Pingestatud betoon
Pingebetoon - pingestatud tsemendi baasil betoon. Tavalisest portlandtsemendi betoonist eristub see alguses laienemisvõimega. kõvenemisperioodi ja venitada sellega haarduvat armatuuri, omandades samal ajal oma kokkusurumise pinge, nn. enesestress. Nii saadud eelpinge kujundused nn. ise stressis w.-bet. konstruktsioonid.
Pingetsemendi aluseks on portlandtsemendi klinker (umbes 2/3 koostisest), millele jahvatamisel lisatakse juurdekasvu. portlandtsemendiga võrreldes kipsi kogus, aga ka lisaks kõrge aluminaadisisaldusega räbu, mis reeglina on metallurgia ja tööstuse jäätmed. Tsemendikivi mahuline paisumine on tingitud kaltsiumhüdrosulfoaluminaadi (nn "tsemendibatsill") moodustumisest selle hüdratatsiooni käigus, mille maht on suurem kui algkomponentide mahtude summa.
Seal on nö. vaba paisumine, kui tsementkivi, tõmbetsement ja sellel põhinev betoon ei ole väliselt takistatud. piirangud segatud konstruktsioonielementide kujul (liitekohas, õmbluses), mis on sellega seotud ühendus- või tugevdusankrutega või väliste vastumõjudega. jõud. Selliste piirangute või mõjude olemasolul toimub sellega seotud laienemine. Sel juhul tekib tsemendikivis või betoonis takistusele surve, mis väljendub õmbluste ja vuukide paisumise või tugevduse pingena, sõltumata selle suunast betoonis.
Vaba paisumist kontrollitakse reeglina ainult pingutustsemendi tootmisel, kuna see on tundlikum. näitaja, see on 0,2-2,5%. Seotud paisumist kontrollitakse tsemendi tootmisel (tsemendi-liiva lahuses 1: 1), kinnitades selle isepingeklassi kujul - NTs-10, NTs-20, NTs-30 ja NTs-40 ( vastavalt enesepinge ei ole väiksem kui 0 ,7, 2, 3 ja 4 MPa), samuti määrata tegelik. betoonklassid isepingestamiseks, kui see on projekteerimisprojektis ette nähtud.
Seotud laienemine lisaks energia-getich. sv-in tsement ja betoon sõltub paisumise piirangu astmest, nii et katsed B.n. standardsete dünamomeetrite abil teostati standardsete prismaproovidega, mille suurus ulatub tsemendi puhul 4x4x16 cm kuni betooni puhul 1x10x40 cm. sobiva suurusega juhte, tekitades neisse valatud proovides elastse paisumistakistuse, mis on võrdne 1% pikisuunalise tugevduse olemasoluga näidistes.
Koosseisu valik B.n. survetugevuselt ei erine see tavalise betooni koostise valikust portlandtsemendil, küll aga saab sideainekulu vähendada ligi 10%. Saadaval on B15-B40 ja kõrgema klassi betoonid. Betooni sama survetugevusega B.n. selle tõmbetugevus on 20% kõrgem kui portlandtsementbetoonil. On mitmeid enesestressi astmeid alates Sp0,6 kuni Sp4 (MPa).
Et saada isepingestamiseks etteantud disainiklass, tuleb arvestada mitte ainult pingetsemendi aktiivsusega isepingestusega, vaid ka sideaine kuluga, vee-tsemendi suhet ja mõnel juhul kõvenemise niiskustingimused.
Eelpingestatud betooni iseloomustab veekindlusaste vähemalt W12 ja seetõttu ei vaja sellest valmistatud konstruktsioonid hüdroisolatsiooniseadet ja paljudes teistes. korrosioonivastased juhtumid. kaitse.
Seal on mingi B. n. - kompenseeritud kokkutõmbumisega betoon, mida iseloomustab see, et säilitades kõik muud omadused, ei standardista see isepingestumisastet. Sellise betooni valmistamiseks kasutatakse reeglina pingetsemendi klassi NTs-10 või NTs-20. Betoon koos kompensaatoritega. kokkutõmbumine, on soovitatav kasutada tavapärase betooni asemel portlandtsemendil peaaegu kõigi konstruktsioonide puhul, mis kompenseerib kokkutõmbumist ja selle negatiivsust. tagajärjed nii tootmiskonstruktsioonide valmistamise etapis (tehnoloogiliste pragude tekkest) kui ka töötamise ajal.
