Structuri din beton precomprimat - studopediya

Sub structuri din beton precomprimat realiza elemente, produse, în care pre, t. E. În timpul fabricației create în mod artificial, în conformitate cu calculul solicitarea la întindere inițială într-o porțiune sau întreaga armare de lucru și comprimarea parțială sau integrală a betonului.

Compresia în structurile de beton precomprimat cu o valoare predeterminată este realizată armătură pretensionată care tinde să revină la starea inițială după călire întinzătoare (Fig. 14). În acest caz, alunecarea de armare din beton este exclusă prin strânsoarea lor naturală reciprocă, dar cu puțină coeziune naturală - o armătură de ancorare artificială specială în capetele de beton. Inițial armare precomprimarea produs de dispozitive artificiale de tensionare tensiune de întărire după călire scade prin comprimarea elastică relativă a betonului.

Pe perioade lungi de pierdere a armaturii pretensionate a crescut semnificativ din cauza fluaj și contracția betonului și de armare, supape de detensionare și mulți alți factori.

REZUMAT pretensionat structuri de beton ușor de a urmări, de exemplu, prin compararea diagramelor, respectiv elementele tsentralnorastyanutyh cu pretensionarea și armare gratuită a tensiunii (Fig. 15). Fitinguri, încercând să revină la poziția sa inițială, comprimă tensiunea de beton (Figura 15, B).

În această probă (Fig. 15c) este comprimat cu o cantitate de compresiune elastică a betonului (în scopul clarității, să presupunem că pierderea contracție precomprimare întărire și fluaj betonului, armaturii stres fluaj oțel relaxarea nu au fost încă să apară).

tensiune precomprimare constantă în armătura (fig. 15, a, punctul 2) va fi echilibrat de tulpina de comprimare preliminară a betonului (Fig. 15b și c).

Aceste precomprimare și armare din beton armat în elementul de beton (vezi. Fig. 15c) este furnizat pe șantierul de construcție.

Luați în considerare structuri principale diferență precomprimat de la structuri fără precomprimare.

Chiar și înainte de aplicarea sarcinii externe în întărirea structurilor precomprimate sunt solicitări considerabile de întindere preliminară (a se vedea. Fig. 15a, punctul 2), elementele din beton sunt sertizate (vezi. Fig. 15b și c).

Externă forță de tracțiune N (Fig. 15d) determină alungirea elementului pretensionat. În consecință, betonul de reducere preliminară stinge.

Odată cu creșterea sarcinii N externe va crește până la o valoare e de comprimarea elastică a betonului.

Când mărimea forței externe N, forță egală napryazheniyaarmatury anterior (fig. 15 d), există o rambursare plină de compresie preliminară din beton. Cu creșterea în continuare a sarcinii externe în beton va întindere tensiuni, care va crește până la rezistența de proiectare (rezistența la întindere a betonului la întindere) (Fig 15 e), în același mod ca și în elementele din beton (vezi. Fig. 15, și, curba III), fără precomprimare. De îndată ce betonul atinge valoarea limită de alungire, un element pretensionat, ca și în element de beton armat fără precomprimare, apare o fisură.

Prin urmare, fractura structurilor precomprimate de 2 ... 3 ori tenacitatea la rupere a construcțiilor din beton armat fara precomprimare. Acest lucru se datorează faptului că betonul preliminar de compresie de armare, depășește în mod semnificativ tensiunea de beton limită de deformare. Punctul 9 descrie formarea de fisuri în structurile de beton, și punctul 11 ​​- în structuri precomprimate.

Cu cât tensiunea armăturii și comprimarea betonului mai puternic, porțiunea inferioară 12 13, în care formarea și fisura de deschidere. Atunci când coincidența punctelor 12 și 13 ale fisurii în elementul precomprimat nu este formată până când diferența de supapă. beton armat la tracțiune betonarea poate fi deformat, împreună cu supapa numai în zona 0. 9 (a se vedea. Fig. 15a), iar în secțiunea 9. 13 în ea și în continuare formarea unor noi fisuri și divulgare vechi.

structurilor precomprimate de durabilitate nu depinde de armare prealabilă a valorilor de tensiune. De aceea, toate puterea structurilor precomprimat nu sunt diferite de calcul al rezistenței structurilor din beton armat fără precomprimare.

Toate cablurile de mai sus la concluzia că natura structurilor precomprimat este aceeași cu cea a structurilor din beton armat fără precomprimare. Crearea unei tensiuni preîntinderea în armare și la compresiune a betonului la sarcini de exploatare aplicarea a avut nici un efect semnificativ asupra proprietăților fizice și mecanice de bază ale betonului.

structurilor precomprimate reprezintă forma generală a structurilor din beton armat și beton fără precomprimare sunt doar cazul lor particular. Trebuie avut în vedere faptul că precomprimarea betonului crește în mod semnificativ fractură secțiuni înclinate și de frontieră perearmirovaniya și în mod semnificativ poate reduce rezistența secțiunii comprimată a zonei.

