Папярэдне напружаны бетон – гэта тып бетону, які быў стратэгічна папярэдне нагружаны сціскальнымі сіламі для павышэння трываласці і характарыстык канструкцыі. Папярэдне напружаны бетон з'яўляецца адным з самых інавацыйных будаўнічых матэрыялаў за апошнія гады, і ён зрабіў рэвалюцыю ў сучасных будаўнічых і праектных тэхналогіях.
Метады, якія ўдзельнічаюць у стварэнні папярэдне напружанага бетону, ўключаюць выкарыстанне высокатрывалых сталёвых арматур, якія нацягнуты ўнутры бетону. Гэты метад павялічвае апорную здольнасць бетону і павышае яго ўстойлівасць да парэпання і прагіну, што робіць яго універсальным і папулярным рашэннем у сучасным будаўніцтве і дызайне.
Што такое папярэдне напружаны бетон?
Стварэнне папярэдне напружанага бетону прадугледжвае яго сцісканне або «папярэдняе напружанне» падчас вытворчасці, каб ён лепш супрацьстаяў знешнім сілам пры ўсталёўцы. Сціск бетону адбываецца з дапамогай сталёвых цяг, якія вытворцы размяшчаюць у бетоне або побач з ім, каб палепшыць яго характарыстыкі. Вытворцы выкарыстоўваюць два асноўных тыпу сталёвых жыл: папярэдне нацягнутыя і пасля нацягнутыя.
З папярэдне нацягнутымі сухажыллямі сталёвыя ніткі або драты, якія выкарыстоўваюцца ў якасці сухажылляў, напружваюцца перад адліўкай бетону. Вытворцы расцягваюць сухажыллі паміж мацаваннямі, а затым прыкладваюць да іх нацяжэнне. Як толькі яны прыкладваюць сілу да сухажылляў, яны заліваюць бетон вакол іх. Па меры высыхання бетон прылягае да цяг. Папярэдне напружаны бетон з'яўляецца агульным для зборных бетонных элементаў, такіх як бэлькі, сцены і пліты.
Пасля зацвярдзення бетону напружваюцца сухажыллі пасля нацяжэння. Пасля таго, як бетон высахне, цягі дадаюцца ў канал ўнутры бетону і нацягваюцца з дапамогай гідраўлічных дамкратаў. Сухажыллі замацаваны для падтрымання нацяжэння. Сухажыллі з дадатковым нацяжэннем больш распаўсюджаныя для монолитных бетонных канструкцый і забяспечваюць большую гібкасць канструкцыі.
Інавацыі ў папярэдне напружаным бетоне
Раннія метады ўмацавання бетону з дапамогай сталі адбываліся ў канцы 19-га і пачатку 20-га стагоддзяў. Некаторыя з самых ранніх папярэдне напружаных канструкцый з'явіліся дзякуючы працы французскага інжынера-будаўніка Эжэна Фрэйзінэ, які шмат зрабіў для прасоўвання ідэй папярэдняга напружання бетону. Бельгійскі інжынер Гюстаў Магнель і нямецкі інжынер Ойген Морш пазней незалежна адзін ад аднаго прадставілі і развілі канцэпцыю папярэдне напружанага бетону ў 1930-х гадах.
Інстытут папярэдне напружанага бетону быў заснаваны ў ЗША ў 1954 годзе. Гэтая арганізацыя адыграла важную ролю ў развіцці ведаў і метадаў у прамысловасці папярэдне напружанага бетону. Сёння падобныя арганізацыі існуюць па ўсім свеце ў Канадзе, Вялікабрытаніі, Аўстраліі, Паўднёвай Афрыцы і Еўропе.
На працягу многіх гадоў важныя дасягненні ў галіне матэрыялаў і вытворчасці стварылі новыя інавацыі ў тэхналогіі папярэдне напружанага бетону. Распрацоўка высокатрывалых сталёвых арматур і ўдасканаленых анкерных сістэм павялічыла трываласць папярэдне напружанага бетону. Аўтаматызаванае праектаванне і пашыраныя тэхналогіі таксама павысілі дакладнасць і аптымізацыю папярэдне напружаных канструкцый.
