Предварительно напряженные железобетонные изделия
Конструкции из предварительно напряженного сборного железобетона пользуются заслуженной популярностью в индустрии современного строительства. Благодаря набору высоких качественных характеристик изделий, ныне существует потенциал для решения сложных архитектурных задач, позволяя расширять функциональность зданий и сооружений. С появлением высокопрочных бетонов и сталей в значительной мере увеличились возможности в области строительства крупных объектов с большими пролетами, этажами и высокими нагрузками.
Определение и назначение
Предварительно напряженные железобетонные изделия представляют собой унифицированные модули конструкций, на этапе изготовления которых бетон обретает начальную напряженность сжатия. Она формируется посредством создания предварительного напряжения в высокопрочной рабочей арматуре и обжатия с ее помощью рабочих участков, которым в процессе эксплуатации предстоит испытывать нагрузки на изгиб и растяжение.
При армировании обычных железобетонных изделий находят применение стержни, сетки или металлическая арматура. Для того чтобы бетон обладал высокой прочностью не только на сжатие, но и на растяжение, его подвергают стандартному и предварительно напряженному армированию. Строительные железобетонные изделия с предварительным напряжением конструкций имеют показатель прочности в 5-6 раз выше, чем у изделий без напряжения. Как правило, такие блоки, плиты, лотки, опоры и прочие элементы отличаются высоким показателем трещиностойкости, от которой зависит прочность и долговечность зданий и сооружений. При растрескивании бетон подвергается деформации, проседанию и коррозионным процессам вследствие попадания внутрь изделий влаги, что приводит к потере прочности разрушению любой строительной конструкции. Технология предварительного напряжения позволяет избежать негативных факторов.
Технология изготовления ЖБИ с предварительным напряжением арматуры
В настоящее время при изготовлении железобетонных изделий с предварительным напряжением находят применение два способа:
- метод натяжения на бетон преимущественно задействуется в условиях производства на заводах-изготовителях ЖБИ. В ходе технологического процесса в формах для заливки производится установка арматуры. При этом один край стального стержня прочно фиксируется, а при помощи другого стальному пруту придают необходимое напряжение. После достижения заданной величины производится фиксация и бетонирование форм. Стальная арматура освобождается от упоров по достижению раствором передаточной прочности, которой достаточно для восприятия усилия сформированного натяжения. Чтобы железобетонные изделия имели максимальную прочность, в процессе из изготовления применяют высокопрочные бетоны и периодический профиль, обеспечивающий максимальную величину сцепления стального каркаса с раствором.
- техника натяжения на бетон имеет место в тех случаях, когда применение упоров является невозможным. Примером тому могут служить возведение зданий на стройплощадке с большими пролетами, укрупнительная сборка отдельных составных конструкций и т. д. По данной технологии изначально производится слабоармированный элемент, в конструкции которого предусматриваются для установки арматуры специальные пазы и каналы. После того как бетон наберет передаточную прочность, с помощью домкратов осуществляется воздействие на каркас с торцов железобетонного изделия. Для того чтобы защитить от пагубного коррозионного воздействия арматуру, пазы подлежат заполнению цементным строительным раствором. В случае натяжения арматуры на бетон чаще всего задействуют, так называемую, прядевую или пучковую арматуру или канаты из проволоки высокой прочности. Для натяжения арматуры также могут использоваться несколько технологических приемов, а именно: физико-химический, электротермический, механический и электромеханический способы. При использовании механического воздействия на арматуре создается усилие за счет использования гидравлических домкратов, с помощью которых можно довольно точно выставить необходимую силу натяжения. По достижению заданного значения арматура крепится и домкрат снимается.
Для того чтобы защитить от пагубного коррозионного воздействия арматуру, пазы подлежат заполнению цементным строительным раствором. В случае натяжения арматуры на бетон чаще всего задействуют, так называемую, прядевую или пучковую арматуру или канаты из проволоки высокой прочности. Для натяжения арматуры также могут использоваться несколько технологических приемов, а именно: физико-химический, электротермический, механический и электромеханический способы. При использовании механического воздействия на арматуре создается усилие за счет использования гидравлических домкратов, с помощью которых можно довольно точно выставить необходимую силу натяжения. По достижению заданного значения арматура крепится и домкрат снимается.
