Предварительно напряжённый бетон. Бетон напряженный

Бетоны напрягающие - Справочник строительных материалов и терминов (Б)

Бетоны напрягающие представляют собой специальные бетоны, изготовленные на основе напрягающего цемента и предназначенные для изготовления самонапряженных (предварительно напряженных) конструкций. При твердении такие бетоны расширяются.

Напрягающий портландцемент (НПЦ)

Данный вид цемента является продуктом совместного помола специальной сульфоалюминатной добавки расширяющей и портландцементного клинкера. Сульфоалюминатная добавка придает цементу специфичные уникальные свойства.

Обладая всеми положительными свойствами портландцемента, напрягающий портландцемент обеспечивает в растворах (бетонах) следующие качества:- полная водонепроницаемость (W10…W20), дополнительная гидроизоляция при этом не требуется, - нет усадки с ее отрицательными последствиями, - повышенная морозостойкость, - повышенная стойкость к агрессивным средам, - при растяжении – высокая прочность.

Применение

Бетоны и иные растворы на основе НПЦ широко применяют: В гражданском строительстве:- малоэтажное индивидуальное строительство: дачи, дома, гаражи подземные, балконы, лоджии, сауны, бани, подвальные помещения и т.д.- сооружения спортивные (беговые дорожки, полы, трибуны стадионов, хоккейные поля, плавательные бассейны, катки с льдом и искусственным), - гидроизоляция бассейнов, санитарно-технических кабин, подвалов, - омоноличивание и заделка металлических креплений перил.

В промышленном строительстве:- монолитные и сборные емкости разного назначения (наземные, подземные, подводные, сооружения водонапорные и очистные, бассейны, отстойники, резервуары для воды, силосы для материалов сыпучих, станции насосные канализационные),- коммуникационные и транспортные тоннели, а также тоннели метро, переходы, шахты,- полы производственных и общественных зданий, гаражей, - покрытия мостов, автодорог, аэродромов, - фундаменты для турбоагрегатов, а также иного механического оборудования, - промышленные безрулонные кровли, - трубы безнапорные и низконапорные, - хранилища радиоактивных и иных отходов, - реконструкция, ремонт и усиление конструкций, - покрытия гидроизоляционные бетонных поверхностей, водонепроницаемые, трещиностойкие швы и стыки всех видов.

Производство сухих строительных смесей (ремонтных, гидроизоляционных, фасадных, для стяжки пола и т.д.).

Справочник строительных материалов (Б)Справочник строительных материалов и терминов

www.gvozdem.ru

Предварительно напряженный бетон - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Предварительно напряженный бетон

Cтраница 1

Предварительно напряженный бетон получается в результате искусственного предварительного растяжения арматуры при бетонировании в результате чего бетон испытывает напряжение сжатия и становится более трещиноустойчивым. [1]

Предварительно напряженный бетон особенно широко применяется в строительстве мостов, а также при возведении конструкций, рассчитанных по теории пластичности. Арматурная прядь из стальной проволоки, завернутая в стальной лист или пластмассовую оболочку, заливается бетоном так же, как и арматура. Концы арматурных прядей или пучков законцовываются на главные пластины таким образом, чтобы еще до загрузки элементов конструкции предварительно напряженные подъемники для бетонной смеси могли быть растянуты на упоры при помощи гидравлических домкратов. [2]

Предварительно напряженный бетон, применяемый при сооружении хранилищ для воды и некоторых нефтяных продуктов, был использован и для жидкого кислорода. При такой конструкции в бетонных стенках резервуара прокладываются стальные прутья, в которых с помощью специальной машины создаются растягивающие напряжения, а бетон при этом получает предварительное сжатие. Такие же прутья укладываются по образующим, чтобы обеспечить продольное сжатие бетона. Из напряженно армированного бетона сооружаются и внутренний контейнер для жидкости, и наружная оболочка. [3]

Применение предварительно напряженного бетона в гражданском строительстве вполне себя оправдало и дает основание надеяться, что он будет в дальнейшем использован и при создании корпусов подводных судов. При этом следует учитывать и умеренную стоимость используемых материалов. [4]

Что такое предварительно напряженный бетон и как его получают. [5]

Резервуар, изготовленный из предварительно напряженного бетона, не испытывает действия кольцевых растягивающих усилий. Это достигается благодаря обматыванию бетонной оболочки резервуара высокопрочной проволокой ( рис. 23) с усилием стягивания 105 000 кГ / слг. [7]

Резервуары, изготовленные из предварительно напряженного бетона, характеризуются равномерной передачей веса от стенок на фундамент. Благодаря этому удается избежать трудностей, связанных с вертикально действующими усилиями, вызванными внутренним давлением в резервуаре. Обычно для изоляции крышу заглубленного резервуара покрывают снаружи слоем земли или тощего бетона. [8]

Для увеличения прочности широко используется предварительно напряженный бетон, в котором армирующие стальные стержни предварительно напряжены. Для удешевления железобетона применяют силикатный железобетон; вяжущим веществом в нем является известь, а заполнителем - кварцевый песок в соотношении 1 вес. При этом происходит взаимодействие между гидратом окиси кальция и кремнеземом во влажной среде, в результате чего смесь превращается в прочный бетон. [9]