Выкарыстанне папярэдне напружанага бетону
Папярэдне напружаны бетон мае шматлікія і шырокія магчымасці прымянення з-за яго пераваг.
Масты
Папярэдне напружаны бетон папулярны ў будаўніцтве мастоў з-за яго здольнасці ахопліваць вялікія адлегласці і сваёй велізарнай трываласці. Папярэдне напружаныя масты могуць ахопліваць вялікія адлегласці, захоўваючы канструктыўную цэласнасць і мінімізуючы колькасць неабходных апорных апор.
Будынкі
Архітэктары шырока выкарыстоўваюць папярэдне напружаны бетон у праектаванні вышынных будынкаў, асабліва ў такіх элементах, як пліты перакрыццяў, калоны і бэлькі. Павялічаная грузападымальнасць папярэдне напружанага бетону азначае, што ён дазваляе павялічваць пралёты і памяншае патрэбу ў прамежкавых апорах, што таксама ўяўляе значную эканомію сродкаў. Ён папулярны як для жылых, так і для камерцыйных будынкаў.
Ядзерныя і выбуховыя ўстаноўкі
Інжынеры пачалі разлічваць на трываласць папярэдне напружанага бетону ў ахоўных канструкцыях высокага ціску, такіх як атамныя станцыі і нафтахімічныя цыстэрны. Для гэтых мэтаў вытворцы ствараюць спецыяльныя папярэдне напружаныя кампаненты, каб павялічыць іх устойлівасць да парэпання і ўцечкі.
Канструкцыі паркоўкі і тратуары
Паркоўкі і тратуары падвяргаюцца пастаяннай нагрузцы, таму інжынеры рэгулярна выкарыстоўваюць папярэдне напружаны бетон, каб звесці да мінімуму расколіны і забяспечыць доўгатэрміновую эксплуатацыю. Гэтая ўстойлівасць да расколін дазваляе будаўнікам заліваць пліты большага памеру, чым яны маглі б заліваць звычайны жалезабетон. Гэта дазваляе павялічыць адлегласць паміж стыкамі, каб паменшыць выдаткі на злучэнне і абслугоўванне стыкаў.
Водныя збудаванні
Вада аказвае велізарны ціск і трэнне, таму выкарыстанне вады ідэальна падыходзіць для папярэдне напружанага бетону. Папярэдне напружаны бетон часта выкарыстоўваецца ў плацінах і марскіх збудаваннях, такіх як нафтавыя вышкі, ветравыя электрастанцыі і марская інфраструктура. У гэтых сферах прымянення жыццёва важна, каб усе адкрытыя сталёвыя жылы выкарыстоўваліся для абароны ад карозіі, каб забяспечыць працяглы тэрмін службы.
Стадыёны і спартыўныя збудаванні
Вялікі пралёт і высокая трываласць папярэдне напружанага бетону робяць яго ідэальным для арэн, стадыёнаў і іншых спартыўных збудаванняў. Паколькі папярэдне напружаны бетон не патрабуе такой вялікай падтрымкі, архітэктары могуць дазволіць больш адкрытай прасторы для бесперашкоднага прагляду і адкрытых планіровак для гнуткай арганізацыі сядзення.
Якасці папярэдне напружанага бетону
Папярэдне напружаны бетон валодае многімі каштоўнымі якасцямі, якія робяць яго ідэальным будаўнічым матэрыялам для пэўных канструкцый, але ёсць і недахопы, якія будаўнікі таксама павінны ўлічваць пры выбары аптымальнага будаўнічага матэрыялу для выкарыстання.