Tehnoloogiline St. B.N. sarnane St. you betooniga portlandtsemendil, kuid suurenenud. temperatuuridel (30 ° C ja üle selle), on kalduvus kõvastumise (tugevuse komplekti) ja osaliselt segu tahkestumise märgatavamale kiirenemisele. See võimaldab lühendada kokkupandavate toodete kuum-niiskustöötluse kestust ja temperatuuri. Betoonide ja mörtide tardumisaeg isepingestatud tsemendil on reguleeritud laias vahemikus: tardumise kiirendusest kuni 1-2 minutini, mida kasutatakse lekete peatamiseks hüdrostaatilise konstruktsiooni remondi käigus. survel, kuni soojenemine pikeneb kuni 2-3 tunnini (vajadusel kestab, segu transportides). Selleks lisage kiirendajaid ja plastifikaatoreid ning kasutage ka nn meetodit. eelnev, osaline hüdratatsioon, mis seisneb pingetsemendi eelnevas, segamises (enne segamist) osaliselt niisutatud täitematerjaliga või segu kaheetapilises segamises. Võttes arvesse BN-i omadusi, on selle kasutamine eriti efektiivne konstruktsioonides, millele on seatud kõrgemad nõuded. veekindlus ja pragunemiskindlus (ka liikuvate segude kasutamisel), sp. hüdroisolatsiooni sel juhul ei nõuta. Need on kokkupandavad ja monoliitsed mahtuvuslikud, maa-alused konstruktsioonid lagunevad. nimetamised ja liitmikud neis, surve- ja mittesurvetorud, transport ja side. tunnelid, rullkatused, põrandakatted, teed, lennuväljad ja maanteesillad, aga ka vundamendid kunstidele, uisuradadele ja jääväljakutele õmblusteta või tõusuga. nendevaheline kaugus, mahulise elamuehituse elemendid. Rakenda B.n. tihendamiseks ja kiirgusallikate eest kaitsmiseks. kiirguse jaoks, samuti eelpinge valmistamiseks. konstruktsioonid kokkutõmbumisest tekkivate pingekadude kompenseerimiseks ning muud tüüpi konstruktsioonid ja konstruktsioonid, sh. w.-bet. masstootmise konstruktsioonid, nii raske kui ka kerge betooni asemel.
pingestatud betoon
Eelpinge diagramm
eelpingestatud betoon (eelpingestatud betoon) on ehitusmaterjal, mis on loodud selleks, et ületada betooni võimetus taluda märkimisväärseid tõmbepingeid.
Raudbetooni valmistamisel paigaldatakse suure tõmbetugevusega terasarmatuur, seejärel venitatakse teras spetsiaalse seadmega ja valatakse betooniseguga. Pärast tardumist kantakse vabanenud terastraadi või -kaabli eelpingutusjõud ümbritsevale betoonile, nii et see surutakse kokku. Selline survepingete tekitamine võimaldab osaliselt või täielikult kõrvaldada koormuse tõmbepinged.
Tugevdamise pingemeetodid:
Grants Pass, eelpingestatud betooni botaanikaaia sild, Oregon, USA
Eelpingestamist saab teostada mitte ainult enne, vaid ka pärast betoonisegu tardumist. Sagedamini kasutatakse seda meetodit suurte avadega sildade ehitamisel, kus üks sildeava tehakse mitmes etapis (hõive). Terasmaterjal (kaabel või armatuur) asetatakse vutlarisse (gofreeritud õhukeseseinaline metall- või plasttoru) betoneerimiseks valuvormi. Pärast monoliitkonstruktsiooni valmistamist pingutatakse kaablit (tugevdamist) teatud määral spetsiaalsete mehhanismide (tungrauad) abil. Pärast seda pumbatakse korpusesse kaabliga (armatuur) vedel tsemendi (betoon) mört. Seega on tagatud silla sildeosade tugev ühendus.
Märkmed
Vaata ka
Wikimedia sihtasutus. 2010 .
Vaadake, mis on "pingebetoon" teistes sõnaraamatutes:
Eelpingestatud betoon- kunstlikult tekitatud pingega betoon, mis suurendab konstruktsiooni jäikust. (Arhitektuur: illustreeritud juhend, 2005) ... Arhitektuurisõnastik
BETOON, kõva ja vastupidav ehitusmaterjal, mis on valmistatud portlandtsemendi, liiva, kruusa ja vee segust. See on väga oluline nii suurte hoonete ehitamisel kui ka üksikute elementide, näiteks plaatide ja torude valmistamisel. Betoon... Teaduslik ja tehniline entsüklopeediline sõnastik
Eelpingeskeemi skeem Eelpingestatud betoon (eelpingestatud betoon) on ehitusmaterjal, mis on loodud selleks, et ületada betooni võimetus taluda olulisi tõmbepingeid. Millal ... ... Vikipeedia
Konstruktsiooni- ja ehitusmaterjalide mõiste hõlmab paljusid erinevaid materjale, mida kasutatakse konstruktsiooniosade, hoonete, sildade, teede, sõidukite, aga ka lugematute muude konstruktsioonide, masinate ja ... ... Collier Encyclopedia
Eelpingeskeemi skeem Eelpingestatud betoon (eelpingestatud betoon) on ehitusmaterjal, mis on loodud selleks, et ületada suutmatus b ... Wikipedia
Raudbetoonist- tehisehitusmaterjal, mis koosneb betooniga täidetud terasest tugevduspuurist, mis ühendab struktuurselt terase ja betooni tööomadused. Sellisel juhul töötab armatuur pinges ja betoon kokkusurumisel. [Arhitektuurisõnastik ......