Удельная стоимость подземного хранилища из предварительно напряженного бетона, по данным за 1968 г., составляет 3 5 - 7 долларов за 100 MS емкости. [10]

В настоящее время все чаще используются предварительно напряженные бетоны. Их достоинством является хорошее сопротивление образованию щелей и царапин, которые являются главной причиной коррозионного разрушения морских конструкций. [11]

При конструировании резервуаров для воды из предварительно напряженного бетона или подводных туннелей из армированного бетона для последующей установки катодной защиты все металлические элементы сооружения, включая проволоку, армирующие прутки для стенок и днища, внутренние трапы, трубопроводы и вертикальные стягивающие прутки, должны быть соединены друг с другом. [13]

Во Франции построено много резервуаров для нефти из предварительно напряженного бетона. [15]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Что такое бетоны напрягающие?

От обычных железобетонов бетоны напрягающие отличаются тем, что арматура в них находится в напряжённом состоянии. В таких изделиях сочетается высокая прочность бетона на сжатие с высокой прочностью металла на растяжение.

Это достигается тем, что перед заливкой бетона и в процессе его застывания металлические стержни (арматура) находятся в растянутом состоянии. Существует три способа создания предварительного растягивающего напряжения арматуры: механический, электротермический и комбинированный, то есть, использующий одновременно оба указанных способа. Принцип механического растяжения понятен: растягивающую нагрузку на арматуру создают с помощью домкратов и в таком состоянии заливают форму бетоном. После того, как бетон застынет, растягивающую нагрузку с арматуры снимают.

При электротермическом способе, арматуру разогревают проходящим через неё электрическим током, после чего, продолжая нагрев, форму заливают бетоном. Так как металл имеет очень прочное сцепление с застывшим бетоном, то после снятия нагрузки арматура начинает сжиматься и под действием сил сжатия вся конструкция переходит в напряжённое состояние. Такой железобетон, в отличие от обычного, хорошо "работает" и в условиях значительных растягивающих нагрузок. Теперь, растягивающая нагрузка, возникающая в процессе эксплуатации сооружения, может частично или полностью компенсировать внутреннее сжимающее напряжение, и конструкция оказывается в ненагруженном состоянии. В качестве арматуры применяют прочную высоколегированную сталь. Для придания прочности сталь могут закалить или подвергнуть термической обработке.

Если вместо стальной арматуры применить стальной трос, то можно создавать напряжённые железобетонные изделия значительных размеров. Для этого применяют два метода в зависимости от того производят ли натяжение до укладки бетона или после того, как бетон застыл. В обоих случаях трос натягивают с помощью домкратов. В первом варианте трос, находящийся внутри опалубки, растягивают между двумя упорами. В опалубку заливают бетон и после его застывания снимают нагрузку. Второй вариант используют для соединения готовых железобетонных конструкций (например, сегментов мостовых пролётов). Трос помещают в тонкостенную трубу (металлическую или пластиковую), растягивают домкратами и закрепляют между скрепляемыми конструкциями. После чего в трубу закачивают жидкий бетон. Соединяя таким способом отдельные элементы конструкции можно создавать натяжение для изделий сложной формы.

Напряжённый железобетон используют в наиболее ответственных строительных конструкциях. Из него можно изготавливать балки для больших пролётов, так как они будут иметь значительно меньший прогиб, чем балки из обычного армированного бетона. Он незаменим для перекрытий в высотных зданиях или защитных оболочек ядерных реакторов. Эти изделия применяют в сооружениях, расположенных в сейсмически опасных районах, и объектах с повышенной взрывоопасностью.

okostroy.ru

Предварительно напряжённый бетон - это... Что такое Предварительно напряжённый бетон?

Предварительно напряжённый бетон

Диаграмма преднапряжения

Предварительно напряжённый железобетон (преднапряжённый железобетон) — это строительный материал, предназначенный для преодоления неспособности бетона сопротивляться значительным растягивающим напряжениям[1].

При изготовлении железобетона прокладывается арматура из стали с высокой прочностью на растяжение, затем сталь натягивается специальным устройством и заливается бетонной смесью. После схватывания сила предварительного натяжения освобождённой стальной проволоки или троса передаётся окружающему бетону, так что он оказывается сжатым. Такое создание напряжений сжатия позволяет частично или полностью устранить растягивающие напряжения от нагрузки.

Мост в ботаническом саду Гренобля, 1855, самый первый бетонный мост в мире, Франция

Способы натяжения арматуры:

Механический способ — натяжение, как правило, с использованием гидравлических или винтовых домкратов[2]
Электротермический способ натяжения — натяжение с использованием электротока для разогрева арматуры, при котором арматура удлиняется до определенных значений[3]
Электротермомеханический — способ комбинирующий механический и электротермический.

Grants Pass, преднапряжённый железобетонный мост в ботаническом саду, Oregon, USA

Предварительное напряжение может производиться не только до, но и после схватывания бетонной смеси.

