Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Конструкции зданий

Предварительно напряженные конструкции, их разновидности и преимущества


Предварительно напряженные конструкции, их разновидности и преимущества

Идея предварительно напряженных конструкций вызвана к жизни главным образом стремлением получить конструкции, безопасные в отношении образования трещин.

Причина образования трещин в обычном железобетоне кроется в малой растяжимости бетона. Первые трещины в бетоне появляются уже при удлинении 0,1—0,15 мм/м, тогда как растянутая арматура при эксплуатационной нагрузке получает удлинение в 4—6 раз большее, т. е. при эксплуатационной нагрузке всегда в растянутой зоне бетона имеются волосные трещины (невидимые).

В то же время применение материалов высокой прочности для железобетонных конструкций выгодно, так как стоимость бетона и стали с повышением их марок возрастает медленнее, чем их прочность. Использование высокопрочных материалов и создание конструкций, безопасных в отношении преждевременного образования трещин, стало возможным при условии предварительного обжатия бетона.

Все предварительно напряженные железобетонные конструкции в зависимости от порядка создания этого напряжения разделяются на два основных вида:

1) конструкции, характеризуемые натяжением арматуры на упоры (до бетонирования); реактивная сила от натяжения арматуры первоначально передается на специальные упоры, а после укладки и отвердения бетона натяжные приспособления освобождаются, и арматура, сокращаясь, передает сжимающие усилия на бетон;

2) конструкции, характеризуемые натяжением арматуры на бетон; здесь после отвердения бетона производится при помощи домкрата одновременное растяжение арматуры, уложенной в каналах, и обжатие бетона; такое уравновешенное состояние сохраняется закреплением арматуры по концам элемента особыми анкерными устройствами; путем последующей инъекции цементного раствора в канал элемента достигается сцепление арматуры с бетоном, а также и защита ее от коррозии.

Предварительно напряженные конструкции могут быть сборными, сборно-монолитными и монолитными. Сборно-монолитные конструкции обычно состоят из сборных предварительно напряженных элементов (бруски и доски) и из относительно большого объема бетона, укладываемого в конструкцию‘на месте (в построечных условиях).

Предварительно напряженные конструкции могут быть блочными, составленными из отдельных заранее изготовленных частей; при этом натяжение арматуры используется одновременно как средство для соединения отдельных частей. Применяется несколько методов натяжения арматуры — механический, электротермический и электротермомеханический.

Следует еще сказать о перспективных самонапряженных конструкциях, в которых вся арматура подвергается предварительному растяжению за счет использования энергии особого расширяющегося цемента.

Рис. 1. Схемы предварительно напряженных конструкций
а — с натяжением арматуры на упоры; б — с натяжением арматуры на бетон; 1 — момент натяжения; 2 — готовый элемент; 3 — подготовленный к натяжению элемент; 4 — натяжное приспособление; 5 — упор; 6 — анкерное устройство

Предварительно напряженные железобетонные конструкции характеризуют следующие преимущества перед обычными железобетонными:
1) гарантированная (расчетом) безопасность против преждевременного образования трещин; трещиностойкость предварительно напряженных конструкций — это главнейшее преимущество их перед обычными железобетонными конструкциями;
2) возможность рационального использования высокой прочности стали и бетона и, как следствие, экономия металла (до 40—50%) и облегчение конструкций; уменьшение веса элементов (до 30%) существенно смягчает еще один недостаток обычного железобетона — его большой собственный вес;
3) возможность целесообразного и выгодного применения конструкций больших пролетов, что ведет к расширению области применения железобетона;
4) повышенная жесткость — меньшие прогибы из-за отсутствия волосных трещин и создания в элементах при их изготовлении обратных выгибов; это позволяет выполнять конструкции с меньшей высотой поперечного сечения;
5) большая долговечность конструкций (опять-таки благодаря трещино-стойкости при эксплуатационных нагрузках);
6) более высокий предел выносливости, обусловленный незначительными колебаниями напряжений в растянутой арматуре при многократно повторяющейся нагрузке.
Изготовление предварительно напряженных конструкций требует особой тщательности. Например, некачественное заполнение канала цементным раствором при инъецировании может привести к коррозии арматуры, снижению прочности и долговечности конструкции.





Похожие статьи:
Армокаменные конструкции балок, перемычек и перекрытий

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Конструкции зданий

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум