Напряженный бетон

Определение

Недостатки

Продольное растягивающее усилие приведет к появлению трещин, которые снизят несущую способность.

Для обеспечения прочности на осевое растяжение нужно использовать металлоемкую опалубку. Это увеличивает расход стали.

Для того чтобы обеспечить тепло- и звукопроводность, нужно использовать компенсирующие материалы. Такие конструкции характеризуются более низким порогом огнестойкости.

Области использования конструкций

Железобетонные конструкции применяются для сооружения мостов, которые имеют широкие пролеты. Их рекомендовано использовать для строительства напорных трубопроводов и плотин. С помощью ЖБИ проводится монтаж водонепроницаемых емкостей.

Вывод

Преимущества и недостатки преднапряженного железобетона

Преднапряженный железобетон устанавливается в строительные конструкции уже в напряженном на сжатие состоянии. Он обладает рядом преимуществ:

Среди недостатков натяжения на бетон можно выделить высокую трудоемкость и сложность работ, что обусловлено необходимостью особо тщательных расчетов. Также конструкции из преднапряженного железобетона обладают низкой огнестойкостью.

  • Объекты, реализованные с применением преднапряженного бетона

    Мировой опыт использования технологии преднапряжения

    Телебашня в Торонто

    За рубежом все более широкое применение находят монолитные перекрытия увеличенного пролета с натяжением арматуры на бетон. Только в США таких конструкций ежегодно возводится более 10 млн.куб.м. Значительный объем таких перекрытий сооружается в Канаде.

    Ярким примером строительных возможностей преднапряженного железобетона являются морские платформы для добычи нефти. В мире таких грандиозных сооружений возведено более двух десятков.

    Платформа “Тролл”
    Мост “Нормандия”

    Предварительно напряженные железобетонные конструкции

    Сущность.

    С течением длительного времени потери предварительного напряжения арматуры существенно увеличиваются за счет усадки и ползучести бетона и арматуры, релаксации напряжений арматуры и многих других факторов.

    Установившееся предварительное напряжение растяжения в арматуре, (рис. 15, а, точка 2), будет уравновешиваться напряжением предварительного обжатия бетона (рис. 15, б и в).

    С этими предварительными напряжениями в арматуре и в бетоне железобетонный элемент (см. рис. 15, в) поступает на строительную площадку.

    Рассмотрим принципиальное отличие предварительно напряженных конструкций от конструкций без предварительного напряжения.

    Еще до приложения внешней нагрузки в арматуре предварительно напряженных конструкций действуют значительные предварительные напряжения растяжения (см. рис. 15, а, точка 2), обжимающие бетон элементов (см. рис. 15, б и в).

    Внешняя растягивающая сила N (рис. 15, г) вызывает относительное удлинение предварительно напряженного элемента. Вследствие этого предварительное обжатие бетона погасится.

    С возрастанием внешней нагрузки N будет возрастать е вплоть до величины упругого обжатия бетона.

    Преимущества.

    Недостатки.

    Железобетонным конструкциям с предварительно напряженной арматурой присущи следующие основные недостатки.

    Большая тепло- и звукопроводность железобетона требует усложнения конструкции и дополнительного применения прокладок из тепло- и звукоизолирующих материалов.

    Предварительно напряженные конструкции отличаются недостаточной коррозийной стойкостью.

    Коррозия цементного камня в бетоне может происходить за счет:

    Кавабанга!   Перегородки из газобетонных блоков своими руками

    1) выщелачивания из него извести мягкими водами, обусловливающего образование на поверхности бетона белых подтеков («белая смерть» бетона);

    2) образования растворимых и уносимых водой продуктов, связанных с обменными реакциями при действии на бетон растворов кислот и некоторых солей;

    Основные мероприятия по защите железобетона от коррозии сводятся к следующему:

    – предупреждение образования трещин или ограничение их раскрытия;

    – ограничение степени агрессивности окружающей среды;

    – применение плотных и водонепроницаемых бетонов на специальных сульфатостойких цементах;

    – защита поверхностей разнообразными полимерными материалами, кислотоупорной штукатуркой, керамической облицовкой, оклеечной и обмазочной изоляцией;

    – перерасход арматуры до 10. 20%; увеличение защитного слоя бетона до 25 мм.