Чаще этот метод применяется при строительстве мостов с большими пролётами, где один пролёт изготавливается в несколько этапов (захваток)[4]. Материал из стали (трос или арматура) укладывается в форму для бетонирования в чехле (гофрированная тонкостенная металлическая или пластиковая труба). После изготовления монолитной конструкции трос (арматуру) специальными механизмами (домкратами) натягивают до определённой степени. После чего в чехол с тросом (арматурой) закачивается жидкий цементный (бетонный) раствор. Таким образом обеспечивается прочное соединение сегментов пролёта моста. Преднапряженная своим весом стена Колизея в Риме

Предварительно напряжённый железобетон является главным материалом междуэтажных перекрытий высотных зданий и бетонных камер ядерных реакторов, а также колонн и стен зданий повышенной сейсмо-[5] и взрывоопасности[6].

Придавленная, как прессом, весом высокого аттика стена Колизея в Риме является свидетельством того, что еще архитекторы в древнем Риме понимали преимущества преднапряжения каменных конструкций, предназначенных для работы в условиях возможных землетрясений.

Примечания

См. также

Wikimedia Foundation. 2010.

Предбаза
Предварительно напряженный железобетон

Смотреть что такое "Предварительно напряжённый бетон" в других словарях:

предварительно напряжённый бетон — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN prestressed concretePC … Справочник технического переводчика
Предварительно напряжённый железобетон — Диаграмма преднапряжения Предварительно напряжённый железобетон (преднапряжённый железобетон) это строительный материал, предназначенный для преодоления неспособности б … Википедия
Напряжённый бетон — Диаграмма преднапряжения Предварительно напряжённый железобетон (преднапряжённый железобетон) это строительный материал, предназначенный для преодоления неспособности бетона сопротивляться значительным растягивающим напряжениям[1]. При… … Википедия
Железобетон предварительно напряжённый — Железобетон предварительно напряженный – сборные или монолитные железобетонные конструкции, арматуру которых напрягают до заданного расчётного значения [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)]… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
ЖЕЛЕЗОБЕТОН ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЁННЫЙ — сборные или монолитные железобетонные конструкции, арматуру которых напрягают до заданного расчётного значения (Болгарский язык; Български) предварително напрегнат стоманобетон (Чешский язык; Čeština) předpjatý železobeton (Немецкий язык;… … Строительный словарь
Напряженный бетон — Диаграмма преднапряжения Предварительно напряжённый железобетон (преднапряжённый железобетон) это строительный материал, предназначенный для преодоления неспособности бетона сопротивляться значительным растягивающим напряжениям[1]. При… … Википедия
Строительные материалы — Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей … Википедия
Железобетон — сочетание бетона и стальной арматуры, монолитно соединённых и совместно работающих в конструкции. Термин «Ж.» нередко употребляется как собирательное название железобетонных конструкций и изделий (См. Железобетонные конструкции и изделия) … Большая советская энциклопедия
железобетонные конструкции — элементы зданий и сооружений, выполненные из железобетона. Являются основным видом конструкций при строительстве жилых и промышленных зданий, водопроводных и канализационных сооружений, мостов, эстакад, плотин и т. д. Широкое распространение… … Энциклопедия техники
Теория и расчет конструкций — Термины рубрики: Теория и расчет конструкций Аварийная расчетная ситуация Автоматизированная система мониторинга технического состояния несущих конструкций … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

3dic.academic.ru

Предварительно напряжённый бетон - это... Что такое Предварительно напряжённый бетон?

Предварительно напряжённый бетон

Диаграмма преднапряжения

Мост в ботаническом саду Гренобля, 1855, самый первый бетонный мост в мире, Франция

Способы натяжения арматуры:

Механический способ — натяжение, как правило, с использованием гидравлических или винтовых домкратов[2]
Электротермический способ натяжения — натяжение с использованием электротока для разогрева арматуры, при котором арматура удлиняется до определенных значений[3]
Электротермомеханический — способ комбинирующий механический и электротермический.

Grants Pass, преднапряжённый железобетонный мост в ботаническом саду, Oregon, USA

Предварительное напряжение может производиться не только до, но и после схватывания бетонной смеси.

Примечания

См. также

Wikimedia Foundation. 2010.

Предбаза
Предварительно напряженный железобетон

Смотреть что такое "Предварительно напряжённый бетон" в других словарях:

