Преднапряженные конструкции с внутренними анкерами

С конца 70-х годов на Кунцевском комбинате ЖБИ в Москве выпускают предварительно-напряженные плиты перекрытий с внутренними анкерами для 16-ти этажных панельный домов. Плиты изготавливают в формах с внутренними несмещаемыми упорами.

Внутренние упоры имеют опорную поверхность, наклоненную к центру формы. Бетон опорных частей плит обжат практически от торцов плит, т.к. более половины площади опорной поверхности анкеров контактирует с бетоном.
Эти конструктивные особенности обеспечивают свободный съем готовых изделий, как ненапряженных. Наличие анкеров повышают прочность опорных зон плит перекрытий при работе в платформенных стыках многоэтажных зданий, а также при работе на поперечную силу, что особенно существенно для многопустотных настилов. Изготавливая напряженные изделия, напрягаемый стержень, нагретый до заданного удлинения, переносят в форму и помещают в упоры. Анкеры остывающего стержня поднимаются по опорным поверхностям упоров до взаимодействия с фиксаторами, и стержень занимает проектное положение. При этом возникают вертикальные усилия, передаваемые на борта. Подобранные уклоны опорных и боковых поверхностей упоров исключают выколы бетона при расформовке изделий. Размеры упоров приняты такими, чтобы выемки от них размещались в опорной зоне напряженных элементов и не просматривались на потолочной поверхности после их монтажа. При изготовлении напряженных плит пролетом 3,0–4,2 м вместо ненапряженных достигается экономия стали на 30–40 %, труда, площадей арматурного цеха на 80 %. Это снижает себестоимость плит на 24–26 %.

Отработана реконструкция форм ненапряженных плит перекрытий для изготовления в них преднапряженных плит. В большинстве форм длиной до 4,5 м жесткость поддонов достаточна для восприятия усилия преднапряжения без дополнительного усиления либо с незначительным усилением поддонов новым малозатратным способом. Окупаемость подобной реконструкции 3–5 месяцев за счет снижения расхода стали, труда, уменьшения площадей арматурного производства. Перевод изготовления плит на напряженное армирование снижает их себестоимости на 22–24 %.
На Московском заводе железобетонных изделий и труб отработана технология производства многопустотных плит перекрытий НВ 70-12 и распорок НРД-54-5 с внутренними анкерами в формах с внутренними упорами.

Изделия с внутренними анкерами были выпущены в существующих реконструированных формах, с которых были срезаны внешние упоры. Применение форм с внутренними упорами снизило отходы арматуры на 5–6 %, сократило трудозатраты на изготовление плит, а также исключило потери бетона, электродов,. В итоге на 3–4 % снижена себестоимость изделий при обеспечении экологически чистых условий производства. Срок окупаемости затрат 4–6 месяцев.
Изготовление напряженных плит размером 3 х 6 м., толщиной 14 см. в вертикальном положении в реконструированной кассетной установке подтвердило. Плиты выдержали транспортные, монтажные и эксплуатационные нагрузки. Проработаны технические решения по реконструкции существующих кассетно-конвейерных линий для выпуска на них напряженных плит. При новом армировании себестоимость плит может быть снижена на 22–24 %, окупаемость затрат на реконструкцию — 8–10 месяцев.
В 2004 г. на Кунцевском КЖБИ-9 освоено производство сплошных плит перекрытий длиной 6,28 м. и шириной 3,28 м., армированных 14 стержнями арматуры класса Ат800 диаметром 14 мм. Плиты предназначены для 16-этажных панельных домов системы ГМС-1.

чертеж

Вертикальное усилие, действующее на торцевые борта, при изготовлении плит составило 26…28 т. Для его восприятия предусмотрены по два прижима у каждого борта. Сечения прижима, состоящего из съемного рычага и деталей, закрепленных на поддоне, рассчитаны на восприятие указанного усилия. После окончания твердения бетона вынимают рычаги прижимов, открывают борта формы, и изделие снимают с формы. Изготовление плит полностью подтвердило правильность принятых технологических и конструктивных решений.
Наличие напрягаемых стержней после виброуплотнения бетонной смеси в проектном положении контролируют через выемки в изделиях, остающихся от упоров и фиксаторов. В выемках отчетливо просматриваются анкера в местах контактов с элементами формы.
Разработаны конструкции изделий, армируемых в соответствии с эпюрой моментов и имеющих напрягаемые стержни, которые не доводят до опоры, а обрывают в пролете. Подготовлены технические решения напряженных изделий, например, дорожных плит с верхними напрягаемыми стержнями, имеющими внутренние анкеры. Выполнены технические проекты соответствующих форм с внутренними упорами для изготовления новых напряженных конструкций.
Новая технология применима также при изготовлении предварительно напряженных ригелей, балок, дорожных плит, плит аэродромных покрытий и других изделий.
Утверждены все необходимые нормативные документы для изготовления и применения напряженных конструкций с внутренними анкерами.
По работе получен пакет патентов РФ на изобретения, работа удостоена Премии Правительства России в области науки и техники.