Предварительно напряженные железобетонные конструкции использование

Содержание
  1. Обозначение
  2. Преимущества
  3. Минусы
  4. Материалы для конструкций
  5. Области применения конструкций

Преднапряженные армированные конструкции

Армированные конструкции — база сегодняшнего строительства. Но они имеют значительные дефекты, связанные, первым делом, с недостаточной нагрузочной способностью и появлением трещин в камне при эксплуатационных нагрузках. Улучшение технологии изготовления изделий из бетона и арматуры из стали стало причиной созданию преднапряженного бетона и железа, который имеет несколько положительных качеств.

Предварительно напряженные железобетонные конструкции использование

Обозначение

Заблаговременно напряженные армированные конструкции — строительные изделия, бетон которых на шаге создания принудительно получает начальную расчетную напряженность сжатия. Она создается за счёт предварительного формирования напряжения растяжения в рабочей очень прочной арматуре и обжатия ею бетона на тех участках, которым предстоит испытывать растяжение (прогиб) при работе. Сжимаясь, арматура не проскальзывает, так как сцеплена с материалом или держится анкерным закреплением арматуры на торцах изделий. Аналогичным образом, напряжение растяжения, которое приобретает монолитно бетонный состав при помощи усиления, выравнивает напряженность заблаговременного обжатия камня.

Преимущества

Заблаговременно тяжелый композиционный материал из бетона и стали долгосрочно отодвигает время начала формирования расколов в изделиях, работающих на прогиб, уменьшает глубину их раскрывания. Наряду с тем изделия приобретают очень высокую жесткость, не снижая прочности.

Заблаговременно напряженным монолитно бетонным балкам присуще исправно работать на сжатие и прогиб, имея одинаковую надёжность по длине, что дает возможность увеличивать ширину перекрываемых пролетов. В подобных конструкциях становятся меньше размеры поперечного сечения, поэтому, уменьшаются объем и вес деталей компонентов (на 20 – 30%), а еще расход цемента. Более правильное применение параметров стали дает возможность уменьшать расход арматуры (стержневой и проволочной) до 50%, особенно из очень прочных марок (A-IV и выше), имеющих существенный прочностный предел. Химическая нейтральность бетона к стали содействует предохранению арматуры от ржавчины. Наряду с тем очень высокая трещиностойкость предохраняет напряженную арматуру от коррозии в сооружениях, которые находятся под постоянным давлением воды, других жидкостей, газов.

Читайте также:  Какой фундамент строить на суглинке

Предварительно напряженные железобетонные конструкции использование

Методы строительства строений, применяемые в строительных работах каркаса, базируются на технологии предварительного напряжения железобетонных конструкций в строительных работах.

Тяжелая арматура, обжимающая бетон сборочных единиц, обеспечивает функциональную их стыковку путем существенного сокращения расходования металла в местах стыка. Сборные и сборно-монолитные изделия из монолитно бетонных напряженных конструкций как правило состоят из стыкуемых частей с одинаковым поперечным сечением, которые по краешкам делаются из ненапряженных очень легких (тяжёлых) бетонов, а нагружаемый фрагмент — преднапряженный композиционный материал из бетона и стали. Подобная продукция имеет очень высокую выносливость, возмещая повторяющиеся динамические влияния.

Такое свойство позволяет демпфировать изменения стрессов в бетоне и арматуре, вызываемые колебаниями внешних нагрузок. Очень высокая сейсмическая устойчивость строений увеличивается за счёт большой конструкционной стойкости напряженного бетона и железа, обжимающего некоторые их части. Конструкция в заблаговременно напряженном виде обеспечивает высокую безопасность, так как ее разрушению предшествует запредельный прогиб, сигнализирующий об исчерпании системой прочности.

Минусы

Состояние предварительного напряжения в материале достигается спецоборудованием, правильными расчетами, трудоемким конструированием и расходным производством. Продукция просит бережного хранения, транспортировки и монтажа, которые не вызывают ее аварийного состояния еще до начала применения.

Сосредоточенные нагрузки могут помогать появлению продольных трещин, которые уменьшают несущую способность. Просчеты в планировании и технологии производства как правило вызывают полное разрушение создаваемого изделия из железобетона на стапеле. Заблаговременно напряженные конструкции просят металлоемкой опалубки очень высокой прочности, увеличенного расхода стали на закладные и арматуру.

