Прочность узла анкеровки пучков напрягаемой арматуры при предварительном натяжении на бетон

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

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

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

1. Eurocode 2: Design of concrete structures. Part 1-1: General rules and rules for buildings. Brussels : European Committee for Standardization, 2004. 230 p.

2. Methodological guide. Eurocode 2 application to concrete highway bridges. Paris : SETRA, 2007. 294 p.

3. ACI 318-19. Building Code Requirements for Structural Concrete. Farmington Hills, MI : American Concrete Institute, 2019. 623 p.

4. AASHTO Load and Resistance Factor Design. Bridge Design Specifications. Fifth edition. Washington, DC : American Association of State Highway and Transportation Officials, 2010. 1623 p.

5. Post-Tensioning Manual. Sixth edition. Chapter VIII Anchorage zone design. Phoenix, AZ : Post-Tensioning Institute, 2000. 46 p.

6. Jain Monika, Khapre Rajendra. Post-tensioned anchorage zone: A review // Structures. 2022. № 46. P. 31– 48.

7. Axson Daniel. Ultimate bearing strength of post-tensioned local anchorage zones in lightweight concrete. Blacksburg, VA: Virginia Polytechnic Institute and State University, 2008. 92 p.

8. СП 35.13330.2011. Мосты и трубы : актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84* : [с изменениями № 1, 2, 3 ]. Москва : Стандартинформ, 2019. 340 с.

9. Гибшман Е. Е., Гибшман М. Е. Теория и расчет предварительно напряженных железобетонных мостов. Москва : Автотрансиздат, 1963. 393 с.

10. EAD-160004-00-0301. Post-tensioning kits for prestressing of structures. EU : publishes by EOTA, 2016. 102 p.

11. СТО 95 12006–2017. Объекты использования атомной энергии. Система предварительного напряжения защитной оболочки реакторного отделения атомной электрической станции. Общие требования. Москва : Росатом, 2017. 23 c.

12. СП 63.13330.2018. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения : [c изменениями № 1, 2]. Москва : РСТ, 2022. 140 с.