    Нефть и ее погоны уменьшают сопротивление бетона растяжению, сжатию и сцепление с арматурой, вследствие чего бетон становится проницаемым для жидкостей.

    Растительные и животные масла и жиры, особенно прогорклые, содержат жирную кислоту, которая омыляет известь бетона и образует разрушающее бетон известковое мыло.

    Сахар, сиропы, патока образуют с известью растворимые соли — сахараты, которые быстро разрушают свежий бетон.

    Вот почему, несмотря на короткую историю развития (

    Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

    Лучшие изречения: При сдаче лабораторной работы, студент делает вид, что все знает; преподаватель делает вид, что верит ему. 9941 – | 7563 – или читать все.

    Что из себя представляет преднапряженное ЖБИ?

    Сжатие и растяжение материала делает его более устойчивым к нагрузкам.

    Процесс производства

    Существует несколько способов натяжения арматуры:

    Производство материала может выполняться по электротермической методике.

    • механический (домкраты винтового или гидравлического типа);
    • электротермический (стального пруток удлиняется до нужных значений с применением электротока;
    • электротермомеханический (комбинация первого и второго метода).

    Инструменты и материалы

    К материалам ЖБИ с преднапряжением применяют требования согласно существующим нормативным документам:

    Армируют ЖБИ конструкции преднапряженного типа следующими материалами:

    • арматура периодического профиля класса А-Шв горячекатаная с вытяжкой в ее холодном состоянии;
    • листовая сталь горячего катания класса Ат-V;
    • арматурные проволочные пряди из свитых проволок.

    Для осуществления процесса необходимо подготовить следующие материалы и инструменты:

    Для такой работы понадобятся монтажные прутки.

    • прутки (монтажные, распределительные);
    • вязальная проволока;
    • инструмент для нарезания прутков;
    • щиты для опалубки при заливки бетонной смесью.

    Преднапряжение и этапы работ

    При данном способе производства подготовленную арматуру нужно растянуть на торцах.

    Арматурное напряжение производится механически, электротермически, комбинированно и физико-химически.

    Преднапряженные железобетонные конструкции

    Материалы для конструкций

    Железобетон — многокомпонентный материал, основными составляющими которого являются бетон и стальная арматура. Параметры их качества определяются особыми требованиями при проектировании к элементам конструкций на месте применения.

    Кавабанга!   Бетонная полусфера или столбик? Несколько вариантов форм на выбор в нашем интернет-магазине

    Бетон

    Арматура

    Что такое предварительно напряженные железобетонные конструкции: преимущества и недостатки

    Преимущества

    Материалы для конструкций

    Железобетон относится к категории многокомпонентных строительных материалов. Он состоит из бетона и стальной арматуры. Во время проектирования железобетона определяются параметры качества материалов в соответствии со стандартами ГОСТ.

    Бетон

    Арматура

    Изготовление железобетонных конструкций проводится с использованием арматурной проволоки:

    Преднапряжение бетона

    Предварительно напряженный бетон изготавливается с натяжением арматуры следующими способами: механическим, электротермическим и электротермомеханическим (комбинированным).

    Преимущества и недостатки преднапряженного железобетона

    Преднапряженный железобетон устанавливается в строительные конструкции уже в напряженном на сжатие состоянии. Он обладает рядом преимуществ:

    Среди недостатков натяжения на бетон можно выделить высокую трудоемкость и сложность работ, что обусловлено необходимостью особо тщательных расчетов. Также конструкции из преднапряженного железобетона обладают низкой огнестойкостью.

    Объекты, реализованные с применением преднапряженного бетона

    Технологии создания преднапряженного бетона

    Выделяют следующие технологии:

    • натяжение на упоры (до укладки в опалубочную систему);
    • натяжение на бетон (после укладки и набора марочной прочности).

    Преимущества и недостатки преднапряженного железобетона

    Преднапряженный железобетон устанавливается в строительные конструкции уже в напряженном на сжатие состоянии. Он обладает рядом преимуществ:

    Среди недостатков натяжения на бетон можно выделить высокую трудоемкость и сложность работ, что обусловлено необходимостью особо тщательных расчетов. Также конструкции из преднапряженного железобетона обладают низкой огнестойкостью.

    Объекты, реализованные с применением преднапряженного бетона

    Процесс производства

    Существует несколько способов натяжения арматуры:

    Производство материала может выполняться по электротермической методике.