Большие значения звуко– и теплопроводимости просят закладывания в тело камня компенсирующих материалов. Аналогичными армированными конструкциями обеспечивается намного низкий порог стойкости к огню (ввиду меньшей критичной температуры нагрева преднапряженной арматурной стали) в сравнении с обыкновенным композиционным материалом из бетона и стали. На преднапряженную конструкцию из бетона критично влияют выщелачивание, растворы кислот и сульфатов, солей, которые приводят к коррозии цементного камня, раскрытию трещин и коррозии арматуры. Это может приводить к резкому уменьшению несущей способности стали и внезапному хрупкому разрушению. Также к недостаткам нужно отнести большой вес изделий.

Читайте также:  Плоская кровля из профнастила конструкция

Материалы для конструкций

Композиционный материал из бетона и стали — многокомпонентный материал, ключевыми составляющими которого считаются бетон и арматура из стали. Параметры их качества определяются специальными требованиями во время проектирования к элементам конструкций на месте использования.

Подготовительное напряжение в композиционном материале из бетона и стали обеспечивается использованием тяжёлых составов средней плотности от 2200 до 2500 кг/м3, которые имеют классы по своей прочности на осевое растяжение выше Bt0,8, по своей прочности от В20 и больше, марки по влагонепроницаемости от W2 и выше, по устойчивости к морозам от F50. Требования к продукции обещают бетону нормативную надёжность не ниже установленной с вероятностью 0,95 (в 95% случаев). Смесь должна набрать возраст не меньше 28 суток до получения материалом предварительных стрессов. На ранней стадии эксплуатации бетонный камень способен частично утерять тяжелое качество за счёт общего снижения напряженности стали (до 16%). Показатель надежности материала на растяжение и сжатие в предельных состояниях поставлен для эксплуатационной пригодности не ниже 1,0.

Стальная начинка должна оставаться интенсивной в изделии из железобетона на всем интервале эксплуатации, выдерживая без вытяжения продолжительно приложенные нагрузки. В преднапряженных изделиях из железобетонных конструкций применяется очень прочная сталь с несущественной текучестью, подобающей показателям ползучести бетона.

С целью компенсирования эксплуатационной потери некоторой величины преднапряжения во время изготовления ее значение устанавливают чуть больше, чем рассчитано строительными требованиями для конструкционного элемента. В продукции используют горячекатаную упрочненную, холоднодеформированную арматуру, арматурную проволоку (пучки, пакеты, волосы), канаты, сваренные каркасы и др. Поперечное сечение арматуры может быть гладким, периодическим, а кладка проволки и канатов серповидной и кольцевой.

Сталь должна гарантированно подходить установленному классу относительно прочности по преднапряженному растяжению (текучесть металла должна быть в пределах 0,2% относительного удлинения) с вероятностью от 0,95 и выше. Арматуре следует быть гибкой, хладостойкой, свариваемой и др. Крепкое сцепление с смесью бетона обеспечивается появлением арматурой непростых пространственных поверхностей.

Читайте также:  Баня из профилированного бруса под усадку - пошаговая инструкция по строительству!

Области применения конструкций

Преднапряженные изделия применяются, когда использование простого бетона и железа нецелесообразно (большой расход материалов, рост веса и стоимости, невозможность обеспечить несущую надёжность и др.). Сферами их применения являются гражданское, промышленное, специализированное и гидротехническое строительство. Объекты — каркасы и мосты с широкими пролетами, напорные магистрали из труб, плотины, влагостойкие емкости и др.

А еще из них формируют подпорные стены, ограждающие панели, лестничные пролеты, подкрановые балки, фундаменты, колонны, столбы ЛЭП, каркасы тоннелей, перекрытия между этажами и др. Подобная продукция незаменимая и при строительстве строений в условиях взрыво- и сейсмоопасности. Особенно эффективна она при формировании сборно-монолитных конструкций, когда некоторые преднапряженные сборные детали соединяются в проектном положении арматурой так, что работают как единое целое.

Преднапряженные железобетонные изделия имеют множество хороших качеств. Их минусы могут быть нивелированы качеством проектирования, производства и монтирования, способствующим долгой эксплуатации.