1,1.

Величина предварительного напряжения при электротермическом напря-жении достигается при обеспечении заданного удлинения арматуры DLо:

DLо = (Кs_sp + р)Lу/Еs,

где К – коэффициент, учитывающий упруго пластические свойства стали, (принимается по табл. 33, промежуточные значения принимаются по линейной интерполяции),

s_sp – проектная величина напряжения арматуры, МПа,

р – предельно допускаемое отклонение величины предварительного напряжения арматуры, МПа,

Lу – расстояние между наружными гранями упоров на форме, поддоне или стенде, мм,

Еs – начальный модуль упругости арматурной стали, МПа.

Величина полного удлинения арматурной стали при ее электронагреве определяется:

DLп = DLо + DLс + DLф + DLн + Сt,

Таблица 33

Значения коэффициента К

где DLс – величина деформаций анкеров (смещение губок инвентарных зажимов относительно корпуса, деформации шайб под высаженными головками, смятие высаженных головок, опрессованных шайб и т.п., мм,

DLф – продольная деформация формы, поддона или стенда, мм,

DLн – остаточная деформация, возникающая вследствие нагрева высо- копрочной проволоки, мм, определяемая по формуле:

DLн = 5*10^-6(tр – 300) Lу ,

tр – заданная температура нагрева, ⁰С, если она менее 300 ⁰С, то величина DLн = 0,

Сt – дополнительное удлинение, обеспечивающее свободную укладку арматурного стержня в упоры с учетом остывания при переносе, принимаемое не менее 0,5 мм на 1 м длины арматуры, мм

Значения DLс, DLф, Сt определяются в каждом конкретном случае опытным путем, исходя из условий производства. Допускается при предварительных расчетах принимать величину DLс для изделий длиной примерно 6 м суммарно на оба анкера:

DLс = 2m * s_sp,

где m = 0,002 мм³/Н для анкеров типа “обжатая шайба” или m = 0,003 мм³/Н для анкеров типа “высаженная головка”.

При применении временных концевых анкеров для стержневой арматуры в виде инвентарных зажимов НИИЖБ значение DLс допускается определять:

DLс = 2S,

где S – смещение губок зажима относительно его карпуса, мм, определяется по табл. 27.

Сближение упоров формы DLф на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры после натяжения всей арматуры должно указываться в рабочих чертежах формы и проверяться опытным путем при натяжении арматуры. Для предварительных расчетов при длине изделий 6…12 м величину DLф допускается принимать 1…3 мм для форм с жесткими упорами, или 3…4 мм для форм с поворотными упорами.

Для свободной укладки напрягаемой арматуры в упоры форм, поддонов или стендов величина полного удлинения арматуры DLп должна быть не более ее удлинения в результате нагрева до заданной температуры, то-есть температурного удлинения, которое вычисляется:

DLt = ( tр – tо ) Lк*a,

где tр – заданная температура нагрева, которая, как правило, принимается равной рекомендуемой по табл. 13, ⁰С, или рассчитывается:

tр = DLп/a Lк + tо,

tо – температура окружающей среды, ⁰С,

Lк – расстояние между токоподводящими контактами (длина нагрева-емого участка арматуры), мм,

a – коэффициент линейного термического расширения стали, 1/⁰С, принимается по табл. 34.

Таблица 34.