Напряженно связанные конструкции своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 04.10.2024

Бетонный фундамент, который лежит в основании каждого здания, должен быть прочным и надежным. Однако у него тоже есть свои слабые места, поэтому строители разрабатывают различные технологии, чтобы свести их на нет.

Один из способов сделать железобетон более прочным и долговечным — это использовать стальную арматуру с предварительным напряжением. Такой вариант позволяет изделию прослужить дольше и взять на себя большую нагрузку, однако при этом нуждается в более крупном вложении сил и средств.

Для чего требуется предварительно напряжённое армирование

Арматура в изделиях может быть ненапрягаемой и напрягаемой. Первый вид выполняет функцию пассивного армирования — оно не работает, пока плита не изогнётся от собственного веса или от воздействия поперечной нагрузки. Только в этот момент нижние армирующие стержни будут противодействовать растяжению, но бетон уже получит свою долю растяжения и отреагирует сетью мелких трещин.

Чтобы избежать их появления и повысить прочность плиты при воздействии изгибающих нагрузок, армирующие конструкции при изготовлении бетонных плит предварительно напрягают. Железобетон с напряжённой арматурой находится постоянно в активном состоянии.

Силы напряжения, сжимающие плиту в осевом направлении, компенсируют эксплуатационные силы, вызванные собственным весом и нагрузкой. Растрескивания в напряжённой плите практически не происходят, она способна выдерживать более высокие, чем ненапряжённая плита, нагрузки. Кроме того, напряжённую плиту делают тоньше (140 мм вместо 170), что снижает расход бетона.

Что из себя представляет преднапряженное ЖБИ?

В целях борьбы с низкой прочностью при растяжении искусственного бетонного камня создают напряжение на этапе производства в бетоне противоположной к эксплуатационным характеристикам, что позволяет эффективно применять свойства бетона при его сжатии. Арматурную сталь в железобетонном изделии растягивают, а по полному затвердевании залитого бетонного раствора ее избавляют от натяжения. Стальные прутья сжимаются и оказывают непосредственное влияние на слой бетона. Предварительное напряжение увеличивает предел растяжимости бетона за счет суммирования 2-х деформаций: растяжения и предсжатия.

Сжатие и растяжение материала делает его более устойчивым к нагрузкам.

Преднапряженный железобетон не подвержен растрескиванию бетонного слоя зоне конструкции с растяжением, а также при его применении сокращается количество используемой арматуры. Если при этом применять высокопрочный металл и бетон, можно добиться снижения весовых показателей железобетонных конструкций, увеличить их срок эксплуатации. Основные характеристики для этого вида ЖБИ установлены ГОСТом 26633–91, а значения и размеры арматуры установлены СП 52—101—2003.

Натяжение напрягаемой арматуры

При изготовлении плит (дорожных, перекрытия, аэродромных) применяют метод, называемый натяжение на упоры. Он заключается в том, что арматурные стержни, уложенные в форму до заливки бетона, подвергают растяжению. Его осуществляют двумя способами:

механическим;
электротермическим;
комбинированным, сочетающим оба предыдущих.

При механическом способе стержни анкеруют и растягивают гидравлическими домкратами. Заливают в форму бетон, уплотняют его и выдерживают до набора 70 %-й прочности. Затем зажимы снимают, и сила натяжения стержней через анкеры и рифление передаётся на бетон. Изделие становится плитой с предварительно напряжённой арматурой.

Электротермический способ заключается в пропускании через стержни тока большой силы. От его действия они разогреваются и удлиняются по оси. В этот момент заливают бетон. После его схватывания и упрочнения ток выключают, стержни остывают, но укорачиваться им мешает сцепление с бетоном, поэтому арматура напрягается. В промышленности чаще используют электротермический метод, как более простой.

Что такое напрягаемая арматура и где используется?

