ГАНС МЁЛЛЬ
 ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫЙ
 ЖЕЛЕЗОБЕТОН
 ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ КОНСТРУКЦИИ, ИЗГОТОВЛЕНИЕ, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
 Перевод и редакция канд. техн. наук ft. Г. ГАЛКИНА и инж.Г. Д. МАРИЕНГОФА
 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ЛИТЕРАТУРЫ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ! АРХИТЕКТУРЕ И СТРОИТЕЛЬНЫМ МАТЕРИАЛАМ Москва — 1958

SPANNBETOM
 ENTWICKLUNG, KONSTRUKTIONEN, HERSTELLUNGSVERFAHREN UND ANWENDUNG&GEBIETF VON DIPLOM-INGENIEUR HANS MOLL REGIERUNGSBAUMEISTER A. D. OBERREGIERUNGSRAT IM DEUTSCHEN PATEN TAMT
 BERLINER UNION STUTTGART

ПРЕДИСЛОВИЕ
 В 'Настоящей книге дается общий краткий обзор развт чя способов производства предварит)ельно напряженного железобетона и .применяемого для этого оборудования. Способы изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций и деталей зависят от последовательности осуществления совместной работы бетона с арматурой после предварительного ее натяжения.
 Оообый раздел книги посвящен некоторым способам предварительного натяжения, не получившим пока широкого (распространения, а именно: предварительному 'напряжению, создаваемому в конструкции за счет нагрузки от собственного (веса, натяжению арматуры в результате укорочения ее после нагрева и предварительному напряжению железобетонных изделий путем применения расширяющегося цемента.
 Наряду с характеристикой стальной арматуры, применяемой для предварительно напряженных конструкций, в книге описываются различные типы арматурных пучков, а также стеклянные волокна, обладающие высокой прочностью на растяжение. Очевидно, их применение получит распространение в недалеком будущем. Кроме того, приводятся примеры сооружений из предварительно напряженного железобетона.
 В книге дается перечень немецких патентов в области предварительно иапрйженного железобетона, заявленных после 1930 гада.
 Книга рассчитана на лиц, работающих в области производства предварительно напряженного железобетона как сборного, заводского изготовления, так и монолитного, а также на конструкторов,
 I
 3

рационализаторов и изобретателей. Автор .стремился предоставить специалистам сводный, обобщенный материал о состоянии техники в данном вопросе. Более подробные сведения можно получить иг литературы, перечень которой приведен в конце книги.
 В целях освещения развития техники предварительно напряженного железобетона были использованы издания немецкого патенткс* го ведомства в Мюнхене. Эти материалы в значительной мере попол нены и обогащены данными, представленными в распоряжёние автора инженерами и строительными организациями, занимающимися проектированием и возведением сооружений из предварительно напряженного железобетона. Автор выражает глубокую благодарность зсем, кто помог ему в работе над книгой.
 ГАНС МЁЛЛЬ
 Мюнхен, январь 1954 года.

1. ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
 ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА
 Прежде чем характеризовать развитие предварительно напряженного железобетона и подробно описывать способы его осуществления, следует кратко ответить на вопрос: что представляет собой предварительно напряженный железобетон.
 Согласно определению Немецкою комитета по железобетону, приведенному в Немецких строительных нормах DIN 4227 [270]*, разработанных с участием видных специалистов, под предварительно напряженными железобетонными конструкциями понимают такие конструкции, в которых бетон в результате приложения сил натяжения подвергается такого рода предварительному напряжению, при котором он под действием эксплуатационной нагрузки или вообще не претерпевает растягивающих напряжений, или подвергается их воздействию лишь в ограниченной степени. Под предварительным напряжением следует понимать собственное напряженное состояние конструкции, вызванное только силами натяжения и сохраняющееся после снятия всех напряжений, обусловленных действием других нагрузок.
 Предварительное напряжение может быть осуществлено различными способами. Как травило, для этой цели используется стальная арматура, которая подвергается натяжению и в напряженном состоянии прочно заделывается в бетон несущей конструкции. Возможно также предварительное напряжение конструкции осуществить путем ее обжатия или воздействия на нее других аналогичных усилий, приложенных к опорам, независимым от данной конструкции.
 Далее, предварительное напряжение может быть создано выбором способа производства строительных работ, например, путем предварительной загрузки конструкции, или же выбором строительного материала, например, расширяющегося цемента.
 * Числа в скобках указывают соответствующие источники в перечне литературы, приведенном в конце книги.
 5

Схема действия напряженной арматуры, прочно соединенной с бетоном, схематически изображена на рис. 1.
 Вначале стальной стержень не натянут (1), затем он подвергается натяжению (2) и бетонируется (3). Но бетон еще не напряжен. После твердения бетона внешние растягивающие усилия с растянутого стержня снимаются. Вследствие стремления упругого растянутого' стержня вернуться в исходное
 / J I— 1 | положение и в силу сцепления его с
 I I бетоном последний воспринимает
 1 1 усилия, которые ведут к его обжа¬
 тию, иначе говоря, бетон подвергается упругому предварительному напряжению (4). Под воздействием этих сил и в результате усаДки и ползучести бетона, размеры бетонного тела уменьшаются, и стержень теряет часть сообщенного ему натяжения (5). Эта потеря натяжения за счет укорочения бетона может быть весьма значительной — примерно от
 1500 до 2000 кг!см2. Для того чтобы потеря происходила в допустимых пределах, приходится доводить предварительное напряжение до очень больших размеров и повышать качество бетона путем применения жесткой бетонной смеси, соответствующего подбора состава бетона, введения добавок в него и надлежащего уплотнения. Все это необходимо также для того, чтобы несмотря на укорочение бетона, в растянутом стержне сохранилось еще настолько высокое напряжение, при котором под действием внешних сил на конструкцию в бетоне вообще не возникало бы растягивающих усилий или они были бы в допустимых пределах [6].
 В немецких нормах DIN 4227 различают полное или Ограниченное предварительное напряжение. При полном предварительном напряжении в бетоне не должны возникать растягивающие напряжения, тогда как при ограниченном растягивающие напряжения допустимы, но лишь в таких пределах, чтобы в бетоне не образовывались волосные трещины.
 Натяжение арматуры предварительно напрягаемых элементов может происходить до или после затвердения бетона. Натяжение арматуры до затвердения бетона практикуется в основном только при заводском изготовлении сборных железобетонных деталей, ,так как оно требует сложного оборудования и устройств, которые экономически целесообразны лишь при многократном их применении. При работах, выполняемых непосредственно на месте возведения сооружения, например при строительстве мостов, натяжение арматуры производится почти исключительно с передачей усилий натяжения на
 -Si!
 Рис. 1. Схема действия напряженной арматуры
 6

затвердевший бетон несущей конструкции. Что касается последовательности осуществления оцепления арматуры с бетоиом, то различают:
 а) предварительное напряжение с натяжением арматуры до затвердения бетона;
 б) предварительное напряжение без сцепления арматуры с бетоном конструкции;
 в) предварительное напряжение с натяжением на затвердевший бетон:
 В первом случае стальная арматура подвергается натяжению между неподвижными упорами и в таком состоянии бетонируется. После схватывания бетона и приобретения им достаточной прочности арматура освобождается от анкеров. Вследствие стремления стальной арматуры возвратиться в исходное положение в бетоне возникают сжимающие напряжения. Если стальные арматурные стержни расположены не центрально, а в растянутой зоне элемента конструкции, работающего на изгиб, то этот элемент под действием натяжения стальной арматуры изгибается в направлении, обратном действию будущей нагрузки.
 При предварительном напряжении с натяжением| арматуры на бетон стальные стержни свободно расположены в бетоне, и их сцеплению ничто не препятствует. Стальная арматура может быть расположена и вне сечения бетон§ясзаанке]>ена по концам элемента или конструкции. Натяжение в обоих этих случаях происходит с передачей усилий на затвердевший бетон. Этот способ нашел широкое распространение в практике строительства. В основном он состоит в том, что стальная арматура располагается в полых каналах внутри бетона или в забетонированных металлических трубах и после приобретения бетоном достаточной прочности подвергается натяжению, анкеровке и передает усилия натяжения на бетон. После натяжения в пространство между стенками канала, и стальной арматурой нагнетается цементный раствор, и таким образом осуществляется сцепление стальной арматуры с бетоном.
 Другие определения и подробности, содержащиеся в упомянутых выше строительных нормах, здесь не приводятся, так как они имеют в виду местные условия и потребности. Задачей настоящей книги является не столько рассмотрение официальных инструкций, сколько систематизация сведений и данных исследований в области предварительно напряженною железобетона во всех странах, поэтому более подробные данные, содержащиеся в упомянутых выше нормах, не приводятся.

2. КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК РАЗВИТИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА
 После того, как в 1824 г. в Англии было изобретено вяжущее вещество—портландцемент*, твердеющее на воздухе и в воде, стало возможным развитие бетонного строительства. Особенно быстро развивалась промышленность бетонных изделий. Однако очень скоро грубые формы бетонных конструкций перестали удовлетворять потребителей и поэтому возникла необходимость изготовлять из бетона р, a. q q Q более тонкие изделия. На-
 N R |Г0—В U U"X чались -поиски подходяще-
 * I nltU-;—;-L-i—;—L-u-t—I го строительного материа¬
 ла, 'который мог бы служить каркасом изготовляемых изделий, а бетон служил бы только для заполнения. Впервые это удалось осуществить французу Л а м б о (Lambot), который в 1854 г. изготовил из железобетона гребную лодку. В 1855 г. ему был выдан первый патент (22120, 20/XII 1855) на слитносоставной строительный материал — железобетон (рис. 2). Патент, выданный на изобретение, предусматривал замену дерева в кораблестроении и в различных конструкциях, подверженных дей-
 Рис.
 . 2. Железобетон по французскому патенту 22120, выданному Ламбо в 1855 г.
 ствию влаги и находящихся в условиях переменной влажности (на
 * Портландцемент был одновременно изобретен Е. Челиевым СПрим. ред.)
 8
 в России

пример, емкости Для воды, доски, столбы и т. п.), металлическим каркасом в оболочке из цементного раствора или иного материала и придание этой оболочке формы изготовляемого изделия.
 Этот патент можно считать началом создания железобетона, так как в конструкции сочетаются сталь и бетой; при этом сталь способствует формообразованию и созданию ^^ткости, а бетон используется в качестве заполнителя для стенок конструкции.
 При изучении истории железобетонного строительства следует упомянуть американца Хайэтта (Hyatt) [2], который, будучи по профессии адвокатом, посвятил свою деятельность исследованию вопросов техники и, в частности, проблеме пожарной безопасности зданий. В его книге1', изданной в 1877 г., впервые высказано положение о целесообразности размещения железа в растянутой зоне бетонного тела (рис. 3). Его опыты, описанные в упомянутой книге, проводились в 50-х годах прошлого столетий. В 1877 г. в США ему был выдан патент 206 112 на железобетонные конструкции.
 Несколькими годами позже французскому садовнику Монье (Monier) быиш выданы патенты на железобетонные изделия. Однако эти патенты являются лишь повторением патента Л а м б о. Заслугой Мон ь е может считаться только то, что он наметил пути применения этого нового конструктивного строительного материала в других областях. Он предлагал использовать арматуру для придания изделию формы и для жесткости бетона. Монье получил в 1881 г. первый немецкий патент (14673) на «способ изготовления разного рода предметов путем покрытия цементом железного каркаса, соответствующего очертанию стенок предмета, и изготовления по этому способу железнодорожных лппал». Права .на использование немецкого патента Монье были приобретены фирмой Г устав
 1 «Ап account of some experiments with Portland Cement Concrete combined with iron as a building material with reference to economy of construction and for security against fire in the making of roofs, floors and walking surfaces».
 9

Фрей таг (Gustav Freytag), а позднее— Вайсс и Фрейтаг (Wayss und Freytag). Эта фирма занималась реализацией идеи соединения стали и бетона и своими многочисленными опытами и исследованиями, на которые были затрачены значительные средства, привлекла внимание к новому строительному материалу и содействовала его д^льн^йщему. расп{юстранению. Архитектор Кёнен (Коепеп) использовал-омыты фирмы Фрейтаг и на их основании разработал основы расчета, которые впоследствии привели к выпуску первых «Ведомственных норм на строительные конструкции из железобетона». Кенен, так же как и X а й э т т, указал на то, что стальная арматура служит для восприятия растягивающих усилий в то время как бетон воспринимает сжимающие усилия.
 Этим, по существу, завершается первый этап развития железобетона. На той стадии его применения арматура в виде сеток и каркасов служила только для формообразования и придания жесткости изделию, изготовляемому из бетона. После того, как стали понятны различные функции, выполняемые арматурой и бетоном, усилия исследователей были направлены на вое более глубокое проникновение 9 «тайны» железобетона. Для изучения его сущности проводились систематические опыты и их результаты теоретически обобщались.
 Возникал вопрос, как добиться, чтобы в условиях одновременного воздействия растягивающих сил на два разнородных материала—бетон и сталь, обладающих различной прочностью на растяжение, — избежать появления трещин в бетоне, плохо работающем на растяжение вплоть до момента, когда в стальной арматур при продолжающемся действии сил растяжения возникают разрушающие напряжения.
 Первое предложение [3]—подвергать стальную арматуру натяжению, а затем одновременно с неупругим материалом (бетоном) прилагать растягивающие силы, исходило от немецкого инженера Д ёринга (Doehring). В этом предложении речь идет об изготовлении пластин, брусков или плит с использованием вяжущих материалов, получивших широкое применение в строительстве. Проволоки, помещаемые в- бетон плиты, подвергаются сильному натяжению с помощью направляющих роликов и натяжных приспособлений, распо-' ложенных с обоих торцов. После твердения бетона концы проволок отрезаются ножницами, в результате получаются железобетонные плиты перекрытия с напряженной арматурой. Цель напряжения арматуры — повысить несущую способность плит и устранить опасность трещинообразования.
 Предложение Д е р и н г а впервые касается заводского изготовления железобетонных деталей с напряженной арматурой.
 Впрочем, еще 27/Х 1886 г. американец Д ж е к с о н (JacKSon) подал патентную заявку на изобретение [4], которое предусматривало увеличение жесткости и повышение долговечности конструкций лестниц, перекрытий, покрытий и аналогичных строительных частей зданий из бетона. На первой странице патентной заявки сказано, что изобретение включает комбинированные строительные конструк-
 Ю

ции из искусственного бетона или других аналогичных материалов, состоящие из системы сводов, опорные части которых армированы стальными стержнями с винтовой резьбой на концах, снабженных навинчивающимися гайками. При навинчивании гаек стержни натягиваются и обжимают сводчатые конструкции. Таким образом стержни воспринимают растягивающие .напряжения и горизонтальный распор свода1'. На рис. 4, а и б показаны общий вид и
 поперечное сечение овода со стальными стержнями, расположенными в поперечном направлении, а на рис. 5,а и б—общий вид и продольный разрез свода и расположенные в продольной направлении стальные стержни с упорами против прогиба свода.
 Хотя в этом предложении Д ж е к с о н а и не сказано, что натяжение стальных стержней путем навинчивания на них гаек позволяет избежать растягивающих усилий в бетоне, а в связи с этим и образования трещин, но все же указанные в нем детали конструкции с этой точки зрения заслуживают -внимания. В патенте в качестве арматуры для таких конструкций названы виды стали: полосовая,
 круглая, а также листовое железо и другие прокатные металлические профили, которые не требуют дорогостоящих операций обработки по приданию арматуре волнообразной формы, образованию выступов, неровности поверхностей или устройству поперечных стержней, штырей и т. п., чтобы повысить сцепление стрежней с бетоном. Далее в патенте указывается, что стержни помещаются в металлических трубках-оболочках, допускающих их движение при последующем натяжении. Вместо трубчатых оболочек для восприпятствования сцепления стальных стержней с материалом свода могут применяться толстое полртно, бумага, графит, глина и т. п.
 1 «То resist the tensile strain » и « making it an abutment to
 resist the horizontal thrust».
 Рис. 4. Свод со стальными стержнями, расположенными в поперечном направлении: а—общий вид; б—сечение nq х—у
 Рис. 5. Свод с продольно расположенными стальными стержнями: а—общий вид; б—сечение по
 С-Д
 11

Более важными для истории развития предварительно напряженною железобетона явились работы Ман дл я (Mandl), который в свом труде «К теории цементно-железных конструкций» [5] установил, что действие нагрузки на плиты системы Монье вызывает в арматуре растягивающие напряжения, обусловливающие появление в бетоне внецентренных сжимающих сил. Вследствие этогЪ значительно уменьшаются напряжения, которым подвергается конструкция. Это благоприятное влияние можно было бы еще более увеличить, если подвергнуть арматуру действию силы натяжения, а после твердения бетона эту внешнюю силу снять. Таким путем в еще ненагруженном бетоне были бы вызваны внецентренные силы сжатия, которые оказывали*бы на него действие, обратное нагрузке. Путем подбора сил натяжения, воспринимаемых арматурой, можно значительно повысить использование прочности бетона. Предварительное напряжение можно осуществить механически или путем повышения начальной температуры арматуры, которая поддерживалась бы в ней до твердения бетона. При разности температур 40° можно получить начальное напряжение 1 100 кг!см2. Ма ндл ь в полной мере не отдавал себе отчета о важности и значении его предложения. В своих выводах о применении для плит Монье предварительно напряженной арматуры он указал, что предложенные им мероприятия вряд ли могут дать практические выгоды, но вопрос этот требует решения и для ответа на него недостает еще опытных данных.
 Спустя несколько лет появилось предложение, аналогичное высказанному ранее Дёрингом, о натяжении арматуры непосредственно на месте возведения железобетонных конструкций, таких, как перекрытия и стены зданий. Было предложено [6], чтобы через петли штырей, заложенных в кладке стен .или прикрепленных к балкам перекрытия, протягивались проволока или трос в один или несколько рядов в виде непрерывной сетки, расположенной по всей площади перекрытия, затем каждая проволока или трос натягивались с обоих концов. Для создания дополнительного натяжения проволок соседние их участки скручивались путем вращения стержня, заложенного между проволоками; после этого для устранения возможного раскручивания проволоки концы ее закреплялись.
 Для создания начального напряжения в каменной балке было предложено укладывать в ней железный стержень в ненатянутом состоянии, имеющиц проушины для продевания шплинтов с тем, чтобы шплинт одного конца попадал в канавку камня пяты, а шплинт другого конца стержня помещался на наклонной конечной поверхности противоположного камня; затем этот шплинт заделывается в канавку вдоль наклонной конечной поверхности камня [7].
 Другие предложения для создания начального натяжения проволок в соединяемых конструкциях, например в перекрытиях, исходят от Руля (Ruhl). Характерная особенность его предложений состоит в том, что распределительные стержни прбволочной сетки из полосового железа укладываются вначале плашмя, а затем ставятся на ребро, вследствие чего проволочная сетка правится и натяги¬
 12

вается [8]. Для устранения перенапряжения проволок при их относительно небольшой растяжимости этот способ в дальнейшем был улучшен—проволочным звеньям была придана упругость за счет включения растяжимых элементов [9].
 Следует также упомянуть предложения Лунда (Lund) о применении пустотелых железобетонных блоков [10}. Лунд указывал на то, что перекрытия внутри зданий работают как своды и что действующие в них горизонтальные силы должны восприниматься затяжками. При. росте нагрузки эти затяжки будут удлиняться. Однако устройство затяжек не предотвращает деформацию бетона и образование трещин в нем.'Для устранения трещинообразования в бетоне перед раопалубливанием перекрытий затяжки следует 'подвергнуть натяжению силой, равной допускаемым напряжениям. При устройстве перекратий из сборных деталей, например из пустотелых бетонных блоков, это можно было бы осуществить путем обжатия отдельных деталей натяжением стержней, служащих затяжками.
 Начиная с 1906 г., проблема трещиностойкости при изгибе, железобетонных балок была предметом многочисленных исследований, получивших освещение в литературе. Поводом к этому послужило требование, выдвинутое при строительстве -прусских железных дорог [11], чтобы бетон нижних з^н желозобегонных балок для обеспечения трещиностойкости имел 1,5—2,5-кратный запас прочности на растяжение. Это требование практически приводило к невозможности применять железобетонные балки.
 Поэтому К ё н е н внес предложение о создании начального напряжения сжатия в бетоне растянутой зоны балок до их бетонирования, путем натяжения расположенных в этой зоне арматурных стержней при помощи натяжного приспособления. Натяжение арматурных стержней снимается после твердения бетона; разгруженные при этом арматурные стержни будут, вследствие укорочения, стремиться занять исходное состояние, в результате чего они, в силу сцепления с бетоном, произведут его обжатие [12].
 По этому предложению К ё н е н а были проведены опыты с предварительно напряженными железобетонными балками. Часть балок сечением 25X30 см была изготовлена из "обычного железобетона, а другая — с предварительным напряжением арматуры, которая подвергалась натяжению при помощи натяжного приспособления, развивавшего напряжение до 600 кг/см2. Предварительное напряжение лишь отодвигало время появления трещин. Для предварительно напряженных балок нагрузка, вызывавшая трещины, составляла 7250 кг, тогда как в ненапряженных балках трещины в бетоне появлялись уже при временной нагрузке, достигавшей 4833 кг. Эти первые опыты с предварительно напряженными железобетонными балками не привели к дальнейшему развитию идеи о предварительном напряжении железобетонных конструкций. К ё н е н сам признал, что способ, предложенный им, имеет тот недостаток, что напряжение сжатия, первоначально сообщенное бетону, со временем падает, так как конструкция, вследствие протекающей в течение нескольких лет усадки бетона, претерпевает укорочение и,
 13

таким образом, происходит потеря начального натяжения стальных стержней, а вместе с тем и оказываемых ими сжимающих усилий.
 Склонность бетона к более или менее длительной усадке побудила Кёнена сделать попытку использовать это свойство для предварительного напряжения железобетонных балок [13]. Он. изготовлял балки или плиты из двух слоев 'бетона различною 'Возраста одинаковою или разного состава. Вначале бетонировался склонный к трещинам при нагружении нижиий слой (пояс) конструкции из бетонной смеси, менее подверженный усадке, затем, после твердения этого слоя, укладывался второй слой бетона — сжатого пояса. Для устранения возможного скольжения одною слоя бетона по другому поверхности растянутого пояса придавалась зубчатая или иная шероховатая форма (рис. 6). Ранее изготовленная и уже затвердевшая, менее подверженная усадке часть конструкции (балки)
 Рис. 6. Балка ji3 двух слоев бетона различного возраста
 противодействовала линейному укорочению вследствие усадки позже уложенного слоя и, таким образом, подвергалась сжатию.
 Во Франции также выдвигалось предложение подвергать арматуру натяжению до бетонирования конструкции. Предметом одного из французских патентов [14] за 1910 г. являлся новый способ изготовления железобетонной балки; арматура балки, состоящая йз стальных стержней, подвергается натяжению за выступающие из опалубки концы, которые анкеруются. После схватывания и твердения бетона анкеровка отпускается, в связи с чем арматурные стержни, вследствие их сцепления с бетоном, развивают в последнем силы сжатия и в случае нагрузки стремятся вызвать прогиб в направлении, обратном изгибу. При загрузке балки растягивающие напряжения в ее нижней части могут наступить лйшь после того, как будут сняты сжимающие усилия, вызванные предварительным натяжением арматуры.
 В Англии Вильсон (Wilson) в 1917 г. получил патент на усовершенствование армированных блоков, плит, балок и тому подобных бетонных изделий [15]. Кроме арматуры из проволок, проволочных сеток или других видов армирования, в конструкцию укладывается один или несколько проволочных тросов, которые до бетонирования подвергаются сильному натяжению, и затем коццы их закрепляются на специальных штырях или трубках, заделанных в* бетон других деталей (рис. 7). "
 14

В США, независимо от Джексон а, предложения которого уже упомянуты выше, усовершенствованием железобетонных конструкций занимались и другие исследователи, работавшие над изучением проблемы предварительного натяжения арматуры.
 f/zsss/WMf/Av
 Рис. 7. Железобетонная балка с ненапрягаемой обычной и предварительно напряженной арматурой из проволочных тросов
 В патенте США [16] на имя Штейнера (Steiner) от 10/1Г 1908 г. содержится указание на то, что арматура должна подвергаться настолько высокому напряжению, чтобы при нагрузке железобетонной конструкции возникающие в бетоне силы сжатая нейтрализовались до того, как в бетоне появятся растягивающие напряжения и вызванные ими трещины. Целью изобретения являлось устранение растягивающих усилий в бетоне или доведение их до минимума. На рис. 8 показаны некоторые примеры выполнения строитель-
 Рис- ^Строительные конструкции с предварительно напряженной арматурой: а водоспуск; б—перекрытие; в—подпорная стенка; г—труба
 иых конструкций с применением арматуры, указанной в этом патенте. Арматурные стержни по концам снабжены резьбой, анкерными пластинками и гайками. Для подтягивания гаек во время твердения бетона устроены в торцах бетонного тела выемки, которые потом заделываются раствором «ли бетоном. Длинная арматура состоит из отдельных отрезков, соединенных между собой стяжными муфтами. Арматура подвергается натяжению до предела упругости" В патенте ничего не ^оказано о том, как преодолевается сцепление стальных стержней с бетоном и происходило ли перемещение сталь¬
 15

ных стержней в продольном направлении (продольная подвижность) при натяжении их после твердения бетона.
 В последующие годы был внесен еще ряд других предложений, предусматривающих натяжение арматуры до затвердения бетона.
 Подробное описание всех этих предложений завело бы нас слишком далеко. Практическая ценность указанных предложений весьма невелика, так как основная задача—обеспечение трещиностойкости бетона — не была достигнута. Успех не мог сопутствовать этим изобретателям, так как они довольствовались малой величиной предварительного напряжения, использовали лишь ' примитивные средства для натяжения арматуры и не продумывали в достаточной мере законы статики. Кроме того, в то время обычная торговая сталь не могла еще подвергаться настолько высокому натяжению, чтобы достигнутые .предварительные напряжения не снимались действием усадки и ползучести бетона, природа которых тогда не была еще достаточно изучена. К тому же и прочность бетона была недостаточно высока.
 Лишь начиная с 1920 г., многие заводы стали выпускать предварительно напряженные железобетонные перекрытия и другие железобетонные строительные детали, арматура которых обладала повышенной прочностью и подвергалась натяжению перед бетонированием вплоть до предела упругости. Ниже об этих предварительно напряженных деталях сообщается более подробно.

3. ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ С НАТЯЖЕНИЕМ АРМАТУРЫ ДО ЗАТВЕРДЕНИЯ БЕТОНА
 3—1. ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ ДЕТАЛИ
 Как уже указывалось выше, метод предварительного напряжения с натяжением арматуры до бетонирования преимущественно применяется в заводском производстве сборных конструкций и деталей, так как такой опоооб изготовления предварительно напряженного железобетона, требующий сложных стационарных устройств и оборудования, только в этом случае может обеспечить рентабельность производства. Ниже в хронологическом порядке дается описание способов изготовления предварительно напряженных железобетонных деталей. Описание не претендует на исчерпывающую полноту, так как все многочисленные способы производства охватить невозможно.
 3—11. Плиты Веттштейна
 Первые попытки Веттштейна (Wettstein) изготовлять вместо широких деревянных досок железобетонные плиты той же толщины с одинаковой несущей способностью и прочностью относятся к 1919 г. При разработке конструкции предварительно напряженных железобетонных плит он исходил из принятых в то время железобетонных плит перекрытий толщиной около 4 см и длиной
 2 м [18]. Арматура таких плит состояла из стальных проволок диаметром 5 м^г, расположенных в виде сетки с ячейками от 4 до 8 см и защитным слоем в см.
 Позднее Веттштейн предложил при изготовлении из железобетона перекрытий, шпал, плит, брусков, ригелей и т. п. применять арматуру, состоящую из большого числа как отдельных параллельных проволок, так и переплетенных с ними поперечных проволок минимального диаметра, от V2 до 7ю мм. Густая сетка этих проволок в натянутом состоянии помещалась в бетон близ его по верхности. Такое расположение арматуры увеличивало рабочее сечение бетона, а также повышало прочность и жесткость конструк-
 2 Г. Мёлль 17

ции при малой ее толщине. Чтобы можно было разместить тонкие проволоки густой перекрестной арматуры в одной плоскости близ поверхности бетона, orin ори укладке в форму подвергались натяжению и оставлялись в таком состоянии до твердения бетона. Таким способом можно было изготовлять конструкции перекрытий, плит и т. д. толщиной от 6—10 до 30 мм, шириной от 35 до 60 см и длиной от 2 до 6 м. Проволоки поперечной арматуры укладывались с внутренней стороны сечения, т. е. над продольными проволоками.
 Вначале Веттштейн применял обычную проволоку, обладающую принятой в то время прочностью, а позднее — специальную стальную проволоку с пределом прочности от 14 ООО до 20 000 кг!см2. Проволока продольной и поперечной арматуры подвергалась натяжению при помощи натяжных приспособлений, и напряжение в ней доводилось до предела упругости, а затем производилось бетонирование. Арматура продолжала сохранять высокие собственные напряжения после усадки и ползучести бетона. Начиная с 1925 г., Веттштейн, помимо железобетонных однослойных перекрытий, проводил опыты по изготовлению трехслойных плит, применяя различные бетоны, для каждого слоя. Средний слой состоял из легкого бетона, а два наружных — из тяжелого армированного бетона. При общей толщине плиты всего лишь 20 мм она обладала хорошими изоляционными свойствами. Известны также железобетонные плиты с выпусками арматуры по их периметру. Проволоки арматуры после укладки плит перекрывались в стыках внахлестку и после замоноличивания стыков образовывали прочное сопряжение отдельных плит [19].
 Разрезка на станке таких железобетонных плит на отрезки желаемой величины не уменьшала их прочности. На рис. 9 показаны два профиля железобетонных плит системы Веттштейна, применяемые в кровельных покрытиях. .Один тип таких плит имеет ребра по двум продольным сторонам, а в поперечном сечении — форму плоского лотка. Железобетонные плиты для небольших крыш изготовлялись на всю длину ската, а для крыш больших размеров их можно было стыковать внахлестку. При этом отпадала необходимость в обрешетке. Могли изготовляться и плиты любых длин с поперечным сечением зетового профиля.
 Кроме того, железобетонные плиты изготовлялись со шпунтам и гребнем; уплотнение цементным раствором швов между ними создавало при плоской горизонтальной поверхности крыши совершенно водонепроницаемое покрытие.
 По мнению Веттштейна, предложенные им конструкции тонких железобетонных плит характеризуются следующими свойствами и особенностями [20]: применением наиболее высокопрочной стальной проволоки; использованием максимально возможного по величине предварительного напряжения; анкеровкой предварительно напряженных проволок за счет самозаанкерования армированием конструкции большим числом тонких проволок для достижения большей поверхности сцепления арматуры с бетоном; применением высококачественного, быстротвердеющего бетона, получаемого пу¬
 18

тем вибрирования и тепловой обработки; возможностью разрезки готовых железобетонных плит на элементы без нарушения их статических свойств в каком-либо направлении. Плиты обладают совершенно упругими свойствами и высокой трещиностойкостькх Арматура в них расположена в наружных слоях бетона, полностью вос-
 Рис. 9. Плиты кровельных покрытий Веттштейна: а—при укладке перпендикулярно к уклону кровли; б—при укладке параллельно уклону
 кровли
 принимающих растягивающие и сжимающие усилия, тогда как средняя зона подвергается лишь незначительным скалывающим напряжениям и служит заполнителем. Это позволяет снизить собственный вес конструкции и уменьшить расход материалов. Применение сильно натянутой поперечной арматуры способствует восприятию поперечных усилий сжатия, уменьшает прогибы и увеличивает упругость под действием нагрузки.
 3—12. Предварительно напряженные железобетонные детали и мачты Глезера
 В 1927 г. Глёзер (Gloser) предложил [21, 22] в армированных бетонных строительных деталях предотвращать образование волосных трещин путем натяжения арматуры до бетонирования и доведения натяжения почти до предела упругости, затем концы арматуры пропускать через отверстия в стальных* пластинах, которые устанавливаются перед натяжным приспособлением и во время бетонирования служат опалубкой торцовых стенок формуемой детали; после достаточного отвердевания бетона пластины
 2* 19

остаются в качестве анкерных устройств для арматуры. Таким образом достигается возможность высвободить натяжное приспособление для повторного его использования уже после начального твердения бетона. При этом бетон оказывает достаточное сопротивление стремлению стержней арматуры к линейному сокращению; после снятия внешних сил натяжения бетон остается под давлением натянутой арматуры, которое передается на него через анкерные пластины.
 Позже Г л ё з е р предложил также конструкцию натяжного приспособления [23].
 3—13. Предварительно напряженные балки системы Фрейссине
 В 20-х годах текущего столетия решение проблемы предварительно напряженного железобетона получило- заметный толчок благодаря опубликованным работам французского инженера Фрейссине (Freissinet) [24}. Фрейссине подробно изучал поведение высокопрочных бетонов при длительной их загрузке и детально исследовал усадку и ползучесть бетона при постройке железобетонного арочного моста через р. Элорн вблизи Бреста. Он пришел к убеждению, что потеря натяжения в арматуре вследствие ползучести и усадки бетона становится тем меньше, чем прочнее и плотнее бетон и чем выше прочность стали.
 В результате многих опытов стало возможным для бетона определенного качества рассчитывать ожидаемые потери натяжения вследствие его усадки и ползучести [25].
 Предложения Фрейссине по конструированию и производству предварительного напряженного железобетона охранялись мноТО5нГс'ЛбИными патентами во Франции и других странах. Основным содержанием его изобретений следует считать то, что прямолинейная арм-атура из высокопрочной стали с большим пределом упругости, которая помещалась в тело бетона высокой прочности на сжатие в процессе изготовления строительной конструкции, подвергается предварительному напряжению не менее 4000 кг/см2. Условием для этого являлось применение стали с высоким пределом упругости, который может быть повышен за счет, термической обработки.
 «Предпосылкой изобретения», как гласит текст немецкого патента Фрейссине DRP 622746 [26}, «является применение для арматуры материала, обладающего повышенными свойствами, а также высококачественной бетонной смеси. Только при этих условиях можно создать железобетонную конструкцию, способную надежно воспринимать высокие нагрузки. Для арматурных стержней могут использоваться стали, обладающие пределом упругости не менее 40 кг!мм2, который, в зависимости от величины применяемого натяжения, должен повышаться до 160 кг!мм2 и больше. Предварительно натянутая прямолинейная арматура должна быть распределена
 20

в бетоне таким образом, чтобы она создавала распределение сжи< мающих усилий, противодействующее силам растяжения, которые слагаются из собственного веса бетона и полезной нагрузки. Для достижения надлежащей высококачественной бетонной массы необходим тщательный подбор фракции заполнителей, вибрирование, прессование и обжатие. n
 Согласно изобретению напряжение, сообщенное арматурным стержням, не может оказаться полностью снятьим противодействующими ему силами, и железобетонная конструкция может подвергаться длительно действующим усилиям сжатия, которые способствуют полному исчезновению растягивающих усилий, возникающих в элементе под действием собственного веса и полезной нагрузки, или же выравнивает эти усилия. Железобетонные конструкции, изготовленные по такому способу, приобретают свойства однородных (гомогенных) тел.
 В некоторых случаях целесообразно создавать пространственное напряженное состояние, воздействуя давлением на железобетонную конструкцию во всех направлениях. С этой целью в бетонную массу укладываются ненапрягаемые» элементы арматуры в поперечном направлении к предварительно напряженным продольным арматурным стержням, например, кольца или хомуты. Когда в бетоне под действием напряженной арматуры возникает обжатие, наступает поперечное расширение -бетона, которое в свою очередь переводит кольца и хомуты в напряженное состояние.
 Для натяжения прямолинейных стержней пользуются гидравли* ческими домкратами или «винтами. Когда с помощью этих средств осуществлено натяжение арматуры, форма заполняется бетоном. После схватывания и твердения бетона (натяжные приспособления удаляются. С этого момента напряжения воспринимаются бетоном»,
 Для передачи на бетон высоких напряжений арматуры и создания обжатия бетона так, чтобы в нем не происходило проскальзывания натянутых стальных стержней, они снабжаются анкерными устройствами, например, из бетонных тел, приделанных к арматуре, или из выступов или утолщений стальных стержней, которые получаются путем той или иной обработки. Концы тонких проволок можно при известных условиях не анкеровать.
 Способ изготовления предварительно напряженных конструкций, предложенный Фрейссине, применим также и для сборных бетонных элементов. В этом случае в бетонных элементах или де: талях, при их бетонировании устраиваются полости в виде пазов й каналов, в которые после схватывания и твердения бетона вводятся арматурные стержии и подвергаются натяжению. После установки анкеров, опирающихся на строительную деталь, натяжные приспособления убираются. Усилия сжатия передаются бетону с помощью указанных анкеров [26].
 Как уже упоминалось, Фрейссине считал, что бетон необходимо применять возможно более плотный и малопористый, который, благодаря своей большой упругости, дает незначительные де¬
 21

формации, а поэтому и наименьшие потери натяжения в арматуре. В целях улучшения свойств предварительно напряженных конструкций он предлагал применять бетонную смесь с избытком воды. Бетонная масса после заполнения формы, подвергаясь совместному вибрированию и прессованию, теряет избыток воды и приобретает исключительную плотность [27].
 Изготовленные этим способом железобетонные конструкции обладают значительной прочностью и способны оказывать большое сопротивление действию скалывающих и сжимающих сил. Это в особенности важно при действии знакопеременных напряжений, возникающих, например, в железнодорожных шпалах; как известно, обычный бетон весьма плохо воспринимает такого рода напряжения.
 Бетон целесообразно уплотнять гидравлическим способом. При этом жидкость под давлением может подаваться через резиновый шланг или другое приспособление, расположенное внутри бетонной смеси или вне ее. На рис. 10 приведена схема бетонирования балки, при которой свежеуложенная бетонная смесь 1 сжимается между надувными мешками 2 и 3, расположенными снаружи и внутри бетона. Стенки формы 4 должны выдерживать эти силы давления
 т
 1 2 3 4
 Рис. 10. Прессование сиежеуложенной бетонной смеси с помощью надувных мешков
 Предметом другого патента Фрейссине является способ секционного (изготовления железобетонных конструкций, преимущественно работающих на изгиб, например, железобетонных балок. Идея секционного изготовления конструкции из предварительно напряженного железобетона возникла в связи с трудностями, вызванными все возрастающими размерами и весами строительных конструкций, в частности, таких как балки, и ростом стоимости соответствующего оборудования и приспособлений. Согласно этому предложению Фрейссине [29], форма строительной конструкции, подлежащей изготовлению, например, двутавровой балки, делится на несколько отрезков возможно равных размеров. Арматуру подвергают натяжению постепенно, отдельными участками, в последовательности, соответствующей технологическому процессу, затем в опалубку укладывают бетонную смесь. На рис. 11 показаны общий
 22

вид и план установки для натяжения арматуры и формования изделия, схема анкеровки основной арматуры и хомутов, а также поперечное сечение предварительно напряженной балки в процессе ее 'изготовления. Поддон формы образует несущая вспомогательная балка 1, состоящая из двух частей и покоящаяся на катках 7 или на вагонетках, при помощи которых иод действием пресса 2 происходит раздвижка отдельных частей. Арм.атура укладывается на вспомогательные балки поддона с заанкериванйем ее концов 3. В избежание скольжения при натяжении арматуры анкеры» снабжены по опорной поверхности зубцами 4, которые сопрягаются с соответствующими зубцами вспомогательной балки поддона. После заанкеривания арматуры обе части вспомогательной балки 1 поддона раздвигаются, и тем самым напрягается поперечная арматура*. Далее устанавливается опалубка для секционного формования конструкции и производится бетонирование. Одновременно могут формоваться несколько отрезков железобетонной конструкции с замоноли^иванием между двумя ранее забетонированными участками. Отвесно установленные хомуты 5 натягиваются натяжными ттриспог соблениями 6, опирающимися на бортовую оснастку опалубки. Ускорение твердения бетонной смеси достигается за счет вибрирования, уплотнения и пропаривания.
 Фирма Вайсс и Фрейтат, которая приобрела лицензию на изготовление и применение предварительно напряженных железобетонных изделий по патентам Фрейссине в Германии, провела в 1935—1938 гг. опыты с предварительно напряженными железобетонными балками пролетом в 18,5 м для исследования ряда вопросов, связанных с упругой и пластической деформацией бетона, с учетом перераспределения напряжений в конструкции [30]. В первую очередь эти опыты должны были дать ответы на следующие четыре вопроса:
 1. Какова величина модуля упругости предварительно напряженного бетона при изгибе, а следовательно, число п=Еа:Ев.
 2. При какой нагрузке начинается образование трещин в бетоне (трещиностойкость).
 3. Как ведет себя предварительно напряженная балка, когда превзойдена нагрузка, вызывающая образование трещин, и какова величина разрушающей нагрузки.
 4. Достаточна ли потеря напряжения в 1500 кг!см2у вводимая в статический расчет для того, чтобы компенсировать укорочение бетона вследствие усадки и ползучести.
 Опытная балка была изготовлена в июле 1935 г. на заводе фирмы во Франкфурте на Майне и испытывалась под нагрузкой. Вторая балка была изготовлена в декабре 1937 г. на испытательной станции в Дрездене и испытывались под руководством профессора д-ра инж. Г е е л е р a (Gehler); нагрузка на балку была доведена до разрушающей. Размеры дрезденской балки и система ее армирования показаны на рис. 12.
 При изготовлении франкфуртской балки для арматуры была использована кремнемарганцовистая сталь завода Клёкнера (Юоск-
 23

сл
 ж
 ш
 с
 У
 Каналы
 >
 Рис. 11. Установка для формования и натяжения арматуры при изготовлении балки по предложению Фрейссине: а—общий вид установки; б—горизонтальный разрез по линии А — В\ в—поперечный разрез пд поддону натяжного стенда и по балке; г—продольный разрез'с анкеровкой напряженной арматуры

пег — Werke) в виде холоднотянутой проволоки диаметром от 4 до
 5,4 мм, прочностью на растяжение от 9 200 до 10 ООО кг/см2 с пределом текучести от 8000 до 7940 кг/см2 и с относительным удлинением при разрыве 5,9%. Арматура дрезденской балки состояла из
 термически обработанной углеродистой стали завода Круппа и обладала прочностью на растяжение 10360 кг/см2, пределом текучести 8730 кг/см2 и относительным удлинением при разрыве 6,4°/о. Горизонтальная -арматура подвергалась натяжению порядка 5500 KaicM2i что на 1500 кг!см2 превышало расчетное предварительное 'напряжение. Это должно было компенсировать потерю напряжения вследствие усадки и ползучести.
 Результаты опытов дали ответ на поставленные выше вопросы, и более поздние опыты и измерения подтвердили правильность выводов.
 При первом загружении дрезденской балки в возрасте бетона от 2 до 4 недель модуль упругости составил Ех=317 000 кг!см2 и при третьем загружении в возрасте бетона 4 месяца он достигал £2=372 000 кг!см2. У франкфуртской балки модуль упругости бетона в возрасте от 2 до 4 недель составлял Я^гввООО кг!см2 и через 33Лгода—£2=357 000 кг!см2.
 Измерения ггрогибов показали, что упругость деформации балок обеспечивается при нагрузке до 1,5-кратной от расчетной. Из того факта, что у обеих балок, несмотря на очень различный возраст бетона, трещины появлялись при почти одинаковой величине нагрузки, может быть сделан вывод, что совершенно исключаются опасения о якобы недопустимо высоком падении предварительного напряжения после более длительной работы конструкции. Трещин у мест расположения анкерующих приспособлений не наблюдалось.
 Полученный разрушающий момент составлял для дрезденской балки 2,4-кратную величину и франкфуртской балки 2,8-кратную величину от расчетного момента.
 Потеря напряжения в арматуре дрезденской балки достигла порядка 570 кг/см2, а в арматуре франкфуртской балки даже через несколько лет потеря напряжения составляла только от 500 до 700 кг!см2\ следовательно, принятая потеря напряжения в 1500 кг!см2 дает большой запас.
 Резюмируя, можно сказать, что опыты во Франкфурте на Майне и в Дрездене выяснили поведение предварительно напряженного железобетона; они дали возможность установить модуль упругости Е, определить величину п, оценить запас прочности и трещиностойкость и зависимость между кубиковой прочностью бетона и прочностью его в конструкции, а также степень установившегося предварительного напряжения и эффективность натяжения .хомутов [28]. 26
 Рис. 12. Дрезденская опытная балка

Дальнейшие более подробные результаты опытов содержатся в сообщении М ё р ш a (Morsch) [31].
 В заключение отметим еще одно изобретение Фрейссине, касающееся изготовления предварительно напряженных конструкций с помощью иольцеобразщЦ арматуры) [32]. К. петлям арматуры примыкают жесткие натяжййе элементы или блоки, присоединенные к натяжным приспособлениям. Сперва бетонируется та часть, которая содержит напрягаемую арматур^^а,включением п остранства, окружающего натяжные приспособляй*!. После йх удаления оставшиеся пустоты заполняются бетонной смесью.
 На рис. 13, а показаны натяжные блоки 1 из бетона, вокруг которых уложена арматура 2, подлежащая натяжению. Через блоки
 Рис. 13. Натяжные блоки с кольцеобразной арматурой: а—массивный бетонный натяжной блок; 6—вертикальный и горизонтальный разрезы пустотелого натяжного блока; в—установка для одновре1 менного натяжения нескольких конструкций
 гибкими тросами 3, лежащими в шлицах и проходящими через опалубку, осуществляется натяжение. Тросы покрывают смазкой, которая обеспечивает их скольжение при вытягивании после твердения Жетона. В каналы для тросов, впоследствии нагнетается раствор. Натяжные тросы 3 могут быть установлены параллельно и перпендикулярно к напрягаемой арматуре 2. Недостатком указанных блоков является то, что натяжные тросы 3 для того, чтобы их можно было вытащить, должны освобоовдаться. Этого недостатка можно избежать, используя конструкцию, показанную на рис. 13, б, в которой натяжные блоки представляют собой пустотелый эле¬
 /
 27

мент 6. Через этот элемент продевается болт 7, к его выступающим концам крепятся тяги 8 натяжных приспособлений. На рис. 13, в схематически изображена установка для одновременного изготовления и напряжения нескольких конструкций. Формы 9 располагаются на подвижных стеллажах 10. Натяжные тросы 3 отдельных строительных конструкций связаны между собой промежуточными элементами 4. Натяжное приспособление 5 действует с одного конца. Оно может устанавливаться между отдельными формами при наличии двух неподвижных опор.
 3^14. Однослойные и многослойные пустотелые плиты системы Шефера
 В 1931 г. Вильгельм Шефер (Schafer) в Мангейме приступил к производству армированных бетонных плит любой длины без опалубки [33]. Согласно сообщению Графа (Graf) и Вайля (Werl) о результатах опытов над предварительно напряженными панелями по системе Шефера арматура этих панелей первоначально состояла из обыкновенной стальной проволоки диаметром от 5 до 6 мм, подвергавшейся сильному натяжению перед бетониро-
 Рис. 14. Плита Шефера
 ванием. Позднее применялись скрученные пары стальных проволок из высококачественной стали с прочностью на растяжение в среднем 16 800 кг!см2. Отдельные проволоки имели диаметр от 2 -до
 2,5 мм. Плиты, изготовляемые Шефером (рис. 14), состоят из среднего слоя пемзобетона 1 с пустотами 2 и верхнего и нижнего слоев 3 и 4из плотного тяжелого бетона. В эти последние слои укладывается арматура 5. Все три слоя бетонируются одновременно на длинном стенде.
 Для изготовления плит Шефе'ра служит установка [33], которая состоит из формовочной машины 1, бункеров для бетонной смеси, жестко соединенных с ней, и передвигающегося вдоль полос стенда портального крана 5, обладающего регулируемым поступательным и обратным движением (рис. 15). Чтобы иметь 'возможность работать на отдельных, рядом лежащих полосах стенда, формовочная машина может перемещаться в поперечном направлении и автоматически устанавливаться в положении, точно* совпадающем 28

с осью данной формуемой полосы. Машина в поперечном направлении перемещается вручную с помощью цепи или канатной тяги; продольное движение осуществляется от механического привода. Особенность установки состоит в том, что рабочие органы машины выполняют комбинированное движение, причем основная несущая конструкция формовочной машины движется непрерывно, тогда как другие приборы, участвующие в формовке, движутся скачкообразно. В то время, как основная конструкция плавно передвигается, другие органы, участвующие в формовке, оставаясь на короткий промежуток времени в покое, начинают быстро двигаться, как бы нагоняя идущую впереди основную конструкцию, на которой они смонтированы.
 Формование плит на полосе стенда происходит последовательно в порядке расположения одной штаты над другой в вертикальном положении. Для этого машина может перемещаться по высоте. Над первой по счету нижней плитой, отформованной на любой длине, последовательно формуются один за другим до тридцати ярусов плит. Отдельные ярусы разделяются между собой бумажными прокладками. Схватывание бетона в плитах во всем штабеле происходит постепенно.
 Движение формовочного агрегата по направляющим 4 осуществляется крановой конструкцией 5, расположенной над нижней конструкцией портального крана 3. Агрегат управляется с рабочего места механизмом с цепной шестерней; для регулировки скорости подачи бетонной смеси служит точно устанавливаемый по высоте нож 2,'расположенный у задней стороны выпускного бункерного патрубка 6. Непосредственно за формующим устройством расположена коробка с, мелким посыпным материалом 7, жестко соединенная с подвижной конструкцией а также заглаживающее приспо* собление, движущееся от формовочного привода 8 и служащее для отделки поверхности плиты. К передней части подвижного портала прикреплена направляющая решетка 9 для арматуры, а к задней части — траверса для вытягивания арматуры следующей очередной плиты. На одной или нескольких рамах с поступательным движением крепятся сменные ножи, которые при продвижении формовочной машины разрезают плиту в продольном направлении на желаемую ширину. Для равномерного натяжения арматурных проволок, последние в конце формовочной полосы могут либо прикрепляться к переставному натяжному приспособлению в раме с контргрузами, либо зажиматься клиньями в качающейся траверсе рамы.
 Для изготовления трехслойной плиты требуется соответствующее число последовательно расположенных бункеров с различными материалами. Первый из этих бункеров укладывает нижний слой плотного тяжелого бетона. После предварительного уплотнения ,трамвованием наносится второй, легкобетонный слой, также предварительно уплотненный. Затем из третьего бункера наносится верхний слой плотного тяжелого бетона, и все в целом окончательно уплотняется трамбованием.
 30

3—15. Комбинированные плиты фирмы Рем и из пемзобетона и тяжелого бетона предварительно напряженной арматурой
 На комбинированные плиты из пемзобетона и тяжелого бетона с предварительно напряженной арматурой и пустотами фирме Р е м и (Remy) в Нейвиде на Рейне выдано охранное свидетельство DRGM 1469997. И в этих плитах арматура расположена в слоях тяжелого бетона, которые, благодаря сцеплению, образуют прочное соединение с пемзобетонным слоем. На рис. 16 приведены некоторые примеры конструкций панелей типа Р е м и.
 Рис. 16. Комбинированные плиты из пемзобетона и тяжелого бетона с на пряженной арматурой
 Плита перекрытия или покрытия (рис. 16, а) состоит из слоя тяжелого бетона 2, работающего на растяжение, в который включена напряженная арматура Дав зоне действия сжимающих сил — из значительно более толстого пемзобетонного слоя 3. Пемзобетонный слой может также включать ненапрягаемую или напряженную арматуру 1 а.
 Плита, представленная на рис. 16,6, состоит из внутреннего слоя пемзобетона 3 и двух наружных слоев тяжелого бетона 2 с арматурой 1.
 31

Плита, показанная на рис. 16, в, имеет ребра из тяжелого бетона
 4, проходящие по всей толщине плиты и служащие для размещения в них напряженной арматуры 1.
 В плите, приведенной на рис. 16,г, ребра 5 занимают лишь половину ее толщины. Сечение ребер сообразуется с арматурой, требующейся для плиты.
 Вариант плиты, показанный на рис. 16, д, отличается наличием продольных пустот 6 и вкладышей жесткости 7 из тяжелого бетона; зона действия растягивающих напряжений состоит из слоя тяжелого бетона 2, включающего арматуру 1.
 Плиты на рис. 16, е и ж представляют собой конструкции с усиливающими армированными вкладышами 8 -полукруглого или круглого сечения из тяжелого бетона.
 Все варианты конструкции, приведенные на рис. 16, а, б, в, г, д, е9 ж, могут быть скомбинированы в плиту, представленную на рис.
 16, 3.
 Для повышения прочности и транспортабельности -плита по периметру усилена бортами 9.
 Кроме того, в целях улучшения изоляционных качеств плиты одна из ее поверхностей может покрываться слоем пробки или же слоем пемзобетона, служащим основой для штукатурки. Арматура панели может состоял? из стальных стержней или из стальных простых, крученых, и плетеных проволок, или в виде сеток и каркасов. В особых случаях в качестве арматуры вместо стали могут 'применяться другие металлы или даже дерево, синтетические материалы, например, нити из стекла, найлона и т. п.
 3—16. Предварительно напряженный железобетон без анкеров по X о й е р у
 Предварительно напряженный железобетон, армированный тонкими проволоками, получил дальнейшее развитие в изобретении чехословацкого инженера X о й е р а (Ноуег) [35]. Идея его изобретения заключается в том, что для изготовления сборных предварительно напряженных железобетонных конструкций следует применять высокопрочные стальные проволоки (в то время он их называл струнами), подвергаемые высокому напряжению; для проволок используется термически обработанная, повышенного качества стальная проволока диаметром примерно от 0,5 до 2 мм с пределом прочности на разрыв от 12 ООО до 30 ООО кг!см2, при этом арматура не должна иметь внешних анкерных устройств. Натяжение арматуры доводится до напряжения, соответствующего примерно половине ее предела текучести; отпуск натяжения допускается лишь по достижении бетоном степени твердения, соответствующей требуемой высокой прочности на сжатие.
 Патент, оспаривавшийся в то время, содержит подробное описание предмета изобретения и полный обзор тогдашнего состояния техники. В патенте, между прочим, оказано, что отдельными изобретателями уже и ранее предлагалось применять для арматуры же¬
 32

лезобетонных деталей высокопрочную катаную сталь диаметром до 16 мм с пределам прочности на разрыв порядка 10 ООО кг/см2. Холодная вытяжка повышает предел текучести таких стальных стержней. Предполагалось даже применение арматурных стержней из стали прочностью до 16 ООО кг/см2. Однако подобная сталь тогда не выпускалась.
 Предлагавшиеся для предварительно дапряженных конструкций стальные стержни должны были по концам анкер¬
 ными устройствами, так как передач#* вШ&кого напряжения на бетон каким-либо иным способом была нейбэкюжна.
 Применение же тонкой проволоки, несмотря на благоприятные результаты лабораторных испытаний, считалось неприемлемым, так как опасались недостаточного ее сцепления с бетоном.
 Способ, предложенный X о й е р о м, отличается от ранее известных тем, что он предусматривал применение проволоки диаметром от 0,5 до 2 мм с пределом прочности на разрыв до 30 ООО кг!см2, особо термически обработанной, без каких-либо анкерных устройств. Подвергаемая натяжению проволока состоит из высокоуглеродистой тигельной стали, содержащей от 0,7 до 1°/о углерода, с начальной заводской прочностью от 10 000 до 12 000 кг 1см2 [36]. Сталь—нелегированная и не содержащая компонентов специальных качественных добавок. Используемая для этого исходная сталь поставляется диаметром от 6 до 12 мм и подвергается дополнительной обработке (так называемому патентированию) путем многократного волочения и последующего отжига в свинцовой ванне при температуре 450 — 500°. После травления проволоки она волочением доводится до желаемого диаметра. В этом конечном виде стальная проволока обладает прочностью от' 28 000 до 30 000 кг!см2 и пределом текучести в
 24 000 кг!см2. Относительное удлинение при разрыве составляет лишь от 2 до 5°/о, та к что бетон, армированный этой проволокой, находится в упругом состоянии почти вплоть до разрушения. Процесс разрушения в такой конструкции наступает не мгновенно, а сначала в ней обнаруживается большой прогиб, который примерно в десять раз больше, чем в конструкции из обыкновенного железобетона. При этой разрушающей нагрузке в бетоне возникают и первые трещины, однако при снятии нагрузки они снова закрываются.
 Напряжение сжатия, испытываемое бетоном после отпуска натяжения стальных проволок, находится в пределах от 100 до 200 кг!см2. Это напряжение может восприниматься лишь особо высококачественным бетоном. Чтобы как. можно скорее снять натяжные приспособления стальных проволок, требуется создать в бетоне высокое начальное напряжение сжатия, т. е. должна быть достигнута с наивозможной быстротой кубиковая прочность бетона 425 кг!см2. Через 28 дней прочность на сжатие должна составлять 600 кг!см2. В швейцарском патенте [37] X о й е р а указывается прочность бетона на сжатие от 400 до 1200 кг!см2. Для ускорения твердения бетона используются немецкие цементы марок Z325 и Z425 или глиноземистые цементы или же применяется тепловая обработка «изделия. Для достижения высоких прочностей, наряду с использованием высококачест-
 3. Г. Мёлль
 33

венных строительных материалов, требуется применять соответствующие методы обработки и уплотнения бетонной смеси.
 Изготовленные по способу X о й е р а конструкции из предварительно напряженного железобетона обладают свойствами нового строительного материала. Изобретатель должен был в свое время, согласно собственному его признанию, бороться с многочисленны* ми оппонентами [38]. Полагали, что высокая прочность, приданная тонкой стальной проволоке (путем специальной термически-механической обработки), не является долговечной, и поэтому она непригодна для изготовления строительных элементов, рассчитанных
 0
 t ,
 щ -А-
 V '
 Рис. 17. Распределение усилий сжатия, испытываемых бетоном под действием стального стержня, подвергнутого натяжению: а—при наличии отдельного толстого стержня; б—при многочисленных тонких проволоках
 на длительную нагрузку. Эти предубеждения были опровергнуты практическим опытом.
 Повышенная способность к сцеплению тонких стальных проволок с бетоном достигается за счет того, что натяжные приспособления освобождаются лишь после приобретения бетоном высокой прочности на сжатие. При натяжении проволока испытывает сокращение сечения. При снятии натяжных приспособлений на концах (проволоки увеличиваются размеры поперечного сечения, и поэтому, помимо продольного сжатия, арматура сказывает также давление на бетон, нормальное к своей поверхности (боковое давление); возникающие силы трения еще более повышают сцепление стальной арматуры с бетонам.
 При наличии небольшого числа стальных стержней каждому из них отдельно сообщается высокое натяжение, и сила предварительного натяжения передается бетону неравномерно (рис. 17). Вблизи стержня тело бетона испытывает более высокие напряжения сжатия, чем на некотором расстоянии от стержня. Сила предварительного

натяжения, следовательно, действует наиболее значительно около стержня и равномерно убывает по мере удаления от него. Если же отдельные стержни крупных диаметров заменяются многочисленными тонкими стальными проволоками с эквивалентным суммарным сечением, то силы предварительного напряжения распределяются равномерно по всему сечению бетона.
 Способ X о й е р а применялся для балок любой формы и длины, разного рода плит, а также для изделий из бетона, до тех пор не изготовлявшихся. Водопроводные напо^я^р|грубы и резервуары могут изготовляться для внутренних до 200 атм. Железо¬
 бетон по X о й е р у был пригоден и для железнодорожных шпал, так как он был невосприимчивым к влиянию переменных нагрузок.
 Первоначально при изготовлении железобетонных строительных деталей X о й е р намеревался для временных анкеровок стальных проволок в процессе натяжения применять зажимные приспособления. Но он прищел к убеждению, что такие приспособления сложны и неудобны, и к тому же, при больших усилиях натяжения, которые требовались .при изготовлении подобных изделий, они неэффективны, так как концы проволок скользят в них. Поэтому X о й е р помещал выпуски концов арматурных проволок в специальную форму и заливал ее быстро застывающей массой, преимущественно из легкоплавкого металла, например, свинца или же из прочных искусственных смол и т. д. [391.
 Длина концов проволок, запускаемых в заливаемую массу, могла быть значительно укорочена, если им придавать волнистую форму. На практике при изготовлении проволок достигалась надежная анкеровка проволок диаметром 2 мм при длине гофрированных концов 11 см.
 Для одновременного изготовления большого числа предварительно напряженных конструкций, в частности плит и балок, X о й е р запатентовал устройство [40], у которого Между двумя натяжными упорами была расположена установка, двигающаяся по рельсам, состоящая из формы со съемными боковыми стенками, лежащей на рессорах, и вибрирующего механизма, находящегося под формой. В нижней части установки имелись откидные стеллажи для укладки готовых железобетонных конструкций. Упоры с натяжными приспособлениями устанавливались на такой высоте, чтобы передвижная форма и вибрирующее приспособление находились под натянутой арматурой.
 На рис. 18 показан вид такой установки. Между обоими натяжными упорами 1 натянуты стальные проволоки 2, удерживаемые на определенных расстояниях диафрагмами 3. Диафрагмы 3 могут одновременно служить и для разделения изготовляемых в один прием железобетонных деталей. Вагонетка 4'Движется по рельсам 5 между двумя натяжными упорами и служит для заполнения, распределения, формования и вибрирования бетонной смеси. Бетонная смесь поступает на формование из передвижного бетоноукладчика 6. Заполнение бетонной смесью, ее распределение и разравнивание производятся вибрирующим механизмом через поддон 7. После уплот-
 3*
 35

йения и твердения бетона стенки' опалубки 8 откидываются с помощью шпинделей 10 и вагонетка передвигается по направлению, указанному стрелкой. Готовые железобетонные конструкции на период полного твердения бетона- угадываются на стеллажные стойки 9.
 Рис. 18. Установка для изготовления балок с проволочной арматурой по X о й е р у: а—продольный разрез; б—общий вид
 3—2. СПОСОБЫ ЗАВОДСКОГО ПРОИЗВОДСТВА
 ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ДЕТАЛЕЙ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ УСТРОЙСТВА
 Для натяжения стальных проволок арматуры железобетонных конструкций разработаны многочисленные способы м приспособления, которые в рамках настоящего изложения не могут быть полностью описаны. Помимо уже упомянутых в предыдущем разделе способов и приспособлений, следует еще отметить некоторые из них, отличающиеся теми или иными особенностями конструкции и их применения при изготовлении предварительно напряженных сборных железобетонных деталей.
 3—21. Напряжение стальных проволок путем растяжения их на определенную длину
 Согласно предложению одного австрийского изобретателя, стальные проволоки железобетонных строительных деталей, как, например, балок, плит и т. п., растягивают на определенную длину Д / в упругих пределах таким образом, чтобы при достижении гороволо36

кой полной длины I наступало бы желаемое предварительное напряжение [41]. Таким образом, в отличие от известных способов напряжения, в качестве основного измерителя предварительного напряжения выбирается не заданное усилие, а удлинение. &1, которое соответствует действию тягового усилия, передающегося на проволоку. Для этого стальные проволоки натуральной длины закрепляются в натяжной раме, продольные стороны которой снабженьг подвижными шарнирами. Расстояния между поперечными сторонами рамы фиксируются установкой шарниров в соответствии с фактической длиной стальных проволок. Поворачивая шарниры, стальвые проволоки натягиваются вплоть до приобретения ими удлинения Д /. Практически при изготовлении преднапряженной железобетонной детали, в качестве натяжной рамы используется опалу* бочная форма, на которой натягиваются проволоки; в этом случае не требуется каких-либо иных приспособлений для натяжения арматуры. Боковые стенки металлической формы целесообразно разделять на две части, соединенные между собой шарнирами таким образом, чтобы они образовали обе продольные стороны натяжной рамы, а торцовые стенки — ее поперечные стороны. В торцовых стейках формы устроены отверстия, соответствующие расположению стальных проволок. Введенные в эти отверстия стальные проволоки удерживаются снаружи при помощи винтов. Торцовые стенки соединены с продольными стенками формы шарнирно на болтах; в продольных стенках через определенные промеркутки (через каждые 25 см) устроены отверстия для болтов, что позволяет переставлять поперечные стенки формы, а следовательно, изменять ее длину, а при достаточной высоте стенок — ширину и толщину изделия. Дно формы снабжено рычажным приспособлением, позволяющим выталкивать из нее готовое изделие.
 3—22. Натяжение стальных проволок при помощи натяжных салазок и упоров
 В Австрии в 1948 г. было запатентовано устройство для группового изготовления предварительно напряженных железобетонных балок [42], при разработке которого изобретатель поставил перед собой задачу создать установку, обеспечивающую заводское производство, и использовать достижения науки в области приготовления высококачественных бетонных смесей и высокопрочной стальной проволоки. Изобретатель предусматривал возможность одновременно производить натяжение стальных проволок, расположенных р верхней и нижней зонах группы балок, при помощи натяжного приспособления, переставляемого по высоте, независимо от количества и порядка размещения проволок. Проволоки в верхней и нижней зонах могут также подвергаться натяжению независимо друг от друга. Натужное устройство состоит из натяжных салазок, подвижно расположенных на упоре, который, в свою очередь, может перестав? ляться по высоте групповой опоры. Передвижение салазок на упоре происходит от моторного привода, который состоит из гайки с на¬
 37

резкой и ходового винта, укрепленного в натяжных салазках. Ходовой винт передвигается в осевом направлении и крепится клиньями. Между ходовым винтом и натяжными салазками находится специальный стержень, соединенный с приспособлением для отсчета
 Рис. 19. Устройство для изготовления балок с проволочной арматурой, по Обидичу (Obiditsch)
 натяжения. Для достижения равномерного натяжения смежных стальных проволок они приводятся к единому первоначальному натяжению до общего предварительного напряжения.
 В дальнейшем изобретатель улучшил установку, упростив ее, что дало возможность изготовлять предварительно напряженные балки большей длины [43]. Установка М'огла теперь изготовлять без перерыва предварительно напряженные балки в несколько раздельных ниток, расположенных друг над другом. Улучшенная конструкция (рис. 19) представляет собой натяжные салазки в виде горизонтального U-образного бугеля 1% стороны которого служат упорами 2У удерживающими стальные проволоки. Бугель автоматически движется в продольном направлении 'балок по натяжной пластине 3\ натяжной упор идет поперек ниток и может сниматься со своих направляющих 4. К поперечной части натяжных салазок прикреплен ходовой винт 5 с вращающейся гайкой 6 против упора. Последний снабжен ограничителями хода натяжных салазок, а следовательно, и натяжения. Приспособление, служащее для крепления стальных проволок к натяжным салазкам и для анкеро-вки посредством неподвижных опор, состоит из стержней, прилегающих к план¬
 38

кам натяжных салазок или опор. Это приспособление представляет собой раму, в которой размещены прижимающиеся друг к другу и упирающиеся в стержни зажимные пластинки. Зажимные поверхности этих пластинок профилированы, выступают за очертание рамы и устроены так, что дают возможность вводить стальные проволоки извне. Отдельные зажимные пластинки (просверлены, с тем чтобы при обрыве стальных проволок во время натяжения иметь возможность ввоДить в крепежное приспособление новую проволоку без разъема зажима.
 3—23. Натяжение стальных проволок путем скручивания или свивания
 Выше уже указывалось, что поверхность оцепления между стальной арматурой и бетоном может быть оч:ень сильно развита за счет применения особо тонких стальных проволок. Кроме того, известно, что стальной проволоке, обладающей прочностью на растяжение от 12 000 до 24 000 кг!см2, моркно придать в процессе ее обработки шероховатую поверхность путем травления или набрызга стали. Делались также попытки повысить сопротивляемость стальных проволок против выдергивания или проскальзывания в бетоне насечкой или сплетением проволок, имеющих квадратное или эллиптическое сечение.
 В этой связи следует упомянуть о способе и предложенном для его осуществления приспособлении, изобретатель которых поставил себе целью добиться простейшими средствами наиболее экономичного и качественного изготовления сборных предварительно напряженных железобетонных деталей [40].
 Согласно этому способу, две (или более) стальные проволоки заанкериваются между двумя опорами в конических отверстиях стальных пластин. Проволоки — гладкие, холоднотянутые или из легированной стали, термически обработанной для повышения их качества, обладают прочностью от 14 000 до 22 000 кг!см2. Путем поворота и натяжения одной из пластин стальные проволоки скручиваются и одновременно натягиваются. Для этого анкерное устройство выполнено в виде ходового винта. Винтовая нарезка рассчитана .так, что для достижения необходимой силы натяжения на 1 м длины проволоки требуется от 1,5 до 2,5 оборота. Большая часть натяжения создается за счет силы тяги, вызванной относительно большим шагом ходового винта, при этом прочность стали на растяжение не уменьшается. В результате многочисленных опытов было установлено, что предварительно напряженные балки, изготовленные по вышеописанному способу, при испытании их под нагрузкой обладают упругостью и что трещины возникают в очень ограниченной мере и развиваются равномерно вплоть до разрушения бетона.
 На рис. 20 показана конструкция натяжного приспособления, имеющего с одной стороны ходовой винт для анкеровки, а с дру¬
 39

гой—(приспособления для окручивания и натяжения проволоки с клиновой анкеровкой.
 Анкерное устройство (рис. 20,6) представляет собой конусообразную втулку 1У которая надевается на стальную проволоку 2
 Рис. 20. Приспособление для натяжения стальных проволок путем скручивания и вытяжки: а—общий вид натяжной установки с частичным разрезом; б—анкерные детали; в—анкерное устройство двутаврового сечения
 перед ее натяжением. После натяжения проволок втулки передвигаются на свое место и стальные проволоки заклиниваются клиньями 3. Для увеличения опорной поверхности втулки снабжены фланцем 4. Втулки могут служить для заанкеривания одной или нескольких проволок. На рис. 20, в показано анкерное устройство 5 двутаврового сечения. Чтобы увеличить сопротивление трению между стальными проволоками 2 и клиньями 3, их поверхностям соприкосновения 6 придается шероховатость.
 Для лучшей передачи предварительного напряжения от стальной арматуры на бетон к стальным проволокам в любой точке по их длине можно прикреплять анкерные устройства. Такие устройства дают возможность раздвинуть в этих точках окрученные и натянутые проволоки. При этом сопротивляемость арматуры в бетоне зна¬
 40

чительно возрастает, так как она обусловливается не только сцеплением стали с бетоном, но и дополнительными механическими средствами. Кроме того, передача сил предварительного напряжения арматуры >на бетон происходит на более коротком участке [45].
 Так как при подобных анкерных устройствах не требуется столь высокой прочности бетона, как при передаче напряжения только в результате сцепления стальной арматуры с бетоном, то эта передача может происходить в более короткое время, т. е. внешние напрягающие силы могут быть сняты значительно раньше.
 Этот способ натяжения арматуры может быть еще более упрощен, если стальные проволоки не скручивать, а свивать [47]; в этом случае проволоки в ненатянутом состоянии крепятся к опалубке и затем с помощью приспособления, размещенного между двумя концами проволоки, овиваются до тех пор, пока не получится желаемое напряжение. Стремление свиваемых проволок к обратному раскручиванию при большом натяжении может быть преодолено закладкой шплинтов, пропущенных через прилегающие к шплинтам кольца, втулки цли пластинки. Способ свивания очень прост и мфкет выполняться примитивными средствами; очевидно, он рассчитан на небольшие по длине сборные железобетонные детали. Так как для достижения требуемой величины натяжения необходимо сильное скручивание проволоки, то, по-видимому, при этом не исключено снижение прочности стали.
 3—24. Способ натяжения с непрерывным армированием1
 В Советском Союзе в 1941 г. В. В. Михайловым был предложен и разработан способ изготовления предварительно напряженных балок с непрерывным армированием. Способ этот пригоден для изготовления строительных деталей, применяемых в жилищном строительстве1'.
 Арматура состоит из стальной проволоки диаметром до 6 мм. Стальная проволока сходит с бухты 1 и навивается на вращающуюся металлическую форму 2. Конструкция формы 3 обладает большой жесткостью; она собрана на болтах 4 и способна воспринимать усилия, возникающие при навивке арматуры, не испытывая сколько-нибудь заметной деформации (рис. 21 и 22). Проволока наматывается на трубчатые опоры 5 в виде штырей с трубками, закрепленных в бортах и днище формы. Для регулировки натяжения напрягаемая проволока проводится через три ролика, из которых средний находится под действием противовеса 6. Натяжное устройство снабжено тормозом 7. Сечение предварительно напряженного изделия 8 показано на рисунке 22 пунктирной линией.
 1 Описание способа непрерывного армирования, приводимое автором, основано на устарелых данных. См. В. В. Михайлов. Метод непрерывного напряжения армированного железобетона. Госстройиздат. 1955 г. (Прим. ред.).
 41

Рис. 22. Бортовая оснастка формы, применяемая при способе непрерывного армирования
 3—3. ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОН В СОЧЕТАНИИ С КЕРАМИЧЕСКИМИ БЛОКАМИ
 Картина использования предварительно напряженного железобетона в области сборных строительных деталей была бы «неполной, если не упомянуть о предварительно напряженных конструкциях в сочетании с керамическими камнями, которые так же, как и комбинированные железобетонные конструкции с пемзобетоном, получили довольно значительное применение в строительном деле.
 В Швейцарии изготовляются так -называемые плиты «штальтон» (Stahlton) [49] или стале-керамиковые плиты, т. е. предварительно напряженные строительные элементы, составленные из отдельных пустотелых керамических блоков высотой 5 см и шириной от 10 до
 25 см с гребневидной верхней стороной. В желобки между гребнями блоков укладываются тонкие стальные проволоки диаметром 4 мм, обладающие прочностью 18 000 кг/см2 и подвергаемые натяжению порядка 10 000 кг/см2. Затем желобки заполняют бетонной омесью, уплотняемой вибрированием. В случае необходимости в них можно забетонировать хомуты (петли), вертикально стоящие и высту-
 42

лающие за 'наружное очертание строительного элемента. После твердения бетона натяжные приспособления снимаются. Напряженные элементы развивают в стале-керамической конструкции напряжение сжатия порядка 100 кг/см2, так что деталью могут восприниматься значительные -нагрузки без во^йййвзвения в ней трещин. Полосы плит «штальтон* длиной от 50 до 70 м изготовляются пакетами «из нескольких слоев на стендах. Плиты, обладающие небольшим весом—16 кг/пог. м, при ширине 15 см используются в многоэтажном строительстве для различных целей. В основном они применяются для пустотелых перекрытий 'И в качестве перемычек оконных и дверяьвх проемов.
 Рис. 23. Поперечное сечение плиты
 стале-керамической
 Рис. 24. Перекрытие «штальтон»: 1—бетонное покрытие; 2—распредели¬
 тельная арматура; 3—верхняя арматура; 4—поперечное ребро с односторонне скошенным блоком; 5 — предварительно напряженная арматура; 6—керамические блоки; 7—забетонированные хомуты; 8—предварительно напряженные стале-керамические плиты «штальтон»; 9 — поперечное армирование

Сопряжение керамических блоков, бетона и стальной арматуры иллюстрируется рисунком. 23. На рис. 24 показана деталь пустотелого перекрытия, выполненного без опалубки из плит «штольтон».
 Наряду с плитами «штальтон» разработаны аналогичные конструкции предварительно напряженных настилов перекрытий, полосу которых так же, как и у плит «шталътон», изготовляются на длинных стендах и, если необходимо, могут разрезаться на плиты нужной длины. Настилы перекрытий составлены из отдельных пустотелых элементов, которые на нижней своей стороне имеют павы для размещения арматуры и замоноличивакмцего ее бетона (рис. 25).
 I
 Рис. 26. Разрез стале-керамического перекрытия «штольтон»
 г
 У
 Рис. 26. Результаты испытаний прочности плит «штальтон» с мрнолитный бетонным покрытием ' у
 Разрушение от изгиба
 Ф - •
 pasp,
 *Т
 Мраэру
 МТ
 ZMaKC»
 кг/см2'
 /, м
 Р
 Гразр'
 f
 ч *
 М.разф
 МТ
 хмакс* кг/см?
 3,20
 Ь ' ■! , 1,79
 •v
 1 ,429
 5,4 ;
 0,40 ~
 . i l >8
 Y ’
 1,178 '
 ' 35,5
 3,20
 *’ 1,50
 1.200
 4,5
 0,40
 l15,85
 "1,585 '
 47,7
 1,20
 4,76
 1,428
 14.4
 0,40
 15,93
 1,593
 48,0
 1,20
 4,75
 1,422
 14,3
 0,40
 14,68
 1,468
 44,2
 1,36
 4,01
 1,362
 12,1
 0.40
 14,10
 1,410
 42.5
 1,36
 4,05
 1,376
 12,2
 0.40 ,
 11,70
 1,170
 35,2
 — |
 1 -
 —
 —
 0,40
 14,30
 1,430
 43,1
 Разрушение от скалывания с косыми трещинами
 44

Величина их предварительною напряжения рассчитывается такой, при которой под действием полезной нагрузки не должны возникать растягивающие напряжения.
 Проведенные в Швейцарском государственном институте испытания этого вида комбинированного материала, а также статические и динамические испытания плит и настилов «штальтон» показали хорошие результаты.
 На рис. 26 приведены результаты ряда испытаний тринадцати настилов перекрытий «штальтон» с верхним слоем из монолитного бетона. Хотя в настилах «штальтон» сборный и монолитный железобетон не были связаны между собой хомутами, случая их взаимного смещения не наблюдалось.

4. ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ АРМАТУРЫ БЕЗ СЦЕПЛЕНИЯ С БЕТОНОМ
 При предварительном напряжении арматуры без сцепления с бетоном различают случаи расположения напрягаемой арматуры внутри сечения бетона и вне его.
 4—1. расположение напрягаемой арматуры вне сечения бетона
 Как уже сообщалось в разделе, посвященном истории предварительного напряженного железобетона, существует американский патент Джексона [4], относящийся к 1888 г., в котором предусматривается усиление строительных элементов сводчатой формы и придание им необходимой жесткости >путем армирования их железными стержнями. Концы этих железных стержней, во избежание оцепления с бетоном, размещаются в оболочке из металла, полог* на, бумаги, графита, глины и т. п., затем после твердения бетона стержни .подвергаются натяжению. По другому предложению [16] стальные стержни подвергаются натяжению во время схватывания бетона, и по мере продолжающегося его твердения постепенно по* вышаются усилия натяжения. Для осуществления этого способа требуется большая тщательность, вследствие чего имеется опасение* что при отсутствии надлежащего опыта и навыка персонала, обслуживающего натяжное приспособление, может быть пропущен надлежащий момент, и натяжение может оказаться либо преждевременным, либо запоздалым.
 Мысль о том, чтобы подвергать натяжению арматуру железобетонных конструкций лишь после твердения бетона, а затем его обжимать, была подхвачена в 1925—1928 гг. несколькими изобретателями, работавшими независимо друг от друга.
 Особого внимания заслуживают предложения Дилла (Dill) [50, 51].
 Дилл тщетно и безуспешно старался изготовить в условиях неблагоприятного климата штата Небраска (США) бетонные столбы, которые бы не имели трещин. Он установил, что натяжение арматуры перед внесением бетонной смеси не дает нужных резуль46

татов, так как вызываемое при этом предварительное напряжение сжатия в бетоне с течением времени теряется из-за его усадки. Степень усадки различна, — чем больше в бетоне содержание цемента, тем больше и усадка. Для устранения выявленных недостатков Дилл предлагает армировать бетон стальными стержнями, предварительно (до бетонирования) погруженными в жидкий битум или обмазанными им, с тем чтобы воспрепятствовать сцеплению стальных стержней с бетоном. Затем стержни следует подвергать натяжению почти до предела прочности стали на растяжение. Концы (или один конец) стальных стержней арматуры, выступающие из бетона, снабжаются нарезкой для анкеровки. Битум как средство, способствующее предотвращению сцепления стальных стержней с бетоном, приводится только в качестве примера. Изобретатель указывает на возможность использования и других каких-либо материалов или смесей, которые обладают тем же свойством, что и битум, и обеспечивают их свободное перемещение (скольжение) в затвердевшем бетоне в процессе натяжения. В патенте предусмотрены нагрев арматуры, а также другие физические и химические средства, повышающие ее способность скользить в бетоне.
 На рис. 27 показаны» некоторые конструкции, предложенные в патенте Дилла: а) столб для ограды, б) балка и в) деталь дымохода.
 Рис. 27. Строительные детали со стальными стержнями в теле бетона, обладающими продольной подвижностью
 Изобретатель указывал, что по этому способу могут из<готовляться и элементы перекрытий, детали проезжей части мостов и покрытий дорог. Строительные детали могут выполняться отдельными частями, а затем собираться. При этой сборке натягиваемая арматура должна предварительно покрываться смазкой, обеспечивающей ее скольжение в бетоне. В результате создается составная конструкция, работающая как единое целое. В отдельных частях конструк¬
 47

ции могут устраиваться полости или каналы, через которые после сборки пропускаются арматурные стержни и затем подвергаются натяжению. Для напрягаемых стержней должна применяться сталь, обладающая максимальными пределами упругости и прочности. В качестве наиболее дешевого и простого вида анкеровки предлагаются устройство винтовой нарезки на концах стержней, анкерные пластины и гайки. Однако могут применяться и любые другие способы анкеровки.
 Несмотря на обилие новых идей, содержащихся в .патенте Д и лл а, его предложения получили малую известность. Это следует объяснить тем, что их значение, очевидно, в то время не было понято. В этой связи следует отметить, что Дилл подал патентную заявку на свое изобретение в США 7/И 1925 г., а патент ему был выдан только через 3 года — 18/IX 1928 г.
 В Германии Фербер (Farber) в 1927 г. предложил способ изготовления .железобетонных балок с предварительно напряженной арматурой. Согласно этому предложению, поверхность напрягаемой арматуры перед бетонированием покрывается каким-либо составом, препятствующим сцеплению стали с бетоном, а натяжение арматуры производится лишь после полного твердения бетона. Помимо указанных Диллом, Фербер отметил еще ряд других недостатков, связанных с натяжением арматуры перед укладкой бетонкой смеси; он говорил, что, если усилия, сообщаемы^ натяжным приспособлением, воспринимаются формой (опалубкой), то последняя должна обладать особо жесткой конструкцией, если же натяжные приспособления не связываются с формой, то необходимо вне формы размещать особые опорные устройства. Поэтому он предложил производить натяжение арматуры лишь после бетонирования и твердения бетона. Так как затвердевший бетон используется в качестве опоры, конструкция натяжных приспособлений может быть несложной, и каждый стержень может подвергаться натяжению в отдельности. Концы стержней для анкеровки снабжаются нарезками, на которые для сохранения натяжения навинчиваются гайки. Чтобы воспрепятствовать оцеплению стальных стержней с бетоном, Фербер предлагает соответственным образом обрабатывать их поверхность, например, обмазывать их парафином или надевать на стержни жестяные или картонные гильзы (в виде бандажа), заполняя пространство между стержнем и гильзой предохраняющим раствором до или после его натяжения.
 В. С. Хьюитт (W. S. Hewett) также рекомендует покрывать стальные стержни перед бетонированием битумом или другими подобными материалами для устранения сцепления арматуры с бетоном [53].
 Согласно другому предложению, напрягаемые стальные стержни следует помещать 'в трубчатые оболочки из металла или других материалов, и для облегчения перемещения стержней при их натяжении они должны быть покрыты смазкой.
 Вскоре после выдачи американского патента Диллу Фрейсс и н е во Франции подал патентную заявку, заложившую основу
 48

предварительно напряженному железобетону. Эта заявка вызвала известный французский патент 680547 [26], многократно оспаривавшийся немецкий патент 622742, австрийский патент 134523 и другие. В этих патентах получила отражение мысль о том, что натяжение арматуры железобетонных конструкций может производиться не только до укладки бетонной смеси, как это было распространено раньше, но и при затвердевшем бетоне. С этой целью в бетонируемом элементе конструкции или детали устраиваются полости в виде продольных каналов или ДЩсда, в которые укладывается арматура, подвергаемая затем н^^рю. Созданные в- арматуре усилия натяжения передаются затвердевшему бетону анкерными элементами.
 По другому французскому патенту напрягаемая арматура покрывается оболочкой из термопластичного вещества, т. е. вещества, размягчающегося под действием тепла и дающего арматуре возможность скользить в бетоне [54]. Натяжение происходит после твердения бетона путам прогрева арматуры электрическим током, который пропускается через стальные стержни. За счет развивающегося тепла масса, покрывающая стальной стержень, размягчается, а стальной стержень удлиняется. После достижения наибольшего и заданного удлинения он анкеруется в бетоне с помощью приваренных к нему скоб, путем навинчивания на резьбу гаек или же посредством клиньев. Масса после охлаждения опять застывает и связывает бетон со сталью. Если по роду анкеровки э бетоне необходимо устраивать полости, то они после натяжения арматуры заполняются раствором или бетоном. В качестве термопластичных масс, особенно пригодных для обволакивания стальных стержней, предлагаются сера, смолы и металлические сплавы с низкой точкой плавления.
 Для железобетонных конструкций с напряженной арматурой, не имеющей сцепления с бетоном, известен способ компенсации потерь напряжений, вследствие длительной ползучести и усадки бетона, с помощью эластично пружинящих элементов, например, стальных пружин, напрягаемых совместно со стержнями, к которым они приделаны [55}.
 Для полноты ряда предложенных средств, препятствующих сцеплению арматуры с бетоном, следует уйомянуть о швейцарском патенте 244533 [56] и бельгийском патенте 461698, в которых предлагается применять масло или парафин.
 Во всех описанных способах изготовления предварительно напряженных конструкций необходимо, чтобы их: торцовые поверхности были легко доступны для натяжения стальных стержней. В не-
 I которых случаях (например, у балок с заделанными в- кладку концами, выполняемых в монолитном железобетоне), чтобы устранить возникающие затруднения, было предложено расчленять арматуру не менее чем на две части, которые являются продолжением одна другой [57]. Торцовые крайние концы А напрягаемой арматуры 1 и 4 (рис. 28) заа-нкерены в бетоне строительной конструкции и снабжены поперечными стержнями 2\ в остальной части арматура не
 4. Г. Мёлль
 49

имеет сцепления с бетоном. Внутренние, обращенные друг к другу концы В арматуры могут подвергаться взаимному натяжению в месте наибольшего изгибающего момента через окно 3. Сама напрягаемая арматура состоит из продольно растянутых стальнцх витков, входящих друг в друга с помощью хомутов. Натяжедйе
 арматуры происходит м|кду петлями стальных lijf* ков посредством, например, клинового устройства 7 и 5. Упорами для натяжного приспособления служат короткие стальные стержни 5 и 5, пропущенные через хомуты арматуры.
 Сцеплению напрягаемой арматуры с бетоном препятствует ' оболочка, состоящая из двух слоев. Первый слой, например, из смеси льняного масла и мела с добавкой сиккатива образует податливое покрытие, тогда как второй—твердый слой из битума и т. п., соприкасающийся с бетоном, при внесении и уплотнении бетонной смеси противостоит трению и вибрации. ,
 На рис. 29 показано расположение окон для установки натяжного приспособления у балки, проходящей над рядом опор. Натяжное приспособление ставится, как указывалось выше, в местах наибольших изгибающих моментов.
 Рис. 29. Схема неразрезной предварительно напряженной балки с размещением окон для натяжных приспособлений
 После окончания натяжения арматуры выемки в местах окон заполняются цементным раствором «или бетоном.
 Выше уже упоминался американский патент, согласно Которому натяжение ^стержней производится в процессе схватывания бетона с передачей напряжений на него по мере роста степени его тверде50
 Рис. 28. Предварительно напряженная конструкция с арматурой из двух перекрывающихся частей, подвергнутой натяжению путем раздвижки клиньями: а—горизонтальный разрез; б—вертикальный разрез

ния [16]. Там же указывались недостатки этого способа. Согласно более новому немецкому патенту, сцепление между арматурой и бетоном предотвращается путем мелких сдвигов арматуры во время схватывания и первоначального периода твердения бетона, так что после окончательного твердения бетона арматура в нем остается свободно-подвижной и может быть подвергнута натяжению при обжатии бетона [58]. При этом способе сама арматура как бы создает вокруг себя пустое пространство. Разность диаметров пустого пространства и стального стержня насколько мала, что зазор между ними не виден. Сдвиги стального ст^^сня ^Могут быть различного рода.
 Рассматриваемое предложение гласит:
 «Простейшим видом сдвига арматуры может считаться натягивание каждого отдельного арматурного стержня в продольных направлениях, что представляется возможным не только при прямолинейной, но и дугообразно изогнутой арматуре. При .каждом отдельном сдвиге должна уничтожаться сумма вновь образовавшихся тем временем сил оцепления; поэтому целесообразно сдвиги повторять через короткие промежутки времени, например вибраторами,, которые создают быстро повторяемые колебания, распространяющиеся да весь арматурный стержень. При этом имеется еще и топреимущество, что могут быть выгодно использованы особые условия настройки на резонанс между частотой колебаний вибратора » частотой колебаний арматуры, которая, благодаря своей упругости,, также представляет колеблющуюся систему. *
 Другой формой движения, применяемой только при прямолинейной арматуре, является вращение стержня вокруг продольной оси. Вращение может быть непрерывным в одном направлении и в этом случае просто выполнимым или же стержень проворачивается в том и другом направлении относительно его среднего основного положения.
 В этом случае сохраняет свою силу все сказанное о продольном движении и о возбуждение колебаний вибратором.
 Ёибратор может создать еще один род движения — сообщать стержню поперечные колебания. Если принять меры к тому, чтобы возбуждение колебаний происходило последовательно в различных радиальных плоскостях поперечного сечения, то бетонная смесь оттесняется от стержня,и со всех его сторон создается зазор.
 Различные формы движения могут применяться не только в отдельности, но и в сочетании друг с другом, причем как последовательно, так и одновременно. При надлежащем устройстве достаточ но одного вибратора для возбуждения одновременно нескольких или всех видов движения».
 Предварительно напряженный железобетон без сцепления с арматурой, лежащей внутри сечения бетона, применяется при изготовлении железнодорожных шпал. Более подробные сведения о предварительно напряженных конструкциях без сцепления арматуры с бетоном приводятся в разделе о предварительно напряженных железобетонных шпалах
 4*
 51

Л—2. НАПРЯЖЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ,
 РАСПОЛОЖЕННЫЕ ВНЕ СЕЧЕНИЯ БЕТОНА
 4 — 21. Треугольные фермы
 В 1925—1926 гг. во Франции [59] были построены авиационные ангары? пролетом 55 м, перекрытые треугольными фермами, у которых затяжки и раскосы работали только на растяжение. Преимущество такой конструкции состояло в том» что отдельные ее части— затяжка и раскосы — очень легки. Повышенно расположенные затяжки связаны с узлами фермы. Когда выбран необходимый подъем затяжки, раскосам сообщают заранее определенные растягивающиеся усилия.
 При изготовлении конструкций сначала бетонируются на подмостях элементы арки, а затем в пятах монтируется и анкеруется затяжка из стальных тросов. Раскружаливание арки приводит к натяжению горизонтально лежащих затяжек. При этом арка подвергается соответствующей упругой деформации. После этого в системе треугольной решетки затяжка с помощью гидравлических домкратов выгибается вверх, и устанавливаются раскосы. Стальные раскосы и затяжка забетонировываются для защиты от коррозии. Выгиб затяжки вызывает в арке упругую деформацию, которая частично или полностью гасит ту упругую деформацию, которая образовалась при раскружаливании арки.
 4 — 22. Железобетонные арки !
 ‘СО стальной или ^железобетонной затяжкой
 Предложение, подобное приведенному выше, было запатентовало в Германии Д и ш и нгером (Dischinger) 21/11 1928 г. [60]. Патент‘Касается способа сооружения железобетонных арочных мосfOB с затяжками и висячей проезжей частью. Он относится к таким железобетонным* арочным мостам, у которых дополнительные напряжения арки, вызываемые удлинением затяжки, устраняются ее предварительным натяжением. Затяжка, прикрепленная к одному концу арки, «свободно лежит в открытом просвете продольной балки проезжей части. С помощью домкратов затяжка подвергается натяжению до степени расчетного максимального удлинения одновременно с раскружалиЬанием моста. Благодаря удлинению затяжки и укорочению арки устраняются моменты от действия собственного веса. Дальнейшее влияние ползучести бетона может быть погашено в любое время путем подтягивания затяжки.
 Возникает вопрос, можно ли считать железобетонные конструкции с элементами натяжения, находящимися вне сечения бетона, предварительно напряженными. На этот вопрос следует ответить утвердительно. Согласно формулировке, приведенной в немецких указаниях по расчету и изготовлению предварительно напряженного железобетона DIN № 4227 1953 г., к последнему относятся такие элементы, у которых бетон за счет сообщения ему особых уси¬
 62

лий предварительно напрягается так, что под влиянием эксплуатационных и иных нагрузок в нем растягивающие напряжения не возникают вообще или сведены к минимуму, при котором трещины не образуются. Предварительное напряжение имеет' место только в том случае, когда после снятия всех напряжений, обусловленных другими нагрузками, включая и напряжение от собственного веса, конструкция еще сохраняет состояние напряжения, при котором устраняются или уменьшаются растягивающие напряжения, могущие вызывать трещины). Этим требованиям удовлетворяют оба указанные выше предложения; за счет предварительного напряжения затяжки в своде образуются напряжения, противодействующие дополнительным изгибающим моментам, вызываемым удлинением затяжки.
 Первым сооружением, выполненным по этому запатентованному в Германии способу, был мост пролетом 68 м через р. Заале у Альслебена. Постройка этого моста привлекла в то время настолько большое внимание, что одно французское предприятие через полтора года запатентовало этот способ во Франции [61], так как владелец немецкого патента не использовал своего права приоритета во Франции. После 1928 г. по этому патенту в Германии был построен ряд авиационных ангаров.
 4 — 23. Несущая конструкция заданного очертания в виде балок на двух >и \более опорах
 В 1934 г. Дишингер распространил предложенную им схему новой несущей конструкции на простые и неразрезные балки [62}. В этих конструкциях затяжки шпренгельного типа из стали прочностью от 13.000 до .14 ООО кг!см2 повторяют очертание кривых эпюр изгибающих моментов для свободно опертой или неразрезной балки. При натяжении затяжек возникают моменты, противодействующие моментам от собственного веса балки, которые под его действием воспринимают только центрально сжимающие усилия. При этом полностью или в большей части отпадают поперечные, а также скалывающие напряжения от действия собственного веса. Шпренгельные затяжки опираются на поперечные балки через шарниры. В результате пластических деформаций (ползучести и усадки) бетона в затяжках может произойти потеря напряжения, которая устраняется путем дополнительного натяжения затяжек. Напряжение в затяжке должно постоянно поддерживаться на таком уровне, чтобы в несущей конструкции не обнаруживалось прогибов. Величина потребного последующего дополнительного натяжения не измеряется, а определяется исходя из простого условия — предварлтельно напряженная балка, свободная от действия изгибающих моментов, должна сохранять заданное очертание. Из этод) условия и определяется степень последующего натяжения. Чем более прочен материал затяжки и чем выше натяжение растянутого пояса, тем меньше потребуется дополнительных натяжений.
 Так как затяжка в виде плоской детали, вписанная в габарит балки, подвергалась предварительному напряжению и вынесена за
 53

пределы тела самой конструкции, то балка, находящаяся под напряжением сжатия, в результате взаимодействия растянутого пояса воспринимает вес всей конструкции. Плоская и относительно гибкая •шпренгельная конструкция может воспринимать временную нагрувку лишь в очень малой степени. Балка должна нести, примерно, 90 и болёе процентов временной нагрузки, так как шпренгель не
 Рис. 30. Железобетонная балка со щпренгельной затяжкой: а—продольный разрез; б—устройство для оттягивания затяжки по вертикали вниз
 обладает предварительным напряжением, рассчитанным на действие временной нагрузки. Воспринимать эти нагрузки может предварительно напряженная балка, так как ее сжимающие напряжения перекрывают изгибающие усилия от временной нагрузки.
 На рис. 30 показан продольный разрез балки, свободно лежащей на двух опорах, и устройство для натяжения затяжки. Шпренгельная затяжка /, опирающаяся на поперечные диафрагмы 2, крепится по концам балки в точках 3 и имеет очертание по контуру 3—
 4—4—3. После изготовления балки и тверден-ия бетона затяжка в точках перегиба 4 с помощью гидравлических домкратов или других средств одновременно с раокружаливание'м балки оттягивается на расстояние А у вниз., к точкам 5, и этим в ней создается желаемое предварительное напряжение. После окончания раскружаливания очертание затяжки соответствует контуру 3—5—5—3.
 Для того чтобы оттянуть затяжку на расстояние Ауу в точке перегиба находится стержень, вертикально направленный вниз и соединенный с гидравлическим домкратом 6. Усилия домкрата прилагаются к вспомогательной поперечине 7, которая, в свою очередь, передает их диафрагмам балки. По окончании натяжения в точке перегиба устанавливается специальная (качающаяся стойка 5, которая после удаления домкратов передает направленные вверх силы через опорную пластину диафрагмам 2. Натяжение затяжек тео^ ретически возможно и из одной точки 3, однако при этом потребовались бы во много раз большие силы натяжения.
 Для подтягивания затяжек после деформации (укорочения) бетона из-за усадки, ползучести и т. д целесообразно, чтобы затяжки с помощью специальных качающихся стоек постоянно опирались в точках 2. При необходимом последующем натяжении укладываются дополнительные опорные пластинки. Специальные качающиеся стойки необходимы для предотвращения прогиба балки при временной нагрузке, вызывающей горизонтальный сдвиг в точках 2 из-за удлинения нижнего волокна балки. Только при устранении этого сдвига можно получить равномерный горизонтальный распор по всей длине затяжки.
 54

На рис. 31 показано применение этого способа к балочной ферме Гербера большого пролета. Шпренгельная конструкция ее межконсольной части и натяжение аналогичны балке, показанной на рис. 30. У балки с консолью ,(см. левую часть рис. 31) устроены два ряда шпренгельных затяжек, так что сила анкеровки может согласоваться с различными величинами пролетных и опорных моментов. Затяжки 1 передают нагрузку собственного веса среднего поля диафрагмам 2 и от них через затяжки 3 — на опоры. У концевых диафрагм 4 растянутые пояса анкеруются. Натяжение затяжек происходит у диафрагм 5 по направлению вниз, а у диафрагм
 2 — по направлению вверх.
 Для балки Гербера (см. правую часть рис. 31) затяжки 1 и
 3 имеют одинаковое направление. Затяжка 3 только усиливает (над опорой) сквозную затяжку 1. Затяжки могут состоять ив 'стержней круглого или другого профиля. После натяжения они
 покрываются плоской бетонной оболочкой, совершенно независимой от несущей железобетонной конструкции. Эта бетонная оболочка не обязательна, так как затяжке, укрытые между диафрагмами, и без того защищены против коррозии; достаточно лишь, как и при стальных конструкциях, время от времени возобновлять покраску или покрытие затяжки слоем битума в сочетании с оберткой из джутовой ткани.
 В своем докладе на международном конгрессе по мостостроению и строительным стальным конструкциям в Берлине в 1936 г. Дишингер показал, что по предложенному им способу могут возводиться балочные мосты с пролетами до 150 м> в то время как наибольший мост, построенный в 1934 г. из обычного железобетона и притом с максимальной насыщенностью стальной арматурой, имел пролет 70 м.
 Напряжение путем оттяжки в поперечном направлении использовано в конструкциях Каммюллера (Kammuller) [63]. Помимо вертикальной, он предлагает и- поперечную оттяжку. С этой целью © ребре балки устраиваются окна, через которые осуществляется оттяжка тросов, идущих с обеих сторон. В точках перегиба тросы проводятся без трения. После натяжения в точках перегиба посредством забетонированных проволочных стальных спиралей создается связь между тросом и несущей конструкцией. К а м м ю ллер приводит более подробные данные расчета Предварительного напряжения при эксплуатационной нагрузке.
 55

Предложения о предварительном напряжении растянутых элементов конструкции содержатся также в немецких патентах 803728 и 852140, о которых сказано в соответствующем разделе (см. перечень патентов в конце книги).
 4—24. Защемленная балка
 В статье Дишин'гера [64], опубликованной в 1941 г., рассмотрен вопрос о предельных пролетах ^балочных мостов при жесткой заделке балки на шоре и применении -предварительного напряжения. На рис. 32 приведен пример защемленной балки. Одна опора балки неподвижна, тогда как на другом конце балка лежит на
 Рис. 32. Защемленная железобетонная балка с предварительно напря-
 женной затяжкой
 двух кашах или на двух параллельных качающихся опорах. При таких защемленных балках могут быть достигнуты значительно большие размеры пролетов, чем у обыкновенных балок на двух свободных опорах. В то ©ремя как у свободно опирающейся балки для восприятия максимального момента имеется только одно плечо, у защемленной балки их два, и поэтому предварительное напряжение осущертвлено с меньшими усилиями или же при равных усилиях можно перекрыть большие пролеты.
 Затяжки после их натяжения могут быть обетонированы. При этом слой бетона может прочно соединяться с ребрами несущей конструкции. Это мероприятие имеет то преимущество, что создается монолитная несущая конструкция. При изготовлении несущей конструкции постоянной высоты, показанной на рис. 33, обетонирова-
 Рис. 33. Неразрезная железобетонная балка постоянной высоты
 ние затяжки в пределах зоны действия опорных моментов -производится после ее натяжения. Чтобы избежать возникновения растягивающих напряжений в бетоне под действием временной нагрузки, можно перед обетонированием затяжек создавать искусственную
 56

нагрузку, укладывая, например, слой песка. После того как песок удаляется, бетон, окружающий затяжку, оказывается также предварительно напряженным. Так как описанные несущие конструкции сохраняют свое очертание и не испытывают прогибов от собственного веса,а то ничто не мешает их жесткому соединению с опорами.
 4—25. Защемленная плоская арка
 Весьма подходящими конструкциями для осуществления предварительного напряжения стальных элементов я)вляются защемленные плоские арки. У этою вида несущих конструкций, которые работают частично как защемленные балки и частично как арки, условия для опирания особенно благоприятны. Правда, в них имеется тот недостаток, что вследствие температуры и усадки, дополнительно увеличиваются поперечные силы и распоры свода. Это вызывает переменные изгибающие моменты и, кроме того, добавляются моменты от действия временных нагрузок.
 Согласно указанию, содержащемуся в патенте Дишингера [65], преимущества, присущие защемленной плоской арке в отношении восприятия лишь одного собственного веса, здесь не только сохраняются или увеличиваются. Для такой конструкции должны устанавливаться двойные качающиеся опорные приспособления для восприятия моментов защемления, а также для того, чтобы создавать статически определимый горизонтальный распор и эт^м выключать изгибающие моменты, вызванные действием температуры и усадки бетона.
 Путем изменения наклона качающихся опорных приспособлений можно регулировать распределение нагрузок от собственного веса на арку и балку. Кроме того, при таком расположении равнодействующая вертикальных и горизонтальных нагрузок проходит через центральную точку опоры и наконец в предварительно напряженной защемленной" плоской арке устраиваются несколько ступенчатых затяжек; при этом получается ступенчатый горизонтальный распор, поэтому сечение убывает по направлению от замка к пятам и, следовательно, уменьшается собственный вес.
 В патенте Дишингера указывается, что для достижения статически неооре делимого горизонтального распор а для защемленной арки достаточна лишь одна опора с промежуточным 'включением качающихся опорных приспособлений. Но расположение этих приспособлений на обеих онорах имеет то преимущество, что при этом исключаются помехи для проявления усадки и ползучести бетона. Однако, когда качающиеся опорные приспособления находятся на обеих опорах, то несущая конструкция перестает быть устойчивой и для сохранения ее стабильности во время усадки и ползучести бетона необходимо в горизонтальном направлении устанавливать амортизационные приспособления (буферы). Перед вводом в.экеплуатацию несущей конструкции качающиеся опорные приспособления на одной ее стороне могут быть забетонированы, при этом можно отказаться от амортизаторов.
 57

Напрягаемая арматура состоит преимущественно из высокопрочной стали. Наиболее подходящими являются стальные тросы с допускаемым напряжением от 5000 до 8000 кг/см2. Последние имеют то преимущество, что они могут поставляться неограниченной длины, тогда как стержневая сталь должна сращиваться с помощью сварки или натяжных муфт^ Так как шпренгельные затяжки из стальных тросов сравнительно эластичны, то несущая конструкция при эксплуатационной нагрузке лишь незначительно разгружается за счет работы затяжек.
 Если несущая конструкция при нагрузке от собственного веса должна быть свободной от изгибающих моментов, т. е. воспринимает только центральные силы сжатия, то после ввода сооружения в действие должна быть обеспечена возможность дополнительного натяжения стальных тросов. С этой целью тросы в точках перегиба опираются на ролики или качающиеся стойки таким образом, чтобы каждый трос мог подтягиваться в отдельности, не нарушая непрерывности движения по находящейся в Эксплуатации конструкции (например, моста).
 На рис. 34 показан продольный разрез защемленной плоской арки 1 из железобетона с противовесами 2, обусловливающими ее защемление, и с двойными качающимися опорными приспособлениями 3, расположенными на опоре 4.
 Рис. 34. Защемленная железобетонная плоская арка: а—со сквозными тросами, проходящими вдоль всей несущей конструкции; б—со ступенчатыми тросами
 Действующие в балке изгибающие моменты воспринимаются стальным тросом 5, играющим роль сквозной шпренгельной конструкции; трос заанкерен в противовесах и опирается на диафрагмы плоской арки через промежуточно включенные ролики и т. п., дающие возможность продольного движения его. На рис. 34, б показана защемленная плоская арка, у которой через всю несущую конструкцию проходит только один стальной трос, тогда как прочие стальные тросы служат лишь для восприятия моментов вблизи пят.
 58

Конструкция защемленных плоских арок с предварительно напряженными растянутыми элементами применйма не только для плоских арок без ключевого шарнира, но и с шарниром в замке, а также и для многопролетных арок. При устройстве ключевого шарнира, благодаря натяжению троса, балочные моменты в замке при нагрузке от собственного веса могут восприниматься так же, как и у бесшарнирной плоской арки, так .как сила натяжения действует на шарнир как рычаг. При действии же временной нагрузки шарнир вступит в работу, так как для этой нагрузки тросы слишком податливы и могут воспринимать лишь малую часть балочных моментов от временной нагрузки. При малых пролетах нет необходимости пропускать трос через замок; в этом случае шарнир в ключе работает как при нагрузке от собственного веса, так и при временной нагрузке. При защемленных плоских арках с несколькими пролетами рационально оставлять в эксплуатации качающиеся опорные приспособления, тогда как несущая конструкция жестко опирается на одну из промежуточных оп&р.
 4—26. Предварительно напряженная трехшарнирная плоская арка
 На рис. 35 представлен предварительно напряженный трехшарнирный арочный мост. В нем для уменьшения горизонтального распора, передаваемого диафрагме проезжей части, устроен ряд предварительно натянутых затяжек, проходящих от опор в продольном направлении моста, а одна из затяжек проходит через всю длину мос-
 Рис. 35. Предварительно напряженный трехшарнирный арочный мост
 та [64]. У обычных трехшарнирных арок момент от собственного веса равен произведению величины истинного горизонтального распора на значение высоты подъема / и воспринимается шарниром на опоре; в отличие от этого при плоокой арке, предварительно напряженной посредством затяжек, в пятовом шарнире воспринимается любая доля этого момента за счет момента от сил предварительного натяжения и от плеча рычага. Расположение и устройство предварительно напряженных затяжек создает горизонтальный распор, убывающий по направлению от пяты к замку соответственно площадям поперечного сечения. Вследствие предварительного напряжения несущая конструкция работает не как трехшарнирная арка, а как защемленная* плоская арка. И только в отношении напряжений, вызванных временной нагрузкой, усадкой бетона и температурой, которые при защемленном плоском своде вызвала бы большие моменты, несущая конструкция благодаря упругой податливости за¬
 59

тяжек из высококачественной стали работает как трехшарнирная арка; при этом защемления температурного и усадочного происхождения не играют роли.
 4—27. Конструкция неразрезной балки, предложенной в Англии
 На рис. 36#показана предложенная в Англии несущая конструкция из одной или нескольких неразрезных балок переменной высоты и с предварительно напряженными арматурными элементами, расположенными вне сечения бетона [66}. Нейтральная ось 1 несущей конструкции проходит по кривой, так как высота балки меняет¬
 ся. Между двумя концами несущей конструкции расположены элементы арматуры 2, причем они размещены либо между двумя балками, либо по обеим сторонам одной балки. Для придания большего напряжения, чем это можно получить от действия одного лишь собственного веса, к напрягаемым элементам могут быть прикреплены грузы 3 или пружиЬы 4; после натяжения элементы для защиты их от коррозии могут быть обетонированы.
 4—28. Предварительно напряженные балки Ветса
 В числе предложенных конструкций предварительно напряженных балок со свободно лежащей арматурой (без оцепления) обращают на себя внимание балки бельгийского инженера Карлоса Ветса (Carlos Wets).
 По одному из предложенных им способов [67] прямоугольная арматура забетонироеывается своими концами близ верхнего края, тогда как сама арматура проходит ниже. Для предварительного напряжения балки арматура оттягивается книзу в одном или в нескольких местах и там крепится. Величиной распора книзу может быть точно установлена сила натяжения, сообщаемого арматуре. На рис. 37 показана балка на двух опорах с еще ненатянутой арматурой У, концы которой заанкерены в блоках 2 (рис. 37, а). После натяжения арматуры 1 по направлению стрелки она занимает положение, показанное на рис. 37,6, в котором удерживается анкером S.
 На рис. 38 приведены конструкции двутавровой балки, изготовленные по способу Ветса.
 При другом способе изготовления железобетонных балок с предварительно напряженной, свободно лежащей арматурой ось балки слабо изогнута вверх, примерно с подъемом от 7зо до V90 от проде¬
 60

та (рис. 39). Стержни арматуры а анкеруются по концам балки и проходят между осью и ее нижним краем; подвергнутые натяясе-
 Рис. 37 Предварительна напряженная железобетонная балка, по В е т с у: а—перед натяжением стальной арматуры; б—после натяжения гтальной арматуры
 Рис. 38. Конструкция двутавровой балки, по В е т с у (Бельгия): а—балка с несколькими элементами напряженной арматуры, соответствующими эпюре моментов; б—балка на трея опорах; в—составная балка; г—поперечное сечение балки у опоры; д—поперечное сечение балки в месте наибольшего момента
 нию, они оказывают в каждом сечении балки внецентренное действие. Применение прямолинейно натянутых стержней, наряду с
 61

упрощением процесса изготовления* позволяет ограничиться небольшим числом стержней большего Диаметра, делает излишними устрой» ство многочисленных каналов для изогнуто расположенной арматуры и устраняет неизбежные потери, происходящие от трения при йатяжении арматуры 7d.
 Рис. 39. Предварительно напряженная балка с прямолинейной натянутой^ арматурой; левая половина рисунка — общий вид, правая — продольный
 разрез
 Для арматуры используется термически обработанная специальная сталь с содержанием углерода от 0,4 до 0,5% и марганца 2°/о. Сталь должна обладать прочностью 11 500 кг!см2 с пределом текучести 7 500 кг/см2 с таким расчетом, чтобы предварительное натяжение можно было довести до 7 000 кг/см2. При таком натяжении деформации ползучести у стали не наблюдается. Арматура состоит
 из звеньев длиной по 5 м, соединяемых с помощью муфт. Она свободно лежит на всем протяжении балки и только через каждые 5 м удерживается стальными стержнями толщиной 20 мм, которые заделаны в ребра балки. По концам балки, в ее торцах, стержни арматуры пропускаются через трубки, уложенные в бетоне. Все выступающие концы стальных стержней снабжены резьбой, на которую после натяжения навертываются гайки, упирающиеся в детали, заделанные в бетон и распределяющие давление. Натяжное устройство на упорной раме показано на рис. 40.
 Опытная балка пролетом между опорами 30 м с поперечным сечением, показанным на рис. 41, и стрелой подъема 34 см была рассчитана на эксплуатационную нагрузку 400 кг/м2. Предварительно' напряженная арматура состояла из 4 стержней диаметром по»
 62

40 мм, свободно лежавших между ребрами балки. Бетонирование производилось в течение одного дня. Состав 'бетонной омеси (на Гл!) следующий: цемента — 450 кг, порфирового щебня фракции 20—40 мм — 560 л, высевок крупностью 5—20 мм — 3&6.л, высевок крупностью 2—5 мм—213 л и речного песка фракции 0—2 мм—
 206 л.
 Бетонная смесь примегщщ^ жесткая и уплотнялась вибрированием. Кубиковая прочность батона в 28-дневном возрасте достигала 575 кг1см2, а по прошествии 90 дней составила 600 кг/см2. Прогиб балки под действием эксплуатационной нагрузки в среднем поперечном сечении составлял ЗО-иле.. Модуль упругости, вычисленный по величине прогиба,—520 00р кг/см2.
 Первые трещины в балке появились при нагрузке, в 2,4 раза превосходящей эксплуатационную.
 Непосредственно после гсрийожения этой нагрузки прогиб равнялся 108 мм, а спустя 15 минГ—122 мм. После снятия нагрузки трещийы снова закрылись. Динамические испытания проводились с целью установить величину колебаний балки, а также влияние динамического действия подвижной нагрузки. При этих* испытаниях в качестве подвижной нагрузки служили две вагонетки — одна весом 7850 кг, которая передвигалась над балкой в обоих направлениях со скоростью от 1 до 2 м/сек, и, другая—весом 310 кг—двигалась со скорость от 3,5 до 8,5 м/сек.
 Кроме указанной балки, по этому способу была изготовлена вторая балка для пешеходного моста пролетом 44,5 м, построенного
 Рис. 41. Поперечное сечение опытной балки, по Ветсу пролетом в 30 м
 Рис. 42. Пешеходный мост близ Мальхейде (Бельгия). Общий вид
 63

через канал Брюссель-Шарлеруа близ Мальхейде (рисунки 42 и 43). Балка высотой 1,5 м бетонировалась участками длиной по 2 м\ предварительно напряженная арматура состояла из 12 сталь-
 Рис. 43. Вид снизу пешеходного моста близ Мальхейде
 ных стержней диаметром 45 мм, обернутых для защиты от коррозии специальной лентой. Прогиб балки под действием эксплуатационной нагрузки был равен 32 мм, что соответствует модулю упругости 450 ООО кг/см2.

5. ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ С НАТЯЖЕНИЕМ АРМАТУРЫ НА ЗАТВЕРДЕВШИЙ БЕТОН
 ■При предварительном напряжении с натяжением арматуры на бетон последняя располагается в каналах внутри тела бетона и вначале может быть подвижной в продольном направлении. Лишь после твердения бетона и натяжения арматуры в эти каналы нагнетается цементный раствор, что и создает соединение арматуры со всей конструкцией. Этот способ получил широкое распространение в производстве монолитного предварительно напряженного железобетона. В'Области строительства как в Германии, так и в других странах он вызвал многочисленные конструктивные решения и способы возможного их осуществления с учетом качеств применяемой стали, формы сечения, характера размещения арматуры, а также конструкции натяжных устройств и анкеровки.
 Способы анкеровки могут быть подразделены на пять групп: с помощью натяжных муфт и пластин; посредством клиновых и зажимных приспособлений; с образованием петель в элементах арматуры; за счет использования сил сцепления и трения, действующих между арматурой и бетоном, а также путем образования методом высадки заклепочных головок на концах арматурных элементов. В настоящем разделе дается описание способов и истории развития предварительно напряженного железобетона по странам.
 6—1. НЕМЕЦКИЕ СПОСОБЫ НАТЯЖЕНИЯ
 5—11. Анкеровка при помощи натяжных муфт и пластин, предварительно напряженный железобетон «дивидаг»
 Под названием «дивидаг» известен предварительно напряженный железобетон, изготовляемый по способу, запатентованному фирмой Диккергофф и Видманн [Dyckerhoff und Widmann].
 При разработке способа «давидаг» его авторы сознательно отошли от, принципа, сложившегося за последние 20 лет, основанного на учете условий ползучести и усадки бетона. Согласно этому принципу, для предварительно напряженного железобетона необходимо применять только стали с высоким пределом текучести. Представ5. Г. Мёлль 65

ление о том, что предварительно напряженная конструкция тем совершеннее, чем более высокому предварительному напряжению она была подвергнута, было сочтено ошибочным. Высокое напряжение стали имеет свои границы, которые определяются пределом прочности. В пределах между рабочей и разрушающей нагрузкой удлинение стали не так велико. Необходим, следовательно, компромисс между требованием, чтобы потери напряжения в арматуре вследствие ползучести не были чрезмерными, и требованием, чтобы строительная конструкция при перенапряжении под действием рабочей нагрузки вплоть до ее разрушения не имела слишком широких трещин [71].
 По этой причине при разработке предварительно напряженного железобетона системы «дивидаг» отказались применять высококачественную сталь и остановились на стали марки St 90 с пределом прочности 9 ООО кг/см2 и пределом текучести около 6 500 кг/см2. Предел ползучести этой стали относительно высок и составляет около
 5 500 кг/см2. Стальные стержни диаметром 26 мм, применяемые для этих конструкций, подвергаются перенапряжению до 4 500 кг/см2.
 Разность напряжений конструкции под действием эксплуатационной нагрузки и в стадии разрушения составляет около 2 000 кг/см2. Поданным Финстервальдера (Finsterwalder), при указанной разности напряжений удлинение стальной арматуры (в пределах ее работы под эксплуатационной нагрузкой и при разрушении) почти такое же, как и арматуры обычного железобетона в ненагруженном и эксплуатационном состояниях. Поэтому в предварительно напряженной железобетонной конструкции, армированной сталью марки St 90, при ее разрушении будут наблюдаться трещины, как и в конструкции из обычного железобетона, подвергаемой эксплуатационной нагрузке.
 Железобетонные конструкции типа, «дивидаг» обладают ограниченной степенью предварительного напряжения. В таких конструкциях в бетоне допускаются растягивающие напряжения, но в ограниченной степени, при которой не должны образовываться трещины, тогда как при полном предварительном напряжении в бетоне растягивающих напряжений не возникает вообще. Применение ограниченного напряжения в конструкциях «дивидаг» обосновывается тем, что при этом значительно увеличивается рабочая зона балки для восприятия эксплуатационной нагрузки, и поэтому конструкция становится экономичнее. Опыты, проведенные немецким железнодорожным ведомством в Корнвестгейме над предварительно напряженной (сталь марки St 90) балкой, показали, что, несмотря на ограниченное предварительное напряжение, лишь при нагрузке, на 30% превышающей сумму собственного веса и полезной нагрузки, было отмечено появление первой волосной трещины шириной в 7200 мм, и только при доведении нагрузки до расчетной разрушающей трещина увеличилась до 7ю мм.
 Сталь марки St 90 обладает повышенной прочностью за счет ее легирования, а не вследствие какой-либо термической обработки или холодной деформации, иначе говоря, этой стали, после выпуска
 66

ее из проката, присущи натуральные показатели твердости и предела текучести. Стержни по концам снабжены винтовой нарезкой для крепления анкерных устройств и соединения их стяжными муфтами. В стержнях из прокатной стали с натуральным высоким пределом текучести, несмотря на то, что на участках винтовой нарезки площадь поперечного сечения уменьшена, может быть сохранена та же прочность на разрыв, что и при полном сечении стержня; этовдостигается тем, что уменьшение сечения концов стержня при накатке резьбы полностью компенсируется упрочнением сердцевины стержня примерно на 15% за счет холодной деформации. Усилия натяжения стальных стержней, осуществленные с помощью анкерных пластин и огяжных муфт, непосредственно передаются окружающему бетону. Величина натяжения стальною стержня может регулироваться резьбой с точностью до дробной части миллиметра.
 При натяжении каждою стержня диаметром 26 мм на бетон передается сила обжатия 20 т. Этим определяется возможность простой и экономной передачи на бетон как сравнительно малых усилий предварительного напряжения, например, при поперечном предварительном напряжении элементов конструкции проезжей части моста или деталей, применяемых в многоэтажном строительстве, так и при необходимости передавать большие силы, воспринимаемые большим числом стержней. Стальные стержни можно располагать в сечении бетона в соответствии с расчетной схемой напряжений, без ненапрягаемой арматуры.
 Чтобы утолстить концы круглых стержней и этим компенсировать потери прочности материала от сужения поперечного сечени» из-за накажи резьбы, а также изнза возможного надреза, было предложено наваривать на них металл. Однако недостаток этого способа заключается в том, что из-за утолщения концов стержней трубчатая оболочка, требующаяся для продольной подвижности стального стержня в теле бетона,, должна иметь значительно больший диаметр. Такая оболочка занимает больше места в сечении бетона и хруднее поддается выгибанию, чем оболочка из тонкой трубки.
 Трубчатые оболочки для стальных стержней, применяемые в предварительно напряженном железобетоне «дивидаг»,. имеют диаметр 30 мм, сделаны из тонкой листовой стали холодного проката, согнутой в трубку и соединенной на продольных фальцах. Трубки укладываются в опалубку вместе с заключенными в них стержнями, после чего производится бетонирование. На рис. 44 показаны нормальный стержень а, стыкуемый стержень б, приспособление в для нагнетания цементного раствора в полость между оболочкой и стальным стержнем и приспособление г для монтажа анкерных пластин. Стальные стержни и после твердения бетона, окружающего оболочку, сохраняют продольную подвижность, требующуюся для натяжения. После твердения бетона при помощи гидравлических домкратов производится натяжение стальных стержней, напряжение которых через анкерные пластины и стяжные муфты пере-
 5*
 №

Рис. 44. Предварительно напряженный железобетон «дивидаг»: 1—вытягиваемый стальной стержень
 0 14 мм для удаления воздуха (длина в зависимости от слоя бетона); 2^гайка; 3—фланец; 4—натягиваемый стержень 26 мм; 5*—трубчатая оболочка; 5 -соединительная гильза; 7—анкерная пластина; 8—подкладка; У—соединительная трубка; 10—уплотняющий рукав; 11—резьбовая муфта; 12—переходная деталь; 13—резиновая втулка; 14—уплотняющее кольцо, 15—уплотняющая шайба; 16—подключение шланга; 17—четырехгранная монтажная гайка; /5—болт; 19—удаление воздуха; 20—мон/ажная пластина

дается на бетон. На рис. 45 представлены, отдельные детали анкет ровки стержней, подвергаемых натяжению.
 Перед установкой домкратов для натяжения замеряется длина
 Рис. 45. Отдельные детали анкеровки «дивидаг»: 1—анкерная пластина 120Х XI20 мм; 2—монтажная пластина 0 120 мм, фиксирующая положение анкерной пластины по отношению к натягиваемому стержню; удаляется перед натяжением; 3—соединительная гайка с буртом; 4—болт крепления; 5—напрягаемая сталь St90, 0 26 мм; 6—анкеровка в сборе; 7— резиновое кольцо (уплотнение); болт крепления
 конца стержня, выступающего за анкерную, пластину (рис. 46,). Затем на конец стержня, снабженного резьбой, навертывается шпиндель домкрата и надвигается натяжное устройство. Поршень домкрата приводится во взаимодействие со .^шпинделем, насаженным на конец стержня, а цилиндр домкрата опирается на анкерную пластину. Натяжное приспособление приводится в действие, и сггальной стержень растягивается на требуемую величину, при этом учи-1 тывается удлинение стали и обжатие бетона. На ту же величин^ удлинения с помощью трещотки к анкерной пластине, подтягивается стяжная муфта, и таким образом удерживается натяжение, сооб'Щенное стальному стержню. Для контроля натяжения служит счетчик, соединенный с трещоткой, который’ регистрирует обороты муфты и, следовательно, удлинение стержня; таким путем возможна постоянная проверка соответствия натяжения удлинению. После удаления домкрата отрезок стального стержня, выступающий за анкерную пластину, снова измеряется. По разности двух измерений может быть определено натяжение, сообщенное стальному стержню.
 Прямые стержни, как правило, подвергаются натяжению только с одной стороны. У изогнутых стержней целесообразней производить натяжение с обеих сторон, принимая во внимание необходимость преодолевать силы трения между ними и трубчатой оболочкой. По данным десяти тысяч Натяжений, коэффициент- трения стальных стержней от поперечного давления (радиальной силы) в‘
 69

одном лишь направлении составляет 14—15%. Так как в процессе натяжения происходит скольжение стали по стали, то условия трения легко поддаются расчету.
 от
 Рис. 46. Натяжение стального стержня: I—приспособление для контроля натяжения; 1—анкерная пластина; 2—соединительная гайка; 3—измерение натяжения; II—закрепление шпинделя на натягиваемом стержне; домкрат надвигается на этот шпиндель; после чего на него навинчивается шестигранная гайка; III—натяжное устройство в сборе; 4—домкрат, 5—грещотка; 6—счетчик оборотов гайки; IV— стержень после натяжения
 Однако после снятия домкратов сцепления арматуры с бетоном -еще не происходит, так как стальные стержни в трубчатых оболочках цмеют зазоры. После натяжения стальных стержней через отверстия в анкёровке в пустоты нагнетается чистый цементный раствор (без песка) с добавкой пластификатора; нагнетание производится с одной стороны до тех пор, пока с другой стороны не. появится струя цементного раствора. Путем нагнетания цементного раствора создается сцепление между бетоном и стальными стержнями. Такое сцепление проверялось в конструкции, имеющей длину до 120 см. Трубки оболочек также представляют собой ненапрягаемую арматуру, но которая не учитывается при расчете конг струкции.
 < Можно совершенно отказаться от анкеровки концов стальных ртержней и передавать напряжение на бетон только силами сцепления* В этом случае домкраты остаются на месте до тех пор, пока не произойдет схватывание и твердение инъекггировашюго раствора. Если силы от стальных стержней, передаваемые к бетону за счет сцепления, необходимо распределить на увеличенное поперечное селение, то каналы в бетоне должны быть расширены. Кроме того,
 70

можно дополнительно нагнетать цементный раствор. Для этого могут устраиваться поперечные полости, в которые при нагнетании через трубчатые оболочки будет поступать цементный раствор или цементное молоко и образовывать боковые анкеровки разветвленного слоя раствора, повышающего сцепление арматуры с бетоном. Такого же результата можно достигнуть, если трубчатые оболочки перед укладкой в бетон перфорировать; при этом образуется тонкая пленка, препятствующая проникновению бетона внутрь трубок. При нагнетании цементного раствора эта пленка пробивается, а раствор образует поперечные анкеровки в виде разветвленного слоя, способствующего сцеплению [72].
 В некоторых случаях целесообразно воЬбще отказаться от сцепления стальных стержней с бетонам несущей конструкции для того, чтобы иметь возможность через некоторое время дополнительно производить их натяжение. В таких случаях стальные стержни могут покрываться битумом и. укладываться в бетон без трубчатых оболочек, а если стальные стержни уложены в трубки, то в последние нагнетается битум.
 В результате испытаний, исследований, многолетних 'наблюдений и практического опыта можно задаваться величинами ползучести и усадки бетона и воздействовать на них путем надлежащего подбора состава бетонной смеси и соответствующей стали. Немецкие нормы расчета предварительно напряженных железобетонных конструкций были подтверждены наблюдениями за предварительно напряженными мостами в Ульме, Аугобурге и Лавдсгуте [37]. Усадка и ползучесть бетона не должны теперь рассматриваться как неизвестные величины и, как указывает Финстервальдер, нет необходимости завышать натяжение стальных стержней, исходя лишь ив условий усадки и ползучести бетона.
 5—12. Анкеровка клиньями и зажимами 5—121. Способ натяжения фирмы Поленски и Целльнер
 В способе натяжения, разработанном фирмой Поленски и Целльнер (Polensky und Zollner), применяются термически улучшенные стали овально-ребристого периодического профиля марки St 145/165* металлургического завода Рейнгаузен [74J. Площадь их поперечного сечения примерно соответствует сечению стальной проволоки 0 5 мм. Стальные проволоки соединяются в виде пучков, представляющих собой два концентрических кольца из 5, 7 или 8 пройолок, расположенных на некотором расстоянии друг от друга (рис. 47). Пучки стальных проволок помещают в поперечно профилированную оболочку 0 31 мм из кровельной листовой стали, чтобы предотвратить сцепление их с бетоном. В дальнейшем, после натяжения арматуры, сцепление осуществляется обычным путем — нагнетанием цементного раствора.
 * Первое число означает предел текучести, второе—предел прочности. (Прим. ред.).
 71

По концам стальные проволоки слегка наклонены и уложены вокруг .конического утолщенного конца натяжного болта, снабженного резьбой; они защемляются втулкой, имеющей конИческое отверстие (рис. 48,а). Домкрат для натяжения стальных проволок
 устанавливается у выступающего конца болта с нарезкой; после натяжения с усилием в 23 т на болт навертывают гайку, упирающуюся в пластину и распределяющую напряжение бетона.
 При таком устройстве все части натяжной головки остаются в изготовляемой строительной детали.
 При другом способе 12 стальных проволок объединяются в один пучок, в котором они удерживаются в конической втулке при помощи цилиндрической заклинивающей шпонки. Втулка вместе с пластиной, кольцом и гайками крепится к болту, снабженному резьбой (рис. 48, б). Для нагнетания раствора в трубку, в которой размещены проволоки, цилиндрическая шпонка и болт с резьбой просверлены в продольном направлении. После натяжения стальных проволок и твердения инъектированного раствора болтовые гайки, пластинки, втулка и цилиндрическая шпонка остаются в теле детали, а упорное кольцо, винты, болт с резьбой, анкерная пластина и гайка снимаются для повторного использования. Сила натяжения первоначально воспринимается анкерной пластиной через болт с резьбой и благодаря нагнетанию раствора передается на бетон вследствие развития сил сцепления между арматурой и бетоном.
 При обоих способах натяжение пучков стальной проволоки может происходить с одной или двух сторон. Если натяжение производится с одной стороны, то другой конец пучка заанкеривается в детали при помощи ступенчатых крючкообразных отгибов стальных проволок.
 Для арматуры, разработанной позднее, рассчитанной на силу натяжения 40 г, применяются стали овально-ребристого периодического профиля марки St 165 с сечением, равновеликим круглой стали 0 6 мм.
 На рис. 49 показана арматура плиты проезжей часта моста через канал близ Ганновера-Штёккена. Арматура укладывалась па кривой, имеющей параболическое очертание, при этом применялась анкеровка переменной жесткости и натяжные головки у края моста. Натяжные головки расположены над крайними основными балками, а жесткие анкеровки проходят до тротуарных консолей.
 31мм
 Рис.. 47. Пучок напояженной арматуры системы Поленски. и Целльнер для силы натяжения 21 г, Поперечное сечение до разводки при анкеровке
 72

На рис. 50 показана деталь натяжных головок над крайними основными балками.
 На рис. 51 показаны продольное и поперечное сечения сборной балки переменной высоты, которая была установлена над машинным залом силовой станции в Иббенбюрене.
 Рис. 52 дает представление об устройстве и расположении напряженной арматуры и ее анкеровке.
 5—122. Способ натяжения фирмы Филипп Гольцманн (Philipp Holzmann)
 При этом способе для предварительно напряженного железобетона применяется сталь овально-ребристого периодического профиля марки Сигма-St 145/165, выпускаемая металлургическим заг водом Рейнгаузен. Особенностью этого способа является конструкция анкерного устройства. Натягиваемые проволоки укладываются параллельно в канале и, чтобы избежать защемления отдельных проволок и их загибов, заводятся в анкерное устройство.
 Детали анкерного устройства изготовляются заводским путем и поставляются для монтажа в готовом виде. Как показано на рис. 53, анкерное устройство 1 состоит из двух слегка наклоненных друг к другу стальных прижимных пластин 3, образующих камеру для стальных проволок 2, и анкерующих деталей. К внешнему сечению прижимных пластин присоединены внутренние бетонные блоки полуциркульного сечения, и на них наматываются проволоки 4. Путем забивки временных клиньев в зазор между двумя прижимными пластинами обмотка из стальных струн подвергается натяжению и после этого снабжается армированным внешним бетонным блоком 5. Для лучшего сцепления с бетоном детали
 Рис. 51. Продольное и поперечное сечения сборной балки; 1—продольное предварительное напряжение; 2—ненатянутая арматура
 74
 * у*,
 Рис. 50. Натяжные головки над крайними основными балками моста через канал близ Г анновера-Штёккена

*-r4 -
 этот блок с наружной стороны имеет канавки 6. В анкерующие приспособления входят болты 7 для последующего центрирования натяжных домкратов и подкладка 8 с прикрепленным к ней металлическим патрубком прямоугольного сечения 9 для присоединения к оболочке 10, в которой проходит пучок стальной проволоки. После тверде- . *
 ния бетона временные w
 клинья удаляются. При этом обмотки из стальных проволок сокращаются. и внутренние бетонные блоки полуциркульной формы отделяются от внешних блоков (рис. 54).
 Но это не имеет значения, так как разделительные швы при дальнейшем заклинивании арматуры снова закрываются. Наличие внешнего блока анкерующего элемента в натянутом состоянии имеет то преимущество, что его бетон при заклинивании растягивающих напряжений.
 I . ^ют■Wgg!
 Рис. 52. Расположение напряженной арматуры в сборной балке для машинного зала силовой станции в Иббенбюрене
 натянутых проволок не испытывает Натянутые проволоки расположены
 Рис. 5Э. Анкерное устройство пудка напряженной арматуры фирмы ФиЛ’ипп Гольцманн
 в айкерном устройстве в несколько рядов, разделенных между собой промежуточными плитами 11 (см. рис. 53). Эти плиты сделаны из более мягкой стали, чем натягиваемые проволоки, с таким расчетом, чтобы последние могли вдавливаться в плиты своей профилированной поверхностью. Плиты жестко упираются в подкладку 8 и при передаче натяжения от домкрата к анкеровке не могут втягиваться в тело изготовляемой детали. Все стальные проволоки
 75

анкерного устройства подвергаются, .одновременному совместному наряжению с помощью домкрат^, специально сконструированного дай этой цели. После натяжения с помощью того же натяжного^приспособления плоская клинова^Г^лит та 12 защемляет и закрепляет стальные проволоки. Клин дави# йф промежуточные плиты, вследствие ф между ними и натягиваемыми шшролоками возникают силы тренЩ. При надлежащей величине давления силы трения достаточны для соединения всего пакета проволок и промежуточных плит. Величина давления зависит от числа стальных проволок в одном ряду, но не от числа рядов.
 После твердения бетона строительной детали и установки арматурных элементов и анкерных устройств производится натяжение всей арматуры. /Небольшая разница в длине проволок, собранных в пучок, не оказывает существенного влияния на натяжение. Натяжной домкрат устроен таким образом, что после натяжения стальных проволок с помощью простого приспособления он переключается и производит вдавливание клина в анкерующий элемент, а затем и выталкивание клина, удерживающего проволоки в домкрате. После удаления домкрата в каналы нагнетается цементный раствор для сцепления арматуры с бетоном.
 Непосредственно за анкерным устройством стальные проволоки проходят через приспособление 13, фиксирующее промежутки между ними, Чтобы удержать стальные проволоки собранными в металлическом канале, служит 'Направляющее кольцо 14. В местах перегибов пучка устроены металлические поверхности скольжения, покрытые слоем смазки, допускающим взаимное их передвижение.
 Фирма Филипп Гольцманн следующим образом характеризует,преимущества этого способа:
 а) Конструкция пучков из проволок овально-ребристого периодического профиля в виде параллельных рядов .с зафиксированными промежутками между «ими позволяет избежать «возникновения побочных напряжений при изогнутом расположении натягиваемой ар; матуры, создает хорошее сцепление проволок в канале и дает возможность, за счет поверхностей скольжения, свести потери от трения до минимума.
 б) Величина аилы натяжения, в зависимости от числа рядов* про* волок и их количества в одном ряду, может изменяться в широких пределах.
 Рис. 54. Вид спереди анкерной головки
 76

в) Конструкция и процесс анкеровки просты и доступны для осмотра. Скольжения и сдвига проволок не наблюдается.
 г) Анкерное устройство связано с бетоном строительной детали. Его можно легко выверять и крепить к опалубке Вое детали анкеровки доступны перед замоноличиванием арматуры, и их можно контролировать.
 д) Сила натяжения, требуемая по расчету, может проводиться с большой точностью. Процесс натяжения прост даже при значительных силах натяжения.
 е) Требуемые специальные воронки для нагнетания могут легко а быстро устанавливаться, что обеспечивает качественное замоиоличивание арматуры.
 Рис. 55. Натяжение нижнего пра- Рис. 56. Нижний правый г.учок
 вого пучка у моста через р. Лейне после натяжения моста через
 у Швармштедта р. Лейне у Швармштедта
 На рисунках 55 и 56 показаны установка домкрата для натяжения стальных проволок и торец одной из основных балок трехпролетного моста с пролетами 30, 70 и 30 м через р. Лейне у Швармштедта, построенного фирмой Филипп Гольцманнпоее способу.
 5—123. Крепление проволочных пучков стальной арматуры, выпускаемых металлургическим заведом Рейнгаузен
 Прочное сцепление арматуры с бетоном достигалось забетонированными натяжными головками для каждой отдельной проволоки арматурного пучка. Так как размер головок был сравнительно велик, то размещать их на арматуре было трудно [75).
 77

Появилась необходимость разработать такую конструкцию натяжной головки, которая одновременно натягивала бы все проволоки пучка. Пучок, оставаясь в натянутом состоянии, должен передавать напряжения на деталь опоры, остающуюся в бетоне.
 Для решения этой задачи проволоки пучка заводились в натяжную головку в ненатянутом состоянии, затем защемлялись в радиальном направлении в материале натяжной головки за счет ее остаточной или упругой деформации. Натянутые проволоки располагались так, что их ось по прямой линии продолжалась внутрь зоны защемления (во всяком случае — передней части ее). Защемление проволоки может быть осуществлено различным образом (рис. 57).
 Как показано на рис. 57,а, каждая проволока 1 вставляется в отдельное отверстие натяжной головки 2. Эти отверстия расположены концентричными кругами ‘вокруг осевого отверстия. Натяжная головка в месте размещения проволоки утолщена, ее более тонкая коническая часть 3 переходит в сечение, снабженное соединительной резьбой 4. После размещения всех проволок утолщенная часть протягивается через матрицу 5 и ее толщина становится такой же, как у остальной части корпуса. Вследствие этого концы проволок -обжимаются со .всех сторон настолько, что способны, «за счет сцепления их с корпусом натяжной головки, воспринимать растягивающие усилия. Вместо отдельных отверстий ib натяжной гшовке может быть выточен кольцеобразный паз, в который вплотную друг к другу запускаются концы проволок, подлежащих натяжению.
 На рис. 57,6 показан кольцеобразный паз, образованный болтом §, посаженным на резьбе в отверстие натяжной головки. Наружная поверхность болта, а также внутренняя поверхность 9 отверстия в натяжной головке для большего трения могут быть снабжены ребрами или быть волнистыми, шероховатыми и т. д. Кроме того, целесообразно, чтобы болт 8 выступал за натяжную головку, а проволоки при выходе их из натяжной головки не были изогнуты или наклонены; выступающий отрезок болта должен быть гладким. В натяжной головке предусмотрено сквозное продольное отверстие 10 для нагнетания раствора в полость, в которой помещен натягиваемый пучок.
 Натягиваемые проволоки могут быть расположены в поперечном сечении по прямоугольнику. В каждом отверстии могут помещаться по две скрученные или свитые проволоки.
 На рис. 57,в стальные проволоки прочно зажимаются не за счет остаточной деформации натяжной головки, а благодаря сдавливанию ее упругих частей.
 О конструкции натяжной головки и о способе защемления в ней проволок в немецком патенте 872845 говорится следующее:
 «Натяжная головка состоит из стержня 11у навернутого на него сгона 12 и анкерующих частей, образующих три концентричных кольцевых паза, в которых располагаются проволоки 1. Сердечник внутреннего кольцевого паза образует болт 13, своей утолщенной головкой 14 он ввинчивается в нарезанное отверстие головки 15
 78

Рис. 57. Защемление проволок в материале натяжной головки за счет ее деформации (металлургический завод Рейнгаузен)

втулки /б. надетой на отрезок болта 13 и снабженной продольными шлицами. Головка 15 завинчивается в нарезное отверстие головки 17 и втулки 18; втулка 16 также снабжена продольными шлицами. На некотором расстоянии от втулки 18 расположена втулка со шлицами 6, которая упирается в продольном направлении в головку 17 и тыльной частью своей прилегает к внутренней поверхности сгона 12. Эта поверхность на большей своей части гладко-цилиндрическая, но имеет коническое сужение к свободному концу натяжной головки. Усилием от конической поверхности 7 при натяжении сгона 12 упругие втулки 16, 18 т. 6 отжимаются в радиальном направлении вниз; в результате, собранные в кольцевых пазах проволоки 1 плотно зажимаются. Шлицы отдельных втулок расположены с возможностью взаимного смещения. Поверхностям втулок 16, 18, 6 и болта 13, соприкасающимся с проволоками, целесообразно для повышения трения, хотя бы частично, придавать ребристость. Втулки и болт выполнены из закаленного материала.
 Проволоки 1, благодаря их натяжению, оказывают растягивающее действие на болт 13 и втулки 16, 18 и 6, причем растягивающие усилия, приложенные к болту 13 и втулкам 16 и 18, головками 14, 15 и 17, передаются на наружную втулку 6. Коническая часть этой втулки с увеличенной силой прижимается к конической поверхности 7 сгона 12 и этим увеличивает радиальное прижимное давление на проволоки. Таким образом натяжение проволок увеличивает силы сцепления».
 Натяжные головки по патенту 872845 имеют настолько малые размеры, что они могут помещаться в каналы предварительно напрягаемых строительных деталей. Поэтому натяжная головка, захватывающая проволочный пучок, удлинена для сопряжения с натяжным устройством, размеры .которого в радиальном .направлении меньше или равны размерам натяжной головки [76}.
 Удлиненная часть имеет разъемное соединение с натяжной головкой и при ненатянутом пучке выступает из канала железобетонной строительной детали.
 На рис. 58 показан ряд натяжных головок. На рис. 58,с натяжная головка 1 имеет выступающий конец 2, составляющий с .ней единое целое. Этот конец на всей своей длине снабжен резьбой, на которую навертывается гайка, опирающаяся «а анкерную пластину 3, а затем головка тяги 4. Для натяжения пучка стальных проволок 5 натяжная головка с выступающим концом вытягивается и проволока анкеруется путем подтягивания гаики, а затем конец натяжной головки отделяется примерно до уровня линии 6.
 На рис. 58,6 конец 7 сделан тоньше, чем сама натяжная головка. В этом случае лишь концы 8 и 9 стержня снабжены резьбами для анкерующей гайки 10.
 На рис. 58,в и г приведены разъемные соединения выступающих концов стержней с натяжными головками. На рис. 58,г анкерующая гайка 10 расположена внутри канала перед арматурным пучком. Она навернута на короткий болт с резьбой 11, заанкеренный в натяжной головке, который присоединен к натяжному устройству прр-
 80

межуточной тягой 4. После .натяжения пучка между гайкой и анкерной пластиной вдвигается секционированное кольцо 12, через которое гайка, подлежащая «атяжению, опирается на амкерную пластину
 3. Bq избежание выскальзывания кольца 12 оно укладывается в выемку 13 анкерной шжтцшн.
 Рис. 58. Анкеровка проволочных пучков металлургического завода Рейнгаузен
 >
 На рис. 58,д показан способ, как после натяжения арматуры удалять выступающие части натяжной головки, помещая анкерную пластину 3 внутри тела бетона.
 5—124. Способ натяжения фирмы Гельд и Франке
 Способ натяжения, разработанный фирмой Г ельд и Франке (Held und Francke), основан на принципе клиновой анкеровки. Клин состоит из трех частей кольцеобразной формы, окружающих стержень арматуры, который прямолинейно проходит через анкерующий элемент. Материал клиньев обладает значительно большей твердостью и прочностью, чем арматурная сталь. Клинья с внутренней стороны винтообразно профилированы. В процессе анкеровки происходит зацепление арматуры с анкерующим приспособлением, связанное с холодным упрочнением.
 В качестве арматуры применяются круглая сталь 0 26 мм марки St 60/90 металлургического завода Рейнгаузен или пучки по 7 проволок 0 8—10 мм из холоднотянутой стали марки St 140/ТБв фирмы Фельте'н и Гильом в Кёльне-Мюльгейме или же из термически улучшенной стали марки Сигма-St 135/150 металлургического завода Рейнгаузен, закаленной в масляной ванне. Во всех случаях элементы натяжения анкеруются с помощью анкерной
 6 Г. Мёлль
 81

