Книга представляет собой перевод с немецкого монографии, посвященной практике проектирования и возведения конструкций и сооружений из напряженно армированного железобетона.
В книге рассмотрены следующие основные вопросы: материалы для предварительно напряженного железобетона, анкерные и натяжные устройства, специальное оборудование различных типов, данные о потерях напряжений и их учете, принципы конструирования напряженно армированных конструкций и особенности процессов их возведения или изготовления, методы расчета и подбора сечений, данные об огнестойкости и др.
Книга предназначена для инженеров-строителей.
ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА К РУССКОМУ ПЕРЕВОДУ
Многочисленные серьезные преимущества напряженно армированного железобетона обеспечили ему одно из ведущих мест в современном строительстве за рубежом.
Повышение общего технического уровня ряда отраслей строительства, а также новые плодотворные идеи и направления, характерные, например, для развития железобетонного мостостроения последних лет, резервуаростроения, покрытий больших пролетов и др., вызваны к жизни именно широким применением напряженно армированных конструкций в самых различных областях. Как справедливо отмечается в предисловии автора настоящей книги, новые предложения и заявки на патенты, связанные с напряженным армированием, образовали в последние годы во всех странах мира настоящий поток. Такое положение, характерное, между прочим, в свое время и для начального периода применения обычного железобетона, свидетельствует о непрекращающемся процессе развития этого нового конструктивного направления.
Вместе с тем можно отметить немало признаков стабилизации современного состояния напряженно армированного железобетона. Закрепился и получил широкое распространение ряд практически проверенных конструктивных систем и основных технологических приемов; сформулированы специфические требования к бетону и сталям; систематизированы важнейшие результаты теоретических и опытных исследований; на их основе во многих странах регламентированы методы проектирования и расчета напряженно армированных конструкций и изделий.
Известным признаком такой стабилизации является, кроме того, отмечающийся за последние годы выход в свет в ряде стран значительного количества монографий, в которых обобщается опыт проектирования и возведения конструкций и сооружений из напряженно армированного железобетона и синтезированы материалы исследований.
К числу таких монографий может быть отнесена и настоящая книга видного немецкого инженера и исследователя Ф. Леонгардта, автора и строителя ряда оригинальных сооружений из напряженно армированного железобетона, в том числе нескольких крупных многопролетных мостов своей системы, тонкостенных большепролетных покрытий и др.
В книге Ф. Леонгардта достаточно полно представлены разнообразные вопросы, связанные с проектированием и изготовлением современных напряженно армированных конструкций. Например, подробно рассмотрены: материалы для предварительно напряженного железобетона; практические данные об усадке и ползучести бетона и об упруго-пластических деформациях сталей; анкерные и натяжные устройства, специальное оборудование различных типов; потери напряжений и способы борьбы с ними; принципы конструирования; специфические технологические и производственные процессы; методы расчета конструкций (в том числе и статически неопределимых) и подбора сечений элементов.
Более схематично изложены вопросы устойчивости напряженно армированных элементов, их работы под пульсирующей нагрузкой, огнестойкости и т. д.
Помимо такой комплексности содержания, важной особенностью данной монографии является ее практическая направленность, подчеркнутая и в названии книги. Эта направленность четко выдержана автором в общем построении книги: вопросы конструкции и технологии, как правило, предваряют вопросы расчета и теории; наряду с этим книга отличается ясными формулировками и определениями, конкретными рекомендациями и указаниями, обилием числовых характеристик и других аналогичных материалов.
Характерны в этом отношении несколько необычные по форме, но интересные по замыслу так называемые «заповеди», помещенные впереди текста. Автор попытался сконцентрировать в них главнейшие, по его мнению, специфические требования, которыми следует руководствоваться инженеру, работающему в области напряженно армированного железобетона.
Важной частью книги являются тщательно разработанные, хорошо скомпонованные иллюстрации и, в частности, не всегда обычные для нашей технической литературы, подробные пояснения на рисунках и под ними, облегчающие усвоение текстового материала и практическое использование графиков.
Указанные достоинства книги Ф. Леонгардта наряду с достаточно высоким научным уровнем изложения определяют ее значительный интерес для наших читателей. Издание ее перевода облегчит советским инженерам изучение и освоение зарубежного опыта в данной области и его использование при решении важных задач, связанных с осуществляемым в нашей стране интенсивным развитием напряженно армированного железобетона.
Следует коротко остановиться на некоторых недочетах книги, в которой не все представляется в равной степени ценным и бесспорным. Одним из серьезных недостатков книги является то, что в ней не отражен значительный опыт проектирования и строительства напряженно армированных конструкций, накопленный в Советском Союзе, Венгрии, Польше, Югославии, Чехословакии и ряде других стран. Это имеет место во всех главах книги, включая обзорную главу и заключительный исторический очерк, а также библиографический перечень.