Самым прочным и распространенным материалом в строительстве считается бетон. Однако он имеет ряд недостатков и слабых сторон. Поэтому для того чтобы избавить материал от каких-либо слабых сторон, его стали усиливать арматурой. В свою очередь, арматура также может быть различных типов и сортов – напрягаемой или ненапрягаемой, или продольной/поперечной. Кроме того, арматура может быть анкерной, монтажной или конструктивной. В этой статье мы поговорим о напрягаемой арматуре и о том, в каких целях её используют и для чего она нужна.

Для изготовления качественного, сверхпрочного железобетонного строения используют напрягаемую арматуру. По своим свойствам, от обычной прутковой арматуры она отличается более высокой прочностью и стойкостью. Изготавливают её в виде проволоки или стержня, имеющего диаметр 5-35 мм.

Любой строительный материал, в том числе напрягаемая арматура, должна пройти сертификацию и получить допуск от соответствующих органов надзора, так как именно она играет одну из важнейших ролей в строении, прочности и долговечности конструкции здания. Напрягаемая арматура помогает бетонной конструкции выдерживать очень большие растягивающие нагрузки. Поэтому, при изготовлении материала арматуру натягивают (в зависимости от технологии, различными методами).

Бетонная конструкция с напрягаемой арматурой широко применяется в качестве основного материала для обустройства перекрытий, в высотном и многоэтажном строительстве. Напрягаемая арматура находит применение в зданиях с повышенной нагрузкой, в промышленном строительстве – например, для строительства защитной оболочки ядерного реактора, а также для строительства мостов, переправ и судостроения.

Технологий устройства арматуры в бетоне также бывает нескольких видов. Например, напрягаемую арматуру натягивают на упоры, которые в свою очередь приводят в опалубку еще до того, как заливается бетонная смесь. Другая технология заключается в натяжении арматуры уже после заливки бетонной смеси и её предварительном наборе прочности. Причем, использование второго способа предусматривает укладку арматуры в специальных чехлах из гофрированных или пластиковых труб.

Анкеровка напряжённой арматуры

Анкеровку или установку на стержни анкерных элементов выполняют с помощью:

опрессованных в холодном состоянии шайб;
высаженных головок, получаемых разогревом и расплющиванием концов стержней;
привариваемых цилиндрических коротышей;
спиралей из проволоки;
инвентарных зажимов.

Требования к предварительно напряжённой арматуре

Для изготовления напряжённых железобетонных конструкций применяют специальные виды арматурной стали, обладающие высокими значениями рабочих напряжений (от 5000 до 7200 кгс/см²). В перечень этих материалов входят арматурные стали:

А600, А600С и Ат600С — 5400 кгс/см²;
А800 и Ат800 — 6000 кгс/см²;
А800 и Ат800 — 7200 кгс/см² и другие.

Классы стали на напрягаемую арматуру устанавливают нормативные документы, по которым выпускаются изделия, в частности, ГОСТ 25912-2015 и другие. Расчет напряженной арматуры производится при проектировании изделия. Отклонения замеряемых напряжений от проектных значений не должно превышать 10 %.

Железобетонные изделия с предварительно напрягаемой арматурой являются основными конструктивными элементами, аэродромов, многоэтажных и высотных зданий, и масштабных сооружений. Например, в нашем ассортименте любые плиты перекрытия доступны для вашего выбора.

Способы напряжения

Если предварительно напрячь прокат, то растягивающая нагрузка во время использования снизится. Можно сделать это при помощи механики, применяя винтовой или гидравлический домкрат. Также применяется электротермический способ. В этом случае прутья подвергаются воздействию электротока, который разогревают металл, а потом удлиняют, то есть растягивают его.

Наконец, последний способ, самый технически совершенный — это электротермомеханический. Он соединяет в себе два первых варианта. Ток помогает разогреть и слегка удлинить металлопрокат, а механические приспособления более легко и точно вытягивают стержни.