пластины, конусного кольца и клина, состоящего из трех частей (рис. 59). В арматурном пучке из семи проводок 1 шесть расположены вокруг проволоки 3, лежащей в середине и отделенной от
 Рис. 60. Анкеровка проволочного пучка фирмы Гельд и Франке
 прочих проволочной стальной спиралью 2. В местах аикеровки спираль 2а состоит из тонких проволок для того, чтобы при вдавливании клиньев 4 проволока сердечника прочно анкеровалась в головке 5. Натягиваемые стержни или пучки, во избежание сцепления с бетоном, помещены .в металлических трубках из кровельной стали 6 с рифлеными стенками, которые в напускных стыках уплотнены резиновыми муфтами 7. Цементный раствор нагнетается в металлические трубш через промежутки 8 между клиньями; трубки имеют выпуски для выхода из них воздуха.
 Для центрирования арматуры служат особые головки, которые перед натяжением удаляются и заменяются центральными кольцами.
 Натяжение производится гидравлическим домкратом. Насосный агрегат домкрата с электрическим приводом смонтирован на легкой передвижной тележке, а сам домкрат подвешен на балке, подвижно прикрепленной к тележке, и может переставляться по высоте; он соединен с насосным агрегатом герметическими рукавами (рис. 60). Домкрат сконструирован таким образом, что с помощью второго насоса ручного действия, смонтированного на той же тележке, его поршень загоняет анкерующие клинья после натяжения пучка. Арматурный пучок крепится к домкрату посредством клиньев, состоящих из трех частей. Потери от трения, возникающие при натяжении, зависят от сорта применяемой стали. Согласно опыту фирмы Гельд и Франке, потери от трения являются наименьшими, если применяется холоднотянутая проволока; в этом случае коэффициенты 82
 Рис. 60. Натяжной домкрат, смонтированный на передвижкой тележке с моторным приводом

трения находятся в пределах от 0,22 до 0,30. Для проволоки из стали марки St 60/90 0 26 мм коэффициенты трения находятся в пределах от 0,25 до 0,30, а при закаленной проволоке из стали марки SI 135/150^от 0,25 до 0,35.
 Если по конструктивным соображениям целесообразной возможно натяжение производить только с одного конца детали, то другой конец арматуры должен быть прочно забетонирован и концы стальных проволок отогнуты по логарифмической кривой. Восприятие сил натяжения за счет трения, возникающего между бетоном и проволокой, может быть определено расчетным путем.
 Способ натяжения фирмы Гельд и Франке оправдал себя на многих строительных объектах. Рисунки 61—64 дают представление о работах, произведенных по этому способу при возведении автодорожного моста близ Бад Рейхенхалль. Мост расположен на пологой горизонтальной кривой и состоит из неразрезной балки, перекрывающей 5 пролетов (2X16,00 и 3X17,10 м).
 5—125. Способ натяжения фирмы Хохтиф
 Фирма Хохтиф (Hochtief) для предварительно напряженного железобетона применяет пучки из 12 проволок диаметром каждая 8 мм с промежутками между ними 2 мм [77]. Проволока либо прокатная as = 13 000 кг!см2 и ов = 15 000 кг!см2, либо тянутая — <з8 = 16 000 кг!см2 и ств = 18 000 кг!см2.
 Проволочный пучок изготовляется на стенде. Для этого в местах F-образных изгибов направляющей проволоки, натянутой на стенде, устанавливаются фиксаторы промежутков. Фиксаторы состоят из \Ъ-мм стальных колец, имеющих по своей окружности 112 полуциркульных канавок для укладки в них натягиваемых проволок, и располагаются на прямых участках пучка на расстояниях 1 м. На изогнутых участках пучков, чтобы избежать крутых перегибов проволок, фиксаторы располагаются чаще.
 После установки на направляющей проволоке фиксаторхэв раскладывают проволоки, подлежащие натяжению. Для достижения определенного порядка в расположении проволок их протягивают через шайбу с 12 симметричными отверстиями, а .вместе с ними—и направляющую пррволоку с фиксаторами. В местах установки фиксаторов натягиваемые проволоки удерживаются проволочной вязкой. Затем на пучок надвигаются звенья металлических трубок длиной по 3 мг препятствующих сцеплению стальных проволок с бетоном конструкции. Отдельные звенья трубок свинчиваются. Их диаметр равен 50 мм, так что проволочный пучок диаметром 44 мм свободно помещается в трубках. В местах перегиба в металлическую трубку при помощи клещей вдавливаются фальцы.
 Такое натяжное устройство и конструкция анкеровки стальных проволок неоднократно испытывались. На рис. 65 показаны отдельные детали анкеровки. К анкерной пластине 1, распределяющей давление, прилегает кольцевая пластина 2 с коническим отверстием, расширяющимся к внешней стороне. Через это отверстие протяги-
 6* 83

Рис. 61. Продольная напряженная арматура, состоящая из семи проволочных ( 08 мм) пучков (автодорожный мост близ Бад Рейхенхалль)
 Рис. 62. Общий вид напряженной арматуры (автодорож ный мост близ Бад Рейхенхалль)

Рис. 63. Анкеррвка напряженной арматуры (автодорожный мост близ Бад Рейхенхалль)
 Рис. 64. Разделительные фиксирующие приспособления для напряжённой арматуры (автодорожный мост близ Бад Рейхенхалль)

вается пучок из проволок. Проволоки в пределах распределительной пластины 1 и кольцевой пластины 2 проходят вокруг отрезка трубы 3. Каждая отдельная проволока зажата клином 4. Тыльные поверхности клиньев, которыми они соприкасаются с кольцевой пластиной,
 Сечение 1-1
 Рис. 65. Анкерные элементы
 Перед натяжением
 _р-уг^ч,у^
 шлифованы и смазаньг для того, чтобы радиальные усилия не снижались за счет действия сил трения; на поверхности же клиньев, обращенных к проволокам и припасованных к ним при их изготовлении с помощью штам • па, наносятся острые поперечные ребра, которым напильником придается зубчатый профиль (насечка). Зубцы наклонены против направления скольжения.
 Клинья не забивают, а плотно вставляют. После натяжения проволок при малейшем скользящем движении клинья стремятся следовать за проволокой, при этом зубцы проникают в тело стальных проволок и их удерживают.
 На рис. 66 показано натяжное устройство до и после натяжения пучка. Поршень и цилиндр домкрата для пропускания проволочных пучков имеют кольцеобразную форму. Поршень через пластину,
 Рис. 66. Натяжное устройство

Рис. 67. Домкрат не осуществляет натя* жение. В конец проволочного пучка вставляется сердечник, снабженный 12 канавками
 Рис. 68. Кольцевой анкер присоединен к головке домкрата. Клинья оставляются для защемления проволок в цилиндре домкрата
 Рис. 69. Диск с винтовыми шпинделями насажен для фиксирования клиньев
 Рис. 70. Проволочный пучок в натянутом состоянии. Сквозь отверстия в поршне домкрата вставляются клинья для зажатия проволок в анкерном кольце
 -TV-*" ? -
 Рис. 71. Вставлены все анкерные кольца
 Рис. 72. Домкрат включен. Диск с винтовыми шпинделями удален. Клинья извлекаются из кольцевого анкера
 87

распределяющую давление, опирается на бетон и обхватывает анкеру ющее кольцо. Перед головкой цилиндра расположен кольцевой анкер 1 с коническим отверстием для анкеровки стальных проволок в процессе натяжения. Для зажатия проволок и здесь служат клинья, которые для уменьшения поверхностного давления имеют большую тыльную поверхность, чем клинья анкерующего кольца. Угол (раствора клиньев настолько велик, что они не обладают самоторможением* В процессе натяжения клинья удерживаются винтовыми шпинделями, которые прикреплены к диску 2, привернутому к сердечнику 3. Шпиндели регулируются вручную.
 После натяжения пучков стальной проволоки сквозь отверстия в поршне домкрата в анкерующее кольцо заводятся клинья. Положение сердечника 4 может -регулироваться выведенным наружу проволочным шпинделем 5.
 На рисунках 67—72 показаны отдельные стадии процесса натяжения.
 Существенным преимуществом предложенного способа фирма Хохтиф считает конструкцию арматурных пучков. Веерообразно расположенные проволоки пучка удерживаются в неподвижном положении фиксаторами, что создает возможность надежно инъектировать цементный раствор в трубки. Так как каждая проволока анкеруется отдельным клином, то не вполне точная калибровка проволок йе имеет значения. Отгибы и перегибы проволок в анкерующих элементах исключены, так как клинья прилегают к проволокам снаружи. Главным преимуществом анкерующего приспособления считают его автоматическое заклинивающее действие.
 Процесс натяжения и анкерующее устройство разработаны и Испытаны на основе многочисленных опытов. Анкеровка показала себя надежной. Скольжение проволоки в анкерующем кольце было всегда одинаковым.
 5—126. 40-тонная арматура фирмы Грюн и Бнльфннгер (Grim und Bilfinger) Описание смотри в дополнении.
 5—13. Петлевая анкеровка
 5—131. Способ натяжения Баур — Леонгардта (Baur — Leonhardt)
 Б аур—Леонтардт в первьмс своих опытах в области предварительно напряженного железобетона исходили из известного уже способа анкеровки проволочных тросов путем заливки концов проволок баббитом или другим аналогичным материалом. Анкерующее действие в этом случае основано не только на сцеплении проволок с заливаемой массой, но и на действии поперечного сжатия, возникающего при небольшом скольжении конуса. На рис. 73 показана анкеровка тросов, примененная Б а у р—Л еонгардтом при постройке Блейбахского моста. Головка трооа представляет собой коническую полость для заливки, корпус которой с помощью ребер упирает-
 88

ся в пластину, распределяющую давление; головка помещена в стальной цилиндр, дно которою передает и распределяет силу на бетон с давлением 200 кг/см2. Гидравлический домкрат мощностью 200 г, помещенный в литую стальную оболочку из 2 частей, опирается на стальной цилиндр через опорное кольцо и захватывает
 Рис. 73. 200-тонное натяжное устройство для тросов: 1—трос 0 65 мм\
 2—головка троса; 3—отверстие для заполнения; 4—анкерный цилиндр; 5— опорное кольцо; 6—поперечный блок, действующий на опорное кольцо; 7— гидравлический домкрат; 8—гильза из двух частей стального литья
 кольцеобразный выступ головки троса. После вытягивания головки троса пространство между дном стального .цилиндра и опорной пластиной заполняется песком или раствором [78].
 Высокая стоимость этого способа натяжения, который хотя и оправдал себя, явилась причиной разработки более простого устройства. Возникла мысль, чтобы вместо натяжения отдельных проволок или групп с помощью подвижной опоры, включающей ряд проволок, анкеровать *и натягивать пучок, включающий любое число проволок малого сечения. В качестве арматуры применялись тонкие проволоки диаметром примерно до 5 мм или проволочные пряди, состоящие из трех—семи проволок 0 2—3 мм из стали марки St 160/200. Такая гибкая арматура большой длины, поставляемая в бухтах, укладывалась в петли, которые собирались в небольшое число пучков вокруг строительной детали и могли быть заанкерены и натянуты как одно целое [79].
 Тонкие арматурные пряди без большого труда укладываются по коктуру закругленных натяжньих блоков. В стороне от них (натяжных блоков) перед бетонированием арматура собирается в пучки, укладываемые в трубчатые оболочки или кожухи из черной жести толщиной от 0,7 до 1 мм. Концы арматурных пучков анкеруются в теле бетона конструкции или соединяются друг с другом путем защемления, сварки или другим способом. Применение металлических оболочек облегчает укладку арматуры и предохраняет ее от давления уложенной бетонной смеси. В местах непосредственного пере¬
 89

хода пучка к анкерным петлям устраивался раструб, с тем чтобы натягиваемые проволоки размещались на анкерах и лежали на них не более чем в один или два ряда. Остающиеся в металлических оболочках пустоты после натяжения стальной арматуры заполнялись цементным раствором, что предохраняло арматуру от коррозии и .вместе с тем обеспечивало прочное сцепление ее с трубками оболочек, а следовательно, и с бетоном конструкции и тем самым предупреждало взаимные сдвиги и скольжение арматурных пучков.
 Прочность сцепления может быть повышена и улучшена, если поверхности стенок металлических оболочек будут рифлеными или волнистыми. Благодаря наличию борозд на поверхности происходит полное соприкосновение арматуры с цементным раствором. Равномерное соприкосновение арматуры с бетоном может быть обеспечено путем устройства разделительных диафрагм, удерживающих отдельные арматурные пучки на определенных расстояниях. Опыт показал, что применение прядей, на поверхности которых нанесены борозды, создает достаточную прочность на сдвиг, и если желательна еще большая прочность, то она может быть достигнута благодаря рифленой или волнистой поверхности оболочек.
 Чтобы избежать большого трения между стенками трубчатой оболочки и арматурой, когда последняя изогнута или имеет криволинейное очертание и от этого происходит неравномерное распределение силы натяжения по всей длине арматуры, она в местах перегибов укладывается на гладкие металлические подкладки из холоднокатаной листовой стали. Плоскости скольжения могут покрываться слоем смазки, например, парафином, жиром, графитом или другим аналогичным материалом. Чтобы слой смазки при натяжении арматуры не стирался, было предложено укладывать один над другим два (или более) гладких жестких металлических листа со слоем смазки между ними из вышеназданных материалов. В результате потери от трения в местах перегибов практически исключаются. Натяжение стальных проволок при таком способе можно производить с одного или обоих концов конструкции. Натяжное устройство приспособлено для натяжения арматуры как простых балок на двух опорах, так и неразрезных балок.
 На рис. 74,а показана в продольном разрезе балка, состоящая из двух частей 1 и 2. По контуру обеих частей балки расположена спиральная стальная проволока 3 с большим числом витков. Там, где опорные поверхности 9 не закруглены, арматура укладывается пупками 4. В приведенной на рисунке пустотелой балке пучки уложены внутри ребра 5, но они могут располагаться и вне бетонного сечения. Между частями 1 и 2, в их стыке, образована камера 10, которая по бокам уплотнена стальным кольцом 12. Это кольцо настолько широко, что при разжатии обеих бетонных частей 1 и 2 оно не теряет своего уплотняющего значения. Для натяжения обмотки из стальной проволоки в камеру 10 через патрубок 11 нагнетается жидкость. В процессе натяжения обе бетонные части 1 и 2 движутся по стальному профилю направляющей 13, которая в процессе натяжения арматуры должна предупреждать возможность смещения частей конструкции. 90

На рис. 74,6 показаны несколько балок в плане, а на рис. 74,в—часть сечения балки. Отдельные витки стальной проволоки 3 собраны в пучок, в узком сечении которого включены разделительные диафрагмы 15. Пучок заключен в металлическую оболочку 6, опирающуюся на поперечные стержни 7, закрепленные хомутами 8. Элементы арматуры можно укладывать непосредственно на поперечные стержни и за-
 Рис. 74. Натяжные домкраты из бетона, по Б а у р — Леонгардту: а—продольный разрез балки; б—несколько рядом лежащих балок в плане; в—частичное поперечное сечение балки
 тем помещать в оболочку или же размещать в открытые металлические кожухи, которые imotho закрываются, на/пример, сваркой, с тем, чтобы при уплотнении вибрированием в них не проникла бетонная смесь, препятствующая скольжению арматуры при ее натяжении. Трубка 14 служит для нагнетания цементного раствора, который полностью вытесняет воздух из металлической оболочки.
 Натяжение арматуры путем раздвижки бетонных деталей / я 2 может осуществляться, как это показано на рис. 75, с помощью домкратов 4, помещаемых в камеры 3 и удаляемых после натяжения и
 91

нагнетания цементного раствора. Домкраты можно расположить таким образом, чтобы итоговое усилие, вызванное ими, было несколько мейыые противодействующей силы, оказываемой сопротивлением арматуры. При этом получается крутящий момент, который стремится
 Y4L
 Рис. 76. Балки с натяжными домкратами, помещенными в камеры
 прижать подвижные части балки к опорам, поэтому устройства, предотвращающие смещение деталей в процессе натяжения арматуры, не нужны. Для фиксации детали 1 во время натяжения арматуры служат штыри 5, входящие в пазы 6 опоры.
 Для отдельных пучков или когда они в конструкции расположены с промежутками, Р. Бауер (R. Bauer) [80] предложил применять
 двойные петли (рис. 76). Вместо петель концы проволоки могут отгибаться и анкероваться в бетонных балках. При этом следует учитывать, что на начальном участке сцепление между сталью и бетоном нарушается из-за удлинения стали. Для сокращения потерь от трения в местах перегибов арматуры последняя может опираться на катки, удаляемые после натяжения. В некоторых случаях устраивают большое число таких катковых опор малого диаметра, в других — небольшое число, но большего диаметра. Преимуществом последних является то, что их можно повторно использовать.
 Было также предложено заменять металлические оболочки резиновыми шлангами, в которые после укладки бетонной смеси подают сжатый воздух, а затем после твердения бетона выпускают воздух, а шланги извлекают; в образованные та¬
 92
 Рис. 76. А.нкероа*а двойными петлями для отдельных пучков напрягаемой арматуры или для пучков, расположенных со значительными промежутками

ким путем каналы, имеющие сравнительно шероховатые стенки, помещают арматуру.
 Однако при этом в местах перегибов арматуры, благодаря ее соприкосновению с шероховатой поверхностью бетона, возникают значительные силы трения, поэтому допустима лишь умеренная изогнутость арматуры.
 Для уменьшения сил трения Леонга^^г [61] предложил в местах перегибов арматуры надевать на нее Металлические кольца или куски труб, которые затем оставлять в бетоне. При крутых перегибах можно применять сдвоенные куски труб, а их трущиеся поверхности для повышения способности к скольжению смазывать какимлибо составом. Сцепление между бетоном и арматурой при использовании резиновых шлангов может быть повышено путем поперечного •их профилирования.
 Способ Б а у р — Леонгардта, предусматривающий устройство по торцам конструкций специальных железобетонных натяжных блоков, получил значительное распространение. При дальнейшей разработке способов изготовления предварительно напряженного железобетона Леонгардт в сотрудничестве с Б а у р о м стремились более широко использовать экономические преимущества предварительно напряженного железобетона. Они добились упрощения и удешевления арматуры, применявшейся в то время.
 Результатом их работ явилась так называемая арматура «Леоб а» с аякеровкой, передающей натяжение на отвердевший цементный раствор, заполняющий каналы [8.2]. Арматурные пучки были рассчитаны на восприятие сил натяжения от 20 до 25 т. Каждый пучок состоял из И2 параллельно расположенных проволок 05 мм из стали марки St 150/170. Стальные проволоки укладывались в виде петли вокруг небольшого стального анкера, имевшего посредине отверстие, снабженное нарезкой для соединения с тяговым болтом, примыкающим к натяжному устройству (рис. 77). В остальной части конструкции стальные проволоки располагались в металлической оболочке плоского, прямоугольного сечения, которое в одном конце конструкции расширялось для анкера. На другом конце стальные проволоки отгибались в виде крюков, снабженных спиральной проволочной обмоткой, и бетонировались.
 Двенадцать проволок арматурного пучка, как показано на рисунках 78 и 79, размещены в металлической оболочке в два ряда по 6 проволок, уложенных один над другим, и удерживаются в заданном положении при помощи штампованных фиксирующих прокладок. Эти прокладки создают полость для нагнетания в нее цементного раствора. Сами оболочки в виде плоских гильз из листовой жести для лучшего сцепления с бетоном имеют «поперечное рифление. У концов арматуры, забетонированной в конструкцию, прямоугольное сечение оболочки переходит в круглое, снабженное выводом для полного заполнения полости оболочек цементным раствором (рис. 80). Вывод представляет собой надувной гибкий резиновый шланг илй образуется смазанным стальным стержнем, который вынимается после бетонирования.
 93

Сечение Н /SO
 Рис. 77. Детали напряженной арматуры с анкеровкой «Леоба»: а—состояние при бетонировании (разрез); б — состояние перед натяжением (план); в—поперечное сечение по 2—2\ г—поперечное сечение по 3—3\ д—состояние после натяжения (план); 1—опалубка;
 - 2—гайка; 3—стержень для крепления; 4—анкер; 5—гильза анкера; 6—резиновая гильза
 ip, i_ ^ вокруг стержня; 7—трубка из кровельной ста-
 4 ^ fS ли; 8—резина; 9—спираль 0 12 мм (в мае-
 сивных элементах—10 мм)\ 1Q?—поверхность бетона; 11—удаление воздуха; 12—отверстие для нагнетания раствора; 13—резиновая муфта со стальным кольцом; 14 — натяжная плита 160/150/45; 15—последующее заполнение раствором; 16—спираль 0 6 мм\ /7—натягиваемый стержень St90

38,5 >Н
 Рис. 78. Продольный и поперечный разрезы элемента напряженной арматуры «Леоба» с расположением фиксирующих прокладок: 1—натягиваемые проволоки 0 5,3 мм\ 2—фиксирующие прокладки; 3—резина; 4—жестяная оболочка 0.25 мм\ ,5—замоноличивающий раствор
 Рис. .79. Металлическая плоская гильза из листовой жести с двумя слоями эле^ ментов напряженной арматуры, расположенными друг над другом, и с фиксирующими прокладками
 Рис. 80. Анкерное устройство с крюками для элементов напряженной арматуры

Плоская форма поперечного сечения оболочки имеет то преимущество, что арматура легче изгибается, чем при круглом поперечном сечении оболочки, я вместе с тем достаточно жестка. Металлическая оболочка, расширенная со стороны натяжного конца конструкции,
 стержнем из стали марки St 190. На натяжной стержень надвигается натяжная пластина с резиновой подкладкой для равномерного распределения давления. При натяжении арматуры с помощью гидравлического домкрата, присоединенного к натяжному болту, по мере ее удлинения гайка на резьбе болта постепенно подтягивается к натяжной пластине, чтобы сохранить произведенное натяжение. Домкрат может быть немедленно снят после завинчивания гаек.
 Когда натяжение окончено, через отверстие в натяжной пластине б полость металлической оболочки нагнетается цементный раствор. После твердения раствора натяжной болт и пластина удаляются, и анкер удерживает теперь арматуру в заданном положении только при помощи отвердевшего инъектированного цементного раствора. Оставшееся в бетоне отверстие заделывается раствором или бетонной смесью.
 Оба вида анкеровки, как при помощи натяжных .головок, так и посредством отогнутых концов арматуры, были проверены рядом испытаний. Опыггы, проведенные в Научно-исследовательском институте строительства при Высшем техническом училище в Штутгарте, показали, что спираль из 7У2 витков 8-миллиметровой круглой стали достаточна для того, чтобы при бетоне прочностью 1165 кг/см2 избежать образования трещин. На практике, для минимального радиального расширения бетона и исключения опасности трещинообразования применяется стальная проволока 0 10 — 12 мм.
 Подобные же результаты были получены при испытаниях анкеровки, проведенных в Гамбурге.
 Было отмечено, что прочность стальной проволоки на разрыв уменьшалась в зоне анкерных петель 0 45 мм на 5—8% от прочности прямых проволок из стали металлургического завода Рейнгаузен марки Сигма-St 145/165, тянутой и термически
 Рис. 81. Детали анкеровки элемента напряженной арматуры с петлями
 заканчивается резиновой втулкой в виде пробки, прилегающей к внутренней стороне опалубки (рисунки 77,а и 81). Во время бетонирования арматура удерживается в неподвижном положении посредством ввинченного в натяжной анкер крепежного установочного стержня. После распалубки этот стержень и резиновые втулки удаляются и заменяются натяжным
 96

улучшенной стали марки St 150 и тянутой и подвергнутой старению стали марки St 160 фирмы Фельтен и Гильом в Кельне-Мюльгейме. Это снижение прочности в зоне анкерных петель не имеет значенйя для прочности конструкции, так как действие напряжений, возникающих в несущей конструкции от эксплуатационной нагрузки, почти не достигает анкеровки. _
 Результаты, установленные испытаниями,подтвердились данными практического опыта. Ни в одном случае-в бетоне около места анкеровки арматуры трещины обнаружены не были.
 5—132. Способ натяжения Канн и Хорват.
 Предварительно напряженная деталь из двух сопряженных или смежных, взаимно подвижных, составных элементов
 Разработанный Г. Ка ни и Р. Хорват (G. Kani und R. Horvat) способ имеет целью отказаться от дорогостоящих установок для конструкции с натяжением арматуры до затвердения бетона, а также исключить недостатки, присущие способам изготовления с натяжением арматуры на затвердевший бетон. К числу этих недостатков относятся инъекция каналов цементным раствором, который подвержен усадке, а также потери напряжения при криволинейной арматуре [83}.
 По способу Кани и Хорват давление передается на уже отвердевшую часть бетона, а обжатие бетона, укладываемою после натяжения арматуры, осуществляется во вторую очередь. Это достигается тем, что после твердения ранее уложенного бетона первой части детали и натяжения арматуры укладывается бетонная смесь, которая непосредственно окружает арматуру, и только после твердения бетона этой второй части детали, путем частичного отпуска натяжения, на бетон передается предварительное напряжение арматуры.
 На рис. 82 показаны два варианта изготовления балки по этому способу. Сперва формуется часть 1 балки. После твердения бетона
 Рис. 82. Поперечные сечения предварительно напряженных строительных
 конструкций
 укладывается арматура 2, подвергаемая затем натяжению с упором на отвердевший бетон. В качестве арматуры могут применяться стальные стержни, проволока, проволочные пряди или пучки с обычной анкеровкой при помощи пластин, натяжных головок и т. д. В пролете балки, между местами анкеровки, арматура опирается лишь в отдельных точках на гребневидные поперечные хомуты
 7 Г. Мёлль 97
 2
 2

Рис. 83. Гребневидные натяжные хомуты для элементов напряженной арматуры
 (рис. 83), при помощи которых элементы арматуры удерживаются на определенных расстояниях и обеспечивается беспрепятственное
 соприкосновение их с бетоном. Точечное опирание арматуры достигается благодаря ВОЛНИСТОЙ ОПОРНОЙ ПОт верхности, поэтому для натяжной головки применяется волнистая сталь (рис. 84).
 На рис. 85 показаны продольный разрез балки и схема размещения элементов арматуры 2 после первичного их натяжения. Для натяжения служат домкраты 3, которые упираются в деталь
 1 (рис. 85,о). Первичное натяжение осуществляется в прямолинейном направлении, и только после этого арматура принимает форму, соответствующую эпюре моментов (рис. 85,6). Размещение элементов арматуры регулируется хомутами. Затем укладывается бетонная смесь, окружающая арматуру. После затвердения бетона натяжение отпускают на расчетную величину, соответствующую напряжению арматуры.
 Несущая конструкция состоит из двух предварительно напряженных раздельных частей. Путем полного или частичного бетонирования пространства между частями образуется единая монолитная конструкция. Для проверки предложенного способа изобретателями была изготовлена опытная балка пролетом 10 м, поперечное сечение которой показано на рис. 86. Она представляет собой обычную двутавровую железобетонную балку. Натяжение арматуры при помощи домкратов и установки анкерных приспособлений производится лишь после схватывания и твердения бетона балки.
 Арматурой балки являются пряди из 7 стальных проволок марки St 180 0 2,5 мм. Арматурный пучок состоит из 64 прядей (8X8) с общим поперечным сечением 22 см2. Для анкеровки применялись натяжные головки с точечным опиранием на них арматуры. Петли расположены в вертикальных плоскостях. Расстояния между
 :£Г;-
 1 г
 9*
 *}.
 vizirs* V. Л- ,
 Рис. 84. Натяжное устройство у концевой анкеровки после натяжения

Рис. 85. Продольный разрез балки со схематическим изображением рас- Рис. 86. Поперечное сечение опытной
 положения напряженной арматуры после первичного ее натяжения балки: 1—предварительно напряжен¬
 ный бетон балки; 2—предварительно напряженный бетон оболочки; 3—замоноличивающий бетон

8
 Рис. 87. Обеспечение взаимных расстояний элементов напряженной арматуры с помощью горизонтальных и вертикальных разделительных натяжных стальных скоб
 Рис. 88. Поворотное качающееся приспособление для элементов напряженной арматуры

элементами арматуры обеспечиваются горизонтальными и вертикальными разделительными диафрагмами (натяжными стальными скобами) рис. 87. Для поворота натянутых пучков служат поворотные качающиеся приспособления, показанные на рис. 88. Отдельные детали натяжного устройства у конечной анкеровки можно видеть на рис. 84.
 Испытания опытной балки под нагрузкой [84] подтвердили упругое ее 'поведение в пределах всей зоны действия рабочих нагрузок. Трещины в балке появились при нагрузке 50 ати% т. е. при 1,72-кратной эксплуатационной нагрузке. До возникновения трещин прогибы возрастали пропорционально нагрузке. Трещины, появившиеся при нагрузке, равной двукратной эксплуатационной, после снятия нагрузки полностью закрылись. Диаграмма, приведенная на рис. 89,
 Яти
 ft
 80
 60
 40
 20
 0
 Дабление на домкрате
 5
 5*^
 -
 / ^
 .—■ •
 7
 £
 2
 s'
 /у
 А
 //
 У
 У
 3
 J
 L ■
 ▼
 --
 f
 0 ltc
 г/
 > 21
 9 Si
 0 4
 0 5(
 9 6(
 9 7
 0 в
 0 9(
 9 10
 0 11
 0 й
 V л
 W ь
 /:
 501L
 Прош
 W1701 8i
 “мм 9 "
 Рис. 89. Диаграмма зависимостей, установленных при испытании опытной балки: /—разрушающая нагрузка при 98 ати\ 2—нагрузка, вызвавшая трещины; 3—допускаемая эксплуатационная нагрузка; 4—остаточный прогиб при 85 ати; 5—нагружение предварительно напряженной опытной балки 28/Х 1952 г.; 6—разгрузка после снятия давления 85 ати; 7—нагружение балки
 29/Х 1952 г.
 иллюстрирует установленные зависимости между нагрузками и прогибами при трехкратной рабочей нагрузке, последующем снятии ее и загружении на следующий день вплоть до разрушения балки.
 5—14. Анкеровка арматуры
 за счет использования сил сцепления и трения
 5—141. Способ натяжения фирмы Бетон и Моньебау
 (Beton und Monierbau А. G.) [85]
 При этом способе применяется стальная проволока овально-ребристого периодическою профиля марки Сигма-St 1145/165 металлургического завода Рейнгаузен. Стальные проволоки собираются в пуч¬
 101

ки, которые укладываются в металлические трубки прямоугольного сечения. Металлические трубки состоят из донной части, двух боковых стенок и крышки и поставляются комплектами длиной по 2 пог. м каждый. Крышка держится на загнутых бортовых фальцах нижней части. Разделительные диафрагмы удерживают стальные проволоки на расстояниях в 5 мм. Проволоки собираются в пучки желаемой толщины (рис. 90).
 -~+A8h*8 н8 f-н*- —ыЯН0н5 мвмвнЯ Н-—
 *5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
 Рис. 90. Пучки .напряженной арматуры, по Моньебау: а—пучок из ЭХ4=1-2 проволок для натяжения 25 т; б—пучок 4Х6*=24 проволок для натяжения 50 т; в—пучок 6Х8«=48 проволок для натяжения 100 т
 Для сообщения натяжения стальным проволокам последние анкеруются бетоном в стальном конусе. Конец стального конуса, выступающий за пределы бетонного заполнения, снабжен наружной резьбой для навертывания анкерной гайки и внутренней резьбой для присоединения натяжного стержня домкрата (рис. 91). Во время монтажа и заполнения бетонной смесью натяжная головка и подкладная пластина анкерной гайки связаны скобой. Этий достигается точно перпендикулярное положение подкладной пластины по отношению к натяжной головке и плотная посадка анкерной гайки на подкладную пластину. При прямолинейном расположении пучков стальной проволоки силы для натяжения пучка достаточно прилагать только с одного конца. Другой его конец прочно анкеруется в конструкции. Для этого проволоки пучка веерообразно распускаются на .длину 20—30 см и винтообразно заматыраются стальной проволокой (рис. 92).
 При расположении арматуры по параболической кривой для равномерного распределения сил натяжения на всю длину пучка домкраты устанавливаются с обоих его концов.
 Косые усилия, возникающие при изогнутом очертании элементов арматуры, передаются на поверхность бетона гребневидными разделительными диафрагмами. Величина этих сил зависит от угла отгиба, а расстояния между разделительными диафрагмами—от допустимого давления бетона в местах их расположения.
 Число диафрагм не должно затруднять нагнетание цементного раствора в металлические трубки.
 102

После твердения бетона конструкции отдельные пучки стальник проволок подвергаются натяжению, * анкерная гайка навертывается на натяжную головку, и после удаления домкрата в пустоты, оставшиеся в металлической трубке, нагнетается цементный раствор. Затвердевший инъектированный цементный раствор в состоянии вос-
 Рис, 91. Натяжная головка Моньебау: а—перед натя¬
 жением; б—после натяжения; в—после снятия натяжного домкрата; 1—заливка цементным раствором; 2—внутренняя резьба под натяжной стержень; 3—наружная резьба для муфты или установочного кольца
 принимать теперь усилия, передаваемые от стальных проволок к бетону, что дает возможность удалить анкерную гайку и подкладную пластину. Статические испытания и испытания на выносливость конструкции показали, что несущая способность такой предварительно напряженной балки не отличались от результатов у предварительно напряженной балки, арматура, которой натягивается и анкеруется без гайки и подкладной пластины.
 Фирма Бетон и Моньебау следующим образом характеризует
 особенности и преимущества предложенного способа натяжения арматуры.
 1. Необходимо применять высокопрочную термически не обрабо-
 Рис. 92. Веерообразная анкеровка со спиральной обмоткой для пучка напряженной стальной арматуры: 1—спираль; 2— двенадцать овальных проволок; 3—кожух из жести; 4—прокладки
 103

тайную твердую стальную проволоку с очень высоким пределом текучести. Разница между допускаемым напряжением 9 ООО кг/см* и пределом текучести 14 500 кг/см2 весьма значительна и составляет около
 Рис. 93. Укладка пучков напряженной стальной арматуры в конструкцию моста через р. Эгельзеебах близ Мертингена
 Рис. 94. Уплотнение металлических трубок, в которых помещены пучки напряженной стальной арматуры (мост через р. Эгельзеебах)
 5 500 кг/см2; это дает возможность легко компенсировать неточности при определении влияния усадки и ползучести и сопротивления трения в отгибах.
 2. Все проволоки пучка натягиваются равномерно, что создает гарантию того, что они будут испытывать одинаковые напряжения.
 3. Сцепление между бетоном и арматурой развивается постепенно до достижения полной величины. Наличие промежутков между проволоками пучков, которые имеются и на сгибах, допускает беспрепятственную инъекцию раствора в оболочки. При правильной работе образование пустот в арматурных каналах исключено. По¬
 104

этому устранена опасность коррозии арматуры при эксплуатации конструкции.
 4. Хорошему сцеплению арматуры с бетоном способствует периодический профиль овальной стальной проволоки, а также волнистая поверхность металлических трубок; все это, вместе взятое, во много раз повышает силу сцепления. Гарантаруется безупречное сцепление •между арматурой и инъектированным раствором, между раствором и металлической трубкой и последней с бетоном конструкции.
 5. Отгибы арматуры легко выполнимы. Сопротивление изгибу плоских овальных проволок меньше, чем круглых проволок. Гребни разделительных диафрагм обеспечивают невозможность переплетения отдельных проволок и в местах сгибов, а также сохраняют первоначальное сечение пучка и постоянство расстояний между отдельными проволоками. Проведенные измерения показали, что сопротивления трению при натяжении очень невелики.
 6. Поперечное сечение пучка может быггь приспособлено к возникающим силам. При значительных усилиях предварительного напряжения работа производится с крупными, примерно 100-тонными пучками, а при меньших усилиях предварительного напряжения—с более мелкими—50- или 25-тонными пучками.
 7. После окончания натяжения не наблюдается скольжения, так как натяжная головка закреплена гайкой к подкладной пластине.
 Способ натяжения фирмы Бетон и Моньебау был испытан при изготовлении различных конструкций. В 1952 г. в Берлине— Темпельхофе было сооружено плоское перекрытие резервуара для воды пролетом около 9 м и применены предварительно напряженные 50-тонные пучки.
 В более крупном масштабе этот способ впервые был применен при постройке моста через р. Лех близ Мундрахинга. Сооружение имеет И2 пролетов по 13 м. Все 12 пролетных строений были изготовлены на берегу и установлены на место способом надвижки. Главные балки каждого пролетного строения предварительно напряжены. Арматура их состоит из пучков по 24 стальных проволоки в каждом.
 На рисунках 93 и 94 показан мост, построенный через р. Эгельзеебах близ Мертингена.
 5—142. Способ натяжения фирмы Грюн и Бильфингер
 Вместо анкеровки петлями из проволоки фирма ГрюйиБильфингер предложила распускать пучок на отдельные проволоки и анкеровать их в железобетонном блоке путем отгиба концов [86]. Домкраты для натяжения устанавливаются между анкерным блоком и конструкцией (рис. 95). При этом способе необходимо особо тщательно изготовлять анкерный блок, так как бетонная смесь, укладываемая, между многочисленными проволоками, не должна расслаиваться и иметь неплотности и пустоты. Сцепление и трение стальных проволок в бетоне были предметом тщательных испытаний, о проведении и результатах которых сообщили Зимонсен (Siemonsen) и Шпринг (Spring) [268]. При равномерном распределении сопротивления скольжению у прямой проволоки оно составляет 25 кг/см2
 105L

и у изогнутой проволоки — около 45 кг/см2. На сопротивление скольжению в значительной мере влияет трение кривизны.
 Об арматурном 40-тонном пучке с натяжной головкой в виде
 Рис. 95. Анкеровка элемента напряженной арматуры системы Г р ю н и
 Бильфингер
 секторных клиньев и с жесткой концевой анкеровкой, разработанном фирмой Грюн и Бильфингер, см. раздел 5—126 в дополнении.
 5—2. ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОН СИСТЕМЫ ФРЕЙССИНЕ, ФИРМЫ ВАИС — ФРЕИТАГ И Г И ИОН A (Guyon)
 Как уже указывалось выше, заявки и изобретения французского инженера Фрей оси.не около 20 лет тому назад имели особое значение в области предварительно напряженного железобетона. Помимо упомянутого выше изготовления предварительно напряженного железобетона на стенде, т. е. сборных железобетонных деталей с арматурой, подвергнутой натяжению до твердения бетона, Фрейссине осуществил натяжение арматуры после твердения бетона. Его первые предложения относились к более или менее крупным конструкциям и сводились к тому, что арматуру следует укладывать в пазы или каналы конструкции и анкеровать ее в натяжных приспособлениях по концам конструкции. После твердения бетона натяжные приспособления отжимаются с помощью упирающихся в конструкцию гидравлических плоских домкратов-капсюлей и этим осуществляется натяжение арматуры. Получающиеся пространства между натяжным оголовком и конструкцией заполняются бетонной смесью, после затвердения которой домкраты могут быть удалены [87].
 Гидравлические плоские тарельчатые домкраты-капсюли (рис. 96) состоят из двух стальных сваренных по краям листов. Домкраты могут нагнетаться вместо воды раствором или какой-либо твердеющей массой и в этом случае оставаться в конструкции.
 106

и
 Рис. 96. Домкрат капсюльного типа системы Ф р е й сс и н е: а—общий
 вид сверху; б—поперечное сечение; в—поперечное сечение в рабочем состоянии
 По этому способу Фрейссине в 1934—1935 гг. были проведены работы по усилению фундаментов морского вокзала в Гавре {88]. Сначала оголовки, расположенные по концам конструкции, занимали много места; в дальнейшем Фрейссине устранил этот недостаток, и такая конструкция, с небольшим ее изменением, применяется и в настоящее время.
 Основной задачей этого изобретения было создание с помощью простых средств цельной конструкции, обеспечивающей прочное соединение бетона с арматурой [89, 90, 91}. Далее ставилась задача обеспечить эффективную передачу сил натяжения арматуры на бетон конструкции, высокую ее трещиностойкость, а также осуществить возможность срезать выступающие концы арматуры после ее анкеровки. Последнее достигалось тем, что в тело конструкции заделывался пустотелый анкерный оголовок, к которому крепились концы стальных проволок, поэтому натянутые проволоки плотно и прочно прижимались к стенкам полости оголовка.
 Стальные проволоки собирались в пучки. Каждый пучок состоял примерно из 10 или более параллельных стальных проволок диаметром 5 мм. Пучок помещался в каналы или пазы, составленные в конструкции, или же в трубчатую оболочку из жести толщиной 0,2 мм,
 которая укладывалась в свежую бетонную смесь. Трубчатые оболочки плотно вставлялись в натяжные головки, что исключало проникновение в них раствора [92].
 Одинаковые расстояния между стальными проволоками в пучке и сквозное пространство внутрй трубок вдоль их оси обеспечивались вставленной спиралью из стальной проволоки толщиной 0,15 мм, вокруг которой с небольшими промежутками группировались стальные проволоки (рис. 97).
 После твердения бетона с обоих концов пучка устанавливались домкраты двойного действия и к их тяговым поршням с помощью клиньев прикреплялись попарно стальные проволоки (рис. 98). Через патрубок 1 под давлением поступала вода в полость домкрата и выдвигала тяговый поршень, вследствие чего происходило натяжение стальных проволок. После достижения требующегося натяжения через патрубок
 2 под давлением пускалась вода, под действием которой нажимной болт, *а вместе с ним и круговой клин вдавливались в ан¬
 107
 Рис. 97. Арматурный пучок из 12 проволок 0 5 мм:
 1 — внутренняя спираль 0 17 мм из стальной про¬
 волоки 0 1,5 мм; 2—нагнетание цементного раствора; 3—отбортовка; 4—бетон; 5—параллельные проволоки 0 5 мм; 6—трубка 0 30 мм из кровельной стали 0,2 мм

кер, .находящийся в теле конструкции, с силой, соответствующей силе натяжения пучка, и защемляли натянутые проволоки в анкере. После окончания натяжения и заклинивания открывался обратный выход воды из патрубков, тяговый и нажимной поршни под давлением пружин обратного действия возвращались в исходное положение, и домкраты удалялись.
 Рис. 9в. Натяжной домкрат для пучков из 12 проволок 0 5 мм: 1—патрубок тягового поршня; 2—патрубок нажимного поршня; 3—круговой клин; 4— анкер; 5—нажимной болт; 6—пружина; 7—патрубок для воды; 8—клин
 При предварительном напряжении балки пучки подвергались натяжению в отдельности. Для контроля натяжения, сообщаемого пучку стальных проволок, измерялась не только сила действия домкрата, но и удлинение стали.
 Для проверки и доказательства того, что прочность анкеровки посредством круговых клиньев (рис. 99) так же веника, как и у напря^
 100
 Рис. 99. Анкер для пучка из 12 проволок 0 5 мм: 1—спираль 0 2,5 ммг 2—спираль 0 5 мм: 3—нагнетательные трубки; 4—круговой железобетонный клин; 5—конус
 гаемой стали, фирма Вайсс и Фрейтаг провела испытания на растяжение анкеровок. При этих испытаниях все разрывы стальных проволок происходили вне анкеров. У проволок, зажатых в анкерах* были обнаружены вмятины на пучковой арматуре, находящейся в 108

теле анкера, вызванные тем, что сталь анкера тверже, чем сталь арматуры, диаметр которой равен всего 2,5 мм [92].
 Кроме этого, в течение более шести месяцев проводились испытания предварительно напряженной балки пролетом 4 м с поперечным сечением 40 X 45 см и продольной напряженной арматурой в виде пучка из 10 стальных проволок-0 5 мм\ балку подвергали действию переменной ступенчатой нагрузки; напряжения в балке менялись от
 8 ООО до 11 ООО кг/см2. В течение всего этого времени потери напряжения, вызванной скольжением проволок, не наблюдалось [91].
 После натяжения стальных проволок, в пространство, оставшееся в каналах или трубчатых оболочках, через сквозное отверстие, имевшееся в клиновом анкере, нагнетался цементный раствор. Раствор содержал тонкий кварцевый песок и асбест для повышения трения между проволоками и раствором. Раствор нагнетался с одного конда каждого арматурного пучка и нагнетание заканчивалось только тогда, когда раствор начинал вытекать с другого конца. Путем заполнения пустот цементным раствором создавалось сцепление между бетоном конструкции и арматурой и достигалась также защита стальных ■проволок от коррозии.
 Вместо цементного раствора можно нагнетать расплавленную синтетическую смолу или другой легкоплавкий материал, например, битум, которые после нагнетания твердеют. При этом целесообразно заранее прогреть струей горячего воздуха или пара пучок и трубчатую оболочку. Заполнение полого пространства нагнетаемым материалом обеспечивается наличием проволочной стальной спирали, способствующей сохранению правильной формы арматурного пучка.
 (Пучки сгибаются и могут укладываться соответственно очертанию эпюры напряжений. Часть пучков, в соответствии с эпюрой моментов, отгибается вверх. Таким образом воспринимаются не только главные растягивающие напряжения, .но и касательные напряжения.
 В патентах Фрейссине содержатся различные предложения и способы осуществления его конструкций. Анкеровочное устройство, например, вместо железобетонного цилиндра с арматурой из высокопрочной стали, может быть литой стальной деталью, помещающейся в бетоне конструкции. Анкерующее устройство может Находиться в самом теле бетона и дополнительно армироват^я высокопрочной сталью. Однако во всех случаях автор считает целесообразным применять арматурную сталь с высоким пределом упругости.
 Чтобы устранить сцепление арматуры с бетоном и обеспечить тем самым возможность ее натяжения после твердения бетона, по мнению Фрейссине, вовсе не обязательно размещать ее в специальных каналах или трубчатых оболочках, а достаточно применять простое покрытие из жирного или пластичного плавящегося материала на битумной, смоляной или каучуковой основе. Можно также обертывать стальные проволоки бумагой или другими волокнистыми материалами. Размягчить пластичный, плавящийся материал можно, например, путем подвода электрического тока.
 'Представляется также возможным укладывать бетонную смесь после натяжения стальных проволок. В этом случае опорами для ан-
 109

Рис. 100. Поперечное сечение балки с забетонированной нижней зоной, включающей элементы напряженной арматуры
 керньих устройств может быггь опалубка или уже затвердевший бетон конструкции.
 На рис. 100 показано поперечное сечение двутавровой балки. После укладки арматуры и анкерных устройств сперва бетонируется'
 только заштрихованная часть балки и заделываются только концы арматуры. После затвердения бетона в заштрихованной части балки стальные проволоки подвергаются натяжению, затем укладывается бетонная смесь до полного профиля балки [91].
 Способ Фрейссине может применяться и для несущих конструкций из составных элементов, при этом цельная конструкция образуется путем натяжения арматуры. Натяжение арматуры обусловливает взаимное сжатие отдельных элементов конструкции.
 Фирма Вайсс и Фрейтаг во Франкфурте, которая приобрела лицензию на использование патентов Фрейссине в Германии, применяла проволоку из стали марки St 95 прочностью на разрыв
 9 500 кг/см2 с пределом текучести
 6 000 кг/см2. Эта сталь подвергалась натяжению до 5 500 кг/см2, так что до предела текучести оставалось лишь 500 кг!см2.
 Применяемая ныне прокатная, термически улучшенная сталь марки St 165 металлургического завода Рейнгаузен с пределом прочности на растяжение 16 500 кг!см2 и пределом текучести
 14 500 кг!см2 подвергается натяжению до 10 500 кг/см2. После про¬
 явления усадки и ползучести бетона остается еще напряжение порядка от 9 000 до 10 000 кг!см2.
 Величина установившегося напряжения зависит от напряжения в бетоне в зоне напрягаемой арматуры, температурных условий и прочности бетона в период передачи на него давления, а также от срока ввода в эксплуатацию конструкции. Новая сталь марки St 165 отличается от стали марки St 95 меньшей чувствительностью по отношению к ползучести и усадке бетона. Принимая потерю напряжения в 1500 кг!см2, величины эти составляют у стали марки St 95—37,5%>, а у стали марки St 165— только 16,7% от рабочего напряжения. Кроме того, для стали марки St 165 регулируемый интервал между предварительным напряжением и пределом текучести значительно больше; он равен 4 000 кг!см2. Это обстоятельство имеет особое значение, так как необходимо учитывать требующееся избыточное напряжение в изогнутых арматурных пучках для преодоления возникающих сил трения, а также неизбежные неточности при производстве работ [92].
 Фирма Вайсс и Фрейтаг, располагающая значительным опытом изготовления предварительно напряженных несущих кон¬
 110

струкций, отмечает недостаток анкеровки пучков стальной проволоки при помощи загоняемых Сталиных или железобетонных клиньев; установлено, что при загонке последних могут произойти повреждения анкеруемых проволок. Поэтому фирма предложила [93) защемлять проволоки с помощью неподвижной детали, при заклинивании которой проволоки прижимаются к .наружной оболочке.
 На рис. 101 показан конец канала, снабженный стальной втулкой 1, в котором проходит арматурный пучок. В пучок стальных про-
 Рис. 101. Клиновая анкеровка посредством неподвижной детали: а—продольный разрез; б—сечение по а—а
 волок вставлен цилиндр 2 из бетона или мягкого металла, на наружной поверхности которого по числу анкеруемых проволок имеются продольные канавки 3. В центральное отверстие анкера, после натяжения пучка стальных проволок, загоняется клин 4, расширяющий тело анкера, в результате чего стальные проволоки 5 прижимаются к втулке 1. Втулка может быть помещена в конце канала и иметь коническую форму.
 Один из сотрудников Фрейссине — И. Гийои [94} обратил внимание на то, что в некоторых случаях натяжение арматуры можно производить только с одного ее конца, когда другой конец недоступен, например, из-за наличия стен или колонн. В таких случаях недоступный конец арматуры должен быть заанкерен в бетоне. Для такого рода анкеровок Г и йон приводит ряд решений. На рис. 1102 показаны петлевые анкеровки. Радиусы 'летель должны быть большими, чтобы стальные проволоки не прорезали бетон.
 Вместо петель концы арматуры могут быть загнуты в виде спирали, что допускает анкеровку стальных проволок, поддающуюся точному расчету с учетом трения последних в бетоне. Если принять, что стальные проволоки держатся в бетоне только лишь . благодаря трению вследствие изогнутости спирали, то, по Г и й о н у, R=Ri-e~fa, где R — радиус спирали в любой точке, а — угол касательной в этой точке, /?i—радиус начальной кривизны спирали и / — коэффициент трения между сталью и .бетоном. Вследствие трения между армату¬
 11L

рой и бетоном натяжение, сообщенное стальным проволокам, постепенно теряется. Чем больше потеря силы натяжения, тем меньше становится радиус кривизны. Отсюда следует, что кривая, удовлетворяющая поставленным условиям, представляет собой логарифмическую спираль (рис. 103).
 Ш
 а)
 Ж
 Рис. 102. Петлевая анкеровка, по Г и йону
 Рис. 103. Анкеровка напрягаемых проволок по логарифмической спирали
 .5—3. БЕЛЬГИИСКИЕ СПОСОБЫ НАТЯЖЕНИЯ АРМАТУРЫ
 5—31. Предварительно напряженный железобетон по Маньель — Блатон (Magnel — Blaton)
 В Бельгии в период второй мировой войны проф. Маньель •с участием фирмы А. и Э. Блатон разработал способ напряженного армирования, который получил распространение не только в Бельгаи, но и в других странах. В качестве основных исходных положений, принятых при разработке способа напряженного армирования, Маньель приводит следующие [95, 96}.
 1. (Проволоки, подвергаемые натяжению, не могут располагаться произвольно, а должны собираться подобно кабелю (пучок).
 2. Между всеми натянутыми проволоками во всех направлениях .должны иметься промежутки порядка 5 мм, с тем, чтобы были гаранi!12

тированы надежное, плотное заполнение пу-стот при нагнетании цементного раствора и защита стальньих проволок от коррозии.
 3. Одновременному натяжению должны подвергаться не более двух стальных проволок, так как лишь в этом случае в них достигаются практически равномерные растягивающие напряжения.
 4. Анкерное устройство должно быть таким, чтобы при возможном обрыве стальной проволоки в процессе -натяжения конструкция не деформировалась.
 Главные признаки и особенности способа напряженного армирования Маньель — Блатон [97} заключаются в том, что стальные’ проволоки располагаются параллельными рядами, не соприкасаясь между собой, и концы образованного таким образом пучка закрепляются в фиксирующих приспособлениях, которые удерживают параллельность слоев. Проволоки подвергаются натяжению каждая отдельно или попарно. Для правильного расположения проволок во время изготовления пучка служат прокладочные штифты.
 На рис. 104 показана конструкция такого арматурного пучка. Стальные проволоки располагаются группами по 4 штуки в горизонтальном ряду. Пучок из 32 отдельных проволок состоит, следова-
 Рис. 104. Устройство и расположение пучковой напряженной арматуры, по Маньель — Блатон: а—продольный разрез; б—разрез С; в—разрез Д\ г—разрез В; д—разрез по пучку напряженной арматуры с оболочкой; е—анкерные пластины; ж—вид натяжной головки спереди
 тельно, из 8 рядов по 4 проволоки, лежащих друг над другом. Стальные проволоки удерживаются как в вертикальном, так и горизонтальном направлении на расстоянии 5 мм друг от друга разделительными прокладками. Пучок расположен в трубчатой оболочке из тонкой листовой стали .или же протягивается через отверстия в бетоне несущей конструкции, после его твердения.
 8 Г. Мёлль ИЗ

На рис. 105 показан в увеличенном масштабе торец бетонного элемента с выступающими концами стальных проволок и установленным натяжным устройством. Металлическая оболочка, окружающая пучок стальных проволок, переходит в конце бетонного элемента в форму усеченной пирамиды 2, направляющей стальные проволоки / к распределительному и фиксирующему приспособлению 3, конструкция которого, в зависимости от назначения, имеет различные формы. Распределительное и фиксирующее приспособление состоит из ряда
 металлических пластинок, лежащих одна на другой и имеющих одно- или двухсторонние пазы трапециевидной формы (см. рис. 104, е). Между отдельными пластинками укладываются тонкие металлические прокладки, предохраняющие проволоки от трения при их натяжении. Изображенное в правой части рис. 105 натяжное устройство состоит из натяжной рамки 4, по продольным стержням которой скользит пластинка 5, которая с помощью нажимных рычагов 6 упирается в бетонный элемент. Между этой пластинкой и концевой поперечиной 7 рамки расположен домкрат 8. Другая поперечина 9 имеет клиновидные шлицы 10 для анкеровки стальных проволок 1. Для натяжения в каждом пазу задней поперечины 9 натяжной рамы с помощью клиньев 11 анкеруются по две стальные проволоки. Затем пускается в ход домкрат, двигающий раму в направлении, показанном стрелкой, и таким образом производится натяжение обеих заанкеренных стальных проволок. Когда осуществлено натяжение, обе проволоки крепятся клидьями 12 <в пазу распределительного и фиксирующего приспособления 3, и после прекращения работы домкрата у задней поперечины рамы высвобождается клиновая анкеровка. Эта последовательность операций повторяется по числу пар проволок. В зависимости от количества стальных проволок может быггь достигнута любая величина напряжения.
 Натяжение стальных проволок, -осуществляемое при помощи домкрата, может быть измерено по их удлинению или по динамометру, включенному между натяжной рамой и натяжным приспособлением.
 Еще несколько лет тому назад пучки стальных проволок, как правило, укладывались в трубчатые оболочки из легкого металла [98]. Этот способ обладал существенными недостатками: такие оболочки стоили дорого, весьма сложно было плотно соединять ш<вы, чтобы не 114

просачивался раствор, укладка изогнутых пучков и трубчатых оболочек была также затруднительна, между бетоном несущей конструкции и нагнетенным в оболочку раствором не было прямого сцепления. Поэтому, чтобы устранить эти затруднения, стали применяться массивные стальные сердечники, которые укладывались в бетон и извлекались после его твердения. Этот прием оказался пригодным для прямолинейных, но не для изогнутых пучков. В последнее время вместо стальных применяются пустотелые резиновые сердечники прямоугольного сечения. Такие сердечники изготовляют двух стандартных поперечных сечений: 50Х 53 мм и 70 Х53 мм, с -продольными отверстиями диаметром 30 мм. Комбинация двух сечений дает возможность получить полости с минимальным сечением 50 Х'50 мм и более. Для повышения механической прочности! резиновых сердечников в их пустоты диаметром 30 мм вкладывают оцинкованные трубки.
 С помощью сердечников были изготовлены балки длиной 48 мг Как правило, сердечники могут извлекаться через 1—3 часа после укладки бетонной смеси, но можно извлекать их и через 2 недели.
 В своей книге1 Маньель не только описал основные признаки и особенности бельгийского способа напряженного армирования, но и привел подробные данные о многочисленных опытах над предварительно напряженными балками, а также примеры расчета предварительно напряженных несущих конструкций.
 Возможность укладки арматурных пучков в пустотах, оставленных в бетоне, представляется сомнительной, особенно при изогнутых пучках, так как предварительное натяжение может быть удовлетворительным только тогда, когда трение между арматурой и бетоном сведено до минимума. Трение стали о сталь составляет лишь около 12% поперечного давления (радиальной силы), тогда как при укладке пучков стальной проволоки в пустотах бетона, т. е. при трении стали о бетон, следует считать, что величина трения составит 50—100% от поперечного давления (радиальной силы) [99].
 5—32. Способ натяжения Франки — Смет (Franid — Smet)
 При этом способе стальньге проволоки диаметром 5 и 7 мм собираются в пучки, концы которых в отдельности заклиниваются в конических отверстиях анкерных пластин. Натяжению, как правило, подвергается пучок, который не должен содержать слишком большое число стальных проволок; это число должно быть ограничено минимумом, с тем чтобы можно было достигнуть равномерного натяжения во всех одновременно напрягаемых стальных проволоках [100]. Конструкция клиньев (рис. 106) и сорт стали для них были предметом детального изучения. Необходимо было изыскать такую форму клиньев и такой материал, которые давали бы возможность легко заклинивать и были бы наименее восприимчивы к механическим воздействиям.
 1 Magnel. Le Beton Precontract, Гент (Бельгия), 1948, Editions Fecheyr. Magnel, Prestressed Concrete, Лондон, 1950, Concrete Publications Ltd.
 8* Ив

Арматурные пучки располагаются в трубчатых оболочках из тонкой листовой стали. Концы оболочек входят в конические каналы в теле бетона. Отдельные проволоки удерживаются в оболочках фиксаторами и муфтами. Вместе с тем муфты используются для стыкования оболочек.
 Вид спереди
 Рис. 106. Конструкция анкеровки напрягаемых проволок, по Франки —Смет: а—продольный разрез; б—разрез по элементу напряженной арматуры с клином; в—разрез А 1\ г—вид А 1\ д—разрез А2\ е—разрез по А3\ 1—клин; 2—двенадцать натянутых проволок: 3—распределительное кольцо; 4—анкерная плита
 В коническом канале бетонного тела проволоки расходятся «и проходят сквозь отв-ерстия в анкерной пластине, которая опирается на стальное, заделанное в бетон кольцо, для распределения давления. В середине анкерной пластины имеется отверстие большего размера для крепления и центрирования натяжного устройства. После натяжения и анкеровки стальньих щроволок через центральное отверстие анкерной пластины в пустоты оболочек нагнетается цементный раствор.
 Этот способ был проверен и испытан на ряде опытов, проведенных в статических и динамических условиях работы балок.
 При всех испытаниях разрывы проволок происходили вне анкеровки. Ни в одном случае анкерные пластины не деформировались и скольжения проволок или клиньев в анкерной пластине не наблюдалось.
 Испытание четырех балок пролетом до 10 м, армированных тремя пучками по 10 проволок 0 5 мм,, напряжение в которых доведено до
 10 000 кг!см2, дало следующие результаты:
 о
 h
 О)
 VO
 & _ л *
 ►Д о
 Прогиб в середине балки под нагрузкой, мм
 я Я
 в * « 8.
 Запас прочности при трещине
 ' s г I.
 а
 о Q.
 Я СО
 2! 60 о о.
 № балки
 *"• к £ я
 со „ ° СЗ
 QQ зз
 ("
 о Oi
 О Ы
 2-8 е £
 при эксплуатационной нагрузке
 первая
 трещина
 разруше-
 шение
 3 Ь
 со ь—
 £1»
 Si’s
 11 £• о.
 а &
 П« я
 о.
 С Я
 а = *
 I £ I
 со а я
 I
 30
 363
 355
 8,47
 19,31
 98,5
 7 500
 1,77
 11530
 2,5
 II
 34
 540
 529
 6,74
 21,91
 —
 8 500
 1.96
 13850
 2,98
 III
 44
 392
 345
 6.22
 14,82
 —
 7 000
 1,67
 14750
 3,22
 IV
 1 80 92
 476
 461
 6,73
 7,35
 17,04
 14,75
 7 000 6 000
 1,67
 1,48
 —
 Д!6

Для балки IV верхние цифры относятся к образованию трещин до проведения динамических испытаний, а нижний ряд — после испытания. Запас прочности в балках после проведения динамиче-i ских испытаний снизился примерно на 1И ,4®/о.
 Динамические испытания на усталость заключались в том, что балки подвергались переменным нагрузкам при 250 циклах в минуту и минимальной нагрузке 3 ООО кг и максимальной нагрузке 5 750 кг. Балка выдержала 1 ООО ООО циклов без появления трещин.
 Позднее были проведены подобные же испытания над балками пролетом 34,33 м, результаты которых [100] в книге не приводятся.
 5 — 4. ШВЕЙЦАРСКИЙ СПОСОБ НАПРЯЖЕНИЯ В. В. R. V.
 Швейцарский способ предварительного напряжения В. В. R. V. получил свое название по начальным буквам фамилий участников его разработки инженеров: М. Биркенмайер (М. Birkenmaier),
 V
 А. Б р а н дес ти н и (A. Brandestini), М. Р. Рош (М. R. Ros) и К. Фогт (К. Vogt) [101]. Способ и применяемое оборудование запатентованы в Швейцарии [102] и в других странах.
 Данный способ предварительного напряжения состоит в том, что для натяжения и анкеровки арматуры железобетонных конструкций напрягаемые стальные проволоки концами своими крепятся к общему анкерному устройству и с помощью натяжного приспособления, приложенного к одному или к обоим анкерам, подвергаются совместному общему натяжению, а сами анкеры упираются в бетон конструкции.
 Показанное на рис. 107 натяжное приспособление состоит из гидравлического домкрата 11, поршень которого приводится в движение
 Рис. lt)7. Натяжное устройство B.B.R.V. старая конструкция
 насосом 13. Для контроля натяжения служит манометр 14. Через центральное отверстие, поршня 12 проходит тяговый болт 8, который вне домкрата имеет разъемное (например, завинчиваемое) соедине-» ние с цилиндрическим анкером 5, снабженным наружной резьбой: Другим концом тяговый болт 8 через гайку 10 упирается в пор* шень 12. Между бетоном конструкции и домкратом находится решетчатая или снабженная окнами трубчатая деталь 9, которая прилегает к подкладке 6.
 117

Расположенные в трубках 3 и 4 стальные проволоки 1 толщиной
 5 мм обладают прочностью от 16 ООО до 17 ООО кг/см2. Все проволоки по отдельности заанкерены в приспособлении, состоящем из отрезка толстостенной трубы, днище которого имеет многочисленные отверстия для продевания стальных проволок. Анкеровка натягиваемых стальных проволок происходит за счет того, что каждая из них имеет на конце высаженную (например, сплющенную) головку, которая просовывается через отверстия днища анкера 5, и таким образом получается ее опирание об анкер. На наружную крупную резьбу анкера навернута гайка 7, которая служит для анкеровки стальных проволок после их натяжения.
 Напрягаемая арматура, состоящая из стальных проволок /, трубок 3 и 4, анкера 5 и тайки 7, укладывается в бетон изделия. Для натяжения арматуры тяговый болт 8 домкрата ввинчивается в анкер 5, включается опорная деталь 9, и гайка 10, находящаяся на другом конце тягового болта 8, затягивается до плотного ее прилегания к поршню 12 домкрата.
 Затем пускается в ход домкрат, и стальные проволоки 1 подвергаются натяжению. Для анкеровки стальных проволок затягивается гайка 7, .навернутая на крупную резьбу анкера 5, до плотного примыкания ее к подкладке 6. Таким образом отдельные проволоки оказываются прочно и надежно натянутыми. Завинчивание гайки 7 происходит сквозь отверстия опорной детали 9. При арматуре большей длины, з следовательно, увеличенного пути натяжения анкер 5 без гайки 7 утоплен в переходную трубку 3 и вытягивается лишь при натяжении арматуры, а затем крепится путем навинчивания и подтягивания гайки 7.
 Натяжение стальных стержней, как правило, происходит поэтапно. После нескольких дней твердения бетона, во избежание усадочных трещин, производится небольшое начальное натяжеиие. Окончательное натяжение арматуры большей частью несколько выше, чем теоретически требуемое. Это избыточное натяжение должно ликвидировать потеря от трения арматуры в изогнутых трубках. Сила натяжения контролируется манометром, установленным на домкрате, или тензометром у тягового шпинделя. Стальные проволоки подвергаются натяжению до 11 ООО кг/см2. Это натяжение соответствует удлинению стальных проволок на 5,5 мм/м.
 После завершения натяжения и анкеровки, т. е. после подтягивания гайки 7, домкрат и опорная деталь снимаются. Для создания связи между бетоном несущей конструкции и напрягаемой арматурой в пустоты трубок нагнетается цементный раствор. Этот раствор, к которому предъявляются определенные требования, состоит из так называемого раствора «препакт», который отличается большим постоянством объема за счет надлежащего подбора составляющих компонентов и добавки вещества, способствующего инъекции. Так как при нагнетании раствора не должна выступать избыточная вода, то водооодержание раствора очень невелико. Водоцементное отношение равно примерно 0,4. У концов арматуры, а также в местах перегибов устроены патрубки для выпуска воздуха. Раструб трубки 2 на пере¬

ходе к трубкам 3 у подвижных концов образует дополнительную анкеровку стальных проволок. Стальные проволоки вместо расплющивания .{высадки) их головок могут крепиться в анкере путем заливми в него массы, состоящей из раствора, цинка, свинца или тому подобных материалов. Так как в. этом случае анкеровка обусловливается оцеплением, то заливаемые концы стальных проволок целесообразно гофрировать, чтобы избежать их проокальзьшания.
 Кроме этого, стальные проволоки можно крепить в анкере с по мощью клиньев.
 От анкерующей гайки 7 можно совсем отказаться, если анкер 5 сохраняет свое положение до отвердевания раствора, нагнетенного в полость трубчатой оболочки.
 Подготовка и напряженное армирование по способу В. В. R. V. непосредственно на месте работ производятся примерно в следующем порядке.
 Стальные проволоки для пучков, состоящих, как правило, из 42 штук 0 5 мм, поставляются заводом-изготовителем нарезанными специальной машиной на заданную длину с гарантированной плоскостью обреза, строго перпендикулярной к продольному направлению проволок. Арматурные пучки изготовляются на месте работ. Собираемые в пучок проволоки сперва протягиваются с одной стороны) через отверстия в днище анкера, так чтобы их концы выступали примерно на II м, с помощью специального станка они расплющиваются (высаживаются). Одностороннее расплющивание 42 проволок требует около 5 минут. После расплющивания (высадки) анкер «выдвигается вперед, вплоть до плотного прилегания расплющенных головок к днищу анкера. Проволоки раскладываются в заданном порядке, собираются в пучок с определенными промежутками вокруг короткого оггрезка трубы диаметром около 12 мм и обертываются вязальной проволокой. На этот пучок стальных проволок надвигаются трубчатые оболочки: в первую очередь—переходная трубка с приваренной подкладкой, а затем — прочие трубки-оболочки, которые имеют длину 6 м. Стыки уплотняются муфтами. Последним надвигается отрезок трубы длиной около 2 м, имеющий несколько больший диаметр, через который могут проходить остальные трубки, с тем, чтобы после того, как будет надвинута переходная трубка и заправлен анкер, пучок смог свободно выдаваться приблизительно на 1 м для расплющивания концов стальных проволок. После расплющивания концов проволок анкер отодвигается до прилегания расплющенных головок к днищу и переходной трубке. Готовый арматурный пучок из 42 отдельных проволок, весом около 75 кг, укладывается в опалубку и удерживается в заданном положении хомутами. Очертание уложенной пучковой напряженной арматуры должшо соответствовать эпюре изгибающих моментов:
 Бюро В. В. R. V. разработало также конструкцию, в которой элементы натяжения опираются на инъектированный раствор (рис. 108). Анкерная головка 4 расположена в довольно длинном концевом отрезке оболочки 5, который забетонирован в ч)асть конструктивного элемента 1, армированную спиралью из круглой стали 2. Во внутрен¬
 119

нюю резьбу анкера ввернут тяговый шпиндель 6, связанный через соединительную гайку 7 со шпинделем домкрата 8. Домкрат 9 со станиной 10, снабженной боковыми прорезями, опирается через подкладку 11 и резиновую прокладку 12 на предварительно напрягаемый конструктивный элемент. Перед пуском домкрата плотно подтягивается контргайка 13, навернутая на шпиндель. При пуске домкрата анкер движется. Конечный отрезок оболочки настолько длинен, что анкер и после натяжения стальных проволок остается внутри него.
 Сообщаемое натяжение удерживается установочным кольцом 14, что и дает возможность удалить домкрат. Затем в трубку 15, в которой расположены .натягиваемые проволоки 3, нагнетается цементный раствор. После тв-ердения раствора тяговый шпиндель с упорной гайкой может быть удален, так как анкер опирается на слой нагнетенного раствора.
 5 — 5. ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОН В АНГЛИИ 5—51. Способ натяжения Ли — МакКолл
 Созданный и распространенный в Англии способ предварительного напряжения похож на немецкий способ «дивидаг». При этом способе применяются стержни из высокопрочной стали марки Ф еникс — МакАллой и используется высокопрочный бетон [103, 104].
 Указанная сталь имбет прочность на растяжение от 10 ООО до
 11 ООО кг!см2 и предел текучести от 9 ООО до 10 ООО кг!см2. Рекомендуемое натяжение стальных стержней должно составлять 6 800 — 8 000 кг/см2. Модуль упругости при нормальном натяжении равняется приблизительно 1 730 000 кг/см2. Сталь не обнаруживает явлений ползучести. Она поставляется в виде стержней диаметрами от 12 до 28 мм и длиной до 20 ж; при этом стержни длиной свыше 12 м составляются из двух или более стержней и используются стяжные муфты.
 Как показано на рис. 1-09, концы стержней снабжены тонкой специальной резьбой 1 для анкерующих гаек 2*. Анкерные пластины 3 забетонированы в конструктивный элемент или вставлены в его ка¬
 * Для более равномерного распределения усилий между витками этой нарезки ее глубина возрастает постепенно, вследствие чего первые витки включаются в работу только после некоторой деформации стержня, и скольжение концов, защемленных в действующем анкере, очень невелико. Прим. ред.
 120