    • механический (домкраты винтового или гидравлического типа);
    • электротермический (стального пруток удлиняется до нужных значений с применением электротока;
    • электротермомеханический (комбинация первого и второго метода).

    Инструменты и материалы

    К материалам ЖБИ с преднапряжением применяют требования согласно существующим нормативным документам:

    • ГОСТ 5781–82;
    • СП 52—102—2004.

    Посмотреть «ГОСТ 5781-82» или cкачать в PDF (462.7 KB)

    Армируют ЖБИ конструкции преднапряженного типа следующими материалами:

    • арматура периодического профиля класса А-Шв горячекатаная с вытяжкой в ее холодном состоянии;
    • листовая сталь горячего катания класса Ат-V;
    • арматурные проволочные пряди из свитых проволок.

    Для осуществления процесса необходимо подготовить следующие материалы и инструменты:

    Для такой работы понадобятся монтажные прутки.

    • прутки (монтажные, распределительные);
    • вязальная проволока;
    • инструмент для нарезания прутков;
    • щиты для опалубки при заливки бетонной смесью.

    Преднапряжение и этапы работ

    При данном способе производства подготовленную арматуру нужно растянуть на торцах.

    Арматурное напряжение производится механически, электротермически, комбинированно и физико-химически.

    Схемы работы элементов под нагрузкой

    В качестве арматуры применяют стальные стержни, проволо­ки, прокатные профили, а также стекловолокно, синтетические ма­териалы, деревянные бруски, бамбуковые стволы.

    Кавабанга!   Украшение ландшафта — изготовление изделий для сада и парка из бетона

    Преимущества и недостатки предварительно напряженного железобетона

    Преимущества

    1) высокая прочность на растяжение и трещиностойкость

    Преднапряженный бетон имеет высокий запас прочности на растяжение, и поэтому способен нести большие нагрузки без образования трещин или провалов.

    2) Ниже глубины

    3) Продолжительности

    4) быстрое и надежное строительство

    Недостатки

    1) Большая сложность здания

    2) Увеличение стоимости строительства

    3) необходимость контроля качества и инспекции

    Особенности расчета преднапряженных конструкций

    Статический момент приведенного сечения относительно оси 1-1, проходящей по нижней грани сечения,

    где А — площадь части сечения; уi — расстояние от центра тяжести i-й части сечения до оси 1-1.

    Расстояние от центра тяжести приведенного сечения до оси 1-1

    Момент инерции приведенного сечения относительно оси, проходящей через центр тяжести приведенного сечения где Ii — момент инерции i-й части сечения относительно оси, проходящей через центр тяжести этой части сечения.

    Расстояния до верхней и нижней границы ядра сечения от центра тяжести приведенного сечения составляют:

    Значение eR определяют по формуле

    Расчет по прочности сечений изгибаемых элементов производят из условия

    Допускается напряжение os определять по формуле

    где z — расстояние от центра тяжести арматуры, расположенной в растянутой зоне сечения, до точки приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне элемента; еsp — расстояние от центра тяжести той же арматуры до точки приложения усилия Np.

    Для элементов прямоугольного поперечного сечения при отсутствии (или без учета) сжатой арматуры значение z определяют по формуле

    где xN — высота сжатой зоны, определяемая с учетом влияния усилия предварительного обжатия Np.

    Напряжения. os, определяемые по формулам (93), не должны превышать Rs,ser—osp. В остальном расчет аналогичен расчету элементов с ненапрягаемой арматурой.

    Допускается для элементов прямоугольного сечения высоту сжатой зоны определять по формуле

    Кривизну изгибаемых преднапряженных элементов можно определять по формуле

    Технология преднапряжения монолитного железобетона в России

    «Энерпром» начинает развивать это направление и предлагает ряд оборудования собственной разработки для реализации такой технологии.

    Применение бетона в предварительно напряженном состоянии

    Преднапряженный бетон используется в разных отраслях строительства для сооружения:

    Из материала можно возводить телебашни.

    Необходимые качества

    Наиболее высокую прочность можно получить, используя жесткие и жирные смеси. Для укладки, как правило, применяют вибраторы.

    В начальный период эксплуатации потеря предварительного напряжения выше, чем в более поздний. В целом потеря напряжения может составить около 16%.

  • Ссылка на основную публикацию