Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Сущность предварительно напряженного железобетона.
Иногда образование трещин в конструкциях недопустимо по условиям эксплуатации (например, в резервуарах; трубах; конструкциях, эксплуатирующихся при воздействии агрессивных сред). Чтобы исключить этот недостаток железобетона, применяют предварительно напряженные конструкции. Таким образом, можно избежать появления трещин в бетоне и уменьшить деформации конструкции в стадии эксплуатации. Предварительно напряженной называют такую железобетонную конструкцию, в процессе изготовления которой создают значительные сжимающие напряжения в бетоне натяжением высокопрочной арматуры. Начальные напряжения создают в тех зонах бетона, которые впоследствии под воздействием нагрузок испытывают растяжение (рис. 1.2).
Преимущества преднапряженных железобетонных конструкций: - повышенная трещиностойкость, и как следствие, повышенная долговечность; - повышенная жесткость; - экономический эффект, достигаемый применением высокопрочной арматуры (удельная стоимость арматуры снижается с увеличением прочности арматуры, поэтому высокопрочная арматура значительно выгоднее обычной; однако применять высокопрочную арматуру в конструкциях без преднапряжения не рекомендуется, т.к. при высоких растягивающих напряжениях в арматуре трещины в растянутых зонах бетона будут значительно раскрыты, снижая при этом необходимые эксплуатационные качества конструкции); - меньший собственный вес по сравнению с обычным железобетоном за счет применения высокопрочных материалов. Преднапряжение практически не влияет на прочность железобетонных конструкций. Способы создания предварительного напряжения конструкций: 1. Натяжение арматуры на упоры. 2. Натяжение арматуры на бетон. 3. Самонапряжение конструкций. Натяжение на упоры – наиболее индустриальный способ создания преднапряжения арматуры. Арматуру заводят в форму до бетонирования элемента, один конец ее закрепляют на упоре, другой натягивают домкратом или иным приспособлением до контролируемого напряжения (рис. 1.3). Затем изделие бетонируется, пропаривается и после приобретения бетоном необходимой кубиковой прочности для восприятия обжатия Rbp арматуру отпускают с упоров. Арматура, стремясь укоротиться в пределах упругих деформаций, при наличии сцепления с бетоном увлекает его за собой и обжимает.
Натяжение на бетон применяется главным образом при соединении на монтаже крупноразмерных конструкций (в мостостроении и др.), а также при возведении специальных сооружений (телебашни, защитные оболочки АЭС и др.), в которых необходимо поддерживать заданное напряжение. Сначала изготавливают бетонный или слабоармированный элемент, затем по достижении бетоном прочности Rbp создают в нем предварительное сжимающее напряжение. Это осуществляется следующим образом: напрягаемую арматуру заводят в каналы или пазы, оставляемые при бетонировании элемента, и натягивают с помощью домкрата, упираясь прямо в торец изделия. При этом обжатие бетона происходит уже в процессе натяжения арматуры. При этом способе напряжения в арматуре контролируют после окончания обжатия бетона. Каналы в бетоне, превышающие диаметр арматуры на 5 ¸ 15 мм, создают укладкой извлекаемых впоследствии пустотообразователей (стальных спиралей, резиновых трубок и т.д.). Сцепление арматуры с бетоном достигается за счет того, что после обжатия инъецируют (нагнетают в каналы цементное тесто или раствор под давлением через заложенные при изготовлении элемента тройники – отводы). Если напрягаемую арматуру располагают с внешней стороны элемента (кольцевая арматура трубопроводов, резервуаров и т.п.), то навивку ее с одновременным обжатием бетона выполняют специальными навивочными машинами. В этом случае на поверхность элемента после натяжения арматуры наносят торкретированием защитный слой бетона.
Самонапряжение конструкций осуществляется при использовании энергии напрягающих или расширяющихся цементов. Способы создания натяжения арматуры: 1. Механический (гидравлические домкраты); 2. Электротермический (нагрев арматуры). 3. Электротермомеханический (арматуру нагревают и домкратами натягивают); 1.3. Физико-механические свойства бетона: деление бетона по ряду признаков, структура бетона, усадка бетона. Требования, предъявляемые к бетонам: - прочность; - хорошее сцепление с арматурой и плотность, - деформативность; - морозостойкость; - водонепроницаемость; - теплотехнические свойства. Классификация бетонов осуществляется по следующим признакам: 1. По структуре бетона: - плотная (все пространство между зернами заполнителями заполнено вяжущим); - крупнопористая (беспесчаные или малоячеистые бетоны); - поризованные (с искусственной или естественной пористостью заполнителя и цементного камня); - ячеистые (с искусственными порами). 2. По средней плотности: - особо тяжелые (ρ ≥ 2500 кг/м3); - тяжелые (2200 ≤ ρ < 2500 кг/м3); - мелкозернистые (1800 ≤ ρ < 2200 кг/м3); - легкие (800 ≤ ρ < 1800 кг/м3). 3. По зерновому составу: - крупнозернистые (содержащие зерна крупного и мелкого заполнителя); - мелкозернистые (содержащие зерна только мелкого заполнителя). 4. По виду заполнителя: - на плотных заполнителях; - на пористых заполнителях; - на специальных заполнителях. 5. По способу твердения: - естественного твердения; - искусственного (термовлажностная обработка при атмосферном давлении); - автоклавного (автоклавная обработка при высоком давлении).
|