налы. У одного или обоих торцов элемента выступают конць» стальных стержней, снабженные резьбой для присоединения натяжного устройства. Неточности стержней после их удлинения вьправ-ниваются шайбами 4.
 Рис. 109. Элемент напряженной арматуры системы JI и —М а к-
 к о л л
 Бетон в возрасте 28 дней должен обладать минимальной прочностью 420 кг/см2. При заводском изготовлении сборных железобетонных деталей эта величина может быть повышена до 500 кг/см2. Чтобы! увеличить оборачиваемость опалубки, бетон пропаривается и добавляются ускорители твердения.
 Стальные стерж-ни располагаются в каналах, устраиваемых в теле бетона. Чтобы образовать эти каналы, в опалубку закладываются резиновые шланги со стенками толщиной 3 —4 мм, их наружный диаметр примерно на 6—10 мм больше диаметра арматурного стального стержня. Для создания жесткости резинового шланга в него может закладываться стальной стержень или трубка. Шланги извлекаются примерно через 4— 12 часов после бетонирования. Если бетон пропаривается, то резиновые шланга извлекаются из него заранее.
 Каналы могут создаваться также надувными резиновыми шлангами, которые после выпуска из них воздуха, легко извлекаются.
 При изготовлении коротких строительных деталей пустоты образуются стальными стержнями или трубками, покрытыми слоем смазки. После бетонирования через И—3 часа их слегка расшатывают, а через 4—6 часов удаляют совсем. Такой прием может быть с успехом использован и для конструкций или деталей длиной до 9 м.
 В особых случаях для оболочек стальных стержней могут использоваться трубки из легких металлов, из синтетических материалов или из «картона. Помимо этого, стальные стержни, во избежание сцепления их с бетоном, могут обертываться бумагой или обмазываться массой, препятствующей сцеплению.
 Через 2 — 3 дня после бетонирования производится частичное напряжение, а через 5 — 7 дней, когда прочность бетона дойдет до 85% от минимальной прочности в возрасте 28 дней, осуществляется полное предварительное напряжение конструкции.
 Для натяжения стальных стержней служит 42- или 45-тонный домкрат, соединенный с ручным гидравлическим насосом. Домкрат и насос смонтированы в виде передвижного агрегата, причем домкрат может переставляться но высоте (рис. 110). Для натяжения
 12]

вертикальных стержней домкрат может быть подвешен и в вертикальном положении.
 Схема домкрата и насоса показана на рис. 111. К насосу 1 присоединен манометр 2. Через шланг 3 насос связан с домкратом 4,
 который с помощью стоек 5 упирается на опорную плиту 6. Поршень домкрата через промежуточные детали 7 и 8 и поперечный клин 9 соединен с концом 10 напрягаемого стержня, снабженного резьбой. Когда стержень доведен до полного напряжения, гайка 11 затягивается, и производится анкеровка. Затем домкрат освобождается от стержня. Благодаря непосредственной анкеровке потерь напряжения из-за скольжения стержня при снятии домкрата не возникает. У домкрата может быть устроена шкала, позволяющая вести непосредственный отсчет удлинения напрягаемого стержня. Отсчитанная длина X представляет собой сумму удлинений стержня и величины обжатия бетона.
 Для облегчения подсчетов составлена таблица, в которой величины X вычислены для стержней различных размеров по формуле:
 Рис.
 110. Передвижное натяжное устройство на тележке
 где
 X*
 12 1&- +
 t>s
 I — длина стрежня, см; fs—напряжение, сообщенное стержню (6800 кг/см2);
 /с —напряжение в бетоне, окружающем стержень (175 кг!см2)-, Е$ — модуль упругости для стали Феникс — МакАллой (1750 ООО кг/см2);
 Е — модуль упругости бетона (около 350 000 кг/см2).
 Рис. 111. Схема натяжного устройства
 122

Приближенная величина X при указанных данных будет равна около V2 длины стержня.
 После натяжения стальных стержней в полости (каналы) нагнетается раствор. Для обеспечения -полного заполнения перед нагнетанием раств-ора каналы промываются водой.
 Предварительно напряженная деталь по системе Ли — МакКолл может быть изготовлена цельной конструкцией либо из отдельных частей, соединенных в одно целое путем натяжения стержней.
 Согласно другому британскому предложению [106], анкеровка нанавертываемых стержней должна накатываться, а не нарезаться. Очевидно, такой способ изготовления резьбы не оправдал себя для стали Феникс — МакАллой, так как в новых литературных источниках и в наставлении изобретателя к его способу о нем больше не упоминается.
 5—52. Анкеровка стальных проволок с помощью клиньев
 Согласно другому британскому предложению [106], анкеровка напрягаемых цроволок осуществляется с помощью клиньев. Проволо-
 а) 6)
 Рис. 112. Клиновая анкеровка с помощью ребристых клиньев: а— продольный разрез по анкерной головке; б—вид спереди анкерной головки; в, г, д> е, ж, з—различные конструкции анкеровки при одной или нескольких проволоках
 ки 2 (рис. 112) протягиваются через коническое отверстие 3 цилиндрического'анкера / и после натяжения защемляются клином 4. Прилегающая к проволоке плоскость клина, чтобы обеспечить прочную
 123

анкеровку, снабжена поперечными ребрами, образующими пиловидный зубчатый .профиль. Смотря по количеству анкеруемых проволок, клин имеет одну или .несколько ребристых поверхностей сцепления и соответственное поперечное сечение. Треугольное поперечное сечение клина при расположении по одной стальной проволоке между анкером и поверхностью сцепления клина дает прочное крепление арматуры. Насколько этот способ анкеровки практически зарекомендовал себя, установить не представилось возможным. Существует опасение, что из-за прижимной силы остроконечных ребер клина получаются вмятины в стальных проволоках, которые значительно понижают их долговечность, в особенности при недостаточном сцеплении их с бетоном.
 5—6. ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОН В ШВЕЦИИ
 К. Форсселл (С. Forssell) исследовал конструкции из обычного железобетона и установил, что ряд их элементов, в частности, анкеровка арматуры, не обеспечивает достаточную прочность и надежность. Задачу улучшить анкеровку Форсселл решил, предложив специальное кольцо. Конструкция кольца разработана и предназначена не для анкеровки напряженной арматуры, а для обыкновенной арматуры из высококачественной стали, укладываемой в опалубку. Такие аикерующие кольца позволяют повысить допускаемые напряжения для стальной арматуры железобетонных сооружений, что дает возможность уменьшить размеры строительных конструкций и увеличить их экономичность. Сталь, для которой были разработаны эти аикерующие кольца, является холоднотянутой сталью марки Н. I. S.-70 шведского металлургического завода X а л ь м-. стадс Иернверк (Halmstads Iarnverk)..В необработанном состоянии эта сталь имеет предел текучести порядка 4 ООО кг/см2 и удлинение около 15°/©. Высокий предел текучести—7 000 кг/см2 — достигается за счет холодной обработки, т. е. вытяжкой стержней примерно на 5°/о.
 Об анкерных кольцах Форсселл а сообщается более «подробнопотому, что они могут применяться и для анкеровки напрягаемой арматуры, что и было осуществлено на опытных предварительно напряженных балках.
 Диаметр анкерного кольца выбирается такого размера, который требуется для удержания арматуры в бетоне с достаточной степенью надежности. Согласно данным проведенных опытов, анкерное кольцо толщиной 20 лш, имеющее внутренний диаметр в три разк больше этой толщины, при бетоне марки 250 кг/см2 в состоянии передавать напряжение в 12 000 кг 1см2. Круглая арматурная сталь и анкерное кольцо могут соединяться различным обраэом, например, путем расплющивания конца стального стержня или же сваркой. Особенно целесообразно крепить кольцо одним или несколькими клиньями [107, 108, 109], которые натягиваются на заводе при холодной вытяжке стального стержня или забиваются на месте работ.
 124

На рис. 113 .показано анкерное кольцо с тремя клиньями. Отверстие -кольца имеет коническую фодому. Наружная поверхность клина—также коническая и гладкая, чтобы он мог скользить по внутренней поверхности кольца. Внутренняя «поверхность клина—рифленая, благодаря чему он хорошо может удерживать арматурный стержень.
 Как уже было упомянуто выше, на практике предварительно напряженные железобетонные сооружения с применением стали марки
 Н. I. SI.-70 не были осуществлены. Предварительное напряжение осуществлять не было необходимости, так как при допускаемом напряжении в 4000 кг/см2 трещинообразование неЗначительйо.
 В лабораторных условиях Форсселл изготовлял железобетонные балки с предварительно напряженной арматурой из стали марки
 Н. I. S.-70 двумя способами.
 В первом случае напряжение арматуры создавалось путем нагрева стального стержня, который после охлаждения, в силу своего стремления возвратиться к своей первоначальной длине, оказывал известное давление на бетон.
 Во втором случае балки нагружались до появления в арматуре напряжения от
 5 ООО до 6 ООО кг/см2, так что в бетоне образовались трещины, которые заполнялись текучей (имеющейся в продаже в Швеции) смолой, известной под названием «Марком-9» («Markom 9»). «Марком-9» представляет собой ненасыщенную полиэфирную смолу
 с добавкой катализатора, состоящего примерно из 2/3 бензоил-пероксида и 7з диметил- или диэтилфталата и пасты, ускоряющей твердение массы. Масса обладает большей текучестью, чем вода, и поэтому легко проникает в волосные трещины. Заполнению трещин может способствовать их раскрытие благодаря созданной перегрузке. Уже через час после заполнения масса становится настолько твердой, что нагрузка с балки может быть анята. Бетон балки при этом, приобретает предварительное напряжение, которое тем больше, чем выше была нагрузка, примененная для раскрытия трещин. В сообщении по поводу способа устранения трещинообразован ия в железобетонных конструкциях Форсселл говорит, что нагрузка, возникающая при предварительном напряжении против образования трещин, оказывает влияние на соседние части бетона а может закрывать там тонкие трещины, которые не были заполнены. При заполнении трещин указанным способом промежуточные тонкие трещины могут закрываться за счет предварительного напряжения и оставаться закрытыми под воздействием рабочей нагрузки.
 Может оказаться целесообразным при производстве железобе¬
 Рис. 113. Клиновая анкеровка, по Ф о р еселлу, состоящая из Tptex частей
 125

тонных работ учитывать образование трещин, т. е. ограничивать трещинообразование определенными зонами, так чтобы получились по «возможности немногочисленные, но широкие трещины.. С этой целью арматура на 'известных участках может иметь увеличенное ^сечение или же на тех участках, где образуются трещины, могут устраиваться рабочие швы.
 Способ предварительного напряжения железобетонных конструкций путем заполнения трещин может применяться как,на существ вующих, так и на новых сооружениях при всех видах армирования. Раскрытие и заполнение трещин может происходить во всякое время. Особенно целесообразно проводить эти операции после завершения усадки и ползучести бетона.
 5—7. РАЗВИТИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА С НАТЯЖЕНИЕМ АРМАТУРЫ НА БЕТОН В ИТАЛИИ
 По сообщению Нейманна (Neumann) [110], предварительно напряженный железобетон рассматривался в Италии продолжительное (время только с теоретической стороны. Ученые занимались вопросами, практическое значение которых должно было обнаружиться лишь впоследствии. Например, Колонетти (Colonetti) посвятил свои работы исследованию пластичности бетона, Сестинн (Sestini) —изучению усадки бетона и Ф р >а н к о Л е в и (Franco Levis) — исследованию явлений, возникающих при предварительном напряжении.
 Первые железобетонные предварительно напряженные конструкции в Италии осуществлены в 1948 г. по способам Фрейсси не и Маньель—Блатон. Для стендового производства получил распространенгие способ X о й е р а.
 В то время, как теоретическая разработка и исследования всех вопросов, связанных с развитием предварительно напряженного железобетона, являются -заслугой инженеров Колонетти, Франко Леви и Чес те л ли—Г в иди (CestelH—Guidi), то его практическое применение связано с именами инженеров Моранди (Morandi) и Ринальди (Rinaldi). Перу Ч ест ел л и—Гвиди принадлежит и первая итальянская книга «Cemento armato precompresso» («Предварительно напряженный железобетон») [111], которая освещает теоретические вопросы предварительно напряженного железобетона.
 Моранди, наряду с другими инженерами, после детального изучения проблемы натяжения и анкеровки арматуры в предварительно напряженных деталях и конструкциях пришел к убеждению, что простейшей и наиболее эффективной является анкеровка стальных проволок с помощью клиньев [112]. Он работал над созданием простого способа и оборудования, удобных в обращении и дающих возможность выполнять ряд операций, обеспечивающих не только постепенное увеличение напряжения арматуры, но и последующее натяжение арматуры для компенсации потери .напряжения из-за ползучести и усадки бетона. Число одновременно напрягаемых про126

волок должно быть ограничено минимумом, с тем чтобы можно было достигнуть равномерного удлинения всех проволок. Поверхности соприкосновения между клиньями и анкерами должны обеспечивать равномерное распределение напряжений и легкое расклинивание стальных проволок.
 На рис. 114 показано разработанное Моранди натяжное приспособление [113]. В подкладную анкерную пластину 2, распределяющую давление, упирается анкер 1 в виде цилиндра, снабженного отверстиями для пропуска и анкеровки стальных проволок 3. В каждое отверстие заводится пара стальных проволок и в продольных стенках каждого отверстия устроены два диаметрально противоположных, точно сходящихся паза. В эти пазы закладываются обе проволоки каждой пары и зажимаются с помощью цилиндрической клиновой детали 4У имеющей пазы, соответствующие пазам продольной стенки.
 Клинья удерживаются только за счет тре- I ния о стальные проволоки и не соприка- I саются со стенками отверстий. \
 Особенностью этого натяжного приспособления является то, что одновременному натяжению подвергаются только две пары стальных проволок. Отсюда следует, что каждый анкерный блок и каждый проволочный пучок кратен четырем проволокам.
 Для натяжения арматуры служит гидравлический домкрат, опирающийся на анкер 1. Поршень 5 домкрата имеет головку 6 в виде полушария, к ней шарнирно прикреплена деталь 7, очертание которой соответствует опорной поверхности. Шарнирное крепление этой детали к поршню домкрата дает возможность автоматичёски выравнивать могущие возникнуть неравномерные удлинения проволочных пар. Клинья 10, прижимающие проволоки 3 к детали 7, освобождаются под давлением, переданным через концы рычагов 8 от винтов 9.
 В 1952 г. Мор а я д и улучшил и значительно упростил предложенное им натяжное приспособление [114].
 Особого внимания заслуживает применение способа натяжения Моранди в перекрытии большого помещений столовой (площадью 1500 м2) казармы © Риме. Конструкция состоит из ряда двухстоечных рам, каждая пролетом 32,5 м и высотой 9,65 м, установленных друг от друга на расстояниях 4,75 м. Рамные ригели имеют пустотелые сечения. Их стенки имеют толщину 9 см, верхняя плита 12 см, а нижняя —9 см. Напряженная арматура каждой рамы состоит из 6 пучков в ригеле и 4 пучков в ветвях; каовдый пучок содержит
 Рис. 114. Натяжное устройство системы Моранди: а--общий вид; б—анкерная головка с поперечным сечением лроволок и клиньев; в, г и д—продольные и поперечные сечения клиньев
 127

16 стальных проволок 0 5м прочностью 15 ООО кг!см2. Ребра рамных ригелей выполнялись из сборных деталей, имеющих выемки для протягивания напрягаемой арматуры [110].
 В Италии по способу Моранди построено большое количество, мостов с относительно небольшими пролетами (порядка 30— 40 м).
 На международном конгрессе по предварительно напряженному железобетону (8—13 сентября 1951 г.) Ринальди [115] охаракте-
 Е
 EZ
 Рис. 115. Анкерный клин со шлицами
 ризовал преимущества натяжения и анкеровки одной, отдельно взятой стальной проволоки. В этом случае исключается зависимость напряжений и анкеровки от распо-
 Рис. И'6. Натяжной домкрат Р и- Рис. 117. Предварительно напряженн а л ь д и ные железобетонные балки ломаного
 очертания на строительстве, нового здания университета в Болонье
 металла и быть простой по конструкции и дешевой в изготовлении. Этим требованиям удовлетворяет клин, изображенный на рис. 115. Домкрат с двумя цилиндрами, расположенными сбоку от проволок, 128

и возвратными пружинами поршней, примененный Ринальди для натяжения отдельных проволок, показан на рис. 116 [116].
 Интересными конструкциями, выполненными Ринальди для новою здания университета в Болонье, являются балки с дважды ломаным очертанием и пролетом 14, 25 м (рис. 117). Чтобы более точно установить 'поведение и несущую способность такой балки, был изготовлен и напружен до разрушения ее опытный образец. Балки имеют двутавровое сечение и высоту 0,75 м. Каждая балка состоит из 6 сборных деталей из обычного железобетона, имеющих пазы для -пропуска напрягаемых пучков и изготовленных в металлических формах. Напряженная арматура состоит из 5 пучков по 12 стальных проволок 0 5 мм. Заслуживает внимания спроектированная и построенная Ринальди винтовая лестница из предварительно напряженного железобетона (см. рис. 155).
 5—8. ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОН С НАТЯЖЕНИЕМ АРМАТУРЫ НА БЕТОН В СОВЕТСКОМ СОЮЗЕ
 А. П. Коров кин предложил особую конструкцию арматурных пучков для предва]рительно напряженного железобетона с натяжением арматуры на бетон, которая получила широкое применение в строительстве в Советском Союзе [48]. Арматура состоит из пучка, включающего 3—6-мм проволоки из холоднотянутой углеродистой стали, расположенные концентрически в три слоя вокруг стержня-сердечника толщиной от 6 до 12 мм (рис. 118). Отдельные слои отделяются друг от друга спиральной проволокой. Весь пучок стальных проволок заключен в металлическую оболочку из тонкой листовой стали.
 Арматурные пучки изготовляются на месте работ. Отдельные стальные проволоки подвергаются сперва предварительной вытяжке при натяжении 1500 кг/см2 и отрезаются на точную длину. Затем укладывается первый слой стальных проволок вокруг сердечника, и с помощью навивочного станка, изображенного на рис. 119, оплетается спиралью. Тот же процесс
 повторяется для второго и третьего слоев проволок. После этого на пучок надевается металлическая оболочка, состоящая из отдельных, слегка конических отрезков трубок, длиной каждой около 70 см, а затем по обоим концам пучка — стальные стаканы. Концы проволок с помощью надвинутого на пучок обжимного кольца загибаются и анкеруются путем заполнения стального стакана высокопрочным бетоном (рис. 120). Край днища стального стакана снабжен резьбой для навертывания тягового болта натяжного устройства. Если пуч9 Г. Мёлль 129
 Рис. 118. Поперечное сечение пучка напряженной арматуры, по Коровкину

ки стальных проволок подвергаются натяжению только с одной стороны строительной конструкции, то другой конец пучка прочно анкеруется путем загиба пдоволок в теле конструкции (рис. 121).
 Рис. 119. Навивочный станок для машинной оплетки проволокой арматурных пучков: 1—шаблоны; 2—приводной шкив; 3—проволочная бухта; 4—навиватель; 5—приспособление для заправки конца пучка; 6—тележка; 7—мотор
 Рис. 130. Анкер по Коровкину: Рис. 121. Анкеровка конца пучка в
 2—стенка стакана; 2 — днище стакана; бетоне конструкции: /—усиление
 3—сердечник круглой стали; 4 кониче- ребра; 2—поперечина; 3—кольцо ский стержень; 5—обжимное кольцо; 6—
 резьба для натяжного домкрата
 На рис. 122 показан продольный разрез натяжного устройства, которое состоит из домкрата с 'пружиной , обратного давления 1 и патрубком гидравлики 2, поршня 3 с Муфтой для привертывания
 130

к стальному станку арматурного пучка и опорной станины решетчатой конструкции. Вес натяжного устройства — 120 кг. Оно может развивать тяговое усилие около 60 т при ходе поршня 120 мм.
 Рис. 122. Натяжной домкрат для натяжения арматурных пучков: 1—нажимная пружина; 2—патрубок гидравлики; 3—тяговый поршень; 4—муфта; 5—станина
 Благодаря натяжению пучков и связанному с этим удлинению стальных проволок между днищем стального стакана и бетоном образуется пространство, которое заполняется стальной шайбой с надрезом. Силы натяжения/сообщаемые домкратом, в течение 3—5 минут держатся на уровне, повышенном по сравнению с требуемым по расчету, а затем понижаются до последней величины.
 Для нагнетания в трубки раствора через определенные промежутки предусмотрены специальные тройники.
 5—9. ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОН В АМЕРИКЕ
 ч
 Применение предварительного напряжения бетона считалось в Америке целесообразным только при возведении резервуаров и трубопроводов с тем, чтобы избежать образования © их стенках трещин, а следовательно, и 'неплотностей. В период между 1918 и 1951 гг. было построено около 700 таких ■больших резервуаров. Для предварительного напряжения резервуаров цилиндрического сечения была разработана система «Preload», которая, начиная с 1943 г., получила широкое распространение.
 Другие предварительно напряженные конструкции, имеющие прямолинейное очертание, развивались в США медленно. Причинами этого являются более высокая оплата труда, чем в Европе, а также наличие достаточного количества других строительных материалов. И только на первом съезде США по предварительно напряженному железобетону, состоявшемуся в Массачусетском технологическом институте 14—16 августа 1951 г., был проявлен интерес к этому новому виду конструкций. На съезде с большим вниманием был заслушан доклад Д. Ли (D. Lee — Англия) на тему «Высокопрочные стали для предварительно напряжеюшго железобетона».
 В США первый мост, при строительстве которого применялся
 9* 13J

предварительно напряженный железобетон, был Уолнат-Лейн (Walnut Lame) в Филадельфии. Несущая конструкция, перекрывающая три пролета моста и состоящая из свободно оттирающихся балок с пролетами 22 и 48 ж, выполнена по бельгийской системе Маньель—Блатощ с арматурой из предварительно напряженных холоднотянутых стальных проволок 0 7 мм. Для каждой балки проволоки собраны в 4 пучка, по 64 в каждом.
 Система тредаарительнот напряжения и соответствующее оборудование были разработаны фирмой Джон А. Рёблинг (John A. Roeblihg’s Sons Согр). Фирма следила за снижением расхода сталц в европейских странах при производстве 'предварительно напряженных железобетонных сооружений. Изучение европейских способов .показало, что они неприменимы для американских условий изза различной оплаты труда и стоимости материалов. Поэтому насущной задачей было снижение доли заработной платы в стоимости предварительно напряженных конструкций [117].
 В США для арматуры были применены пряди из стальных проволок, оцинкованных способом гальванизации; такая проволока, овитая в пряди, в течение многих лет применяется для висячих мостов. Каждая прядь, свитая машиной, состоит из 7 или более проволок, подвергнутых предварительной вытяжке силой, превышающей эксплуатационную нагрузку. Концы арматуры для анкеровки снабжены цилиндрическими толстостенными короткими трубчатыми элементами с резьбой для привертывания натяжных домкратов и анкерующей гайки (так называемые тянутые гильзы — «trulocks»). Эта анкерные устройства трех типов сконструированы для прядей различных толщин (рис. 123). Во избежание их сцепления с бетоном они снабжены оболочкой из бумаги или ткани, а проникновению бетона в металлическую трубку, заключающую в себе анкерное устройство, препятствует пробка из бумаги, ткани или другого подобного материала. Так как анкерные устройства не бетонируются, то в лн>бой момент можно контролировать напряжение в арматуре и ее дополнительное натяжение.
 В 1948 г. по способу фирмы Рёблинг была выполнена проезжая часть висячего пешеходного моста через р. Делавэр. Стержни напряженной арматуры 01,2,7 мм были уложены в оболочки из картона. Резьбы но концам арматуры накатаны, этим не теряется площадь сечения. Плита проезжей части — сборная из 200 отдельных деталей, каждая длиной 2,63 м и шириной 1,22 м. Отдельные детали изготовлялись в заводских условиях, перевозились на место и там монтировались. После п/ротаскивания продольной арматуры, состоящей из тросов толщиной 16 мм, швы между отдельными деталями замоноличивались раствором и пряди натягивались.
 Испытания прочности на сжатие плит толщиной 3,8 см показали, что только при нагрузке в 11 г происходит разрушение плиты на участке диаметром 15 см. У висячего автодорожного моста через Рио Паз между Гватемалой и Сальвадором плита проезжей части состоит из 224 пустотелых предварительно напряженных сборных железобетонных деталей длиной 6,60 м, шириной 53 см и высотой
 №

30 см. Детали в виде балок снабжены радом поперечных ребер жесткости, которые одновременно, через промежуточные чугунные опорные седла, служат опорами для арматуры натяжения пэраболичсского очертания, состоящего из шестнадцати миллиметровых проволочных стальных прядей. В продольном направлении проезжая
 Рис. 12Э. Анкерные приспособления .фирмы Джон А. Рёблинг
 часть предварительно напряжена посредством 8 прядей диаметром 32 мм, равномерно распределенных над сечением моста.
 Мост наибольшей протяженности, предварительно напряженный по способу Рёблинг, построен близ Тринидада через р. Канзас. Мост имеет общую длину 116 м, средний пролет 63 м и два крайних пролета-консоли по 13,5 м. Арматура состоит из 112 гальванизированных прядей толщиной 25 мм, расположенных по параболе в соответствии с эпюрой-моментов, и протянута вверх через опоры.
 Чытыре особо тяжелых балки были выполнены при постройке гаража Баррит-Лик в Сан-Франциско. Форма и нагрузка этих балок показаны на рис. 124. Пряди балки С, чтобы воспрепятствовать сцеплению с бетоном, были смазаны и обернуты бумагой. Другие балки после смазки были заключены в секционные гибкие оболочки [118].
 Фирма П р и ст р е с д К о н кр и т (Prestressed Concrete-Corp.) в Канзас Сити разработала тип арматуры, которая имеет большое сходство со Швейцарской напряженной арматурой В. В. R. V. Арматура эта стала известной под названием арматурных пучков «strecson»; принцип ее устройства состоит в анкеровке стальных
 133

проволок с расплющенными концами в аикерующих деталях и пластинах для распределения давления, передающегося на бетон. Пучки «strecson» изготовляются заводским, способом и могут укладываться в конструкции на месте производства работ в совершенно готовом виде без дополнительных затрат труда.
 Каждый арматурный пучок «strecson» состоит из ряда стальных проволок, которые заанкерены своими расплющенными концами в цилиндрические детали, снабженные наружной резьбой, и имеет
 6)
 Ю 15
 20м
 =|
 7 зтаж
 б)
 балки
 Пролеты и нагрухи
 МОП7 10,3^^8,20 \
 -18,00
 ьгст $—1860 М
 F.af
 3W.7T tfSm
 7.*Иг\'П0маг-
 Поперечное сечение близ середины
 р—н
 .Vp
 р-ы
 ]Hf7
 Число прядей
 Сила натяжения, t
 14
 28
 1070
 2150
 28
 2150
 10 _
 765
 Сечение прядей см9
 123
 245
 245
 88
 Прочность
 бетона
 385 кг!сма через 28 дней, 420 кг/см^ при преднапряжении
 Рис. 124. Гараж Баррит-Лик в Сан-Франциско: а—план; б—разрез по А—А; в—нагрузка и поперечные сечения пяти предварительно напряженных железобетонных балок
 оболочку, препятствующую сцеплению пучка с бетоном (рис. 125). Проволоки диаметром 6 мм обладают прочностью около
 17 ООО кг/см2. Они нарезаются на станке на точно заданные по длине отрезки.
 Для передачи на бетон сил, востри ни,маемых проволоками /, служат пластины 2, распределяющие давление и имеющие соответ¬
 134

ствующее число отверстий для протягивания через них проволок. Проволоки проходят через анкерные детали 3, снабженные соответствующими отверстиями и наружной резьбой для навертывания домкрата. Если пучки подвергаются натяжению только с одного конца, то проволоки удерживаются в распределительной пластине без применения в этом случае анкерной детали. После заводки проволок в распределительную пластину и анкерную деталь их концы расплющиваются. Затем пучки, аакрепленные в распределительных пластинах, расправляются на стенде.
 Чтобы (воспрепятствовать сцеплению проволок с бетоном, они покрываются мастикой или размещаются в гибких трубках. Мастика наносится на расправленный пучок, так как при этом наиболее
 з 2 г , 2
 6)
 Рис. 125. Пучок напряженной арматуры: а—собранные в пучок проволоки с высаженными головками; б—натягивание проволок; в—покрытие защитной и скользящей оболочкой; г—укладка пучков; д—натяжение пучков (вверху—перед натяжением; нижепосле установки подкладки; еще ниже — домкраты удалены, концы проволок с анкерной головкой забетонированы); е—готовый к отправке пучок, свернутый в кольцо
 просто можно контролировать качество покрытия проволок мастикой. Для защиты слоя мастики пучок обертывается двойным слоем ткани. Если применяются гибкие трубки^ то отдельные их патрубки и конические концевые отрезки надеваются .на проволоки перед за¬
 135

водкой их в распределительные пластины -и анкерные детали. Отрезки трубок, включая и концевые, сваривают (или соединяют пайкой) после расправления пучков. После окончания перечисленных операций арматура гогюва для укладки в конструкцию, и ее сматывают в бухты 0 1,8 м для отправки на место работ.
 На месте производства работ бухты разматывают и арматура укладывается в опалубку в обычном порядке. После бетонирования
 Рис. 126. Изготовление железобетонных балок с напряженной арматурой путем ее намотки
 и твердения бетона пучки подвергаются натяжению. При использовании гибких трубок в качестве защиты от сцепления в оставшееся свободное пространство нагнетается цементный раствор.
 Фирма Пристресд Конкрит занимается только изготовлением арматуры. Укладка ее, /натяжение и прочие операции выполняются строительной организацией на месте -производства работ.
 Первым построенным предварительно напряженным железобетонным мостом, в конструкциях которого применены пучки «strecson», был мост Арройо-Секо.
 Позднее такие арматурные пучки применялись для несущих балок здания большого универсального магазина в Лонг Биче.
 Фирма «Preload Company, Jnc.» в Нью-Йорке разработала несколько способов изготовления предварительно напряженных железобетонных балок. В качестве напряженной арматуры применяется проволока. Балка обматывается напряженной проволокой, так же как при изготовлении предварительно напряженных резервуаров. Основное отличие этих способов заключается в том, что определенное число- холоднотянутых, высокоуглеродистых проволок наматывается под натяжением по периметтру боковых и торцовых стенок балки с уже отвердевшим бетоном и эта проволочная обмотка соединяется с балкой путем нанесения защитного слоя торкретбетона.
 Один из вариантов этого способа заключается в том, что сборные железобетонные балки прикрепляются к горизонтальной плите, кого

торая вращается со скоростью от 5 до 10 оборотов в минуту (рис. 126). Наматываемая стальная проволока крепится с помощью штыря в любой точке балки и при вращении плиты сматывается с бухты; требуемое натяжение сообщается стальной проволоке зажимным приспособлением, включенным между проволокой бухтой и балкой (рис. 127). Способ пригоден для изготовления балок длиной до 17 м.
 Балки длиной свыше 17 м укладываются непосредственно на место и проволока, закрепленная на балке одним своим концом, наматывается на продольные и торцовые ее поверхности с помощью самоходной вагонетки, совершающей движения вокруг балки.
 Скорость движения вагонетки примерно та же, что и у вращающейся плиты. Этот вариант проще, чем предыдущий, так как отпадает необходимость перемещать и вращать тяжелую железобетонную балку. Вагонетка для наматывания проволоки может также использоваться при изготовлении балок меньших размеров. Она обладает еще и тем преимуществом, что может легко и быстро перебрасываться с одного объекта на другой.
 Кроме этого, для балок больших пролетов, изготовляемых на месте работ, можно использовать самоходное приспособление, которое движется взад и вперед по самой балке и одновременно наматывает и натягивает арматурную проволоку по контуру продольных и торцовых сторон балки.
 В Южной Америке, согласно обзору 3. Франжетич (Z. Franjetic) [119], предварительно напряженный железобетон получил значительное распространение благодаря тому, что там имеется цементная промышленность, но не развита черная металлургия; это создает особую заинтересованность в экономии стали, которая может быть получена путем применения предварительно напряженного железобетона вместо обычных железобетонных и стальных конструкций. Там уже создан ряд заводов сборных предварительно напряженных деталей и проектируются новые. Однако собственных способов предварительного натяжения нет; работы в основном производятся способом Фрейссине, Маньел ь—Б латона, Хойер а и др. Плиты, детали перекрытий и балки изготовляются также по швейцарскому способу В. В. R. V.

6. ВЛИЯНИЕ СИЛ ТРЕНИЯ
 ПРИ КРИВОЛИНЕЙНОЙ АРМАТУРЕ
 Как уже упоминалось, Леонгардт предложил для снижения сил трения, возникающих между арматурой и трубчатой оболочкой или стенкой канала, укладывать в этих местах арматуру на твердые гладкие металлические подкладки.
 В другом случае [92] было предложено при наличии изогнутых элементов арматуры подвергать их сперва избыточному натяжению
 Рис. 128. Неразрезная балка с основной системой арматуры, соответствующей
 эпюре моментов
 для преодоления возникающих сил трения, а затем опускать это натяжение до требуемого уровня.
 Госс л а р (Gosslar) [120] полагает, что величину потерь от трения большей частью трудно определить. Особенно 'неблагоприятно это сказывается при многопролетньгх неразреэных балках, натяжение арматуры которых может производиться только с обоих ее кондов. Во избежание потерь на трение (в подобных конструкциях Г ос с л а р предлагает располагать элементы арматуры так, чтобы они проходили прямолинейно или лишь с очень небольшой изогнутостью через всю несущую конструкцию и чтобы последней была придана форма, при которой основная система соответствовала бы эпюре моментов. Получающиеся при этом выемки в балке над опорами могут быть заполнены легким бетоном (рис. 128).
 Учитывая существенное значение потери предварительного напряжения вследствие трения в криволинейных элементах арматуры, С вида (Swida) [1.21] исследовал влияние сил трения на напряжение в арматур* и на распределение боковою давления при предварительном напряжении без сцепления арматуры с бетоном или с
 138

последующим сцеплением. Он показал на оонове расчета, что потеря напряжения вследствие трения не зависит от очертания криволинейного элемента, а определяется только величиной угла изгиба и коэффициентом трения (л.
 Ц ерн a (Zerna) [122, 267} предлагает для 'погашения потерь от трения при натяжении арматуры в железобетонных элементах между главной арматурой и стенками канала помещать скользящий вспомогательный арматурный элемент, который при натяжении арматуры стремится переместиться в направлении, противоположном направлению натяжения. Рис.
 129 поясняет этот способ. В канале 2 расположен элемент арматуры /, состоящий из пучка стальных проволок. Между арматурным пучком и верхней частью канала закладывается —
 вспомогательный элемент 3, КО- Рис. 129. Железобетонная балка со торый может СОСТОЯТЬ ИЗ не- вспомогательным элементом для скольких проволок ИЛИ же ИЗ погашения потерь от трения
 одной стальной полосы. Напрягаемая арматура заанкерена у одного конца 5 конструкции, а с другого конца 4 подвергается натяжению по направлению стрелки А. При натяжении на поверхности соприкасания между арматурным пучком и вспомогательным элементом образуются силы трения, в результате действия которых происходит потеря напряжения. Бели теперь вспомогательный элемент подвергать натяжению в направлении стрелки В до его скольжения, то между арматурой и вспомогательным элементом возникают силы трения, которые действуют на нее в направлении стрелки В и погашают силы трения, образующиеся при натяжении. Силы трения, возникающие при натяжении вспомогательного элемента, равны силам трения, вызываемым натяжением арматуры. Так как при натяжении вспомогательного элемента арматура удлиняется за счет силы трения, то и анкеры соответственным образом должны быть переставлены.
 Дерн а считает, что благодаря применению этого способа силы трения в канале совершенно утрачивают свое значение, так как они автоматически погашаются, как только вспомогательный элемент (который после натяжения арматуры извлекается и может быть повторно использован) начнет скользить.
 На этот способ .погашения сил трения Церн-а сделал патентную заявку.

7. ОСОБЫЕ СЛУЧАИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ АРМАТУРЫ ИЛИ БЕТОНА
 Как правило, натяжение арматуры производится гидравлическими механизмами (домкратами). Более подробное описание натяжных устройств здесь не приводится, так как оановые сведения об их конструкциях и принципах действия были даны при описании отдельных способов напряженного армирования. Настоящий же раздел .посвящен некоторым способам предварительного напряжения, не имеющим широкого распространения.
 7—1. ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ ЗА СЧЕТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОБСТВЕННОГО ВЕСА
 Вое разработанные способы, направленные на (предотвращение трещинообразования, обусловленного усадкой, ползучестью и малой прочностью бетона на растяжение, основаны на том, что сопротивление растягивающим усилиям стальной арматуры железобетонных конструкций больше, чём бетона. У растянутых железобетонных элементов трещины не образуются только в том случае, если арматура доведена до определенной степени напряжения до бетонирования.
 Среди способов предварительного напряжения железобетонных конструкций особого внимания заслуживает метод напряжения арматуры под действием €е собственного веса, т. е. без применения внешних сил или других искусственных средств. Еще в 1914 г. Шпангенберг (Sjpangenberg) указал на то, что при бетонировании моста или перекрытия небольшого пролета с жесткой арматурой последняя под действием веса подвешенной к ней опалубки принимает соответственное очертание и испытывает предварительное напряжение. По предложению Лабе с a (Labes), для предварительного напряжения к стальным балкам, несущим опалубку и одновременно образующим арматуру, прикрепляются ‘приспособления в виде рычагов, которые вызывают их искусственное предварительное напряжение.
 В 1918 г. Маутнер (Mautner) предложил изготовлять железобетонные балки, армированные стальной висячей конструкцией;
 140

при этом сперва монтируется конструкция, а затем бетонируется сама балка, которая после твердения бетона приводится в горизонтальное положение или немного выгибается вверх с помощью домкратов, опирающихся на нижний несущий пояс; затем шпренгельная конструкция соединяется с нижним несущим поясом.
 Для предотвращения обра^щния и устранения имеющихся трещин © несущих железобетонных конструкциях Вивинтини (Visintini) рекомендовал подвергать их арматуру максимальной нагрузке, а затем ее бетонировать.
 Большое практическое значение имели предложения Ф и н с т е рВ'ал ьдер а, сделанные им в 1936 г. Они сводились к тому, чтобы при изготовлении железобетонных балок, особенно балок железобетонных мостов, добиться увеличения их пролетов при одновременном’снижении веоа конструкции. Предложенная им конструкция представлена на рис. 130 в виде балки на двух опорах, разделенной
 Рис. 130. Балка с затяжкой конструкции Финстервальдера
 в середине пролета на две части, которые соединены между собой шарниром. Работа балки, как единой несущей конструкции, обеспечивается затяжкой У, расположенной под сжатой зоной проезжей части, ттреймущественно в пределах строительной высоты; затяжка 1 заанкерена -на опорах 2 и 3 п сжатой зоне балки. Затяжка опирается на поперечные балки проезжей части через промежуточные катми 5 или качающиеся опоры. Благодаря наличию шарнира 4 сама балка (без затяжки) не в состоянии воспринимать нагрузку; эту роль как бы принимает на себя затяжка, работающая совместно со сжатой зоной балки. Балке на ее середине около шарнира 4 придается подъем, и после распалубливания она автоматически напрягается. Величина напряжения не постоянна и сообразуется с действием различной подвижной нагрузки.
 Дальнейшие исследования показали, что по этому способу могут быть изготовлены конструкции с большими пролетами в виде неразрезных балок на нескольких, преимущественно четырех опорах Средняя часть такой конструкции аналогична указанной выше, а крайние пролеты отделены огг средней части швами и соединены с ней на опорах шарнирами. Кроме того, все части балки связаны и объединены сквозной затяжкой. На рис. 131 показан продольный разрез трехпролетной неразрезной железобетонной мостовой балки. Балка состоит из четырех частей: У, 2, 3 и 4. Крайние пролеты перекрыты двумя одинаковыми внешними балками 1 и 4, из которых каждая отделена сквозным швом от обеих частей средней балки 2
 141

и 3 и связана с ними над опорами 5 и 6 шарнирами. В свою очередь части средней балки 2 и 3 разделены швам и соединены шарниром. Затяжка 7 проходит по линии а—б, между обоими торцами балки.; в крайних балках У, 4 она проходит в соответствующих каналах, а в средней части балки—над катками или качающимися опорами.
 Рис. 101. Балка Гербера с затяжкой конструкции Финстервальдер а
 Финстервальдер применил способ автомэтического предварительного напряжения арматуры с последующим ее бетонированием и для решетчатых ферм [127, 128}.
 По расчетной схеме такой фермы, ее стержни должны испытывать только центральные растягивающие и сжимающие напряжения. Эти требования, обязательные для всякой фермы, применительно к железобетонным фермам приводят к непропорциональным размерам конструкции, которые неприемлемы и с экономической точки зрения. Из-за малой 'прочности бетона на растяжение железобетонные стержни не обладают гибкостью обычных стальных стержней, что не дает возможности активно сопротивляться возникающим побочным местным напряжениям. Кроме того, узлы ферм из обычного железобетона не могут воспринимать скачкообразные переменные усилия, так как они передаются стальным стержням не мгновенно и не непосредственно, а лишь через бетон, с которым они связаны в узлах на определенной длине. Кроме того, в железобетонных фермах затруднена анкеровка стальных стержней.
 Задача, следовательно, состояла в том, чтобы найти «способ изготовления железобетонных ферм, который давал бы возможность полностью использовать железобетон для восприятия усилий, возникающих как в сжатых, так и в растянутых стержнях, и получить несущую конструкцию, равнопрочную в статическом отношении стальной конструкции, но благодаря применяемому материалу экономически более выгодную.
 Эту задачу Финстервальдер разрешил следующим образом. При изготовлении железобетонной фермы с обыкновенной арматурой, состоящей из сжатых и растянутых стержней, сперва бетонируются сжатые стержни, а в результате расиалубливания подвергаются напряжению растянутые стержни, которые затем бетонируются. Следовательно, пояса фермы и сжатые стержни изготовляются способом, обычным для железобетонных изделий, а растянутые стержни — как стальные конструкции; разница заключается только в том, что в качестве арматуры (применяются пучки стальных стержней крупных диаметров. Растянутые стержни анкеруются в узлах с помощью анкерных пластин; следует заметить, что узлы между ан¬
 142

керными пластинами бетонируются одновременно со сжатыми стержнями, так что бетон узлов, расположенный между анкерными пластинами, обжимается.
 Так как растянутые стержни имеют гибкую арматуру, то они могут считаться шарнирно сопряженными в узлах. Сжатые стержни рассматриваются как гибкие стойки рамной системы. В связи с этим возникающие дополнительные местные напряжения значительно уменьшаются и полностью используется сопротивляемость бетона на сжатие. Благодаря тому что стальные стержни подвергаются предварительному удлинению, применение высокопрочных сталей экономически оправдывается. Кроме этого, устраняются недопустимые растягивающие напряжения, а следовательно, и трещинообразование в бетоне. Анкеровкой стальных стержней в узлах при помощи пластин достигается концентрация арцщрр* на малой площади, несмотря на то, что применяются сравШшшо толстые стальные стержни.
 На рис. 132 приведена схема железобетонной фермы и конструкция ее узлов, разработанная по предложению Финстервалfaдер а.
 Железобетонная ферма изготовляется в следующей последовательности. Внаяал-е в обычном порядке устраивается опалубка; затем в ней укладывается обыкновенная арматура, состоящая из растянутых и сжатых стержней и хомутов; К концам стальных стержней в раскосах и нижнем поясе приварены утолщенные отрезки стальной арматуры) с винтовой резьбой, к которым при помощи гаек крепятся анкерные пластины растянутых стержней. Изготовленная на стороне гнутая арматура должна иметь точные размеры и укладываться таким образом, чтобы оси стержней фермы пересекались в заданной точке. После укладки всей арматуры и устройства анкеровок бетонируются стержни фермы и узлы, работающие на сжатие. После схватывания и твердения бетона балка распалубливается, вследствие чего растянутые стержни подвергаются напряжению. Одновременно подвергается сжатию бетон, находящийся между анкерными пластинами. Несмотря на относительно большую насыщенность арматурой, узлы хорошо поддаются бетонированию, так как между отдельными стальными стержнями имеются достаточные промежутки для заполнения их бетонной смесью. По этой системе в предвоенные годы и во время войны выполнены многочисленные несущие конструкции, в частности, балки для ангаров.
 В! фермах системы Финстервальдера предварительно на прягается не бетон, а только арматура. Арматура растянутых стержней может удлиняться при раслалубливании конструкции перед их бетонированием под действием нагрузки от собственного веса всей фермы. При последующем бетонировании растянутых стержней бетон воспринимает только незначительные растягивающие напряжения от эксплуатационной нагрузки и своего собственною веса, которые в сумме находятся в допустимых границах. Но и эти напряжения могут быть существенно снижены или совсем устранены, если перед бетонированием растянутых стержней ферму предварительно
 143.

144
 ft) Узел I П
 Рис. 132. Железобетонная ферма с предварительно напряженной арматурой за счет собственного веса: а—продольный разрез; б—конструкция узлов

нагрузить. В этом случае, «после снятия предварительной нагрузки, бетон растянутых стержней претерпевает предварительное напряжение сжатия, вызванное стремлением растянутой армалуры сократить свою длину.
 7—2. НАТЯЖЕНИЕ АРМАТУРЫ ПУТЕМ ЕЕ НАГРЕВА
 Все приспособления и механизмы, применяющиеся для натяжения арматуры железобетонных деталей, как правило, отличаются большей или меньшей сложностью ттри изготовлении и пользовании ими, кроме того, они дороги. Поэтому О. Вильгельми (О. Wilhelmi) [129] пришел к мысли использовать для натяжения арматуры физическое свойство расширения или удлинения любого тела при его нагреве и предложил применять в качестве арматуры для железобетонных изделий металлические трубы, в которые оу начала бетонирования и вплоть до полного твердения бетона вводится теплоноситель. Таким теплоносителем может быть пар, горячий воздух, горячая вода, электрический ток или другие способы нагрева. Заданные сжимающие напряжения в 'бетоне могут быть получены за счет такого количества тепла, которое при понижении до нормальной наружной температуры вызывает укорочение ранее нагретой стальной арматуры на определенную величину. При этом соответствующий расчет производится на основе законов физики и сопротивления материалов с учетом величины внешней нагрузки, допускаемых напряжений и действующего сцепления между сталью и бетоном.
 Согласно заявленному в 1937 г. патенту на новый способ натяжения арматуры железобетонных деталей, последняя покрывается слоем вещества, которое при нормальной температуре находится в твердом состоянии и прочно связано как с бетоном, так и ,со сталью; при нагреве стальной арматуры для ее натяжения это вещество становится мягким и допускает удлинение арматуры. Оболочка может состоять из свинца, сплавов свинца, олова, висмута, твердого битума, искусственной смолы, серы и т. д. Используемое вещество в нормальном состоянии должно обладать такой твердостью и такой степенью оцепления с бетоном и арматурой, чтобы оно было в состоянии передавать бетону напряжение, воспринимаемое арматурой. Температура плавления вещества покрытия должна находиться между 100 и 300°. На рис. 133 (показан продольный 1разрез детали 1 с арматурой 2, покрытой слоем вещества оболочки 3. На концы 4 и 5 арматуры насажены анкерны;е пластины 6 и 7, у одной из которых имеется открытое отверстие 8, через которое может вытекать излишний объем вещества оболочки 3, получающейся при нагревании стальной арматуры. Нагрев арматуры происходит электрическим током, который пропускается через клеммы 9 и 10. После достаточного удлинения арматуры анкерные пластины плотно прижимаются к телу бетона и зажимаются винтами 11. После выключения электрического ^ тока, охлаждения арматуры и застывания массы оболочки клеммы
 10 Г. Мёлль
 145

электропроводки и анкерные пластины снимаются, а арматурные стержни .отрезаются заподлицо с торцами бетона. Нагретая до 100° стальная арматура после охлаждения укорачивается примерно на
 Рис. 133. Натяжение арматуры путем ее нагрева
 1,2%. При модуле упругости 2 100 000 кг/см2 это соответствует (напряжению растяжения в 2—1,2 = 2520 кг/см2.
 7—3. ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ БЕТОНА ЗА СЧЕТ РАСШИРЯЮЩЕГОСЯ ЦЕМЕНТА
 Особенно интересным, «о -практически еще мало использованным способом предварительного напряжения железобетонных строительных деталей является применение расширяющегося цемента при приготовлении бетона1.
 Первое предложение о создании предварительных напряжений в железобетонных деталях путем использования особых бетонных смесей исходит, по-видимому, от Кёнена [13}. Кёнен применял не расширяющийся при схватывании бетон, а два вида бетонов, обладающих различной степенью усадки. В 1921 г. в Германии был заявлен патент на изобретение (131}, в описательной части которого высказано смелое утверждение, что путь, которым шли для создания предварительных (напряжений в железобетонных деталях и который заключался в механическом натяжении стальной арматуры, был в то время практически и экономически невыполним, а для неразрезной конструкции, перекрывающей несколько пролетов, технически невозможен, так как для этой цели требовались очень большие силы натяжения.
 Задачей упомянутого.изобретения являлось получение начального напряжения сжатия в растянутой зоне железобетонных деталей, при котором в армированном бетонном теле изменяется объем бетона. Благодаря этому напрягается растянутая арматура и вызываются внутренние напряжения в растянутой зоне, которые противодействуют напряжениям, возникающим от внешних сил, и полностью или частично их снимают. Эти воздействия достигаются тем, что при приготовлении бетонных смесей используются гидравлические
 1 В. В. Михайлов. Самонапряженный бетон. Научное сообщение (ЦНИПС), Госстройиздат, 1956 г. Прим. ред.
 146

вяжущие вещества, расширяющиеся в #ро«еосе твердения. Расширение вяжущих вещесгв может быть ’Э&р&неё.определено путем из* менения добавок, в соответствии с<5 ^ФТНЧ^ОКИми и практическими требованиями. Прочность бетона при вршцрриа вяжущих материалов не .нарушается. Добавками, придающими цементу упомянутые
 Рис. 134. График расширения пробных образцов цемента: /—выдержка расширяющегося цемента в ьоде; 2—выдержка безусадочного цемента в воде; 3—выдержка портландцемента на воздухе
 свойства, являются соединения бария и стронция. Могут Применяться также сульфаты, которые образуют со строительными материалами труднорастворимые или нерастворимые соединения.
 Во Франции в результате многолетней работы П е р э (Ретё) в сотрудничестве с инженером Л о с с ь е (Lossier) и фирмой Поллье иШансон (Polliet et Chansson) были разработаны расширяющиеся цементы [132]. Эти цементы состоят из смеси трех компонентов:
 1) портландцемента, образующего основу расширяющегося цемента;
 2) цемента, содержащего сернокислый алюминий, который обусловливает расширение;
 3) стабилизующего элемента, т. е. вещества, останавливающего к определенному моменту расширение и поглощающего сульфат кальция; он состоит из доменных шлаков.
 Дозировка этих трех составных частей позволяет регулировать с большой точностью степень и длительность расширения цемента и изменение объема бетона. JI о с с ь е различает:
 1) безусадочные цементы, с расширением от 2 до 3 мм/м, которые только выравнивают усадки во время схватывания;
 2) слабо расширяющиеся цементы, с расширением от бДО 6 мм!м.
 3) среднерасширяющиеся цементы, с расширением от 8 до 10 мм/м;
 4) сильно расширяющиеся цементы, с расширением от 12 до 50 мм/м.
 10*
 147

Эти показатели получены в результате многолетних лабораторных опытов и на моделях. Очень важно, чтобы процесс расширения Происходил во влажной среде.
 Графики на рисунках 134 и Ш5 показывают степень расширения й прочность образцов цемента. Время отложено на оси абсцисс в логарифмическом масштабе.
 яг/мс2*
 700
 600
 1
 500
 I
 Ш
 §
 1
 300
 1
 zoo
 $
 too
 и 1—
 f./
 г /
 /к/ /yj/
 ’ 5 /
 $655 ?590
 Рис. 135. График прочности на сжатие: 1—расширяющийся цемент; 2—безусадочный цемент; 3— портландцемент
 Лоссье провел детальные испытания моделей дорожных
 потфытйй; {шодов, призм и т. ст. Он испытывал, нагтример, арку с за-
 ‘ тяжкой, представленную на рис.
 136. Арка выполнена из бетона на обыкновенном портландцементе и только в замке имеет блок длиной 50 см из бетона на расширяющемся цементе. После схватывания цемента происходило самораспапубливание арки. Через 10 дней удлинение в центре арки достигло максимальной величины 4,2 мм. Относительное удлинение замкового камня составило около
 5 мм!м. Особенно интересны опыты, проведенные над элементом перекрытия с арматурой Кристина (Christm) рис. 137. Перекрытие Кристина состоит из стальных балок таврового сечения с арматурой периодического профиля в ребре, имеющей целью повысить сцепление стали с бетоном. Слой бетона может покрывать балку целиком или только в ее верхней части. Если бетон приго¬
 7 8 9 10 11 12 ДНи
 Рис. 136. Арка с затяжкой из обыкновенного бетона с замковым блоком из бетона на расширяющемся цементе: а—продольный разрез арки и деформация ее под действием замкового камня из бетона на расширяющемся цементе; б—диаграмма расширения
 14 а

товляется с расширяющимся цементом, то деформация плиты пере» крытая под его влиянием вызывает прогиб балки вверх так, что свое нормальное положение она принимает только над нагрузкой. На рис. 138 показано испытание под нагрузкой ребристой плиты перекрытия Кристина пролетом 3,50 м и шириной 1 м. Арматура состояла из двух тавровых стальных балок высотой 130 мм. Бетой плиты толщиной 4 см был приготовлен на расширяющемся цементе. Одна из балок бетонировалась полностью, а другая—только на толщину 5 см в пределах бетонной плиты.
 Одна из балок была бетонирована полностью, а другая — только на
 5 см бетонной плиты.
 Изучение графической записи процесса деформации (прогиба) показало следующее. Через 24 часа после бетонирования перекрытие, в результате изгиба его вверх на величину 2 мм, автоматически распалубилось. На пятый день этот прогиб кверху достиг своего максимума. В течение двух последующих месяцев прогибы оставались почти постоянными.
 Затем была приложена нагрузка. Под нагрузкой 3 652 кг, что соответствовало 1040 кг/м2, плита перекрытия вйовь заняла свое первоначальное положение. Под нагрузкой 8000 кг линия прогибов показала изменение напряжения; это является показателем того, что напряжение в арматуре достигло величины, превышающей предел упругости. Под нагрузкой 9 026 кг, соответствовавшей напряжению в стали 5 000 кг/см2, плита перекрытия достигла про* гиба в 250 мм, который через 16 часов повысился до 253 мм. После разгрузки плиты перекрытия прогиб сократился на 30 мм, т. е. до 223 мм.
 Таким образом, предварительное напряжение стальных балок достигалось только за счет расширяющегося бетона.
 Дальнейшие интересные опыты были проведены над плитными перекрытиями.
 Несколько позднее JI о с с ь е сделал сообщение о практическом применении расширяющегося цемента при постройке «©большого железнодорожного моста пролетом 2,60 м и автодорожного моста пролетом б м, а также о проведанных опытах с трубчатыми конструкциями и о применении (расширяющегося цемента при усилении подпорной стены в Лилле. Последнее иллюстрировало возможность использования расширяющегося цемента для предупреждения деформации стены ири подведении под нее новых фундаментов.
 Предметом швейцарского патента Лоссье [139] является изготовление составной предварительно напряженной балки (рис. 139), состоящей из двух частей 1 и 2 и проходящей через них напряженной арматуры 3. Арматура расположена в каналах 4, в которые после натяжения ее (под действием расширяющегося цемента) нагнетается раствор. Между обеими частями балки имеется шов 5, который заполняется бетоном, приготовленным на расширяющемся цементе,
 Г49
 Рис. 137. Поперечное сечение элемента перекрытия с арматурой Кристин а

б)
 9076кг
 Рис. 138. Испытание ребристой плиты перекрытия Кристин а: а—поперечное сечение; б—прогиб плиты в ненагруженном состоянии вследствие действия бетона на расширяющемся цементе; в—нагрузка пл^ы; г—кривая процесса деформации (прогибов)
 / 5 2
 Рис. 139. Составная балка из двух частей, шов между которыми заполнен бетоном на расширяющемся цементе
 150

распирающим обе части балки и напрягающим таким образом арматуру.
 Во французском патенте.[134} Лоссье предлагает комбинированный способ предварительного напряжения балок путем применения внешних иатяжиых средств я расширяющегося цемента. В этом случае для напряжения арматуры служат натяжные устройства, а расширяющийся цемент в сочетании с жесткой замкнутой опалубкой используется для дополнительного обжатия бетона.
 В заключение следует отметить еще один пример применения расширяющегося цемента для предварительного обжатия бетона [135]. В Юго-западной части Франции, близ Сен-Жюльена, во время постройки железобетонного арочного моста (рис. 140), произошла деформация пустотелой арки, вызванная осадкой стойки кружала арки. Мост имел пролет порядка 100 м, подъем арки 1/10 I и ширину 6,30 м. Высота пустотелой арки в замке—1,50 м ив пятах—2,30 м. Стенки арки, состоящей из трех ячеек, были толщиной 25 см. Осадка стойки кружала во время бетонирования арки в дощатой опалубке привела к ее скручиванию и, как следствие этого, у левой опоры арки появились трещины шириной до 2 мм.
 В результате упругою сжатия кружала часть веса арки была передана на опоры. Таким образом, левая часть арки стала опираться н 1 левую опару только через нижнюю стенку пустотелой арки, так как верхняя ее стенка была разбита трещиной.
 Для направления повреждений было решено воспользоваться предложением Л о с с ь е и применить расширяющийся цемент. В отличие от обычного способа крепления и распирания арки при помощи гидравлических домкратов использование (расширяющегося цемента дало возможность создать клиновой бетонный блок, .которым можно было равномерно распределить давление на всю площадь поперечного сечения арки.
 Для этого был удален бетон верхней части арочной плиты на всю ширину арки на длину 50 см. Это отверстие было заполнено бетоном, содержавшим 450 кг цемента на 1 мг бетона; цемент обладал свойством свободного расширения в пределах от 12 до 15 мм/м. По периметру вновь уложенного слоя бетона была устроена перемычка из цементного раствора, все пространство заливалось водой, под кото-: рой бетон выдерживался в теченце 12 дней. Кроме того, были пробурены многочисленные отверстия, идущие внутрь бетона на глубину около 20 см, которые служили для того, чтобы вода могла проникать в тело бетона. Нарастание прочности бетона на расши-. ряющемся цементе исследовалось при помощи измерительных приборов, установленных в ряде мест арки.
 Испытания кубов уложенного бетона дали следующие результаты прочности: через 8 дней — от 187 до 310 кг/см2, через 28 дней — от 380 до 550 кг/см2, через 90 дней — от 488 до 512 кг/см2. Прочность бетона через 28 дней по проекту должна была составить 322 кг/см2. Спустя 13 дней после бетонирования было произведено раскружаливание.
 151

Рис. 140. Мост близ Сен-Жюльена: а—общий вид;
 б—арка моста на подмостях; в—трещины у левой опоры; г—план; д—разрез по А—В; 1—трещины;
 2—отверстия 0 30 мм\ 5-гбетон на расширяющемся цементе

На 3-м международном конгрессе по мостостроению и строительным конструкциям в 1948 г. в Льеже Лоссье [136] выступил с докладам об опыте применения расширяющихся цементов и достигаемом при этом предварительном самоиаиряжении бетона, а также о дальнейших возможностях использавагаия 'бетона йа расширяющемся цементе для набивных свай.
 Расширяющиеся цементы и 'их влияние на (развитие предварительно «апряженнаго железобетона вое еще являются предметом детального изучения. Ставится задача улучшить свойства расширяющихся цементов, методов их испытания и практического применения.
 Цементы, облагающие 'невысокой степенью расширения, применяются для компенсации усадки бетона, тогда как более сильно расширяющиеся цементы могут быть использованы в тех случаях, когда речь идет о предварительном напряжении бетона.

8. НАПРЯЖЕННАЯ АРМАТУРА
 8—1. СТАЛИ ДЛЯ НАПРЯЖЕННОГО АРМИРОВАНИЯ
 В р-азделе о раннем периоде развития предварительно напряженного железобетона уже указывалось, что попытки Дёринга, К ё н ен а и других 'исследователей осуществить идею предварительного напряжения конструкций не имели успеха, потому что они не подвергали арматуру достаточно высокому наггяжению, вернее, оии не располагали такой возможностью. В дальнейшем, одновременно с предварительно напряженным железобетоном, развивалось и производство отдельной арматурной стали, которая в настоящее время является специальной отраслью металлургической промышленности. Обычные стали из-за низкого их предела текучести оказались непригодными для предварительно 'напряженного железобетона.
 Енише (Janiscne) [137] был составлен обзор способов 'Производства работ, применяемых при предварительном напряжении железобетона, в котором в обобщенном виде приведены данные о степени предварительного .напряжения бетона, методах и условиях передачи напряжения на бетон. На основе анализа этих данных он сделал заключение о необходимых требованиях, которые должны быть предъявлены к напрягаемым сталям. Свои выводы о состоянии и поведении стали при натяжении Енише основывает также на исследованиях Р. С. Брауна (R. S. Brown). Согласно этим исследованиям, как летированные стали после их прокатки, так и термически улучшенные стали ведут себя при натяжении одинаково, но существенным образом отличаются от холоднотянутых механически упрочненных сталей.
 Рассматривая влияние упругих свойств стали, Енише подчеркивает, что для напрягаемой стали решающим является только упругое ее состояние, а не величина удлинения, получающаяся при предварительном напряжении. В работе приводятся подробные данные о стальной стержневой арматуре марок Сигма 58/85, 60/90 и 70/105, а также о стальной проволоке марок Сигма 70/105 и 145/165, изготовляемых металлургическим заводом Рейнгаузен. Из этих сталей за последние годы приобрела особое значение стержневая сталь марки St 60/90. Стержни из такой стали имеют резьбу, накатанную
 154

по концам; для стержней применяются анкеры, состоящие из пластин и гаек, навернутых на концы стержней. Потребовалось много испытаний и опытов, пока была найдена сталь, на которой было бы целесообразно применять накатную нарезку.
 Ш в и р (Schwier) [139] дал общий обзор и классификацию арматурных сталей, применяемых в настоящее время для предварительно напряженного железобетона. Основные требования, предъявляемые к напрягаемым сталям, заключаются в том, что они должны обладать высоким пределом прочности при натяжении и высоким пределом упругости, безусловной надежностью при отпуске предварительного напряжения (ползучесть стали), достаточной прочностью на излом и вязкостью (которая определяется числом изгибов стали в двух направлениях) и надежным сцеплением с бетоном. Следовательно, для оценки эффективности применения напрягаемых сталей требуются данные о пределе прочности при растяжении, пределе текучести, пределе упругости, пределе ползучести, модуле упругости, а также об относительном удлинении и относительном сужении при разрыве (в процентах).
 Учитывая современный уровень ТехйЩи щ>оизводства напрягаемых сталей, Ш в и р различает следующие четыре группы сталей:
 I. Горячекатаная прутковая сталь, или стальная проволока.
 II. Холоднокатаная или волоченая проволока.
 III. Термически улучшенная стальная проволока.
 IV. Крученые, спиральные, закрытые тросы, или пучки из параллельных проволок.
 К группе I относятся горячекатаные, слабо легированные стали в виде прутков диаметром до 32 мм или мотков. Применение таких сталей целесообразно и экономически оправдано тогда, когда для напрягаемых 'конструкций необходима арматура с увеличенными площадями поперечного сечения. Стальные проволоки группы II, вследствие их высокой прочности и других свойств, составляют в настоящее время основной сортамент напрягаемых сталей. Они поставляются в виде проволочных бухт и состоят из проволоки диаметром от 1,5 до 2,5 мм с пределом прочности при растяжении 250 кг/мм2. Их самозаанкерование происходит за счет сцепления с бетоном. При анкеровке проволок по концам конструкции они имеют диаметр от 5 до 8 мм и предел прочности при растяжении до 200 кг/мм2. Такие проволоки изготовляются и периодического профиля при анкеровке их за счет сцепления с поперечными сечениями в пределах от 2 до 4 мм2 и пределом прочности при растяжении 200 кг/мм2.
 У термически улучшенных стальных проволок группы III особенно ценятся высокие показатели удлинения и ползучести и способность к вытягиванию непосредственно при сматывании с бухт. Прочностные показателя термически улучшенных стальных проволок достигаются надлежащим подбором состава материала, закалкой и последующим отпуском.
 Обычно придерживаются прочностей не свыше 170 кг/см2; предпочтительны стали с пределом прочности от 150 до 170 кг/мм2.
 155

Ниже в таблице приведены технические показатели некоторых арматурных сталей, изготовляемых металлургическим заводом Рейнгаузен, на основании данных Ш в ир а [139],
 При сравнении показателей термически улучшенных проволок с показателями холоднотянутых и отпущенных стальных проволок Ш в и р приходит к заключению, что выпускаемая в настоящее время промышленностью холоднотянутая стальная проволока почти не отличается от термически улучшенной проволоки одинаковых марок стали. Оба эти сорта сталей очень устойчивы в отношении ползучести, однако при остаточных деформациях, например, при гнутье и окручивании, обнаруживают сильное снижение предела текучести и предела упругости.
 Сталь марки «Нептун» представляет собой стальную проволоку, изготовляемую фирмой Фельтен и Г ильо1м на металлургическом заводе «Карловерк» в Кёльне-Мюльгейме; проволока имеет прямоугольное поперечное сечение и после горячей прокатки и охлаждения подвергается кручению по [продольной оси. Путем волочения она может изготовляться минимальных размеров. Свойствами стали «Нептун» и хорошей прочностью сцепления обладает овальноребристая периодического профиля «Сигма-сталь» 8X2,8 мм металлургического завода Рейнгаузен. Бе предел прочности при растяжении составляет 165 кг!мм2.
 Приведенные в группе IV пряди нашли также широкое применение в качестве арматуры для предварительно напряженных железобетонных конструкций. Они изготовляются путем скручивания ограниченного числа проволок; спиральные тросы получаются из большего количества проволок, примерно, от 19 до 91 штук. У закрытых тросов наружный слой состоит из проволок зетового сечения, которые вписываются друг в друга и образуют замкнутую наружную поверхность троса. Пучки образуются из ряда параллельно расположенных прямых проволок.
 Пряди применяются при анкеровке сцеплением; спиральные и закрытые тросы, а также проволочные пучки применяются только при анкеровке по концам изделия.
 В своей работе [139] Ш в и р дал общие технологические показатели и свойства, характерные для напрягаемых сталей, применяемых в настоящее время, и, пользуясь рядом примеров, привел соответствующие цифровые материалы. Для точных суждений о выносливости стальных проволок в предварительно напряженном железобетоне еще нет достаточных данных.
 Федеральный институт по испытанию и исследованию материалов (Е М Р А) для промышленности и строительства в Цюрихе проводил систематические опыты над предварительно напряженным железобетоном без анкеровки арматуры по концам изделия при непосредственном ее забетонировании. Результаты этой работы опубликованы [140]. Исследования стальных проволок, изготовленных в Швейцарии и Швеции, показали, что как гладкие круглые и четырехгранные проволоки, так и круглые проволоки периодического профиля, а также проволоки, покрытые стальным набрызгом, и крученые
 156

Группа
 Обозначение
 марки
 Способ анкеровки
 Состояние
 1) Сигма 55/85 \
 2) Сигма 60/90 1
 Анкеровка по концам с накатанной резьбой, гайками и анкерными пластинами
 Катаная
 Катаная
 3) Сигма 70/85 J
 Катаная
 1) St 200
 Самозаанкерование за счет сцепления
 Тянутая
 2) St 170
 Анкеровка по концам
 Тянутая
 3) St 190
 Анкеровка по концам
 Тянутая
 4) St 180
 Анкеровка по концам
 Тянутая
 5) St 170
 Самозаанкерование за счет сцепления
 Тянутая периодического профиля
 1) 160
 Анкеровка по концам
 Термически улучшенная
 2) Нептун № 20
 Самозаанкеривание за счет сцепления
 Термически улучшенная
 3) Овальноребристая Сигма-сталь 1 периодического профиля
 Самозаанкеривание за счет сцепления
 Горячекатаная термически улучшенная
 i
 2
 (Я
 S
 С*
 Предел
 упругости
 а
 S
 X
 Н а
 и я
 2 ss
 5 S
 со
 3.
 8 в.
 а"з
 со со
 •я
 И
 О к
 еЛ
 0-2.
 о» О К
 S -
 *=(<N
 Q.O
 С о
 и
 &>i
 а в
 ч- а>
 8 К .
 о S (D
 £§3
 О
 §
 со
 и
 к
 а 5
 44
 52
 55
 85
 10
 50
 55
 57
 60
 90
 8
 55
 63
 67
 70
 105
 8
 65
 169
 178
 197
 206 .
 7,0
 145
 142
 148
 162
 177
 7,6
 125
 155
 162
 180
 191
 7,0
 138
 136
 144
 165
 180
 ь\
 125
 129
 140
 163
 176
 ||,8
 120
 136
 145
 150
 161
 7,1
 120
 129
 140
 147
 159
 7,1
 120
 165
 *в
 III
 10-20
 15-32
 8-12
 2,3
 5.0
 5.0
 7.0
 4.1
 5,0
 8X2,8
 21000
 21000 20 700 20900 19 000
 21000
 21000

проволочные пряди в одинаковой мере пригодны для изготовления предварительно напряженного железобетона. Исследования полосовой стали в качестве арматуры не производились. Высоким пределом прочности лри растяжении — 252 кг!мм2— обладала шведская профилированная проволока 0 2 мм. Было установлено, что профилирование поверхности стальной проволоки почти не нарушает прочности материала, но переходы профиля должны быть плавными, а сам профиль не слишком глубоким. Ослабление поперечного сечения не может превышать 10%.
 Испытания прочности сцепления показали, что гладкие круглые проволоки диаметром свыше 2 мм не следует применять при анкеровке путем сцепления. Проволока периодического профиля 0 3 — 4 мм показала наилучшие результаты, однако проволочные пряди и крученая четырехгранная проволока также пригодны. Прочность сцепления арматуры с бетоном зависит от прочности на сжатие и возраста бетона, от величины предварительного напряжения, диаметра арматуры и характера ее поверхности; так как возраст и прочность бетона определяют степень скольжения стальной арматуры при снятии натяжения, то не следует преждевременна снимать натяжение.
 В некоторых предварительно напряженных железобетонных мостах, построенных в 1952 г., армированных термически улучшенной стальной проволокой 05—6 мм, произошли разрывы ряда проволок вскоре после натяжения их до 9 ООО — 10 ООО кг/см2. Эти случаи послужили поводом для детальных исследований причины разрывов проволок. Шлифы стальной проволоки показали в наружной зоне наличие трещин и включений окислов. При продольных шлифах было обнаружено, что все трещины находились с одной стороны и простирались примерно до середины проволоки. Эти трещины возникли вследствие коррозии при напряженном состоянии, о чем в настоящее время существует единое мнение. Стальная проволока для транспортирования навивалась в бухты 0i,5O м, и на наружных зонах намотанной проволоки возникали растягивающие напряжения. Когда такая бухта укладывается на влажное основание, то появляется коррозия на наружной зоне, подверженной действию растягивающих напряжений. Для того, чтобы избежать трещин от коррозии при напряженном состоянии, независимо от способа хранения и складирования, стальные проволоки в настояш/jp, время поставляются исключительно в бухтах 0 1,80 м, снабженных водонепроницаемыми оболочками.
 Что касается формы поперечного сечения арматуры для предварительно напряженного железобетона, то необходимо упомянуть еще о некоторых запатентованных предложениях.
 В предварительно напряженном железобетоне прочность и монолитность конструкций зависят от величины силы сцепления между арматурой и бетоном. Для увеличения сцепления стальные проволоки обычно профилируются и скручиваются; практиковалось также свивание гладких или профилированных проволок. При изготовлении элементов, подвергаемых динамическим
 158

воздействиям, например, железобетонных шпал, арматура может быггь проложена в теле бетона путем вращения ее, подобно винту. Поэтому было предложено [141] окручивать или свивать арматуру, придавая винтообразную форму каждому ее элементу о отдельности, или в виде винта с переменным шагом, или же в виде чередующихся прямых или крученых участков. Такая арматура не может быть выдернута из тела бетона даже при отсутствии анкерующих устройств и при преодолении силы сцепления. На рис. 141 показаны крученые или витые элементы арматуры с переменным винто-
 а)
 б) 6) г)
 Рис. 141. Крученые или витые элементы напряженной арматуры с переменным шагом
 вым шагом. На рис. 141, а в равномерной последовательности чередуются один ^крученый и один некрученый отрезок проволоки. На рис. 141, б последовательно расположены участки с различными шагами спирали. На рис. 141, в проволока эллиптического сечения имеет различный винтовой шаг, а на рис. 141, г — две овитых проволоки с различным шагом.
 Арматура квадратного сечения применяется давно как для обычного, так и для предварительно напряженного железобетона, ее недостатком является, наличие острых углов, так как при действии растягивающих напряжений они способствуют образованию трещин в проволоке. Острые углы квадратной стали обусловливают также трещинообразование в бетоне. Одно из запатентованных предложений [142] предусматривает закругление краев крученого арматурного стержия по «ривой с радиусом 0,1—0,4 от стороны квадрата, рекомендуется радиус кривой 0,25 от стороны квадрата. Закругленные края не ослабляют прочности как самого стержня, так и окружающего его бетона.
 Другое предложение [143, 144] касается повышения способности сцепления с бетоном стальных полосок (лент) прямоугольного поперечного сечения. Это' может быть достигнуто устройством вмятин, насечек, утолщений на поверхности стальной ленты через одинаковые промежутки с одной или двух ее сторон. Эти мероприятия особенно целесообразны, когда арматура воспринимает местные повышенные напряжения, например, по концам железобетонных балок. Сталыная лента может профилироваться по всей длине. Действие профилирования может быть повышено путем винтообразно¬
 159

го закручивания ленты. Крученая лента имеет следующие преимущества: малую потерю напряжения, большую пружинящую способность, высокую упругость, приспособленную к свойствам бетона, сохранение высокой степени предварительного обжатия в отвердевшем бетоне.
 Повышение прочности сцепления арматуры! с бетоном является также основой другого предложения {145], предусматривающего сплетение между собой не менее трех стальных проволок и размещение на некотором расстоянии от них винтообразно закрученной стальной проволоки. Плетеная арматура изнза своего стремления к укорочению до первоначальной длины) вызывает значительные усилия в окружающем бетоне. Расположенная на некотором расстоянии от арматуры крученая стальная проволока воспринимает эти усилия и выравнивает их в окружающем -поперечном сечении бетона. Стальные проволоки (лучше в напряженном состоянии) могут также соединяться между собой точечной сваркой в узлах по продольной оси арматуры [146].
 Этим достигается то, что отдельные стальные проволоки не меняют своего положения в пределах всей сплетенной арматуры. Арматура становится жесткой, может сгибаться и разрезаться на части; при этом отдельные проволоки не смещаются относительно друг друга
 В одном из австрийских патентов [147] указывается, что оцепление арматуры и, в особенности, стальной проволоки с бетоном, можно улучшить путем обработки поверхностей сцепления специальными растворами, выделяющими плавиковую кислоту, в частности, водными растворами кремнефтористоводородной кислотй или ее солей. В результате реакции между плавиковой кислотой и содержащейся в бетоне известью наступает местное твердение слоя бетона, окружающего арматуру.
 При этом достигается прочная анкеровка стальной арматуры в бетоне. Прочность оцепления стальной проволоки с бетоном не ограничивается прочностью самого бетона. Удельная нагрузка в зоне перехода от отвердевшего слоя бетона к неотвердевшему (Меньше, чем у поверхности проволоки, так как поперечное сечение переходной зоны больше, чем у проволоки. Высокая прочность сцепления арматуры с бетоном в переходной зоне может быть объяснена следующим образом. Образовавшееся на поверхности сцепления арматуры кремнефтористоводородное железо в соприкосновении с содержащейся в бетоне известью дает не растворимые в воде фтористый кальций и кремиекислоту, которые тончайшим слоем забивают и закрывают поры бетона, окружающего арматуру, и создают ограниченный слой твердого бетона.
 Поверхность стальных проволок обрабатывается перед их использованием путем протягивания проволок через раствор. Раствор можно наносить и на уже уложенную перед бетонированием арматуру.
 В одном швейцарском патенте [148] содержится предложение повышать показатели стальной проволоки, применяемой для пред¬
 160

варительно напряженных конструкций, пу1Щч гофрировки на/пряженной проволоки \тю всей ее длине и отпуска её для повышения предела ползучести. Отпуск может производиться в воздушной, свинцовой или соляной ванне, при этом поверхность проволоки становится шероховатой. В опытном порядке была гофрирована напряженная до 20 ООО кг/см* стальная проволока 0 2,5 мм. Часть этой проволоки была отпущена при 200°, а другая часть не отпускалась. Обе части были забетонированы в образцы 0 90 мм и высотой 100 мм с предварительным натяжением их до 15 000 кг/см2. При выдергивании частей проволоки после 28 дней твердения бетона была установлена величина сцепления при неотпущенной проволоке от 200 до 230 кг, а при отпущенной проволоке — от 450 до 490 кг. Таким образом, прочность сцепления увеличилась более чем на 100%> за счет отпуска проволоки.
 Были также предложены конструкции железобетонных балок с напряженной арматурой из стальной проволочной сетки [149]. На рис. 142 показано поперечное сечение такой балки. Стальная проволочная сетка 5 состоит из двух частей 1 и 2, каждая из них от сжатой полки балки проходит через ее стенку к растянутой полке. В сжатой и растянутой зонах концы 3 и 4 арматуры из проволочной сетки проходят параллельно полкам, тогда как в вертикальной стенке арматура согнута.
 Обе части арматуры соприкасаются в середине вертикальной стенки и в этих местах свариваются. Части проволочной сетки, лежащие в растянутой зоне, напряжены.
 Проволочные сетки в качестве напряженной арматуры применялись для стенок бензиновых резервуаров емкостью до 4 500 ж3, имеющих в плане круглое очертание. Стенки высотой 8,40 м содержат шесть колец проволочной сетки, расположенных друг над другом и соединенных на болтах. Каждое кольцо подвергалось натяжению в отдельное™ и после этого анкеровалось к стальным кружалам [150].
 8—2. АРМИРОВАНИЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
 8—21. Гибкая предварительно напряженная арматура по Ш о р е р у (США)
 Предметом двух американских [151], одного французского [152] и одного швейцарского [153] патентов Шор ер a (Slchorer) является предварительно напряженный арматурный элемент для железобетонных конструкций с арматурой из проволок и натяжным устрой¬
 11 Г. Мёлль 161
 Рис. 142. Балка двутаврового сечения с предварительно напряженной арматурой из стальной проволочной сетки

ством. Арматура расположена симметрично вокруг опорного сердечника, обладающего большой прочностью на сжатие и изгиб, и присоединена одним кондом к натяжному устройству, которое упирается в опорный сердечник. Вся арматура подвергается одновремен-
 Рис. 143 Гибкая напряженная арматура
 ному напряжению, которое через натяжное устройство передается на опорный сердечник. Таким путем достигается предварительное напряжение в бетоне, окружающем арматуру.
 На рис. 143 а, б, в, г показан стальной стержень 1, служащий опорным сердечником, работающим на сжатие, который, во избежание сцепления с бетоном, снабжен оболочкой 2, состоящей из парафинированной бумаги или подобного материала. Поверх этой оболочки, через определенные (промежутки, расположены специальные прокладки 3 для двух групп тонких высокопрочных проволок 4 и 5. Материалом для прокладок могут служить сталь, керамика, бетон или другие материалы, обладающие хорошим сцеплением с бетонам. Прокладка по наружному очертанию имеет вырезы 6 и выступы 7, направляющие стальные проволоки и препятствующие их соприкосновению. Сами стальные проволоки проходят крутыми витками с противоположно направленной навивкой. Их концы соединены попарно петлями с болтами S, которые 'выступают из анкерующей де162

тали 9. Эта агакерующая деталь выполнена в виде гайки с нарезным болтом 10. Последний имеет углубление 11, ъ которое входит конец опорного стержня-сердечника. Другая аикерующая деталь 9 (не имеющая формы гайки) также имеет углубление 11, в которое входит другой конец опорного стержня-сердечника. Для облегчения вращения болта при натяжении проволок в углублениях между концами стального сердечника и телом болтов (или анкерующих деталей) помещаются стальные шарики 12. Анкерные детали могут быть выполнены с обеих сторон в виде гаек и снабжены натяжными болтами. Прокладки 3 стальных проволок представляют собой симметричную плоскость. Воспринимая через стальные проволоки радиальную силу, прокладки действуют как пружинящие опоры стального стержня-сердечника и препятствуют его продольному изгибу, несмотря на то, что он испытывает относительно большие силы сжатия. Даже при очень крутых витках стальных проволок достигается необходимая устойчивость при больших напряжениях.
 На рис. 143,5 показан элемент с опорным сердечником, состоящим из нескольких стальных стержней 7, расположенных параллельно и объединенных с помощью колец 13 в пучок, снабженный' оболочкой 2, препятствующей сцеплению с бетоном. Все стальные проволоки 14 расположены параллельно и отделены от сердечника прокладками 15. Направляющие для стальных проволок, устроенные по наружной окружности прокладок 15, расположены на разных расстояниях от оси, так что соприкосновение стальных проволок между собой исключается. Между каждой парой прокладок устанавливаются фиксирующие кольца 16 значительно меньшего диаметра, чем прокладки. Эти кольца передают натяжения проволок на наружную окружность прокладки.
 Проволоки имеют петли только у одного конца арматурного элемента, тогда как у другого конца они удерживаются на анжерующей головке зажимными пластинками 17.
 Такие арматурные элементы, подобно обыкновенной арматуре, закладываются в формы так, чтобы анкерующие детали находились вне опалубки. Когда натяжение проволок окончено, производится бетонирование и уплотнение бетонной смеси вибрированием.. После схватывания и твердения бетона натяжные устройства уда-’ ляют и стальные проволоки обрезают заподлицо с наружной поверхностью бепона. Опорный сердечник или остается в теле детали или извлекается для повторного использования.
 8—22. Предварительно напряженный арматурный элемент конструкции Ленка (Германия)
 По способу Ленка (Lenk) [154] предусматривается надлежащее распределение сил предварительного напряжения в конструкции. Кроме того, этот способ дает возможность обойтись без натяжного стенда и тяжелых дорогостоящих форм, что позволяет избежать возникновения у анкеров концентрированных напряжений <в бетоне раннего возраста. Данный способ допускает экономически
 П* 163

приемлемые сроки длительной выдержки бетона с учетом ползучести, должен гарантировать -совершенное сцепление арматуры с бетоном и защиту ее от коррозии.
 Все эти преимущества достигаются тем, что в качестве арматуры применяются элементы в форме стержней, состоящие из сжатых и
 Рис. 144. Предварительно напряженные арматурные элементы, по Ленку
 растянутых звеньев и подвергнутые в отдельности высокому предварительному напряжению. После твердения бетона с сжатых звеньев, путем расчленения их в одном или неокольюих местах, снимается напряжение и усилия передаются на бетон.
 На рис. 144 показаны различные формы осуществления способа Л е н к а. Растянутые звенья 1 арматурного элемента образуют арматуру предварительно (напряженной конструкции 2. Они плотно прилегают к наружным поверхностям сжатого элемента 3 или удерживаются 1на некотором расстоянии от него. Сжатые элементы могут быть стальными стержнями, железобетонными стержнями со спиральной арматурой, трубой, заполненной песком или бетоном, и т. д. Растянутые звенья крепятся к сжатому элементу в натянутом
 164.

