Выбор типа канатов для предварительно напряженных железобетонных конструкций
Преимущества преднапряженного железобетона перед обычным. Использование предварительного напряжения с натяжением на бетон (постнапряжения), позволяющее эффективно преднапрягать монолитные конструкции. Способы предварительного натяжения арматуры.
Рубрика | Строительство и архитектура |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 29.04.2019 |
Размер файла | 16,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, Нижний Новгород, Россия
Выбор типа канатов для предварительно напряженных железобетонных конструкций
Арсенина К.С., Нифонтов А.В.
Предварительно напряженный железобетон - это железобетон (элемент, конструкция), в котором до приложения внешней нагрузки искусственно создают внутренние напряжения, чаще всего, противоположные по знаку тем напряжениям, которые будут возникать при действии внешней нагрузки.
Преимущества преднапряженного железобетона перед обычным - это, прежде всего, его высокая трещиностойкость, повышенная жесткость конструкции, а также лучшее сопротивление динамическим нагрузкам, коррозионная стойкость, долговечность и определенный экономический эффект, достигаемый применением высокопрочной арматуры.
За последние 30--40 лет в странах Европы и США все большее развитие получает использование предварительного напряжения с натяжением на бетон (постнапряжения), позволяющее эффективно преднапрягать монолитные конструкции. В нашей стране данная технология получила распространение при строительстве монолитных путепроводов и мостов, в гражданском же строительстве применяется крайне редко. Отчасти это связанно с отсутствием норм и рекомендаций по расчету и конструированию данных конструкций. Старый СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции» и пособия к нему содержат крайне скудные сведения о предварительном напряжении с натяжением на бетон, СП 52-102-2004 «Предварительно напряженные железобетонные конструкции» рассматривает только технологию натяжения арматуры на упоры. железобетон натяжение монолитный арматура
В строительной индустрии одной из важнейших отраслей является создание предварительно напряженных железобетонных (ПНЖБ) конструкций. Однако наряду с очевидными преимуществами таких конструкций возникает ряд трудностей при их осуществлении и не в последнюю очередь - необходимость решения ряда научнотехнических задач, обеспечивающих эффективную технологию их производства и надежную эксплуатацию.
Способ предварительного натяжения арматуры применяют как в сборных, так и в монолитных конструкциях и сооружениях. В монолитном исполнении с предварительным натяжением арматуры бетонируют пролетные строения мостов, большепролетные балки и плиты перекрытий, контурные элементы оболочек и куполов, резервуары, высотные сооружения и многие другие конструкции.
Создание предварительного напряжения бетона достигается двумя способами: натяжение арматуры на упоры и натяжение арматуры на готовый бетон.
Натяжение на упоры является более индустриальным способом и находит применение в заводском производстве. Натяжение на бетон применяется главным образом для крупноразмерных конструкций, создаваемых непосредственно на месте их возведения.
Как правило, в гражданском строительстве применяется система предварительного напряжения с использованием канатной арматуры. Существуют две принципиальные схемы систем преднапряжения: система предварительного напряжения со сцеплением (система с «восстановленным сцеплением») напрягаемой арматуры с бетоном и система преднапряжения без сцепления напрягаемой арматуры с бетоном. Каждая из систем имеет свои достоинства и недостатки, которые определяют диапазон эффективного применения этой системы.
Система предварительного напряжения без сцепления арматуры с бетоном подразумевает отсутствие сцепления напрягаемой арматуры с бетоном в течение всего срока эксплуатации. Как правило, используются канаты диаметром от 12 до 15,7 мм, где каждый канат имеет индивидуальную пластиковую оболочку со смазкой. Данная схема каната получила название «моностренд». Передача осевых усилий на бетон осуществляется за счет установки на торцах отрезка каната анкерных устройств. За счет наличия смазочного состава достигается минимальный коэффициент трения каната о стенки оболочки и соответственно минимальные потери от трения. Также за счет пластиковой оболочки и смазки напрягаемая арматура надежно защищена от коррозии на протяжении всего срока эксплуатации конструкции.
Различаются прямолинейное или криволинейное расположение напряженной арматуры. Прямолинейная напряженная арматура применяется большей частью в конструкциях при стендовом изготовлении и натягивается до бетонирования. Криволинейная напряженная арматура может иметь плавное искривление или располагаться по ломаной. Применение такого расположения арматуры имеет целью учесть изменение величины изгибающего момента по длине балки или улучшить работу конструкции на поперечную силу. Вертикальные силы, возникающие в пролете конструкции за счет криволинейной раскладки канатной арматуры создаются распределенными или сосредоточенными силами, горизонтальные сжимающие усилия - сосредоточенными силами. Криволинейная напряженная арматура применяется преимущественно для натяжения после бетонирования.