Beneficii.

Desenele precomprimat este posibilitatea de a folosi tije de armare extrem de economice o rezistență mărită și întărire rezistență ridicată sârmă, permițând o medie de 50%, cu deficit de reducere a consumului de oțel în construcții. Zona de compresie din beton pre-stretch separă substanțial timpul formării de fisuri în zonele întinse ale elementelor limitează lățimea deschiderii lor și crește rigiditatea elementelor, practic, fără a afecta puterea lor.

structurilor precomprimate sunt adesea rentabile pentru clădiri cu astfel de deschideri, sarcini și condițiile de funcționare în care utilizarea structurilor din beton armat, fără tensiune prealabilă este tehnic imposibilă sau provoacă o depășire excesivă a betonului și a oțelului pentru a oferi rigiditate și rulment capacitatea necesară a structurii. Aplicarea prestress permite efectuarea mai eficient rosturile de elemente de construcție prefabricate, comprimarea acestora pretensionate de armare. Acest lucru reduce semnificativ consumul suplimentar al metalului în articulații sau elimină complet necesitatea aplicării sale.

Precomprimare permite să extindă utilizarea structurilor modulare prefabricate monolitice ale fluxului compozit, în care betonul de înaltă rezistență este folosită numai în elemente precomprimate prefabricate, ca principal sau o parte semnificativă a construcției este realizată din beton grele sau ușoare nu este supus pre-stres.

Precomprimate, care crește rezistența la construcțiile de cracare crește rezistența lor la impactul în timpul operației de încărcare repetată în mod repetat. Acest lucru se datorează unei scăderi a căderii de tensiune în armătură și beton cauzată de modificarea valorii sarcinii externe. structurilor precomprimate proiectate în mod corect sunt sigure de a utiliza, deoarece acestea arată la distrugerea deformatiilor mari, de avertizare cu privire la starea periculoasă a structurilor.

Cu tot mai mare interes seismice de armare structurilor precomprimate în multe cazuri a crescut (în special atunci când T-secțiuni cu raft în zona comprimată și betoanele ușoare). Acest lucru se datorează faptului că aplicarea mai puternică, materiale mai ușoare sectioante structurilor precomprimate, în cele mai multe cazuri sunt mai mici în comparație cu construcțiile din beton, fără pretensionarea aceeași capacitate de încărcare, și, prin urmare, mai flexibile și mai ușoare. Îmbunătățirea rezistenței la cutremur contribuie, de asemenea, la activitatea spațială a clădirilor, în general, obținute prin comprimarea pieselor individuale de armare precomprimat. Cele mai rezistente la cutremure sunt structuri rigide care au un exces semnificativ asupra capacității portante limită a rezistenței la fisurare.

Dezavantaje.

Structura din beton armat cu armatura pretensionata are următoarele dezavantaje principale.

Structura precomprimat caracterizată prin creșterea complexității de proiectare și de fabricație. Ele necesită mai multă grijă în calcularea și construcția, în fabricarea, depozitarea, transportul și asamblarea, deoarece chiar înainte de aplicarea unor sarcini exterioare în secțiunile transversale ale elementelor lor neacceptabile la compresiune sau la întindere pot apărea tensiuni care ar putea duce la o stare de urgență. De exemplu, la capetele structurilor precomprimate, fisuri longitudinale pot apărea atunci când un efort concentrat și aplicarea neuniformă a compresiei, reducand considerabil capacitatea lor portantă. Dacă nu iau în considerare caracteristicile specifice ale precomprimare, condițiile de încărcare a întregii structuri sau părțile sale individuale pot deteriora.

Forțele mari transmise de tendon pe beton de construcție la momentul de tensionere eliberare, poate duce la distrugerea completă a acesteia în procesul de ondulare sau locale deteriorarea derapajelor tendonul ca urmare a încălcării adeziunea sa la beton. Prin urmare, reglementările impun obligatoriu să verifice cu atenție rezistența structurilor precomprimat în faza de comprimare, depozitare, transport și instalare, precum și pentru a efectua cerințele de proiectare specificate. Structura precomprimat necesită complicații și creșterea cofraje metalice, armare de muncă necesar, crește fluxul de metal pentru inserturi și hardware-ul de montare.

Prin aplicarea de înaltă rezistență materiale modele precomprimat în masă este mult mai mică decât masa de construcții din beton, fără precomprimare, cu toate acestea, rămâne deasupra masei de metal și în special a structurilor din lemn. Introducerea pe scară largă a practicii de a construi modele de lumină și beton celular, tracery ferrocement de pereți subțiri modele de spațiu, de rețea și de suspensie poate aduce în mod semnificativ o mulțime de structuri precomprimat la masa de structuri metalice.

căldură mare și conductivitate beton de sunet necesită o complexitate suplimentară a proiectării și utilizarea plăcuțelor termice și materiale fonoizolante.