Техника электротермического воздействия широко используется при производстве ЖБИ с предварительным напряжением, которое достигается за счет свойства стали расширяться пари повышении температуры. Для нагревания через арматурные стержни пропускают электрический ток, после чего стержни достигшие температуры 300-400 ºС отключаются и крепятся в специальных упорах.
Электромеханическая техника производства сочетает в себе воздействие механических усилий и электронагреве одновременно. Способ физико-химического натяжения применим при изготовлении самонапрягающихся изделий, где усилие достигается за сет свойств расширения твердеющего раствора, полученого с использованием напрягающего цемента.
Классификация
В настоящее время предварительно напряженные железобетонные изделия по особенностям конструктивного исполнения разделяются на следующие категории:
- сборные элементы, для производства которых используются легкие, мелкозернистые, а также тяжелые бетоны с классом не менее чем В15-В30 в зависимости от класса и вида применяемых арматурных стержней, их сечения и наличия анкеров. За счет использования высокопрочных бетонных растворов повышается эффективность, за счет которой снижается объем используемого материала и уменьшается масса самого блока. При этом появляется возможность сократить расход стали. Как следствие, эти факторы приводят к сокращению материалоемкости и стоимости изделий;
- монолитные ЖБИ, для изготовления которых подходит бетон с меньшими показателями прочности. Как правило, в качестве раствора задействуют бетоны класса В15-В30;
Как следствие, эти факторы приводят к сокращению материалоемкости и стоимости изделий;- сборно-монолитные строительные элементы. С применением бетонов высокой прочности в настоящее время изготавливаются предварительно напряженные плиты, балки, бруски и прочие виды конструкций.
Помимо этого ЖБИ, выполненные с предварительным напряжением могут представлять собой элементы с одно-, двух-, а также трехосевым напряжением, для которых характерны следующие параметры:
- в железобетонных элементах с одноосным напряжением силы предварительного напряжения воздействуют исключительно на продольно расположенные арматурные стержни. Следовательно, данный вид растяжения является актуальным для строительных конструкций, которые в ходе эксплуатации подвергаются осевому растяжению, что свойственно балочным и плитным видам изделий;
- напряжение по двум осям используют при изготовлении железобетонных изделий, которые при работе несут нагрузку в двух направлениях. К данной категории относятся подкрановые балки, напорные трубы, плиты с контурным опиранием, пролеты мостовых конструкций и т. д. Для таких ЖБИ производится предварительное напряжение арматуры, имеющей как поперечное, так и продольное направление. Допускается изготовление строительных конструкций с использованием продольно напрягаемой арматуры, которая размещается внутри изделия по ломанной или кривой линии;
- конструкции с трехосным напряжением являются востребованными для сложных и ответственных зданий и сооружений с различными векторами воздействующих нагрузок. К таким объектам относятся высотные сооружения, производственные цеха, станины оборудования, корпуса гидросооружений, реакторов и т. д.
