УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАТЯЖЕНИЯ АРМАТУРЫ

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении предварительно напряженных железобетонных изделий.
Известны устройства для натяжения арматуры электротермическим способом, сущность которого заключается в том, что через уложенную в формы арматуру пропускают электрический ток и нагревают стержни до 300°С, вследствие чего они удлиняются. Затем концы стержней закрепляют в формах или специальных упорах, воспринимающих усилия, возникающие при остывании стержней, и производят бетонирование (см. Л.Е.Линович «Расчет и конструирование частей гражданских зданий», Киев, «Будiвельник», 1972, с.133).
Как правило, стержневая арматура нагревается на специальных установках для нагрева, размещенных вне формы, а арматура из высокопрочной проволоки вблизи с формами, над формами или непосредственно в формах, (см. «Руководство по технологии изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций», М., Стройиздат, 1975, с.53-57, с.145-149).
Основной недостаток этих устройств обусловлен используемым ими способом натяжения арматуры, требующим больших затрат электроэнергии.
За прототип выбрана установка для натяжения арматуры на упоры механическим способом.
Установка содержит опорную раму, на которой смонтированы упорные стойки, механизм натяжения и поддон. Механизм натяжения выполнен в виде гидравлических домкратов, связанных с приводным
гидронасосом. При этом каждый гидравлический домкрат снабжен захватами для напрягаемой арматуры (см. Б.В.Стефанов «Технология бетонных и железобетонных изделий», Киев, «Вища школа», 1972, с.115, рис.53).
Выбранная за прототип установка потребляет значительно меньше электроэнергии, чем устройства для натяжения арматуры электротермическим способом. Тем не менее затраты электроэнергии, необходимые для привода гидродомкратов, остаются значительными.
Существенным недостатком прототипа является также то, что установка обеспечивает натяжение арматуры только в продольном направлении и не обеспечивает натяжения арматуры под углом в вертикальной плоскости. Сочетание продольной арматуры с арматурой размещенной под углом (концы продольной арматуры отогнуты под углом в вертикальной плоскости) необходимо для обеспечения прочности и трещиностойкости по наклонным сечениям многих строительных конструкций, например, ригелей, балок покрытия, многопустотных плит и др., которые часто работают в условиях больших нагрузок на опорах.
Еще одним недостатком установки, выбранной за прототип, как и всех других устройств, использующих метод натяжения арматуры механическим способом, является ненадежность зажимов арматуры, особенно зажимов для стержневой арматуры. Рабочие губки таких зажимов (см. например, Б.В.Стефанов «Технология бетонных и железобетонных изделий», Киев, «Вища школа», 1972, с.106-107, рис.43, 44) быстро изнашиваются. Арматура при натяжении начинает проскальзывать в изношенных губках, а следовательно, требуемое усилие натяжения не достигается.
Техническая задача изобретения состояла в разработке надежного,
энергоэкономичного устройства для натяжения арматуры, обеспечивающего изгиб и одновременное натяжение арматуры в продольном направлении и под углом в вертикальной плоскости.
Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для натяжения арматуры, содержащем опорную раму, упорные стойки, механизм натяжения и поддон, механизм натяжения выполнен в виде силовых горизонтальных траверс, каждая из которых снабжена нажимными гибочными элементами и установлена с возможностью перемещения на неподвижных вертикальных направляющих.
Кроме того, расстояние между любыми соседними нажимными гибочными элементами, смонтированными на каждой из силовых горизонтальных траверс, равно величине двух шагов натягиваемой арматуры, при этом нажимные гибочные элементы, которыми снабжена одна из силовых траверс, смещены в горизонтальной плоскости относительно нажимных гибочных элементов, смонтированных на другой силовой горизонтальной траверсе, на величину шага натягиваемой арматуры.
Силовые горизонтальные траверсы соединены между собой жесткими связями, а рабочая поверхность каждого нажимного гибочного элемента снабжена пазом, ширина которого равна или превышает диаметр арматуры.
Такая конструкция устройства обеспечивает изгиб уложенной в поддон арматуры и одновременное ее натяжение в продольном направлении и под углом в вертикальной плоскости.
Предлагаемая конструкция не требует применения зажимов для натяжения арматуры, что повышает надежность работы устройства и качество натяжения.