Consolidarea structurilor precomprimate nu sunt complicate consolidarea structurilor din beton armat, dar mult mai dificil de a consolida oțel și în special a structurilor din lemn. Producția de lucru privind consolidarea structurilor precomprimate este foarte complexă, consumatoare de timp și de cost.

incombustibilitatea constructii precomprimat, dar focul de mai jos rezistența la foc a structurilor din beton, fără precomprimare. Acest lucru se datorează faptului că temperatura critică până la care încălzirea poate asigura precomprimare de mai jos în comparație cu gratuit de armare tensiune. De exemplu, sârmă de înaltă rezistență supuse la prelucrarea la rece (având Prelucrare stropire), pornind de la o temperatură de 200 ° C, apreciabil coborâtă și la 600 ° C este de aproximativ 2/3 din rezistența inițială. fitinguri Rod profil periodic armate cu alungire pierde întărire la temperaturi de peste 400 ° C Astfel, în caz de incendiu ar fi prevăzut rezistența la foc a structurilor precomprimate în cazul în care nu se depășește temperatura critică pentru tipul de armare. Atingerea acestui lucru este posibil numai cu o creștere a stratului protector al betonului.

Standardele permit utilizarea konstruktsiyiztyazhelogo pretensionate și ușor liant de ciment din beton de expunerea periodică sistematică la crescute (temperatura de încălzire nu trebuie să se schimbe mai mult de o dată pe zi, la 30 ° C, și o dată pe săptămână - 100 °) și o staționare la temperaturi de expunere de până la 200 ° S. La temperaturi mai mari, se recomandă să se utilizeze un beton refractar.

Structura precomprimat caracterizată prin rezistență la coroziune insuficientă.

Coroziunea piatra de ciment din beton se poate datora:

1) leșiere din acestea ape moi de var, care determină formarea suprafeței de beton a dungile albe ( „moarte albă“ beton);

2) formarea de produse solubile în apă și antrenate legate de reacțiile metabolice atunci când sunt expuse la acizi din beton și a unor săruri;

3) formarea de săruri cristalizabili în porii și capilarele din elemente din beton, de exemplu prin acțiunea soluțiilor de sulfați, care conduc la elementele de cracare (ciment) bacilului. Toate cele trei tipuri de coroziune piatra de ciment reduce proprietățile de protecție ale betonului în raport cu valva și poate provoca riscul coroziunii armăturilor.

armare coroziune poate vozninut datorită conținutului insuficient de ciment în beton, prezența în ea aditivilor dăunătoare (de exemplu, sare de masă), fisura deschidere mai mare de 0,4 mm, grosimea stratului protector este insuficient, un beton de joasă densitate. prejudiciu Coroziv reduce dramatic capacitatea portantă și proprietățile fitinguri din plastic de înaltă rezistență, provocând fisuri de ranforsare lipit termic, provocând fractură bruscă a casantă structurilor precomprimate.

Principalele măsuri de protejare a betonului împotriva coroziunii sunt următoarele:

- prevenind formarea de fisuri sau restricții ale dezvăluirii;

- limitarea gradului de agresivitate a mediului înconjurător;

- aplicarea de beton etanș și impermeabil la apă cu ciment special de sulfat;

- suprafață de protecție diverse materiale polimerice, tencuieli de acid, căptușeală ceramică, căptușeala și izolație lubricative;

- Supape cotropite 20 până la 10%; crește în stratul protector de beton până la 25 mm.

Ulei și curelele de umăr reduc rezistența la tracțiune a betonului, compresiune si aderenta la armare, prin care betonul devine permeabil la lichide.

Vegetale și animale uleiuri și grăsimi, în special rânced conțin acizi grași care saponifica var beton și forme dăunătoare săpun var beton.

siropuri de zahăr, sirop de glucoză cu var pentru a forma săruri solubile - zaharat, care distruge rapid betonul proaspăt.

Alcoolii ele însele nu sunt dăunătoare, dar eliminarea apei din beton, uscare și a opri procesul de întărire. Aceste dezavantaje de bază ale structurilor din beton armat sunt mici în comparație cu numeroasele lor avantaje majore. Impactul negativ al multora dintre dezavantajele pot fi reduse în mod semnificativ cu un design de înaltă calitate, fabricarea, instalarea și întreținerea structurilor din beton.

Acesta este motivul pentru care, în ciuda istoriei scurte de dezvoltare (

135 de ani), au primit distribuția de masă în construcția celor mai importante și unice clădiri și structuri. Nu există o zonă de construcție de capital, în care structurile de beton moderne și precomprimat în special nu au putut fi folosite cu succes. Odată cu utilizarea corectă a structurilor din beton armat poate fi o lungă perioadă de timp, fără a reduce capacitatea portantă, deoarece puterea crește din beton cu timp și protejează armătura împotriva coroziunii.