В качестве примера была принята балка прямоугольного сечения, пролетом 18 м и сечением 400х1000 мм. Произведенный расчет балки по предельным состояниям первой и второй группы, при одной и той же величине внешней нагрузки, но при разных видах натяжения арматуры и разных типах арматурных канатов, дал следующие результаты:
Способ натяжения и вид арматуры |
Полные потери предварительно го напряжения, МПа |
Максимальный прогиб балки в середине пролета, мм |
Продолжительность раскрытия трещин продолжит/непродолжит, мм |
||
Натяжение канатов без оболочки на упоры механическим способом |
264,75 |
3,44 |
0,0678 |
0,123 |
|
Натяжение канатов без оболочки на бетон |
283,71 |
4,2 |
0,877 |
0,16 |
|
Натяжение канатов в оболочке на бетон (прямолинейное расположение канатов) |
373,34 |
3,22 |
0,02 |
0,087 |
|
Натяжение канатов в оболочке на бетон (по криволинейным каналам выше центра тяжести сечения) |
157,26 |
1,22 |
Трещины не образуются |
||
Натяжение канатов в оболочке на бетон (по криволинейным каналам ниже центра тяжести сечения) |
145,43 |
1,07 |
Трещины не образуются |
Выполнив анализ результатов расчета балки прямоугольного сечения, можно сделать вывод, что канаты без оболочки предпочтительно применять в заводских условиях при натяжении на упоры (с прямолинейным натяжением канатов). Способ натяжения этих канатов на бетон целесообразно применять в построечных условиях, для армирования длинномерных конструкций. Наиболее выгодным вариантом следует считать способ натяжения канатов в оболочке на бетон с их натяжением криволинейно, что уменьшает прогиб, и позволяет применять их в построечных условиях для длинномерных конструкций.
Распространение канатов защищенных и в оболочке еще не получили широкого применения в России. Пока не имеется общепризнанных государственных стандартов и строительных норм и правил в этой области, но, тем не менее, использование этих канатов для предварительного напряжения имеет большие преимущества, например для длинномерных и неразрезных конструкций или при натяжении каната с учетом его криволинейности раскладки по длине пролета.
Применение канатов в оболочке является одним из перспективных направлений развития железобетона.
Библиографический список
1. ГОСТ 13840?68 . Канаты стальные арматурные 1Ч7. Технические условия [Текст] Государственный комитет СССР по стандартам, Москва, 01.01.1969. - 12 с.
2. СТБ EN 0138?3?2009. Арматура напрягаемая канатная для железобетонных конструкций. Технические условия [Текст] Госстандарт, Минск. - 10 с.
3. СТО 71915393-ТУ100-2011. Канаты, защищенные и в оболочке, для предварительного напряжения. Скользящие канаты. Технические условия [Текст] ОАО «Северсталь-метиз», Череповец. - 14 с.
4. СП 63.13330.2011 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения : строит. нормы и правила.[Текст]: - М., 2011. - 154 с.
5. СП 13330.2011 Нагрузки и воздействия [Текст]:- М., 2011.- 80 с.
6. Портаев Д.В. Расчет и конструирование монолитных преднапряженных конструкций гражданских зданий [Текст]:
Научное издание / Д.В.Портаев ? М.: Издательство АСВ, 2011. ? 248 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Армирование как способ компенсации недостатков бетона. Основные виды арматуры в железобетонных конструкциях. Принципы получения конструкций из железобетона, критерии их классификации. История изобретения предварительно напряженного железобетона.
реферат [315,2 K], добавлен 01.05.2017Расчеты поперечной рамы, стоек, решетчатой двускатной балки. Подбор армирования колонн, плиты покрытия. Расчет потерь предварительного напряжения и поперечной арматуры преднапряженного элемента. Определение размеров подошвы и ступеней фундамента.
курсовая работа [4,3 M], добавлен 16.06.2016Расчет по предельным состояниям двускатной предварительно напряженной балки покрытия. Определение потерь предварительного напряжения арматуры, расчетного сечения на образование трещин и фундамента на раскалывание. Проверка ширины раскрытия трещин.
курсовая работа [787,9 K], добавлен 30.01.2012Сущность железобетона, его особенности как строительного материала. Физико-механические свойства материалов железобетонных конструкций и арматуры. Достоинства и недостатки железобетона. Технология изготовления сборных конструкций, области их применения.