Область применения

Чаще всего напрягаемая металлическая арматура нужна для возведения перекрытий между этажами при строительстве многоэтажного здания. Кроме того, ее часто используют для бетонных стен и колонн, которые возводятся в районе повышенной опасность, то есть, где возможен сход почв, землетрясения, взрывы и другие крупные колебания.

Напрягаемая арматура часто необходима в мостостроении, а также обязательно применяется при сооружении защитной оболочки в ядерной промышленности.

Наконец, ее можно взять просто для обустройства фундамента здания, в котором будет значительная нагрузка на основание.

Закладка бетона

Есть два способа, которыми напрягаемую арматуру встраивают в бетон. Первый, классический, заключается в обработке стержней до заливки бетона, а затем в создании обычной железобетонной конструкции.

Второй осуществляется уже после того, как блок фундамента залит и застыл. В таком случае арматура кладется внутрь в специальном чехле (например, в виде гофрированной трубы), а лишь затем проводится процедура натяжения.

Мы предлагает различные варианты и комплексный заказ металлопроката — обсудите все нюансы с нашими менеджерами!

Преимущества и недостатки

Среди основных преимуществ выделяют следующие:

Высокие показатели растяжения и трещиностойкости, предохранение металла от образования коррозии. Это свойство необходимо для конструкции находящихся в постоянном контакте с водой, например, плотин, труб.
Уменьшение сечений и веса таких элементов до 30%, как следствие, меньший расход материала.
Лучшее сопротивление динамическим нагрузкам. Задействуют для строений, в которых типичные ЖБИ применять не рационально, например, за счет облегченной массы и объема, упрощения в сборке (подкрановые балки, плиты).
Сборно-монолитные блоки конструкции. С помощью таких блоков достигается более длительная эксплуатация. При возведении таких конструкций все отдельные части соединяют так, что в процессе эксплуатации они объединяются в целое и выполняют свои функции в одном направлении.
Уменьшение расхода арматуры до 40% вследствие более качественному применению свойств металла, помещенного в напряженное состояние.

Производство позволяет тратить гораздо меньше арматуры на данный материал.
Предварительно напряженный железобетон имеет и свои минусы:

Трудоемкость процесса изготовления.
Трудно проводимый контроль по проверке армирования изготовленного элемента.
Значительный вес ЖБИ. Только применяя легкие заполнители или пустотные конструкции с тонкими стенами достигают значительного уменьшения массы.
Необходимость привлечения высококвалифицированных специалистов.

Применение бетона в предварительно напряженном состоянии

Преднапряженный бетон используется в разных отраслях строительства для сооружения:

Из материала можно возводить телебашни.

высотных башен (в т. ч. телевизионных);
большепролетных перекрытия без существенного увеличения расхода бетона и арматуры периодического профиля и жилые здания;
резервуаров в форме яйца для очистных городских сооружений (применяется техника за рубежом с использованием монолитного преднапряженного железобетона);
водных плотин;
корпусов атомных реакторов 1-го поколения и герметичного ограждения атомных электростанций;
мостов.

Из такого бетона создают стены, панели ограждения, лестничные марши, основу фундаментов, колонны, столбы линий электропередач, каркасы подземных тоннелей и прочее. Напрягающий цемент для производства изделий из железобетона обеспечит дополнительную водонепроницаемость и прочность конструкции.

Надежность и прочность каркасного здания во многом зависит от нижней и верхней обвязки. Они должны выполняться в полном соответствии с технологией, иначе дом прослужит не такой большой период времени, как того хотелось бы его владельцу. Нижняя обвязка каркасного дома это опора для стен, поэтому она надежно фиксируется на фундаменте строения. Разумеется, только обвязка из качественных материалов обеспечит надежное прикрепление здания к фундаменту, прочную опору для лаговых брусьев пола и стен – все вместе это залог длительного срока эксплуатации дома.

Основные требования и назначение обвязки каркасного дома

Обвязка кровли и фундамента производятся для укрепления каркаса, его прочности и надежности. Нижняя и верхняя играют разные роли, но их конструкция в принципе одинаковая.