К данной категории относятся подкрановые балки, напорные трубы, плиты с контурным опиранием, пролеты мостовых конструкций и т. д. Для таких ЖБИ производится предварительное напряжение арматуры, имеющей как поперечное, так и продольное направление. Допускается изготовление строительных конструкций с использованием продольно напрягаемой арматуры, которая размещается внутри изделия по ломанной или кривой линии;Достоинства преднапряженных ЖБИ
Железобетонные изделия, выполненные на основе предварительно напряженных конструкций, пользуются высоким спросом и являются наиболее перспективными для строительства целого ряда объектов, благодаря наличию преимуществ, среди которых:
- повышенная прочность изделий по сравнению со стандартным армированием, которая открывает широкий потенциал для строительства сложных архитектурных сооружений;
- способность изделий работать без разрушений на изгиб и растяжение, благодаря которой появляется возможность для строительства объектов с повышенной длиной пролетов;
- различные варианты изготовления позволяют не только упрочнить конструкцию строительных элементов, но и облегчить ее, сократив стоимость ЖБИ;
- строительные изделия с предварительным напряжением имеют высокую трещиностойкость, которая в конечном счет отражается на высокой долговечности зданий и сооружений, их надежности в целом;
- железобетонные изделия, исходя из свойств бетона, являются химически нейтральными, что исключает такие нежелательные процессы как гниение и коррозия, которые могут повлиять на прочность элементов и вывести из строя стальную арматуру;
- современный рынок железобетонных изделий, выполненных с предварительным напряжением, имеет богатую номенклатуру и отличается разнообразием конструкций, которые могут использоваться для типового гражданского и промышленного строительства. Высокий ассортимент видов ЖБИ с различными габаритами и функциями упрощает процесс строительства, позволяя снизить затраты на возведение и проектирование объектов;
- железобетонные изделия обладают высокой степенью устойчивости к воздействию внешней среды, влаге, перепадами температур;
- предварительное напряжение повышает показатель призменной прочности, благодаря которой появляется возможность для демпфирования нагрузок на бетон, возникающих вследствие возникновения статических и динамических нагрузок в процессе эксплуатации;
- наличие изделий с одно-, двух- и трехосевым напряжением, которые могут быть задействованы при решении архитектурных задач различной сложности;
- использование ЖБИ с предварительным напряжением позволяет повысить сейсмическую устойчивость возводимых на их основе зданий и сооружений.
Высокий ассортимент видов ЖБИ с различными габаритами и функциями упрощает процесс строительства, позволяя снизить затраты на возведение и проектирование объектов;Сфера практического использования изделий с предварительным напряжением
В настоящее время предварительное натяжение арматуры находит активное применение в элементах и строительных конструкциях, которые при эксплуатации испытывают растягивающие, а также изгибающие нагрузки.
К таким объектам относятся крупные строения с большими пролетами, а именно: высотные здания, мостовые конструкции, промышленные сооружения, функционирующие с высоким значением эксцентриситета. Помимо этого с использованием преднапряженных ЖБИ осуществляют строительство силосов и резервуаров, напорных труб и гидравлических сооружений, отдельных элементов ответственных конструкций в виде ферм, перекрытий, ригелей, колонн и пролетов, опор линий электропередач и т. д.
О предварительно напряженном железобетоне
Категория: Арматурные работы
Железобетонные конструкции, применяемые в современном строительстве, отличаются некоторыми недостатками. Одним из них является большой собственный вес железобетона, равный 2500 кг/м3 (в том числе 100 кг/м3 составляет в среднем арматура). Особенно серьезно это отражается на горизонтальных конструкциях, работающих на изгиб, — плитах, балках, ригелях и др. Под действием нагрузки здесь появляется напряжение на растяжение. Поэтому в растянутой зоне сечения железобетонной конструкции приходится размещать большое количество арматуры, что увеличивает площадь сечения и вес конструкции.
Другим недостатком железобетонных конструкций является неполное использование свойств арматурной стали, в частности ее прочности на растяжение. При полном использовании прочности арматурных стержней бетон дает трещины в зоне растяжения конструкций, хотя напряжение в арматуре не превышает предела текучести. Это недопустимо при эксплуатации сооружений.
Упомянутые недостатки в значительной степени устраняются в предварительно напряженных железобетонных конструкциях.
Сущность предварительного напряжения (рис. 1) заключается в следующем. Рабочую арматуру конструкции перед бетонированием натягивают и в натянутом состоянии производят бетонирование. После того как бетон схватится, затвердеет и приобретет необходимую прочность, натягивающее усилие снимают. При этом арматурная сталь стремится опять сж‘аться (сократиться по длине) и часть сжимающих усилий передает окружающему бетону.
Таким образом, бетон в изготовленной предварительно напряженной конструкции еще до установки ее в сооружение и передачи на нее различных эксплуатационных нагрузок уже подвергнут напряжению на сжатие, или, как говорят, в конструкции искусственно создано внутреннее напряженное состояние, характеризующееся сжатием бетона и растяжением арматуры.