Raudbetoon, eelpingestatud- Eelpingestatud raudbetoon - kokkupandavad või monoliitsed raudbetoonkonstruktsioonid, mille tugevdamine on pingestatud etteantud projekteerimisväärtuseni [Ehitamise terminoloogiline sõnastik 12 keeles (NSVL VNIIIS Gosstroy)] ... ... Ehitusmaterjalide terminite, definitsioonide ja selgituste entsüklopeedia
Sõjaliste rajatiste, kommunikatsioonide, kindlustuste ja sildade projekteerimine ja ehitamine, vägede varustamine vee, energia ja abivahenditega, tavalõhkeainete, sealhulgas miinide kasutamine või kõrvaldamine, et hõlbustada ... ... Collier Encyclopedia
See artikkel sisaldab kihlveokontorite vene keelt kõnelevate mängijate sõnastikku ja ühendab spetsialiseeritud spordiennustuse termineid, aga ka sõnu ja väljendeid, mida kasutatakse konkreetse nähtuse ilmekaks värvimiseks, ... ... Wikipedia
Kaasaegsed karkassi ehitamise meetodid kasutavad raudbetoonkonstruktsioonide eelpingestuse tehnoloogiat. Eelpingestatud konstruktsioonid- raudbetoonkonstruktsioonid, mille pinge tekitatakse valmistamisel kunstlikult, pingutades osaliselt või täielikult töötavat armatuuri (betooni osa või kogu kokkusurumine).
Eelpingestatud konstruktsioonides betooni kokkusurumine etteantud väärtuseni toimub tugevdavate elementide pingutamisega, mis pärast nende fikseerimist ja pingutusseadmete vabastamist kipuvad naasma oma algsesse olekusse. Samal ajal on armatuuri libisemine betoonis välistatud nende vastastikuse loomuliku nakkumise või armatuuri nakkumiseta betooniga - armatuuri otste spetsiaalse kunstliku ankurdamisega betooni.
Eelpingestatud konstruktsioonide pragunemiskindlus on 2–3 korda suurem kui eelpingestatud raudbetoonkonstruktsioonide pragunemiskindlus. See on tingitud asjaolust, et betooni esialgne kokkusurumine armatuuri abil ületab oluliselt betooni pinge piiravat deformatsiooni.
Eelpingestatud betoon võimaldab keskmiselt kuni 50% vähendada napi terase kulu ehituses. Venitatud betooni tsoonide esialgne kokkusurumine lükkab oluliselt edasi pragude tekkimise hetke elementide venitatud tsoonides, piirab nende avanemislaiust ja suurendab elementide jäikust, praktiliselt ilma nende tugevust mõjutamata.
Raudbetooni eelpingestustehnoloogia eelised
Eelpingestatud konstruktsioonid osutuvad ökonoomseks hoonetele ja rajatistele, mille sildevahed, koormused ja kasutustingimused, mille korral raudbetoonkonstruktsioonide kasutamine ilma eelpingestuseta on tehniliselt võimatu või põhjustab ülemäärast betooni ja terase kulu, et tagada vajalik jäikus ja kandevõime. struktuurid.
Eelpingestus, mis suurendab konstruktsioonide jäikust ja vastupidavust pragude tekkele, suurendab nende vastupidavust korduvalt korduva koormuse mõjul töötamisel. Selle põhjuseks on sarruse ja betooni pingelanguse vähenemine, mis on põhjustatud väliskoormuse suuruse muutumisest. Õigesti projekteeritud eelpingestatud konstruktsioonid ja ehitised on töökindlamad ja töökindlamad, eriti seismilistes tsoonides. Armatuuri protsendi suurenemisega suureneb paljudel juhtudel eelpingestatud konstruktsioonide seismiline vastupidavus. Seda seletatakse asjaoluga, et tänu tugevamate ja kergemate materjalide kasutamisele osutuvad eelpingestatud konstruktsioonide sektsioonid enamikul juhtudel väiksemaks võrreldes sama kandevõimega eelpingestatud raudbetoonkonstruktsioonidega ning sellest tulenevalt paindlikumad ja heledam.
