Цели предварительного напряжения железобетонных конструкций.

💸 Как сделать бизнес проще, а карман толще?

Тот, кто работает в сфере услуг, знает — без ведения записи клиентов никуда. Мало того, что нужно видеть свое раписание, но и напоминать клиентам о визитах тоже. Проблема в том, что средняя цена по рынку за такой сервис — 800 руб/мес или почти 15 000 руб за год. И это минимальный функционал. Нашли самый бюджетный и оптимальный вариант: сервис VisitTime.
⚡️ Для новых пользователей первый месяц бесплатно. А далее 290 руб/мес, это в 3 раза дешевле аналогов. За эту цену доступен весь функционал: напоминание о визитах, чаевые, предоплаты, общение с клиентами, переносы записей и так далее.
✅ Уйма гибких настроек, которые помогут вам зарабатывать больше и забыть про чувство «что-то мне нужно было сделать».
Сомневаетесь? нажмите на текст, запустите чат-бота и убедитесь во всем сами!

Причины использования преднапряженных конструкций:

В предварительно напряженных конструкциях представляется возможность использовать высокоэкономичную стержневую арматуру повышенной прочности и высокопрочную проволочную арматуру, позволяющих в среднем до 50% сокращать расход дефицитной стали в строительстве.

Предварительное обжатие растянутых зон бетона значительно отдаляет момент образования трещин в растянутых зонах элементов, ограничивает ширину их раскрытия и повышает жесткость элементов, практически не влияя на их прочность.

Предварительно напряженные конструкции часто оказываются экономичными для зданий и сооружений с такими пролетами, нагрузками и условиями работы, при которых применение железобетонных конструкций без предварительного напряжения технически невозможно или вызывает чрезмерно большой перерасход бетона и стали для обеспечения требуемой жесткости и несущей способности конструкций.

Предварительное напряжение, увеличивающее сопротивление конструкций образованию трещин, повышает их выносливость при работе на воздействие многократно повторяющейся нагрузки. Это объясняется уменьшением перепада напряжений в арматуре и бетоне, вызываемого изменением величины внешней нагрузки. Правильно запроектированные предварительно напряженные конструкции безопасны в эксплуатации, так как показывают перед разрушением значительные прогибы, предупреждающие об аварийном состоянии конструкций.

Предварительно-напряженной называется конструкция в которой создаются сжимающие напряжения в растянутой зоне бетона. Таким образом частично компенсируется недостаток бетона плохо работать на растяжение. Предварительно напряженные конструкции создаются путем напряжения арматуры. Первая попытка создать предварительно-напряженную конструкцию принадлежит Джексону (США) в 1886 году окончилась неудачей, т.к. уровень напряжений был невысок и полностью «съедался» усадкой и ползучестью бетона. Фрейсине (1928 г.) впервые создал методику расчета предварительно-напряженных конструкций.

При предварительном напряжении растянутой под нагрузкой арматуры возникает предварительно напряженное состояние. Растягивающие напряжения в сжатой от внешней нагрузки зоне достаточно велики. В нижней зоне возникают сжимающие напряжения большой величины, поэтому эпюра носит нелинейный характер.

В процессе приложения нагрузки, сжимающие напряжения гасятся растягивающими, от внешней нагрузки.

После того, как растягивающие напряжения от внешней нагрузки превысят сжимающие от предварительного напряжения элемент работает по 2-й стадии, как обычный, но с большей несущей способностью. Третья стадия аналогична обычному железобетонному элементу.(СМ РИС)

Существуют два основных способа создания предварительного напряжения: на упоры и на бетон. Для создания предварительного натяжения используют механический, электротермический и электротермомеханический способы. (СМ РИС)

Фактически усилие предварительного напряжения не соответствует исходному натяжению. Это объясняется возникающими потерями предварительного напряжения, которые обязательно должны учитываться при расчетах.

Потери предварительного напряжения в арматуре s_los состоят из потерь, происходящих при изготовлении конструкции до ее обжатия и в процессе обжатия – это первые потери s_los₁ и потерь, происходящих после обжатия и проявляющихся в течении длительного времени – это вторые потери s_los₂.

Первые потери: От релаксации напряжений s₁ арматуры; От температурного перепада s₂; От деформации анкеров s₃, расположенных у натяжных устройств; Потери от трения о возможные точки касания s₄; От деформаций стальной формы s₅; От быстро натекающей ползучести s₆.

Обычно, чем выше предварительное натяжение арматуры, тем больше его положительное влияние на работу конструкции. Однако при этом должна быть исключена возможность развития микротрещин и разрушения бетона усилием обжатия.

Для предварительно напряженных железобетонных конструкций применяют бетоны плотной структуры на цементном вяжущем и плотных или пористых заполнителях. Бетоны должны обладать:

- большой скоростью твердения в начальный период (что, большей частью, обеспечивается термовлажностной обработкой);

- относительно малой неупругой деформируемостью (ползучестью) во времени в результате передачи предварительного напряжения арматуры на бетон.

Для типовых предварительно напряженных железобетонных конструкций обычно применяют бетоны класса прочности от В15 до В60.

Прочность бетона при передаче усилия обжатия на конструкцию (передаточная прочность), определенная проектом, обычно составляет 70 % проектной (прочностью в 28-суточном возрасте). Если к передаточной прочности бетона конструкции предъявляются особые требования, то они указываются в проекте и должны выполняться.

Как прочность, так и скорость нарастания прочности бетона обеспечивают, помимо тепловлажностной обработки, правильным выбором цемента и водоцементного отношения, применением химических добавок.

В качестве напрягаемой арматуры предварительно напряженных железобетонных конструкций следует применять следующие виды арматурной стали (табл. 4 и 5):

- стержневую горячекатаную классов А-V и А-VI по ГОСТ 5781;

- стержневую термомеханически упрочненную классов Aт-V, Aт-VI и Aт-VII по ГОСТ 10884;

- арматурные канаты классов К-7 и К-19 по ГОСТ 13840 и ТУ 14-4-22;

- высокопрочную холоднотянутую проволоку классов Вр-II и В-II по ГОСТ 7348.