Нижняя обвязка способствует укреплению конструкции здания внизу. Она в равной мере распределяет нагрузку по периметру дома. Верхняя предназначается для объединения стенок дома снаружи и внутри в единое целое. Она обеспечивает нагрузку между стенками и перекрытиями, которая распределяется также равномерно. Перед процессом работ, фундамент должен быть готовым.

Все детали каркасной постройки соответствуют определенным требованиям:

Доски применяются стандартные, ровные с размерами: 38х100 или 38х140 мм. При использовании бруса его размеры составляют: 150х150, 120х120, 100х100 мм.
Предпочтительнее использовать материалы из хвойных сортов древесины, поскольку их эксплуатационные характеристики наиболее подходят для этих целей.
Материалы должны служить долгое время. Для этого их необходимо покрывать антисептиком, чтобы предотвратить гниение, в противном случае, потребуется замена элементов.

Стойки и другие детали должны обладать высокой прочностью.

Слой обвязки обязательно должен повторять контуры фундамента. Если будут несовпадения по ширине, то станет скапливаться влага, что приведет к разрушению древесины.

Требования к материалам для нижней обвязки

Помимо досок, бревен или бруса, для монтажа обвязки потребуются материалы для создания гидроизоляционного слоя (больше всего подходит рубероид), и фурнитура для крепления: гвозди (50, 100, 150 мм), саморезы (50, 100 мм).

Выбирая материалы для обвязки, следует учитывать такие требования:

должны выдерживать наибольшие значения нагрузок, которые возможны при эксплуатации;
обладать высокой устойчивостью к механическим воздействиям;
стойкостью к внешним и внутренним воздействиям;

Также надо учитывать вес и плотность применяемых материалов.

Важно знать! По своим характеристикам фундамент столбчатого типа неприемлем для жилых домов, но разрешен и достаточно часто применяется как эконом вариант для хозяйственных построек.

Укладка и крепление нижней обвязки

Каждый вид фундамента (свайно-ростверковый, ленточный, винтовой, монолитный) состоит из нескольких составляющих элементов, которые находятся через промежутки. Обвязка столбчатого фундамента служит для объединения его дробных элементов, делая их цельным элементом. Методы укладки обвязки разнообразные: резьбовой, сварной, с помощью хомутов.

После заливки любого вида фундамента начинаются обвязочные работы:

Первым и важным этапом является проверка на присутствие неровностей на основании. При их наличии от них нужно избавиться с помощью цементного раствора. Если неровности до 3-х см, то их можно оставить.
Укладка слоя гидроизоляции производится посредством рубероида и мастики.
Обвязывание нужно начинать с углов основания. Сначала производится собирание конструкции для первого угла, являющегося началом обвязывания. Строительный треугольник поможет определить правильно ли ведется работа.

Перед обвязыванием необходима гидроизоляция фундамента.

Соединение обвязочного бруса

Обвязка каркасного дома производится при обеспечении прочного присоединения ростверка на углах, там, где внутренние и наружные стенки примыкают друг к другу. Обычно стандартного размера материала недостаточно на всю длину здания, поэтому нужно наращивать. Соединения выполняются различными методами:

Пол каркасного дома

Обвязка пола в каркасном доме является рациональным и экономичным решением. Она выступает как элемент пола здания. В качестве несущих балок выступает брус, между которым размещается утеплительный материал. Над каркасом укладываются материалы пола нижнего этажа.

Устройство верхней обвязки каркасного дома

Верхняя обвязка производится из досок, ширина которых не должна быть меньше 100 мм. В качестве материала можно применить нестроганные доски. Обвязка служит для равномерного распределения веса кровли и любого количества снега, который передается стропилами на стены. Для облегчения работы нижняя и верхняя обвязки производятся из одинакового материала с аналогичным сечением.