Enamikus arenenud välisriikides valmistatakse järjest suuremas mahus eelpingestatud raudbetoonist erineva otstarbega hoonete põranda- ja kattekonstruktsioone, oluline osa insener- ja transpordiehituses kasutatavatest toodetest; ilmus hoonete välisarhitektuurse disaini elementide tootmine.
Ülemaailmne kogemus eelpingestustehnoloogia kasutamisel
Maailmas on monoliitne raudbetoon valdavalt eelpingestatud. Esiteks ehitatakse sel viisil suure avaga ehitisi, elamuid, tamme, energiakomplekse, teletorne ja palju muud. Eriti efektsed näevad välja monoliitsest eelpingestatud raudbetoonist teletornid, mis on saanud paljude riikide ja linnade vaatamisväärsusteks. Toronto teletorn on maailma kõrgeim eraldiseisev raudbetoonehitis. Selle kõrgus on 555 m.
Torni ristlõige trefoili kujul osutus väga edukaks eelpingesarmatuuri paigutamisel ja betoneerimisel libisevasse raketisse. Tuule ümberpöördemoment, milleks see torn on projekteeritud, on ligi pool miljonit tonni, kusjuures torni maapealse osa omakaal on veidi üle 60 tuhande tonni.
Saksamaal ja Jaapanis ehitatakse laialdaselt monoliitsest eelpingestatud raudbetoonist puhastite munakujulisi mahuteid. Praeguseks on selliseid mahuteid ehitatud kogumahuga üle 1,2 miljoni kuupmeetri. Seda tüüpi eraldiseisvate konstruktsioonide maht on 1 kuni 12 tuhat kuupmeetrit.
Välismaal kasutatakse üha enam monoliitseid lagesid, millel on suurenenud sildeulatus, millel on betooni tugevduspinge. Ainuüksi USA-s ehitatakse selliseid ehitisi aastas üle 10 miljoni kuupmeetri. Märkimisväärne kogus selliseid lagesid ehitatakse Kanadas.
Viimasel ajal kasutatakse monoliitkonstruktsioonides järjest enam eelpingestatud armatuuri ilma betooniga nakkumiseta, s.t. kanaleid ei süstita ja armatuur on kas korrosiooni eest kaitstud spetsiaalsete kaitsekestadega või töödeldud korrosioonivastaste ühenditega. Nii kerkivad sillad, suure avaga hooned, kõrghooned ja muud sarnased objektid.
 |
Lisaks traditsioonilistele ehituseesmärkidele on monoliitne eelpingestatud betoon leidnud laialdast rakendust reaktori mahutite ja tuumaelektrijaamade kaitsekestade jaoks. Maailma tuumaelektrijaamade koguvõimsus ületab 150 miljonit kW, millest monoliitsest eelpingestatud raudbetoonist ehitatud jaamade, reaktorianumate ja kaitsekestade võimsus on ligi 40 miljonit kW. Tuumaelektrijaama reaktorite kaitsekestad on muutunud kohustuslikuks. Just sellise kesta puudumine põhjustas Tšernobõli katastroofi.
Eeskujuline näide eelpingestatud betooni ehitusvõimalustest on avamere naftaplatvormid. Selliseid grandioosseid ehitisi on maailmas püstitatud üle kahe tosina.
1995. aastal Norras ehitatud Trolli platvormi kogukõrgus on 472 m, mis on poolteist korda kõrgem Eiffeli tornist. Platvorm on paigaldatud merealale, mille sügavus on üle 300 m ja on mõeldud vastu pidama orkaanitormile lainekõrgusega 31,5 m. Selle valmistamisele kulus 250 tuhat kuupmeetrit. kõrgtugev betoon, 100 tuhat tonni tavalist terast ja 11 tuhat tonni eelpingestatud armatuurterast. Platvormi eeldatav kasutusiga on 70 aastat.
