{h1}
άρθρα

Προεντεταμένο σκυρόδεμα

Anonim

Εισαγωγή

Το προεντεταμένο σκυρόδεμα είναι ένα δομικό υλικό που επιτρέπει προκαθορισμένες μηχανικές τάσεις να τοποθετούνται στα μέλη για να αντισταθμίζουν τις καταπονήσεις που συμβαίνουν όταν υπόκεινται σε φόρτωση. Συνδυάζει τις συμπιεστικές ιδιότητες υψηλής αντοχής του σκυροδέματος με την υψηλή αντοχή στον εφελκυσμό του χάλυβα.

Στο συνηθισμένο οπλισμένο σκυρόδεμα, οι τάσεις μεταφέρονται από το χαλύβδινο οπλισμό, ενώ το προεντεταμένο σκυρόδεμα στηρίζει το φορτίο με επαγόμενες καταπονήσεις σε όλο το δομικό στοιχείο. Αυτό καθιστά πιο ανθεκτικό σε κραδασμούς και κραδασμούς από το συνηθισμένο σκυρόδεμα και είναι σε θέση να σχηματίσει μακριές, λεπτές δομές με πολύ μικρότερες διατομές για την υποστήριξη ισοδύναμων φορτίων.

Το προεντεταμένο σκυρόδεμα κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από τον San Franciscan μηχανικό PH Jackson το 1886, αν και δεν εμφανίστηκε ως αποδεκτό οικοδομικό υλικό μέχρι 50 χρόνια αργότερα, όταν η έλλειψη χάλυβα, σε συνδυασμό με τεχνολογικές εξελίξεις, έκανε προεντεταμένο σκυρόδεμα το δομικό υλικό επιλογής κατά τη διάρκεια της ευρωπαϊκής μετα- πολεμική ανασυγκρότηση.

Τώρα χρησιμοποιείται συνήθως για δοκούς δαπέδου, σωρούς και σιδηροτροχιές, καθώς και για κατασκευές όπως γέφυρες, δεξαμενές νερού, στέγες και διαδρόμους. Γενικά, το προεντεταμένο σκυρόδεμα δεν είναι απαραίτητο για κολώνες και τοίχους, ωστόσο, μπορεί να χρησιμοποιηθεί οικονομικά για ψηλές στήλες και ψηλούς τοίχους αντιστήριξης με υψηλές τάσεις κάμψης.

Κατά γενικό κανόνα, το παραδοσιακό οπλισμένο σκυρόδεμα είναι η πιο οικονομική μέθοδος για ένα άνοιγμα μέχρι 6 m. Το προεντεταμένο σκυρόδεμα είναι πιο οικονομικό όταν οι διαστάσεις είναι πάνω από 9 μέτρα. Μεταξύ 6 και 9 μέτρων, οι δύο επιλογές πρέπει να εξετάζονται σύμφωνα με τις ιδιαίτερες απαιτήσεις ως προς την καταλληλότερη επιλογή.

Ατσάλι

Ο χάλυβας που χρησιμοποιείται για την προένταση μπορεί να έχει τη μορφή σύρματος ή τένοντα που μπορούν να ομαδοποιηθούν για να σχηματίσουν καλώδια. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν και στερεές ράβδοι.

Το σύρμα είναι κατασκευασμένο με το χτύπημα με ράβδο από χάλυβα υψηλής άνθρακα μέσω μιας σειράς μειωτικών μήτρων. Η διάμετρος του σύρματος τυπικά κυμαίνεται από 3-7 mm και μπορεί να είναι στρογγυλή, πτυχωμένη ή οδοντωτή για να δώσει καλύτερη αντοχή δεσμού. Μια άλλη μορφή του τένοντα είναι κλώνος που αποτελείται από ένα ευθύ σύρμα πυρήνα γύρω από το οποίο είναι τυλιγμένο σε έλικες γύρω από περαιτέρω σύρματα για να δώσει μορφές όπως 7 σύρμα (6 πάνω από 1) και 19 σύρμα (9 πάνω από 9 πάνω από 1). Παρόμοια με τους τένοντες του σύρματος, το σκέλος μπορεί να χρησιμοποιηθεί μεμονωμένα ή σε ομάδες για να σχηματίσει καλώδια.

Μέθοδος

Η διαδικασία του προεντεταμένου σκυροδέματος μπορεί να είναι είτε προ-τάνυση είτε μετά την τάνυση.

Προεντασιμότητα

Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει την τάνυση καλωδίων ή καλωδίων με την αγκύρωσή τους στο τέλος μιας μεταλλικής μορφής, η οποία μπορεί να έχει μήκος μέχρι 120 μέτρα. Οι υδραυλικοί γρύλοι τεντώνουν το καλώδιο όπως απαιτείται, προσθέτοντας συχνά το 10% για να ικανοποιήσουν την ερπυσμό και άλλες απώλειες προέντασης που μπορεί να προκύψουν. Στη συνέχεια στερεώνονται τα πλαϊνά καλούπια και το σκυρόδεμα τοποθετείται γύρω από τα τεντωμένα σύρματα. Το σκυρόδεμα σκληραίνει και συρρικνώνεται, σφίγγοντας το χάλυβα κατά το μήκος του, μεταφέροντας την τάση από τις υποδοχές για να ασκήσει μια συμπιεστική δύναμη στο σκυρόδεμα.