презентация [4,6 M], добавлен 11.05.2014Общие сведения о железобетоне - строительном материале, состоящем из стальной арматуры и бетона. Технологии изготовления железобетонных изделий, их виды: с обычным армированием и предварительно напряженные. Армирование железобетонных конструкций.
реферат [26,1 K], добавлен 28.11.2013История бетона и железобетона. Изготовление монолитных конструкций. Способы натяжения арматуры. Ползучесть и усадка железобетона. Коррозия и меры защиты от нее. Три категории требований к трещиностойкости. Конструктивные схемы компоновки конструкций.
контрольная работа [5,5 M], добавлен 07.01.2014Элементы железобетонных конструкций многоэтажного здания. Расчет ребристой предварительно напряжённой плиты перекрытия; трехпролетного неразрезного ригеля; центрально нагруженной колонны; образования трещин. Характеристики прочности бетона и арматуры.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 21.06.2009Характеристика предварительно напряженного железобетона и его преимущества по сравнению с обычным бетоном. Опеределение и строение древесины. Процесс изготовления минеральной ваты. Основные звукоизоляционные материалы. Назначение строительных растворов.
контрольная работа [24,9 K], добавлен 12.05.2009Использование золы в бетонах в качестве заполнителей и добавок. Общие сведения о бетонных и железобетонных конструкциях. Классификация бетонных и железобетонных конструкций. Расчет изгибаемых, сжатых и растянутых элементов железобетонных конструкций.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 28.03.2018Конструирование сборной железобетонной плиты, назначение геометрических размеров, классов арматуры и бетона, определение потерь предварительного напряжения. Расчет прочности сплошной колонны среднего ряда фундамента и основных геометрических размеров.
курсовая работа [318,7 K], добавлен 16.11.2009Изготовление бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры. Расчет фермы с параллельными поясами, поперечной рамы одноэтажного производственного здания. Определение нагрузок, действующих на покрытие.
курсовая работа [606,1 K], добавлен 14.03.2015Способы натяжения арматуры: механический, электротермический, электротермомеханический. Характеристика видов напрягаемой арматуры. Особенности процесса механического натяжения арматуры. Классификация стальной арматуры по профилю и химическому составу.
курсовая работа [785,0 K], добавлен 09.04.2012Железобетон как комбинированный материал, состоящий из бетона и арматуры. Принцип работы железобетона. Особенности расчета железобетонных конструкций. Сжатые и растянутые железобетонные элементы, их трещиностойкость и перемещение. Кривизна оси при изгибе.
реферат [1,6 M], добавлен 17.02.2014Анализ проектирования бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без напряжения арматуры. Определение жесткостей элементов поперечной рамы, постоянной нагрузки на покрытие. Расчет усилий в колонне, плиты покрытия и узлов фермы.
курсовая работа [986,4 K], добавлен 14.02.2012Виды разрушения материалов и конструкций. Способы защиты бетонных и железобетонных конструкций от разрушения. Основные причины, механизмы и последствия коррозии бетонных и железобетонных сооружений. Факторы, способствующие коррозии бетона и железобетона.
реферат [39,1 K], добавлен 19.01.2011Компоновка крупноразмерных щитов и блоков. Составление калькуляции трудозатрат и стоимости бетонных работ. Способы подачи, укладки бетонной смеси. Выбор монтажного крана для подачи опалубки, арматуры и монтажа конструкций, бетоноукладочного оборудования.
курсовая работа [294,1 K], добавлен 12.11.2010Подбор продольной напрягаемой арматуры для двускатной двутавровой балки. Граничная относительная высота сжатой зоны бетона. Определение геометрических характеристик приведенного сечения. Расчет потерь предварительного напряжения и прочности сечений.
курсовая работа [862,5 K], добавлен 06.07.2009Развитие производства бетона и железобетона. Методы переработки железобетонных и бетонных изделий. Анализ гранулометрических характеристик продуктов электрического взрыва проводников из разных металлов. Проблема утилизации железобетонных конструкций.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 26.08.2010Особенности заводского производства сборных железобетонных элементов, которое ведется по нескольким технологическим схемам. Коррозия железобетона и меры защиты от нее. Характеристика методов разрушения железобетонных конструкций, применяемое оборудование.
контрольная работа [21,7 K], добавлен 06.08.2013Контролируемые параметры для железобетонных конструкций. Прочностные характеристики бетона и их задание. Количество, диаметр, прочность арматуры. Контролируемые параметры дефектов и повреждений железобетонных конструкций. Основные методы испытания бетона.
презентация [1,4 M], добавлен 26.08.2013