Sillaehitus on traditsiooniliselt olnud eelpingestatud betooni laialdane kasutusvaldkond. Näiteks USA-s on ehitatud üle 500 000 erineva avaga raudbetoonsilla. Viimasel ajal on sinna ehitatud üle kahe tosina vantsilda pikkusega 600-700 m tsentraalsete avadega 192-400 m. Eelpingestatud raudbetoonist ehitatakse klassiväliseid sildu, mis ehitatakse individuaalprojektide järgi. Sillad avaga kuni 50 m ehitatakse monteeritavas variandis raudbetoonist eelpingestatud taladest.
 |
| Sild "Normandia" |
Eelpingestatud raudbetoonist sildade ehitamise saavutused on saadaval ka teistes riikides. Austraalias, Brisbane'is ehitati 260-meetrise keskavaga talasild, mis on seda tüüpi sildade seas suurim. Hispaanias asuva Barrnos de Luna vantsild on 440, Kanadas Anasis 465 ja Hongkongi silla 475 m. Suurim sildevahe on Lõuna-Aafrikas - 272 m. vantsildade maailmarekord kuulub Normandia sillale, mille sildeulatus on 864 m. Maailmanäituse 98 jaoks ehitatud Vasco de Gama sild Lissabonis ei jää sellele palju alla. Selle sillaületuse kogupikkus ületab 18 km. Selle peamised kandekonstruktsioonid - püloonid ja silded - on valmistatud betoonist, mille survetugevus on üle 60 MPa. Silla garanteeritud kasutusiga on betooni vastupidavuse kriteeriumi järgi 120 aastat (Venemaal ehitatakse viimastel aastatel suure avaga sildu sagedamini terasest).
Monoliitse raudbetooni eelpingestuse tehnoloogia Venemaal
Venemaal moodustavad need tooted enam kui kolmandiku kokkupandavate elementide kogutoodangust. Välismaal kasutatakse laialdaselt plaatkonstruktsioonide vormitut vormimist pikkadel alustel. Seal on tavapraktikaks plaatide tootmine kuni 17 m, sektsiooni kõrgus 40 cm koormuse all kuni 500 kgf/m2. Soomes toodetakse raudbetoonist õõnesplaate samale koormusele isegi 50 cm ristlõike kõrgusega kuni 21 m, ehk eelpingestuse kasutamine võimaldab toota kvalitatiivselt erineva tasemega kokkupandavaid elemente. . Trossi tugevduse pinge sellistel alustel on reeglina rühm tungraua võimsusega 300-600 tonni Tänapäeval on erinevad raketiseta vormimise süsteemid pikkadel alustel "Spirol", "Spancrete", "Spandek", "Max Roth". ", "Partek" on välja töötatud ja teised, mida iseloomustab kõrge tootlikkus, rakendatud armatuur, tehnoloogilised nõuded betoonile, paneelide ristlõike kuju ja muud parameetrid. Kuni 250 m pikkustel stendidel valmistatakse plaat kiirusega kuni 4 m/min, kõrgusega paketis saab betoneerida 6 plaati. Plaatide laius ulatub 2,4 meetrini, maksimaalne sildeulatus on 21 m. Ainuüksi spancrete plaate kasutatakse USA-s aastas üle 15 miljoni m2.
Omal ajal ilmusid Venemaal Max Rot tehnoloogiat kasutanud vormitu vormimise pikad stendid. Seda tehnoloogiat pole aga edasi levitatud. Meie riigis laialdaselt kasutatavates hoonete konstruktsioonisüsteemides on elemendid ühendatud manustatud osade kaudu. Pikkadel alustel valmistatud plaatidel on reeglina ekstrusiooni teel manustatud osade paigutamise võimalused piiratud. Kokkupandavate monoliitsete hoonete puhul võivad aga kõige laiemalt levida plaadid, millel puuduvad sisseehitatud osad, mis on nii välismaal, eriti Skandinaavia riikides ja USA-s.
Hiljem ilmusid "Partek" liinid Venemaal (ZhBK-17 tehases Moskvas, Peterburis, Barnaulis), mis näitab nõudluse tekkimist selliste plaatide järele. Hoonete konstruktsioonisüsteemide täiustamine annab mõistagi tõuke plaattoodete tootmise tehnoloogia arengule.
Venemaa pikaleveninud stagnatsioon eelpingestatud raudbetooni kasutusvaldkonnas on osaliselt tingitud ka sellest, et me ei ole saanud nõuetekohast uurimist ja armatuurpingega eelpingestatud konstruktsioonide rakendamist betoonile, sh ehitustingimustes.
Enerprom hakkab seda valdkonda arendama ja pakub selle tehnoloogia rakendamiseks erinevaid enda disainitud seadmeid.
Raudbetoonkonstruktsioonid on kaasaegse ehituse aluseks. Siiski on neil olulisi puudusi, mis on seotud eelkõige ebapiisava kandevõimega ja töökoormusel kivisse pragude tekkega. Betoonist ja terasarmatuurist toodete valmistamise tehnoloogia täiustamine on viinud eelpingestatud raudbetooni loomiseni, millel on mitmeid eeliseid.
