Предварително напрегнати стоманобетонни конструкции - studopediya

При предварително напрегнати бетонови структури реализират елементи, продукти, в които предварително, т. Е. При производство изкуствено създадени в съответствие с изчисляването на първоначалния стрес на опън в част или целия работен укрепването и пресоване на цялата или на част от бетона.

Компресиране на предварително напрегнати бетонови структури с предварително определен размер се извършва напрегната армировка тенденция да се върне в първоначалното си състояние след темпериране обтегачи (фиг. 14). В този случай, на приплъзването на армировка в бетон е изключен от тяхната взаимна естествен сцепление, но с малко по-естествено сближаване - специална изкуствена анкерно укрепване на конкретни цели. първоначално предварително напрягане армировката, произвеждан от изкуствени напрежение подсилващи устройства за опъване след темпериране намалява с относително еластична компресия на бетона.

С течение на дълги периоди на загуба на предварително напрягане армировка значително увеличен поради провисване и свиване на бетон и армировка, стрес релаксация вентили и много други фактори.

РЕЗЮМЕ предварително напрегнати бетонови структури лесно да се проследи, например, чрез сравняване на диаграми, съответно tsentralnorastyanutyh елементи с предварително напрягане и армировка Без напрежение (Фиг. 15). Фитинги, се опитва да се върне в първоначалното си положение, компреси бетон напрежение (Фигура 15 В).

В тази проба (фиг. 15в) се компресира със сумата от еластична компресия на бетон (за по-голяма яснота, да предположим, че загубата на предварително напрягане армировка свиване и опън на бетон, арматура пълзене стрес релаксация стомана все още не са се случи).

Постоянно напрежение предварително напрягане в армировката (фиг. 15, а, точка 2), ще бъде базирана на предварителна деформация при свиване на бетона (фиг. 15б и в).

Те предварително напрягане и арматура в стоманобетон в бетонен елемент (вж. Фиг. 15в) се доставя до строителния обект.

Помислете Принципната разлика предварително напрегнати конструкции от структури, без предварително напрягане.

Дори и преди прилагането на външното натоварване в армировката предварително напрегнати конструкции са значително предварително напрежение на опън (вж. Фиг. 15а, точка 2), бетонните елементи са завити (вж. Фиг. 15б и в).

външна сила на опън N (фиг. 15d) предизвиква удължаване на предварително напрегнат елемент. Следователно предварителен бетона за намаляване потушен.

С нарастване на външното натоварване N ще се увеличи до стойност е от еластична компресия на бетона.

Когато големината на външна сила, N, равна сила преди napryazheniyaarmatury (фиг. 15 г), има пълното погасяване предварителен компресия бетон а. С допълнително нарастване на външното натоварване в бетон ще опън, което ще увеличи до силата на проектиране (якост на опън на бетона в напрежение) (фиг 15 д), по същия начин, както в конкретни елементи (вж. Фиг. 15, и, крива III), без предварително напрягане. Веднага след като бетонът достигне пределната стойност на удължение, предварително напрегнати елементи, както и в стоманобетонен елемент, без предварително напрягане, се появява пукнатина.

Следователно, фрактура на предварително напрегнати конструкции 2 ... 3 пъти фрактура издръжливост на стоманобетонни конструкции без предварително напрягане. Това се дължи на факта, че на предварителния компресия армировка бетон, значително надвишава напрежението на граничната деформация бетон. Точка 9 описва образуването на пукнатини в бетонни конструкции, както и точка 11 - в предварително напрегнати конструкции.

Колкото по-високо напрежение на армировката и бетон силна компресия, долната част 12 13, в които образуването и пукнатини отваряне. Когато съвпадението на точки 12 и 13 на пукнатината в предварително напрегнат елемент не се образува докато разликата на клапана. Якост бетон стоманобетонна елемент може да се деформира заедно с клапана само в зоната на 0. 9 (вж. Фиг. 15а), и по време на частта 9. 13 в нея и по-нататъшно образуване на нови пукнатини и стари разкриване.

Дълготрайност предварително напрегнати конструкции не зависи от предварителното укрепване на стойности на напрежението. Ето защо всички силата на предварително напрегнати конструкции не се различава от изчисляване на силата на стоманобетонни конструкции, без предварително напрягане.

Всички по-горе води до заключението, че естеството на предварително напрегнати конструкции е същата като тази на стоманобетонни конструкции, без предварително напрягане. Създаване на предварително разтягане напрежения в армировка и бетон компресия на работното натоварване на заявлението не е имал значителен ефект върху основните физични и механични свойства на бетона.