Прежде чем бетон в предварительно напряженной конструкции, воспринимая расчетную (эксплуатационную) нагрузку, начнет работать на растяжение, в нем должно быть сначала погашено предварительно созданное сжатие.
Наличие предварительного напряжения позволяет увеличивать нагрузку на конструкцию по сравнению с конструкцией, армированной обычным способом, или при прежней величине нагрузки уменьшать размеры конструкции, т. е. экономить бетон и сталь.
Впервые идея предварительного напряжения (обжатия) элементов, работающих на растяжение, была предложена в 1861 г. русским ученым, академиком А. В. Гадолиным для стволов пушек.
Преимущества предварительно напряженных железобетонных конструкций перед обычными заключаются в следующем.
1. Способность бетона хорошо работать на сжатие полностью используется во всем сечении. Это позволяет уменьшить сечения, а следовательно, объем и вес предварительно напряженных элементов на 20—30% и сократить расход материалов, в частности цемента.
2. Благодаря лучшему использованию свойств арматурной стали в предварительно напряженных конструкциях по сравнению с обычными сокращается расход арматуры. Экономия арматуры, особенно эффективная и нужная при применении сталей с высоким пределом прочности, достигает 40%.
3. Конструкции с предварительно напряженной арматурой (напряженно-армированные) отличаются высокой трещиностойкостью, что предохраняет арматуру от ржавления. Это имеет большое значение для сооружений, находящихся под постоянным давлением воды или каких-либо других жидкостей и газа (трубы, плотины, резервуары и т. п.).
4. Вследствие уменьшения объема и веса напряженно-армированных железобетонных элементов облегчается применение сборных конструкций.
Примерами наиболее распространенных сборных предварительно напряженных конструкций являются плиты для покрытий промышленных зданий, подкрановые балки, кровельные балки и др.
Использование предварительного напряжения эффективно не только в сборных, но и в монолитных и в сборно-монолитных железобетонных конструкциях.
Сборно-монолитные конструкции состоят из сборных предварительно напряженных элементов, воспринимающих усилия совместно с бетоном и арматурой, дополнительно укладываемыми после установки сборных элементов в проектное положение.
При возведении сборно-монолитных конструкций отдельные сборные элементы соединяют таким образом, что в дальнейшем при эксплуатации они работают как одно целое. Это делают следующим образом.
При изготовлении сборных элементов будущей сборно-монолитной конструкции у них оставляют выпуски арматуры. Во время монтажа этих элементов в швы между ними укладывают и приваривают к выпускам дополнительные арматурные стержни так, чтобы арматура соседних элементов составляла одно целое. Затем армированные швы (или стыки) заполняют бетоном, или, как говорят, замоноличивают. После затвердения бетона в стыках и швах получается конструкция, называемая сборно-монолитной.
Этот метод часто используют в конструкциях многоэтажных зданий (рис. 1) и в пространственных конструкциях с криволинейными очертаниями — сводах и куполах.
Рис. 1. Стык арматуры сборных прогонов и плит многоэтажного промышленного здания с закладкой в колонны трехрядных арматурных коротышей: 1 — стык коротыша с выпусками арматуры прогонов, 2 — арматурный коротыш, 3 —арматура, закладываемая в швы между сборными плитами
Примером уникального монолитного железобетонного сооружения, впервые в мировой практике осуществленного советскими строителями, является Останкинская телевизионная башня (рис. 2, а) в Москве.
Общая высота башни 525 м. Нижний ярус до отметки 17,5 м представляет собой десять отдельных железобетонных опор. Выше этой отметки до отметки 63 м отдельные опоры объединены в железобетонный конус со сплошной стенкой. От отметки 63 до отметки 385 поднимается железобетонный ствол башни диаметром соответственно 18 и 8,2 м со стенками толщиной от 40 до 35 см (рис. 2, б). Стенки ствола армированы двойной сеткой из стали 35ГС периодического профиля с интенсивностью армирования до 230 кг/м3.