Если будущее здание имеет несколько этажей, то необходимо делать два ряда обвязки наверху. Она нужна только снаружи, но, чтобы избежать разницы по высоте, производится также и внутри, хотя и не такую прочную. Сращивать обвязку нужно прямо над стойкой. Крепятся друг с другом оба слоя приблизительно через 20 см, больше промежуток делать не следует.

Крепление верхней обвязки

Крепление можно производить с помощью трех способов:

К торцу стойки, которая расположена в вертикальном положении, гвоздями или саморезами. Метод подходит при выполнении конструкции из одинарной доски.
К торцу стойки посредством врубок. При таком варианте в обвязке производится врубка, глубина которой должна составлять треть или половину толщины древесины. В это углубление помещается верхний край стойки.
Крепление стальными уголками. Очень надежный способ, усиливающий крепление первым способом.

Преимуществом первого и второго способа заключается в том, что можно выставлять и закреплять вертикальные стойки друг за другом. Для фиксации с помощью врубки нужны обязательные расчеты и абсолютно точная разметка. Если будут нарушения, то будет и дефект в вертикальности размещения стоек, в результате чего строение начнет разрушаться.

В обвязочном брусе или доске под все стойки делаются пазы, обязательно совпадающие с такими же пазами, которые имеются на креплениях для стоек нижней обвязки. Ко всему прочему, конструкция закрепляется с помощью гвоздей. Крепления с использованием уголков фиксация осуществляется саморезами.

Видео описание

Про нестандартный вариант обвязки винтовых свай брусом смотрите в видеоролике:

Заключение

Верхняя и нижняя обвязка каркасного дома из досок или бруса гарантирует надежность и длительный срок эксплуатации конструкции. При соответствии технологическим требованиям, материал прочно связывает отдельные детали каркаса, создавая очень прочную единую конструкцию, которая значительно повысит устойчивость стенок. Кроме того, нагрузка на фундамент распределится равномерно. Если планируется самостоятельная работа, то необходимо ознакомиться со всеми нюансами обвязки, так как этот процесс является очень важным.

Для чего требуется предварительно напряжённое армирование

ЖБИ с напряженной арматурой: технология изготовления

Методик изготовления железо-бетонных изделий с напрягаемой арматурой – две. Различаются они между собой принципом натяжения арматуры в процессе изготовления изделия, но результат дают одинаковый, поэтому выбор технологии – это приоритет изготовителя, который исходит из особенностей собственного производства и своих возможностей.

Первый метод – механический:

в форме для изделия располагают арматурный каркас. Концы арматуры фиксируют специальными домкратами, либо фиксируют на специальные штыри, после чего смещают их в противоположные стороны, растягивая, таким образом, арматуру. Достигнув необходимых показателей натяжения арматуры, форму заливают бетонной смесью, и оставляют в таком виде на весь цикл твердения бетона.

Второй метод – с использованием электричества:

расположив в необходимой конфигурации арматурный каркас в форму для будущего изделия, его подключают к источнику электропитания. После чего через арматуру пропускают ток высокого напряжения, что вызывает ее быстрый нагрев, и, как следствие, – расширение металла. Далее арматура заливается бетонной смесью, и удерживается в таком состоянии до окончания цикла твердения бетона.

Обе методики, объединяет идентичность конечной фазы, которая происходит следующим образом:

после достижения бетоном расчетного показателя твердения, с предварительно напряженной арматуры снимают нагрузку – отключают от электроисточника или убирают натягивающие ее домкраты, в результате чего происходит мгновенное сжатие металла. Однако вернуться в первоначальные параметры металл не может, поскольку полное сжатие не допускает сформировавшийся бетонный пласт. Таким образом, на границе двух сред – металла и бетона, создается конфликтное напряжение – металл стремиться сократиться, приняв первоначальные параметры, а твердая структура бетона удерживает его в параметрах растяжения.