или обычном состоянии, «в последнем случае обе части, образующие сжатый элемент, разжимаются после крепления растянутых звеньев. Во избежание продольною изгиба сжатого стержня должны быть приняты соответствующие меры. Кроме того, должна быть создана возможность (например, путем устройства соответствующих открытых каналов), чтобы у всех железобетонных деталей можно было снимать напряжения -сжатых звеньев после твердения бетона, так чтобы они могли действовать 'как .анкерные щшспособлен’ия для растянутых звеньев и передавать обжатие бетону строительной детали.
 Конструкция сжатого звена должна беспрепятственно передавать силы; звено может иметь коническую форму (рис. 144,6) или иметь бобышки, зубья, волны (рис. 144, в). В тех местах, где передавать силы между сжатым звеном и железобетонной конструкцией «не следует, сжатые звенья могут быть гЛадкими или снабженными оболочкой, препятствующей оцеплению, или иметь коническую форму, широкой частью обращенную к месту разделения (рис. 144, г).
 О других видах выполнения предварительно напряженного арматурного элемента в патенте сообщается следующее:
 «Наибольшие усилия, передаваемые от вставного арматурного стержня к конструкции, при снятии напряжения находятся в поперечном сечении 4 (см. рис. 144). Отсюда усилие убывает по направлению к поперечным сечениям, проходящим через концы вставного стержня. Таким образом можно регулировать распределение сил в зависимости от места, в котором снимается .напряжение. Если требуется максимальное усилие на увеличенном отрезке, то может создаваться несколько мест для снятия напряжения. Когда напряжение снимается в двух местах, то средняя часть сжатого звена, расчлененного на три части, противодействует предварительному напряжению бетона в соответствии с его упругим удлинением. Во избежание этого средняя часть должна быть гладкой, она может также удаляться вместе с соединительными частями для повторного использования. Если к обоим концам средней части прикреплены дополнительные растянутые звенья, перекрывающие места снятия напряжения (рис. 144,(?), то и средняя часть 'после снятия напряжения действует как анкер дополнительной арматуры.
 Арматурные вставные стержни могут лежать рядом или перекрывать друг друга (рис. 144,б). Стык арматурных стержней внахлестку «работает так, что усилия, развиваемые средними анкерами в двух противоположных направлениях, создают результирующее напряжение сжатия, которое соответствует напряжению, вызываемому конечными анкерами сквозного армированного стержня, с той только (разницей, что распределение напряжений является иным.
 Вставные арматурные стержни, лежащие рядом или один над другим, могут предварительно напрягать друг друга (рис. 144,ж). Это достигается расположением одного или нескольких однородных стержней в ттоперечном направлении между каждыми двум'я стержнями. Тогда при снятии напряжения на конструкцию действуют поперечно направленные усилия, обусловливающие поперечное натя¬
 165

жение. Эти мероприятия могут учитывать и главные растягивающие напряжения, действующие по косым площадкам. Можно создать и двух- и трехосное предварительно напряженное состояние. Пара сил, вследствие снятия «напряжения, (вызывает опорные реакции только у статически неопределимых конструкций. Поскольку опорные реакции нежелательны или допустимы в определенных пределах, то конструкция должна опираться только во (временно статически определимом состоянии до того, как завершится деформация. Это осуществимо путем упругого опирания, включения шарниров, передача напряжений лишь отдельным частям конструкции.
 Разъемное приспособление помещается в открытых каналах конструкции возможно меньшего- сечения, однако его можно расширять, чтобы воздействовать на распределение сжимающих усилий».
 р
 8—23. Предварительно напряженный арматурный стержень конструкции Беккера (Голландия)
 Беккер (Bakker) [155] предложил предварительно напряженный арматурный стержень для железобетонной конструкции, который состоит из части, подвергнутой растягивающему усилию, и части, находящейся под усилием сжатия. Обе части по концам соединены .между собой. При разъединении обеих частей, после забетонирования арматурного стержня и твердения бетона, бетон той части, которая находится под растягивающим усилием, испытывает предварительное напряжение. Изобретение Беккера состоит в том, что арматурный стержень образован из полосок стали, которые, чередуясь в определенной последовательности, служат в качестве растянутых и сжатых пластинчатых слоев.
 На рис. 145,а показана конструкция такого предварительно напряженного арматурного элемента, который составлен из ряда перекрывающих друг друга в продольном направлении стальных пластинок. Растянутые пластинки 2 и сжатые пластинки 3 расположены попеременно; обе наружные пластинки — растянуты. Чтобы лучше отличить сжатые пластинки от растянутых, они делаются несколько длиннее и могут обертываться промасленной бумагой. В действительности же растянутые и сжатые пластинки могут быть совершенно одинаковой длины. Растянутые пластинки снабжены по концам анкерующими приспособлениями (на рисунке не показаны) и сильно натянуты. В натянутом состоянии они соединены зажимами 4 несколько усиленными в поперечном сечении сжатыми пластинками, которые поддерживают натяжение в растянутых пластинках. Второй арматурный стержень 7 служит для усиления арматуры и по конструкции аналогичен стержню 1. Оба стержня 1 и 7 расположены друг под другом и сжаты зажимами 8. Для объединения отдельных пластинок они обертываются стальной лентой 9. Эта обмотка во избежание сцепления с бетоном имеет оболочку из промасленной бумаги. Такие арматурные стержни поставляются в предварительно натянутом состоянии и в намотанном виде. ’ От мотка арматурные стержни отрезаются требуемой длины.
 166

Арматура укладывается в опалубку таким образом, чтобы головки 6 болтов 5 были расположены в вырезах, в доступных снаружи местах. После твердения бетона болты 5 ослабляются или совсем извлекаются, так что сжатые пластинки освобождаются от напряжения и растянутые пластинки передают свое напряжение на бетон.
 В конструкции, показанной на рис. 145,6, зажимом является прямоугольная гильза, состоящая из двух частей 12 и 13у скрепленных болтами 14. Гильза имеет внутри плавкую вставку, к которой клиньями 15 прижат стальной пластинчатый стержень 1. Плавкая вставка содержит электрический нагревательный элемент, его контакты 16 и 17 выступают из детали. После твердения бетона пропускается электрический ток и плавкая масса размягчается, сжатые звенья освобождаются, растянутые — переносят свое напряжение, раиее удерживаемое «сжатыми звеньями, на бетон.
 Работающие на растяжение пластинки для лучшего оцепления с бетоном могут иметь различную форму. На рис. 145,в показаны растянутые пластинки, снабженные боковыми выступами 11. Пучок, состоящий из растянутых и сжатьгх пластинок, связан оплеткой из танкой стальной ленты 18. Ленту направляют пазы 10, образованные выступами 11 растянутых пластинок. Сжатые пластинки имеют гладкие края; ширина края равна наименьшей ширине сжатой пластинки. В конструкции, приведенной на рис. 145,г, боковые выступы растянутых пластинок имеют онизу прорези 19. Пластинки соединяются в пучок .зигзагообразными и взаимно перекрывающимися стальными проволоками 20, проходящими по пазам.
 Растянутые пластинки удерживаются после натяжения в напряженном состоянии при помощи зажимных пластинок 4 и зажимных болтов 5. Пучки раапол'агаются таким образом, что зажимное приспособление выступает за опалубку. После твердения бетона зажимы снимаются и сжатые пластинки освобождаются от напряжения. Выступающие концы пластинок отрезаются. Сжатые пластинки можно извлекать для повторного их использования.
 Пластинчатый пучок, показанный на рис. 145,5, в боковых краях растянутых пластинок имеет полукруглые пазы 10, в которые укладываются металлические скобы 21, охватывающие пучок. Эти скобы служат не только для связывания отдельных пластинок, но и для анкеровки пучка в бетоне.
 8—24. Гибкая предварительно напряженная арматура конструкции Шало и Бетей (Франция)
 По предложению Ш а л о (Chalos) и Бетей (Beteille) [156J гибкие элементы предварительно напряженной арматуры состоят из двух слоев проволочных прядей, навиваемых в противоположном направлении, и сжатого сердечника, который Отделен от бетона трубкой, образуемой из двух спиральных металлических лент, набегающих друг на друга со взаимно смещенными краями. У наружной ленты по обоим ее краям под прямым угЛом в одну сторону отгибаются язычки, которые служат направляющими при навивке
 168

проволочных прядей и расстояние между которыми соответствует подъему витков стальных прядей (рисунки 146 и 147). Внутренняя лента имеет те же размеры, что и внешняя. Она служит для перекрытия швов наружной ленты и поэтому смещена по отношению к виткам последней. Обе ленты соединены между собой точечной сваркой.
 На эту гибкую трубку, образованную двумя металлическими лентами, навивается слой правозаходных и слой левозаходных прядей. Пряди и гибкая трубка анкеруются своими концами в восьмигранные
 призмы из железобетона длиной около V2 м. В центре призмы имеется продольное отверстие для пропуска шпинделя с резьбой (рис. 148).
 Рис. 146. Гильза из металлической ленты, «обернутая проволочными прядями
 в)
 \ ° W
 -А о
 •О »\ (
 ) \\ \ \\ \\ /
 \ /-. \
 \ 2
 ° \\
 о U f
 Рис. 147. Гибкий, предварительно напряженный арматурный элемент, по Ш ал о: а—общий вид гильзы из металлической ленты с частично показанными прядями арматуры; б—продольный разрез по гильзе из металлической ленты: 1—внешняя труба; 2—внутренняя труба; 3—точки сварки; 4—отгибы в виде язычков; о—арматура; 6—гибкая труба
 Звеньевая цепь, образующая сердеганик (рис. 149), составлена из цилиндрических стальных вогнутых и*, выпуклых элементов с за-
 ' 169

дарами в торцовых сопряжениях так, что отдельные звенья шарнирно входят друг в друга. Кроме того, торцы звеньев имеют шлицы, в которых помещаются соединительные звенья, поставленные на шарнирные цапфы.
 Рис. 148. Продольный и поперечный разрезы соединительного анкерного
 блока
 I
 д!ля (натяжения арматуры пустотелый пучок, т. е. трубка, обвитая проволочными прядями, укладывается на натяжной стенд, состоящий из двух продольных балок /, 2 (рис. 150) . Анкерный элемент 3 удерживается неподвижной поперечиной 4, а другой анкерный элемент захватывается подвижной поперечиной 5, которая перемещается вдоль стенда с помощью домкрата 5, упирающегося в неподвижную поперечную балку 7. Чтобы устранить мертвый ход натяжного звена, процесс натяжения повторяется многократно. После окончательного натяжения пучка вставляется звеньевая цепь и к ней подтягивается шпиндель 8. Затем домкрат убирается, так что обжатие передается с полого пучка на внутреннюю цепь из шарнирных звеньев. За счет упругого сжатия звеньевой цепи происходит неко-
 3
 Рис. 149. Виды цепи из шарнирных звеньев, образующих сердечник, с частичными разрезами: а—сердечник из
 звеньев, вид сбоку; б—то же, в сжатом состоянии; в—то же, в растянутом состоянии
 ш
 kt — 1 •
 —, .> о
 1/ 6 5 2
 Рис. 150. Стенд для натяжения арматуры
 торая потеря натяжения, сообщенного домкратом. Вследствие взаимного скольжения шарнирных звеньев такая арматура может сгибаться и наматываться на барабан для ее транспортирования.
 170

В предварительно напряженном состоянии арматура укладывается в опалубку и бетонируется. Торцы анкерующего элемента остаются свободными. После твердения бетона «нарезные шпиндели отвертываются, со звеньевой цепя снимается напряжение, а сила натяжения проволочных прядей передается на бетон. Цепь шарнирных звеньев может извлекаться и вновь использоваться. В пустоту, образующуюся в бетоне, нагнетается цемеЩ|^$ раствор. Арматура равномерно обжимает бетон, так как сил трЩШ не возникает. Элементы предварительно напряженной арматуры, по Шало и Бетей, были успешно применены фирмой «Sbciete das Grands Travaux de Marseille» и на различных строительных объектах в Париже.
 На рисунках 151 и 152 изображен мост через канал дю Луэн у Ля Женеврэй пролетом 24 ж с балкой высотой 0,85 ж. Арматура состоит из 70 продольных пучков — элементов предварительно напряженной арматуры каждый с силой натяжения 60 г и 20 поперечных пучков с силой натяжения 20 т.
 На рис. 153 показан заглубленный в грунт резервуар емкостью
 2 700 ж3. Предварительное напряжение осуществлено с помощью пучков длиной 40 ж, расположенных на полукруге диаметром 22 ж, с силой натяжения по 65 т.
 На рис. 154 показан мост через Сену у Шартретт. Мост имеет два крайних пролета по 29,46 ж и один средний пролет 55,68 ж. Несущая 'конструкция состоит из двух шарнирно соединенных консольных балок длиной по 57,3 ж. Каждая консольная балка предварительно напряжена с помощью 34 пучков с силой натяжения 80 т.
 8—3. АРМАТУРА ИЗ СТЕКЛА И НАЙЛОНА
 Об использовании стекла в качестве арматуры для строительных деталей из бетона впервые упоминается во французском патенте Ж. Вейсс (G. Weiss) 833027 [157] от I/II 1938 г. Арматура может состоять -из отдельных рядов нитей, перекрещивающихся в виде сеток.
 Уже 5 лет спустя во Франции, где особенно интенсивно занимались проблемой применения стекла в качестве арматуры для бетона, фирмой «Societe Anonyme des Manufactures des Glaoes et Produits Chumiques» был заявлен другой патент [158]. В нем указывается, что стеклянные волокна диаметром 5 микрон обладают прочностью на растяжение от 200 до 240 кг!мм2, т. е. далеко превышающей прочность лучших сортов стали. Пластичность и большая изгибаемость стеклянных волокон облегчают их укладку в опалубку, а их корроэиеустойчивость и невосприимчивость к химическим воздействиям придают им особую ценность. Стеклянное волокно может быть использовано в виде отдельных нитей, лент, сеток или матов, в которых волокна проходят в одном или нескольких направлениях. В этом патенте указывается, что стеклянным волокнам перед их укладкой может придаваться шероховатость путем воздействия на них химического реагента, например, плавиковой кислоты или порошкообразных материалов, которые при нагреве навариваются на волокна или
 171

Рис. 151. Мост через канал дю Луэн у Ля Женеврэй; продольное армирование плиты проезжей части
 Рис. 153. Резервуар емкостью 2 7Q0 д3
 Рис. 162. Мост через канал дю Луэн у Ля-Женеврэй; общий вид
 Рис. 154. Мост через Сену у Щартретт

наносятся с помощью вяжущего средства. Указывается также возможность покрывать стеклянные волокна оболочкой из органического или неорганического вещества, обладающего способностью прочно сцепляться с бетоном. Стеклянные волокна могут поддерживаться во >время бетонирования в напряженном состоянии, сохраняемом и в дальнейшем.
 В более позднем патенте [159] той же фирмы «Societe Anonyme des Manufactures des Glaceset Produits Chimiques» для повышения прочности оцепления стеклянной арматуры с бетоном предлагается на элементы арматуры перед бетонированием наносить пленку из растворимого стекла или же придавать поверхности стекла шероховатость путем ее нагрева и быстрого охлаждения.
 Другой французский изобретатель Н. С тер ко (N1. Stereo). [160] предлагает собирать стеклянные волокна в пучжи и повышать их •сцепление с бетоном устройством узлов или изменением формы поперечного сечения /пучка. Стеклянные нити могут подвергаться и предварительному натяжению. Коэффициент расширения стекла отличается от коэффициента расширения бетона в пределах от 10 до 50°/о. Фрейссине в своем докладе о развитии предварительно напряженного железобетона, сделанном им на конференции Немецкого бетонного союза в апреле 1949 г. [161], указал, что он еще в 1942 г. ставил на совещании гражданских инженеров Франции вопрос о том, следует ли металлургической промышленности опасаться конкуренции со стороны стеклоделательной промышленности. ■Фрейссине обратил внимание на высокие показатели прочности на растяжение стеклянных волокон, которые по данным лабораторных испытаний, при диаметрах порядка дробных долей микрона, достигают 2 500 кг!мм2, иначе говоря, при равном весе прочность стекла на растяжение превышает более чем в 25 раз наиболее высокопрочную стальную проволоку. Хотя эти высокие показатели являются результатами только лабораторных испытаний, тем не менее Фрейссине полагает, что у выпускаемых ныне промышленных стеклянных волокон с диаметрами в несколько микронов прочность на растяжение может достигать от 300 до 500 кг!мм2.
 Применение стекла в качестве арматуры дало бы по сравнению со сталью существенные преимущества, к которым добавляется еще невосприимчивость по отношению к щелоча/м и кислотам, коррозиеустойчивость и способность противостоять высоким температурам.
 Выгоден также низкий модуль упругости стеклянного волокна, порядка 4 200 кг/мм2, так как чем ниже модуль упругости натягиваег мой арматуры, тем меньше потеря натяжения, обусловливаемая усадкой, ползучестью и температурными изменениями.
 Фрейссине поднял вопрос о том, как будет вести себя стеклянное волокно по отношению к бетону, выдержит ли оно колебания температуры и каким образом можно будет соединять с бетоном и между собой столь ломкие в отдельности волокна и анкеровать их в бетоне.
 Другую трудность (независимо от стоимости стеклянных нитей, которая в данное время еще слишком высока) Фрейссине усмат-
 173

рйвает в том, что прочности стеклянных нитей при современном уровне их технологии неравномерны по длине нити, и по мере увеличения диаметра прочности на растяжение убывают. Проф. Русинский (Rubmsky) из американского университета в Бейруте [162] относит это за счет того, что при-изготовлении стеклянных волокон на их (поверхности возникают трещины, которые при малых диаметрах волокон меньше, чем при более крупных диаметрах. Так как эти трещины или разрывы распределены по длине неравномерно, то и прочность на растяжение стеклянных нитей также неравномерна. Тем не менее Рубинский полагает, что из стеклянных нитей 0 0,003 мм с прочностями 3 600 кг/мм2 могут изготовляться стеклянные отряди, прочность на растяжение которых, хотя я значительно меньше, чем у отдельных нитей, однако все же достигает величины 700 кг/мм2. Отсюда следует, что стеклянные пряди для напряженного армированного бетонного тела будут занимать У4 объема проволоки из стали марки St 160 и весить в 14 раз меньше.
 Другое физическое свойство, которое существенным образом влияет на возможность применения стеклянных нитей в качестве арматуры, заключается в различии их прочности в сухом и влажном состояниях. Опытами было установлено, что прочность нитей в безвоздушном пространстве, т. е. при исключении какой бы то ни было влаги, в 2,4—4 раза больше, чем в воздушной среде. Рубинский объясняет это явление тем, что небольшие трещины и разрывы на поверхности стеклянных нитей заполнены силикагелем и при поглощении влаги из воздуха происходит набухание стекла, что ведет к снижению прочности. Так-как стеклянные нити для армирования бетона вряд ли располагаются во влажной среде, в расчет могут быть приняты только соответствующие показатели прочности. В то же время задаией исследовательской работы является решение вопроса, как защитить нити пряди водоустойчивой оболочкой или устроить такое покрытие, которое не допустит проникновения влаги из бетона к стеклянным нитям.
 Особое значение имеет исследование поведения прядей, изготовленных из тонких стеклянных нитей, при взаимодействии с бетоном, так как только пряди, а не отдельные нити пригодны для армирования бетонных конструкций. Требуется также выяснить, обеспечивает ли периодический профиль стеклянной пряди достаточное оцепление ее с бетоном и каким наиболее целесообразным образом должна осуществляться анкеровка прядей в теле бетона или анкерующих элементах, учитывая особые свойства стекла.
 На конференции по предварительно напряженному железобетону Инженерного колледжа в Ньюарке в апреле 1953г. Н. И. Заллен-
 б е р г е р (N. J. Sallenberger) из Принстонского университета сделал сообщение о применении стекла в качестве напряженной арматуры [163]. Он предлагал стеклянные нити ввиду их хрупкости помещать в пластмассу. Получатся гибкие стержни даметром около 6 см, которые при содержании в них 45% стеклянных нитей будут обладать прочностью примерно 15 200 кг!см2 и в таком виде могут наматываться в бухты диаметром около 1,50 м. Опыты для практического
 174

решения задачи о типах натяжного устройства и о системе анкеровки арматуры из стеклянных прядей проводятся.
 Если перечисленные вопросы будут разрешены, то применение стеклянных прядей в качестве напряженной арматуры осуществимо теми же известными способами напряженного армирования, как и для высокопрочной стали, т. е. путем непосредственного сцепления арматуры с бетоном, без сцепления и с последующим сцеплением.
 В заключение следует еще отметить, что в качестве арматуры для напряженных конструкций предложено [164] применять нити из найлона или других синтетических материалов или искусственных волокон, обладающих физическими и механическими свойствами, подобными найлону. Прочность на растяжение найлоновых нитей может доходить до 80 кг/мм2. Нейлоновые виги невосприимчивы к воздействию большинства химических веществ и их низкий модуль упругости делает их особо (Пригодными для применения в качестве арматуры.

«. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА
 Предварительно напряженный железобетон получил распространение почти во всех областях строительства. Ниже приводится ряд примеров применения предварительно напряженного железобетона.
 9—1. МНОГОЭТАЖНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО
 Серийное заводское производство предварительно .напряженных строительных деталей имеет то преимущество, что выпускаемые детали более однотипны, могут изготовляться более тщательно и значительно экономичнее, чем на месте проведения работ; монтаж сооружения из таких деталей осуществляется быстро и требует незначительного количества подсобных материалов. Поэтому за последние годы применение сборных предварительно напряженных железобетонных деталей приобрело в многоэтажном строительстве большое значение. •
 Не только лестницы с прямыми маршами и верхней и нижней лестничными площадями [167], но и винтовые лестницы были изготовлены из предварительно напряженного железобетона. На рис. 155 показана свободно стоящая винтовая лестница высотой 4 ж и шириной 0,70 м конструкции Ринальди (Rinaldi) [168]. Каждая из 20 сборных железобетонных ступеней имеет три сквозных отверстия, через которые протягиваются пучки проволок. Каждый пучок состоит из 12 проволок 0 5 мм. Выемка в опорной части лестницы покрыта битумом и служит для опоры нижней лестничной ступени, поэтому опорная часть может работать как шарнир. Концы пучка стальных проволок заанкерены в концах опорной части. После твердения бетона опорной части проволочные пучки последовательно протаскиваются в отверстия собираемых сборных железобетонных лестничных ступеней. После этого пучки натягиваются с напряжением 35 кг/мм2 и анкеруются. В пустоты, остающиеся после протаскивания арматуры, через отверстия нагнетается цементный раствор. Одновременно с верхней лестничной площадкой бетонируются и концы пучков стальных проволок.
 176

Рис. 155. Предварительно напряженная винтовая лестница: а—общий вид; б—частичный продольный разрез; в—вид одной ступени, 1—верхняя опора; 2—три пучка по 12 стальных проволок 0 5 мм,
 3—битум; 4—хомут 0 5 мм\ 5—нижняя опора; 6—три отверстия
 0по 35 мм

Предварительно напряженные конструкции особенно экономичны и выгодны, когда требуется перекрытие больших площадей, по возможности без опор, и должна быть обеспечена передача на «их больших эксплуатационных нагрузок. В этой связи могут быть приведены многочисленные примеры ребристых перекрытой. На рис. 156 показано поперечное сечение ребра и пучковая анкеровка ребристого перекрытия высотой 0,52 м с пролетом 14,5 ж во вновь построенном здании почты в Лангнау (Швейцария). Рабочая нагрузка на пере-
 Рис. 156. Предварительно напряженное железобетонное перекрытие: а—поперечное сечение ребра; б—пучковая анкеровка: 1—хомут0
 8 мм\ 2—фиксатор 0 8 мм\ 3—камышитовый вкладыш; 4—пучок 22 0 5 мм\ 5— анкерная головка и пластина; 6—вырез; 7—изоляционная пластина; 8—каркас из круглой стали 5 0 10 мм для передачи усилии
 крытие составляет 600 кг/м2 [169]. В ребра шириной 22 см заложено по два пучка стальных проволок, расположенных один под другим. Жесткость перекрытия в продольном направлении обеспечивается тремя мощными поперечными ребрами. Сила натяжения величиной от 47 до 56 т на каждый пучок воспринимается балками через наваренные на концы пучке© анкерные пластинки толщиной 15 мм, имеющие опорную площадь 18X18 см, а также мелкой сеткой из круглой стали. Предварительное напряжение производилось по швейцарской системе В. В. R. V.
 Примером экономичного применения предварительно напряжен* ного железобетона служит перекрытие подземного гаража ВайнигФранкфурт, выполненное в 1950 г. фирмой Вайсс и Ф рейта г. Напряженная арматура перекрытия состоит из пучков высокопрочных стальных проволок, анкеруемых по системе Фрейссине [170] Проект первоначально предусматривал устройство- перекрытия по стальным балкам, но при сопоставлении с предложенным предварительно напряженным перекрытием последнее оказалось более экономичным. Перекрытие должно было быть рассчитано на нагрузку от 12-тонных грузовых автомашин. Двухпролетные свободнолежащие балки перекрытия для пролета 10 м высотой 65 см опираются посредине на неразрезной прогон, также выполненный из предварительно напряженного железобетона и перекрывающий два пролета. Плиты перекрытий бетонировались одновременно с балками перекрытий.
 Аналогичная задача была поставлена при строительстве кирпич¬
 178

ного завода в Мюла1ккере[170}, где над работающей кольцевой печью шириной 20 м требовалось соорудить свободно-несущее перекрытие под сушильные камеры для сырца. Отметка верхней полки определялась рельсовой колеей для загрузки печи, а нижней — требующимся просветом над печью. Решетка перекрытия, состоявшая из 25 балок, предварительно напрягалась и бетонировалась в три приема.
 * ' ^ л**'* •
 V- - г-Л ,
 а
 Рис. 157 Перронный павильон главного вокзала в Штутгарте
 1 V4 ДО.>?' ‘'' '> ■'
 .■Ч
 ’TF
 , , :'РЫ' '
 \г-. ■ ^-:;т■ :■?
 • : : "■ ■ v
 *: ' "< ■ / •:
 ' ]^Г: /">>. $$
 Рис. 158. Центральный кассовый павильон главного вокзала в Штутгарте
 Не менее благодарной областью применения предварительно няпряженного железобетона являются большепролетные покрытия у которых достигаются и хорошие архитектурные решения. Изогнутые посредине строительные фермы таврового поперечного сечения пер-
 12* 179

ронного павильона главного вокзала в Штутгарте (рис. 157), несмотря на пролет в 22 м, получили довольно легкое конструктивное решение. Затяжка скрыта внутри конструкции строительных ферм. Фермы уложены через каждые 5 м, изготовленные на месте по способу напряженного армирования «дивидаг». Для покрытия использованы tZ-образные сборные плиты с обыкновенной арматурой. Центральный кассовый павильон главного вокзала в Штутгарте был перекрыт аналогичным образом. Были применены фермы пролетом 23 м с плоской нижней полкой (рис. 158). Рис. 159 изображает конструкцию трехпролетного павильона [171]. Фермы прямоугольного поперечного сечения предварительно напряжены по способу В. В. R. V.
 Напряженная арматура проходит по всей длине ферм в соответствии с эпюрой моментов. Прогоны кровли тавровою сечения высотой 62,5 см имеют пролет 12 м и -предварительно напряжены по способу «Леоба». В то время как фермы изготовлялись на месте, 'предварительно напряженные прогоны поставлялись извне и монтировались как сборные элементы. С помощью дополнительной ненапрягаемой арматуры над фермами прогоны замоноличивались и становились неразрезными. В статическом отношении конструкции павильона представляют собой трехпролетную неразрезную балку с упруго защемленными опорами, армированными обычным способом.
 При постройке нового здания банка было предъявлено требование, чтобы кассовый зал не был загроможден стойками [172]. Поэтому промежуточные опоры семи этажей, лежащих над кассовым залом, должны были быть перехвачены в перекрытии над партером
 Рис: 159. Трехпролетный павильон: а—предварительно напряженный
 прогон; б—элемент напряженной арматуры, по Баур — Леонгарцт У; ®— Два элемента напряженной арматуры В. В. R. V. по 80 т
 180

с помощью ферм. Для этого остановились на предварительно напряженных железобетонных фермах рамного типа «дивидаг». На рис. 160 дан общий вид этого здания. Рамы снабжены затяжкой на уровне перекрытия подвала. Рамные ригели выполнены в виде пустотелых коробов и имеют высоту 1,60 м. Работа производилась в такой последовательности, чтобы после бетонирования и твердения бетона рамных стоек сперва устраивалось перекрытие между рамными ригелями* и применялся бетон на кирпичном щебне. Затем устанавливалась наружная опалубка рамных ригелей и опалубка верхней плиты перекрытия между ригелями. После этого могла укладываться арматура нижней плиты пустотелого короба и его ребер. По окончании бетонирования нижней плиты пустотелого короба ставилась опалубка его ребер и укладывалась обычная арматура плиты перекрытия. Ребра пустотелого короба и плита перекрытия бетонировались одновременно. Примерно через 10 дней бетон обладал прочностью около 400 кг/см2, что позволило натянуть арматуру силой, соответствующей 50°/о от полного натяжения. Полное натяжение сообщалось лишь после нагрузки конструкции четырьмя следующими этажами, т. е. приблизительно через два месяца. Следует отметить, что постройка здания банка является первым объектом многоэтажного строительства в Берлине, в котором применялся предварительно напряженный железобетон.
 Рис. Ю0. Берлинский банк. Общий вид законченного здания
 На рис. 161 показан поперечный разрез многоэтажного здания двухстоечной рамной конструкции с предварительно напряженными ригелями [171]. Постройка его была начата в конце 1952 г. В каждом рамном ригеле заложено по 18 элементов арматуры системы Баура — Леонгардта, напрягаемых силой в 22 т каждый. Для повышения экономичности рам.ным ригелям были приданы двухсто¬
 181

ронние консоли. Перекрытия — ребристые, ненапряженные, без вкладышей. Одна сторона здания расположена на скальном основании, а другая-—на коробчатом фундаменте на наносном грунте из окатанного материала. Восстановление правильного положения строительной конструкции после односторонней ее осадки осуществлено прй .помощи домкратов, размещенных между коробчатым фундаментом и рамными стойками.
 Рис. 161. Многоэтажное здание предварительно напряженной рамной конструкции
 Высокое строительное мастерство было (проявлено при сооружении из предварительно .напряженного железобетона Шварцвальдского павильона в Карлсруэ в 1953 г. [173]. Павильон имеет в плане овальную форму площадью 3 200 ж2, наибольшая его дЛина 73,50 ж, а ширина 48,60 ж (рисунки 162 и 163). На 36 расположенных по ова* л у железобетонных опорах 'покоится железобетонное кольщ>, в котором заанкерено покрытие, выполненное в виде висячей чаши. Оба конца продольных краев этой чаши выполнены как плоские диафрагмы жесткости и предварительно напряжены в поперечном направлении арматурой, натянутой в форме параболы с изгибом в сторону середины крыши (рис. 164). Они служат для анкеровки продольной напряженной арматуры чаши покрытия, уложенной с промежутками в 40 см (рис. 165), которая стремится сблизить между собой диафрагмы и раздвинуть овальный сжатый пояс. Вызываемые усилия воспринимаются поперечной напряженной арматурой, заложенной в ребра. Покрытие имеет толщину только 5,8 см и выполнено по системе напряженного армирования «дивидаг». Другим примером предварительно напряженной конструкции является трибуна стадио-
 182

Рис, 162. Шварцвальдский павильон ь Карлсруэ. Общий вид
 План
 7360-
 Попе речный разрез 1 -то ■
 Рис. 163. Шварцвальдский павильон в Карлсруэ. План, продольный и поперечный разрезы

Рис. 164. Шварцвальдский павильон в Карлсруэ. Продольный край плиты покрытия
 Рис. 165. Шварцвальдский павильон в Карлсруэ. Общий вид опалубки плиты покрытия с напряженной арматурой
 Рис. 166. Трибуна стадиона в Ванкдорфе, близ Берна

на в Ванвдорфе, близ Берна, в Швейцарии (рис. 166), построенная инженерами Хартенбах (Hartenbach) и Венгер (Wenger). Крыша над трибуной состоит из 21 прилегающих друг к другу цилиндрических оболочек, имеющих диаметр около 4 м и толщину
 6 см. Цилиндрические оболочки имеют общую длину 21 м ив виде консолей выступают на 7 м над продольной балкой, имеющей поперечное сечение 40X300 см. В продольном направлении конструкция
 состоит из трех раздельных балок длиной по 36 му каждая из которых предварительно напряжена по системе В. В. R. V. ^.арматурными пучками с силой натяжения 85 т. Эти балки шарнирно опираются на массивные стальные опоры.
 В качестве строительных конструкций специального назначения следует упомянуть эстраду на выставочной территории в Кёльне (рис. 167) и здание павильона цементной промышленности (рисунки 168 и 169), построенное для строительной выставки «Конструкта» 1951 г. Обе эти конструкции выполнены с использованием напряженно армированного железобетона системы «дивидаг». Грибовидная плита эстрады держится на ребрах, которые представляют собой консоли, идущие от центральной фундаментной опоры. Эстрада диаметром 24 м имеет по середине кольцеобразную выемку диаметром 7 м и рассчитана на нагрузку 500 кг/м2. Как ребра, так и
 185

внутреннее растянутое «кольцо, удерживающее ребра, предварительно напряжены.
 Специальная конструкция здания павильона цементной промышленности «а выставке «Конструкта» свидетельствует об -имеющихся
 Рис. 168. Конструкция павильона цементной промышленности на строительной выставке «Конструкта» в Ганновере, 1961 г.
 возможностях в области конструир'ования и строительства сооружений из предварительно напряженного железобетона. Выступающие от трех опорных колонн консоли, расположенные в два яруса друг над другом,, выполнены в виде тонких ребер, из которых нижние несут перекрытие, рассчитанное на полезную нагрузку в 500 кг!м2 (представляющее собой в плане круговой сегмент), а верхние ребра-консоли поддерживают чашеобразное покрытие. Все элементы конструкции, за исключением винтовой лестницы, предварительно напряжены.
 Другой областью строительства, в которой применяется предварительно напряженный железобетон, является сооружение резервуаров. У круглых в плане железобетонных резервуаров для жидкостей толщина стенки определяется в зависимости ог величины кольцевых растягивающих усилий, вызванных гидростатическим давлением. Так как растягивающие напряжения в бетоне стенки, во избежание трещинообразования, не должны превышать известного предела, то в
 186

круглых предварительно напряженных резервуарах арматура подвергается такому «натяжению, чтобы при наполненном резервуаре не возникали растягивающие напряжения в бетоне. Следовательно,
 з стенках незаполненного резервуара имеют место максимальные сжимающие напряжения, которые и определяют толщину стенок. Так как в данном случае в полной мере может быть использована
 Рис. 169. Общий вид павильона цементной промышленности
 прочность стали, то предварительно напряженные железобетонные резервуары в экономическом отношении превосходят конструкции резервуаров из обычного железобетона. Преимущества, заключающиеся в отсутствии растягивающих напряжений в бетоне итри конструировании и возведении резервуаров, сказываются больше чем в других конструкциях, работающих на изгиб, так как отсутствие трещин в резервуарах играет более важную роль.
 Для заводов портландцемента «Дикергофф» в Ленгерихе из предварительно напряженного железобетона по способому «дивидаг» был построен шламовый силос диаметром 16 ж, высотой И ж, толщиной стенок 20 см [174]. Для восприятия кольцевых растягивающих уси¬
 187

лий площадь арматуры стенок резервуара составляет примерно 25% от площади бетона. Арматура состоит из натянутых стержней диаметром 26 мм из стали марки St 90; их концы выведены за очертание поперечного сечения резервуара, где они перекрываются вертикальным ребром жесткости из бетона и анкеруютоя обычным порядком. Для снижения сил тр&ния, возникающих при натяжении, стальные стержни с обоих кондов подвергались натяжению. Поэтому силы трения проявляются и оказывают сопротивление натяжению арматуры только на одной восьмой части длины окружности. Так как натянутая арматура уложена в трубки и, следовательно, происходит трение металла о металл, то величина трения составляет лишь около 15°/о от давления радиальной силы, а потеря натяжения — примерно 12°/о. Потеря натяжения может быть частично компенсирована путем начального перенапряжения натянутой арматуры и последующего спуска силы натяжения. На рис. 170 показаны горизонтальный и продольный разрезы конструкции шламового силоса, а также деталь перекрытия стыков двух элементов натянутой арматуры в усиливающем ребре. Тем же способом был построен резервуар септик-танк емкостью 3 ООО мъ для города Висбадена.
 Рис. 170. Шламовый силос: а—узел 1, горизонтальный разрез; б—горизонтальный разрез по В—В; в—вертикальный разрез по Л—А
 Для очистной станции в Хейльбронне на ее территории был построен резервуар септик-танк с внутренним диаметром 16 м и высотой 10,5 м. Конструкция резервуара выполнена по швейцарскому способу напряженного армирования В. В. R. V. [175]. После бетонирования на наружную поверхность резервуара была навита натянутая стальная проволока 04 см марки St 180/200 фирмы Фельтен — Г ильом. Для навивания стальной проволоки служили две вагонетки — одна приводная и другая натяжная. Приводная вагонетка деи188

i
 галась по верхнему краю резервуара и была связана лепкой конструкцией с коренной опорой в центре резервуара. К 'приводной вагонетке с помощью вертикального вала подвешена 'натяжная (вагонетка, которая двигалась по стенке резервуара на резиновых роликах. Вертикальный вал служил для приведения в действие натяжной вагонет- в
 ки, которая протягивалась по стенке резервуара бесконечным канатом и при этом создавала натяжение в стальной проволоке порядка 1100 кг/см2. Вместе с тем этот вал служил для подъема и регулировки шага винтового подъема натяжной вагонетки. Чтобы избежать разматывания стальной проволоки при случайном обрыве она прочно прижималась на коротких участках к стенке резервуара. На рисунках 171 и 172 показан процесс натяжения проволок на наружную стенку резервуара.
 Развитие строительства предварительно напряженных железобетонных резервуаров в США проходило быстрее, чем в европейских странах, где внимание уделялось усовершенствованию способов изготовления предварительно напряженных элементов, работающих на
 изгиб. Уже в 1936 г. фирма «Preload Сотр.» в Нью-Йорке широко применяла разработанные ею приспособления и оборудование для напряженного армирования цилиндрических резервуаров, труб" и
 т. п. [176].
 На рис. 173 показано устройство, применяемое при сооружении резервуаров и состоящее из барабана с натягиваемой проволокой, смонтированного на вагонетке, двигающейся вокруг резервуара [177]. На рис. 174 представлена установка, у которой барабан с натягиваемой проволокой установлен неподвижно, а натягиваемая проволока к центру перекрытия резервуара протягивается над мач-
 Рис. 171. Септик-танк бронне
 в Хейль-
 I- ■ -
 Рис. 172. Нижняя часть натяжного устройства септик-танка в Хейльбронне
 189

Рис. 173. Натяжное устройство с бухтой стальной проволоки, установленной на вагонетке: а—вид сбоку натяжной вагонетки с подвесным приспособлением: б—вид натяжной вагонетки в плане; в—план расположения устройства

той находящейся сбоку от резервуара, и оттуда^ к натяжной вагонетке [178], На той же натяжной вагонетке смонтирована торкретустановка/ посредством которой одновременно с натяжением сталь-
 Рис. 174. Натяжное устройство с бухтой проволоки, расположенной на уровне земли
 ных проволок наносится цементный раствор на ранее напряженную нижнюю часть резервуара.
 В Голландии (Бевервиик) по способу, предложеному во Франции, построен резервуар диаметром 14 м и высотой 12 м [179].
 На рис. 175 приведены схемы конструкций этого резервуара, выполненных из обычного и предварительно напряженного железобетона. Сравнение дает представление об экономии строительных материалов при сооружении резервуара из предварительно напряженного железобетона. На рис. 176 показаны детали резервуара. Сжимающее напряжение в бетоне незаполненного резерэуара не должно превышать 100 кг!см2, а заполненного жидкостью—10 кг/см2. Толщина стенок равна 12 см. В стенки на высоту 2 м уложено 60 вертикальных пучков
 1 с расстоянием между ними 75 см, которые анкеруются в днище резервуара 2.
 Каждый пучок содержит 12 високопрочных проволок, диаметром по 5 мм. Между пучками 1 резервуар имеет вертикальные, проходящие снаружи, борозды шириной от 2 до 4 см и глубиной 1, 2 см. В каждую из этих борозд заложена прядь 3, состоящая из двух стальных проволок
 Рис. 175. Резервуар з Бевервиике; сравнительная схема конструкций, выполненных в обыкновенном и предварительно напряженном железобетоне: 1—обыкновенный железобетон; 2—предварительно напряженный железобетон
 191

0 5 мм, проходящая по всей высоте резервуара. И, наконец, перед нанесением наружного защитного слоя 4 ’вокруг резервуара по винтовой линии навивается пучок стальной проволоки 5 0 5 мм. Все стальные проволоки подвергаются натяжению 10 ООО кг!см2.
 Для полноты изложения о вшможнастях сооружения резервуаров для жидкостей из предварительно напряженного железобетона
 следует указать на строительство резервуаров кубической формы [180] во Франции. В 1948—1949 гг. в г. Орлеане по проекту Фрейссине был сооружен резервуар для питьевой воды емкостью 7 ООО мъ. Резервуар расположен на верхнем — третьем этаже сооружения, которое выполнено частично из сборного и частично из монолитного железобетона. Все строительные элементы, работающие преимущественно на изгиб, были изготовлены из предварительно напряженного железобетона. К строительным элементам, монтируемым из сборного железобетона, относятся опоры, прогоны и вспомогательные балки. Сам резервуар для питьевой воды сооружен на месте из монолитного предварительно напряженного железобетона. Днище и перекрытие резервуара сделаны из перекрестно напряженных плит, расположенных между балками. Боковые стенки над опорами имеют усиливающие ребра, что позволило стеновые панели резервуара выполнить также в виде перекрестно напряженных плит, установленных между днищем и перекрытием с одной стороны и ребрами с другой. Арматуру балок и плит составляли рядом Рис. 176. Деталь разреза уложенные пучки проволок 0 5 мм из ста резервуара в Бевервиикели марКИ St 110/140. Чтобы препятствовать сцеплению с бетоном, пучки обертывались рубероидом. После твердения бетона пучки доводились до такой степени натяжения, чтобы после закончившейся усадки и ползучести бетона и при полном заполнении резервуара в бетоне не возникало растягивающих напряжений. Крайние панели у днища и перекрытия, в связи с возникающими здесь повышенными изгибающими моментами, армировались дополнительными пучками стальных проволок, которые пропускались от наружною края этих панелей к внутреннему. У внутреннею края натянутые элементы арматуры изгибались в виде больших петель и выводились обратно к наружному краю. На один кубический метр бетона резервуара расходовалось 40 кг стали марки St 110/140. Во французском журнале «Travaux» [181] опублико¬

ван подробный материал о подземном сооружении для винодельческого предприятия, в котором, помимо двух производственных помещений, имеются два ряда резервуаров в виде чанов. Каждый из
 Рис. 177. Армирование фундамента 8-тонного кузнечного молота: а—поперечное сечение фундамента со станиной; б—слой напряженной арматуры I (поперечный разрез и план); в—слой напряженной арматуры II (поперечный разрез и план); г—слой напряженной арматуры III (поперечный разрез и план)
 этих резервуаров по длине разделен пятью промежуточными стенками, одной—по ширине и двумя—по высоте, так что каждый резервуар включает по 6 X 2 X 3 = 36 секций кубической формы и одинакового размера. Арматура состояла из пучков по 10 проволок 0 5 мм из стали марки St 140/160, которые протягивались через круглые каналы сборных деталей после их монтажа и затем подвергались натяжению. После натяжения арматурных пучков в полости каналов нагнетался раствор.
 • Армирование железобетонного фундамента под 8-тонный кузнечный молот [182] иллюстрируется на рисунке 177. Во избежание возникновения растягивающих усилий три работе молота в нижнем бетоином блоке было уложено три слоя напряженной арматуры по способу Фрейссине, с помощью которых достигалось предварительное напряжение бетонного 'блока в трех4 направлениях.
 9-2. МОСТОСТРОЕНИЕ
 Применение предварительно напряженного железобетона в мостостроении развивалось в странах Европы различным образом. В то ©ремя как в Германии сооружались монолитные предварительно 13 Г. Мёлль 193

напряженные мосты, во Франции применялись сборные предварительно напряженные железобетонные детали и конструкции.
 Ниже приводятся некоторые характерные примеры сооружения одно- и многопролешых мостов из сборных предварительно напряженных железобетонных элементов, в том числе и смонтированных навесным способом без стационарных лесов и стоимостей.
 9—21. Мосты из сборных предварительно напряженных железобетонных элементов
 В 1941—1942 гг. был построен мост у Гросс-Зарне в Силезии через р. Глатцер Нейосе [189]. Мост расположен на автодороге и при ширине 24,5 м имеет пролет 42,2 м. Он состоит из 14 предварительно напряженных балок, уложенных через 1,72 м. На рис. 178 показаны продольный и поперечный разрезы этого моста.
 Рис. 178. Предварительно напряженный мост через р. Глатцер Нейссе у Гросс-Зарне в Силезии; продольный и поперечный разрезы: 1—опускной колодец;' 2—подводный бетон
 При производстве работ оказалось, что изготовлять балки целесообразнее на береговой территории у места строительства объекта, а затем надвигать сборные элементы на опоры. Балки выполнялись по способу Фрейссине. На рис. 179 показана установка стальных опалубочных щитов для напряженно армированной балки.
 Балка имеет следующие размеры: пролег—42,2 м, общая длина—43,5 м, высота—2,6 м, ширине—0,65 м, ширина ребра— 0,15 м. Вес балки—1,99 т/пог. м, при общем весе—87 т.
 Для напряженной арматуры применялась сталь марки St 60/90 с пределом прочности на разрыв от 9000 до 10 000 кг/см2 и пределом текучести от 6000 до 7000 кг/см2. Натяжение арматуры составляло 5 500 кг/см2. Расчетное, установившееся предварительное напряжение после проявления усадки и ползучести бетона,— 4000 кг!см2.
 194

На рис. 180 показано продольное транспортирование балки на блоках по подмостям, в русле реки. Чтобы балка не опрокидывалась, она была снабжена подпорками от верхнего пояса к транспортным тележкам и связями между нижним поясом и тележками.
 В 1951 г. был восстановлен путепровод «Катцвангер» над путями железнодорожного узла в Нюрнберге [184], разрушенный во время войны. Железнодорожное ведомство требовало, чтобы конструкция моста была коррозиеустойчивой. Применение обычного железобетона было заведомо исключено, так как в неизбежные тонкие трещины из-за усадки и ползучести бетона к арматуре проникали бы дымовые газы, выделяемые паровозами и содержащие соединения серы. Поэтому для строитель-' ства моста можно было использовать только такие материалы и
 Рис. 179. Установка стальных щитов опалубки для бетонирования ребер и верхнего поя" са предварительно напряженной железоб*'' тонной балки
 Рис. 180. Транспортирование балки от полигона к месту монтажа
 конструкции, которые были бы устойчивы против химйчёекй згрвС' сивных газов. Заказчик остановился на конструкции из предвари тельно напряженного железобетона, так как при этом сокращались
 13*

расходы на эксплуатацию и уход за мостом. Из-за интенсивного и непрерывного движения транзитных и маневровых поездов под путепроводом стальная конструкция потребовала бы частой и дорогостоящей окраски.
 Полная длина путепровода составляет 144 м\ он имеет 8 пролетов и разделен на два участка неравной длины, с неподвижным опиранием посередине на сохранившуюся промежуточную массивную опору (рис. 181). На устоях балки снабжены подвижными
 “п [ 1 ИГ 1 : 1 I § 1 ш 1582 .
 | 2ооз го27
 L W3 ж I , /9.75 я
 L да -
 _ me JT
 а П реяний бетон в новый бетам
 Рис. 181. Городской путепровод в Нюрнберге; продольный разрез
 опорами. Промежуточные опоры выполнены в виде тонких, шириной всею 25 см, качающихся стоек рамного типа. Концы отдельных балок, перекрывающих пролеты путепровода и лежащих на «качающихся опорах, имеют специальные сопряжения в четвертях, перекрывая, таким образом, друг друга, так как ,на стойках невозможно располагать две рядом лежащие опоры балок (рис. 182).
 Рис. 182. Стык балок над опорой: 1—свинцовая
 плита; 2—газовая труба; 3—штырь 0 30 мм
 Отдельные балки представляют собой сборные предварительно напряженные конструкции, выполненные по способу Фрейссине, В а й с с и Фрейтаг (рис. 183). От неразрезной несущей конструкции в данном случае отказались, стремясь ее упростить и ускорить строительство путепровода. Балки изготовлялись на полигоне, находившемся вблизи места строительства и примыкавшем к же* лезнодорожным путям, откуда они доставлялись к месту их уклад¬
 196

ки, где они монтировались 90-тонным железнодорожным краном. Каждая балка весила около 23 т.
 Сборные предварительно напряженные железобетонные конструкции имели поперечное оечение в виде ребристых настилав, укладываемых через каждые 40 см (рис. 184). Просветы между ними
 Рис. 183. Расположение пучковой арматуры главной балки
 заполнялись 'монолитным бетоном. В зависимости от пролета настилов устанавливалось от 1 до 3 поперечных балок, которые также были предварительно напряжены с помощью пучковой арматуры. Таким образом была образована своего рода балочная решетка. Благодаря предварительному напряжению несущей конструкции в двух главных направлениях она работала как монолитное тело, обладающее высокой устойчивостью.
 Напрягаемая арматура конструкции состоит из пучков по 12 проволок 05 мм в каждом ив стали марки St 165, выпускаемой ме-
 ;
 Рис. 184. Частичное поперечное сечение в середине пролета: 1—сборная балка; 2—монолитный бетон; 3—поперечный пучок 12 0 5 мм; 4—продольный пучок 12 0 5 мм
 таллургическим заводом Рейнгаузен. Стальные проволоки обладают прочностью 16 500 кг!см2 и пределом текучести 14 500 кг/см2. Арматура уложена по траектории растягивающих напряжений (рис. 183). Сила натяжения пучков составляла 10 500 кг/см2. В каналы с проволочными пучками после их натяжения нагнетался тонкозернистый цементный раствор. Полигон выпускал шесть балок в неделю, так что вся потребность в них для постройки путепровода, с учетом периода освоения, а также перебоев в работе, вызванных климатическими условиями, могла быть удовлетворена в течение 3 месяцев. После твердения бетона для транспортирования балки часть пучков подвергалась натяжению. Окончательное натяжение происходило после установки балок на месте. Затем бетонирова-
 197

I
 cfl ' X
 ~ « i»'
 2 2o
 о- ч д
 M « л •S К 4
 Шло аз « 3" л о
 t? I 0«
 О С
 t=c
 о* и к о, * ч
 G | Е(
 \о
 яись промежутки между отдельными балками, а также поперечные балки. Помимо каналов для укладки поперечной арматуры, уже имевшихся в сборных конструкциях, в бетонируемых на месте эледоентах дополнительно с помощью надувных резиновых шлангов устраивались полости для остальной арматуры. После твердения забетонированных элементов в йих заводилась поперечная арматура,
 которая подвергалась натяжению, и затем нагнетался цементный раствор.
 В журнале, издаваемом Цементной и бетонной Ассоциацией «Concrete Quarterly», в апреле месяце 1950 г. сообщалось о новых предварительно напряженных мостах, построенных в ряде стран после окончания второй мировой войны. В числе этих сооружений отмечался мост Вади-Мела в Тунисе, который был запроектирован еще в 1941 г., но был закончен и передан в эксплуатацию лишь в 1948 г. Он имеет три пролета, из них два по 38 м и один — центральный — 34 м. Несущая конструкция состоит из 6 рядом продольно расположенных балок двутаврового сечения; каждая продольная балка состоит из 12 сборных железобетонных деталей, которые для обеспечения высокого качества бетона изготовлялись в заводских условиях, а укрупнительная их сборка в балки производилась вблизи строительной площадки. Собранные таким образом балки подвергались предварительному напряжению в продольном направлении по способу Ф р е й с с ин е. После укладки всех балок мост, в целях обеспечения его монолитности, предварительно напрягался и в поперечном направлении. На рис. 185 показаны общий вид моста и один из сборных железобетонных блоков, из которых образуется балка. Далее в тбм же номере журнала «Concrete Quarterly» сообщается о сооружении ряда мостов: трехпролетного Автодорожного, построенного в Филадельфии (США) по способу М а н ье л ь-Б л а то н (рис. 186), трехпролетного железнодорожного с применением предварительно напряженного железобетона в Лилле (Франция.), трехпролетного автодорожного лредв а р ител ь но*н а -
 198
 * а I 3 I I
 сию0* а. О О ■« сз
 s « 23
 5. ё “•'Й * 5 |
 a S a
 »К а« « 3 ев R
 4 м сх, ш «* с
 5 0 2 | ю ®
 К о 53 *4. £
 я
 CQ 3 * и 9* н 5
 о к В
 О Ф и о о
 оЗ I *
 cq а,
 . сЗ й)
 о о, с я о а, о с

пряженного в Нёфшатель-ан-Брэй (Франция) и 15-пролетного предварительно напряженного в Рио-де-Жанейро (Бразилия), служащего для связи города с аэропортом, находящимся на острове. Три последних моста предварительно напряжены по системе Фрейссине.
 4800
 Рис. 186. Балка трехпролетного автодорожного моста в Филадельфии
 (США)
 В Англии близ Лондона построен мост предварительно напряженной конструкции, выполненной по системе Ли — МакКолл, балки которого [185] перекрывают участок канала протяжением около 380 м и шириной примерно 16 м. Отдельные балки бьми изготовлены на заводе в Ходдесдоне и доставлены по железной дороге к месту их укладки.
 Для перекрыггия канала требовалось всего 512 балок. Они имели двутавровое сечение высотой 75 см и шириной 60 см. Толщина стенки двутавра составляла 10 см. Через каждые 3 м были предусмотрены ребра жесткости шириной 20 см с поперечно расположенными отверстиями для поперечного армирования. Каждая балка содержала 3 арматурных стержня 0 27 мм из стали «Мак-Аллой», которые подвергались натяжению после отвердения бетона. Верхние полки были армированы обыкновенной сеткой, а по концам балок для распределения напряжений, вызванных анкеровкой натянутой арматуры, была уложена обыкновенная поперечная арматура из 9-миллиметровых стальных стержней.
 Балки изготовлялись двумя неравными частями длинами 12,5 и 6,5 ж, которые после твердения бетона сращивались. Шов между частями балки заполнялся высокопрочным бетоном с тем, чтобы арматура могла натягиваться в -кратчайшие сроки. Бетонная смесь балок состава 1 1,5:3 (щебень применялся крупностью 18 мм)
 уплотнялась .вибрированием. Водоцементное отношение равнялось 0,4. Арматура натягивалась с обоих концов, чтобы по возможности избежать потерь натяжения вследствие трения. Для образования каналов, в которых размещались стальные стержни, служили надувные резиновые вкладыши. После натяжения стальных стержней оставшиеся пустоты промывались струей воды и в них нагнетался цементный раствор под давлением 0,3 кг/см2. Выступавшие концы стержней, анкерные пластинки и гайки обмазывались битумом и пазы, в которых располагались анкерные приспособления, заполнялись бетоном; балки транспортировались к месту их монтажа на железнодорожных платформах.
 199

После их установки каждые 20 балок подвергались поперечному предварительному напряжению посредством 10 стальных стержней 0 21 мм.
 При строительстве моста через Тампа-Бэй во Флориде (США)
 [186] в большом количестве применялись сборные предварительно напряженные железобетонные балки, изготовленные по системе Ли — МакКолл. Следовало смонтировать 2178 балок двутаврового сечения длиной по 16 м (рис. 187). Арматура состояла из трех натягиваемых стержней 0 25 мм из стали «Мак-Аллой». Два стержня укладывались прямолинейно, тогда как очертание третьего
 стержня соответствовало кривой эпюре моментов для балки на двух опорах. В поперечном сечении моста были расположены 6 балок с расстояниями между их осями в 1,80 м (рис. 188). Ьалки в трети пролета для равномерного распределения эксплуатационной нагрузки соединяются сборными поперечинами и взаимно напрягаются сквозным стальным стержнем. В верхнем поясе балок забетонированы хомуты, которые выступают лз очертания балки для анкеровки железобетонного перекрытия. Постройка моста была начата в 1950 г. и закончена в 1954 г. Предварительно напряженные балки изготовлялись фирмой «Preload Сотр.» в Нью-Йорке.
 9—22. Мосты из монолитного предварительно напряженного железобетона
 В связи с шлюзованием реки Неккар у Хейльбронна для связи между Хейльбронном и Бёккингеном потребовалось соорудить мост 200
 Рис. 187. Поперечное сечение моста
 Рис. 188. Вид части строительства моста через Тампа-Бэй
 через
 во
 Тампа-Бэй
 Флориде
 (США)

через верхний портовый бьеф в створе улицы Обере Бадштрассе
 [187]. По соображениям судоходства необходим был мост без промежуточных опор. Предполагался висячий мост. * Однако администрация города Хейльбронна, в обязанности которого входила эксплуатация моста в будущем, склонялась более к строи?ельству массивного моста. Свободное живое сечение русла и высотные отметки прилегающих улиц допускали лишь са'мую незначительную строительную высоту конструкции в середине пролета. По совокупности наличных местных условий возникала необходимость проектировать предварительно напряженный мост.
 Исходя из геологических условий—наличия скалы (доломита) на глубине 5,80 ж, была выбрана балочная конструкция со средней балкой переменного сечения, защемленной между короткими боковыми пролетами (рис. 189). Пролеты составляли 19,0+96,0+'19,0 ж. Кроме этого, балка имела еще консоль в 5,20 ж, выступавшую за крайней опорой, и была выполнена столь 'массивной, что обеспечивала 1,2-кратный запас прочности при одновременном действии постоянной и эксплуатационной нагрузок. Строительная высота балки посредине—1,70 ж. На берегу канала, примыкающего к г. Хейльбронну, в непосредственной близости к береговой подпорной стенке расположена массивная опора, на другом берегу сооружена гибкая тонкая опорная стенка. Промежуточные опоры по обеим сторонам — железобетонные с шарнирным опиранием.
 Балка, несущая проезжую часть шириной 5 ж и расположенные по обе стороны тротуары» шириной по 2,25 ж,—пустотелая, коробчатой формы, имеет два промежуточных ребра и общую ширину 6 ж. Толщина ребер нижней и верхней полок пустотелого короба—переменная, принятая в соответствии с данными статического расчета балки. В тех местах, где нижняя полка тоньше 18 см, она снабжена поперечными и продольными ребрами жесткости. Коробчатое сечение балки, кроме этого, разделено несколькими поперечными диафрагмами.
 Предварительное напряжение конструкций моста производилось по системе Баура — Леонгардта. Малая строительная высота балки требовала большой силы натяжения арматуры (примерно 5 900 г), поэтому с каждого конца балки было применено по 3 натяжных устройства. Оплошная непрерывная арматура, необходимая для средней части пролета балки, проходила по всей ее длине. В опорных частях балки арматура, предназначенная для восприятия опорных моментов, подвергалась предварительному напряжению путем ее натяжения в соответствии с эпюрой моментов, с разведением анкерных петель в верхней полке. Для восприятия касательных напряжений потребовалось применять многочисленные петли из отдельных групп проволоки. Величина перемещения натяжного блока отвечает удлинению наиболее длинной петли. Короткие петли расположены по отношению к нат5Йкному блоку таким образом, что они примыкают к нему лишь тогда, когда величина перемещения натяжного блока соответствует удлинению наиболее короткой петли.
 201

Рис. 189. Мост в створе улицы Обере Бадштрассе в Хейльбронне а—общий вид; б—продольный разрез по оси моста; в—вид сверху без плиты проезжей части; /—блок напряженных прядей; 2—тощий бетон; 3—стальные ящики; 4—ось моста

Натяжные блоки расположены на совершенно ровной плоскости бетона, покрытой для скольжения листовым металлом. Чтобы перемещать натяжные блоки, применялись гидравлические домкраты, так называемые «котлы», которые бетонировались и оставались в конструкции.
 Напряженная арматура состояла из прядей по семи проволок в каждой с диаметром проволоки 3 мм и минимальной прочностью на разрыв 175 кг/мм2.
 Мост был построен в течение августа—декабря 1950 г. Этот массивный мост внешне выглядит очень легкой и стройной конструкцией, которая хорошо вписывается в общий рельеф местности.
 При восстановлении моста через Дунай в Ульме (Генстор) учитывались особые условия, влиявшие на его конструкцию (188]. Для отвода высоких паводковых вод нужно было сохранить ширину живого сечения реки, порядка 81 м, т. е. реку нужно было перекрыть одной единственной аркой. В соответствии с перспективным судоходством в верхнем течении Дуная требовалось выдержать такие габариты прохода под мостом по высоте и ширине, которые потребовали повысить проезжую часть в его середине, чему мешали короткие подходы. При пролете 81,3 м можно было располагать строительными высотами только 1,20 м в замке и 4,20 м в пяте.
 В 11949 г. проводился закрытый конкурс, и было решено построить мост предварительно напряженной конструкции. Рабочий проект предусматривал бесшарнирную арку (рис. 190), замок и пята которой настолько упруги, что опорная реакция проходит через ядро сечения замка и ось пяты. В пятах арки нельзя было устраивать шарниры, так как стойки над аркой выполнены в виде стержневого треугольника, состоящего из удлиненного рамного ригеля, вертикальной сжатой опоры и предварительно напряженной косой растянутой стойки, причем ось пяты у фундамента совпадает с точкой пересечения осей обеих этих опор. При неподвижном фундаменте в пятах изза деформаций рамного ригеля должны происходить смещения, и угловые вращения. Обе опоры выполнены настолько тонкими, что они могут изгибаться при допускаемых напряжениях. Эксцентрицитет, возникающий в обеих опорах, не имеет значения как для рамного ригеля, так и для фундамента [188].
 Мост имеет пролет 82,4 м, проезжую часть шириной 12 м и тротуары по обе стороны шириной по 3 м. По продольной оси мост разделен швом, проходящим и через фундамент, на две совершенно равные половины. На проезжей части продольный шов перекрыт свободно лежащей плитой шириной 60 см.
 Стальная арматура подвергалась натяжению по способу «дивидаг», причем предварительное напряжение моста создается как в поперечном, так и в продольном направлении. Продольные фермы и плита проезжей части вместе с консольными частями образуют единую систему несущей конструкции. Для напрягаемой арматуры использовались стержни унифицированного диаметра 26 мм с накатанной резьбой для крепления анкерных пластин и гаек.
 Для расчета продольных балок «за основу была принята двух-
 203

