Владимир Рафаильевич Камалтдинов - ведущий специалист отдела инженерных расчетов и исследований
Москва
Vladimir R. Kamaltdinov - Lead engineer of the Engineering Calculations and Research Department
Moscow
Максим Сергеевич Марченко - технический директор
Москва
Maxim S. Marchenko - Chief technical officer
Moscow
Владислав Сергеевич Горячкин - руководитель отдела инженерных расчетов и исследований
Москва
Vladislav S. Goryachkin - Head of the Engineering Calculations and Research Department
Moscow
Василий Владимирович Бойко - специалист отдела инженерных расчетов и исследований
Москва
Vasily V. Boiko - Engineer of the Engineering Calculations and Research Department
Moscow
Требования к допускаемым отклонениям элементов анкерных зон предварительно напряженных элементов в нормативной документации не всегда учитывают габариты косвенного армирования, геометрические размеры анкеров, реальную несущую способность зоны передачи нагрузки от анкера на бетон.В статье представлен опыт подбора допускаемого отклонения соосности спирали косвенного армирования анкера с опорным стаканом на 55 прядей (ОС-55) поставщика системы предварительного напряжения (СПН) ООО «СТС», использующегося в системе предварительного напряжения защитной оболочки АЭС, и проверка допускаемого отклонения косвенного армирования анкера СПН с опорным стаканом на 19 прядей (ОС-19), наиболее часто встречающегося в мостовых конструкциях. Приведен пример разрушения анкерной зоны предварительно напряженной балки на объекте гражданского строительства из-за превышения допускаемых отклонений соосности спирали и анкера, что свидетельствует об актуальности темы исследования.Представлен обзор отечественных и иностранных нормативных документов. Описаны выполненные конечно-элементные расчеты зон передачи нагрузки от анкеров СПН на бетон при различных значениях смещения спирали косвенного армирования относительно оси анкера.Анализ и сравнение результатов расчетов для анкерной зоны ОС-55, применяемой в реальных проектах, показал, что допускаемое отклонение по соосности может быть увеличено более чем в два раза относительно регламентируемого нормативными документами. Допускаемое отклонение смещения спирали анкерной зоны ОС-19, указанное в нормативных документах, подтверждено конечно-элементным расчетом. Его увеличение допустимо только при отдельном обосновании.
Regulatory standards for permissible deviations in anchorage zones of prestressed elements often fail to account for the dimensions of indirect reinforcement, the geometric parameters of anchors, or the actual loadbearing capacity of the zone transferring forces from the anchor to the concrete.This article presents a case study on determining the permissible misalignment tolerance between spiral indirect reinforcement and the OS-55 (55-strand) cup-type anchor supplied by STS Ltd., a prestressing system provider. The anchor is used in the prestressing system of nuclear power plant (NPP) containment structures. Additionally, the study examines the permissible deviation of indirect reinforcement in the OS-19 (19-strand) anchor, commonly found in bridge structures. A real-world example of anchorage zone failure in a prestressed concrete beam from a civil engineering project is provided, demonstrating how excessive misalignment between the spiral reinforcement and anchor led to structural damage–highlighting the relevance of this research.A review of domestic and international regulatory documents is presented. Finite element analyses were performed to evaluate load transfer zones from prestressing anchors to concrete under varying degrees of spiral reinforcement misalignment relative to the anchor axis.Analysis and comparison of calculation results for the OS-55 anchorage zone, implemented in actual projects, showed that the permissible misalignment tolerance could be more than doubled compared to current regulatory limits. For the OS-19 anchorage zone, finite element analysis confirmed the permissible spiral displacement limits specified in standards. Any increase in this tolerance is only permissible if rigorously justified by additional verification.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.