Между армированными сетками устанавливают специальные рамки (рис.
2, в). Взаимное положение металлических щитов внутренней и наружной опалубки и арматурных сеток, а следовательно, толщина защитного сдоя бетона фиксировались болтами 9 с надетыми на них пластмассовыми трубками (рис. 2, в).
Рис. 2. Останкинская телевизионная башня в Москве: а — общий вид, б — разрез ствола башни, в — деталь установки опалубки и арматуры в стенке ствола башии; г — опоры, 1 — конусная часть башни, 3 — железобетонный ствол, 4 — служебные помещения, 5 — ресторан, 6 — стальная антенна, 7 — щиты внутренней опалубки, 8 — щиты наружной опалубки, 9 — болт, 10 — арматурные сетки, 11 — рамка, 12 — пластмассовая трубка ствола башни
В качестве напрягаемой арматуры нижней части и ствола башни применены канаты диаметром 38 мм, расположенные в восемь ярусов от фундамента до отметки 385. Длина канатов, проходящих в каналах внутри стенок, колеблется от 154 до 344 м. Натяжение канатов выполнялось с помощью гидродомкратов; усилие натяжения достигало 69 тс. Всего в конструкции башни уложено 1040 т арматурной стали.
Рис. 3. Сечения проволочных арматурных пучков: а — незакрепленных по концам, б — закрепленных по концам, в — многорядных, г — из групп проволок; 1 — напрягаемые проволоки пучка, 2 — вязальная проволока, 3 — спираль, 4 — короткие проволоки, 5 — центральная проволока, 6 — трубка, 7 — раствор, 8 — группа проволок, 9 — дополнительные проволоки
В качестве напрягаемой арматуры для предварительно напряжен ных конструкций целесообразно применять арматурную сталь с более высокими механическими характеристиками; этим достигается наибольшая экономия арматуры, уменьшение сечения и веса конструкции.
Поэтому преднапряженные конструкции армируют, как правило, высокопрочной арматурной сталью и изделиями из нее следующих видов: – горячекатаная сталь периодического профиля класса А-Шв, упрочненная вытяжкой; – горячекатаная сталь периодического профиля классов Ат-V и. Ат-VI, термически упрочненная; – горячекатаная сталь периодического профиля классов А-IV и A-V; – высокопрочная арматурная проволока, гладкая и периодического профиля классов B-II и Вр-П; проволочные пряди; проволочные канаты; пучки (рис.
3) и пакеты из высокопрочной проволоки. Для предварительно напряженных конструкций очень важно обеспечение надежного сцепления поверхности арматуры с окружающим бетоном.
Этим объясняется применение в качестве напрягаемой арматуры прядей и канатов со сложной формой поверхности.
Семипроволочные пряди вырабатывают из проволок диаметром 1,5—5 мм. Многопрядные канаты изготовляют из проволок диаметром 1—3 мм. Пучок состоит из проволок, расположенных по окружности, в количестве от 8 до 48. Для сохранения взаимного расположения проволок внутри пучка через 1—1,5 м устанавливают отрезки проволочных спиралей. В этих же местах снаружи пучок стягивают вязальной проволокой (рис. 3, а, в, г). Пучки, закрепленные по концам (рис. 3, б), состоят из 8—24 проволок. В местах установки коротких проволок 4 по длине пучка остаются щели, через которые середина пучка заполняется раствором. Многорядные пучки из групп проволок диаметром до 8 мм (рис. 3, в) применяют в инженерных сооружениях, например мостах.
Пакет представляет собой группу проволок или прядей, расположенных в несколько рядов по горизонтали и вертикали по правильной геометрической сетке.
Натяжение арматуры при армировании предварительно напряженных конструкций выполняют двумя способами — до или после бетонирования.