Рис. 190. Дунайский мост у Генстора в Ульме: а—продольный разрез; б—горизонтальный разрез по В—В\ в—поперечный разрез по Д—Д; г—продольный разрез по напряженной арматуре; д—вид сверху на напряженную арматуру; 1—горизонт паводка
 1896 г.; 2—горизонт подпора; 3—горизонт межени; 4—стальная опора; 5—старая ось моста; 6—новая ось моста

шарнирная рама с пятовыми шарнирами в точке пересечения растянутых и сжатых опор. Затем, по смещениям системы, рассчитывались добавочные напряжения опор, причем учитывалась и упругость грунта основания. При твердом грунте (скала) толщина сжатой опоры уменьшалась бы со 110 до 100 см для того, чтобы остаться в пределах допускаемых напряжений. Расчет велся для нагрузок с учетом собственного веса, подвижной нагрузки, предварительного напряжения арматуры, ползучести и усадки бетона, а также и действия температуры [188]».
 На рис. 191 показана половина моста в опалубке.
 Прогибы моста устанавливались путем наблюдения над болтами, забетонированными в тротуар с промежутками в 10,30 м. Для оценки степени ползучести бетона в опоры были заделаны пустотелые стержни длиной 10 м. Нижние концы этих стержней плотно анкерованы в бетон фундамента, а верхний конец показывает усадку и ползучесть бетона.
 Кроме того, для наблюдения за ползучестью по оси продольной фермы был заделан стальной стержень длиной 94 ж, на одном конце которого находится рычаг, отмечающий в трехкратно увеличенном масштабе продольные перемещения.
 Первый железнодорожный мост из предварительно напряженного железобетона был построен в 1950—1951 гг. близ Грифте, на трассе линии Кассель—Гисен [189]. Речь идет о мосте с двумя средними пролетами по 25,10 ж -и четырьмя боковыми пролетами по 20,00 м каждый. Конструкция моста из предварительно напряженного железобетона системы «дивидаг» выполнена в виде монолитной неразрезной балки над 6 пролетами. Оба железнодорожных пути уложены на двух, независимых друг от друга, балках, каждая из которых имеет массивное поперечное сечение шириной 1,75 м и высотой 1,85 м. По обе стороны балок выступают консоли, на которых помещается ограничиваемое ими балластное щебеночное корыто и тротуар, а также канал для кабеля (рис. 192). Очертание напряженной арматуры из стали марки St 90 0 26 мм следует эпюрам изгибающих моментов. Во избежание потерь от трения при натяжении стальных стержней последние проходят через один пролет и едва вступают в следующий пролет.
 Мост хорошо гармонирует своими простыми формами с окружающим ландшафтом. Поверхности бетона остались необработанными.
 Рис. 191. Дунайский мост у Ген стора в Ульме; напряженная арматура
 205

Б IВ
 2510— Ось симметрии
 Рис. 192. Железнодорожный мост у Грифте на линии Кассель—Гисен: а—продольный разрез; б—план; в—поперечный разрез В—В; г—расположение элементов напряженной арматуры; д—армирование одной из балок

Леонгардт опубликовал сообщение [190} о работе неразрезных предварительно напряженных балок/ца^ основании опыта 50 построенных многопролетных сооружений- Нёразрезные балки воспринимают не только различные по величине, но и знакопеременные моменты, т. е. положительные — в пролетах и отрицательные— над опорами. Для балок с параллельными верхним и нижним поясами и равномерно распределенными нагрузками расположение натянутой арматуры ло параболе является наиболее благоприятным (рис. 193). Оно позволяет избежать растягивающих напряжений ib бетоне, вызванный изгибом и сдвигом, или же свести их к минимуму.
 -С:
 .
 1
 I
 с
 4
 1» * -Л
 1
 5 1
 Pjjc. 193. Балка с параллельными верхним и нижним поясами и криволинейной напряженной арматурой
 Арматурные элементы со многими перегибами создают при их натяжении значительное трение. Поэтому были сделаны попытки прямолинейного расположения натягиваемой арматуры, с.такими изменениями поперечного сечения балки, при которых линия, проходящая
 Рис. 194. Балка с криволинейной осью и прямолинейной напряженной арматурой
 через центр ее тяжести, находилась бы на требуемом расстоянии от арматурного элемента (рис. 1194). Такое решение практически неприменимо, так как поверхность проезжей части не может быть волнистой.
 Рис. 195. Балка с криволинейной осью и криволинейной напряжен-
 ной арматурой
 Нечгго среднее между первым и вторым решением представляет собой балка с изогнутым нижним поясом и прямым верхним поясом. Натянутая арматура в этом случае имеет слабо изогнутое очертание (рис. 195).
 207

Арматуру можно размещать отдельными участками со стыками внахлестку и промежуточной анкеровкой (рис. 196). Проблема трения была изучена Леонгардтом на основе многочисленных опытов и практических испытаний конструкций. Существенными факторами, от которых зависит величина трения, являются: коэффициент трения (а проволоки о бетон; кривизна петли арматуры; защемление элементов арматуры в канале в зависимости от их количества
 Рис. 196. Балка с прямолинейной осью и перекрывающимися элементами напряженной арматуры
 и расположения; отклонения канала от требуемого проектного положения, что может вызвать непредвиденные усилия вследствие изменения направления и взаимное защемление и переплетение еще не натянутых проволок или пучков с натянутыми проволоками при большом их количестве.
 Леонгардт подробно рассмотрел вопрос о запасе прочности сечения неразрезных балок на опорах. У неразрезных балок разрушение может наступить не только в пролете, но щ у опор, где действуют значительные отрицательные моменты и большие поперечные силы. Если над опорой возникают трещины, то происходит перемещение моментов, т. е. пролетные моменты увеличиваются, а опорные мо¬
 менты уменьшаются. Посредством предварительного напряжения в балке может быть образована сжатая зона, свободная от трещин, которая проходит над опорами в нижней части балки и в верхней части пролета (рис. 197). В месте перегиба над опорами арматура
 208
 Рис. 197. Трещины и несущая способность предварительно напряженной неразразной балки в стадии разрушения

передает на них значительную часть вертикальных нагрузок. Бетон между натянутой арматурой и опорой действует как ряд стоек, и здесь его целесообразно армировать спиральной проволокой в вертикальном направлении и в направлении действия сжимающих сил в бетоне (рис. 198).
 Поперечной сечение
 Рис. 198. Арматура предварительно напряженной неразрезной балки над промежуточной опорой: 1—пучок; 2—спирали или хомуты в ребре и в сжатом поясе
 Из всех монолитных предварительно напряженных железобетонных мостов наиболее длинным является мост через пойму Дуная у Унтермархталя на государственной трассе Ульм-^Ридлинген F191], построенный в 1953 г. Данный пятапролетный мост—неразрезной конструкции, считая и его концевые консоли—имеет общую длину 375 м (рис. 199). Несущая конструкция состоит из двух балок толщиной по 65 см с расстоянием между ними 6 м; над балками находится ребристая плита с двумя боковыми консолями по 2,50 м. Ребра расположены с промежутками в 50 см (рис. 200). Конструкция изготовлялась в виде двух продольных частей, которые у опоры II были соединены петлевым раиведением продольной напряженной арматуры. Натяжение элементов продольной арматуры производилось по системе Б а у р а—-Л еонгардта, а поперечной—способом «Леоба». Рис. 201 показывает опору II с разведением анкерных петель обеих частей конструкции, а рис. 202—подготовленные арматурные пучки, уложенные'в опалубку одной из частей конструкции; у правого конца моста видна вагонетка с мотовозом, применявшаяся для укладки пучков в металлическую опалубку.
 В И950—1951 гг. по системе Б ay р а—JT еонгардта из предварительно напряженного железобетона был построен железнодорожный мост через Неккарский канал в Хейльбронне. Несущая конструкция состоит из пустотелой плиты высотой 1,10 ж, перекрывающей
 5 пролетов по 21,6 м. На рис. 203 показан общий вид натяжных устройств и арматуры моста, натягиваемой в металлической опалубке.
 14 Г. Мёлль 209

Рис. 199. Мост через пойму Дуная в Унтермархтале: а—поперечный Рис. 200. Мост через пойму Дуная
 разрез; б—продольный разрез; в—разрез по ребристой плите; 2—ось в Унтермархтале; вид снизу
 моста; 3—главная напряженная арматура; 4—асфальт; 5—напряженная
 арматура

&>>
 m £ s
 cq a>
 * Я >» & 48 >>0-3
 S cx « OJ O
 о о с
 е Я °
 8s
 а
 *С|
 |Si
 S? н a, х «в . о,
 Г? «О О jg <N *
 . <u g g a>>
 211

Заслуживает внимания проект трехшарнирного рамного моста на трассе, соединяющей две части города Хейльбронн над гаванью канала [192]. При его сооружении выдвигалось требование сохранить судоходный габаритный профиль. На одном из берегов под новым
 Рис. 203. Железнодорожный мост через Неккарский канал в Хейльбронне: натяжные блоки и напряженная арматура, проложенная в металлической опалубке
 мостом необходимо было пропустить железнодорожные пути, при этом выдвигалось требование использовать сохранившиеся береговые устои и опорные стенки арки старого моста, т. е. на узкие старые фундаменты следовало установить новые пролетные строения, расширенные на 2,20 м (рис. 204). Главная ферма состоит из двух пустотелых частей коробчатого сечения, независимых друг от друга в поперечном разрезе и разделенных на всем протяжении.
 Преимущество пустотелого поперечного сечения заключается в том, что создается большой момент сопротивления, способный воспринимать изгибающие моменты; такое сечение обладает также значительной прочностью на кручение и может воспринимать внецентренные нагрузки.
 Промежуточное пространство между двумя полыми сечениями перекрыто плитой, имеющей с двух сторон шарниры. На плите расположена одноколейная трамвайная линия. Тротуары расположены, с обеих сторон на консолях.
 Для придания жесткости в пустотелых сечениях устроены поперечные дифрагмы с промежутками 9 ж. Все они имеют толщину 20 сму за исключением диафрагм над пятовыми шарнирами, которые имеют толщину 30 см, так как они предназначены для передачи усилий ветровой нагрузки от проезжей части к пятовым шарнирам.
 . Большая трехшарнирная арка перекрывает канал пролетом 107,80 м. Консоли арочной рамы выступают за пятовые шарниры к береговым сторонам и несут боковое пролеты по 21,3 м. Стрела арки 212

213
 Продольный рйз^ез
 я Разрез по проезжен части Ч *
 __1А -\с \Д \- -И
 I I I 14 l-l I
 Вид сдержу
 Рис. 204. Трехшарнирный рамный мост над гаванью канала в Хейльбронне: 1—судоходный габарит; 2—подпорный горизонт; 3—слой 5-см асфальта, слои рубероида и специальной изоляционной массы; 4—напряженная арматура
 0 38 мм
 1
 И
 ШН»:
 1!

составляет 11,15 ле, следовательно, отношение высоты к пролету равно 1 :9,7.
 Эпюра напряжений для полых сечений арочной трехшарнирной рамы определяется в зависимости от принятого предварительного напряжения.
 Предварительное напряжение осуществлялось обжатием бетона в растянутой зоне, при полном использовании сечения для размещения натягиваемой арматуры. Арматура состоит из тросов 0 38 мм из 62
 Рис. 205. Рамный мост, предварительно напряженный: а—продольный разрез; б—разрез по проезжей части коробчатого сечения; 1—покрытие; 2—защитный слой; 3—водоотвод через каждые 6 м
 холоднотянутых проволок 0 4,1 мм, закаленных с охлаждением металла по способу патентированйя. Тросы уложены в плоских открытых каналах конструкций проезжей части и заканчиваются на разных уровнях у се концов, чтобы создать место для анкеровки и установки домкратов. Каналы для тросов выполнены узкими, чтобы не уменьшать площадь поверхности, на которую, передается давление в местах концевой анкеровки. Поэтому тросы не имели головок, они наплавлялись на месте, после укладки тросов» Для наплавки применялся сплав, содержащий 95% цинка, 4% алюминия и 1°/о меди. Арматура подвергалась натяжению, когда последние слои бетона в ребрах конструкции достигали 10-дневного возраста, а первые примерно 30-дневного. После натяжения арматуры каналы, в которых она была размещена, бетонировались. Учитывая, что не каждая
 214

проволока обволакивалась бетоном, можно полагать, что происходило лишь частичное сцепление арматуры»
 Прочность на растяжение отдельной проволоки равна примерно 17 ООО кг/см2, а свитого каната — около 16 ООО кг!см2.
 Тросьв по длине конструкции разведены в соответствии с изменением растяпивающих сил при изгибе. Таким образом в замковой части арки трос отсутствует и ни один трос не проходит через весь пролет. Для анкеровки тросов внутри пролета фни укладываются петлями в плоские открытые каналы поверхности-плиты. Низкий скос по краям клиньев защищен полосовой сталью, чтобы избежать скалывания и образования трещин, бетон за сталью армирован. Взаимное расстояние между петлями выбрано таким,образом, чтобы было гарантировано восприятие сил поперечным сечением ребра.
 «Передача напрягающих сил у концевой анкеровки от арматуры к более глубоко лежащим частям бетона обеспечивается различным образом. Оказалось возможным этд силы передавать посредством сдвигающих касательных напряжений, которые при первоначальной общей силе величиной в 3 800 т в воображаемой плоскости трещин, косо восходящей под уклоном 1 :5, достигают 5,2 кг/см2> но потом уменьшаются. Эти растягивающие напряжения могут быть переданы на один бетон. Армирование может обеспечить дополнительный запас прочности. Профессор М ё р ш (Morsch) полагал, что в бетоне вокруг арматуры образуются нисходящие сжатые «раскосы», которые опираются на воображаемые опоры в слое бетона, лежащем глубже, и удерживаются в равновесии вертикальными хомутами, захватывающими сжатые «раскосы», в головке и анкерующими против опрокидывания вниз. Таким путем получилась концентрация арматурной стали, которая, однако, ограничивалась головкой консоли» [192].
 Строительные работы, производившиеся фирмой Вайсс и Ф р е й т а г, бьми начаты в ноябре 1948 г. и в дсновном закончены в декабре 1949 г. В мае 1950 г. мост был открыт для движения.
 В- - I
 Рис. 206. Труба — акведук над дорогой Рим —
 Неаполь близ Казилина
 215

В Швейцарии был построен косой рамный мост шарнирной конструкции, расположенный на уклоне, выполненный из предварительно напряженного железобетона по системе В. В. R. V. [193]. Главный
 Рис. 207. Вид изнутри напорной трубы
 пролет в 53 м перекрыт трехшарнирной рамой с переменным поперечным сечением. Сила предварительного натяжения воспринимается 54 пучками из специальной проволоки прочностью 15 ООО кг!см2. Большинство пучков проходит по всей длине рамы. Отдельные пучки отогнуты вниз или проходят только через одну часть моста. В поперечном направлении плита проезжей части предварительно напряжена пучками, расположенными с промежутками 1,50 м.
 На рис. 205 показаны продольный, поперечный разрезы и план этого моста. Каждому пучку сообщалось натяжение 80 т.
 На рисунках 206 и 207 показана напорная труба — акведук над дорогой Рим—Неаполь близ Казилина, работающая как простая балка с пролетом 24 м. Труба имеет общую длину 200 м,. Диаметр напорной трубы—4,20 м при толщине стенки 40 см; труба предварительно напряжена в продольному поперечном направлениях по швейцарскому способу В. В. R. V. [194].
 9—23. /Навесная сборка (без подмостей) мостов из предварительно напряженного железобетона
 Способ навесной сборки без подмостей впервые был применен 45 лет тому назад при постройке трехшарнирного арочного моста через Тельтовокий канал близ Берлина. При строительстве моста без подмостей было возможно не ограничивать судоходство. Навесной способ монтажа был применен и при постройке одного алюми216

ниевого моста. Принцип оборки этою моста не отличался от монтажа стального моста [195]. Для мостов из железобетона4 требуются громоздкие, большие подмости. Они должны воспринимать первоначально нагрузки, которые еще не может нести свежий, не затвердевший бетон. Установка таких подмостей связана с серьезными техническими трудностями, например, с необходимостью обеспечить беспрепятственное судоходство при большой вьюоге моста над уровнем местности или высоких паводковых водах, а иногда и при совокупности всех этих причин. Поэтому возникла мысль применять навесную сборку при строительстве железобетонных мостов.
 Первая попытка была сделана в 1930 г. при постройке железобетонного балочного моста через Рио до Пеихе в Санта Катарина в Бразилии [196]. Мост бььл запроектирован с средним -пролетом 68 м и по одному боковому пролету 24 и 27 му При возведении среднего пролета нельзя было рассчитывать на установку -подмостей, так как по характеру водотока подъем уровня воды за короткое время мог достигнуть 12 м. Постройка этого железобетонного моста по способу навесной сборки являлась смелым решением, учитывая, что из существовавших большепролетных железобетонных балочных мостов в то время он был самым большим. Береговые пролеты и первые 10 м моста с обеих сторон реки были построены на подмостях. Остальная часть отдельными блоками по 1,50 м выполнялась навесным способом. Арматура состояла из стальных стержней диаметром 38 мм и длиной 1,5 му связанных между собой стальными муфтами, которые располагались таким образом, чтобы на одно и то же поперечное сечение балки приходилось не более одного стыка арматурных стержней. Для прочного соединения отдельных участков балки в каждом месте стыкования в растянутой зоне на расстоянии 5 см друг от друга помещались короткие стальные стержни толщиной б мм\
 Способ навесной сборки был применен при постройке в 1938— 1939 гг. железобетонного железнодорожного моста через Луалабу близ Конголо в Бельгийском Конго [197]. Навесная сборка осуществлялась в неполном виде; для различны* стадий строительства использовались вспомогательные подмости, передвигавшиеся по верхнему поясу мостовых балок, с помощью которьих мост бетонировался довольно значительными участками. Во время строительства стальной вспомогательный мост консольно выдвигался сперва с одного, затем € другого среднего быка в пролет между ними, и отдельные участки железобетонного моста бетонировались на подмостях, подвешенных к стальному вспомогательному мосту (рис. 208). Для соединения обоих консольно выступающих концов моста стальной вспомогательный мост должен был быть выдвинут с одной стороны настолько, чтобы его аванбек мог лечь на другой консольно выступающий конец моста. Путем правильно выбранного положения стального монтажного моста, во время соединения его обоих консольных концов стальной ферме моста придавалось такое предварительное напряжение, при котором снижались моменты от временной нагрузки. В данном случае речь идет не о предварительном
 217

напряжении железобетона, а о предварительной нагрузке, так как благодаря установке монтажного моста в качестве натруэки создается определенная эпюра моментов, которая -после удаления монтажного моста исчезает, а при эксплуатационной нагрузке возникает вновь.
 Способ навесной сборки балочных железобетонных мостов был детально изучен в 11938 г. Хавранеком (Hawranek) [198]. В своей статье он указывает, что для навесной сборки железобетонных балочных мостов в настоящее время (т. е. в И938 г.) можно использовать быстротвердеющие цементы, которые необходимы потому, что свежезабетонированные участки бетона подвергаются нагрузкам от примыкающих новых участков. Кроме того, при навесной оборке можно применять «пропариваемый бетон» или «предварительно напряженный железобетон», по Ф р е й с с и н е. В этой же статье говорится, что если при навесной сборке сокращаются усадочные напряжения, то можно применять предварительно натянутые высокопрочные сорта сталей.
 Ф и шер (Fischer) [199] в своей статье о новых способах армирования и выполнения крупных составных поперечных сечений также внес предложение о строительстве железобетонных мостов навесным способом. Предложенный им способ представляет собой разновидность способа Мелана. Основная его идея заключается в том, что первоначально растянутые элементы конструкции должны быть длительное время открыты, а сжатые элементы очень слабо армированы и заблаговременно усилены бетоном или разгружены. Жесткая арматура консоли монтируется сперва полностью, либо путем подачи на плаву укрупненных отдельных частей, либо навесным способом, общеупотребительным при стальных конструкциях. Лишь после этого консоль бетонируется со средней опоры отдельными участками. Сжатый пояс должен быть устойчивым на продольный изгиб до его полной строительной готовности, наступающей после бетонирования
 218

Ссылаясь в своей статье на предварительно напряженный железобетон конструкции Фрейссине, автор указывает, что оба способа могут взаимно дополнять друг друга, например, при применении их в сборном железобетоне для мостов малых пролетов. Следовательно, имеется в виду не монолитный железобетон, а сборные железобетонные конструкции, монтируемые навесным способом. г
 Следуя предположениям Хавранека, Лазарев и ц (Lazarevic) [200] в 1939 г. предложил новую конструкцию для железобетонных мостов больших, пролетов и. более подробно описал навесной способ возведения железобетонных балочных мостов. Лазаревич считает, чгго цроцеос предварительного напряжения может без особых трудностей сочетаться со способам навесного монтажа железобетонных балочных мостов, и поэтому .можно ожидать значительных выгод от предложений Фрейссине, в частности, путем ускоренного твердения бетона при обработке его паром. Совершенствуя способ навесной сборки, можно повысить точность монтажа при больших поперечных сечаниях и ускорить строительные работы. Балочные железобетонные конструкции для пролетов до 160 м при их монтаже навесным способом могли бы соперничать со стальными конструкциями.
 Более, подробных данных о практическом осуществлении способа навесной сборки предварительно напряженных железобетонных мостов Лазаревич не приводит. Из рис. 209, иллюстрирующего его статью, видно, что в его предложении речь идет не о чистом способе навесной сборки, так как для навески железобетонных консолей над перекрываемыми пролетами употребляются натяжные вспомогательные элементы, по-видимому, представляющие собой проволочные стальные канаты. О последовательности организации работ сказано, что сперва изготовляются вспомогательные элементы с ветровыми связями, а затем — остальные элементы.
 Заслуживают внимания предварительно напряженные железобетонные мосты через р. Марну у Люзанси, Эсбли, Аннет, Трильбарду, Шанжи и Юсси, с последующим сцеплением арматуры с бетоном, построенные по проектам Фрейссине в 1947—1949 гг. при частичной свободной навеске. Мост у Люзанси состоит из трех главных ферм коробчатой формы. Каждая ферма образует двухшарнирную раму и состоит из 22 предварительно напряженных железобетонных деталей, весом каждая от 5 до 6 т. Пучковая напряженная арматура укладывается в пазы, которые после предварительного напряжения ферм4 бетонируются. Для равномерного распределения эксплуатационных нагрузок на отдельные фермы мост на уровне плиты проезжей части предварительно напрягается и в поперечном направлении.
 Монтаж отдельных ферм начинался с навески трех крайних сборных предварительно напряженных железобетонных элементов, считая от берегового устоя. Прочие железобетонные детали укрупнительно собирались в балку на берегу и надвигались, как готовая часть фермы (рис. 210). Крайние сборные детали и средняя часть
 219

фермы длиной 40 м надвигались при помощи кабель-крана, сконструированного для этой цели. Затем отдельные части временно крепились и после замоноличивания швов и твердения раствора, применявшегося для заливки швов, окончательно анкеровались при
 а) 1Г ^ шщ
 Г ...ли
 ill J
 J
 / И—— 150,00
 t г /'<?'
 Рис. 209. Навесная сборка предварительно напряженных мостов, по Лазаревичу: а—многопролетный мост; б—схема способа навесной сборки; в—поперечное сечение по опоре моста:
 1—скальное основание; 2—рабочая стадия; 3—домкраты; 4—рабочая площадка; 5—натяжное устройство; б—ребра жесткости и ребра, подпирающие каркас
 ступенчатом натяжении арамтуры. С помощью регулировочного приспособления, смонтированного под шарнирами главной фермы, и гидравлических домкратов элементы выверялись и с учетом усадки и ползучести [202].
 Опыт возведения моста у Люзаиси был использован при постройке других мостов через р. Марну.
 Способ Фрейссине был усовершенствован и применен фирмой Вайсс и Фрейтаг, которая в 11946 г. разработала конкурсный проект моста через р. Рейн у Кобленц-Пфаффендорфа. Несущей конструкцией являются две сквозные решетчатые фермы* с консолями, шарнирно сопрягающимися в центральном пролете (рис. 211). В поперечном сечения моста находятся 6 главных ферм с
 2 20

промежутками по 3 м. Для равномерного распределения нагрузок между фермами в каждом узле решетки ойй брди связаны поперечными балками. Продольные балки поперечно напряженной плиты проезжей части образованы стержнями верхнего пояса, состоящими из полых профилей, с тем чтобы уменьшить пролет плиты проезжей части, повысить ее прочность на кручение и создать достаточную ширину для примыкания смежных элементов. О монтаже несущей конструкции в пояснительной записке к проекту сказано:
 «Отправными точками при проек тировании несущей конструкции было сохранение в период строительства судоходного габарита шириной 25 ж, а также возможная экономия древесины для подмостей. Поэтому после возведения быков предусматривалось начать навесным способом сборку консольных частей фермы одновременное
 двух сторон. Отдельные элементы, максимальный вес которых составляет 25 т, доставляются судами и устанавливаются на место. Затем в трубках или открытых каналах укладываются пучки, подвергаемые затем натяжению. Требуемое при этом заанкеривание
 Рис. 210. Схема возведения мостов на р. Марне
 Рис. 211. Проект консольной решетчатой фермы из сборных деталей моста через р. Рейн у Кобленц-Пфаффендарфа
 пучков в опорах достигается устройством временных упоров. Когда навесная сборка в боковых пролетах доходит до устоев, консоль в главном пролете достигает длины около 60 м\ она временно подпирается несколькими кустами свай, а остающаяся средняя часть длиной примерно 50 м доставляется наплаву. Средняя часть собирается на берегу из отдельных элементов, а соединяющий их шарнир на время транспортировки осуществляется с помощью временных пучков. Когда конструкция замкнута, временные упоры на быках удаляются и несущая конструкция опускается на постоянные опоры.
 Поперечные предварительные напряжения плиты проезжей части, поперечных балок и соединительных стержней нижнего пояса осуществляются в процессе сборки ферм.
 221

Проезжая часть, тротуары, а также парапеты выполняются обычным способом».
 На рис. 212 показан продольный разрез части главной фермы с пучками стальных проволок, расположенными, в открытых каналах, а также поперечный разрез стержня верхнего пояса и раскоса. Проект этот не был осуществлен, так как заказчик предпочел стальную конструкцию.
 Рис. 212. Продольный разрез части решетчатой фермы моста Кобленц-Пфаффендорф: 1—48 пучков; 2—4 пучка; 3—40 пучков; 4—один пучок; 5—24 иучка; 6—3 пучка; 7—5 пучков; 8—13 пучков; 9—8 пучков; 10—16 пучков; 11—10 пучков; 12—7 пучков
 Вместо мелкой сборки составных несущих конструкций решетчатого типа из напряженных сборных железобетонных деталей Финстервальдер предложил способ навесной сборки решетчатых ферм со стержнями, бетонируемыми на месте с применением монолитного бетона [203]. Существо этого предложения заключается в том, что при возведении моста из решетчатых железобетонных балок, которые перекрывают два пролета (рис. 213), главные фермы выполняются в виде консольных балок, которые равными отрезками выступают по обе стороны быков. В процессе навески панели решетки монтируются без подмостей, как и в обычном железобетоне: сперва устанавливается арматура растянутых и сжатых стержней каждой панели, затем бетонируются сжатые стержни и на соответствующем участке консоли натягивается арматура растянутых стержней, и только после окончания этих операций консоль бетонируется по всей длине. После того как
 222

части решетчатой балки, ‘расположенные непосредственно над быком и рядом с ним, выполнены вблизи узла для устройства каждой примыкающей панели в сжатом поясе, образуется рабочий шов; вся
 Рис. 213. Предварительно напряженная решетчатая ферма
 уже уложенная арматура верхнего пояса и арматура раскосов около узлов стыкуется между собой. С помощью висячих подмостей, спирающихся на уже забетонированную часть конструкции и на консольно выступающую арматуру соседней панели, присоединяются стяжными муфтами к арматуре готовой панели и бетонируются стержень нижнего пояса и сжатые стержни.
 По другому варианту этого способа для создания сил предварительного напряжения в растянутых стержнях решетчатых балок можно арматуру этих стержней помещать в каналах в теле бетона, заполненных пластической массой или оставлять свободно лежащей в этих каналах, а затем подвергать натяжению после его твердения. В пустоты между бетоном и арматурой нагнетается вяжущее, например, цементный раствор. При этом способе после устройства частей решетчатой балки, лежащих над быком и непосредственно рядом с ним, в растянутом поясе близ узла образуется рабочий шов, и растянутые стержни верхнего пояса, заканчивающиеся в этом месте после натяжения, упираются в уже отвердевший бетон верхнего пояса, для чего применяются обычные анкерные устройства. Затем с помощью висячих подмостей, опирающихся на уже готовую часть конструкции и консольно выступающих на од^ ну панель, бетонируют все стержни следующей панели.
 У двух- или трехпролетного моста концы соседних консольных балок, обращенные друг к другу, разделены швом, который может передавать поперечные, но не продольные силы или момен-
 Рис. 214. Подвижные висячие подмости для производства свободной навески предварительно, напряженных железобетонных решетчатых ферм
 ты. У устоев концы консольных балок могут быть заанкерены для восприятия вертикальных сил.
 Подвижные висячие подмости, применяемые для выполнения навесной сборки состоят (рис. 214) из нескольких стальных балок, расположенных параллельно друг другу с соответствующими промежутками по ширине моста. Эти балки покоятся не менее чем на
 223

двух узлах уже законченной части консольной балки, свободно выступая в виде консоли на ширину панели; к ним с помощью вертикальных тяг подвешивается опалубка обычной конструкции.
 Дальнейшим развитием метода навесной сборки железобетонных мостов решетчатой конструкции является применение этого способа для монтажа балочных мостов из предварительно напряженного железобетона [204]. При этом способе работ спе|рва возводятся оба устоя и консольные концы моста. Арматура из круглой стали толщиной 26 мм марки St 90 свободно укладывается в трубчатые оболочки. Навесная сборка производится отдельными участками, попеременно с одной и с другой стороны, с помощью катучих подмостей, движущихся по готовой части моста. Эти подмости выступают на длину монтажного отрезка под готовой частью моста и несут на себе опалубку для этого отрезка. Арматура наращивается при помощи стяжных муфт, каждый раз на длину двойного отрезка. После твердения бетона одного участка навесной сборки арматурные стержни, заканчивающиеся и отогнутые на этом отрезке, в соответствии с эпюрой моментов, подвергаются натяжению и анкеруются. Силы натяжения стержней достаточны для восприятия консольных моментов и нагрузки от собственного веса конструкции последующего участка навесной сборки. Сквозные арматурные стержни могут соединяться посреди моста муфтами и подвергаться натяжению с концов.
 Этот способ был впервые применен фирмой Диккергофф и Видманн в 1950 г. при постройке моста пролетом 62,5 м через р. Лан у Бальдуинштейна» (рис. 215) [195}. Учитывая судоходный
 Рис. 215. Свободная навеска моста через р. Лан у Бальдуинштейна
 габарит, требовалась незначительная строительная высота балки в середине пролета. Поэтому была выбрана система, которая работает в случае нагрузки от собственного веса как консольная балка, а при эксплуатационной нагрузке^как балка на двух опорах. Консоли по концам моста во время постройки были нагружены противовесами. Напряженная арматура состояла как в продольном, так <и в поперечном направлении из стержней диаметром 26 мм из круглой стали марки Si 90.
 224

На основе полученного опыта при сооружении упомянутого моста в следующем году эттим же способом был построен мост пролетом 71 м через р. НекКар у Неккарэмса [205]. Мост представляет собой раму без конструктивных шарниров. Такая система применялась уже при сооружении «моста © Ульме [188], Лехгаузского моста в Аугсбурге и Фёрерского моста в Берлине.
 В 1951—*1952 гг. этот же способ был применен при постройке первого железобетонного моста через судоходную часть Рейна близ Вормса [206, 207]. Мост имеет три пролета в 101,65 114,20 и 104,20 м (рис. 216). Величина пролетов была обусловлена при со-
 Рис. 216. Мост через р. Рейн близ Вормса
 ставлении проекта необходимостью использования устоев и кессонного основания существовавшего старого моста. Пролетное строение, жестко связанное с быками, состоит из двух коробчатых балок, соединенных между собой плитой проезжей части, предварительно напряженной в поперечном направлении. Особое затруднение прй строительстве создавал первый устой, который с одной стороны работал на сдвиг от последней береговой массивной арки, а с другой— на сдвиг от большой стальной арки. У нового моста коробчатые балки консольно выступают из усиленного устоя и заанкерены в нем с помощью толстых затяжек (рис. 217). В образовавшейся таким образом предварительно напряженной несущей конструкции возникает изгибающий момент в 40 000 тм и растягивающая сила при изгибе в 15 Г. Мёлль 225

10 ООО т. На левом берегу в качестве противовеса для консоли был использован короткий двадцатипятиметровый береговой пролет.
 Для восприятия изгибающих моментов в 40 000 тм в коробчатых балках служат 485 стальных стержней 026 мм из стали марки
 Рис. 217. Разрез по правому устою с конструкцией противовеса: 1—тощий бетон; 2—опорная реакция в пяте старой арки; 3—па-
 келяж
 St 90. Они расположены друг над другом в три слоя. На рис. 218 показана арматура часта моста, равномерно коноолыно выступающая по обе стороны быка. Стержни напряженной арматуры обрываются ступенчато и анкеруются в соответствии с участками навесной сборки, а также и с эпюрой моментов. Для компенсации неравномерного распределения арматуры в каждом монтажном отрезке имеется вертикальный натянутый стержень.
 Стыкующиеся консоли разделены швом со встроенной катковой опорой. Эта опора допускает продольное перемещение консолей изза температурных изменений. Чтобы избежать неравномерных прогибов консолей и образования от этого осадок под действием эксплуатационной нагрузки по вертикали, не. должно быггь жесткого сопряжения. Катковые опорные части предварительно напряжены по вертикали и остаются под давлением как при положительной, так и при отрицательной поперечной силе.
 На рисунках 219—222 показаны разные стадии строительства моста и общий вид законченного сооружения.
 Указанный способ применялся при строительстве нового Ломбардского моста в Гамбурге, движение по которому было открыто в начале 11953 г. Позднее по данному способу строился трехпролетный мост через р. Мозель у Кобленца, наибольший пролет которого составляет 115 м.
 226

Рис. 218. Напряженная арматура двух смежных консолей

Рис. 219. Правобережная консоль устоя моста
 Рис. 220. Правобережная консоль устоя и промежуточная речная опора моста с консолями по обе ее стороны
 КШГ-УЩ
 Рис. 221. Левая промежуточная речная о-пора моста до смыкания с консолью провобережного устоя
 228

Рис. 222 Общий вид законченного моста 9—24. Висячие мосты
 Несущие цепи проезжей части висячих мостов изготовлялись раньше только из стали. Во избежание колебаний проезжей ч<асти вследствие зыбкости несущих цепей и для восприятия усилий от движения поездов и ветра, действующих поперек проезжей части, необходимо, чтобы ее конструкция была относительно жесткой. В данном случае должно быть ..увеличено поперечное сечение несущих цепей или устроены вантовые оттяжки. Был предложен и предварительно напряженный железобетонный висячий пояс [208}. Стальные стержни висячего пояса могут помещаться в трубы и после натяжения связываться с бетоном несущего пояса. Согласно описанию, приведенному в патентной заявке, поперечные сечения бетона и стали в висячем поясе и величина предварительного напряжения должны быть выбраны таким образом, чтобы при суммарной нагрузке не достигалась граница трещинообразования и чтобы при минимальной нагрузке, т. е. нагрузке от собственного веса, не было превышения допускаемого сжимающего напряжения в бетоне. Очевидно, что такой висячий пояс из предварительно напряженного железобетона является значительно более жестким, чем стальной. Поэтому можно отказаться от особых балок жесткости моста. Достаточно, чтобы плита проезжей части из предварительно напряженного железобетона для восприятия ветровых нагрузок была усилена по краям.
 Возведение висячих мостов с несущими поясами из предвари? тельно напряженного железобетона может происходить так же, как и цепных мостов из стали.
 ■После установки пилонов прокладывается монтажный мостйК, ч* которого производится сборка и укладка в трубчатые оболОчки стальных стержней. Стальные стержни анкеруются в пилонах. После отрихтовки в правильное положение пояса стальных стержней приступают к послойному, бетонированию висячего пояса. Правильное положение пояса по высоте регулируется в каждом случае ооответ-
 229

ствукздим натяжэдием остальных стержней. После бетонирозания висячего Ггояса и твердения бетона стальным стержням сообщаются силы натяжения. Затем из отдельных участков составляется плита проезжей Части.
 В своем докладе на конференции Немецкого бетонного союза
 6 и 7 апреля 1949 г. в Висбадене Фрейссине, в*связи с возможностями применения предварительно напряженного железобетона в мостостроении, отметил, что даже прочность, надежность и экономичность проволочных тросов висячих мостов могут быть увеличены, если их снабжать оболочкой из высокопрочного, предварительно напряженного бетона. Увеличение прочности, благодаря надежному соединению всех проволок между собой и небольшим колебаниям напряжений, которым они могут подвергаться, с избытком компенсирует дополнительное растяжение от веса бетона. В итоге увеличение жесткости конструкции и защита бетонной оболочкой от коррозии являются дополнительными преимуществами.
 .9—3. ДОРОЖНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО
 Обжатие бетона и предварительное напряжение его путем натяжения высокопрочной стальной арматуры еще мало распространены в дорожном строительстве. К известным уже преимуществам предварительно напряженною бетона—уменьшению поперечных сечений, экономии строительных материалов и устранению трещино* (образования в дорожном строительстве—добавляется еще и значительное сокращение числа поперечных швов, т. е. возможность располагать температурные швы поперек полотна дороги с большими промежутками.
 Леонгардт [210] в И 949 г. на заседании секции бетонных дорог Научно-исследовательскою дорожного общества детально осветил возможность использовать предварительно напряженный железобетон в дорожном строительстве. Против сохранения продольных /швов возражений не было, так как они выполняются и уплотняются просто и почти не требуют дополнительных работ при текущем содержании. Значительно труднее устраивать поперечные швы, потому что края бетонной проезжей части подвержены воздействиям и ударам от экипажей, движущихся по дороге.
 Исходя из опыта эксплуатации построенных в США бетонных дорог с применением весьма длинных плит с мощным армированием, Леонгардт также предложил конструкцию длинных железобетонных плит, которые, однако, предварительно напряжены посредством натяжения арматуры.
 При длине плиты 150 м и толщине ее 20 см из-за температурных колебаний и возникающих в плите усилий трения в результате усадки бетона получаются растягивающие напряжения порядка 20 кг/см2; таким образом, для того чтобы избежать трещинообразования, было бы достаточно предварительное обжатие в 20 кг/см2.
 230

Существенное значение имеет способ натяжения арматуры. Так как при дорожном строительстве необходимо устраивать повороты, то предварительное напряжение можно осуществлять только с натяжением стальной арматуры на затвердевший бетон.
 Леонгардт предлагал устраивать.шов для натяжения на каждом участке плиты проезжей части, длиной примерно 150 м, с тем чтобы после твердения бетона размещать в нем домкраты. Во избежание сцепления стальной арматуры с бетоном и для достижения хорошего ее скольжения при нрр&ении на арматурный пучок из тонких стальных проволок или ¥рйс сначала навивается тонкая проволока 0 1 мм, служащая прокладкой, з‘атем наматывается тонкая стальная лента, так что создается металличеческая оболочка, которая отделяет бетон от натягиваемой арматуры. Анкеровка пучков или тросов у торцов плиты происходит путем веерообразного разведения их концов. После твердения уложенного бетона устанавливаются домкраты, упирающиеся в торцы плиты и развивающие в стальной арматуре натяжение до
 10 000 кг/см2. Затем в поперечный шов укладываются металлические распарки, убирается натяжное устройство, и шов заливается бетоном. Шов может заливаться и позднее, чтобы дать возможность дополнительно или поэтапно натягивать арматуру.
 На рис. 223 показано расположение домкратов при натяжении арматуры предварительно напряженной плиты -проезжей части дойной 150 м, изготовленной по предложению Леонгардт а. Шов для натяжения расположен с одного конца плиты. На рис. 224 показан разрез конструкции совмещенных деформационных швов. Так как они располагаются только через большие промежутки, то Леонгардт считает допустимым некоторое удорожание их конструкции. Поперечина под этим швом служит также и дренажным лотком, так как температурный шов заполняется не плотной массой, а стальной гребневой конструкцией, общепринятой в мостостроении для этих целей. Следует отметить, что поперечное предварительное напряжение проезжей части еще не было предусмотрено в этом предложении Леонгардт а.
 Согласно более позднему предложению Леонгардт а, устройства швов для натяжения можно избежать, если арматуру по концам плит отгибать на 90° и разводить по баковым краям плит. Для равномерного распределения сил натяжения в местах разведения арматура подвергается натяжению с обеих сторон. Построенный согласно этому предложению опытный предварительно напряженный участок показан на рис. 225. Для анкеровки и предварительного натяжения арматуры был принят способ Фрейссине.
 Следующее предложение ЛеонГардта касается экономии стали и достижения обжатия бетона без применения стальной арматуры. На рис. 226 представлена схема бетонной плиты, в проезжую часть которой сбоку, примерно через каждые 150 м% забивается тонкий бетонный клин, бронированный сталью. Чтобы клин не выпирал вверх или вниз, он снабжен стальными продольными «гребнями, проходящими в соответствующих направляющих канавках, подобно шпунто-
 231

ЛП5М h—
 45 a *
 m
 Рис. 223. Предварительное напряжение железобетонной плиты проезжей части дороги: а—продольный разрез перед натяжением;, б—продольный разрез после натяжения; в—план после натяжения; 1—вагонетка с передвижным натяжным устройством и домкратом; 2—домкрат; 3—деформационный шов перед натяжением; 4—шов для натяжения; 5—распорка; 6—участок натяжения оо/=0,95 м; 7—продольная напряженная арматура; 8—поперечная арматура; 9—веерная анкеровка пучков; 10—деформационный шов после натяжения
 Продольный разрез
 Вид сдержу на спальные гребни
 Рис. 224. Уплотнение шва: 1—напряженный пучок; 2—ан керный хомут; 3—поперечная арматура; 4—желоб

вому соединению. Для забивки клиньев служит домкрат, упирающийся в поперечную балочку, заавкеренную -в бетонную плиту проезжей части. 1 ак как такая система предварительного напряжения не обладает необходимой упругостью, то из-за усадки и ползучести бетона клинья в первые три-четыре года должны часто подбиваться. Леонгардт при обсуждении его предложения в Научно-исследовательском обществе дорожного строительства отметил, что оно еще детально не отработано, а должно лишь служить основой для дальнейших разработок.
 Лютце (Liitze) [211] в реферате, посвященном итогам обсуждений вопросов о строительстве бетонных дорог в Научно-исследовательском обществе дорожного строительства, подчеркивает, что, применяя предварительное напряжение при строительстве бетонных дорог, от продольных швов следовало бы совершенно отказаться,
 План
 Рис. 227 Предварительно напряженная проезжая часть автодороги, по Лютце
 а поперечные швы устраивать только с большими промежутками порядка 150 м. Предварительное напряжение следовало бы не ограничивать продольным направлением, а осуществлять его и в поперечном направлении плиты проезжей части.
 Так как при этом величину предварительного напряжения в продольном направлении, учитывая расширение бетонной плиты, следует назначать большей, чем в поперечном направлении, Лютце предложил напряженную арматуру располагать двумя перекрестными радами из параллельных пучков, которые образуют с продольной осью дороги угол а и в; от края плиты проезжей части один пучок каждого ряда должен отгибаться к пучку другого ряда. При средней толщине плиты 15 см и пучках из 12 стальных .проволок 0 5 мм из стали м^рки St 145/165 расстояние между лучками должно составлять 85 см, с тем чтобы в бетоне не возникали растягивающие напряжения (рис. 227).
 На основании предварительных разработок, проведенных секцией предварительно напряженных дорог Научно-исследовательского общества дорожного строительства, департамент дорог Министерства внутренних дел Баден-Вюртемберга с согласия Федерального министерства путей сообщения дал задание построить на дороге федерального значения Гейденгейм-Ульм близ Мер>гельштеттена в августе —
 233

сентябре 1953 г. иеоколько опытных дорожных участков. Были уложены три плиты длиной по 120 ж каждая, из которых одна была выполнена по предложению фирмы Вайсс и Фр ейтаг (д-р
 j Продольный разрез
 t —
 Рис. 225. Опытный предварительно напряженный железобетонный участок по предложению д-ра Леонгардта: 1—устройство продольного стыка; 2—анкеры, по Фрейссине; 3—ложный шов; 4—напряженная арматура
 Рис. 226. Предварительное напряжение железобетонной плиты проезжей части посредством бетонных клиньев: 1—гидравлические домкраты; 2—песчаная постель; 3—рубероид
 234

инж. Л ю т ц е) и две другие — по предложению фирмы Людвиг Бауер (Ludwig Bauer) в Штутгарте. Первая плита имела толщину 15 см с диагонально перекрещивающейся напряженной арматурой (рис. 228)* Расход арматурной стали на 1 м2 плиты составил 5,5 кг. Обе другие плиты, с расходом напряженной стальной арматуры на 1 м2 плиты лишь 3,4 кг, были предварительно напряжены и применен ряд параллельных арматурных пучков, уложенных в продольном направлении, и отдельных проволок — в поперечном направлении (рис. 229).
 Опытные участки были расположены в местности с суровым климатом и находились под воздействием неблагоприятных атмосферных условий. Интенсивное и большегрузное движение по дорогам создавало большую нагрузку на опытные участки. Задачей по-
 ,^!№^уЗр^Дварительно напряженный железобетойнь* й; участок по системе Вайс с и Ф р е йт а г
 Рис. 229. Предварительно напряженный железобетонный опытный участок по системе Людвига Бауера
 стройки и эксплуатации этих участков являлось выяснение вопроса о том, может ли быть достигнута трещииостойкость длинных предварительно напряженных плит, уложенных на песчаном осно-
 235

вании при их умеренном предварительном напряжении. На основании измерений, проведенных Институтом испытания материалов Высшего технического училища в Штутгарте, секция предварительно напряженных дорог Научно-исследовательского общества дорожного строительства должна была в заданный срок составить отчетный доклад.
 В Англии в 1950 г. были построены первые опытные дорожные участки с плитой проезжей части из предварительно напряженного железобетона. На построенном в Краулей дорожном участке [213] были выделены две полосы проезжей части протяжением 120 ж, разделенные продольным швом. К назначению величины предварительного напряжения подходили осторожно. Предполагалось, что при длине 120 м потери натяжения составят от 3,5 до 7 кг/см2; было поэтому решено остановиться на величине предварительного напряжения в 14 кг!см2 с тем, чтобы сохранить остаточное предварительное напряжение в 7 кг/см2.
 Арматура, по Фрейссине, состояла из пучков по 12 стальных проволок 05 мм, укладываемых под углом 30° к продольной оси и на расстоянии друг от друга 2,25 м. По обоим концам плиты проезжей части длиной 1120 м пучки по отношению к боковым анкерующим балочкам размещались дугообразно, с тем чггобы на концах плиты обойтись без анкеровки. Половины плиты, примыкающие к продольному шву, связывались болтами, а в поперечные швы закладывались короткие арматурные сетки. После предварительного напряжения бетонной плиты, примерно через 3 недели после ее бетонирования, образовавшиеся в бетоне трещины (их было 7 шт.) закрылись. Подобные же работы были проведены в 1949 г. во Франции при постройке предварительно напряженной железобетонной проезжей части близ Эсбли, где пучки стальной проволоки были расположены под углом 45° к продольной оси проезжей части и на расстоянии 75 см друг от друга.
 Опыты, проведенные в Эсбли и Краулей, побудили британскую Цементную и бетонную Ассоциацию в Лондоне более детально изучить дорожные покрытия из предварительно напряженного железобетона и проверить различные способы их устройства [214]. При этом считалось, что предварительное напряжение необходимо лишь в продольном направлении дороги. Поперечное предварительное напряжение считалось необходимым лишь при ширине дороги свыше 3,30 м. В ряде случаев может оказаться достаточной и ненапрягаемая арматура.
 Ассоциация построила в Вексхем Плейс и в Вексхем Спрингс короткие опытные участки дороги. На первом опытном участке на существующее покрытие проезжей части дороги в 7 см тощего бетона наносился слой асфальта. Напряженная арматура состояла из 2 пучков стальной проволоки по 12 проволок 0 5 мм. Пучки были обернуты двумя слоями водонепроницаемой бумаги и укладывались по обеим сторонам покрытия на бетонные подкладки, расположенные через каждые 1,50 м. Напряженная арматура с каждой стороны покрытая отстояла на 12,5 см и 37,5 см от
 236

наружного края. После установки арматуры укладывалась бетонная смесь (состава 1 : 6,5 с прочностью 175 кг/см2 6 возрасте 7 дней) и уплотнялась пневматическими трамбовками. У одного конца проезжей части длиной 57 м и шириной 3,45 м напрягаемые арматурные элементы образовывали петлю, а у другого конца отдельные проволоки пучков расправлялись веерообразно на длину 1,80 м. Пучки заканчивались посредине опытного участка в особых анкерах, из которых и подвергались натяжению.
 При натяжении пучков на заданную величину напряжения в
 11 ООО кг/см2 из-за значительного трения пучков о бетон достигалась лишь половина расчетного удлинения арматурного пучка.
 На основании изучения результатов этого первого опыта на втором участке в Вексхем Спрингс работы проводились иначе. Покрытие проезжей части, как и ранее, было разделено на две плиты длиной 38 и 39 м. В первой плите с каждой стороны были установлены по два арматурных пучка из 12 стальных проволок 0 5 мм. Для анкеровки отдельные проволоки наружного пучка были расправлены веерообразно и каждый конец проволоки загнут крючком. Внутренний пучок у конца плиты был уложен в виде петли. У второй плиты длиной 39 м имелся только один пучок стальной проволоки.
 После достижения бетоном 7—8-дневного возраста арматура подвергалась натяжению. Было достигнуто лишь 2/з ожидавшегося удлинения. При вскрытии пучков стальной проволоки установили, что оболочки, в которых они были уложены, сильно повреждены при уплотнении; они были прижаты к стальйым проволокам и образовали вмятины. Следствием 'возникновения сил трения'между бетоном и пучками стальной проволоки и явилось то, что при заданном напряжении в il 1 ООО кг/см2 не могло быть достигнуто расчетное удлинение пучков. При дальнейших опытах использовались надувные резиновые вкладыши, которые образовывали каналы для арматурных пучков. Но и при этом также не были достигнуты удовлетворительные результаты, так как вкладыши давали осадку, вследствие чего опять возникали потери от трения при натяжении арматуры [216].
 В опытных конструкциях в Базильдоне в 11952 г. в бетон закладывались трубы, которые перед схватыванием бетона извлекались. Таким путем можно было получить совершенно прямолинейные каналы, так что при натяжении уложенных в них пучков стальной проволоки напряжение от трения не терялось.
 Следует отметить еще американский патент [216], в котором ставилась задача изготовлять возможно более крупные бетонные плиты для покрытий автодорог, взлетно-посадочных полос на аэродромах и т. п. и максимально сокращать число швов. Сопротивление трению, возникающее между бетонной плитой покрытия и нижним строением дороги, сокращается за счет слоя парафина, покрытого толем или тонкими металлическими пластинками. Во избежание появления в бетоне растягивающих напряжений плиты должны быть предварительно напряжены, например, с помощью перекрывающихся слоев стальных стержней, уложенных в трубах (рис. 230). Средством для предварительного напряжения является при изготовлении плит мо¬
 237

жет служить и расширяющийся цемент. Кроме того, для снижения веса плит было предложено устраивать их пустотелыми.
 Лоссье, ссылаясь на один французский патент [217], указывает на возможность применения расширяющегося цемента для заполнения швов в целях обжатия бетона плит. В Берлине весной 1952 г. была построена роликобежная спортивная площадка из предзари-
 Рис. 230. Предварительно напряженное железобетонное дорожное покрытие из трех перекрывающих друг друга слоев напряженной арматуры
 тельно напряженного железобетона. При этом стояла задача создать на открытом воздухе бесшовную плотную (и -гладкую поверхность 20 X 40 м. Было принято решение выполнить ее из предварительно напряженного железобетона системы «дивидаг» с мозаичным слоем.
 О статических основах расчета этой предварительно напряженной плиты Г. Ф у н к (Н. Funck) [218] пишет:
 «На работу предварительно напряженной плиты оказывают влияние только температурные условия. В расчет принимался температурный перепад между нижней и верхней поверхностью плиты в 50®— Ю° = 40°. Изгибающие моменты в плите возникают только за счет неравномерного нагрева. Стержни напряженной арматуры из стали марки St 90 0 26 мм уложены в обоих направлениях, с промежутками 2 м. При использовании 75°/о прочности стали на растяжение сила предварительного напряжения на 1 пог. м плиты будет равна *.V = 7г X 5,31X4,875 = 12,94 т. Расчетная потеря усилия вследствие ползучести и усадки равна 1,27 г, после чего остается N= 11,67 т. Таким образом, напряжение сжатия бетона составит
 = —j- loxioo" = 11,7 кг!см2. Неблагоприятным случаем
 при расчете будет неравномерный нагрев при температуре воздуха +50° и температуре почвы под слоем тощего бетона +10°. При коэффициенте теплопередачи 10 между воздухом и бетоном, а также коэффициенте теплопроводности 1,6 для железобетона и 1,0 для тощего бетона получается температурный перепад
 0ГЙ5 • (-Й + -ГГ + -т£) = 19’75°+ 12’М" +7'90” -
 40е
 В предварительно напряженной плите толщиной 10 см возникает температурный перепад At = 12,36°. Таким образом, получается ■момент
 Mt = Ев• У в • 10rS'A< = 3 400 000 • 0,0000833 • 10~„,2,55 = 0,35 тм.
 г в U, 1
 238

0.350
 При We = 0,001667 м3, следовательно, зв= ± -QQQ1667 =
 — ±210 т/м2 = ±21 кг/см2.
 Таким образом, при предварительном напряжении получается величина ав =—11,7±21,0=+9,3 или—32,7 кг/см2. Для восприятия небольших растягивающих напряжений в верхней части сечения плиты укладывается ненапрягаемая арматура. Плита не может образовать направленный вверх выгиб, так как преобладает собственный вес.
 93
 Расстояние нейтральной оси X -= g^r327 -0,10=0,0222 м.
 0,0222
 Растягивающее усилие Z = 93* —— • 1,0 = 1,048 т/м.
 1048
 Требуемое поперечное сеченне fe = 14QQ- =0,75 см*/м.
 Для равномерной передачи силы предварительного напряжения на плиту бьма устроена распределительная балка высотой 75 см и 10х 17 5
 шириной —2-l— см. Была поставлена по расчету рабочая арматура
 из стержней 0 12 мм. Обрамление береговой поверхности конструктивно армировалось хомутами 0 12 мм с расстояниями между ними 10 см (рис. 231)».
 Рис. 231. Предварительно напряженная железобетонная роликобежная спортивная дорожка; план и частичное сечение железобетонной плиты у края: 1—водоотвод; 2—слой террацо 2 см; 5—трубка; 4—бетонная подготовка толщиной 4 см; 5—напряженная арматура St 90; рубероид
 239

После тщательной планировки поверхности на песчаное основание был уложен слой тощего бетона в 4 см, покрытый слоем рубероида. Элементы продольно и поперечно напряженной арматуры укладывались в трубах с промежутками 2 м. Затем укладывался бетон предварительно напряженной плиты с толщиной слоя в среднем 7 см. На этот слой раскладывалась легкая сетка из арматурной стали «/» 0 6 мм с промежутками по диагонали 15 см и на свежеуложенный бетон — мозаичный слой, с тем чтобы террацяевый раствор образовал однородное тело с бетоном. Через четыре дня после бетонирования, чтобы избежать усадочных трещин, каждый арматурный элемент подвергался натяжению силой 8 г, которое через 10 дней было повышено до 24 т.
 Трубы после натяжения и анкеровки стальных стержней заполнялись цементным раствором.
 9—4. ГИДРОТЕХНИЧЕСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО
 О применении предварительно напряженного железобетона в портовом строительстве во Франции имеется подробное сообщение Лютц е [219]. После окончания последней войны возникла необходимость возможно скорее восстановить разрушенные портовые сооружения.
 У набережных порта в Гавре была разрушена верхняя часть подпорных стенок, тогда как нижняя часть сохранила свою несущую способность. На рис. 232 представлены поперечные и продольные разрезы в принципе одинаковых, конструктивных решений. На нижней части сохранившихся стенок были возведены бетонные столбы, по ним были проложены прилегавшие друг к другу сборные предварительно напряженные железобетонные балки, которые связывались с монолитным бетоном, уложенным поверх них.
 Железобетонные плиты, расположенные поверх несущей части, состоящей преимущественно из предварительно напряженного железобетона, создавали наиболее благоприятные условия для уклона и положения равнодействующей в шве основания.
 При строительстве новых набережных в том же Гавре также были применены сборные предварительно напряженные конструкции, которые покоились на трех рядах столбов (рис. 233). Предварительно напряженные сборные железобетонные конструкции, каждая весом в среднем 1350 г, изготовлялись в специально построенном плавучем доке и затем доставлялись на место на плаву. Плавучий кессон дока был также изготовлен из предварительно напряженного железобетона. Подробности выполнения сборных предварительно напряженных железобетонных конструкций и плавучего дока приведены в статье Л ютце.
 При восстановлении набережной в порту Шербур были применены предварительно напряженные кессоны (рис. 234).
 •В немецком патенте ДР 860326 говорится об устройстве анкеровки подпорных и шпунтовых стенок с помощью напряженных затяжек по системе Маньель — Платон.
 240

Рис. 232. Набережные в Гавре: а—поперечный и продольный разрезы береговой стенки (секция У); б—поперечный и продольный разрезы береговой стенки (секция //); в—поперечный и продольный разрезы береговой стенки набережной (секция III): 1—железобетонные плиты; 2—предварительно напряженные железобетонные балки; 3—предварительно напряженный железобетон;
 4—бетонные блоки'
 241

Продольный разрез по а-Ь
 Рис. 233. Новые набережные в Гавре; поперечный разрез по береговой стенке с продольным разрезом плиты проезжей части эстакады
 Рис. 234. Набережная а Шербуре; поперечное сечение новой береговой стенки
 42

Предварительно напряженный железобетон в строительстве плотин применялся уже давно [220]. Например, в 11927 г. проводились исследования плотны «Шёрфа» в Алжире для определения ее устойчивости при полном заполнении водоема. Как показали исследования, поперечное сечение плотины (рис. 235) оказалось слишком тон-
 Рис. 235. Плотина «Шерфа». План и кривые давлений до усиления плотины: 1—рабочая камера; 2—ограждающая стенка; 3—донный спуск; 4—водоотвод;' 5—кривая давления при заполненном водохранилище, 6—то же, при незаполненном водохранилище; 7—зона ядра
 ким, водосбросная часть сооружения недостаточной, а сопряжение тела плоганы с откосами косогоров — неудовлетворительным.
 Согласно предложению, внесенному Куаи (Coyne), которое в дальнейшем привело к немецкому патенту [221] и ряду патентов в других странах, при усилении плотины массив бетона был заанкерен в грунте с напорной стороны натянутыми пучками (рис. 236). Пучок состоял из 630 гальванизированных отдельных проволок из специальной стали толщиной 5 мм, связанных через каждые 50 см и расположенных параллельно в трубе, служащей для инъекции цементного раствора..Проволочные пучки были винтообразно обмотаны пропитанным полотном и имели защитное покрытие. В своем конце проволоки собраны в наконечник из специального сплава цветных металлов. Поверх наконечника на протяжении примерно 7 м проволоки лежали свободно, для того чтобы пучок можно было анкеровать в грунте с достаточной силой сцепления.
 Пучки изготовлялись на месте производства работ. Они опускались в скважины, глубоко пробуренные в. лрунте, * После того, как инъектированный цементный раствор затвердевал, пучки, не имевшие
 16* 243

сцепления с цементным раствором, благодаря битуминозному защитному покрытию, подвергались натяжению усилием 1000 т и анкеровались. Это натяжение соответствовало искусственной нагрузке 250 т на 1 пог. м длины кладки. Железобетонные анкеры передавали сжимающие силы на бетон через литую стальную плиту и распределительный ростверк. На рис. 237 показано благоприятное влияние анкеровки. Кривая давлений, даже при повышении горизонта под¬
 пора на 6 ж, остается внутри ядра
 Рис. 236. Усиление плотины «Шёрфа» по Куан: /—распределительная решетка; 2—клинья; 3—каменная кладка; 4—бетон; 5—известковый песчаник; 6—известняк; 7—анкеровка в основании; 8—желтоватый песчаник;
 9—мергель
 сечения.
 Рис. 237. Кривые давлений после усиления плотины «Шерфа»: 1—максимальный подпор; 2—кривая давления при заполненном водохранилище; 3— то же, при незаполненном водохранилище
 Другим интересным примером усиления плотины посредством затяжек является восстановление разрушенной паводковыми водами плотины «Фергуг» в. Алжире. На рис. 238 показан поперечный разрез восстановленной плотины путем наращивания ее и системы анкеровки в новой части плотины. В ней были оставлены полости для размещения затяжек. Величина натяжения колебалась в пределах от 125 до 285 т.
 В своем патенте Куан приводит различные способы анкеровки затяжек плотины «в ее основании. Анкеровка целесообразна на такой глубине, на которой грунт основания способен удерживать в равно-
 244

весии натяжение, сообщенное за счет своего собственного веса. Нижнюю часть сюважины, служащую для анкеровки затяжки, целесообразно расширять, чтобы иметь возможность увеличить площадь поверхности затяжии, за счет распорных колец, клиньев или тому
 Рис. 238. Восстановление и усиление посредством анкеров плотины «Фергуг»: а—поперечный разрез плотины; б—анкерная головка и затяжка; 1—уплотнение из листовой меди; 2—подводящая штольня; 3—участок анкеровки;
 4—стальная арматура 0 10 мм
 подобных приспособлений. При неблагоприятном грунте (мергеле, глине, гальке, песке или др.) затяжка может'быть заанкерена в нескольких ярусах (камерах).
 В этом же патенте указывается возможность возводить конструкции плотин, которые на первый взгляд представляются неустойчивыми. На рис. 239 показан разрез плотины, которой придан уклон снизу вгерх в направлении, противоположном гидростатическому давлению. Основание плотины должно быть достаточно широким, чтобы обеспечить ее устойчивость. За счет уклона тела плотины происходит частичное уравновешивание ее собственного веса подпором воды. Затяжки заанкерены глубоко в грунте основания и подвергнуты натяжению.
 Для увеличения высоты плотины «Бени Бадель» [222] искусственные напряжения в конструкции создавались без применения стальных проволок или тросов. Первоначальный проект предусматривал устройство одиннадцати железобетонных сводов высотой 60 ж, опирающихся на массивные быки, с наклоном 45° к низовой стороне плотины. В период строительства было принято решение увеличить высоту плотины на 7 м. Первоначальные своды, обладавшие достаточной толщиной, были подняты до новой высоты, а в нижнем бьефе были построены новые упоры. Между быками и новыми упорами были раз¬
 600

мещены плоские тарельчатые (полосовые) домкраты-капсюли системы Фрейссине,» с помощью которых на каждый контрфорс действовало сжимающее усилие от 2 500 до 3 ООО т (рис. 240). Это сжимающее усилие поддерживалось на протяжении примерно 3 лет.
 Промежуточные пространства между контрфорсами и упорами были заполнены бетоном, а домкраты удалены.
 Способ, примененный на плотине «Бени-Бадель», является предметом австрийского патента 168383 и британского патента 589019 [223].
 В современных гидроэнергетиче-
 Рис. 239. Тело плотины с уклоном снизу вверх в направлении, противоположном гидростатическому давлению
 Рис. 240. Плотина «Бени-Бадель»: /—новый уровень воды; 2—старый уровень воды; 3—плоские домкраты
 ских сооружениях предварительно напряженный железобетон нашел распространение и при строительстве напорных штолен и напорных шахт. В предложениях, сделанных в этой области, заложено стремление устранить трещинообразование в обделке напорных штолен. Предварительное напряжение бетона в этом случае создается не всегда натяжением стальной арматуры, а зачастую непосредственным гидравлическим давлением (обжатием). Ниже кратко сообщается о некоторых новых способах решения указанной задачи. Уже давно известны способы, при которых устраняется трещинообразование в обделке. Для этого в пространство между породой и опалубкой или обделкой из бетона или блоков нагнетается бетон. Так как сечение выработки при проходке штольни в грунте не одинаково, то и толщина слоя бетона, нагнетаемого в пространство между грунтом и обделкой, также различна, а.поэтому предварительное напряжение нарушается из-за разной величины усадки инъектированного слоя бетона.
 Согласно предложению Кизера (Kieser) [224, 225, 226] эти недостатки, как это иллюстрирует рис. 241, могут быть устранены путем устройства (наружного кольца обделюи 1, прилегающего к 246

стенкам выработки, и внутреннего центрального кольца 3, сохраняя между ними кольцеобразное пространство 2\ затем внутреннее кольцо подвергается предварительному напряжению, которое создается в результате инъектирования в пространство 2 уплотняющей маосы. При устройстве бетонного внутреннего кольца требуется принять меры для сохранения промежутка между ним и обделочным
 Рис. 241. Обделка напорной штольни по Кизеру
 кольцом. Внутреннее кольцо может быть сделано из блоков, снабженных выступами в виде ребер, гребней, насадок и т. п. Выступы обеспечивают равномерность промежутка между внутренним и обде'лочным кольцами, а сквозные насадки на особых блоках (камнях) служат для образования отдельных секций. Инъектирование пустот производится в несколько приемов. Сначала под небольшим давлением нагнетается цементный раствор до полного насыщения пространства, а затем под высоким давлением—цементное молоко. Перед началом схватывания раствора нагнетается чистая вода, при этом не допускается снижение давления. Давление поддерживается до достаточного твердения шгьектированного материала. При инъектировании применяются составы, обладающие гидравлическими вяжущими свойствами; могут применяться .также и составы, не обладающие этими свойствами, например, клеевые, битум и другие.
 Фрейссине [227] также предложил способ предварительного напряжения обделки напорных штолен и конструкцию штольневой обделки. На рис. 242 показаны штольневые обделки, возводимые как в прочных породах, так и в породах, не обладающих достаточной прочностью.
 На рис. 242, а показано, как на подошву 2 устанавливаются стальные кружала 3 и 4 для опалубки из бетонных плит 5, остающихся в теле обделки. Бетонные плиты уложены вплотную друг к другу и крепятся к кружалу с помощью устройств 6, 7 и 8. В конце участка штольни устраивается перемычка. Шов между этой перемычкой и опалубкой из бетонных плит перед инъектированием
 247

раствора в пространство 1, образованное между опалубкой и стенками штольни, уплотняется при помощи надувного резинового вкладыша 9, который удерживается ;на торцовой стенке плиты 10. Для и нъекти ров а ни я бетона или цементного раствора в опалубке из бетонных плит предусмотрены отверстия 11.
 Рис.. 242. Обделка штольни по Фрейссине: а—при возведении в прочных породах; б—при возведении в породах, не обладающих достаточной
 прочностью
 Если при проходке штольни порода не в состоянии выдержать давление инъектируемого раствора, то в выработанное пространство (см. рис. 242) помещается кружало 12 с опалубкой из бетонных плит 13 и с круговой арматурой из стальной проволоки 14. Через отверстие И раствор нагнетается сначала в пространство 15 между обеими плитными опалубками, а после того, как на стенки выработки нанесено уплотняющее покрытие 16, через патрубок 17—во внешнее пространство.
 Фирма Кунц и Комп (Kunz и Comp) и изобретатель Д-р Яух (Jauch) исходили из того, что по результатам проведенных оптических исследований, подтвержденных формулами теории упругости, горные породы штольневой выработки претерпевают растягивающие напряжения в замке и подошве и сжимающие напряжения в пятах. Поэтому изобретатель предлагает создавать сжимающие напряжения в замке и подошве неармированной обделки штольни при помощи приложенного извне гидравлического, равномерно распределенного давления. Благодаря действию гидравлического давления образование растягивающих напряжений во внутренних стенках может быть совершенно устранено. Для создания предварительных напряжений обжатия, быстро убывающих по направлению к пятам, применяются плоские полосовые домкраты длиной около 6 м из сложенной вдвое специальной вязкой листовой стали
 248

толщиной Umm, способной выдерживать внутреннее гидравлическое давление до 75 ат.
 Полосовые (или рукавные) домкраты закруглены по концам и соединены между собой короткими тонкими патрубками, что дает возможность одновременно предварительно напрятать более длинные участки штольневых обделок.
 Этот способ быш впервые применен на строительстве небольшой деривационной штолынн силовой станции Росгауптен на р. Лехе в Баварии. Штольня имела диаметр в свету 2,20 м и протяженность 260 м и работала при внутреннем гидростатическом давлении 4 ат. Порода состояла из часто перемежающихся пластов мергеля и песчаника весьма разнообразных прочностей. Гидравлические подушки находились под давлением 50 ат. Требовалось несколько дней, чтобы порода была в состоянии без дальнейшей деформации воспринимать давление 50 ат. Затем промежутки между подушками и внутренними стенками штольни заполнялись бетоном. После твердения бетона гидравлическое давление в подушках снижалось до 10 ат. Если по ходу работ, а также в процессе эксплуатации штолен потребовалось бы повысить давление, то это могло быггь осуществлено в любой момент с помощью полосовых домкратов.
 Зимой 1953/54 г. строилась водоподводящая штольня 0 4,90 м для насосно-аккумулирующей установки «Райзах-Рабенлейте» в Баварии; штольня общей протяженностью 1 100 ж должна была работать при избыточном давлении воды 25 ат. Окружающая порода состояла из трещиноватого гнейса.
 На рис. 243 представлены! продольный и поперечный разрезы этой штольни, а также в увеличенном масштабе поперечный и продольный разрезы замкового блока с гидравлическим полосовым домкратом.
 Ввиду хрупкости породы был устроен защитный свод 1, который в дальнейшем являлся составной частью штольневой обделки 2. Обделка штольни бетонировалась в стальной подвижной опалубке 3. Для .помещения гидравлических полосовых домкратов в замке штольни к стальной подвижной опалубке крепились блоки (камни) 5 длиной около 1 м с прорезями. Прорезь 6, чтобы облегчить ввод гидравлических полосовых домкратов, имела коническую форму. После ввода полбсовых домкратов выр^з 7, находящийся под ними, заполнялся раствором. В подошве штольни помещался блок 4. Отдельные гидравлические полосовые домкраты длиной 6 м были соединены между собой трубочками 5, поэтому давление могло осуществляться одновременно на длинном участке штольни.
 Необходимо упомянуть также о конструкции уплотнения поперечных швов (рис. 244). Характерным является применение пустотелого гибкого рукава из пластмассы 1, подверженного постоянному внутреннему гидростатическому давлению в 30 ат, с тем чтобы создать надежное уплотнение против напора, доходящего до 25 ат. Шов до арматуры 2 уплотняется дополнительно. Гибкий рукав покрыт профилированной резиновой кольцевой оболочкой 3 и сверх нее—стальной оболочкой 4\ оболочки прижимаются винтами 5, вхо¬
 249

