Научный архив: статьи

Анкерная зона преднапряженного арматурного элемента является критически важной областью железобетонной конструкции. Производитель системы преднапряжения несет ответственность только за локальную зону - область бетона, для которой подбирается косвенное армирование. Выполненный авторами анализ отечественной и иностранной литературы показал, что при использовании сложных форм анкерных устройств косвенное армирование затруднительно подбирать аналитическими методами, а изменения в его конструкции необходимо подтверждать натурными испытаниями.

В статье представлен опыт подбора косвенного армирования для анкера стаканного типа ОС-55 компании ООО «СТС», имеющего сложную форму и использующегося в системе предварительного напряжения защитной оболочки АЭС. Приведены требования к испытаниям анкерных зон. Выполнено описание расчетных схем с указанием применяемых моделей и свойств материалов, допущений в расчете. Описана методика испытания согласно европейским нормам, с указанием этапов нагружения, контролируемых параметров и схемой установки измерительных приборов. Приведены результаты расчетов, испытаний и их сравнение. Разница между расчетными и экспериментальными значениями перемещений опорной поверхности стакана составила не более 2,9 % при уровнях нагружения 80-105 % от разрывного усилия арматурного элемента. По методикам двух отечественных нормативных документов определены расчетные значения ширины раскрытия трещин на уровне нагрузки 80 % от разрывного усилия. Проведено сравнение теоретических и фактических значений, разница составила не более 3,5 %.

На основе сравнения результатов расчетов с экспериментальными данными, полученными при испытании, сделан вывод об успешной верификации принятой методики расчета анкерных зон.

Бетон анкерной зоны предварительно напряженного железобетонного элемента находится в сложном напряженно-деформированном состоянии. Область бетона, расположенная за анкерным устройством, испытывает значительные местные растягивающие напряжения - напряжения раскалывания, направленные поперек продольного усилия от предварительного обжатия. В большинстве случаев анкерные зоны в главных балках пролетных строений мостовых конструкций расположены у опорных сечений. Таким образом, в рассматриваемой области может находиться густое армирование для восприятия поперечной силы, а также крутящего момента. Однако, помимо армирования, предусмотренного в рамках общей работы главной балки в составе пролетного строения, необходимо дополнительное поперечное армирование для восприятия местных напряжений раскалывания. Действующие отечественные нормативные документы при подборе армирования данных зон требуют от проектировщика учитывать напряженно-деформированное состояние, однако не приводят методику расчета. В данной статье представлен метод подбора поперечного армирования на восприятие напряжений раскалывания для предварительно напряженной железобетонной главной балки путепровода с большим количеством анкеров стаканного типа АКС-19 (ООО «СТС», Москва) на торце. Рассмотрено два расчетных случая: при расположении анкерной зоны над опорной частью (учитывается влияние опирания главной балки на напряженно-деформированное состояние бетона анкерной зоны) и на границе секций бетонирования пролетного строения (напряженно-деформированное состояние бетона анкерной зоны определяется непосредственно предварительным напряжением пучков высокопрочного армирования). Выполнено описание применяемых расчетных схем с указанием предпосылок и допущений в расчете. Приведены результаты расчетов усилий и подбора дополнительного поперечного армирования.