Натяжение на формы или упоры. При армировании по этому способу арматурные стержни натягивают перед укладкой бетонной смеси. Усилия натяжения, достигающие по величине иногда нескольких десятков тонн, воспринимаются мощной конструкцией стальной формы, в которой изготовляют изделие, или специальными упорами стенда, поэтому этот способ называют стендовым. Бетонируют конструкцию при натянутой арматуре. Когда после отвердения бетона натяжные приспособления снимают, сжатие бетона достигается за счет сцепления между стремящимися сжаться арматурными стержнями и окружающим их затвердевшим бетоном.
Уменьшение длины при сжатии показано в условном масштабе, гак как на глаз оно бывает незаметно.
При данном способе контроль натяжения (а следовательно, и напряжения) арматуры осуществляется до обжатия бетона.
Натяжение арматуры на бетон. В данном случае усилие натяжения арматуры воспринимается не формой, а затвердевшим бетоном. Этим способом пользуются главным образом для армирования конструкций, собираемых из отдельных блоков. Способ натяжения на бетон позволяет собирать крупноразмерные конструкции (длиной до 30 м и более) у места их установки из отдельных, легко перевозимых частей меньшего размера. Натяжение арматуры контролируют в процессе обжатия бетона. Обжатие можно производить только после накопления затвердевшим бетоном прочности, достаточной для восприятия усилий, создаваемых натяжными устройствами.
Применяют различные способы натяжения арматуры: механический — с помощью специальных домкратов; электротермический, при котором используют свойство стального прутка удлиняться при нагревании, и электротермомеха- нический, представляющий собой сочетание двух первых.
Различают способы укладки напрягаемой арматуры: линейный, при котором укладывают отдельные стержни, проволочные пучки или пакеты точно отмеренной длины, и способ непрерывной укладки (навивки) арматуры прямо из бухты на штыри вращающегося поддона или с помощью перемещающейся навивочной машины.
Арматурные работы — О предварительно напряженном железобетоне
Что такое предварительно напряженный бетон? Как это работает?
- Mithun Ray
Предварительно напряженный бетон — это форма бетона, в которой начальное сжатие придается бетону перед приложением внешней нагрузки, так что напряжение от внешних нагрузок нейтрализуется желаемым образом во время эксплуатации. период. Это начальное сжатие создается высокопрочной стальной проволокой или сплавами (называемыми «сухожилиями»), расположенными в бетонной секции.
Зачем нужен предварительно напряженный бетон?
Теперь вопрос, зачем нам эта сложность?
Итак, прежде чем начать, давайте вернемся к основам. Мы знаем, что бетон хорош на сжатие, но очень слаб на растяжение. И так мы видим после внешнего нагружения в нижней части бетона образовалась зона растяжения.
Итак, он пытается быть удлиненным, и знаете что? Он трескается. Вот почему мы добавляем несколько стальных стержней в нижней части, чтобы она могла выдерживать большую часть напряжения и предохраняла бетон от растрескивания. Это наша традиционная структура RC. А как насчет некоторых мегаструктур с большими пролетами балок? Подумайте об эстакаде или знаменитом мосту Gateway Bridge в Австралии, мосту Incheon в Южной Корее или ядерном реакторе Ringhals в Швеции, где внешняя нагрузка очень высока.
Как и в случае с традиционной железобетонной конструкцией, для этих больших пролетов балок мы должны предусмотреть большую глубину, которая часто слишком велика, так как для моста через реку будет недостаточно места под мостом для прохода судов. Это. А вот и новая концепция — Предварительно напряженный бетон. Концепция предварительно напряженного бетона не так сложна. На самом деле, практика предварительного напряжения очень старая в нашей повседневной жизни. Представьте себе бочку из деревянных клепок и металлических полос.
Тунг-Йен Лин, профессор гражданского строительства Калифорнийского университета, объяснил это во вводной главе своей книги «Проектирование предварительно напряженных железобетонных конструкций»9.0012
Основной принцип предварительного напряжения применялся в строительстве, возможно, несколько столетий назад, когда веревки или металлические ленты обматывались вокруг деревянных балок, образуя бочку (см. рис. 1). Когда ленты были натянуты, они находились под предварительным растягивающим напряжением, которое, в свою очередь, создавало сжимающее предварительное напряжение между планками и позволяло им противостоять кольцевому напряжению, создаваемому внутренним давлением жидкости. Другими словами, полосы и клепки были предварительно напряжены до того, как они подверглись каким-либо эксплуатационным нагрузкам.