Μόλις το σκυρόδεμα φθάσει στην επιθυμητή δύναμη, τα τεντωμένα σύρματα απελευθερώνονται από τους γρύλους. Μια τυπική αντοχή σκυροδέματος 28 N / mm2 μπορεί να επιτευχθεί με 24-ωρη ατμό σκλήρυνση, καθώς και με τη χρήση προσθέτων.

Για να δημιουργηθούν βραχύτερα μέλη, οι πλάκες διαχωρισμού μπορούν να τοποθετηθούν σε οποιοδήποτε σημείο κατά μήκος του μέλους, το οποίο, όταν αφαιρεθεί, επιτρέπει την κοπή των συρμάτων.

Μετά την τάνυση

Αυτό ακολουθεί την αντίστροφη μέθοδο προέντασης, όπου το σκυρόδεμα σκυροδέματος χυτεύεται και η προένταση λαμβάνει χώρα αφού σκληρυνθεί το σκυρόδεμα. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται συχνά όταν η τοποθέτηση πρέπει να διεξάγεται επί τόπου μετά τη χύτευση ενός συστατικού ινστιτούτου ή όπου μια σειρά προκατασκευασμένων μονάδων σκυροδέματος πρέπει να ενώνονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν το απαιτούμενο μέλος.

Τα καλώδια, τα καλώδια ή οι ράβδοι μπορούν να τοποθετηθούν στη μονάδα πριν από τη σκυροδέτηση, αλλά η πρόσφυση στο σκυρόδεμα εμποδίζεται με τη χρήση ενός εύκαμπτου αγωγού ή ελαστικού περιβλήματος που ξεφουσκώνεται και αφαιρείται όταν το σκυρόδεμα έχει σκληρύνει.

Η πίεση γίνεται μετά την ωρίμανση του σκυροδέματος μέσω υδραυλικών υποδοχών που λειτουργούν από το ένα ή και τα δύο άκρα του μέλους. Λόγω των υψηλών τοπικών τάσεων στις θέσεις αγκύρωσης είναι σύνηθες να περιλαμβάνεται στον σχεδιασμό μια ελικοειδής (σπειροειδής) ενίσχυση. Όταν έχει επιτευχθεί η απαιτούμενη τάση, το σύρμα ή τα καλώδια είναι αγκυρωμένα για να διατηρούν την προένταση. Τα άκρα της μονάδας σφραγίζονται με τσιμεντοκονία για την πρόληψη της διάβρωσης εξαιτίας οποιασδήποτε παγιδευμένης υγρασίας και για την υποβοήθηση της κατανομής του στρες.

Οι αγκυρώσεις που χρησιμοποιούνται για τη μετα-τάνυση εξαρτώνται από το εάν οι τενόνες πρόκειται να τονιστούν μεμονωμένα ή ως ομάδα. Τα περισσότερα συστήματα χρησιμοποιούν μια μορφή διαχωρισμένων κωνικών σφηνών ή σιαγόνων που δρουν ενάντια σε μια μορφή έδρασης ή πλάκας πίεσης.

Υπάρχουν πολλά διαφορετικά συστήματα μετά την τάνυση. Για παράδειγμα, το σύστημα Freyssinet επιτρέπει στους τεντωμένους κρίκους να τεντώνουν ταυτόχρονα χρησιμοποιώντας υποδοχές τεντώματος κεντρικών οπών, αγκιστρωμένες με κωνικές σιαγόνες. Αυτό είναι κατάλληλο για προεντεταμένα στοιχεία μήκους μέχρι 50 m.

Το σύστημα Macalloy, από την άλλη πλευρά, περιλαμβάνει την εφαρμογή πίεσης στο σκυρόδεμα με τη βοήθεια μιας συμπαγούς ράβδου, συνήθως με διάμετρο 25-75 mm. Η ράβδος είναι αγκυρωμένη σε κάθε άκρο από ένα ειδικό παξιμάδι το οποίο φέρει μια τελική πλάκα για τη διανομή του φορτίου.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Τα πλεονεκτήματα του προεντεταμένου σκυροδέματος περιλαμβάνουν:

  • Η έμφυτη αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος χρησιμοποιείται στο μέγιστο.
  • Οι ειδικοί κραματοποιημένοι χάλυβες που χρησιμοποιούνται για τον σχηματισμό των τενόντων προέντασης χρησιμοποιούνται στο έπακρο.
  • Οι ρωγμές τάσης εξαλείφονται, μειώνοντας τον κίνδυνο διάβρωσης των εξαρτημάτων του χάλυβα.
  • Οι καταπονήσεις διατμήσεως μειώνονται.
  • Για οποιαδήποτε δεδομένη κατάσταση έκτακτης ανάγκης και φόρτωσης μπορεί να επιτευχθεί μείωση του βάρους από τη χρήση ενός στοιχείου με μικρότερη διατομή.
  • Ένα σύνθετο μέλος μπορεί να σχηματιστεί συνδυάζοντας μεμονωμένες μονάδες προκατασκευασμένου σκυροδέματος.

Τα μειονεκτήματα του προεντεταμένου σκυροδέματος περιλαμβάνουν:

  • Απαιτείται υψηλός βαθμός επεξεργασίας και ελέγχου.
  • Οι ειδικοί κραματοποιημένοι χάλυβες είναι ακριβότεροι από τους παραδοσιακούς χάλυβες που χρησιμοποιούνται στο οπλισμένο σκυρόδεμα.
  • Απαιτείται δαπανηρός εξοπλισμός και υπάρχουν περίπλοκες απαιτήσεις ασφαλείας.

Συνιστάται

Σήμανση CE

Λόρδος Προηγούμενος του Μπράμπτον

Ένα CIOB