Сіла
Папярэдне напружаны бетон забяспечвае павышаную трываласць у параўнанні з іншымі тыпамі жалезабетону. Папярэдняе напружанне ўводзіць сілы сціску, якія процідзейнічаюць знешнім сілам, што дазваляе будаваць канструкцыю з большымі пралётамі і большай грузападымальнасцю.
Палепшаная трываласць
Папярэдняе напружанне гэтага тыпу бетону дапамагае звесці да мінімуму расколіны, прагін і дэфармацыю з-за вялікіх нагрузак. Гэта азначае павышаную даўгавечнасць і ўстойлівасць да знешніх фактараў, якія могуць пагоршыць цэласнасць яе структуры, у тым ліку да ўсаджвання, паўзучасці і стомленасці. Пры належным абслугоўванні папярэдне напружаны бетон мае большы тэрмін службы, чым іншы бетон.
Структурная эфектыўнасць
Трываласць папярэдне напружанага бетону азначае, што будаўнікі могуць выкарыстоўваць менш гэтага матэрыялу для выканання тых жа задач, што і іншы бетон. Трываласць папярэдне напружанага бетону таксама забяспечвае меншую апору канструкцыі. Гэта якасць эканоміць час і грошы будаўнікоў і дае архітэктарам большую гнуткасць у праектаванні.
Універсальнасць дызайну
Архітэктары і будаўнікі выкарыстоўваюць папярэдне напружаны бетон у самых розных сферах прымянення. Ён дастаткова ўніверсальны, каб дызайнеры маглі выкарыстоўваць яго пры будаўніцтве мастоў, будынкаў, парковак, прымянення, звязанага з вадой, і прамысловых аб'ектаў. Ён змяшчае мноства стыляў дызайну і дазваляе ствараць крэатыўныя і наватарскія дызайны.
Устойлівасць
Вытворчасць бетону ўскосна звязана з назапашваннем парніковых газаў, паколькі вытворчасць клінкеру ў цэменце энергаёмістая, але з усіх тыпаў бетону папярэдне напружаны бетон з'яўляецца адным з самых устойлівых. Будаўнікі могуць выкарыстоўваць менш гэтага матэрыялу, а яго трываласць азначае, што ім не трэба аднаўляць гэтыя канструкцыі так часта, як звычайны бетон.
Вогнеўстойлівасць
Увогуле, бетон з'яўляецца вогнеўстойлівым матэрыялам, але сталёвыя звязкі ў папярэдне напружаным бетоне могуць быць успрымальныя да агню, калі бетон іх не абараняе. Агонь ці нават падвышаная тэмпература могуць аслабіць папярэдняе напружанне ў сухажыллях, пагаршаючы іх трываласць. Вогнетрывалыя пакрыцця або агароджы могуць дапамагчы палепшыць вогнеўстойлівыя характарыстыкі.
Комплекснае праектаванне і будаўніцтва
Канструкцыі з папярэдне напружанага бетону больш складаныя, чым іншыя бетонныя канструкцыі. Гэты тып бетону патрабуе спецыяльных ведаў для праектавання і будаўніцтва, каб забяспечыць правільнае размяшчэнне сухажылляў, нацяжэнне і замацаванне.
Абарона сухажылляў
Залогам даўгавечнасці і трываласці папярэдне напружанага бетону з'яўляюцца сталёвыя завязкі. Кампаніі па вытворчасці бетону пастаянна ўдасканальваюць спосабы абароны сталёвых сухажылляў, уключаючы заліванне сухажылляў, нанясенне пакрыцця на сухажыллі, двухслаёвую інкапсуляцыю і абарону анкераў.
Абмежаваная мадыфікацыя канструкцыі
Папярэдне напружаныя бетонныя канструкцыі складаныя. Пасля таго, як сухажыллі былі нацягнуты і замацаваны, варыянтаў для змен мала. Любыя мадыфікацыі павінны быць прааналізаваны і выкананы падрыхтаванымі інжынерамі і высокакваліфікаванымі будаўнікамі.
Калі вам спадабалася наша старонка, падзяліцеся з сябрамі & Facebook