Definitsioon
Eelpingestatud raudbetoonkonstruktsioonid on ehitustooted, mille betoon saab loomise etapis sunniviisiliselt esialgse projekteeritud survepinge. See tekib tänu tõmbepinge esialgsele moodustumisele töötavas kõrgtugevas armatuuris ja selle betooni kokkusurumisel nendes piirkondades, kus töötamise ajal tekib pinge (läbipaine). Kokkusurumisel armatuur ei libise, kuna see on materjaliga seotud või hoiab kinni armatuuri ankurdamine toodete otstes. Seega tasakaalustab tõmbepinged, mille raudbetooni koostis armatuuri abil omandab, kivi ettesurumise pinget.
Eelised
Eelpingestatud raudbetoon lükkab läbipainde jaoks töötavates toodetes lõhede tekkimise alguse aega pikka aega edasi, vähendab nende avanemise sügavust. Samal ajal omandavad tooted suurema jäikuse, vähendamata tugevust.
Eelpingestatud betoontalad töötavad hästi kokkusurumisel ja läbipaindel, omades sama tugevust kogu pikkuses, mis võimaldab suurendada kattuvate sildevahede laiust. Sellistes konstruktsioonides vähenevad ristlõike mõõtmed, mistõttu väheneb komponentide maht ja kaal (20–30%), samuti tsemendi tarbimine. Terase omaduste ratsionaalsem kasutamine võimaldab vähendada (varras ja traat) kuni 50%, eriti kõrge tugevusega klassidest (A-IV ja kõrgemad), millel on märkimisväärne tõmbetugevus. Betooni keemiline neutraalsus terase suhtes aitab kaitsta armatuuri korrosiooni eest. Samal ajal kaitseb suurenenud pragudekindlus pingestatud armatuuri roostetamise eest konstruktsioonides, mis on pideva vee, muude vedelike ja gaaside rõhu all.
Karkasskonstruktsioonis kasutatavad hoone ehitusviisid põhinevad ehitusprotsessi käigus raudbetoonkonstruktsioonide eelpingestamise tehnoloogial. Pingestatud armatuur, mis surub kokku montaažisõlmede betooni, tagab nende praktilise liitumise, vähendades oluliselt metalli kulu ühenduskohtades. Raudbetoonist pingekonstruktsioonidest kokkupandavad ja kokkupandavad-monoliittooted võivad koosneda sama ristlõikega ühendatud osadest, mis on servi piki pingestamata kergbetoonist (raske) ja koormatud fragment on eelpingestatud raudbetoon. Sellised tooted on suurendanud vastupidavust, kompenseerides korduvaid dünaamilisi mõjusid.
See omadus võimaldab summutada väliskoormuste kõikumisest tingitud pingemuutusi betoonis ja armatuuris. Hoonete suurenenud seismilist vastupidavust suurendab pingestatud raudbetooni kõrge struktuurne stabiilsus, mis surub kokku nende üksikud killud. Eelpingestatud konstruktsioon tagab suurema ohutuse, kuna selle hävimisele eelneb ennekuulmatu läbipaine, mis annab märku konstruktsiooni tugevuse ammendumist.
miinused
Materjali eelpingestuse seisund saavutatakse spetsiaalse varustuse, täpsete arvutuste, töömahuka projekteerimise ja kuluka tootmisega. Tooted nõuavad hoolikat ladustamist, transportimist ja paigaldamist, mis ei põhjusta selle avariiseisundit isegi enne kasutamist.
Kontsentreeritud koormused võivad kaasa aidata pikisuunaliste pragude tekkele, mis vähendavad kandevõimet. Projekteerimise ja tootmistehnoloogia valearvestused võivad põhjustada ellingul loodud raudbetoontoote täieliku hävimise. Eelpingestatud konstruktsioonid nõuavad suurema tugevusega metallimahukat raketist, suuremat terasekulu sisseehitatud ja armatuuri puhul.
Heli- ja soojusjuhtivuse suured väärtused nõuavad kompenseerivate materjalide sisestamist kivi korpusesse. Sellised raudbetoonkonstruktsioonid tagavad tavapärase raudbetooniga võrreldes madalama tulepüsivuse künnise (tingituna eelpingestatud sarrusterase madalamast kriitilisest küttetemperatuurist). Eelpingestatud betoonkonstruktsiooni mõjutavad kriitiliselt leostumine, hapete ja sulfaatide lahused, soolad, mis põhjustavad tsemendikivi korrosiooni, pragude avanemist ja armatuuri korrosiooni. See võib kaasa tuua terase kandevõime järsu languse ja äkilise rabeda purunemise. Samuti tuleks miinustele omistada toodete märkimisväärne kaal.