Таким образом, в предварительно напряженном бетоне начальное сжатие должно быть уравновешено будущей нагрузкой, которая создаст растяжение.
Как работает предварительно напряженный бетон?
[Источник изображения: Википедия] Итак, у меня есть наша концепция.
Мы узнали, почему и когда мы должны использовать предварительно напряженный бетон. Итак, как это работает? В реальной жизни стальные проволоки с высокой прочностью на растяжение вставляются в секцию балки, натягиваются и закрепляются, а затем освобождаются. Теперь стальная арматура хочет набрать свою первоначальную длину, а растягивающие напряжения преобразуются в сжимающие напряжения в бетоне. Теперь после нагрузки на балку действует два вида сил,
- Внутренняя сила предварительного напряжения
- Внешние силы (постоянная нагрузка, динамическая нагрузка и т. д.)
Которые должны противодействовать друг другу. Наблюдая за диаграммой моментов, мы найдем что-то вроде этого
[Источник изображения: ptsindia.net]Предварительно напряженные бетонные материалы
Согласно AASHTO, высокопрочные семипроволочные пряди, высокопрочная стальная проволока или сплавы Марка и тип (как указано проектировщиком) должны использоваться в предварительно напряженном бетоне.
Кроме того, для предварительно напряженного железобетона требуется более прочный бетон, чем для обычного железобетона. Как правило, необходимо использовать бетон с минимальной 28-дневной прочностью в 5000 фунтов на квадратный дюйм. Итак, почему этот высокопрочный бетон? Что ж, если бетон недостаточно прочен, он может треснуть или выйти из строя при напряжении сухожилий. Наряду с высокой прочностью на сжатие обеспечивает более высокое сопротивление растяжению и сдвигу, что желательно для предварительно напряженного бетона.
Кроме того, высокопрочный бетон меньше подвержен усадочным трещинам. Он имеет более высокий модуль упругости и меньшую деформацию ползучести. В результате потери предварительного напряжения невелики.
Материалы для предварительно напряженного бетона [Источник изображения: журнальная статья с сайта www.mdpi.com]Связанные статьи по предварительно напряженному бетону
- Типы предварительно напряженного бетонаПредварительно напряженный бетон.
- Преимущества и недостатки Предварительно напряженный бетон.
- Применение предварительно напряженного бетона
Предварительно напряженный бетон и армированный цементобетон [Сравнительная таблица]
Что такое предварительно напряженный бетон?Предварительно напряженный бетон (PSC) представляет собой смесь бетона и предварительно напряженных высокопрочных арматурных элементов. В PSC внутреннее напряжение было введено в контролируемых условиях перед нагрузкой, чтобы улучшить сопротивление бетона усадке и избежать трещин при растяжении.
Проволока с высокой прочностью на растяжение используется в предварительно напряженном бетоне.
Что такое армированный цементобетон? Армированный цементобетон представляет собой смесь бетона и обычной арматуры из мягкой стали или деформированных стержней, которые могут противостоять различным типам нагрузок, таким как сжимающая, растягивающая и сдвигающая сила.
РКЦ имеет функциональную огнестойкость.
В RCC бетон воспринимает сжимающую нагрузку, а сталь – растягивающую. Сечение бетона со стороны растяжения и стали со стороны сжатия становится неэффективным. Хотя сталь на растянутой стороне воспринимает растягивающие нагрузки, в бетоне появятся небольшие трещины.
Поскольку в PSC применяется предварительное напряжение, и бетон, и сталь будут иметь эффективную несущую способность. Трещины, образовавшиеся из-за напряжения, также будут сведены к минимуму.
Напряжения изготавливают из высокопрочных сталей в виде однопроволочных или многопроволочных прядей.