Кроме того, привод силовых горизонтальных траверс выполнен в
виде съемного груза, что делает заявляемое устройство несравненно более энергоэкономичным, чем описанные выше аналог и прототип.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен вид сверху устройства для натяжения арматуры; на фиг.2 - вид сбоку устройства для натяжения арматуры в исходном положении с арматурой, загруженной в поддон; на фиг.3 - устройство для натяжения арматуры в рабочем положении в разрезе по А-А на фиг.1; на фиг.4 - разрез по Б-Б на фиг.3
Установка для натяжения арматуры содержит опорную раму 1 с упорными стойками 2, поддон 3 и механизм натяжения, включающий силовые горизонтальные траверсы 4, 5, установленные с возможностью перемещения на неподвижных вертикальных направляющих 6, 7, 8, 9. Силовая горизонтальная траверса 4 снабжена нажимными гибочными элементами 10, а силовая горизонтальная траверса 5 - аналогичными нажимными гибочными элементами  11. Нажимные гибочные элементы 10, 11 размещены над арматурными стержнями 12, уложенными в поддон 3. Расстояние между любыми соседними нажимными гибочными элементами 10 и расстояние между любыми соседними нажимными гибочными элементами 11 равны величине двух шагов (2h) между натягиваемыми арматурными стержнями 12. При этом нажимные гибочные элементы 11 смещены в горизонтальной плоскости относительно нажимных гибочных элементов 10 на величину шага (h) между натягиваемыми арматурными стержнями 12. Таким образом, нажимные гибочные элементы 11 размещены в шахматном порядке относительно нажимных гибочных элементов 10 (см. фиг 1). Вследствие этого с каждым арматурным стержнем 12 взаимодействует только один нажимной гибочный элемент 10 или 11. Это позволяет чередовать отгиб и натягивание в вертикальной плоскости концов арматурных стержней 12
с правого и левого торца строительной конструкции (см. фиг.3), что в одинаковой степени обеспечивает прочность и трещиностойкость изготавливаемой строительной конструкции, как по наклонным, так и нормальным сечениям. Описанное расположение нажимных гибочных элементов 10 и 11 является наиболее предпочтительным и приемлемым для большинства изготавливаемых строительных конструкций. Тем не менее, как расстояние между любыми соседними нажимными гибочными элементами, так и смещение в горизонтальной плоскости нажимных гибочных элементов 11 относительно нажимных гибочных элементов 10 может быть другим, в частности, любым кратным шагу между арматурными стержнями 12. Концы арматурных стержней 12, снабженные анкерами (на черт. не показаны), пропущены через пазы 13, выполненные в торцевых стенках поддона 3, пазы 14, выполненные в упорных стойках 2, и закреплены посредством упоров 15. В зависимости от типа изготавливаемой строительной конструкции вместо арматурных стержней в поддон 3 могут быть уложены арматурные канаты или арматурная проволока. С целью исключения возможности перекоса и заклинивания силовых траверс в процессе гибки и натяжения арматуры 12 силовая траверса 4 и силовая траверса 5 соединены между собой жесткими связями 16, 17. Для обеспечения надежного контакта арматуры 12 с нажимными гибочными элементами 10, 11 рабочая поверхность последних снабжена пазами 18, ширина которых равна или превышает диаметр арматуры 12. В верхнем исходном и нижнем рабочем положении силовые горизонтальные траверсы 4, 5 фиксируются на вертикальных направляющих 6, 7, 8, 9 посредством фиксирующих элементов (на черт. не показаны). Привод силовых горизонтальных траверс 4, 5 выполнен в виде съемного груза 19. Однако при необходимости выполнение может быть другим, например, в виде
силовых гидроцилиндров.
Установка для натяжения арматуры работает следующим образом. Силовые горизонтальные траверсы 4, 5 перемещают вверх по вертикальным направляющим 6, 7, 8, 9 и фиксируют в исходном положении, после чего в поддон 3 укладывают арматуру 12 как показано на фиг.2. Концы арматуры 12, снабженные анкерами, пропускают через пазы 13, выполненные в торцовых стенках поддона 3, пазы 14, выполненные в упорных стойках 2, и закрепляют посредством упоров 15. Затем расфиксируют силовые горизонтальные траверсы 4, 5, которые под действием собственного веса и веса нажимных гибочных элементов 10, 11 опускаются вниз по направляющим 6, 7, 8, 9. После того, как пазы 18, выполненные на рабочих поверхностях нажимных гибочных элементов 10, 11, входят в контакт с арматурой 12, силовые горизонтальные траверсы 4, 5 останавливаются и на них укладывают груз 19. Укладка груза 19 производится посредством грузоподъемного механизма, например, подъемного крана (на черт. не показан). Вес груза 19 рассчитывают исходя из величины усилия, требуемого для изгиба и натяжения данной арматуры, а также от количества одновременно изгибаемой и натягиваемой арматуры 12. После укладки груза 19 на силовые горизонтальные траверсы 4, 5 последние начинают снова перемещаться вниз. При этом нажимные гибочные элементы 10, 11 изгибают и натягивают арматуру 12. После окончания гибки и натяжения арматуры 12 с требуемым (расчетным) усилием силовые горизонтальные траверсы 4, 5 останавливаются, и их фиксируют в этом (рабочем) положении (см.фиг.3). Груз 19 снимают с силовых горизонтальных траверс 4, 5, а в поддон 3 подают бетонную смесь.
После набора бетонной смесью передаточной прочности (не менее 50% от марочной прочности бетона изготавливаемой строительной
конструкции) силовые горизонтальные траверсы 4, 5 расфиксируют и перемещают вверх в исходное положение. При этом нажимные гибочные элементы 10, 11 извлекаются из бетона. Перемещение силовых горизонтальных траверс 4, 5 совместно с извлекаемыми из бетона нажимными гибочными элементами 10, 11 осуществляют грузоподъемным механизмом (на черт. не показан). Оставшиеся в бетоне отверстия от нажимных гибочных элементов 10, 11 бетонируют.