Konstruktsioonimaterjalid
Raudbetoon on mitmekomponentne materjal, mille põhikomponendid on betoon- ja terasarmatuur. Nende kvaliteediparameetrid määravad kindlaks kasutuskoha konstruktsioonielementide projekteerimisnõuded.
Betoon
Betooni valamise vormid varrastega eelpingestuse ülekandmiseks. Raudbetooni eelpinge tagatakse keskmise tihedusega 2200–2500 kg / m3 raskete kompositsioonide kasutamisega, mille aksiaalse tõmbetugevuse klassid on üle Bt0,8, tugevus B20 ja rohkem, veekindlusaste W2 ja üle selle, külmakindlus. takistus F50. Tootenõuded tagavad betoonile normatiivtugevuse, mis ei ole väiksem kui kehtestatud, tõenäosusega 0,95 (95% juhtudest). Segu peab vananema vähemalt 28 päeva enne, kui materjal saab eelpingestuse. Töö algstaadiumis on betoonkivi võimeline osaliselt kaotama oma pingekvaliteedi üldise terasepinge vähenemise tõttu (kuni 16%). Materjali töökindluse koefitsient tõmbe- ja surveteguriks piirseisundites on seatud kasutuskõlblikkusele mitte alla 1,0.
Raudbetooni peamised eelised on: kõrge tugevus, tulekindlus, vastupidavus, vormimise lihtsus. Betoontala (joonis allpool), mis painutamisel tekib neutraaltelje all pinge ja selle kohal kokkusurumine, on betooni nõrga tõmbekindluse tõttu väikese kandevõimega. Samal ajal ei kasutata betooni tugevust kokkusurutud tsoonis täielikult. Sellega seoses ei soovitata raudbetooni kasutada konstruktsioonides, mis on kavandatud töötama painde või pinge korral, kuna selliste elementide mõõtmed oleksid liiga suured.
Betoonkonstruktsioone kasutatakse peamiselt siis, kui need töötavad surve all (seinad, vundamendid, tugikonstruktsioonid, toed jne) ja ainult mõnikord painutustöödel madalate tõmbepingete korral, mis ei ületa betooni tõmbetugevust.
Pingetsoonis armatuuriga tugevdatud raudbetoonkonstruktsioonid on oluliselt suurema kandevõimega. Seega on põhja pandud armatuuriga raudbetoontala (joonis allpool) kandevõime 10-20 korda suurem kui samade mõõtmetega betoontala kandevõime. Sel juhul kasutatakse täielikult betooni tugevust tala kokkusurutud tsoonis.
Koorma all olevate elementide töö skeemid
Armatuurina kasutatakse terasvardaid, traate, valtsprofiile, aga ka klaaskiudu, sünteetilisi materjale, puitklotse, bambustüvesid.
Konstruktsioone tugevdatakse mitte ainult siis, kui need töötavad pinges ja painutamisel, vaid ka kokkusurumisel (joonis ülal). Kuna terasel on kõrge tõmbe- ja survetugevus, suurendab selle lisamine kokkusurutud elementidesse oluliselt nende kandevõimet. Selliste erinevate omadustega materjalide, nagu betoon ja teras, ühistöö tagavad järgmised tegurid:
- armatuuri nakkumine betooniga, mis tekib betoonisegu kõvenemisel; adhesiooni tõttu deformeeruvad mõlemad materjalid koos;
- lineaarsete temperatuurideformatsioonide koefitsiendid on väärtuselt lähedased (betooni puhul 7 10 -6 -10 10 -6 1 / kraadi, terase puhul 12 10 -6 1 / kraadi), mis välistab materjalide algpingete ilmnemise ja betooni libisemise armatuuri temperatuurimuutused kuni 100 ° С;
- tihe betooniga suletud terase usaldusväärne kaitse korrosiooni, otsese tule ja mehaaniliste kahjustuste eest.
Raudbetoonkonstruktsioonide eripäraks on pragunemise võimalus tõmbepiirkonnas väliste koormuste mõjul. Nende pragude avanemine paljudes konstruktsioonides tööstaadiumis on väike (0,1-0,4 mm) ega põhjusta armatuuri korrosiooni ega konstruktsiooni normaalse töö häireid. Siiski on konstruktsioone ja rajatisi, mille puhul vastavalt kasutustingimustele on pragude teke lubamatu (näiteks survetorustikud, kandikud, mahutid jne) või tuleb ava laiust vähendada. Sel juhul surutakse elemendi need tsoonid, milles töökoormuste mõjul tekivad tõmbejõud, eelnevalt (enne väliste koormuste rakendamist) intensiivselt kokkusurutud armatuuri eelpingestamisel. Selliseid struktuure nimetatakse eelpingestatud. Konstruktsioonide eelpressimine toimub peamiselt kahel viisil: sarruse pingutamisega peatustele (enne betoneerimist) ja betoonile (pärast betoneerimist).