Предварително напрегнати конструкции са общоприетата форма на стоманобетонни конструкции и бетонни конструкции, без предварително напрягане са само техния конкретен случай. Трябва да се има предвид, че преди компресията на бетона значително увеличава фрактури наклонени участъци и perearmirovaniya граница и значително може да намали силата на компресиран част на зоната.

Ползи.

На предварително напрегнати дизайн е възможността да се използват много икономични арматурни пръти повишена здравина и армировка висока якост тел, което позволява средно 50% дефицит да се намали консумацията на стомана в строителството. Предварително се протегна бетон зона компресия същество разделя времето на образуване на пукнатини в опънатите области на елементи ограничава ширината на тяхното отваряне и увеличава твърдост на елементи, практически без това да повлияе на тяхната сила.

Предварително напрегнати конструкции често са рентабилни за сгради с такива участъци, товари и експлоатационни условия, в които използването на стоманобетонни конструкции, без предварителното напрежение е технически невъзможно или причинява прекомерно превишаване на бетон и стомана, за да се осигури необходимата твърдост и носещата способност на конструкцията. Прилагане на предварително напрежение позволява най-ефективно изпълнение на фуги на сглобяеми строителни елементи, компресиране ги предварително напрягане на армировка. Това значително намалява допълнителен разход на метал в ставите или напълно елиминира нуждата за неговото прилагане.

Напрягане позволява да се разшири използването на модулни и сглобяеми монолитни конструкции с композитната поток, в който високоякостен бетон се използва само в сглобяеми предварително напрегнати елементи, като основна или значителна част от конструкцията е направена от тежък или лек бетон не е подложена на предварителна стрес.

В предварително напрягане, което увеличава устойчивостта на напукване конструкции увеличава тяхната издръжливост на въздействието по време на работа на няколко пъти повтори натоварване. Това се дължи на намаляване на напрежението в арматурата и бетона, причинени от промяната в стойността на външното натоварване. Проектирани правилно предварително напрегнати конструкции са безопасни за използване, тъй като те показват до унищожаване на големи деформации на предупреждаващи за опасни състоянието на конструкции.

С нарастващ интерес сеизмична подсилващи предварително напрегнати структури в много случаи се увеличили (особено когато Т-секции с рафта в сгъстения зона и леки бетони). Това се дължи на факта, че прилагането на по-силна, по-леки материали секционни предварително напрегнати конструкции в повечето случаи са по-малки в сравнение с бетонни конструкции без предварително напрягане на същия капацитет на натоварване, и следователно по-гъвкави и по-леки. Подобряване земетръсна устойчивост също допринася за пространствено работата на сградите като цяло, получен чрез пресоване на индивидуалните им части предварително напрегната армировка. Най-устойчиви на земетресения са твърди структури, които имат значителен излишък над граничната носещата способност на устойчивост на крак.

Недостатъци.

Стоманобетонна конструкция с предварително напрегната армировка има следните основни недостатъци.

Предварително напрегнати структура се характеризира с повишена сложност на проектиране и производство. Те изискват повече грижи за изчисляване и конструиране, в производството, съхранението, транспортирането и монтажа, тъй като още преди прилагането на външни товари в напречните сечения на техните елементи могат да възникнат неприемливи натиск или опън, което може да доведе до спешно състояние. Например, в краищата на предварително напрегнати конструкции, надлъжни пукнатини могат да възникнат, когато се концентрира усилия и неравномерно прилагане на компресия, значително намаляване на тяхната носимоспособност. Ако не се вземат предвид специфичните характеристики на предварително напрягане, условията на натоварване на цялата структура или с отделни негови части могат да се повредят.

Големите сили се предават на сухожилието на бетонна конструкция по време на обтегачи освобождаване, може да доведе до пълното унищожаване на това в процеса на пресоване или местно увреждане на приплъзването на сухожилие поради нарушение на сцеплението си на бетона. Поради това, правилата изискват задължителни, за да се провери внимателно силата на предварително напрегнати конструкции в етапа на компресиране, съхранение, транспорт и монтаж, както и за извършване на определените изисквания за дизайн. Предварително напрегнати структура изисква усложнение и увеличаване на метален кофраж, арматура трудоемкостта, увеличаване на потока от метал за вложки и монтаж хардуер.

Чрез прилагането на висока якост материални масови предварително напрегнати конструкции е много по-малка от масата на бетонни конструкции, без предварително напрягане, обаче, той остава над масата на метала, и най-вече на дървени конструкции. Най-широкото въвеждане на практиката на изграждане на дизайн на светлината и клетъчен бетон, ferrocement ажурна на тънкостенни пространствени, решетката и окачване дизайн може значително да донесе много предварително напрегнати конструкции на масата на метални конструкции.