Натяжение напрягаемой арматуры

механическим;
электротермическим;
комбинированным, сочетающим оба предыдущих.

Способы напряжения

Область применения

Закладка бетона

Анкеровка напряжённой арматуры

Анкеровку или установку на стержни анкерных элементов выполняют с помощью:

опрессованных в холодном состоянии шайб;
высаженных головок, получаемых разогревом и расплющиванием концов стержней;
привариваемых цилиндрических коротышей;
спиралей из проволоки;
инвентарных зажимов.

Требования к предварительно напряжённой арматуре

А600, А600С и Ат600С — 5400 кгс/см²;
А800 и Ат800 — 6000 кгс/см²;
А800 и Ат800 — 7200 кгс/см² и другие.

Стыкование ненапрягаемой арматуры

Виды и классы

Рис.3.1.Армирование плиты

1 – рабочая арматура; 2 – конструктивная арматура

Гибкая арматура — обладает пластичностью, хорошей свариваемостью, высокими прочностью и пределом выносливости, достаточным порогом хладноломкости.

Свариваемость – равнопрочное соединение стальных арматурных стержней.

Прочность характеризуется пределом текучести– это предел, при котором растут пластические деформации стали без увеличения внешней нагрузки.

Условный предел текучести – это напряжение, соответствующее остаточным деформациям 0,2%.

Условный предел упругости – это напряжение, соответствующее остаточным деформациям 0,02%.

При действии многократно повторяющейся нагрузки уменьшается, а разрушение становится хрупким. За предел выносливости принимают прочность, когда нет хрупкого разрушения при числе циклов n=1*105.

Временное сопротивление – предельное сопротивление, когда происходит сужение образца (образование шейки) и разрыв.

Если в стальном стержне создать растягивающие напряжения , попадающие на диаграмме за площадкой текучести в область упрочнения материала, а затем стержень разгрузить, то диаграмма разгрузки получает вид прямой линии и стержень получает остаточные пластические деформации.

При повторном загружении, поскольку пластические деформации стали уже выбраны, новая линия диаграммы сольется с линией разгрузки, оставаясь параллельной участку, характеризующему упругую работу материала. Однако перегиб линии диаграммы – начало новой площадки текучести – наступит уже при более высоком напряжении . Такие стали называют холоднодеформированными.

Рис. 3.2. Диаграммы при растяжении арматурной стали

Предел выносливости – это способность арматуры воспринимать длительное время знакопеременные напряжения.

Хладноломкость – это хрупкое разрушение при температуре ниже -30˚. При высоких температурах (~350º) снижается прочность.

Наибольшее внимание уделяется стержневой гибкой арматуре, что обусловлено её относительно высокими пластическими свойствами, обеспечивающих снижение в расчётных сечениях элементов опасной концентрации напряжений, вследствие их перераспределения. Малоуглеродистая стержневая арматура хорошо сваривается контактной стыковой или ручной дуговой сваркой, экономична, обладает наименьшей трудоёмкостью при армировании железобетонных конструкций

Способ изготовления и форма поверхности определяет вид арматуры. Различают арматуру:

1. Стержневую: горячекатаную, термоупрочнённую и термомеханически упрочнённую;

2. Проволочную: холоднотянутую обыкновенную и высокопрочную.

3. По начальному напряженному состоянию: напрягаемую и ненапрягаемую.

Горячекатаная арматура – это стальная арматура в виде отдельных стержней круглого, эллиптического, квадратного и других сечений.

— А-I (А 240) – гладкая;

— А-II (А 300), А-III (А 400), А-IV (А600), А-V (А800), A-VI (А1000)– периодический профиль. Такая сталь не подвергается после проката упрочняющей термической обработке.

Ат-III (Ат 400), Ат-IV (Ат 600), Ат-V (Ат 800), Ат-VI (Ат 1000) – термически и термомеханически упрочнённая, т.е. подвергаемая после проката упрочняющей термической обработке;

А-IIIв (А 400в)– упрочнённая вытяжкой.