предварительно напряжённый бетон — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN prestressed concretePC … Справочник технического переводчика
Предварительно напряжённый железобетон — Диаграмма преднапряжения Предварительно напряжённый железобетон (преднапряжённый железобетон) это строительный материал, предназначенный для преодоления неспособности б … Википедия
Напряжённый бетон — Диаграмма преднапряжения Предварительно напряжённый железобетон (преднапряжённый железобетон) это строительный материал, предназначенный для преодоления неспособности бетона сопротивляться значительным растягивающим напряжениям[1]. При… … Википедия
Железобетон предварительно напряжённый — Железобетон предварительно напряженный – сборные или монолитные железобетонные конструкции, арматуру которых напрягают до заданного расчётного значения [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)]… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
ЖЕЛЕЗОБЕТОН ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЁННЫЙ — сборные или монолитные железобетонные конструкции, арматуру которых напрягают до заданного расчётного значения (Болгарский язык; Български) предварително напрегнат стоманобетон (Чешский язык; Čeština) předpjatý železobeton (Немецкий язык;… … Строительный словарь
Напряженный бетон — Диаграмма преднапряжения Предварительно напряжённый железобетон (преднапряжённый железобетон) это строительный материал, предназначенный для преодоления неспособности бетона сопротивляться значительным растягивающим напряжениям[1]. При… … Википедия
Строительные материалы — Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей … Википедия
Железобетон — сочетание бетона и стальной арматуры, монолитно соединённых и совместно работающих в конструкции. Термин «Ж.» нередко употребляется как собирательное название железобетонных конструкций и изделий (См. Железобетонные конструкции и изделия) … Большая советская энциклопедия
железобетонные конструкции — элементы зданий и сооружений, выполненные из железобетона. Являются основным видом конструкций при строительстве жилых и промышленных зданий, водопроводных и канализационных сооружений, мостов, эстакад, плотин и т. д. Широкое распространение… … Энциклопедия техники
Теория и расчет конструкций — Термины рубрики: Теория и расчет конструкций Аварийная расчетная ситуация Автоматизированная система мониторинга технического состояния несущих конструкций … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

muller.academic.ru

Предварительно напряженный бетон - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Предварительно напряженный бетон

Cтраница 4

В предварительно напряженном железобетоне во время изготовления конструкции или сооружения арматура получает начальные растягивающие напряжения, а бетон - сжимающие. Это весьма важно для сооружений и конструкций ( круглых резервуаров, труб), работающих на внутреннее давление, так как часть растягивающих усилий воспринимается предварительно сжатым бетоном; эффективность использования арматуры повышается; толщина бетонных стен резервуаров может быть уменьшена. Трубы из предварительно напряженного бетона выдерживают давление до 15 ат и более, а обычная железобетонная труба таких же размеров разрывается при давлении в 3 - 4 ат. [46]

Точные цифры стоимости имеются пока только для резервуаров с двойными стенками. Стоимость сооружения резервуара из предварительно напряженного бетона определяется приблизительно. [47]

Такие резервуары будут построены по французской лицензии в Японии. Оболочка резервуара выполняется из предварительно напряженного бетона и является несущей конструкцией, воспринимающей гидростатическое давление сжиженного газа, а также барьером, исключающим утечку газа при нарушении целостности мембраны. Внутри к мембране крепится изоляционная панель из склеенных специальной мастикой листов поливинилхлорида, или полиуре-тановой пены, или стеклоткани, которая также передает давление жидкости бетонной стенке. Изоляционная панель покрывается фанерой, к которой крепится мембрана. Учитывая резкие температурные изменения, воздействующие на мембрану ( от окружающей до - 162 С), мембрана должна обладать высокой элас тичностью. Это достигается тем, что листы мембраны размером 4 - 5 м2 состоят из элементов, имеющих продольные и поперечные ( крестообразно расположенные) гофры, которые при помощи специальной машины создаются на листах нержавеющей стали толщиной 1 2 мм. Листы мембраны свариваются на месте монтажа резервуара. [48]

В оболочке полного давления при нормальной работе реактора поддерживается давление несколько ниже атмосферного. В зависимости от расчетных параметров оболочка должна выдерживать в случае основной аварии давление порядка 0 3 - 0 5 МПа и температуру около 130 - 140 С. Такие нагрузки доступны конструкциям из стали, железобетона и предварительно напряженного бетона в виде шара или цилиндра. При все растущей мощности электростанций увеличивается объем зданий, что в случае свободно стоящей стальной конструкции привело бы к осложнениям при их сооружении и испытании. Поэтому оболочки полного давления часто выполняют в виде конструкции из железобетона или предварительно напряженного бетона. [49]

Что же касается стойкости против образования трещин, то при правильном расчете она легко достигается и в обычном железобетоне. Разумеется, все оказанное выше относится к современному этапу развития строительства сборных фундаментов и не затрагивает перспективных направлений в этой области. Если же оценивать напряженное армирование перспективно, то при соответствующем теоретическом и зкоперимшталь-нам изучении динамических свойств предварительно напряженного бетона оно открывает большие возможности дальнейшего резкого уменьшения расхода материалов и повышения надежности фундаментов турбогенераторов за счет широкого варьирования их динамичеохн-ми характеристиками. Все неясные моменты в работе напряженно-армированных фундаментов следует тщательно изучить на моделях этих сооружений. [50]

При более высокой температуре ( более 35 С) скорость образования эттрингита возрастает. Хотя при этом высокая степень расширения наблюдается в раннем возрасте, сопротивление, вызываемое сопутствующим ускорением развития прочности, приводит к снижению предельного значения расширения. При низкой температуре в раннем возрасте степень образования эттрингита ниже, а производимое расширение нейтрализуется повышением ползучести. Температура не оказывает заметного влияния на реакции добавок на основе извести; ее влияние повышается в предварительно напряженном бетоне. В процессе расширения должно быть обеспечено необходимое ограничение, чтобы получить сжимающее напряжение, требуемое для компенсации усадки или предварительного напряжения стали. Это обычно обеспечивается армированием, внутренним трением с заполнителями и формой изделия. При заданных дозировках добавки, содержании цемента и составе бетонной смеси расширение уменьшается при усилении армирования. Если ограничения отсутствуют, то при малой дозировке добавки не достигается уровень сжимающего напряжения, необходимого для компенсации усадки. [51]