Голям топло и звуко проводимост бетон изисква допълнителна сложност на дизайна и използването на термалните тампони и звукоизолационни материали.

Укрепване на предварително напрегнати конструкции не са сложно укрепване на стоманобетонни конструкции, но много по-трудно да се засили стомана и особено на дървени конструкции. Производство на работата по укрепване на предварително напрегнати конструкции е много сложно, отнема много време и разходи.

Предварително напрегнати строителство негоримост, но огънят под съпротивата огън на бетонни конструкции, без предварително напрягане. Това се дължи на факта, че критичната температура, до която могат да осигурят отопление напрягане по-долу, в сравнение с Без напрежение армировка. Например, висока якост проводник подлага на студена обработка (като Peening), изхождайки от температура от 200 ° С, значително понижава и при 600 ° С е около 2/3 от първоначалния силата. Род фитинги периодичен профил подсилен с участък губи втвърдяване при температура над 400 ° С По този начин, в случай на пожар ще бъдат предоставени пожароустойчивостта на предварително напрегнати конструкции, ако тя не е превишена критичната температура за вида на армировка. Постигането на това е възможно само с увеличение на защитния слой на бетона.

Стандартите позволяват използването на предварително напрегнат konstruktsiyiztyazhelogo и лек бетон цимент свързващо вещество от систематичен периодично излагане на повишени (температура на нагряване, не трябва да се променя повече от веднъж на ден при 30 ° С, и веднъж седмично - 100 °) и стационарни температури процес експозицията до 200 ° S. При по-високи температури, се препоръчва да използвате огнеупорен бетон.

Предварително напрегнати структура се характеризира с недостатъчна устойчивост на корозия.

Корозия на цимент камък в бетон може да се дължи на:

1) извличане от тях вар меки води, което определя образуването на бетонната повърхност на бели ивици ( "бяла смърт" бетон);

2) Получаване на разтворими и вода увлича продукти, свързани с метаболитни реакции, когато са изложени на конкретни киселини и някои соли;

3) Получаване на кристализиращите соли в порите и капилярите на бетонни елементи, например чрез действието на разтвори на сулфати, водещи до крекинг елементи (цимент Bacillus). И трите вида цимент камък корозия намалява защитните свойства на бетона по отношение на клапана и може да доведе до риск от корозия на армировката.

Корозия армировка може също vozninut поради недостатъчно съдържание на цимента в бетона, наличието в него на вредни добавки (например, готварска сол), пукнатини отваряне по-голям от 0.4 mm, дебелината на защитния слой е недостатъчно, бетон с ниска плътност. Корозивни нараняване драстично намаляване на товароносимостта и свойствата на висока якост пластмасови тела, което води до напукване термично свързана армировка, което води до внезапно крехко разрушаване на предварително напрегнати структури.

Основните мерки за защита на бетона от корозия са следните:

- предотвратяване на образуването на пукнатини или ограничения на настоящото изобретение;

- ограничаване на степента на агресивност на околната среда;

- прилагане здраво и водонепропусклива бетон със специални цименти на сулфат;

- защита повърхност различни полимерни материали, киселина мазилка, керамична подложка, обвивката и смазващо изолация;

- Превишаване клапани 20 до 10%; повишаване на защитния слой на бетона до 25 мм.

неговите пагони на нефт и намаляване на якостта на бетона, компресия и адхезия към армировката, като бетона става пропусклива за течности.

Растителни и животински масла и мазнини, по-специално гранив съдържат мастна киселина, която осапунване бетон вар и форми вредни бетон вар сапун.

Захарни сиропи, глюкозен сироп с вар за да образуват разтворими соли - захарат, който бързо се разрушава пресния бетон.

Алкохоли себе си не са вредни, но премахването на водата от бетона, да я изсушава и да спре процеса на втвърдяване. Тези основни недостатъци на стоманобетонни конструкции са малки в сравнение с техните многобройни големи предимства. Негативното влияние на много от недостатъците могат да бъдат значително намалени с високо качество на проектиране, производство, монтаж и поддръжка на бетонни и стоманобетонни конструкции.

Ето защо, въпреки кратката история на развитие (

135 години), които са получили разпределението на масата в изграждането на най-важните и уникални сгради и конструкции. Там не е една от областите на капиталното строителство, в която съвременните бетонни структури и особено предварително напрегнати не може да се използва успешно. С правилното използване на стоманобетонни конструкции може да бъде дълго време без да се намалява носимоспособността, защото силата на конкретни увеличава с времето и го предпазва армировката срещу корозия.