Надлежащее отражение работ, выполненных в данной области в упомянутых странах, особенно механизированных способов изготовления, и, в частности, разработанного в СССР метода непрерывного армирования обогатило бы содержание книги и сделало бы ее более полноценной.
Незаслуженно мало внимания уделено автором сборным конструкциям и изделиям; почти не рассмотрены вопросы их заводского изготовления; не рассмотрены вопросы стоимости и трудоемкости напряженно армированного железобетона. Отметим, что отражение вопросов экономики находит в настоящее время должное место в ряде зарубежных изданий по напряженно армированному железобетону1.
Критические замечания могли бы быть высказаны по поводу некоторых теоретических положений, использованных для учета явлений ползучести, и особенно по отношению к методам расчета и подбора сечений, довольно громоздких по построению и спорных по существу. Следует иметь в виду, что эти методы основываются на зарубежных нормативных требованиях, отличающихся от принятых в Советском Союзе, и, следовательно, их прак-
1 См. например, Т. Lin, Design of prestressed concrete structures, Нью-Йорк, 1955, стр. 393—406; L. В о u r g i n e, Execution du beton precontract, Париж, 1954, стр. 95—102 и др.
тическая ценность для нашего читателя невелика; поэтому мы не сочли целесообразным подробно комментировать эти разделы. Изложение указанных методов и приемов расчета сохранено при переводе без изменений для наиболее полного ознакомления наших читателей с состоянием этих вопросов.
В книге имеются и другие недостатки. Часть из них отмечена и оговорена в подстрочных примечаниях, число и объем которых сведены к минимуму; другие, несомненно, будут выявлены и критически оценены взыскательным читателем.
Необходимо отметить, что русский перевод немецкого текста, относящегося к такой далеко не установившейся области строительной техники, как напряженно армированный железобетон, и его редактирование изобиловали серьезными трудностями, главным образом в вопросах терминологии. В связи с этим могли оказаться неустраненными неточности и шероховатости смыслового и редакционного характера.
Замечания об обнаруженных недостатках, равно как и пожелания о целесообразных исправлениях, будут приняты с благодарностью и учтены при дальнейших изданиях.
е Г. И. Бердичевский
ИЗ ПРЕДИСЛОВИЯ АВТОРА
В этой книге делается попытка на основе долголетней деятельности автора и накопленного им опыта возведения сооружений из напряженно армированного железобетона изложить основы проектирования и выполнения таких конструкций. Прежде всего следует ознакомить практиков проектирования и производственников с этой новой областью строительных конструкций, которая с необычайной быстротой распространилась и подверглась разработке за последние годы. Автор отдает себе отчет в том, что эта область все еще продолжает быстро развиваться, но практика настолько ушла вперед от подготовки инженеров и технического персонала, что все более настоятельно требуется создать возможности для ее систематического изучения. Автор взялся за эту трудную задачу прежде всего потому, что неоднократно предлагавшаяся им организация специальных курсов для подготовки инженеров в области напряженно армированного железобетона, к сожалению, не была осуществлена.
Полное использование высокопрочных материалов в напряженно армированном железобетоне предполагает основательное знание их свойств; поэтому рассмотрение основных качеств бетона и стали, которые важны для напряженно армированных конструкций, выполнено достаточно подробно, хотя многое представляет собой повторение того, что можно найти в общеизвестных учебниках и пособиях для инженеров-строителей. Это сделано для удобства читателей-инженеров, которые могут возобновить необходимые им в этой области знания.
Конструктивные и практические вопросы разработаны в книге подробнее, чем вопросы теории, которые изложены без подробностей новейших научных изысканий, по возможности просто, чтобы их мог понять рядовой инженер. Книга задумана как практическое пособие для строителя и поэтому ей неуместно блистать трудно постигаемыми теориями.
Возможные способы создания предварительного напряжения рассмотрены не в виде изложения применяемых в данный момент методов; мы пытались дать обзор основных видов решений проблемы и пояснить их на примерах обычно применяемых способов. Методы сами находятся в состоянии непрерывного развития; многообразие их со временем исчезнет, сохранятся лишь немногие, наилучшие решения, а основы — останутся.
Особенности передачи обжатия на бетон рассматриваются в книге тщательно и подробно, так как на практике в этой области встречается больше всего упущений. Мы намеренно предпослали рассмотрение конструктивных форм и технологии напряженно армированных конструкций их статическому расчету.
Глава о расчете конструкций не содержит новой статики напряженно армированного железобетона, так как таковой вообще не существует. В книге именно показано, что подлежит расчету и к а к следует при этом использовать общеизвестные приемы статики. Для облегчения некоторых
11
расчетных приемов приведены таблицы и графики. Краткие примеры расчетов будут вскоре изданы дополнительно.