дящими в патрубки 7, приваренные к головкам 6 стальных арматурных стержней.
 Способ напряжения штолен К у нца был применен в тоннеле Вагенбург в Штутгарте. Тоннель имел диаметр в свету 6 ми был заложен в мергеле, разрушающем бетон. Так как приходилось рассчитывать, что шосле разрушения защитного свода, окружающего железобетонную обделку, последняя должна будет испытывать высокие
 Рис. 243. Обделка напорной штольни у насосно-аккумулирующей установки «Райзах-Рабенлейте* (конструкция фирмы Кунц и Комп): а—поперечный разрез; б—продольный разрез; в—поперечное сечение замкового блока; г—продольное сечение замкового блока
 местные давления, то йа уровне пят несущего свода были размещены гидравлические полосовые домкраты. Для наблюдения за величиной предварительного напряжения домкраты были снабжены манометрами, расположенными на определенных отрезках. На основании показаний манометров могло производиться повторное нагнетание гидравлических полосовых домкратов.
 Предварительное напряжение бетонной обделки при упомянутых выше способах достигается не за счет натяжения стальной арматуры, а гидравлическими -сжимающими силами.
 Следует заметить, что были разработаны также и другие способы устройства обделки напорных штолен из предварительно напряженного железобетона, в которых применялись высокопрочные стали. Фирма Вайсс и Фрейтаг демонстрировала в 1951 г. опыт¬
 250

ное кольцо предварительно напряженной обделки напорных штолен; Предварительное напряжение бетовд осуществлялось с помощью пучков стальной проволоки систеМШФрейссине, расположенных в виде дуг, равных по длине половине и трети окружности. Концы пучков были отогнуты внутрь штольни. В местах стыкования или соединения пучков арматуры внахлестку стенка обделки штольни усиливалась, с тем чтобы создавались удобные условия для натяжения арматуры (рисунки 245 и 246). Усиленные участки стенки, занимающие часть живого сечения штольни, проходили по всей штолвне и этим сохранялась динамика потока. Для равномерного распределения напряжений пучковой арматуры места стыков располагались со взаимным смещением.
 На рис. 247 показана напряженная арматура, предложенная фирмой Диккергофф и Видман в Мюнхене, состоящая из стержней стали марки St90, уложенных в круглой обделке в два слоя в виде колец или частей колец. У концов стержней, перекрывающихся и снабженных накатной резьбой, внутри конусообразного поперечного сечения обделки штольни устраивались вырезы для установки домкратов и размещения анкеров. После натяжения, анкеровки стальных стержней, твердения бетона и инъектирования раствора эти вырезы заделывались цементным раствором.
 9—5. ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ТРУБЫ
 Предварительно напряженные железобетонные трубы можно изготовлять тремя способами: механическим, термическим и гидравлическим.
 Механический способ является одним из старых. Предложенный Эмпергером (Emperger), он с различными модификациями или в комбинации с термическими и гидравлическими способами применяется еще и в настоящее время.
 .При механическом способе на готовый бетонный или железобетонный трубчатый сердечник навивается под натяжением стальная проволока. Затем сердечник окружается бетонной оболочкой, которая одновременно защищает арматуру от повреждений и коррозии. Но равномерное предварительное напряжение трудно достижимо только механическим путем. Хотя барабан, с которого сматывается
 5 /345
 Рис. 244. Сечение по уплотнению поперечного шва напорной штольни P айзах- Ра бенлейте
 251

»я 3 о s *
 w « ^
 Я et
 I« 3 I s $s »*■& ° О о
 ь-
 <N S
 cx
 S ^ Я *
 X
 о о s я НК
 £ aR
 4я
 2 **" •*•
 ►О 35 »!
 se-
 « Offl u
 E я
 § a *.
 £«3* Я о S w
 9B ^ n Я Q, Я ^
 О о •©‘О
 1§И
 wsg
 cu S В
 я
 о
 *
 т®
 Чем
 * ^ ° i 1 sr ^
 ,. в л Я »я я О) ■ ( g О.*51
 °© сСа
 а 8 ft
 9Я S 5 5
 ° S
 1-sJ.s-
 I ™ g"!
 а 68
 й „ «о я
 4 3 о* н
 5 S °
 3§"§« о-ё-З §
 н аа
 ю я я S3
 ЧР Я OJ v;
 <N cr s S
 4) W
 . о,
 I&I I
 Ои о ^ я
 252

арматурная проволока, и можно тормозить, чтобы проволока навивалась на бетонную трубу с определенной силой натяжения (или пропускать ее между барабаном и трубой через особое натяжное устройство), однако натяжение не удается поддерживать одинаковым.
 Поэтому Реихле (iReichle) [228] предложил для равномерного натяжения проволочной арматуры напорной бетонной трубы между натяжным устройством и бухтой или правильным станком включать питающий ролик, скорость подачи которого ^авна или близка скорости навивания арматуры. Таким образом, механизм барабана или подающего устройства не будет оказывать непосредственное действие на натянутый участок проволоки и влиять на величину ее натяжения.
 Особенно целесообразна такая конструкция ролика, у которой привод, соединенный с натяжным устройством, может свободно приближаться к армируемой напорной трубе или отдаляться от нее. Таким образом, при повышенном расходе арматурной стали, например из-за неравномерного диаметра трубы, питающий ролик может приближаться к изготовляемой напорной трубе, а при пониженном расходе, наоборот, удаляться.
 Для защиты арматуры предусматривается не цементный бетон, а оболочка из одного или нескольких слоев материала, например, из асфальтобетона, нанесенного в горячем состоянии, или из смеси холодного битума, или из цементного бетона с соответствующими добавками, например, битумными эмульсиями.
 Предложение 3. Франжетича (Буэнос-Айрес) [229] относится к трубам с двухосной напряженной арматурой. Они изготовляются таким образом, что продольно напряженные стержневидные элементы симметричного поперечного сечения в схватившемся состоянии надевают на расширяющийся сердечник формы, на котором они временно крепятся. Затем поверх этих элементов укладывается и крепится поперечная арматура, которая напрягается за счет расширения сердечника. После этого укладывается бетонная смесь, требующая для образования степок трубы, в которые включены стержневидные элементы и поперечная арматура.
 Для проведения этого способа служит форма, состоящая из сердечника с переменным диаметром и наружной опалубки. Через сердечник (рис. 248) в продольном направлении проходит шпиндель 1, снабженный по концам противоположно направленной резьбой. На каждую резьбу навернуты кольцеобразные распорные детали 2, которые по окружности снабжены равномерно распределенными прорезями 3, углубляющимися к оси шпинделя. Между распорными деталями расположены балочки 4 таврового сечения. Скошенные концы этих балочек попадают в прорези распорных деталей. При вращении шпинделя 1 распорные детали 2 сближаются и выжимают балочки 4 наружу, благодаря чему поперечная арматура 6, уложенная поверх стержневидных элементов 5, подвергается натяжению. Стержни 5 уложены на окружности сердечника таким образом, что каждый стержень перекрывает промежуток между двумя соседними балочками.
 253

В. одном австрийском патенте {230] описываются способ и устройства для изготовления железобетонных труб с арматурой из стальных проволок, навитых на стержни, идущие параллельно оси трубы.
 Рис. 243. Железобетонная труба, предварительно напряженная в продольном и поперечном направлениях: а—продольный разрез; б—гсердечник с надетыми на него стержневидными, предварительно напряженными в продольном направлении элементами и поперечной арматурой; в—поперечное сечение сердечника
 Для необходимого натяжения стальных проврлок стержни выжимаются наружу, после чего трубчатый элемент бетонируется методом центрифугирования. Новизна этого патента заключается в том, что радиальное движение стержней осуществляется механическими приспособлениями, преимущественно Натяжными шпинделями. Стальные проволоки следует укладывать не на стержни, а на трубчатые гильзы, надетые на них и остающиеся в бетоне. Они дают возможность легко извлекать натягиваемые стержни. В получающиеся пустоты нагнетается цементный раствор.
 Одно французское предложение [231] касается способа, по которому бетону трубы перед окончательным армированием сообщается предварительное напряжение, придающее бетону ту же форму, которую он принял бы при конечном армировании. Предварительное обжатие бетона происходит при натяжении обмотки, которое равно или выше, чем при окончательном армировании. Стальная проволока, использованная для предварительного обжатия, после твердения бетона разматывается, и по мере разматывания снова наматы¬
 254

вается с тем же натяжением, при котором она навивалась для предварительного обжатия бетона.
 В Советском Союзе был также разработан способ изготовления предварительно напряженных железобетонных труб механическим путем [232]. При этом способе бетонные трубы формуются вибрационным способом в вертикальных стальных формах. Бетон ускоренно твердеет, благодаря применению насыщенного пара низкого давления. При навивании на трубы натянутой стальной проволоки труба на изгиб не работает. Натяжение стальной проволоки производится специальным оригинальным устройством и не требует большой затраты труда. Наружный слой бетона наносится торкретированием.
 В Америке фирма в Нью-Йорке «Рге load Comp» является автором способа изготовления предварительно напряженных труб [233, 234]. Сердечник трубы с обыкновенным арматурным каркасом выполняется центрифугированием. ,
 После ускоренного твердения бетона посредством пропаривания на трубы навивается стальная проволочная арматура, которая одновременно подвергается и натяжению. Для навивки служит специальный станок, на котором трубы вращаются со скоростью примерно 20 оборотов в минуту. Петля, через которую тянется стальная проволока, прикреплена к концу рычага, расположенного на вагонетке, передвигающейся вдоль трубы. При переменном поступательно-возвратном движении вагонетки достигается предварительное напряжение как в вертикальном, так и в тангенциальном направлении. После навивки труба остается на навйвочном стайке, покрывается слоем торкрет-бетона толщиной 2 см и затем снова пропаривается. Для натягиваемой проволоки 0 4;1 мм применяется холоднотянутая сталь с содержанием от 0,6 до 0,7®/о углерода и от 0,7 до
 1,0% марганца. Предел текучести этой стали—12 300 кг/см?, а предел прочности на растяжение—14 000 кг/см2. Стальная проволока подвергается натяжению величиной 9 800 кг/см2. Близ Сент-Луис был проложен водовод с рабочим давлением 7,7 ат и применялись предварительно напряженные железобетонные трубы 0 1,35 м, звеньями длиной по 5 м, изготовленные по указанному способу. В Италии были проложены предварительно напряженные напорные водоводы крупных диаметров для различных гидроэнергетических установок [235]. В гидротехнической системе Пиаве-Боите-Ваджонт трубы напорного водовода протяженностью 175 л имеют внутренний диаметр 2,55 м и толщину стенок 18,8 см. Длина звена, каждой трубы—4,5 м. Арматура состоит из легкого каркаса круглой стали. Снаружи они покрыты листовой оболочкой толщиной 2 мм, на которую навивались при одновременном их натяжении две стальные проволоки диаметром 5 мм с прочностью на растяжение 15000 кг/см2. Трубы рассчитаны на напор высотой от 90 до 200 м.
 При термическом способе изготовления предварительно напряженных железобетонных труб стальная проволока нагревается до определенной температуры и в горячем состоянии навивается на бетонный сердечник [236]. После охлаждения стальная проволока дли¬

тельное время находится в натянутом состоянии. Практикуемый метод [237] заключается в том, что в стальной проволоке во время процесса ее навивки, вплоть до крепления к бетонным анкерам, сохраняется равномерная температура и также равномерно происходит ее охлаждение, поэтому она получает совершенно одинаковое натяжение, следовательно, и бегоннай труба приобретает одинаковую по всей длине прочность. Требуемкй расход тепла для достижения определенного предварительного напряжения легко устанавливается
 Рис. 249. Натяжение арматуры труб путем нагрева и механическими средствами
 расчетным путем. В качестве источника тепла преимущественно используется электрический ток. Согласно предложению Л. Г е р-х а рд a (L. Gerhard) [238], при изготовлении предварительно напряженных железобетонных труб натяжение стальных проволок производится не только нагревом, но и механическими средствами. Так как при этом часть предварительного напряжения арматуры получается за счет последующего ее охлаждения, то механическое натяжение, требуемое длй полного предварительного напряжения, может быть меньше, чем при отказе от одновременного нагрева. Соответственно уменьшаются изгибающие и крутящие усилия в армируемой трубе. Благодаря сильному механическому натяжению арматуры навиваемые стальные проволоки плотно прилегают к трубе сердечника, так что сжатие при охлаждении преобразуется в предварительное напряжение. Поэтому можно полностью использовать допускаемые напряжения как бетона, так и стальных проволок. На рис. 249 показано одно из устройств, применяемых для осуществления указанного способа. Навиваемая стальная пррволока 1 пропускается через зажимной патрон 2 с волнистым очертанием. Путем большего или меньшего отжатая щек зажимного патрона и одновременного вращения сердечника 3 может регулироваться растягивающее усилие в ар256

матуре. Стальная .проволока из-за трения и многократных перегибов в зажимном патроне •нагреваетсЯгШШШ^йщ’рева зависит от установки щек зажимного патрона и скорости навивтад стальной проволоки. Для опоры сердечника во время навивки на него стальной проволоки устроены подвижные нажимные ролики 4, расположенные по его длине.
 Гидравлический способ предварительного напряжения железобетонных труб был разработан Фрейссине [239] и усовершенствован фирмой Вайсс и Фрейтаг. При разработке этого способа Фрейссине основывался на существующем способе изготовления пустотелых элементов из бетона с предварительным натяжением арматуры, при котором применяются деформируемые оболочка и ядро, а бетонная смесь, заполняющая форму, уплотняется. Новым в этом способе считается следующее; бетонная смесь в первой стадии работы предварительно уплотняется вибрированием или прессованием за счет расширяющегося ядра; во второй стадии работы, благодаря расширению оболочки (а вместе с ней и бетона) изогнутая арматура, лежащая в уплотненном бетоне, подвергается натяжению.
 В немецком патенте [239],.выданном Фрейссине, говорится, что степень сжатия в моментг р|рпирения формы зависит от качества используемого бетона, вд#а арматуры и сообщаемого ей натяжения. Кроме того, сжатие бетона должно быть настолько большим, чтобы его прочность могла действительно препятствовать сдвигу арматуры. Опыты показали, что сопротивление бетона проскальзыванию арматуры пропорционально давлению, кдторое он испытывает. Величина прилагаемого давления может быть определена элементарным расчетом.
 После расширения бе^он должен удерживаться в сжатом состоянии до тех пор, пока он затвердеет настолько, чтобы сохранить приданную ему деформацию и натяжение арматуры.
 С помощью этого способа могут быть достигнуты напряжения в арматуре до 10 000 кг!см2. Это дает возможность изготовлять пустотелые элементы из бетона с очень высокой прочностью и плотностью.
 Благодаря вибрированию, прессованию и нагреву бетона трубы могут сравнительно быстро распалубливаться, а технологическое оборудование повторно использоваться.
 В соответствии с предложениями Фрейссине фирма Вайсс и Фрейтаг построила во Франкфурте завод для изготовления предвари- женных железобетонных труб фиртельно напряженных железобетонных мы Вайсс и Фрейтаг
 17 Г. Мёлль
 257

труб диаметрами 80 и 120 см. На рис. 250 показано внутренеее оборудование этого завода. Слева находится подвешенный и опущенный в форму расширяющийся сердечник с вибрирующим устройством.
 ПровошмыСцшзрел
 ~УЗ
 Рис. 251. Изготовление предварительно напряженных железобетонных труб: а—перед натяжением: /—наружная стальная труба;
 2—обратная пружина или надувной резиновый мешок; 3—промежуточная конструкция для обезвоживания; 4—бетон; 5—внутренняя резиновая оболочка; 6—внутренняя стальная труба;
 б—после натяжения: 7—вода под давлением; 8—предварительно напряженный железобетон; 9—вибрирующее устройство; 10— домкраты продольного давления; //—загрузочная воронка; 12— предварительно напряженная железобетонная труба; 13—наружная резиновая оболочка; 14—пластинка противодавления; 15— наружный стальной кожух
 Справа от бетоносмесрттельной вышки виден сердечник, извлеченный из формы. На рис. 251 показаны продольный и поперечный разрез формы со вставленным сердечником. Сердечник состоит из стальной
 258

трубы, гидравлической водяной камеры и резиновой оболочки, которая отделена косыми стальными пластинками от бетона арматуры. Сама форма состоит из наружного трубчатого кожуха и гидравлической водяной камеры, имеющей уплотняющую резиновую оболочку. Оболочка действует на промежуточную конструкцию из деревянных и стальных пластйнок в целях обеэнаайивания бетона и его нагрева для ускорения процесса схвати—^Арматурный каркас устанавливается без натяжения арнллтшМи рис. 250 (справа) виден арматурный каркас, готовый для устщговки в форму. Продольные стальные проволоки подвергаются натяжению отдельно и крепятся к кожуху формы.
 Для арматуры применяется .круглая сталь прочностью от 9000 до 10000 кг/см2 и пределом текучести 8 000 кг!см?. Для длительного напряжения сталей в условиях «заполненного при эксплуатации трубопровода принимается величина 5000 кг/см2 с достаточным запасом прочности на разрыв» [240].
 После установки арматурного каркаса и сердечника трубы бетонируются при постоянном вибрировании. После заполнения формы она закрывается крышкой и бетон прессуется сверху. Путем пуска воды в гидравлические камеры из бетона удаляется вся избыточная вода. Затем-бетон нагревается.
 Когда бетон достиг определенной прочности, во внутренней гидрав- \
 лической камере повышается дав- щ
 ление, при этом расширяется сер- ^
 дечник, бетон трубы сжимается в радиальном направлений и создается напряжение в арматурном каркасе. Примерно через 3—4 ча- j
 са бетон становится настолько '•
 прочным, что вода в гидравлической системе может быть спущена :'
 и готовая бетонная труба извлече- *4
 на из формы (рис. 252). Тотчас же после изготовления каждая труба испытывается на плотность [241]. .
 По предложению Э. Эдвину ’
 (Е. Edwin) и Д. Нильсена (D. Nilsen), трубы из предварительно напряженного железобетона изготовляются следующим образом: затвердевшая часть бетонной трубы Ьбвивается стальной проволокой, находящейся под напряжением, после чего бетонируется наружная часть трубы. Во время- схватывания, бетонд наружной части внутренняя обвитая часть подвергается таком у. .Из бы.-, точному давлению, что после, схватывания, бетона .и снятия давления.
 ■ ■ ~ f '•
 Рис. 252. Извлечение готовой предварительно напряженной яГелезобе* тонной напорной трубы из формы
 259.

стенки трубы как во внутренней, так и во внешней части испыты вают одинаковое периферийное предварительное напряжение.
 Для соединения звеньев предварительно напряженных железо
 Рис. 253. Сопряжения предварительно напряженных железобетонных труб: 1—натяжение на затвердевший бетон; 2—заполнение раствором или битумом; 3—уплотнение расчеканкой; 4—слой раствора; 5—сердечник; 6—зажатое резиновое кольцо; 7—предварительно напряженный железобетон; 8—усиливающая арматура с натяжением на затвердевший бетон; 9—незажатое резиновое
 кольцо
 бетонных труб был разработан ряд предложений. На рис. 253 показаны одно соединение, которое уплотнено расчеканкой, и два соединения с надвижными муфтами из предварительно напряженного бето¬

на [243]. Фирма Вайсс и Фрейтаг применяет для соединения предварительно напряженных железобетонных труб и для уплотнения стыков труб стальные надзджные муфты, у которых при натяжении болтов к отшлифованным наружным концам труб прижимаются резиновые кольца. При надвижных муфтах с резиновым уплотнением возможна подвижность труб при осадках грунта, температурных воздействиях и т. п.
 В Америке предварительно напряженные железобетонные трубы, как правило, уплотняются резиновыми кольцами [244]. Сами трубы имеют цилиндр из 1,5-миллиметрового листа, к которому приварены муфты и фланец из стали. С внутренней стороны цилиндр покрыт слоем центрифугированного бетона. С наружной стороны труба обвита под натяжёнием стальной проволокой 0 5 мм и предварительно напряжена. Для защиты напряженной арматуры она покрыта слоем бетона. Уплотнение стыков труб происходит с помощью резинового кольца, уложенного в канавке. При прокладке труб они просто сдвигаются, причем резиновое кольцо сжимается, полностью заполняя сечение канавки. Стык уплотняется снаружи и изнутри цементным раствором (рис. 254).
 9 — 6. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ ШПАЛЫ
 В течение ряда десятилетий (первый патент Монье 14673 за 1881 г.) делались попытки изготовлять железнодорожные шпалы из железобетона, и это стало возможным только после появления предварительно напряженного железобетона.
 Немецкое Федеральное железнодорожное ведомство на протяжении последних 10 лет занималось разработкой конструкций предварительно напряженных железобетонных шпал. Об этих работах и проведенных испытаниях шпал было доложено на общем собрании Немецкого-бетонного союза в 1951 г. [245]. Первоначально Немецкое Федеральное железнодорожное ведомство намеревалось вопрос о выборе способа армирования передать на разрешение фирмам и ограничиться только установлением основных размеров, несущей способности, крепления рельсов и веса. Но вскоре было принято решение остановиться на типе шпал, предложенном К а р и г о м (Karig) (рис. 255). Первый тип шпалы К а р и г а имеет индекс «В9» и весит 200 кг.
 Напряженная арматура состоит из стальных стержней 0 18,4 мм с концевыми анкерами. Стальные стержни снабжены битумным по¬
 Рис. 254. Уплотнение стыка предварительно напряженных железобетонных труб посредством резиновых колен: 1—натянутая проволока; 2— жестяной цилиндр; 3—резиновое
 кольцо; 4—бетонная стяжка
 261

крытием и таким образом не имеют сцепления с бетоном. Оба стержня несколько смещены по отношению к оси и вместе передают предварительное натяжение силой 24 т. Ненапрягаемая арматура в этой шпале не применяется.
 В шпале типа «В9» в скором времени была обнаружена чрезмерная чувствительность к напряжению отрицательного знака, возникающему в средней ее части. Для устранения этого недостатка прямолинейные напряженные арматурные стержни были заменены слегка изогнутыми вверх. Таким путем сила предварительного натяжения в средней части была смещена кверху. Смещение сжимающей
 Рис. 255. Предварительно напряженная железобетонная шпала «В(Ь Немецких Федеральных железных дорог
 силы было настолько эффективным, что позволило снизить силу предварительного натяжения с 24 до 22 г. Улучшенная таким образом шпала «В9» получила обозначение «В91».
 Оба типа шпал—«В9» и «В91»—требовали большой тщательности как при изготовлении, так и при эксплуатации, так как эти шпалы средней частью должны свободно лежать на весу. Эти обстоятельства привели к разработке другого типа шпалы (рис. 256), вве-
 Рис. 256. Предварительно напряженная железобетонная шпала «В 12» Немецких Федеральных железных дорог: А—поперечное сечение по сере¬
 дине шпалы; В—торец
 денной в немецкой железнодорожной сети под индексом «В 12». Шпала типа «В12» является развитием шпалы типа «В9>>и отличается от нее только суженной средней частью, благодаря чему она, приобретает упругие свойства [246]. Эта шпала не требует устройства углубления (выемки) постели, а может укладываться на ровном слое балласта.
 262

На рис. 257 показана схема анкеровки напрягаемых стержней и их укладки в форму [247]. Стержни снабжены по обоим концам накатными нарезками 4. На один конец стержня навернута анкерная пластинка 10, в которую упирается закладная деталь 11, защищаю-
 Рис. 257. Схема изготовления предварительно напряженных железобетонных шпал со стержневой арматурой
 щая резьбу 4 от попадания бетонной смеси. На другой конец стержня 3 навернута стопорная шайба 5, затем распределительная пластинка 6, которая в осевом направлении прижимается анкерной гайкой 7 к стопорной шайбе. Для защиты резьбы и анкерной гайки от попадания бетонной смеси при заполнении ею формы 1 и 2 наконец стержня, выходящий за гайку 7, навертывается закладная деталь 8, так чтобы ее выступающая часть 9 упиралась в распределительную пластинку 6.
 Стержни после распалубливания шпалы слегка натягиваются; окончательному натяжению они подвергаются не ранее чем через 8 недель, а как правило,—через три месяца.
 Для напряженных стержней применяется кремнистая сталь марки St60/90.
 Шпала должна быть выполнена из очень плотного и, высокопрочного бетона. Чтобы размеры усадки и ползучести были наименьшими, бетон должен содержать минимальный избыток воды. Заполнители тщательно выбираются по качеству и их крупности. Бетон тщательно уплотняется вибрированием, после чего изделие пропаривается в камерах примерно в течение 6 часов при температуре в среднем 60°.
 Для натяжения стержней был разработан прибор специальной конструкции, который быстро и просто производил не только натяжение стальных стержней, свободно уложенных в теле бетона, но и подтягивал анкерные гайки, передающие на бетон силу натяжения [248]. Прибор состоял из гидравлического домкрата (рис. 258), поршень 2 которого связан со шпинделем 3, навернутым на резьбу
 263

стержня, подлежащего натяжению. Шпиндель передает давления домкрата в виде растягивающих усилий на стержень и может повертываться извне. Удлиненная нижняя часть цилиндра 1 упирается при натяжении в бетон и подобно торцовому ключу снабжена втулкой 7.
 Втулка служит для подтягивания анкерной гайки 8 стержня и может поворачиваться приводным устройством извне. Приводное устройство сконструировано в виде цепной передачи, одна его шестерня 10 поикпеплена к втулке 7 в виде торцового ключа, а другая,
 Рис. 208. Прибор для натяжения стальных стержней предварительно напряженных железобетонных шпал а продольном и поперечном направлениях: а—продольный разрез; б—поперечный разрез
 меньшая, шестерня 9, соединена с предыдущей шестерней роликовой цепью И и насажена на вал 6, который может вращаться рукояткой, ключом и т. п. Вал 6 помещается в картерах 4 и 5, прикрепленных к удлиненной части цилиндра 1.
 Немецкое железнодорожное ведомство организовало изготовление шпал и другой конструкции, в частности предварительно напряженных железобетонных шпал с проволочной арматурой. Результаты эксплуатации этих шпал были не плохие. Шпалы в большинстве случаев хорошо служили даже в самых тяжелых условиях. Так, например, в 1944 г. при крушении поезда такие шпалы, хотя и были частично повреждены, но не вышли из строя [249]. При крушении груженый товарный вагон сошел с рельсов и тащился по всему участку пути. Вагон был совершенно разбит, а шпалы еще 7 лет после аварии продолжали находиться в эксплуатации. Шпалы весили по 300 кг и были армированы 36 прядями проволоки. Каждая прядь состояла из двух свитых, гладких проволок 0 2 мм и быша подвергнута натяжению 11 ООО кг. Прочность стальной проволоки равнялась 18 000 кг/см2.
 Причины, по которым Немецкое железнодорожное ведомство остановилось на шпалах Кар и г а, имели экономический харак264

тер. Мейер (Meier) в выше упомянутом докладе резюмировал эти причины следующим образом: 1) простота конструкции
 шпал; 2) возможность применения для них высокопрочного бетона, полностью удовлетворяющего требованиям в отношении атмосфероустойчивости и прочности на истирание; 3) гибкость напрягаемой арматуры, что обусловливает экономию стали (при шпале типа «В 12» это преимущество огтадает); 4) быстрый оборот опалубочных форм, так как шпалы могут^йралубливаться уже при небольших прочностях бетона; 5) преимуйщ^ва электрической изоляции шпалы ('служба сигнализации); плотный бетон и битумная оболочка напряженных стержней содействуют созданию изоляции шпал без каких-либо дополнительных мероприятий;^ 6) меньшие капиталовложения для сооружения заводов большой мощности по изготовлению железобетонных шпал. По примерным расчетам, потребуется лишь четвертая часть тех затрат, которые необходимы для строительства завода со специальными крупными установками для напряженного армирования проволочной арматурой.
 Конструкция напряженной арматуры, имеющая очертания головной шпильки, и# соединения обоих стальных стержней у одного конца короткой дугообразной деталью являются предметом патента ДР 82973 [250].
 В заключение следует отметить еще два запатентованных в Германии предложения на изготовление предварительно напряженных железобетонных шпал, состоящих из нескольких элементов.
 Целью первого предложения [251] являлось создание железнодорожной шпалы, которая выдерживала бы многократно повторяемые прогибы без проявлений усталости с обеспечением при этом упругих и полных возвратов ее в нормальное исходное положение, а также устойчивости, с тем чтобы не могли возникать местные разрушения и боковые сдвиги ее отдельных составных частей. Эта задача была разрешена следующим образом: отдельные
 соседние части шпалы были соединены между собой шарнирно через сопрягающие детали. Последние были устроены на поверхностях отдельных частей, обращенных друг к другу, и образовыва-
 Рис. 259. Составная предварительно напряженная железобетонная шпала из отдельных частей на шарнирах
 ли шарнир для каждого направления изгиба всех соседних частей шпалы». Шарнир находился вне линии действия напряженной продольной арматуры. Его конструкция такова, что он мог выдерживать полную сжимающую нагрузку, действующую на отдельные часта..
 На рис. 259 изображен продольный разрез такой шпалы, а нэ рис. 260—два вида сопрягающих шарниров.
 265

Конструкция шарнира, показанная на рис. 260, а, состоит из двух металлических пластинок, втопленных >в части шпалы. Одна металлическая пластинка имеет горизонтальные ребра, которые
 входят в пазы другой металлической пластинки. Отдельные части шпалы сжимаются напряженными стержнями.
 На рис. 260, б шарнир образован двумя металлическими пластинками, которые упираются друг в друга через шарики.
 Во втором предложении [252] для изготовления предварительно напряженной железобетонной шпалы, состоящей из нескольких частей, в качестве кондуктора применяется сборная бетонная деталь. Она укладывается в опалубочную форму для бетонных элементов, служаших опорами для обоих рельсов, и при их схватывании путем замоноличивания соответствующих частей образуется прочная на изгиб конструкция, предварительно напряженная с помощью одного сквозного продольного стержня (рис. 261).
 Рис. 260. Конструкции сопряжений преварительно напряженных железобетонных шпал, состоящих из двух частей, согласно рис. 259
 _ П . Л ^
 Рис. 261. Предварительно напряженная железобетонная шпала, состоящая из трех частей
 В Германской Демократической Республике коллективом строительного отдела Генеральной Дирекции были разработаны предварительно напряженные железобетонные шпалы с проволочной арматурой, а также без сцепления арматуры с бетоном [253]. Оба вида шпал одинаковы по форме и размерам. Они имеют длину 2,5 м и весят от 200 до 225 кг.
 Шпалы с проволочной арматурой изготовляются на стенде. Напряженная арматура состоит из холоднотянутой стальной проволоки 0 2—2,5 мм с прочностью на растяжение от 16000 до 24 000 кг!см2. Рекомендуется стальные проволоки скручивать в двойные и тройные пряди (рис. 262, а).
 266

У железобетонной шпалы с натяжением без сцепления имеется только один напряженный стержень 0 26 мм из стали марки St 70/11 с пределом текучести от 4 800 до 5 200 кг/см2 и минимальным удлинением при разрыве 12°/о. Изменение длины напрягаемого стержня при дополнительном последующем натяжении компенсируется вставками, которые находятся между пластинкой давления
 Рис. 262. Предварительно напряженные железобетонные шпалы Германской Демократической Республики: а—шпала с напряженной проволочной армарой со сцеплением; б—шпала с напряженной стержневой арматурой без
 сцепления
 и натяжным устройством. Чтобы воспрепятствовать сцеплению между бетоном и напряженным стержнем, последний обернут пропитанной бумагой. Средняя часть шпалы имеет в верхней части дополнительную арматуру из стали марки St 37 (рис. 262, б).
 Во Фракции известны! способ, разработанный Фрейссине, и сйособ Валетт — Вейнб ерг (Valette — Weinberg). При этих спосо.бах применяются многочисленные тонкие проволоки, подвергаемые натяжению на стенде.
 Шпала Фрейссине [254, 255, 256] изготовляется из двух частей 1 и 2, связанных арматурой, но между ними имеются зазоры. На рис. 263 представлены продольный разрез и план железнодорожной шпалы системы Фрейссине до и после ее беЮнирования. Несущие элементы 3, на которые укладываются рельсы, изготовляются отдельно и включаются в шпалу как сборные детали. Они также состоят из двух частей, их боковые поверхности по контуру имеют напряженную арматуру. Натяжение арматуры осуществляется завивкой клиньев в зазор между раздельными частями и сохраняется благодаря заполнению зазора бетоном. После укладки несущих элементов в опалубочную форму в нее помещается напрягаемая арматура. Для армирования применяется тянутая, термиче-
 267

ски обработанная проволока 0 3 мм с пределом упругости 12 ООО кг/см2 и с сопротивлением разрыву от 15 ООО до 16 ООО кг/см2* Арматура укладывается в два слоя и обертывается петлями вокруг несущих элементов, на которых опираются рельсы. Концы про-
 Рис. 263. Французская предварительно напряженная железобетонная шпала конструкции Фрейссине: а—продольный разрез по
 форме и готовой шпале; б—форма и готовая шпала в плане; в— устройство для натяжения арматуры
 волок втапливаются в бетон в виде логарифмической спирали. Проволоки дважды пересекаются в средней части шпалы. Кроме того, в середине формы устроена диафрагма 4, которая делит опалубочную форму на две равные части. Арматурные проволоки 5 пропускаются через диафрагму. Перед бетонированием часть стальных проволок, находящаяся между наружными концами несущих элементов, обмазывается битумом, во избежание сцепления проволок с бетоном. После твердения бетона шпала извлекается из 4х>рмы, диафрагма удаляется, и обе части напрягаются при памощи специально сконструированного натяжного устройства для шпал (рис. 263, в). После достижения желаемою натяжения примерно до 10 000 кг!см2 зазор, образовавшийся между обеими раздельными частями, уплотняется очень жестким цементным раствором с большой добавкой асбеста.
 При натяжении арматуры к ее обеим частям с помощью нарезных болтов 7 прижимаются зажимы 6. Затем шпала с зажимами вводится в обойму, состоящую из двух частей 8 и 8а; обе половины обоймы могут взаимно сдвигаться с помощью домкратов 9. Кроме того, каждая половина обоймы имеет по две скошенные поверх¬
 268

ности, которые при сдвиге прижимают клинья 10 к зажимам 6 и вовлекают их в свое движение. Шпала Фрейссине весит около 153 кг.
 В отличие от способа Фрейссине, при котором каждая шпала предварительно напрягается и бетонируется в отдельности, в способе Валетт — Вейнберга в один прием изготовляется 40 шпал,по 10 шпал в четыре ряда [257]. Шпалы Вейнберга армированы 16 стальными проволоками 0 5 мм (прочность на растяжение—14 000 кг/см2). Стальная проволока поставляется бухтами и на заводе шпал подвергается предварительной вытяжке с усилием 12500 кг/см2, т. е. примерно на 0,7%. Этим достигается точная правка проволоки, которая облегчает ее переработку, и повышается предел упругости. Длина бухты отвечает двойной длине 10 последовательно расположенных шпал. В конце ряда из 10 шпал проволока обертывается вокруг вала и получается йегля. ВосЬмь таких петель образуют арматуру для одною ряда последовательно лежащих 10 шпал. У концов каждой шпалы натянутые проволоки перекрещиваются и снабжаются U-образными арматурными хомутами. Кроме того, в нижней средней части шпалы уложена ненапрягаемая арматура, состоящая из четырех проволок 05 мм, концы которых
 отогнуты вверх. При заполнении бетонная смесь уплотняется вибрированием и затем для ускорения процесса схватывания и твердения пропаривается в течение 5 часов при температуре 70° (рис. 264).
 В Швейцарии в 1947 г. по поручению Общества по изучению предварительно напряженных шпал в Цюрихе был проведен ряд измерений над предварительно напряженными шпалами, уложенными в главный путь Швейцарских федеральных железных дорог.
 269

Шпалы имели длину 2,54 м и ширину 26 см; только средняя их часть длиной 60 см имела ширину 18 см. Они изготовлялись иа длинных стендах с применением проволоки периодического профиля. Их вес составлял 190 кг. Шпалы имели пустотелое поперечное сечение с тем, чтобы уменьшить их вес и достигнуть хорошего распределения предварительного напряжения в поперечном сечении. О результатах измерений, проведенных с помощью щеточного осциллографа, имеющего усилитель, и шлейфового осциллографа Сименса, сообщал М. В. Рош [258].
 В Англии из-за недостатка древесины предварительно напряженные железобетонные шпалы изготовляются в большом объеме [259]. На способы изготовления шпал на длинных стендах был выдан ряд патентов [260] как в Англии, так и в США. В каждой шпале укладывалось около 20 стальных проволок 0 5 мм с пределом прочности на растяжение от 15 700 до 17 300 кг/см2, которые в заданном положении удерживались двумя сдвигающимися пластинами или двумя пластинами, имеющими взаимно-перпендикулярные шлицы. На рис. 265 показаны форма для изготовления шпал и две различные
 Рис. 265. Форма для изготовления шпал (английская конструкция): а—общий вид формы; б—два различных конструктивных варианта торцовых пар пластин
 конструкции терцовых пар пластин. Проволоки подвергаются натяжению попарно с одного конца полосы. Для сокращения периода выдержки бетона он нагревается до распалубливания электрическим током, пропускаемым в стальные проволоки.

9—7. СВАИ
 Железобетонные забивные и бунные сваи, известные <в течение многих лет, являлись далеко не идеальными. Сваи обладали значительной длиной и благодаря возникающим при их подъеме и транспортировании значительным напряжениям должны были снабжаться усиленной арматурой из продольных стержней и поперечных хомутов. Такая арматура не придает*,одадм требуемых упругих свойств, и при применении их в агресс^йн^ водах существует опасность, что вода может проникать через трШ;ниы в бетоне и разрушить арматуру. Поэтому очень скоро свойства предварительно напряженного бетона были признаны выгодными для применения в забивных.сваях и найден ряд способов их выполнения.
 В одном запатентованном предложении [261} предусматривается арматура для свай в виде стального стержня, центрально расположенного в теле бетона, заанкеренного в основании сваи и доступного лишь с верхнего ее конца. Стальной стержень обладает продольной подвижностью и подвергается натяжению после твердения бетона. Силы, сообщаемые стальному стержню, передаются на тело бетона с помощью анкерных пластин и гаек. Кроме напряженной арматуры может устраиваться и обычная арматура. Так как наибольшие напряжения в свае возникают при подъеме ее с земли, транспортировании и забивке, то арматура должна быть рассчитана с запасом, учитывающим эти факторы. Было предложено ограничиться одной третью той арматуры, которая до этого применялась, и извлекать напряженный арматурный стержень после забивки сваи, что легко выполняется с помощью шайбы и гайки для анкеровки. Для этого снимаются верхняя гайка и шайба, а натянутый стержень вывинчивается из нижней анкерной гайки.
 На рис. 266 приведено два конструктивных варианта предварительно напряженных свай, предложенных в упомянутом патенте. Вариант а (рис. 266, а) представляет собой забивную сваю 1 в продольном и поперечном сечениях; арматура 2 и 3 ненапрягаемая, а арматура 5— центрально расположенная напряженная, жень, во избежание сцепления с бетоном,
 Рис. 266. Забивная свая с центрально расположенной напряженной стержневой арматурой:
 а—напряженный стержень, удаляемый после забивки свай; б—напряженный стержень, неподвижно заанкеренный в свае
 Натягиваемый стерпомещен в трубку 4
 271

и анкерован в основании и голове сваи при помощи пластинки 6, распределяющей давление, подкладной шайбы 7 и гайки 8. Чтобы можно было стальной стержень вывинчивать, нижняя гайка 8 закреплена против провертывания в выемке 9 в основании оваи или прочно соединена с распределительной пластинкой 6. В варианте б (рис. 266, б) стальная арматура 5, во избежание сцепления с бетоном, снабжена битумным покрытием 10. В этом случае ненапрягаемая арматура 11 ставится только в основании сваи. Напряженный стержень остается в свае, поэтому его нижний конец неподвижно забетонирован в ее основании.
 Согласно французскому предложению [262], при изготовлении сваи натягиваемые проволоки анкеруются в двух.концевых бетонных блоках и проходят через средний блок (рис. 267). Кроме того,
 средний блок связан с одним ив концевых особыми натянутыми проволоками. После твердения бетона анкерных блоков стальные проволоки подвергаются натяжению, а промежутки между анкерными блоками бетонируются.
 Согласно другому французскому предложению [263], напряженная арматура, состоящая из пучка стальной проволоки 3, проходит через отверстие, расположенное внутри сваи по продольной ее оси, и анкеруется в основании сваи 2 посредством веерообразного разведения 5 пучка (рис. 268). Проволочный пучок после натяжения удерживается в анкере 4 клином 1. После установки сваи напряжение с пучка снимается, а в пустое пространство вокруг пучка инъектируется цементный раствор, и получается железобетонная свая с обычной арматурой. Предлагается еще конструкция сваи с одним центральным или несколькими периферийными продольно подвижными напрягаемызабивки свай удаляются из нее
 Рис. 268. Предварительно напряженная железобетонная свая согласно французскому предложению
 ми стержнями, которые после вместе с временным анкерным устройством. 272

В США разработана предварительно напряженная свая, состоящая в продольном направлении из нескольких частей, которые стягиваются напряженной арматурой [264]. Голова и основание сваи массивные и снабжены ненапрягаемой спиральной арматурой.
 Рис. 269. Свая, со- Рис. 2Г70. Забивная
 стоящая из не- свая с элементами
 скольких, частей, напряженной ар-
 связанных между матуры прямо-
 собой элементами угольного попе-
 напряженной ар- речного сечения
 матуры
 Средние (одна или несколько) части, сваи трубчатой формы; в их стенках расположена ненапрягаемая продольная и поперечная арматура. Напряженная пучковая арматура из тонких стальных проволок после сжатия отдельных частей вводится в специально предусмотренные для нее каналы, подвергается натяжению примерно до 8 000—10 000 кг/см2 и анкеруется по концам клиньями или другими известными приспособлениями. На рис. 269 показана свая, имеющая три пучка стальной проволоки. Особенностью расположения пучков является равведение их концов в основании сваи.
 Во избежание смещения отдельных частей сваи по отношению к продольной оси их стыковые поверхности имеют кольцевые канав18 Г. Мёлль 273

ки, точно прилегающие друг к другу и заполняемые цементным раствором при инъектировании; таким образом создается надежная поперечная анкеровка отдельных частей.
 Предметам бельгийского патента [265] является забивная свая, состоящая из пустотелого цилиндрического бетонного корпуса, имеющего ряд каналов с прямоугольным поперечным сечением. Каналы проходят вдоль сваи, в них размещаются стальные полосы прямоугольного сечения, образующие напряженную арматуру и анкеруемые по концам 'гайками, которые навертываются по нарезке в ребрах стальных полос. После натяжения и анкеровки напряженной арматуры насаживается отдельно изготовленный наконечник сваи (рис. 270).
 Фрейссине предложил [266] собирать сваи из отдельных коротких трубчатых отрезков и стягивать их заанкеренной в самой нижней части напряженной арматурой. Арматура располагается так, что может оставаться в забитой свае или извлекаться из нее. Согласно рис. 271, а, арматура в нижней части имеет слабое место, вследствие чего стальная проволока при перенапряжении в этом месте может оборваться. На рис. 271, б натянутые проволоки анке-
 Рис. 271. Конструкция забивных свай, по Фрейссине
 руются в основании сваи клином, который рычагом освобождается с головной части сваи. На рис. 271, в натянутые проволоки также анкеруются клином, который может быть удален усилием, приложенным со стороны головной части сваи. В наружной оболочке отдельных частей сваи предусмотрены открытые каналы для напрягаемой арматуры. В конструкции рис. 271, г стальные проволоки или тросы не анкеруются в основании сваи, напряженная арматура проходит петлеобразно, так что после изготовления сваи она отпускается (в одном конце, а в другом конце может быть протянута через основание сваи.

ДОПОЛНЕНИЕ
 5—126. 40-тонный пучок напряженной арматуры фирмы Грюн и Бильфинг.ер
 Фирмой Грюн иБильфингер была разработана конструкция 40-тонйого пучка напряженной арматуры, который проверялся при испытаниях и при эксплуатации выполненных сооружений. По данным, представленным в распоряжение автора незадолго до напечатания этой книги, арматурный пучок состоит из девяти проволок 0 8 мм из холоднотянутой круглой стали марки St 140/160 завода «Карлсверк» фирмы Фельтен и Гильом. Проволоки пучка расположены свободно в трубке и обладают продольной подвижностью. Спиральная проволока, обвивающая пучок, обеспечивает его центральное расположение внутри трубки и необходимый завор между ним и стенками трубки.
 На рис. 272 показан продольный разрез железобетонной предварительно напряженной армированной детали с таким пучком. Напряженная арматура прочно аикеруется у одного конца детали, а другой ее конец имеет натяжное устройство.
 У концевой анкеровки пучок состоит из двух прядей, их отдельные проволоки 1 загнуты в противоположных направлениях в большие концевые крюки 2. Перед загибами проволоки гофрированы. Образовавшаяся концевая анкеровка прочно обмотана двумя витками 3 и 4.
 Для продувки трубки 9 при инъектировании цементного раствора служит резиновый шланг 5, который после нагнетания раствора удаляется.
 Другой конец пучка сконструирован в виде клиновой анкеровки. Натяжное устройство 6 служит для равномерного распределения давления, оно имеет коническое отверстие 8 для размещения девяти натягиваемых проволок и секторовидные клинья 7. Натяжное устройство выполнено из стали марки St 60/11, а «линъя — из стали марки Sit 70/11. В стороне, обращенной к бетону, натяжное устройство снабжено каналом для пропуска переходной трубки 9.
 Клинья 7 имеют канавки, расположенные параллельно оси конуса, для приема натягиваемых проволок 1. Поверхность, которой клинья прижимаются к стальным проволокам, для повышения трения покрывается лаком, смешанным с корундом.
 18* 2ZS

Перед вводом проволоки в натяжное устройство пучок немного расправляется на длину, соответствующую короткой переходной трубке 9, которая плотно соединяется с резиновым кольцом 10. Усилия распора,, направленные наружу, воспринимаются шайЗой
 11. В переходной трубке 9 распорным усилиям, направленный внутрь, противопоставлен виток 12.
 Рис. 272. 40-тонный пучок напряженной арматуры, имеющий натяжную головку с секторовидными клиньями: а—продольный разрез по железобетонной балке с напряженным пучком; б—разрез по натяжной головке; в—вид опереди натяжной головки; г—концевая анкеровка
 Для натяжения пучка стальной проволоки фирма Г р ю н и Бильфингер разработала конструкцию гидравлического домкрата (рис. 273), которым натяжение пучка и запрессовка клиньев производятся в течение нескольких минут.
 Рис. 273. Натяжной домкрат для 40-тонного пучка: 1—гильза натяжной головки домкрата; 2—поводок; 3—клинья домкрата; 4—камера давления; 5—коммуникация камеры давления; 6—цилиндр обратного хода; 7—измерительная линейка; 8—поршень заклинивания; 9—цилиндр заклинивания; 10—обратная пружина; 14—нажимной поршень клиньев; 12—тяговый поршень; 13—цилиндр;
 14—уплотнение; 15—клинья; 16—натяжное устройство
 <276

После нарезки проволок их концы заводятся в натяжное устройство и "защемляются клиньями 3\ Защемление проволок клиньями усиливается по мере повышения давления в цилиндре 13. Когда достигнуто требуемое удлинение, т. е. пучку сообщено необходимое усилие натяжения, то давление сообщается цилиндру 9 и поршню 8 заклинивающего домкрата, вследствие чего клинья 15 вдавливаются в натяжное устройство 16. После этого поршень 12 цилиндра 13 может быть возвращен через особый возвратный цилиндр 6. Рабочая нагрузка пучка при напряжении стали в 0,55 овг =8 800 кг!см2 (в среднем 40 г). При таком усилии натяжное устройство с площадью основания 1-65X165 мм (при среднем диаметре отверстия 63 мм) оказывает на бетон поверхностное давление 175 кг/см2.
 5—127. Способ натяжения фирмы Загер и Вёрнер
 Способ натяжения, разработанный фирмой Загер и Вёрнер (Sager und Waerner g. m. b. H) в Мюнхене, основан на применении высокопрочной холоднотянутой или термически улучшенной проволоки 07,8 или 9 мм, связанной в пучки» по 6 проволок. Выбор диаметра проволок зависит от требований, предъявляемых в каждом отдельном случае. Один пучок в зависимости от диаметра проволоки может быть напряжен под действием усилия натяжения 20—30 т.
 Конструкция пучка напряженной арматуры и клинового анкера показана на рис. 274. Шесть концентрических стальных проволок удерживаются в своем положении фиксирующими прокладками, расположенными примерно через каждый метр, и короткими витками проволоки. В зоне анкеровки фиксация обеспечивается коротким отрезком стальной провалокл того же диаметра, что и напрягаемая проволока. Во избежание сцепления с бетоном пучки находятся в трубках с поперечным рифлением, в которые инъектируется цементный раствор.
 Анкеровка пучка состоит,из 3 частей: анкерного конуса, анкерных клиньев и направляющей пробки. Принципом анкеровки является прямолинейное направление напряжённой арматуры, т. е. отсутствие ее изгиба в анкере и действие клиньев иэвне. Анкерный конус из кованой стали снабжен фланцем для присоединения домкрата и обеспечения надлежащей передачи сил на бетон. Чтобы получить хорошее качество бетона и высокую прочность в зоне, находящейся в непосредственной близости от конуса, последний заранее изготовляется в виде блока, армированного спиральной арматурой, и поставляется в готовой бетонной оболочке. Для пропуска стальных проволок конус снабжен чугунной пробкой, имеющей вид усеченного конуса и по своим размерам соответствующей полости конуса. В наружной части пробка имеет по окружности шесть вырезов, между которыми расположены клинья для зажатия проволок от бокового смещения. Противоположная меньшая часть пробки имеет кольцевидное поперечное сечение. Внутреннее отверстие кольца соответствует диаметру пучка.
 277

Натяжение пучка производится за один прием. О способе его натяжения в пояснительной записке фирмы указывается следующее: «Проволоки защемляются в домкрате клиньями аналогично аюсеровке. Отдельные детали устроены несколько иначе — их размеры увеличены и улучшено качество материала, благодаря чему деформации при напряжении и изгиб ребер клиньев ничтожно малы.
 Рис. 274>. Напряженный армированный пучок и анкерная головка фирмы Загер и Вёрнер: 1—клинья; 2—отверстие для отвода воздуха; 3— проволочная обмотка; 4—распорка; 5—трубка; 6—анкерный конус; 7—спи' раль; 8—пучок 0 6—7 мм
 Клинья, анкеровки, благодаря допускам по ширине и при ковке конуса, сидят не одинаково глубоко в конусе, клинья же домкрата поддерживаются дисковыми пружинами всегда на равной высоте. Вмятины, образующиеся на проволоках от ребер клиньев, позволяют после удаления домкрата контролировать, произошло ли у одной из 6 проволок пучка большее скольжение, чем у прочих. Для этого конец пучка, лежащий выше, расправляется веерообразно и проволоки укладываются рядом. Вмятины от pei6ep должны быть на равной высоте у всех 6 проволок. Пучок протаскивается путем предварительною ею натяжения через трубку. З-атем предварительное натяжение отпускается и отмечается первое показание малого манометра при подаче давления. После этого на миллиметровой шкале, соединенной с поршнем, на расчетный отрезок удлинения устанавлдвается указательный движок. При начинающемся процессе натяжения поршень выдвигается настолько, чтобы нулевая черта 278

мерной линейки в точности совпала с нулевой чертой установленного указательного движка. Таким образом получается требуемое удлинение. Малый манометр отключается, так как шкала его достигает лишь 100 ати, и давление отсчитывается на главном манометре при достижении заданного удлинения. Это позволяет вычислить и контролировать силу натяжения у конца пучка.
 К головке домкрата прикреплены 6 молотков, которые точно расположены прошв анкерных клиньев. Этими молотами забиваются клинья. Конструкция головки позволяет на натягиваемую проволоку наносить маркировочную черту под верхним концом забиваемых клиньев, это дает возможность установить, что после спуска давления в цилиндре между клином и проволокой не происходит скольжения.
 После спуска давления в натяжном цилиндре и заклинивания проволоки поршень домкрата >с помощью особого возвратного цилиндра приводится в исходное положение, причем клинья в домкрате автоматически ослабляются и освобождают пучок. Как уже упоминалось, скольжение после заклинивания при спуске давления, т. е. втягивания проволок и клиньев в конус, мож^т быть измерено при обратном ходе мерной линейки. Этот обратный ход, помимо скольжения, учитывает еще и удлинение напрягаемого пучка. Так как эта длина постоянна, то доля обратного хода может быть всегда точно рассчитана».
 После натяжения и заклиниваиия пучков концы проволоки отрезаются и трубки с помощью специального насосного колпака заполняются цементным раствором.
 Указанный способ применялся на строительстве ряда одно- и многопролетных мостов с пролетами до 27,60 м; в дальнейшем предполагается его использовать при возведении мостов с пролетами до 45 м.

ПРИЛОЖЕНИЕ
 ПЕРЕЧЕНЬ
 немецких патентов в области предварительно напряженного железобетона, заявленных после 1930 г.
 В перечне дается краткое содержание патентов, не упомянутых в тексте. О патентах, указанных в тексте, сделаны ссылки на литературу, приведенную в соответствующем месте текста. Патенты расположены по группам, согласно классификации Немецкого патентного ведомства.
 КЛАСС 19 а
 Группа 6. Железнодорожные шпалы из предварительно напряженного железобетона
 DP 805649. Составная бетонная железнодорожная шпала [251].
 DP 806858. Железнодорожная шпала из предварительно напряженного железо¬
 бетона. 28. И. 49/18. VI. 51.
 Изобретатель: д-р инж. Г. М е йе р (Н. Meier).
 Владелец: Немецкое Федеральное железнодорожное ведомство (Управление Минденского округа).
 Предварительно напряженная сквозная стальная арматура и необходимые для этого концевые анкеровки электрически изолированы от бетона специальным покрытием и, кроме того, в тело бетона включены один или несколько разделительных слоев электрической изоляции.
 DP 820602. Способ изготовления железнодорожных шпал из бетона со стержневой стальной арматурой, располагаемой с возможностью ее продоль¬
 ной подвижности в бетоне и после его твердения подвергаемой натяжению [247].
 DP 822090. Железобетонные железнодорожные шпалы и переводные брусья, 1'. VII. 49. 22. XI. 51.
 Изобретатель: О. Клеменс (ОClemens), Берлин — Клейн-Махнов.
 Владелец: фирма «Феко» промышленного и железнодорожного оборудования, Берлин-Шарлоттенбург.
 Шпалы выполнены в виде тонкостенных пустотелых элементов, у которых пустое пространство конически суживается к середине. Это пространство для повышения момента сопротивления может быть заполнено мелким щебнем.
 DP 826305. Железнодорожная шпала из бетона с предварительно напряженной арматурой. I. X. 48/27. XII. 51. Приоритет во Франции от 22. IX. 48. Владелец: фирма Диккергофф и Видманн, Констанц.
 В открытый канал, проходящий в теле бетона вдоль шпалы, укладывается в горячем, даже раскаленном, состоянии элемент, подвергающийся усадке; этот элемент устроен так, что после охлаждения он анкеруется в канале по меньшей мере в двух местах, преимущественно по концам.
 280

DP 828990. Железобетонная железнодорожная шпала, состоящая из нескольких частей, и способ ее изготовления Г252"|.
 DP 829743. Железнодорожная шпала из железобетона с элементом напряженной арматуры особой формы [250].
 DP 846699. Предварительно напряженная железобетонная шпала [246].
 DP 848962. Железнодорожная шпала из железобетона со стальной арматурой, состоящей из бесконечных петель. 7. XII. 48/11. IX. 52.
 Владелец: фирма Диккергофф и Видманн, Констанц.
 Арматура подвергается натяжению после твердения бетона путем разжатия частей шпалы, разделенных между собой швом расширения, и поддерживается в напряженном состоянии посредством забетонирования этого шва. Шов расположен в одной из двух точек, в которой в условиях изгибающих напряжений результирующие •моменты равны или почти равны нулю. Арматура представляет собой замкнутую петлю из полосовой стали.
 DP 861259. Дополнение к патенту ДР 848962. Стык или место сварки обоих концов плоской ленты расположены в одной из вершин петли и целесообразным образом усилены.
 КЛАСС 19 d
 Группа 4/05. Мосты из предварительно напряженного железобетона
 DRP 539580. Арочный мост с затяжками 9. II. 31/3. XII. 31.
 Владелец: Акционерное общество металлургической промышленности и мостостроения б. И. К. X а р к о р т (J. G. Harkort) , Дуйсбург-
 На мостовых опорах возводятся жесткие надстройки, к которым крепится предварительно напряженная сквозная затяжка, заанкеренная в неподвижных опорах.
 Предварительное напряжение настолько велико, что затяжки не теряют натяжения даже при максимальном нагреве.
 DRP 727429. Железобетонная несущая конструкция для балочных мостов [62].
 DP 836359. Способ и устройство для изготовления строительных конструкций и деталей из предварительно напряженного железобетона [79].
 DP 865605. Мост с защемлеяной плоской аркой из железобетона [650.
 DP 903219. Предварительно напряженная железобетонная деталь из двух взаимно подвижных элементов, расположенных друг в друге или рядом [83],
 КЛАСС 37 а Группа 2. Перекрытия с напряженной арматурой
 DRP 570492. Перекрытие из пустотелых блоков, в котором ряды пустотелых блоков с помощью арматуры и концевых блоков, расположенных на опорах, стягиваются в балки. 29. XI. 30/16. II. 33.
 Владелец: Паула Шперле ( Paula Sperle ) урожд. Май ер ( Мауег), Ульм/Дунай.
 Концевые блоки боковыми частями охватывают два соседних ряда пустотелых блоков, в то время как предварительно напряженная арматура огибает среднюю часть концевых блоков.
 DP 845560. Способ изготовления железобетонных деталей перекрытий, стен, покрытий, балок и т. п. 1. X. 48/4. VIII. 52. Изобретатель, он же и владелец: Петер Иосиф Рейнартц (Peter Ioseph Reinartz), Аахен.
 Затвердевшие бетонные элементы, обладающие значительно большим поперечным сечением, чем стальные проволоки, укладываются в ряд с просветами, в одном или нескольких направлениях. Затем в сквозные каналы, образовавшиеся за счет просветов, проходящие через весь ряд элементов, заводятся стальные проволоки. Проволоки
 281

подвергаются натяжению, а каналы заливаются цементным раствором. После твердения цементного раствора натяжные устройства освобождаются
 КЛАСС 37 в
 Группа 2/01. Строительные плиты из предварительно напряженного железобетона
 DRP 764134. Предварительно напряженная плита. 26. II. 42. 22. IX. 02. Изобретатели: д-р инж. Курт Ленк (Kurt Lenk) и дипл. инж. Г. Э л е р с (G. Ehlers), Франкфурт на Майне.
 Владелец: фирма Вайсс и Фрейтаг, Франкфурт на Майне.
 У сборной, предварительно напряженной железобетонной плиты со сквозными прямолинейными, предварительно напряженными арматурными стержнями поперечные сечения над опорами усилены по сравнению с поперечными сечениями в середине плиты. При опирании плиты по всему контуру она усиливается по ее краям. ’
 КЛАСС 37 в
 Группа 3103. Балки» столбы и т. п. из предварительно напряженного
 железобетона
 DRP 641847. Способ изготовления железобетонных несущих конструкций. 30. XI. 32/1. II. 37.
 Владелец: д-р Франц Визинтини (Franz Visintini), Вена. Изготовляется железобетонная несущая конструкция, у которых размеры частей, подверженных растягивающим усилиям, определены расчетом так, что в бетоне, окружающем арматуру, под действием максимально допускаемого напряжения возникают широкие трещины. Затем железобетонные части, работающие на растяжение, доводятся до максимально допустимого расчетного напряжения путем приложения дополнительной нагрузки, соответствующей величине максимальной полезной нагрузки, и в таком состоянии покрываются бетонной оболочкой, которая закрывает трещины, вызванные натяжением в бетоне.
 DP 744483. Способ изготовления сборных железобетонных конструкций [35].
 DP 813891. Способ изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций больших пролетов. 13. X. 48/17. IX. 51.
 Изобретатель, он же и владелец: дипл. инж. Гергард Дё-
 р и н t (Gerhard Doehring), Вейнгейм.
 Способ отличается следующей последовательностью операции: а) перекрытие пролета свободно провисающей растяжной арматурой и ее анкеровка на опорах; б) подвешивание рабочей площадки к арматуре, например, там, где предусмотрены поперечные балки или стойки; в) загрузка балластом рабочей площадки для достижения требуемого предварительного напряжения при одновременном натяжении арматуры для улучшения ее расположения; г) установка опалубки у арматуры; д) укладка бетонной смеси и одновременная разгрузка балласта в соответствии с весом бетона; е) после твердения бетона—освобождение арматуры для передачи ее предварительного напряжения на бетон и одновременная разгрузка остального балласта.
 DP 815083. Предварительна напряженная армированная балка из блоков 1. X. 48/27. IX. 31.
 Изобретатель, он же и владелец: дипл. инж. Вилли Рёллингер (Willy RoJlinger), Хаузен на Ааре (Нассау).
 Стальная арматура подвижно расположена в .отверстиях каменных блоков, так что расстояние между ней и нижней поверхностью балки убывает от концов балки к ее середине.
 282

DP 822156. Способ изготовления предварительно напряженных деталей [164].
 DP 826969. Предварительно напряженная железобетонная конструкция с арматурой без сцепления с бетоном, подвергаемой натяжению после твердения бетона [57].
 DP 829659. Железобетонный элемент в виде балки для каркасных построек и форма для его изготовления. 14. XI. 49/28. I. 52. Приоритет во Франции от 23. XI. 48 и 10. VIII. 49.
 Изобретатель: Андрэ Дюран (Andre Durant), Париж.
 Владелец: Компания для технического использования предварительно напряженного железобетона по способу Фрейссине (S. Т. U. Р.), Париж.
 Полки элемента двутаврового сечения приближаются к очертанию полуцилиндров с противоположно направленной кривизной. Элемент предварительно напрягается арматурой, расположенной вне поперечного сечения балки, которая после установки элемента заливается слоем раствора, служащего для бетонирования или замоноличивания.
 DP 840758. Способ изготовления балок из предварительно напряженного бетона,
 1. X. 48/9. VI. 52.
 Изобретатель: Артур Брандес (Arthur Brandes), Кёльн—
 Лангерих.
 Владелец: Петер Баувенс (Peter Bauwens), строительная фирма, Кёльн.
 Неармированные или слабоармированные отдельные элементы собираются в балку, которая подвергается натяжению одной или несколькими многопроволочными петлями из стальной проволоки, огибающие нижние края боковых поверхностей; натяжное устройство располагается у одного конца или размещается у каждого конца балки, причем оно соединено с U-образно проложенной петлей, независимой от другой петли. ,
 DP 844347. Предварительно напряженная железобетонная несущая конструкция, в частности, неразрезная балка [120].
 DP 845390. Способ образования каналов в предварительно напряженных железобетонных строительных конструкциях [81'].
 ДР 846912. Балки из предварительно напряженного бетона и перекрытие, изготовленное из таких балок. 24. VIII. 43/18. VIII. 52. Приоритет во Франции от 5. VII. 43.
 Изобретатель, он же владелец: Жан Целестин Ипполит Лашез (Jean Celestine Hippolyte Lachaese), Витри на Сене, Сена (Франция).
 Балка состоит из двух сквозных железобетонных частей, имеющих длину сборной балки; части расположены рядом и удерживаются во взаимном положении плитами, предусмотренными по их концам. Плиты, в свою очередь, связаны предварительно напряженной арматурой, лежащей вне балки.
 DP 852140. Способ изготовления напряженных балок или напряженных перекрытий и изготовляемые по этому способу балки или перекрытия.
 1. X. 48/13. X. 52. Приоритет во Франции от 10. IX. 48.
 Изобретатель, он же и владелец: дипл. инж. Евгений Шперл е (Eugen Sperle), Ульм/Дунай. Изменяя форму одной или нескольких частей балки или перекрытия, сообщается внутренне напряжение сжатия, противоположное растягивающему напряжению, возникающему при дальнейшей расчетной нагрузке; это изменение формы фиксируется приспособлением, связанным с соответствующей частью балки. Часть балки, у которой изменяется форма, сделана из бетона или отдельных блоков. Она имеет меньшую рабочую высоту, чем готовая балка или готовое перекрытие. Концы одной или нескольких частей балки снабжены головками, предназначенными для анкеровки натянутых проволок, между которыми может находиться одна или несколько камер, позволяющих изменять направление на¬

тянутых проволок после достижения достаточной прочности бетона-
 DP 856351. Способ изготовления элементов определенной формы из предварительно напряженного бетона [32].
 DP 857581. Сборные предварительно напряженные балки перекрытий или стропила. 25. X. 48/1. XII. 52.
 Изобретатель, он же и владелец: Иосиф Рейнарц (Iosef
 Reinartz), Аахен.
 Отдельные пустотелые элементы с U-образным поперечным сечением образуют сквозной канал, который по обоим концам замкнут концевыми блоками, имеющими прорези для протягивания напряженной арматуры.
 DP 864322. Предварительно напряженная сборная балка в качестве растянутой части монолитной железобетонной балки. 17. IV. 51/22. I. 53.
 Изобретатель, он же и владелец: Ж- Рончетти (J. Ronchetti), Карлсруэ.
 Для лучшего сцепления верхняя часть балки имеет зубчатую форму со скошенными боковыми поверхностями. Нижняя часть балки может быть покрыта облицовочным слоем из пемзобетона и т. п.
 DP 866089. Предварительно напряженная железобетонная балка с концевой анкёровкой элементов напряженной арматуры 31. X. 49/5. II. 53.
 Изобретатель, он же и владелец: д-р инж. В. Мессершмитт (W. Messerschmitt), Мюнхен — Золин.
 Концевые анкеры являются одновременно средством для передачи опорных реакций на стены зданий и т. п.
 DP 872843. Способ изготовления предварительно напряженной железобетонной балки, состоящей из нескольких элементов с непрерывным проволочным армированием. Г. X. 48/9. IV. 53.
 Изобретатель, он же и владелец: дипл. инж. Фридрих Кноп (Friedrich Кпор), Бофцен на Хёкстер.
 Проволочная арматура наматывается вокруг балки, напрягается и лишь при ее монтаже приспосабливается к эпюре моментов путем фиксации в точках перегибов.
 DP 880645. Способ образования каналов в бетоне, в частности, каналов для элементов напряженной арматуры. 11. VII. 51/22. VI. 53.
 Изобретатель: д-р инж. Г. Франц (G. Franz), Бад Вибель. Владелец: фирма Вайсс и Фрейтаг, Франкфурт на Майне.
 Шланги, служащие опалубкой для каналов, спирально обматываются проволокой и накачиваются сжатым воздухом с такой силой, чтобы они могли образовать валикообразные расширения между проволочными витками, а стенки готовых каналов имели углубления в виде направляющих желобков.
 DP 880932. Решетчатая ферма. 10. VIII. 51/25. VI. 53.
 Изобретатель, он же и владелец: Дипл. инж. Макс Гесснер (Max Gessner), Лохгам, близ Мюнхена.
 Растянутый пояс представляет собой предварительно напряженный железобетонный стержень, а сжатый пояс — не напряжен. Пояса связаны между собой двусторонними стержнями или полосами решетки. Из поясных стержней выступают соединительные звенья для стержней или полос решетки.
 DP 884409. Железобетонные строительные детали с предварительно напряженной стальной арматурой. 10. V. 49/27. VII. 53.
 Изобретатель, он же и владелец: Карл Бауер (Karl Bauer),
 Штутгарт—Дегерлох.
 Арматура состоит из стальной оболочки, форма которой соответствует наружному очертанию (строительной детали, служит одновременно опалубкой для не затвердевшей еще бетонной массы и находится под действием растягивающего предварительного напряжения с усилиями, направленными как вдоль продольной оси строительной детали, так и перпендикулярно к ней.
 284

DP 886817. Способ изготовления составной предварительно напряженной балки и т. п., состоящей из отдельных пустотелых элементов.
 Изобретатель, он же и владелец: Иосиф Рейнартц, Аа^ен.
 Стальные проволоки, служащие в качестве арматуры, подготовляются в виде ^бесконечной многократной петли, вне пустотелых элементов, с помощью соответствующего устройства. Петля заводится в собранные в виде балки пустотелые элементы и подвергается натяжению на месте производства работ.
 КЛАСС 37 в
 Группа 4/01. Арматура
 DRP 751285. Способ временной анкеровки напряженных арматурных проволок при изготовлении предварительно напряженного железобетона [39].
 DP 801175. Скрученная или свитая стальная арматура с переменным шагом [14)1].
 DP 801407. Конструкция анкеровки напряженной арматуры у предварительно напряженных элементов. 1. X. 48/4. I. 51.
 Изобретатель: д-р инж. Герман Мейер (Hermann Meier), Минден/Вестфалия;
 Владелец: Немецкое Федеральное железнодорожное ведомство (Управление Минденского округа).
 Орган, действующий в качестве анкера, опирается на деформиро. ванную в поперечном сечении стальную арматуру.
 DP 803675. Арматура для предварительно напряженного железобетона, состоящая из стальной ленты прямоугольного поперечного сечения [143].
 DP 803728. Способ предварительного натяжения плоских арматурных обойм,
 17. I. 50/9. IV. 51.
 Изобретатель, он же и владелец: дипл. инж. Людвиг Юбиц (Ludwig Jubitz), Штутгарт—Дегерлох.
 Обоймы разводятся или сближаются1 в плоскости, расположенной перпендикулярно к их оси.
 DP 805711. Арматура для железобетонных конструкций, в частности, для предварительно напряженного железобетона, имеющая сечение треугольника, квадрата или иного многоугольника. 3. XI. 48/28». V. 51.
 Изобретатель, он же и владелец: Эрих Пакхёйзер ( Erich Packhauser). Ганновер—Рикклинген.
 Стороны сечения стержня могут иметь вогнутую дугообразную, трапецеидальную или иную подобную форму, а вершины поперечного сечения выступают звездообразно за ядро сечения.
 1?Р 814935. Арматурная решетка для строительных деталей. 28.. XII. 48/27. IX. 51.
 Изобретатель, он же и владелец: дипл. .инж. д-р инж. Франц Зим о не ( Franz Simons ), Хоррем, близ Кёльна.
 Стержни и накладки из стали собираются в арматурную решетку таким образом, что главные круглые стержни продеваются через накладки; стержень соединяется с накладками, преимущественно посредством сварки.
 .DP 825162. Анкерующее устройство для армирования предварительно напряженного железобетона с помощью клиньев. 23. XII. 4®/17. XII. 51. Приоритет во Франции 27; IV. 48.
 Изобретатель, он же и владелец: Э. Фрейссине, Нейи на Сене.
 Поверхность бетонного клина непосредственно соприкасается с проволоками анкеруемой арматуры и содержит.для размещения проволок канавки, примерно соответствующие поперечному сечению проволок.
 J)P 832670. Гибкая предварительно напряженная арматура для предварительно напряженных железобетонных деталей [156].
 285

DP 835342. Крученый арматурный стержень с квадратным поперечным сечением [142]
 DP 841790. Предварительно напряженный арматурный стержень для предварительно напряженного железобетона [135].
 DP 849606. Способ натяжения плоских стальных струн (овальных проволок, стальных лент или т. п.) Для предварительно напряженных железобетонных деталей. 1. X. 48/15. IX. 52.
 Изобретатель, он же и * владелец: Эрнст Аугстен (Ernst
 Augsten), Любек.
 Стальные струны скручиваются в отдельности вокруг их продольной оси.
 DP 855901. Зажимная головка для анкеровки стальных проволок в конических отверстиях натяжных пластин. 22. III. 51/17. XI. 52.
 Изобретатель: д-р инж. Фриц Швир ( Fritz Schwier ), Леверкузен—Шлебуш.
 Владелец: металлургический завод «Карлсверк» акционерного общества «Фельтен и Гильом», Кёльн-Мюльгейм.
 Зажимная головка состоит из трубчатого стального элемента, который на одном конце своем выполнен в виде зажимной гильзы с продольными прорезями для стальных проволок; внутренняя поверхность ее стенок для лучшего сцепления стальной проволоки может быть снабжена возвышениями и углублениями, например, в виде резьбы. Отверстие зажимной гильзы при радиально загнутом конце гильзы высверлено.
 DP 857269. Профиль крученой арматурной стали с волнообразными вогнутостями его наружного края. 25. II. 41/27. XI. 5i2.
 Изобретатель, он же и владелец: дипл. инж. Эмиль Россманн (Emil Rossmann), Фрейбург.
 Разность радиусов впадины и гребня волны не больше чем 2 мм. Волны сопрягаются непосредственно, без промежуточного прямот участка. Поперечное сечение, профиля соответствует нормированному поперечному сечению для круглых сталей, а диаметр окружности, описанной вокруг профиля, не имеет дробного числового значения.
 DP 865048. Способ анкеровки проволок или проволочных пучков в качестве элементов напряженной арматуры строительных конструкций из бетона или иных масс [91].
 DP 872844. Натяжная головка для стержневой напряженной арматуры предварительно напряженных железобетонных деталей. 23L IX. 49/91 IV. 5Э.
 Изобретатель: Вилли Ригер (Willy Rieger), Мюнхен.
 Владелец: фирма Диккергофф и Видманн, Мюнхен.
 Чашевидная нажимная деталь своей полой стороной с помощью гайки прижимается к распределительной плите с отверстием для канала и имеет отверстие для впуска и выпуска массы, нагнетаемой в канал.
 DP 872845. Крепление проволочного пучка, в частности, для предварительно напряженного железобетона [75].
 DP 878092. Дополнение к 814935. Арматурный каркас для железобетонных несущих конструкций. 7. III. 49/1. VI. 53.
 Изобретатель, он же и владелец: дипл. д-р инж. Франц 3 им о н с, Хоррем близ Кёльна.
 Натянутые дополнительные элементы из более высокопрочной стали, заведенные в арматурный каркас с отгибами или без таковых, предварительно напрягаются за счет собственного веса арматурного каркаса, веса пластичного бетона или балласта.
 DP 879293. Клиновая анкеровка проволочного пучка, служащего элементом напряженной арматуры для бетонной детали [93].
 DP 880204. Дополнение к 872845. Крепление проволочного пучка для предварительно напряженного железобетона [70].
 DP 883956. Гидравлический домкрат в виде мешка, расширяемого посредством твердеющей рабочей жидкости, состоящего из деформируемого и обладающего сопротивлением металла, в частности, для предвари¬

тельного напряжения строительных деталей или строительных конструкций. 31. VII. 39/23. VII 53. Приоритет во Франции от 3. VI. 39.
 Изобретатель, он же и владелец: Э. Фрейссине, Нейи на Сене.
 Расширяемый мешок имеет волнообразные . соприкасающиеся складки, образующие пустоты. Складки в поперечном сечении вписываются в круг, а пустоты, открывающиеся наружу при расширении, заполняются для создания жесткости.
 DP 885606. Способ натяжения арматуры. 3. VII. 44/6. VIII. 53l Приоритет во Франции 29. VI. 43 и 8. VI. 44.
 Изобретатель, он же и владелец: Э. Фрейссине, Нейи на Сене.
 Натяжение, сообщаемое арматуре, достигается одновременным действием нескольких частичных усилий в стольких же последовательных точках арматуры, которые разделены достаточно малыми промежутками, так что потеря напряжения, обуславливаемая трением, представляет собой лишь небольшую дробную долю усилий. Затем точки приложения усилий постепенно сдвигаются вдоль арматуры. Способ применяется для сооружения резервуаров.
 DP 886378. Способ и устройство для создания предварительного напряжения в арматуре [44].
 DP 897321. Концевая анкеровка предварительно напряженных арматурных стержней для железобетонных стержней. 29. XI. 51/19. XI. 53.
 Владелец: фирма Диккергофф и Видманн, Мюнхен.
 Концевая анкеровка состоит из анкерной пластины и гайки, навернутой, например, на накатную резьбу арматурного стержня. Гайка выполнена в виде соединительной гайки с буртом, которая выступает за пределы лобовой поверхности анкерной пластины только своей шестигранной головкой, служащей для вращения гайки, а ее бурт прилегает к выступу отверстия в анкерной плите, предназначенного для пропуска через него арматурного стержня. Анкерная плита обжимается сверху плоским колоколом, имеющим отверстие для пропуска арматурного стержня и отверстие для инъекции в трубчатую оболочку раствора. Оба эти отверстия уплотнены.
 DP 900922. Предварительно напряженный арматурный элемент для предварительно напряженных строительных деталей. 17. I. 5(2/7. I. 54. Приоритет в Нидерландах от 13. XII. 5К
 Изобретатель, он-же и владелец: Иоганес Беккер (Johannes Baker), Ланге Руиге Вейде (HngepnaHAbi).
 Предварительно напряженный арматурный элемент для предварительно напряженных строительных деталей состоит из одной части, имеющей сцепление с бетоном и находяйщейся под действием растягивающих усилий, и другой части, изолированной от сцепления с бетоном, но находящейся под действием усилий сжатия. Эти обе части подвижно* соединены по концам для передачи напряжения, так что после аабетонирования арматуры и твердения бетона последний подвергается предварительному напряжению за счет части, находящейся под действием растягивающих усилий, путем прекращения связи между обеими частями арматуры. Изобретение состоит в том, что оси обеих частей, из которых по меньшей мере одна расчленена на два или несколько элементов, расположены симметрично в одной плоскости и части эти, лежащие рядом, будучи связаны, обладают взаимной продольной подвижностью. Далее, растянутые и сжатые напряженные элементы могут быть связаны между собой посредством пары волнистых плоских полос, проходящих в поперечном направлении к элементам и примерно наполовину охватывающих их с надлежащим зазором. Эти полосы снабжены в частях, охватывающих растянутые напряженные элементы-вырезки, с помощью которых они сопрягаются. Растянутые и сжатые напряженные элементы могут быть также связаны и единственной плоской полосой, которая врезана в поперечном направлении почти до краев. Получившиеся таким образом попереч¬
 287

ные полосы имеют противоположную волнистость, а сжатые напряженные элементы в местах возможного сцепления с бетоном снабжены изоляционным слоем.
 КЛАСС 80 а
 Группа 51. Способы и устройства
 заводского изготовления строительных конструкций из предварительно напряженного железобетона
 DRP 581572. Устройство для изготовления разного рода бетонных плит [26].
 DRP 622746. Способ изготовления железобетонных конструкций с прямолинейными предварительно напряженными арматурными стержнями [26].
 DRP 623527. Устройство для равномерного и постоянного натяжения арматуры напорной трубы из бетона [228].
 DRP 625915. Способ и устройство для армирования строительных конструкций, как-то: высоконапорных труб, колонн и т. п. [236].
 DRP 639025. Способ улучшения свойств элементов из армированного бетона [27].
 DRP 641590. Устройство для предварительного натяжения арматуры в железобетонных стержнях. 8. XI. 34/6. II. 37.
 Владелец: Конрад Киссе (Konrad Kisse), Мюнхен.
 С помощью рукоятки может вращаться эксцентрик, упирающийся в бортовую оснастку опалубки и охватывающий крюком натяжные болты с надвинутыми на них короткими патрубками в качестве держателей для арматуры.
 DRP 657155. Способ изготовления пустотелых элементов из бетона с предварительным напряжением арматуры [239].
 DRP 666180. Способ и устройство для усиления предметов из бетона и подобных материалов [23'7].
 DRP 690179. Способ изготовления арматуры для бетонных сборных деталей. 14. IX. 36/18. IV. 40.
 Владелец: Вильгельм Шефер (Wilhelm Schafer), Мангейм.
 Проволоки из высокопрочной стали предварительно напрягаются и скручиваются.
 DRP 695137. Способ натяжения арматуры строительных конструкций из бетона и арматура для проведения этого способа [130].
 DRP 711506. Устройство для одновременного изготовления значительного числа длинных строительных конструкций с напряженной арматурой [40].
 DP 809168. Способ изготовления труб из предварительно напряженного железобетона [242].
 DP 809533. Способ изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций с прямолинейной или криволинейной арматурой, находящейся под предварительным напряжением [98].
 DP 814576. Способ изготовления железобетонных балок с предварительным напряжением посредством натяжения стальных проволок через определенные промежутки поверх горизонтальной плоскости. 3. III. 50/24. IX. 51. Приоритет, в Бельгии от 8. IIL 49.
 Изобретатели, они же и владельцы: Марсель Франсуа
 Делькур (Marcel Francois Delcourt), Гиацинт Гюстав Делькур (Hyacinthe Gustave Delcourt), Форест, Брюссель, и МодестЭммануил Луи Тиммерманн (Modeste Emmanuel Louis Timmermann), Брюссель.
 Каждая стальная проволока подвергается натяжению на определенной высоте над днищем форм, после распределения, их между концевыми опорами, которые удерживаются в днище на определенном расстоянии друг от друга.
 Затем проволоки по одиночке крепятся в торцовых стенках каждой формы таким образом, что формы становятся независимыми друг от друга и могут транспортироваться к месту бетонирования, выдержки и тепловой обработки. Могут предусматриваться средства против выскальзывания проволок при разделении форм.