Вр-I (Вр500) – периодического профиля;

В-II – гладкая высокопрочная;

Вр-II – высокопрочная рифлёная;

К-7, К-19 – проволочные канаты соответственно семи- и девятнадцатипроволочные и др.

Арматура периодического профиля – это арматура, на поверхности которой имеются часто расположенные кольцевые выступы, обеспечивающие надёжное сцепление с бетоном без устройства анкерных крюков на концах стержней.

Рис. 3.3. Виды арматуры периодического профиля

а – стержневая класса А300;

б – стержневая класса А500

Ненапрягаемая арматура – арматура, укладываемая без предварительного натяжения (напряжения).

В качестве ненапрягаемой арматуры преимущественно применяют сталь классов А400, А-600C, Вр 500, А240, А300, допускается применение А-600.

Ненапрягаемая арматура классов А240, А300, А400, Вр500, A-600С– сваривают контактной и дуговой сваркой

Напрягаемая арматура

— преимущество сталь классов Ат-800, Ат-1000 в элементах длиной до 12 м, допускается также сталь классов А-600 , А-800, А-1000; при большой длине – сталь классов К-7, К-19.

По способу производства стыки стержней делятся на сварные, несварные (внахлёстку), по месту изготовления – заводские и монтажные.

Несварные стыки менее экономичны, поэтому их применяют только для стыкования термически упрочнённой стержневой арматуры.

В зависимости от вида арматуры и условий изготовления применяют разные виды сварных стыков:

-ванные в инвентарной форме;

Сварные стыки выполняются в соответствии с ГОСТ. Стыки с накладками и внахлёстку применяют, если не удаётся точно подогнать торцы стыкуемых стержней. Сварные стыки можно размещать в любом месте стержня, однако рабочие стержни не рекомендуют сваривать в зонах наибольших усилий. Стыки с накладками в местах им насыщения бетона арматурой, дабы не мешать бетонированию.

Особенности ЖБИ с напряженной арматурой и сферы их применения

Основной особенностью ЖБИ с напряженной арматурой, является ее гибкость и высокая марочная прочность, которые достигаются именно за счет искусственно созданного конфликта сред – бетон, изначально находящийся в небольшом напряжении, при увеличении поперечного давления, ослабевает, поскольку возникает возможность частично растянуть на изгибе арматуру, в результате чего, изделие приобретает проектный уровень прочности.

ЖБИ изделия с напрягаемой арматурой отличаются:

высокой марочной прочностью;
гибкостью;
высокому сопротивлению к трещинообразованию;
улучшенными эксплуатационными характеристиками;
повышенным сопротивлением к динамическим нагрузкам;
возможностью за счет усиления каркаса из напрягаемой арматуры увеличивать эксплуатационные нагрузки.

Преднапряженное армирование

Напрягаемая арматура, — что это такое, зачем она нужна

Бетон это достаточно прочный и стойкий строительный материал, но и он имеет ряд недостатков и слабых сторон. А чтобы бетон был лишен таких минусов и стал более прочным и долговечным его усиливают арматурой. Арматура в железобетонной строительной конструкции может быть напрягаемой и ненапрягаемой, поперечной и продольной, также она бывает конструктивной, рабочей, монтажной или анкерной. Арматурные изделия в бетонной конструкции бывают двух основных видов, то есть в виде арматурной плоской сетки или в виде арматурного пространственного каркаса.

В учебном пособии рассмотрены основные вопросы конструирования и расчета предварительно напряженных комбинированных и вантовых конструкций. Рассмотрены конструктивные решения канатов, анкерных устройств, их расчет и защита от коррозии. Для студентов строительных специальностей высших учебных заведений, аспирантов и инженерно- технических работников проектных организаций.