Для повышения прочности, трещиноустойчивости, снижения веса и экономии стали применяется предварительно напряженный железобетон. Арматура в предварительно напряженном бетоне растягивается до определенного предела заранее, до бетонирования. После затвердевания бетона арматуру отпускают. В силу своей упругости арматура после прекращения действия растяжения стремится сократиться, при этом сжимающие напряжения передаются бетону. В результате в бетоне эти напряжения противодействуют растягивающим напряжениям при изгибе под воздействием нагрузки в конструкции. Для предварительно напряженного бетона применяют бетон высоких марок 300 - 600 и арматуру более высоких марок стали, что позволяет экономить до 70 - 80 % стали и 15 - 30 % бетона. [53]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Теория пост-напряжения бетона

Теория пост-напряжения бетона - страница №1/1

ТЕОРИЯ ПОСТ-НАПРЯЖЕНИЯ БЕТОНА

УСЛОВИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОГО БЕТОНА И ПОСТ-НАПРЯЖЕНИЯ

Чтобы дать ответ на вопрос «Что такое предварительно напряженный бетон?», объясним, что это просто конструкции бетона, такие как балки и железобетонные плиты, в которых внутреннее напряжение (давление) вызвано напряжением арматуры.

Для того чтобы понять принципы предварительно напряженной железобетонной конструкции, очень важно осознавать структурные возможности стали и бетона. Бетон – очень крепкий при сжатии, но относительно непрочен при растяжении. Обыкновенная железобетонная балка поддерживает груз, производя сжимающее напряжение наверху, но так как бетон неспособен выдерживать растяжение внизу, он трескается, как показано на рисунке 2-1. Арматурные стальные стержни располагаются как раз в этих зонах растяжения (напряжения), чтобы предотвратить растяжение и контролировать образование трещин.

СЖАТИЕ НАПРЯЖЕНИЕ

Рисунок 2-1. СТАНДАРТНАЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ БАЛКА

Рассматривая поперечное сечение данной железобетонной балки, верхняя часть балки находятся в состоянии сжатия, а нижняя часть, так как она трескается, выполняет не более того, как сохраняет арматурные стержни в положении, изображенном на рисунке 2-2. Стрежни достаточно велики и очень часто определяют ширину балки. Диаграмма напряжений на рисунке 2-2 изображает процесс, что именно происходит с этой балкой. Бетон на нетрескающейся верхушке балки находится в состоянии сжатия, которое имеет диапазон от ноля в месте, где начинается образование трещин, до …

Рисунок 2-2. Поперечное сечение и диаграмма напряжений стандартной железобетонной балки.

Принимая во внимание стальную стойку повышенной прочности (критическое напряжение 270, 000 фунтов на квадратный дюйм (1860 МПа), мы растянем ее в пределах ее максимальной упругости, скажем, до 216, 00 фунтов на квадратный дюйм (1490 МПа), как изображено на рисунке 2-3. И если мы применим это давление, сталь возвратилась бы к своей исходной длине, так как мы растягивали бы ее эластично.

Рисунок 2-3. Давление в 270, 000 фунтов на квадратный дюйм (270 ksi) (1860 МПа) на стадии низкого напряжения семитросной стойки.

Давлении (растяжение) напрягаемого арматурного элемента до 216, 000 фунтов на квадратный дюйм (= приблизительно 33 кип для стойки диаметром ½ дюйма) (1490 МПа = 147 кН на стойку диаметром 12.7 мм) является пределом его эластичности. Сейчас арматура в напряжении и бетон в состоянии сжатия (рисунок 2-4.2).

Затем клинья сжимают арматуру, как только подъемное устройство отпускает их. При этом перемещении первоначальное удлинение арматуры частично теряется из-за размещения клиньев (это положение называется «Размещение-потеря»), так это – часть первоначально применимой силы, которая затем теряется в силу эластического сокращения бетона и из-за трения арматуры. Этот процесс уменьшает давление на арматуру до приблизительно 189, 000 фунтов на квадратный дюйм (=28.9 кип на диаметр стойки в ½ дюйма) (1305 МПА = 128 кН на стойку диаметром 12.7 мм) (рисунок 2-4.3).

Затем, по истечении более длительного периода (от одного года до пяти лет) другие изменения объема имеют место в бетонной конструкции. Сталь понемножку смягчается, что приводит к предварительному напряжению с учетом всех потерь до приблизительно 173, 000 фунтов на квадратный дюйм (=26.5 кип на диаметр стойки в ½ дюйма) (1195 МПА = 118 кН на стойку диаметром 12.7 мм) (рисунок 2-4.4).

РИС. 2-4 Сила и давление на различных стадиях напряжения.