Главы 14, 15 и 18 еще не доработаны, так как это задержало бы выход книги в свет; эти главы будут завершены во втором издании, ко времени которого появятся также и результаты дальнейших опытов или же станут доступны для опубликования имеющиеся опыты.
Осуществленные конструкции, как правило, не описываются; с ними следует ознакомиться по многочисленным публикациям. Исключение сделано для особых областей пременения: предварительно напряженных резервуаров, труб, дорожных покрытий и шпал, осуществление которых частично привело к возникновению особых методов, не описанных в предшествующих главах.
Особое значение придавалось точности и ясности определений и стандартности обозначений. Автор надеется, что эти обозначения, согласованные с проектом норм DIN 1037 «Стандартные обозначения в инженерно-строительном деле», когда-нибудь будут приняты везде.
Количество трудов по напряженно армированному железобетону сильно разрослось. Поэтому в списке литературы указаны не все работы в этой области, а лишь те, которые использованы в тексте.
Книге предпосланы «Десять заповедей инженера по напряженно армированному железобетону», содержащие наиважнейшие особенности, на которые специалист, работающий в этой области, должен обращать особенное внимание в отличие от привычных приемов своей практической, деятельности. «Правила по расчету и изготовлению напряженно армированных железобетонных конструкций» — DIN 4227 (октябрь 1953 г.) Германского комитета по железобетону — использованы в книге относительно мало, так как они без того должны быть настольной книгой каждого немецкого инженера по предварительно напряженному железобетону. Кроме того, эти правила будут неоднократно пересматриваться, прежде чем будут согласованы различные точки зрения на напряженно армированный железобетон, на основе дальнейшего опыта, практики и экспериментов. В данной книге в некоторых случаях защищаются несколько отклоняющиеся от «Правил» взгляды, тщательно обоснованные автором.
В заключение — несколько замечаний об использованных патентах.
Старейшие патенты по напряженно армированному железобетону насчитывают более 70 лет, и срок их давно истек. Но с тех пор не прекращается представление новых заявок на патенты в этой области и в последние годы они образовали настоящий поток, в котором ориентируются лишь немногие.
Чтобы избежать связанных с патентными делами трудностей, автор принципиально не приводит в этой книге никаких охранных прав. Каждый, кто работает в данной области, пусть сам ориентируется в положении дела с патентами, сам достает разрешение на применение защищенных патентами методов или же применяет методы, патентные права на которые истекли.
Лишь в отдельных, исключительных, случаях делались ссылки на патенты, если по упомянутым методам отсутствуют другие сведения в печати. В остальном следует обращаться к указателю патентов в области напряженно армированного железобетона в известной книге Мёлля [214].
Автор будет весьма благодарен читателям за указания возможных: ошибок в книге или за сообщение каких-либо опытных данных, отличающихся от тех, которыми он располагал, так как новый научный материал можно лишь таким путем освободить от недостатков субъективного характера.
Штуттгарт, 1954 г. Ф. Леонгардт
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр
Предисловие редактора к русскому переводу..... 5
Из предисловия автора ........... 11
Десять заповедей инженера по напряженно армированному
железобетону ............13
Условные обозначения ........... 14
Глава 1. Основные понятия напряженно армированного
железобетона.......... 17
Глава 2. Материалы........... 34
Глава 3. Анкерные устройства и стыки натягиваемой арматуры ............95
Глава 4. Натяжные устройства и осуществление предварительного напряжения........146
Глава 5. Степени предварительного напряжения . . . 189 Глава 6. Значение сцепления арматуры с бетоном . . . 197 1' л а в а 7. Потери при последующем натяжении и способы
борьбы с ними..........221
Глава 8. Нагнетание раствора в каналы для восстановления сцепления...... ... 258
Глава 9. Передача усилий обжатия.......270
Глава 10. Основные принципы конструирования . . . 291 Глава 11. Расчет напряженно армированных несущих конструкций ...........331
Глава 12. Расчетное определение влияния усадки и ползучести бетона..........398
Глава 13. Проверка запаса прочности......434
Глава 14. Вопросы устойчивости напряженно армированных
элементов.........• 480
Глава 15. Работа напряженно армированных конструкций
под пульсирующей нагрузкой......484
Глава 16. Некоторые особые области применения предварительного напряжения........487
Глава 17. Вопросы огнестойкости . .....545
Глава 18. Важнейшие испытания напряженно армированных конструкций до разрушения.....552
Глава 19. Рекомендации по производству работ . . . 553 Г л а в а 20. К истории развития напряженно армированных
железобетонных конструкций ... . . 564 Литература..............582
Цена: 1000руб.