Esimesel juhul venitatakse armatuur enne konstruktsiooni betoneerimist ja kinnitatakse vormi peatustele või otstele (joonis allpool). Seejärel element betoneeritakse. Pärast seda, kui betoon on saavutanud vajaliku tugevuse, et neelata eelsurvejõude (ülekandetugevus), vabastatakse armatuur peatustest ja, püüdes lühendada, surub betooni kokku. Jõu ülekandmine betoonile toimub armatuuri ja betooni vahelise haardumise tõttu, aga ka konstruktsiooni betoonis paiknevate spetsiaalsete ankurdusseadmete kaudu, kui haardumisest ei piisa.
Teisel juhul valmistatakse esmalt betoonist või kergelt tugevdatud kanalite või soontega element (joonis allpool). Kui betoon saavutab vajaliku ülekandetugevuse, sisestatakse kanalitesse (soontesse) armatuur, see tõmmatakse elemendi otsale toetuva pinguti abil ja ankurdatakse. Seega surutakse betoon kokku. Armatuuri nakkumiseks betooniga süstitakse kanalitesse tsemendi- või tsemendi-liivamört. Kui eelpingesarmatuur asub elemendi välispinnal (torustike, reservuaaride jne rõngakujuline tugevdus), siis selle mähis koos betooni samaaegse kokkusurumisega teostatakse spetsiaalsete kerimismasinatega. Pärast armatuuri pingutamist kantakse elemendi pinnale püssimise teel betoonist kaitsekiht. Tugevdust saab pingutada mehaaniliste, elektrotermiliste, kombineeritud ja füüsikalis-keemiliste meetoditega.
Eelpinge loomise viisid
a - peatuste pinge; b - betooni pinge; I - armatuuri pingutamine ja elementide betoneerimine; II, IV - valmis element; III - element tugevduse pinge ajal; 1 - rõhuasetus; 2 - tungraua; 3 - ankur
Mehaanilisel meetodil pingutatakse armatuuri hüdrauliliste või kruvitungraudade, mähispinkide ja muude mehhanismidega. Elektrotermilise meetodi korral kuumutatakse armatuur elektrivooluga temperatuurini 300-350 ° C, vormitakse ja kinnitatakse peatuste külge. Jahutamise käigus armatuur lüheneb ja saab esialgsed tõmbepinged. Kombineeritud pingutusmeetod ühendab elektrotermilisi ja mehaanilisi armatuuri pingutamise meetodeid, mis viiakse läbi samaaegselt. Füüsikalis-keemilise meetodiga saavutatakse armatuuri pinge erilisel pingutustsemendil (NC) valmistatud betooni paisumise tulemusena selle hüdrotermilise töötlemise käigus.
Betooni sisseehitatud armatuur takistab selle mahu suurenemist ja venib ning betoonis tekivad survepinged. Armatuur pingutatakse peatustele mehaaniliste, elektrotermiliste või kombineeritud meetoditega ja betoonil - ainult mehaaniliselt.
Eelpingestatud konstruktsioonide peamine eelis on kõrge pragunemiskindlus. Eelpingestatud elemendi laadimisel väliskoormusega kustuvad pingetsooni betoonis eelnevalt tekkinud survepinged ja alles pärast seda tekivad tõmbepinged. Mida suurem on betooni ja terase tugevus, seda rohkem saab elemendis tekitada eelpressimist.
Kõrgtugevate materjalide kasutamine võimaldab vähendada armatuuri kulu 30-70% võrreldes pingestamata raudbetooniga. Samuti väheneb betooni kulu ja konstruktsiooni mass. Lisaks suurendab eelpingestatud konstruktsioonide kõrge pragunemiskindlus nende jäikust, veekindlust, külmakindlust, vastupidavust dünaamilisele koormusele ja vastupidavust.
Eelpingestatud raudbetooni puudused hõlmavad asjaolu, et protsess on märkimisväärne töömahukas konstruktsioonide tootmine. Lisaks on vaja kasutada spetsiaalseid seadmeid ja kõrgelt kvalifitseeritud töötajaid.
Eelpingestatud elementide pinge-deformatsiooni seisundid pärast pragude tekkimist pingetsooni betoonis on sarnased eelpingestatud elementidega.
Laadimine...