Где PSI - фунтов на квадратный дюйм.

Диаграмма напряжений будет иметь форму эскиза, изображенного на верхней диаграмме на рисунке 2-5. Мы применили силу на центральную часть, что привело к равномерному сжимающему напряжению на поперечное сечение. Каждый квадратный дюйм (квадратный мм) железобетона выдерживает давление в 100 фунтов (445 Н).

Заметьте, что в отличие от распределения давления по железобетону, предварительно напряженная балка занимает всю толщину секции.

В нижней диаграмме сила предварительного напряжения перемещается вниз к нижней третьей точке. В результате мы получаем нулевое напряжение на верхушке и двукратное изначальное давление в основании. Таким образом, нам удалось создать значительный резерв сжимающего напряжения в основании балки, что может быть использовано для предотвращения растягивающего напряжения, которое может появиться при нагрузке.

РИС 2-5 Диаграмма напряжений предварительной силы давлений

Рисунок 2-6 показывает ту же самую балку с нагрузкой, примененной к центральной части. Распределение давления по бетону в связи с предварительным напряжением остается тем же, как показано на рисунке 2-5. На средней точке пролета внизу поддерживаемой балки, примененная нагрузка и вес балки вырабатывают сжимающее напряжение вверху и растягивающее напряжение у основания в приблизительно 200 фунтов на квадратный дюйм (1,4 МПа). Теперь, добавляя давление, вызванное силой предварительного напряжения, мы имеем нулевое давление у основания балки. Как утверждает наше определение, мы применили силу предварительного напряжения, чтобы воспрепятствовать различному давлению, возникающему при нагрузке. На практике инженер-строитель имеет значительную свободу в регулировании давления в любой части балки.

РИСУНОК 2-6. РЕЗУЛЬТАТНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ

Существует два основных метода предварительного напряжения бетона … пост-напряжение бетона и предварительное напряжение. Как определено здесь, предварительно напряженный бетон обычно изготавливается на заводах вдали от конечного местоположения конструкции. Стальные элементы подвергаются давлению до размещения бетона.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫЙ БЕТОН

СТАЛЬНАЯ АРМАТУРА ПОДВЕРГАЮТСЯ НАПРЯЖЕНИЮ ДО ТОГО, КАК БЕТОН РАЗМЕЩЕН, ИЗГОТОВЛЕН НА ЗАВОДЕ, ВДАЛИ ОТ КОНЕЧНОГО МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ КОНСТРУКЦИИ. ЭЛЕМЕНТЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОГО БУТОНА, ИЗГОТОВЛЕННЫЕ ЗАВОДСКИМ СПОСОБОМ, ТРАНСПОРТИРУЮТСЯ НА МЕСТОПОЛОЖЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ.

Балки или элементы сооружаются в напряженный фундамент (под давлением). Этот процесс схематически показан на диаграмме на рисунке 2-7. Во-первых, предварительно напряженный арматурный кабель зажимается между двумя подпорками, прикрепленными к напряженному фундаменту, который удерживает давление в растянутом арматурном кабеле. После растяжения стальных элементов при помощи гидравлических зажимов, бетон помещают в формы вокруг арматурного кабеля и ожидают его затвердевания. Когда бетон достиг достаточной прочности, на бетон направляют силу предварительного напряжения посредством сцепления, когда стальная арматура, по краям балки освобождена от подпорки.

Рисунок 2-7. Предварительно напряженный бетон

Пост-напряжение предварительно напряженного бетона, который мы изначально рассматривали в данном руководстве, является методом применения предварительного напряжения структур или иногда других материалов на месте проведения работ. Способность предварительно оказывать напряжение на стройплощадке уменьшает стоимость транспортировки сборных бетонных элементов, и позволяет использовать выгоду предварительного напряжения больших структур, заводское изготовление которых невозможно. Другие преимущества пост-напряжения включают непрерывную конструкцию пролета и профилирование силы предварительного напряжения. Пост-напряжение позволяет широкую эластичность в конструктивных параметрах, а также это часто используется на стройплощадке для подсоединения и предварительного напряжения меньших элементов, изготовленных заранее на заводе для производства больших или длинных спиновых структур.

ПОСТ-НАПРЯЖЕНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОГО БЕТОНА.

Стальная арматура подвергается давлению после того, как бетон был размещен и достиг значительной плотности на стройплощадке.

Порядок построения для пост-напряжения также отличается от порядка, используемого для предварительного напряжения. Во-первых, как показано на рисунке 2-8, формы воздвигаются и ненагруженная пост-напряженная арматура помещается в формы в соответствующем положении. Соединенная арматурная сталь помещается также в соответствующее положение, и вся сталь надежно скрепляется в положении, указанном инженером-строителем. На данном этапе, арматурный кабель уже покрыт полиэтиленом и полностью упакован в высокопрочную полиэтиленовую обшивку.

РИСУНОК 2-8. Связанная и распределенная арматура на настиле.

Далее бетон помещают в формы вокруг арматуры и оставляют его застывать до нужной прочности (например, бетон положили в пятницу, а поддали давлению в понедельник). (рисунок 2-9).

РИСУНОК 2-9. Размещение бетона

После того, как бетон затвердел, напрягаемая арматура, которая отделена от бетона посредством полиэтиленовой обшивки, поддается давлению гидравлическим зажимом, который направляет давление непосредственно на арматурный анкер, встроенный в затвердевший бетон (см. рисунок 2-10). Сила в стальной арматуре затем постепенно переходит к бетону через крепежные (анкерные) приспособления на конце структурного элемента.

РИСУНОК 2-10. Подача напряжения на арматуру.

Некоторые привилегии пост-напряженного предварительно напряженного бетона:

- Эффективное и рациональное применение материалов повышенной прочности;

- тонкие, маленькие элементы, которые обуславливают большую аккуратность и привлекательность структуры

- уменьшение высоты здания (экономия на внешней отделке и других услугах/материалах)

- уменьшение веса здания или элементов здания приводят к снижению стоимости фундамента

- уменьшение колон и стен, таким образом, экономия материалов

- меньший вес позволяет уменьшить сейсмическое воздействие

- длинный экономный пролет

- улучшение контроля за отклонением

- уменьшение возможности образования трещин

- водонепроницаемая конструкция

- уменьшение затрат на обслуживание объекта

- уменьшение затрат во время всего срока службы

Пост-напряженный предварительно напряженный бетон имеет следующие привилегии перед предварительно напряженным бетоном:

- структурная целостность элементов

- пошаговое напряжение

- подача давления по областям

- уменьшение потерь от предварительного напряжения

- присоединение заводских элементов по частям (по областям)

- возможность возведения конструкции на территориях с ограниченным пространством

- использование местного труда и материалов.

Теория

Существует в основном два вида каркасных бетонных структур:

железобетонная плита, армированная в одном направлении или опертая на балку, поддерживаемую колонами/стенами.
железобетонная плита, армированная в двух направлениях с или без надкапительной плиты, поддерживаемой колонами/стенами.

Элементы или компоненты этой структуры, то есть плиты/балки/брусья/колоны/стены поддерживают нагрузку, подаваемую на них, или при этом они получают напряжение при поперечной силе, растяжении или сжатии.

Бетон в этих элементах эффективно выдерживает сжимающее напряжение в то время, как пост-напряженная арматура и арматурные профили эффективно выдерживают растягивающее напряжение (см. рисунок 2-2). Таким образом, использование этих двух материалов вместе позволяет создать экономичные и безопасные структуры, которые являются конкурентоспособными с другими видами материалов.

Предварительное напряжение для выравнивания нагрузки.

Следуя одной из важных концепций, необходимо рассматривать предварительное напряжение как попытку выровнять (сбалансировать) нагрузку на элементы (см. рисунок 2-11). Элементы, такие как балки и плиты, поддерживая свой собственный вес или поддерживая свой собственный вес и равномерную нагрузку (w применимый), наклоняют или прогибают вниз. Когда арматура размещена в таком элементе в параболической кривой и арматура растянута, они оказывают давление наверх равномерно распределенной нагрузки, (w равновесия) на элемент. Величина растяжения или количество арматуры, необходимой для уравновешивания всей или части силы тяжести на один элемент можно вычислить.

Рисунок 2-11. Концепция силы, применимой для пост-напряженного бетона.

Частичное или полное предварительное напряжение

Когда элемент спроектирован таким образом, что под рабочей нагрузкой не возникает растягивающее напряжение в элементе, такой бетон называется полностью предварительно напряженным. Теоретически такому элементу понадобится существенное количество предварительно напряженной стали. С другой стороны, если растягивающее напряжение позволительно в элементе под рабочей нагрузкой, в этом случае такой бетон называется частично предварительно напряженным (этот термин иногда используется при описании процесса применения определенного процента окончательной силы на каркас ранее, чем за 72 часа). Для частичного предварительного напряжения может использоваться дополнительный мягкий стальной профиль, чтобы регулировать появление трещин под давлением. В целях экономии частичное предварительное напряжение – самый распространенный вид предварительного напряжения, применяемый к структурам. В таком подходе используется предварительно напряженная сталь, чтобы возместить собственную массу большинства элементов и других устойчивых постоянных нагрузок. Время от времени также включается небольшая часть подвижной (рабочей) нагрузки. Давление, производимое остатками подвижной нагрузки, встречает сопротивление со стороны соединения напряженной и ненапряженной стали, которое встречается в экономных конструкциях. Скрепленная стальная арматура обеспечивает контроль ширины трещин и их распределение в случае, если вторичное действие или перегрузка спровоцирует появление трещин в элементе.

Сплошной элемент

Рисунок 2-12 и 2-14 изображают сплошной элемент из 4-х пролетов и 5-ти опор.

Рисунок 2-12 показывает зоны давления и сжатия, которые образуются в бетоне элемента под воздействием внешней равномерной нагрузки. (w применимая).

С – зона сжатия Т – зона давления

Рисунок 2-12. Зоны сжатия и давления под воздействием внешней равномерной нагрузки (w применимая).

Рисунок 2-13 показывает арматуру, помещенную в элементе в параболическом профиле. При давлении арматура будет внутри использовать балансирующую равномерную нагрузку (w балансирующая) в направлении вверх-вниз, показанном стрелочками вдоль частей арматуры между точками перегиба, то есть между точками перемены давления в продоьной кривизне арматуры.

Рисунок 2-13. Балансирующая равномерная нагрузка, применимая изнутри (w балансирующая).

Рисунок 2-14 изображает зона сжатия и давления, производимые балансирующей равномерной нагрузкой, применимой изнутри.

С – зона сжатия Т – зона давления

Рисунок 2-14. Зоны сжатия и давления под воздействием внутренней равномерной нагрузки (w балансирующая).

Сравнивая рисунки 2-12 и 2-14, мы видим, что подъемный компонент предварительного напряжения образует 2 зоны давления противоположные тем, которые производятся внешней нагрузкой, таким образом, аннулирование или уменьшение давления приводит к тому, что окончательное давление, производимое внешней нагрузкой, приобретает значения в рамках допустимых пределов.

В случае, если длины пролета значительно отличаются и/или отличается величина нагрузки, то можно применить несколько различных расчетных параметров. Либо уменьшить обшивку, сохраняя при этом одинаковое предварительное напряжение (давление) или же сохранить всю обшивку, но уменьшить силу предварительного напряжения, этим можно достичь желаемого выравнивания нагрузки.

Как Вы можете заметить по этим рисункам, очень важным моментом является правильное расположение арматуры в профилях, чтобы достичь соответствующий плану критерий.

Консольная балка

Консольная балка строительного элемента является критичной, так как ее проект зависит от ее длины, применимой нагрузки и влияния на примыкающий промежуточный пролет. На этапе проектировки критический баланс достигается между консольной балкой и ее анкерным пролетом, следовательно, арматурный профиль консольной балки должен быть под постоянным контролем.

Initial N.A. (neutral axis of concrete) – начальная нейтральная ось бетона

эффективный центр анкеров, расположенных над нейтральной осью бетона (слишком большая подъемная сила на

консольную балку от арматуры).

анкеры, расположенные ниже нейтральной оси (слишком маленькая подъемная сила на

консольную балку от арматуры).

арматурный профиль на опоре всегда должен быть над нейтральной осью.

РИСУНОК 2-15. Воздействие арматурного профиля на свойства консольной балки

Производство арматуры

В данном руководстве говорится и рекомендуется, чтобы изготовительный процесс раздельной арматуры отвечал требованиям «Спецификации Раздельной кабельной Арматуры» института Пост-напряжения (пост-давления), опубликованной в июле 1993 года.

Первый шагом в производственном процессе является нанесение покрытия на кабель (рисунок 3-1). Это выполняется методом сжатия пластмассы.

Рисунок 3-1. Обшитый и покрытый кабель

Неизолированный кабель поставляется производителем кабеля в стандартной упаковке (диаметром ½ дюйма (12,7 мм) диаметр кабеля представляет собой приблизительно 12, 000 фунтов (3660 м). см. рисунок 3-2.

Рисунок 3-2. Катушка неизолированного кабеля.

Рисунок 3-3. процесс сжатия

Неизолированный кабель покрывается П/Т покрытием, а затем сверху покрывается пластиковой обшивкой (рисунок 3-3). Процесс сжатия пластмассы начинается с пропускания неизолированного кабеля через аппликатор П/Т покрытия, который равномерно наносит определенное количество П/Т покрытия. Во время процесса нанесения покрытия, крестообразная головка контролирует и регулирует нанесение правильной толщины расплавленной пластмассы. Последним шагом процесса является помещение кабеля в желоб с водой для охлаждения перед тем, как накручивать кабель на катушку.

Армированный кабель (рисунок 3-4) затем перемещают на линию резки, где его разрезают на необходимые отрезки и отмечают цветом либо к нему крепят ярлычки для более надежной идентификации. После разрезания армированного кабеля на необходимые отрезки, его затем перемещают на место, где к пучкам арматуры крепится специальное наконечное закрепление.

Рисунок 3-4. Катушка арматурного кабеля.

Рисунок 3-5. Хранение изготовленных и смотанных арматур.

Необходимо следить за тем, чтобы прикрепленные закрепления были установлены в соответствии с системными нормами производства. Мотки изготовленной арматуры затем соединяются вместе с помощью стальной ленты с защитным материалом между мотками и связывая эти мотки таким образом, чтобы обшивочный материал не был поврежден (рисунок 3-5). Все мотки должны быть четко обозначены рабочими названиями, литьем, основой и т.д. Также на мотке дожжен быть информационный лист (см. приложение 15.5.), в котором описана информация по погрузке, способе эксплуатации и других инструкций по обслуживанию. Затем мотки арматуры погружаются на погрузочные машины и везутся к стройплощадке (рисунок 3-6). Уже после доставки, ответственность за хранение, эксплуатацию и размещение изготовленной арматуры немеет генеральный подрядчик или/и монтажник (см. главу 5).

Рисунок 3-6. Погрузка мотков арматуры на грузовики.

shikardos.ru