DP 817114. Способ изготовления предварительно напряженных железнодорожных шпал. 23. VIII. 49/15. X. 51.
 Изобретатель, он же и владелец: дипл. инж. Г.анс Гросс
 (Hans Gross), Эслинген Неккар.
 Форма для шпалы, служащая для заполнения бетоном и расположенная на вагонетке, движется над натянутой арматурой, затем опускается так* .чтобы натянутая арматура проходила внутри пустой формы для шпалы, после чего последняя заполняется бетонной смесью и после окончания формовки шпалы поднимается, а вагонетка передвигается на длину одной шпалы над натянутой арматурой.
 DP 819670. Способ серийного изготовлеьлет предварительно напряженных железобетонных деталей. 29. XII. 49/5. XI. 51.
 Изобретатель, он же и владелец: дипл. инж. Эрвин Бросс (Erwin Bross), Людвигсбург.
 Железобетонные строительные детали формуются в формах с предварительно напряженной арматурой, закрепленной в форме таким образом, чтобы выпуски арматуры для ее натяжения выступали за пределы формы. Затем после вибрирования форма включается в натяжную стендовую линию и выступающие из нее стыки связываются натяжными приспособлениями, с цомощью которых осуществляется натяжение, необходимое для создания предварительного напряжения. После этого формы и вкладыши, к которым первоначально крепилась напряженная арматура, удаляются.
 DP 820119. Способ и устройство для изготовления элементов из армированного, предварительно уплотненного бетона 7. VII. 50/8. XI. 51. Приоритет в Италии от 7. VII. 49 и 15. VL 50.
 • Изобретатель, он же и владелец: А. Де Фант (A. De Fant), Варесе (Италия).
 Форма, образующая оболочку бетона, заполняется бетонной смесью. К форме крепится по крайней мере одна часть арматуры. Затем оболочка плотно закрывается, и под давлением вводится жидкость в камеру, ограниченную одной стороной оболочки и поверхностью бетона. Находящаяся под давлением жидкость уплотняет бетон и создает напряжение в оболочке. За счет этого происходит и натяжение арматуры.
 DP 820576. Способ изготовления строительных деталей из предварительно напряженного железобетона. 1. X. 48/12. XI. 51.
 Изобретатель: д-р инж. Вернер К ари г (Werner Karig), Бёрнзен (округ Лауенбург).
 Владельцы: д-р инж. Вернер Кари г, Бёрнэен и Ганс Шталь (Hans Stahl), Зольтау (Ганновер).
 Для армирования строительных конструкций в виде рам, решеток или шпренгельных систем натягиваемые проволоки выполняются в виде замкнутых колец и напрягаются путем раздвижки этих колец с помощью устроенных по концам поворотных анкеров, которые после снятия натяжных устройств передают на бетон напрягающие усилия, действующие в замкнутых кольцах.
 DP 824024. Способ и форма для изготовления предметов из предварительно напряженного железобетона, в частности железнодорожных шпал [254].
 DP 827916. Устройство для крепления натянутых проволок или стержней в пазах анкерных пластин с помощью клиньев: 23. VIII. 50/14. I. 52.
 Изобретатель- д-р инж.'Те рман Вебер ( Hermann Weber),
 Мюнхен.
 Владелец: фирма 3 и м е н с-Б а у у н и о н ( Siemens Bauunion )
 Мюнхен.
 Пазы, в которых проходят клинья и проволоки или стержни, образованы в каждом случае двумя взаимно противоположными паза ми двух анкерных пластин, расположенных друг над другом.
 DP 830318. Способ изготовления армированных труб и других изделий из бетона и т. п. 26. VI. 50/4. II. 52. Приоритет во Франции от 14/VIII. 41.
 19 Г. Мёлль 289

Владелец: Компания Пон т-а-М у с с о н (Compagnie de Pont-a Mausson), Нанси (Франция).
 Труба перед армированием подвергается предварительному прессованию, которого достаточно для того, чтобы вызвать длительное пластическое сжатие стенок трубы. Прессование приостанавливается после наступления пластического сжатия.
 DP 832870. Способ изготовления фасонных строительных деталей. 1. X. 48/28.
 II. 52.
 Вильгельм Людовичи (Wilhelm Ludovici), Иокгрим/Пфальц.
 Применяются формы, открытые сверху, состоящие только из вертикальных ограничиваюишх стенок. Масса, требующаяся для различных отрезков сечения профиля, заполняется сверху и уплотняется вибрированием, трамбованием и т. п.
 QP 833776. Способ изготовления изделий из армированного бетона, при котором изделие подвергается предварительному сжатию посредством наматывания арматурного материала, находящегося под натяжением.
 20. VI. 50/113. III. $2. Приоритет во Франции от 28/Х. 44.
 Владелец: Компания Понта-Муссон, Нанси (Франция). Применяемый для предварительного сжатия обмоточный материал используется и в качестве окончательной арматуры, т. е. сперва он наматывается для предварительного сжатия, затем опять разматывается и, по мере разматывания, снова наматывается под натяжением, не превышающим натяжение первоначальной намотки.
 DP 834359. Опалубочная форма для изготовления сборных предварительно напряженных деталей, у которых арматура анкеруется в торцовых стенках, в свою очередь упирающихся в продольные стенки. 13. IX. 49/20. III. 52.
 Изобретатель, он же и владелец: Карл Юнг (Carl Jung), Карле руэ—Рюппурр.
 Стенки формы воспринимают давление от натяжения без вспомогательной конструкции и прочно связаны между собой без особых замыкающих устройств, за счет давления от натяжения.
 DP 838421. Способ изготовления предварительно напряженных железобетонных балок или шпал с косой проволочной арматурой для восприятия скалывающих напряжений. 30. IV. 42/8 V. 52.
 Изобретатель: В и л ь г с л ь м Хауг (Wilhelm Haug), Леймен. Владелец: Портландцементный завод Гейдельберского акционерного общества.
 Проволоки подвергаются косому натяжению на болтах, предусмот ренных в формах, которые после твердения бетона удаляются.
 DP 839468. Способ и устройство для отливки бетонных деталей в формах с бортовой оснасткой или ограждающими стенками, принимающие различные положения. 7. IX. 50/19 V. 52. Приоритет в Великобритании от 29/V. 49.
 Изобретатели, они же и владельцы: Г. Б. Мэтьюс (Ch. В. Mathews), Бридж оф Аллан, Стерлингшайо (Шотландия), и Д. Г о лдуэлл Эмброз (J. Goldwell Ambrose), Шэмлей Грин, Гилдфорд, Сэррей (Англия).
 Любые части свободной площади ограничиваются подвижными и переставными стенками и ограждающими деталями и образуют таким образом дно форм, в которых отливаются конструкции любых размеров по длине и ширине.
 DP 839767. Устройство для изготовления пустотелых армированных элементов, в частности труб из бетона, при котором арматура в натянутом состоянии наматывается на сердечник с ядром в виде шпинделя и т. п.
 28. VIII. 39/23. V. 512.
 Изобретатели: д-р инж. Йог Э й к е (Joh. Eicke), Гельзенкирхен, и П. Бифан г (P. Biefang), Гельзенкирхен.
 290

Владелец: Акционерное общество немецких металлургических за* водов, Мюльгейм/Рур-.
 Наружная поверхность вкладного шпинделя, прилегающая к внутренней стенке сердечника, состоит из слабых, несвязных, легко уда* ляемых материалов.
 DP 840793. Натяжное устройство для напряженной арматуры [248].
 DP 855671. Способ изготовления пустотелых элементов из бетона с напряжен" ной арматурой, у которых арматура наматывается на сердечник посредством предварительно напряжения, созданного механическим путем. 6. XI. 39/13. Xljgjf
 Изобретатели: д-р д е н х а й н (W. Heidenhain), Лип-
 штадт (Вестфалия) и д-р. ицж. Йог. Эйке, Гельзенкирхен.
 Владелец: Акционерное общество Гельзенкирхенских металлургических заводов, Гельзенкирхен
 Предварительное напряжение без трения создается, в основном, только за счет изменена» формы, путем применения валикового направляющего аппарата для напряжения арматуры.
 DP 860326. Способ создания напряжения в анкерованных металлических проволоках проволочного пучка |97].
 DP 862721. Устройство для обматывания вращающихся строительных конструкций из бетона с напряженными проволоками, сходящими с бухты, и автоматическим регулированием натяжения. 25. IV. 41Г/12. I. 5Э.
 Изобретатель, он же и владелец: д-р инж. Карл Хейлиг
 (Karl Heillg), Хохдорф (округ Вайхиагеи).
 Обматываемая конструкция принудительно связана с разматываемой проволочной бухтой промежуточным приводом с передаточным числом, соответствующим удлинению проволоки, получаемому исходя из желаемого ее натяжения; при этом соединительный привод уравновешивает натяжение в проволоке и является самоостанавли* в а ютимся
 DP 873065. Способ и устройство для изготовления свай, балок или иных профильных деталей из бетона или подобных материалов. 8. IV. 50/9. IV. 53. Приоритет в Швеции от 1. III. 49.
 Изобретатель, он же и владелец: Андерс Бернгард Нильссон 1 Anders Bernhard Hilsson), Гётеберг (Швеция).
 Изобретение содержит способ изготовления свай, балок или иных профильных деталей, которые отливаются главным образом в вертикально расположенной и открытой с обоих концов трубчатой форг ме, причем заливаемая масса подводится с верхнего конца, а отлитая деталь удаляется через нижний конец в продольном направлении. Отлитая деталь держится на проволочной арматуре. При начале отливки арматурньш проволокам сообщается начальное напряжение за счет нагрузки их нижних концов.
 ЕР 880874. Поддерживающая шина для предварительно напряженных бетонных вкладышей. Э. IX. 49/1.1*. I. 54.
 Изобретатель: Карл Веттштейн (Karl Wettstein), Висбаден
 Владелец: Компания Веттщтейн, Висбаден.
 Поддерживающая шина для предварительно напряженных бетонных вкладышей состоит из верхней и нижней шин, которые с внутренней стороны в поперечном сечении, вдоль направления вкладышей, имеют волнообразный профиль, причем каждой впадине волны соответствует гребень. Эти шины по продольным сторонам снабжены поддерживающими шипами, которые с помощью специальных ско0, пропущенных через бетонные вкладыши, подхватывают нижнюю шину, в которой они и закрепляются за счет пружинящего действия проволок под действием давления сжатия.
 •DP 881321. Способ изготовления предварительно напряженного железобетона.
 30. IV. 42/29. VI. 53.
 Изобретатель: Вильгельм Хауг Т, Лейман, близ Гейдель¬
 берга.
 19*
 291

Владелец: Портланд-цементный завод Гейдельбергского акционерного общества, Гейдельберг.
 При способе изготовления предварительно напряженного железобетона, у которого арматурные проволоки натягиваются в форме и напряжение проволок передается на 0етон после его твердения, натяжение сохраняется благодаря тому, что оно производится при температуре, соответствующей теплоте схватывания бетона; передаваемая им температура регулируется в процессе схватывания и твердения бетона, применительно к температуре последнего. Проволоки могут быть нагреты за счет электрического сопротивления.
 DR 886425. Способ и устройство для натяжения арматурных проволок. 4. II. 50/1-3. VIII. 53. Приоритет в Австрии от 1. И. 4(7.
 Изобретатель, он же и владелец: Адольф Кирхнер( Adolf
 Kirchner), Вена.
 Концы проволок для одного ряда деталей, сбегающие с бухт, подтягиваются к концу стендовой полосы, согласно назначенному их расположению. В начале полосы концы арматурных проволок протягиваются через неподвижную, а затем соседнюю подвижную опору и крепятся к последней. После этого подвижная опора для натяжения проволок переводится к концу полосы; при этом движении подлежащие натяжению группы проволок зажаты в неподвижной опоре. Устройство для проведения этого способа отличается наличием неподвижной стенки, расположенной в начале полосы, и продольной подвижной стенки; обе они предназначены для одного или нескольких рядов форм, имеют отверстия для пропуска арматурных проволок и общее зажимное устройство для всех проволок, подвергаемых совместному равномерному натяжению. В конце полосы устраивается тяговое приспособление, а также приспособление для фиксированной установки подвижной стенки.
 DP 891519. Способ изготовления предварительно напряженных железобетонных балок. 111. IV. 51/28. IX. 53. Приоритет в Бельгии от 214:. IV. 50 и 1. III. 51.
 Владелец: Авраам Ли пеки (Abraham Lipski), Брюссель.
 Для изготовления предварительно напряженной железобетонной балки применяется жесткая стальная арматура. Арматура прогибается по направлению нагрузки и восстановление упругого прогиба избегается за счет того, что у одной части волокон этой арматуры с растягивающими напряжениями при нагружении укладывается бетон.
 DP 900193. Способ и устройство для изготовления крупных пустотелых элементов из Железобетона или предварительно напряженного железобетона, применяемых в качестве строительных конструкций. 7. VII. 44/21.
 Изобретатель, он же и владелец: Эвальд Хойер ( Ewald
 Ноуег), Гамбург — Гдльброок.
 Крупные пустотелые элементы йз железобетона или предварительно напряженного железобетона, имеющие плоские внутренние поверхности, в частности, применяемые в качестве строительных конструкций, изготовляются таким образом, что арматурный элемент, заготовленный для всего пустотеЛого элемента, укладывается одной своей стороной в открытую сверху опалубку, заполняемую бетонной смесью, с одновременным ее вибрированием, и оставляется в ней до соответствующего твердения; после этого аналогичным образом изготовляются боковые стороны пустотелого элемента.
 DP 900194.. Способ изготовления удлиненных предварительно напряженных железобетонных элементов в нагреваемой опалубке. 29. VI. 42/21. XII. 53.
 Изобретатель, он же и владелец: Эвальд Хойер, Гамбург— Ёильброок.
 Удлиненные предварительно . напряженные железобетонные элементы изготовляются в нагреваемых формах таким образом, что сила натяжения арматуры, немедленно после твердения бетонных
 292

элементов и после их охлаждения, передается на бетон путем снятия напряжения с арматуры.
 DP 800195. Устройство для изготовления цилиндрических пустотелых **лементоз из бетона с перекрестно напряженной арматурой. 11. VL 4Э/2К XII. 53.
 Изобретатель, ой же и владелец: Эвальд Хойер, Гамбург— Бильброок.
 Устройство для изготовления путем центрифугирования цилиндрических пустотелых элементов из бетона с напряженной продольной и поперечной арматурой из высокопрочной проволоки имеет внутренний натяжной цилицщ с отверстиями, расположенными на его наружной поверхносгйТ С' промежутками от 30 до 50 см по фиксаторам в виде круговых сегментов, по которым натягивается продольная арматура, а вокруг последней при полном натяжении наматываются проволоки поперечной арматуры.
 КЛАСС 80 а
 ф
 Группа ,56. Способы и устройства
 для заводского изготовления строительных деталей из центрифугированного предварительно напряженного железобетона
 DP 888667. Центробежный станок. 24. I. 40/3. IX. 53.-
 Изобретатель: Альберт Но 6.6 е (Albert Nobbe), Кёльн.
 Владелец: Фр. Вилы. Ноббе ( Fr. Wilh. Nobbe ), Кёльн — Мариенбург.
 У центробежного станка для изготовления из пластичных материалов, в частности бетона, высокопрочных армированных деталей, как-то: мачт, труб, балок и шпал, формы замкнуты по торцам планшайбами на роликах, которые служат как для транспортирования, так и для центрифугирования формы. Вал или труба связывают не-' подвижно планшайбы и воспринимают давление напряженной арматуры. Планшайбы служат для монтажа натяжных щек и натяжных болтов для натяжения арматуры.
 DP 897669. Способ и станок для изготовления высокопрочных центрифугированных деталей, в частности из бетона. 29. VII. 4)1/23. XI. 58. Изобретатель: А л ь б е р т Ноббе, Кёльн.
 Владелец: д-р. Вильг. Ноббе, Кёльн-Мариенбург.
 Для изготовления центрифугированных железобетонных деталей любого поперечного сечения каждая группа арматурных проволок подвергается натяжению с помощью натяжного устройства, находящегося вне формы. Для достижения абсолютно равной длины при равных растягивающих усилиях каждая группа проволок образуется из параллельных рядов отдельных проволок на специальном обмоточном устройстве у натяжных головок с цилиндрическими штырями. Центробежный станок для проведения этого способа состоит из роликового корпуса с двумя роликовыми шайбами, которые соединены на разъемных упорах. Концы центробежной формы, состоящей из отдельных фасонных листов, прикреплены к съемным приставкам на внутренних сторонах роликовых шайб. Поперечные сечения этих приставок соответствуют сечению у замкнутой формы.
 DP 898266. Центробежный станок для изготовления пустотелых бетонн.лх деталей, в частности труб. 31. XII. 51/30. XI. ЭЗ.
 Изобретатель, он же и владелец: Ген р. Ф. И. Нольце (Heinr.
 F. J. Nolze), Кайзерслаутерн.
 Патент касается центробежного станка с электрическим приводом формы и питателя. Изготовляемые трубы снабжены арматурой из стальных колец и сильно натянутых проволок, равномерно распределенных по периметру бетонного поперечного сечения. Для привода и регулировки числа оборотов центробежной формы используется агрегат Леонард с кнопочным управлением, для тягового мотора пово¬
 293

рота питателя также предусмотрено кнопочное управление. Кроме того, у питателя устроены электромоторы с дебалансами в качестве вибраторов.
 DP 901152. Роликовый корпус к центробежному станку для изготовления высокгшрочных центрифугированных деталей, в частности из бетона. Дополнение к патенту 897669 20. II. 42/7. I. 54.
 Изобретатель: Альберт Ноббе, Кёльн.
 Владелец: Фр. Вильг. Ноббе, Кёльн—Мариенбург.
 Опоры шайб роликового корпуса снабжены сменными щеками в вид*; полукругов для установки центробежных форм различных поперечных сечений; эти щеки имеют одинаковый для всех наружный диаметр и вырезы, соответствующие форме опор шайб и в каждом отдельном случае—данному поперечному сечению центробежной формы.
 КЛАСС 84 с
 ОсАования и сваи из предварительно напряженного железобетона
 DP 618328. Подпорные стенки, плотины, водосливы или тому подобные строительные конструкции с арматурой, заанкеренной в грунте основания [22].
 DP 842180. Свая из армированного бетона [261].

ЛИТЕРАТУРА
 1. Е. Bornemann, Neuere Verfahren im Stahlbetonbau, Zement 27 (1938)»
 48, S. 760—764.
 2. Handbuch fur Eisenbetonbau, 3 Aufl., l Bd., 1921, 3. 14. Wilh. Ernst u. Sohn, Berlin.
 3. C. F. W. Doehring. D. R. P. 53548, 22, 10. 88/2. 10. 90.
 4. Peter H. Jackson, U. S. A. —Pat. 375999. 27. 10. 86/3. 1. 88.
 5. Mandl, Zur Theorie der Cementeisen — Construktionen, Zeitschr. d. ost. Arch. u. Ing.—Vereins, 48 (1896) 45, S. 593-596, 46. S. 605-609.
 6. F. Kemnitz, ost. Pat. 4677, 29. 11. 1899/10. 7.
 7. Hofchen und Peschke, ost. Pat., 10424, 22. 3. 1902/10. 1. 03.
 8 0. Ruhl, D. R. P. 137717, 2. 1. 1901/7. 1. 1903.
 9. O. Ruhl, D. R. P. 155. 060, 22. 11. 1902/11. 10. 1904.
 10. Lund, Beschreibung der Konstruktion und Verwendung von Elsenbetonhohlblocken, armlert nach System Lund, Beton und Eisen (1905), 6.
 11. Labes, Wie kann die Anwendung des Eisenbetons in der Eisenbahnverwaltung wesentlich gefordert werden? Zentralblatt der Bauverwaltung, 26(1906) 52. S. 237.
 12. Kolnen, Wie kann die Anwendung des Eisenbetons in der Eisenbauverwaltung wesentlich gefordert werden? Zentralblatt der Bauverwaltung, 27(1907)79, S. 520—522.
 13. M. Koenen. D. R. P. 249. 007, 17. 1. 1912/9. 7. 1912.
 14. Edmond—Joseph Sacrez, franz. Pat., 371730 , 22. 11. 1906/14. 3. 1907.
 15. W. Wilson, Dunfermline, brit. Pat., 103681, 29. 1. 1916/31. 1. 1917.
 16. C. R. Steiner, U. S. A. —Pat., 903909, 10. 2. 1908/17. 11. 1908.
 17. J. E. Mandeville, U. S. A. —Pat. 954. 750, 15. 2. 1910/12. 4. 1910.
 18. K. Wettstei n, ost. Pat. 95934 , 30. 11. 1921/11. 2. 1924. Prioritat d. Anm. n. Dtschl., v. 26. 1. 1921.
 19. Wettstein—Bretter, Neue Bauwelt, 3(1948), 38. S. 605.
 20. Wettstein, Entwicklung der Wettsteinbeton—bretter, Betonsteinzeitung (1948) 3. S. 41-45.
 21. O. Gloser, D. R. P. 577829, 28. 4. 27/6. 6. 1933.
 22. O. Gloser, ost. Pat. 115348, 11. 4. 1928/10. 12. 1929, Prioritat d.
 Anm. i. Dtschl., v. 28. 4. 1927.
 23. O. Gloser, z. D. R. P. 577829, 23. 6. 1931/16. 6. 1933.
 24. Freyssinet, Une Revolution dans la Technique des Batons. Paris, 1936.
 25. L'litze, Spannbeton, 1948.
 26. E. Freyssinet und J. Seailles, franz. Pat. 680. 547, 2. 10. 1928/1. 5. 1930, D. R. P., 622746 , 5 . 4. 29/5. 12. 35 und ost. Pat. 134523,27.9. 1929/25.
 8. a 1933 mit Prioritat d. Anm. i. Frankreich, v. 3. 9., 2. 10 und 19. 11. 1928.
 27. E Freyssinet, D. R. P. 639025, 26. 11. 1931/27. 11. 1936, Prioritat d. Anm. i Frankreich. v. 27. 11. 1930.
 28 E. Freyssinet, franz. Pat. 722338.
 295

29. E. Freyssinet, ost. Pat. 152705, 10. 1. 1936/10. 3. 1938, Prioritat
 d. Anm. i. Frankreich. v. 11. 1. 1935.
 30. R. Oppermann, Grundlagen fiir die Ausfiihrung von Spannbetontragern,
 Beton und Eisen, 39(1940). 11.
 31. E. Morsch, Spannbetontrager, Stuttgart, 1943, S. '98/99, Konrad Wittwer.
 32. Soc. Techn. pour l'utilisation de la Precontrainte (Frankreich), E. Freyssinet, franz. Pat. 966027, 6. 4. 1948/28. 9. 1950, ost. Pat. 168734, 28. 3. 1949/25. 7. 1951. u. D. P. 856351, 20. 12. 1948. 20. 11. 1952. Prioritat d. Anm. i. Frankreich. v. 6. 4. 1948.
 33. W. Schafer, D. R. P. 581572, 30.3. 1931/16. 9. 1933, W. Schafer,
 u. Dr. A. Panther, schweiz. Pat. 166705, 3. 1. 1933/2. 4. 1934.
 34. Graf und WeiJ, Ergebnisse von Versuchen mit vorgespannten Platten
 nach dem System Schafer, Fortschritte und Forschungen im Bauwesen, Reihe 4,
 Heft 5, 1924.
 35. E. Hoyer, D. R. P. 744483, 28. 4. 37/21. 1. 44; franz. Pat. 837141, 26. 4. 38/2. 2. 39, Prior. Dtschld., 28. 4. 37.
 36. Lichtner —Jung, Stahlsaitenbeton, 1949, Folge 2.
 37. E. Hoyer, schweiz. Pat. 204170 , 26. 4. 38/17. 7 . 39. Prior. Dtschld.,
 28. 4. 37.
 38. E. Hoyer, Stahlsaitenbeton, 1939, Bd. 1.
 39. E. Hoyer, D. R. P. 751285, 13. 5. 39/8. 11. 51; schweiz. Pat. 235529,
 26. 8. 42/16 . 4. 45.
 40. Ё. Hoyer, D. R. P. 711506, 23. 5. 38'2. 10. 41.
 41. O. Billik, ost. Pat. 163053, 1. 2. 47/10. 5. 49.
 42. Obiditsch, ost. Pat. 169449 , 23. 4. 47/10. 11. 51.
 43. Obiditsch, ost. Pat, 169169 , 24. 3. 50/25. 10. 51,
 44. E. Braun bock, DP 886378, 1. 2. 50/13. 8. 53. Prior. Osterr. v. 16. 7
 und 9. 12. 48; ost. Pat., 166309, 16. 7. 48/10. 7. 50.
 45. E. Bra u nbock, ost. Pat. 166560, 29. 6. 48/25. 8. 50.
 46. E. Braun bock, ost. Pat. 167690, 9. 12. 48/10. 2. 51.
 47. E. Braun bock, ost. Pat. 166980, 2. 10. 46/25. 10. 50.
 48. G. Bren del, Spannbeton in der Sowjet — Union, Bauplanung und Bautechnik, 6. (1952) 14, S. 489-495.
 49. M. Birkenmaier, Vorgespannte Ziegelkonstruktionen, Schweiz. Bauzeitung, 68(1950) 11 und 13.
 50. К. E. Di 11, U. S. A. — Pat. 1684663, 7. 2. 25/18. 9. 28.
 51. Coff, Bedeutung des Betonhohlblocksteins fiir den Spannbeton, Betonsteinzeitung (1952) 10.
 52. R. Farber, D. R. P. 557331, 28. 5. 27/22. 8. 32.
 53. W. S. He wet t, U. S. A. —Pat. 1818254, 10. 9. 27/11. 8. 31.
 54. M. R. B. Bi liner, franz. Pat. 940646, 15. 10. 46/17. 12. 48. Pri U.S. A.
 v. 17. 6. 42.
 55. A. Ziegler und Dipl. — Ing. Dr. F. Baravalle, ost. Pat. 167706,
 25. 5. 48/26. 2. 51.
 56. G. J. V i n g e r h о e t s und J. P i z z e r a, schweiz. Pat. 244533, 8. 12. 44/16. 4. 47; belg. Pat. 461698.
 57. G. Lesage, DP 826969 1. 10. 48/7. 1. 52, Pri. Belgien v. 14. 10. 46 und Pri. Holland, v. 30. 4. 47.
 58. Way? et Frey tag A. G., Dp 809533, 19. 10. 49/30. 7. 51.
 59. D ant in, Les hangars d'avion du Palyvestre, pres de Toulon, Le Genie Civil 91 (1927) 9.
 60. F. Dischinger, D. R. P. 535440, 20. 2. 28/10. 10. 31.
 61. Soc. Anonyme des Entreprises Limousin (Procfedes Fre>ssinet)* franz. Pat. 670525, 22. 6. 28/29. 11. 29.
 62. F. Dischinger, DRP 727429, 7. 12. 34/3. 11. 42.
 63. K. Kammiiller, Vorspannung durch Spreizen, Der Bauingenieur,
 28 (1953) 4, S. 128-130.
 64. F. D i s ch i ng er, Eingespannte Bogenbriicken mit statisch bestimmtem Horinzontalschub, Beton und Eisen, 40(1941) 1/2 und 3.
 65. F. Dischinger, D. P. 865605, 22. 11. 40/2. 2. 53.
 66. J. H gggbom, brit Pat. 583492, 16. 3. 44/1. 1. 47.
 2D3

67. М. С. Wets, franz. Pat. 913876, Pri. Belgien v, 1. 9. 44, 31. 8. 45/23.
 9. 46.
 68. Paduart, Construction et essais d'une poutre experimental en beton precontraint de 30 metres des port6e, Science et Technique (1946) 9/10.
 69. Paduart, Les poutres prfccontraintes en arc a tirant rectiligne, Architecture — Urbanisme — Habitation (1946) 1—‘
 70. М. C. Wets, belg. Pat. 450844, тШщЩШт.
 71. Finsterwalder, Spannbeton mit Si 90—CKafeteristik der Bauart und Ausfiihrungen, Hauptversammlung des Deutschen Beton—Vereins, Vortrage 1951,
 5^ 139 172.
 72. Dyckerhoff u. Widmann K. G., ost. Pat. 173049,16.5.50/10.11.52.
 73. Finsterwalder. Dywidag— Spannbeton, Der Bauingenieur 27 (1952) 5 .
 74. R. Weyer, Das Spannverfahren PZ und seine Anwendung, Die Bauwirtschaft 7(1953) 36, S. 930-933.
 75. Huttenwerk Rheinhausen A. G.* DP 872845, 1. 12. 50/9. 4. 53.
 76. Huttenwerk Rheinhausen A. G., 880204, Zusatz zii 872845 17. 1. 51/18. 6. 53.
 77. F. Vaessen, Das Spannverfahren Hochtief, Der Bau und dite Bauindustrie 6(1953) 23, 3. 534—537.
 78. F. Leonhardt, Briicken aus Spannbeton, ^irtschaftlfch und einfach,
 Beton— und Stahlbeton 45(1950) 8. *
 79. W. Baur, DP. 836359. 18. 7. 50/10. 4. 52.
 80. F. Leonhardt, Kontinuierliche Balken atts Spannbeton, Bautechnik 30 (1953) 4, S. 94.
 81. F. Leonhardt, Dp 845390, 25. 4. 51/31. 7. 52.
 82. F. Leonhardt, «Leoba» — Spannglieder und ihre Anwendung im Brucken und Hochbau, Beton und Stahlbetonbau, 48(1953) 2.
 83. Bauunternehmung Kan I und Horv&$,- DP 903219. 4. 10. 51/4, 2. 54.
 84. Vaihinger Versuchstr£ger nach dem Verfahren von Kani und Ho r vat, ausgefiihrt von der Fa. C. Baresel A. G., Stuttgart.
 85. Jahrbuch der Beton und Monierbau A, G., Ausg. Febf. 1952 , 3- 16 bis 25.
 86. K- Deininger, Die Verankerung vorgespannter Betonstahle, Die Bauwirtschaft (1953) 23.
 87. Ehlers, Spannbetontragwerke, Die Bautechnik, 20(1942) 50/51.
 88. Neue Wege im Eisenbetonbau/ Zentrajbl. d. cauverw. (1937) 20-
 89. E. Freyssinet, franz. Pat. 870070,28. 1040/2 . 3 . 42.
 90. E. Freyssinet, franz. Pat. 926505 , 26 . 8 . 39/3. 10 . 47.
 91. E. F re у ss i n e t, DP 865048, 22.2. 41/29. 1. 53. Prioritat Frankz.
 26. 8. 39 und 28. 10. 40.
 92. Techn.1;Blatter der WayfJ und FreytagA. G. 1951 i S. 15 bis 2£.
 93. Wayp u. Freytag A. G., DP 879293, 11. 7. 51/U; 6. 53.
 94. J. Guy on, Beton Pr6contraint. Ed. Eyrolles. Paris 1951, S. 49 bis 53.
 95. Magnel, Le Beton Precontraint, Gent (Belgien), 1948 Ed. Fecheyer.
 96. Magnel, Prestressed Concrete, London, 1950. Concrete Publications Ltd.
 97. A; E. В 1 a t оn, DP 860326, 8. 3. 43/18. 12. 52. Pri, Belgien, v, 21, 3 und 10. 11. 42.
 98„.M.a.y, The Magnel—Blaton—System for prestressing concrete, Engineering (1950) 131.
 99. D у с к e r h о f f u. WidmannK. G. Ost. Pat. 173049, 16. 5. 50/10. 11. 52.
 100. U. Sme.t, Un nouveau* systeme d'ancrage des armatures de pr6cor»trainte. La Technique des Travaux, Liittich (Belgien), 27(1951) 11/1*2.
 101. Birkenmaier, Brmdestini, Ros, Zur Entwicklung des vorges~ pannten Betons in der Schweiz, Schweizerische Bauzeitung 70(1952) 8-
 V
 102. M. Birkenmaier, A. Brandestini, M. R. Ros. und K. Vogt, schweiz. Pat. 279562, 10 . 3 . 50/17. 3 . 52.
 103. Lee, Prestressed concrete using high tensile alloy steel bars, Civil Engineering and Public works review, London,. Sept. u. Okt. 1951.
 104. Lee — McCall, Prestressed concrete, P. R. C. Note Nr. 2, Sheffield, Okt. 1952.
 J05..D. H. Lee, brit. Pat. 660438, 18 . 7 . 49/12. 9 . 51-
 106. Minister of Works, brit. Pat. 642360, 16 . 6 . 48/30 . 8 . 50.

107. С. A. Forssell, brit. Pat., 569729 , 8 . 6 . 43/20 . 6 . 45.
 108. С. A. Forssell, Verankerung und Kaltstrecken von Bewehrungseisen,
 Schweizer Archiv fur angewandte Wisserischaft und lechnik 16(1950) 7, S. 200—213.
 109. Kallstrackt Ameringsstal HJS 70 med Forssellringar, en informationsskrift till tjanst for konstruktorer och arbetsledare, Halmstads Jarnwerk, 1950.
 110. Neumann. Die Entwicklung des Spannbetons in Italien, Beton und Stahlbetonbau, 48(1953)6. S. 147-149.
 111. Cestelli —Guidi, Cemento armato precompresso, 1953, Milano, Ulrico Hoepli.
 112. R. Morandi, Travaux, (1951) 156, S. 239 bis 241.
 113. R. Morandi, M. Jafrate u. C. Giovannetti, belg. Pat. 500849, 25-
 I. 51/11. 4. 52.
 114. R. Morandi, Sulla lettura tiretta delle cadute di tensione per fluage in strutture de calcestruzzo precompresso, Giornale del Genio Civile (1953).
 115. Congr^s International du Beton Precontract v. 8 bis 13. 9. 51. S. 311—314.
 116. G. Neumann, 11 Precompresso e la teoria della Plasticita, Firenze, 1952.
 117. Strand and Fittings for prestressed concrete, Catalog T—920, 1953, John A. Roebling's Sons Corp., Trenton 2, New Jersey.
 118. T. Y. Lin, M. Asce, Big loads-no steel, result in wolrd's heaviest prestessed building girders, Civil Engineering November 1952, S. 29—33.
 119. 7. Franjetic, Buenos Aires, Die Entwicklung des elastischen Betons in Sudamerika. Betonstein—Zeitung 18(1952) 10, S. 379—381.
 120. M. Goss lar, Dp 844347, 5. 9 . 50/21. 7 . 52.
 121. Swida, Ober den EinfflufJ der Reibungskrafte bei der Vorspannung im Stahlbeton, Der Bauingenieur, 27 1952/5.
 122. Zerna, Ausloschen des Spannkreftverlustes infolge Reibung bei Spanngliederm fur Spannbeton, Beton und Stahlbetonbau, 48(1953) 9, S. 209—210.
 123. H.'Spangenberg, DRp 300368 , 5. 5. 14/7. 9. 17.
 124. K- Mautner, DRP 323441, 19. 10 18/21. 7 . 20.
 125. F. Visintini, Ost. Pat. 133764 , 28. I. 31/10. 6. 33.
 126. U. Finsterwalder. franz. Pat. 816 180, 9. 1. 37/2. 8. 37; USA—Pat. 2155121, 10. 6. 37/18. 4. 39; Pri Dtschld. 11. 1. 36.
 127. U. Finsterwalder, dtsch. Anm. D. 3351 V/19d, 13. 3. 36/bekanntgem, am 21. 5. 52; franz. Pat. 819068, 11. 3 . 37/9. 10. 37 und USA-<Pat. 2151267,
 10. 6. 37/21. 3. 39 mit Pri Dtschld., 13. 3. 36.
 128. U. Finsterwalder, Eisenbetontrager mit Vorspannung durch Wirkung des Eigengewichtes, V. D. I — zeitschrift 82(1938) 45. S.. 1301—1304.
 129. O. Wilhelm i, DRP 514122. 10. 12. 29/8. 12. 30.
 130. Soci£t£ Anversoise Fonciere et Industrielle, D. R. P. 695137, 27. 9. 37/17.
 8. 40. Pri Frankreich v. 4. 9. 37.
 131. Rekord—Cement—Industrie—G. m. b. H., D. R. P. 405879, 20. 8. 21/10.
 II. 24.
 132. Lossier, Les ciments expansifs et Tautocontrainte du beton, Le Genie Civil 64(1944) 3131—3132; tbersetzung von Moll in «Die Bautechnik* 25(U48) 3 und 4.
 133. H. Lossier, schweiz. Pat. 248725, 24. 9. 45/1. 3. 48, Pri. Frankreich, v. 4. 11. 44.
 ' 134. H. Lossier, franz. Pat. 982436, 22. 6. 43/11. 6. 51.
 135. Repair of an arch bridge with expanding cement, Concrete and Constr. Engi¬
 neering 46(1951) 4 und Beton und Stahlbetonbau 48(1953) 1, S. 50.
 136. Lossier, Les ciments expansifs et Tautocontrainte du beton, Schlu^bericht des Dritten Intern. Kongresses fur Briickenbau und Hochbau, Luttich, 1948*
 137. Janische, Neue Erkenntnjsse iber Festigkeitseigenschaften und Beznspruchbarkeiten von Spannbetonstahlen, Beton—und Stahlbetonbau, 46(1951) 7.
 138. Brown, Iron Steel Inst., 162(1949) S. 189—200Л
 139. Schwier, Stahldrahte fur Spannbeton, Beton und Stahlbetonbau,
 47(1952)9.
 140. Vorgespannter Beton, Ergebnisse der an der Eidgenossischen Materialprufungs—und Versuchsanstalt fur Industrie, Bauwesen und Gewerbe in den Jahren 1941 bis 1945 durchgefuhrten Untersuchungen, Zurich, 1946.
 298

141. Deutsche Bundesbahn, Minden, DP 801175, 1. 10. 48/28. 12. 50.
 142. A. Sarrasin, DP 835342, 17. 11. 43/31. 3. 52; Pri. Belgien, v. 25. 2.43.
 143. Wolf er et Goebel, DP 803675, 1-10. 48/9. 4. 51.
 144. L. Мб 11, belg Pat. 499965, 11. 12 . 50/13. 3. 51.
 145. E. Packh Suser, Schweiz. Pat., 222186, 20. 6 . 41/1. 10. 42.
 146. E. Parfcha user, Schweiz. Pat. 234024, 10, 2. 43/1—12. 44.
 147. Baugesellschaft H. Rella u. Co, ost. Pat. 171015, 18. 10. 50/25. 4. 52.
 148. Westfalische Union Akt—Ges. fur Eiseo—und Drahtindustrie. schweiz. Pat. 285-406. 20. 6. 50/16. 12. 52. Pri. Dtschld., v. 1. 10. 48.
 149. Eisenbetontrager mit vorgespannter Stahlmaschendraht—Einlage, Betonstein— Zeitung 12(1939) 16, S. 237/233.
 150. A. Cylindrical Prestressed Concrete. Tank, Concr. and Constr. Eng. 48(1953) 9, S. 310—311.
 151. H. Schorer, USA—Pat. 2328033, 14. 8; 41/31. 8. 43 und USA—Patent 2378584 , 5. 5. 43/19. 6. 45.
 152. H. Schorer, frankz. Pat. 951592 , 6. 8. 47/28. 10. 49. Pri U. S. A. v. 14. 8. 41.
 153. H. Schorer, schweiz. Pat. 228596, 14. 1. 41/1. 12. 43, Pri. U. S. A. v. 21. 2 40.
 154. P. Lenk, D. P. 822156 , 25. 10. 49/22. 11. 51.
 155. J. Bakker, D. P. 841790, 23. 10. 50/19. 6. 52. Pri. Holland v. 25. 10. 49,
 4. 1, und 8. 9. 50.
 156. Societe des Grands Travaux de Marseille, Paris, DP 832670, 13. 6. 50/28.
 2. 52, Pri. Frankr. v. 23. 6. 49.
 157. J. Weiss, franz. Pat. 833027, 1. 2. 38/10. 10. 38, Pri—Osterr., 21. 5. 37.
 158. SociSte Anonyme des Manufactures des Glaces et Produits Chimiques... (Frankreich), franz. Pat. 930962, 11. 3. 43/10. 2. 48.
 159. Societe Anonyme des Manufactures des Glaces et Produits chimiques... (Frankreich), franz. Pat. 936174, 10. 8. 45/12. 7- 48, Pri Italien, v. 15. 1. 40.
 160. N. Sterko, franz. Pat. 920421, 1—10. 45/8. 4. 47.
 161. Deutscher Beton — Verein, Ausprachen und Vortrage zum 50— jahrigen Bestehen 1949, Seite 461 u. 494.
 162. Apply prestress with glass, Engineering News —Record, 1. 3. 1951. S. 45.
 163. R. Papp, Spannbeton in den U. S. A., Beton —und Stahlbetpnbau, 48(1953) 11, S. 256/257.
 164. A. F. E. Couard, franz. Pat. 893646, 11. 1. 43/8. 8. 44.
 165. G. Leontieff, Pylone d'alignement en beton ргёс., Travaux. 36(1952)
 218. S. 564.
 166. Prestr. Precast Tower Frames, Concr. and Constr. Eng. Jan. 1953, S. 61/62 und April 1953, S. 152.
 167. Test of prestr. concr. stairs, Concr. and Constr. Eng. 48(1953) 3, S. 117 bis 120.
 168. Briske, Bau einer vorgefertigten Wendeltreppe in Spannbeton, Beton und Stahlbetonbau, 48(1953) 5, S. 126.
 169. We der, Eine vorgespannte Deckenkonstruktion, Schweiz. Bauzeitung. 69(1951) 42, S. 590—591.
 170. Franz. Spannbeton im Hochbau, Die Bauwirtschaft (1951) 14/15, S. 11—13.
 171. Deininger, Spannbeton imIndustriebau, V. D. I —гZeitschrift95 (1953)3.
 172. Neunert, Rahmenbinder aus Spannbeton bei einem Bankneubau, Beton— und Stahlbetonbau 47(1952) 11.
 173. E. S с h e 11 i n g, Der erste deutsche Bau mit haugendem Dach. Die Schwarzwaldhalle in Karlsruhe, Bauwelt (1954) 2, Seite 26—27.
 174. U. Finsterwalder, Dywidag—Spannbeton, Der Bauinpenieur 27(1952)5, S. 141.
 175. Bauer, Vorspannen eines zylindrischen Behalters, Beton—und Stahlbetonbau. 48(1953), 4, S. 99/100.
 176. Franz, Be ha Iter aus Spannbeton in den U. S. A., Der Bauingenieur 26 (1951) 11.
 177. J. M. Crom, U.S. A.—Pat. 2372060 , 26 . 6 . 43/20. 3. 45.
 178. J. M. Crom, U. S. A.—Pat. 2370780, 4. 11. 42/6. 3. 45.
 179. A. Bijls, Les Reservoirs en B6ton Precontract'de la Station d'Epuration des eaux d' Egout de Beverwijck (Pay—Bas), Le Genie Civil 129(1952)7.
 299

180. Liitze, Spannbeton im Behalteroau, G. W. F. 91(1950) 16/18 und Lalan-
 de, Le Beton Precontraint, Travaux, 'Jan./Febr. 1949.
 181. Courty und Vales ki, La nouvelle cuverie a vin de Cinzano en beton
 precontraint, Travaux, Juli 1948.
 182. Concr. and Constr., April 1953.
 183. Techn. Blatter der Wayfi u. Freytag A. G., 1949, S. 1—4. .
 184. Techn. Blatter der Wayp u. Freytag A. G., 1951, S.. 15—22.
 185. The Lee—McCall—System for the Lee Conservation Catchment Board, Bulletin No 2, Jan. 1953. herausgeg. v. der McCalls MacAlloy, Ltd.
 186* The Lee—McCall—System in Amerika, Bulletin № 1 der McCalls Mac Alloy, Ltd, Sheffield (England), Okt. 1952.
 187. F. Leonhardt, Stohr und Gass, Neckarkanalbriicke Obere Badstrape. Reilbronn, Beton und Stahlbetonbau, 46(1951) 12.
 188. U. Finsterwalder und К o n i g, Die Donaubriicke beim Ganstor in Ulm, Der Baui.ngenieur, 26(1951) 10.
 189. K. Kober, Die Ederstrombrucke bei Grifte, Beton uod Stahlbetonbau, 47(1952) 2, S. 36.
 190. F. Leonhardt, Kontinuierliche Balken aus Spannbeton. Eigenarten und Vorteile durchlaufender konzentrierter Spannkabel, Die Bautechnik, 30 (1953) 4, und Journal of the American Concrete Inst. Marz, 1953, Vol. 22, № 7, Proceedings, Vol. 49.
 191. Denkschrift, «Donautalbrficke Untermarchtab Karl Kiibler A. G.-Wolfer u. Goebel - Ed. Ztiblin A. G.
 192. Techn. Blatter der WayP u. Freytag A. G., 1951, S. 29—36.
 193. Prejektierun.g einer neuen Teufelsbrucke in der Schollenschlucht, Schweiz.
 Bauzeitung, 71(1953) 5, 60—62.
 194. Werbeschrift В. B. R. V.
 195. Moll, Freivorbau von Briicken, Brueke und Strafe, 3(1951)7, S. 137 — 141.
 196. Eng. News Record, 6 Aug. 1930, S. 208/209.
 197. Dernedde, Beeniflussung der Krafte und Momente in der Eisenbahnbriicke fiber (Jen Lualaba bei Kongola in Belgisch—Kongo, Der B^uingenieur 21 (1940) 25/26,
 S. 205/206 nach Technique des Travaux 15(1939) S. 383.
 198. Hawranek, Untersuchungen iiber die Moglichkteit und Zweckma pigkeit des freien Vorbaues von Eisenbeton — Balkenbrucken, Beton und Eisen 37(1938) 4,
 S. 69—75; 5, S. 91-94.
 199. Fischer, Eine neue Bewehrungs—und Bauart grower Verbundquerschnitte, Beton und Eisen, 37(1938), 12, S. 193—198.
 200.'D. Lazarevic, Einige Einzelheiten iiber die Konstrucktion von Eisenbetonbriicken groper Spannweiten, Beton und Eisen 38(1939) 17, S. 277—281.
 201. La land e, Diversite des applications du beton precontraint, Travaux, Jan./Febr. 1949, S. 4-13.
 202. Lutze, Spannbeton, 1948, S. 46/47.
 203. Dyckerhoff u. Widmann K. G., dtsch. Anm. p. 10562 V (19 d 1.
 10. 48) bekanntgen. am. 4. 10. 51; franz. Pat. 1008512. 4. 48/19. 5. 52; osterr. Pat. 171493, 14. 4. 49/10. 6. 52; brit. Pat. 661307, 22. 48/21. 11. 51.
 204. Dyckerhoff u. Widmann K. G., dtsch. Pat. Anm. D. 4931 v(19 d. 6. 7. 50) bekanntgem. am. 23. 851; osterr. Pat. 173476, 26. 6.* 51/27, 12. 52. Prioritat Deutschland v. 6. 7. 50.
 205. O. S e i d 1, Die Neckarbriicke Neckarrems, Schweiz. Techn. Zeitschrift (1952) 11/12.
 206. U. Finsterwalder, Bau der Strafienbriicke iiber den Rhein bei Worms, Hauptversammlung des Deutschen Beton—Vereins, Vortrage 1952, S. 193—209.
 207. E. E. Wahl, Die Straftenbriicke iiber den Rhein bei Worms, Die Bauverwaltung 2(1953) 4.
 208. Dyckerhoff u. Widmann K. G., Hangebrucke aus Spannbeton, dtsch. Pat. Anm. D. 11 335—v (19 d. 11. 1. 52) bekanntgem. am. 4. 12. 52.
 209. E. Freyssinet, Oberblick iiber die Entwicklung des Gedankens der Vorspannung, Deutscher Beton—Verein, Ausprachen und Vortrage zum 50-jahrigen Bestehen 1949, S. 546/547.
 300

210. F. Leonhard t, Atlwendung des Spannbetons im Stragenbau, Referat in der Sitzung der Arbeitsgruppe Betonstrapen der Forschungsgesellschaft fur da$ Strapenwesen e. V. am. 19. Ю. 49 in Stuttgart, 1950.
 211. Lutze, Anwengung des Spannbetons im Stra^enbau (210).
 212. Arbeitsausschup Spannbetonstrapen, Versuche mit Spannbetonverfahren, Strape und Autobahn 4(1953) 11, S. 396.
 213. Concrete and Constr. Eng., Mai 1951, S. 147—149 und Weiss, Spannbeton-
 strapendecke in England, Beton und Stahlbetonbau 46(1951) 6, S. 143.
 214. Andre ws, Vorgespannte Betonfahrbahndecken, Strafe und Autobahn (1952) , S. 81-83.
 215. Test post—tensioned highway slabs, Eng. News—Record, 23. April 1953.
 216. L. Coff, U. S. A. —Pat. 2590685, 4. 12. 47/25. 3. 52. Pri. Erg'and,
 v. 6. 2. 47.
 217. H. Lossier, franz. Pat. 9258917, 1. 4. 46/16. 9. 47.
 218. H. ’Fun k, Bau einer fugenlosen Rollschuhsportbahn aus Spannbeton, Beton— und Stahlbetonbau, 47 (1952) 10.
 219. Lutze, Spannbeton im Hafenbau, «Hansa» Zentralorgan fur Schiffahrt, Schiffbau, Hafen, .88(1951), 37/38.
 2‘20. F. T о 1 к e, Bemerkenswerte. Arbeiten an franzcsischen Talsperren, Der Bauingenieur 17(1936) 17/18.
 221. A. Coyne, Paris, D. R. P. 618328, 24. 4 . 30/11. 9 . 35, Prioritat Marokko v. 24 . 4. 29, Tunis 6. 3. 30 und Frankreich v. 14. 4. 30.
 222. С. C. Zollmann, Prestressed Concrete Applications, The Military Engineer 44(1952) 297.
 223. E. Freyssinet, ester. Pat. 168383, 4. 4. 49/25. 5. 51. Pri. Frank, 'l. 8. 38; brit. Pat. 589019.
 224. A. Kieser, osterr. Pat. 163222, 27. 7. 43/10. 6. 49.
 225. A. Kieser, osterr. Pat. 164914, Zusatz zu 163222, 30. 8. 43/27. 12. 49.
 226. F. To Ike, Neue Mittel— und Hochdruck—Wasserkraftanlagen, V. D. I — Zeitschrift 95(1953) 8.
 227. E. Freyssinet, franz. Pat. 964472 , 23 . 3 . 48/16 . 8. 50; schweiz. Pat. 285707, 19. 3. 49/16. 1. 53.
 228. E. Reichle, D. R. P., 623527. 31. 3. 32/27. 12. 35.
 229. Z. Franjetic, Buenos Aires, schweiz. Pat. 256426, 5. 7. 47/16. 2. 49.
 230. H. Cerva, osterr. Pat. 168896, 6. 11. 48/10. 9. 51.
 231. Compagnie de Pont —a— Mousson, Nancy, D. P. 833776, 26. 6. 50/13. 3. 52. Pri. Frankreich 24. 10. 44.
 232. Bauplannung und Bautechnik 6(1952) 11, S. 387.
 233. G. Franz, Neue Betonier — und Vorspannverfahren ffir Hochdruckrohre aus Beton, Der Bauingenieur, 26(1951) 10, S. ‘314/315.
 234. Mi sc h, Preload— Spannbeton in U. S. A. Beton—ind Stahlbetonbau 48(1953) 3.
 235. Stahlbetonrohrleitungen mit gropen Durchmessern in Italien, Beton —und Stahlbetonbau 48(1953) 5, S. 124/125.
 236. B. Ruml und Fr. Ruml, D. R. P. 502507, 13- 3. 28/16. 7. 30; Osterr. Pat. 115349.
 237. B. Ruml, D. R. P. 666180, 18. 1034/12. 10. 38, Pri. Belgien v. 11. 10 34.
 238. L. Gerhard, D. R. P. 625915, 5. 6. 31/17. 2 . 36.
 239. E. Fr ey ssl n e t, D. R. P. 657155, 7. 2. 34/25. 2. 38; Pri. Frankreich, v. 10. 2. 33.
 240. Tcchn. Blatter der Wayp u. Freytag A. G., 1949, S. 27—30.
 241. K. L e n k, Spannbetonrohre fur Druckleitungen, Baumarkt Leipzig. 37(1938)
 27, S. 809/810.
 242. E. Edwin und N. D. Nilsen, Oslo, D. R. 809168, 5. 3. 49/23. J. 51, Pri. Norwegen 24. 11. 43.
 243. E. Mar quar d t, Fortschritte bei Stopverbindungen von Beton — und Stahlbetonrohren, Betonsteinzeitung 18(1952)12, S. 445.
 244. Spannbetonrohre in den U. S. A., Betonsteinezeitung 19(1953) 3, S. 104.
 245. H. Meier, Die neuen Spannbetonschwellen der Deutschen Bundesbahn, Hauptversammlung des Deutschen Beton—Vereins* Vortrage 1951, S. 173—215.
 246. Deutsche Bundesbahn, Minden, D. P. 846699, 8. 12 . 50/14. 8 . 52.
 301

247. Dyckerhoff u. Widmann K. G., D. P. 820602, 15. 9. 49/12. H. 51 .
 248- Dyckerhoff u. Widmann K. G-, D. P. 846973, 19. 9. 49/18.8.52.
 249. Beton— und Stahlbetonbau, 47(1952), 9, S. 223.
 250. Dyckerhoff u. Widmaiui K. G., D. P. 829743, 17. 3. 49/38. 1. 52.
 251. Compagnie Internationale de« №eux Arrays Frankignoul, Soci6t6 Anonyme, rfitUch, D. P. 805649, 1. 10. 48/S®, SJil, pri. Belgien, y. 25. 8. 44.
 252. Dyckerhoff u. W 11. 12. 50/21.
 253. W. Wiedebusch, Die note • &ehlt*tonsch$relle, Planen und баиеп
 5(1951), 6, S. 139 bis 141. J
 254. E. Freyssinet, D. P. 82§в24, 23. 12. 48/6. 12. 51. Pri. Frankreich,
 12. 2. 46; schwiez. Pat. 235. 728.. 3 . '
 255. Mis с h, Spannbetonschweilen! |n Frankreich,. Beton und Stahlbetonbau
 47 (1952) 4. |
 256. Concrete Building and Concrete Products 25 (1950) 3.
 257. Les traverses pour votes ferries en beton, precontract, Le Genie Civil, 128(1951) 21, S. 411.
 V
 258. M. R. Ros, Zuschrift zu 245, Beton — und Stahlbetonbau 47(1952) 9, S.
 220 222.
 259. К. H. Seegers, Vorgespannte Betonfertigteile bei den englischen Eisen bahnen, Der Bauingenieur, 25(1950) 12, S. 457.
 260. Dowsett Engineering Construction Ltd. und H. Littelton, brit Pat. 572385, 572386, 572387, 572388, 572389, 572390, 572391, 572396, 573309, 581815, 582862, 602024, 630945, 674232.
 261. Dyckerhoff u. Widmann K. G., D. P. 842180. 13. 6.49/23.6.52.
 262. V. Weinberg, Paris, schweiz. Pat. 260036, 21. 3. 47/16. 7. 49. Pri.*
 Frankreich, v. 23. 3. 46.
 263. M. L. P. Brice, franz. Pat. 996802, 22. 8. 49/27. 12. 51.
 264» Raymond Concrete Pile Comp. (U. S. A.), franz. Pat. 973059, 6. 10. 48/7.
 2. 51, Pri. U. S. A., V. 22. 10, 47; brit. Pat. 649181.
 265. J. Bakker, belg. Pat. 503304, 16. 5. 51/12. 9. 52.
 266. E. FreysSlnet, brit. Pat., 602105, 19. 7. 44.
 267. W. Zerna, Spannbeton, Eine Eiufiihrung in seine Theorie 1953, Werner— Verlag Gmb H.v DGMeldorf.
 268. Siemonfien u. Spring, Haftung und Reibutig zwischen Stahl und Beton, Beton — Und Stahlbetonbau, 48(1953) 3.
 269. Moll, Das Spannbetonpatent, Betonstein—Zeitung 19(1953) 7, S. 259— 261 und Blatt fur P. M. Z. 54(1952) 7, S. 304—307.
 270. Spannbeton, Richtlinien fur Bemessungund Ausfuhrung (DIN 4227). Erggnzungsheft zur 6 Aufl. der «Bestimmungen des Deutschen Ausschusses fur Stahlbeton», Fassung Okt. 1953. Verlag von Wilh. Ernst u, Sohn, Berlin.

содержание
 Предисловие
 1. Основные определения предварительно напряженного железобетона
 2. Краткий исторический очерк развития предварительно напряженного железобетона
 В. Предварительное напряжение с натяжением арматуры до затвердения бетона
 3—1. Предварительно напряженные строительные детали 3—lit Плиты Веттштейна
 3—12. Предварительно напряженные железобетонные детали и мачты Г л ё з е р а
 3—13. Предварительно напряженные балки системы Фрейссине
 3—14. Однослойные и многослойные пустотелые плиты системы Шефера
 3—15. Комбинированные плиты фирмы Ре ми из пемзобетона и тяжелого бетона с предварительно напряженной арматурой
 3—16. Предварительно напряженный железобетон без анкеров, по Хойер у
 3—2. Способы заводского производства предварительно напряженных сборных железобетонных деталей и применяемые устройства
 3—21. Напряжение стальных проволок путем растяжения их на определенную длину
 3—22. Натяжение* стальных проволок при помощи натяжных сасалазок и упоров
 3—23. Натяжение стальных проволок путем скручивания или свивания
 3—24. Способ натяжения с непрерывным армированием
 3—3. Предварительно напряженный железобетон в сочетании с керакерамическими блоками
 4. Предварительное напряжение арматуры без сцепления с бетоном
 3
 5
 8
 17
 17
 17
 19
 20
 28
 31
 32
 36
 36
 37
 39
 41
 42
 46
 303

4—1. Расположение напрягаемой арматуры вне сечения бетона
 4—2. Напряженные элементы, расположенные вне сечения бетона
 4—21. Треугольные фермы
 4—22. Железобетонные арки се стальной или железобетонной за' тяжкой
 4—23. Несущая конструкция заданного очертания в виде балок на двух и более опорах
 4—24. Защемленная балка
 4—25. Защемленная плоская арка
 4—26. Предварительно напряженная трехшарнирная плоская арка
 4—27. Конструкция неразрезной балки, предложенной в Англии
 4—28. Предварительно напряженные балки В е т с а
 5. Предварительное напряжение с натяжением арматуры на затвердевший бетон
 5—1. Немецкие способы натяжения
 5—11. Анкеровка при помощи натяжных муфт и пластин, предварительно напряженный железобетон «дивидаг»
 5—12. Анкеровка клиньями и зажимами
 5—121. Способ натяжения фирмы Поленски и Целл ь н е р
 5—122. Способ натяжения фирмы Филипп Гольцман 5—123. Крепление проволочных пучков стальной арматуры, выпускаемых металлургическим заводом Р е й нг а у з е н
 5—124. Способ натяжения фирмы Гельд и Франке 5—125. Способ натяжения фирмы Хохтиф 5—126. 40-тонная арматура фирмы Грюй и Бильфингер
 5—13. Петлевая анкеровка
 5—131. Способ натяжения Баур — Леонгардта 5—132. Способ натяжения Кани и Хорват. Предварительно напряженная деталь из двух сопряженных или смежных, взаимно подвижных составных элементов
 5—14. Анкеровка арматуры за счет использования сил сцепления и трения
 5i—1'4И. Способ натяжения фирмы Бетон и Моньебау
 • 1 #
 5—142. Способ натяжения фирмы Грюн и Бильфинге р
 46
 52
 52
 52
 53
 56
 57
 59
 60
 60
 65
 65
 65
 71
 71
 74
 77
 81
 83
 88
 88
 88
 97
 101
 101
 105

5—2. Предварительно напряженный железобетон системы Фрейссине, фирмы В а й с — Ф р е й т а г и Гийона 106
 5—3. Бельгийские способы натяжения арматуры П2
 5 31. Предварительно напряженный железобетон, по Мань-
 ель—Блатон 112
 5—32. Способ натяжения Франки —С мет 115
 5—41, Швейцарский способ напряжения В. В. R. V 117
 5_5. Предварительно напряженный железобетон в Англии 120
 9—6I1L Способ натяжения Ли-МакКолл 120
 5—52. Анкеровка стальных проволок с помощью клиньев 123
 5—6. Предварительно напряженный железобетон в Швеции 124
 5 7# Развитие предварительно напряженного железобетона с натяжением арматуры на бетон в Италии 126
 5—8. Предварительно напряженный железобетон с натяжением арматуры на бетон в Советском Союзе 129
 5—9. Предварительно напряженный железобетон в Америке 131
 6. Влияние сил трения при криволинейной арматуре J38
 7. Особые случаи предварительного напряжения арматуры или бетона 140
 7—1. Предварительное напряжение конструкций за счет использования
 собственного веса 1*0
 7—2. Натяжение арматуры путем ее нагрева 145
 7—3. Предварительное напряжение бетона за счет расширяющегося
 146
 цемента 140
 8. Напряженная арматура ^
 8—1. Стали для напряженного армирования 154
 8—2. Армирование с применением предварительно .напряженных элементов
 8—21. Гибкая предварительно напряженная арматура, по Ш о -
 реру (США) 161
 8—22. Предварительно напряженный арматурный элемент конструкции Ленка (Германия) 163
 8—23. Предварительно напряженный арматурный стержень конструкции Беккера (Голландия) 166
 8—24. Гибкая предварительно напряженная арматура, конструкции Шало иБетей (Франция) 168
 8—3. Арматура из стекла и найлона 171
 9. Области применения предварительно напряженного железобетона 176
 9—1. Многоэтажное строительство 176
 9—2. Мостостроение 193
 305

9—21. Мосты из сборных предварительно напряженных железобетонных элементов 194
 9—22. Мосты Из монолитного предварительно напряженного же^
 лезобетона 200
 9—23. Навесная сборка (без подмостей) мостов из предварительно напряженного железобетона 216
 9—24. Висячие мосты 229
 9—3. Дорожное строительство 230
 9—4. Гидротехническое строительство 240
 9—5. Предварительно напряженные железобетонные трубы 251
 9—6. Железнодорожные шпалы 261
 9—7. Сваи 271
 Дополнение:
 5—126. 40-тоннып пучок напряженной арматуры фирмы
 ГрюниБильфингер 275
 5—127. Способ натяжения фирмы Загер и Вёрнер 277
 Приложение: Перечень немецких патентов в области предварительно" напряженного железобетона, заявленных после 1930 г. 280
 Литература 295

Госстройиздат,
 Москва, Третьяковски# проезд, д. /. * * *
 ГАНС МЁЛЛЬ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫЙ ЖЕЛЕ У «О БЕТОН
 Редактор Г. Ё. Куйбышева Техн. редактор П. Г. Гиленсон
 Бумага 60V92 . 19,25 н, л. Уч.-Щд. 20,8
 Т-0599М№д. TSfe VI-3766. Зак. 88. ТираяС?000 Цена 10 р-. 40 к. Переплет №5,1 p|£f.
 Типография ^ 4 Госстройиздата, г. Подольск» Рабочая ул., 17/2