Глава 1. Высокопрочные канаты как основной несущий элемент предварительно напряженной конструкции
1.1. Характеристики канатов
1.1.1. Канатные проволока и пряди
1.1.2. Виды канатов, применяемых в строительных конструкциях
1.1.3. Несущая способность, усилия и напряжения, возникающие в канатах и прядях
1.1.4. Модель упругости спиральных канатов и прядей
1.1.5. Ограничения, принимаемые при проектировании изготовления
1.1.6. Канатные проволока и пряди
1.2. Изготовление и подготовка монтажа канатных элементов
1.2.1. Разрезка канатов и точность изготовления
1.2.2. Технологические аспекты создания предварительного напряжения
1.3. Анкерные устройства стаканного типа
1.3.1. Материалы, конструкции и технология изготовления анкерных устройств
1.3.2. Напряженное состояние анкеров
1.3.3. Другие виды анкерных устройств
1.4. Промежуточные элементы и соединения высокопрочных канатов и другие виды соединений
1.5. Напрягающие элементы из круглых стержней

Глава 2. Предварительно напряженные конструкции зданий и сооружений
2.1. Предварительно напряженный элемент, работающий на растяжение
2.1.1. Работа высокопрочного канатного элемента
2.1.2. Стержень без предварительного напряжения, включающий материалы с различными прочностными характеристиками
2.1.3. Стальной предварительно напряженный стержень с конструктивным зазором
2.2. Предварительно напряженные балки и фермы
2.2.1. Балки и фермы с затяжками, расположенными вблизи растянутого пояса
2.2.2. Предварительно напряженные шпренгельные конструкции покрытия
2.3. Висячие конструкции покрытия зданий и сооружения различного назначения
2.3.1. Однопоясные висячие системы и криволинейные сетки
2.3.2. Двупоясные висячие системы и тросовые фермы
2.3.3. Комбинированные или гибридные системы
2.4. Висячие и вантово-балочные мосты
2.4.1. Висячие мосты
2.4.2. Вантовые мосты
2.4.3. Пешеходные мосты
2.5. Особенности монтажа предварительно напряженных конструкций и элементов
2.5.1. Монтаж отдельного каната
2.5.2. Монтаж предварительно напряженной гибкой канатной системы

Глава 3. Расчет предварительно напряженных комбинированных и висячих конструкций
3.1. Работа гибкой нити как основного элемента загружения
3.1.1. Гибкие нити с опорами, расположенными на одном уровне
3.1.2. Гибкие нити с опорами, расположенными на разных уровнях
3.2. Расчет гибких нитей и предварительно напряженных стержневых и висячих конструкций методом конечных элементов
3.2.1. Теоретические основы метода конечных элементов для расчета предварительно напряженных стержневых и вантовых систем
3.2.2. Последовательность нелинейного расчета предварительно напряженных стержневых и вантовых систем
3.2.3. Создание предварительного напряжения
3.2.4. Устойчивость элементов предварительно напряженных стержневых и висячих конструкций

Глава 4. Примеры возведения конструкций зданий и сооружений, включающих высокопрочные растянутые элементы
4.1. Плоские предварительно напряженные фермы и балки
3.1.1. Отель Кемпински в аэропорту г. Мюнхен ( ФРГ)
3.1.2. Госпиталь Св.Катерины в г.Штутгарт (ФРГ)
3.1.3. Светопрозрачное покрытие над атриумом Старого гостиного двора. г. Москва
4.2. Однопоясные и двупоясные висячие системы
3.2.1. Покрытие стадиона в Эль-Риаде в Саудовской Аравии
3.2.2. Покрытие спортивного стадиона в Атланте (США)
3.2.3. Универсальный спортивный зал в Карлсруэ (ФРГ)
4.3. Комбинированные конструкции покрытия. Ангар аэропорта в г. Мюнхен ( ФРГ)
4.4. Висячие и вантовые мосты
3.4.1. Автодорожный мост Верхний Арген (ФРГ)
3.4.2. Пешеходный мост в Кельхайме (ФРГ)

Читайте также: