Под предварительно напряженным понимают ЖБК, элементы и изделия, в которых предварительно, т.е. в процессе изготовления, искусственно созданы в соответствии с расчетами начальные напряжения в части или во всей рабочей ар-ре и обжатие всего или части бетона.
Достоинства – в ПНК представляется возможность использовать высокоэкономичную стержневую ар-ру повышенной прочности и высокопрочную проволочную ар-ру, позволяющих в среднем до 50% сократить расход стали. Предварительное обжатие растянутых зон бетонна значительно отдаляет момент образования трещин в растянутых зонах элементов.
Недостатки – повышенная трудоемкость проектирования и изготовления, ПНК требуют усложнения и повышения металоемкости опалубки, увеличения расходов металла на закладные детали и на монтажную ар-ру. Большая тепло- и звукопроводность железобетона. Огнестойкость меньше.
2 способа натяжения ар-ры:
- на упоры (до бетонирования)
- на бетон (после бетонирования и набора прочности бетона)
На упоры – более распространенный способ, при нем ар-ру временно натягивают на упоры жостких стендов, матриц или на форму. Отпуск натяжных устройств осуществляется при передаточной прочности бетона, сначало усилие снимают на 50%, а далее полностью.
На бетон – сначало изготавливают бетонный элемент, в котором предусматривают каналы превышающие d ра-ры на 5…15 мм., а после набора бетоном передаточной прочности в каналы пропускают рабочую ар-ру и натягивают ее с упором на бетон и последующей анкеровкой ар-ры. Каналы заполняют под давлением мелкозернистым бетоном.
Существует несколько методов ПН ар-ры:
Электротермический, механический, комбинированный (электромеханический), самонапрягаемая арматура
А = М/(R_s*h_o*С(с хвостиком)) – площадь сечения (???)
Бетон и арматура для железобетонных конструкций. Классификация бетонов. Основные свойства. Классы арматуры.
Под бетоном понимают комплексный строительный материал, в котором крупные и мелкие каменные заполнители, соединенные вяжущим (цемент, жидкое стекло, полимерцемент), сопротивляются нагрузкам как одно монолитное тело.
Классификация
по назначению - конструкционные; конструкционно-теплоизоляционные; теплоизоляционные; специальные;
по средней плотности (кг/м3): особо тяжелые со средней плотностью более 2500; тяжелые - 2200...2500; облегченные - 1800...2200; легкие - 500...1800;
по структуре
плотные – пространство между зернами заполнено затвердевшим вяжущим;
крупнозернистые – малопесчаный или беспесчаный с частично заполненным пространством между зернами;
поризованные – вяжущее между зернами поризовано с помощью специальных добавок;
ячеистые – с искусственно созданными замкнутыми порами;
по виду вяжущего
цементные; полимерные; на известковом вяжущем (силикатные); на гипсовом вяжущем; на смешанных вяжущих; на специальных вяжущих;
по виду заполнителей
- на плотных естественных заполнителях (гравий или щебень горных пород, кварцевый песок);
- на пористых естественных (перлит, пемза, ракушечник) - перлитобетон, пемзобетон;
- искусственных заполнителях (керамзит, шлак) - керамзитобетон, шлакобетон;
- на специальных заполнителях, удовлетворяющих требованиям биологической защиты, жаростойкости, химической стойкости.
по условиям твердения
- естественного твердения;
- подвергаемые тепловлажностной обработке при атмосферном давлении;
- подвергаемые тепловлажностной обработке при высоком давлении (автоклавные).
Бетон для железобетонных конструкций должен удовлетворять определенным требованиям по механическим и физическим характеристикам.
Механические свойства:
Под прочностными свойствами бетона понимают нормативные и расчетные сопротивления бетона при сжатии, растяжении и срезе, сцепление бетона с арматурой.
Под деформативными свойствами бетона понимают сжимаемость и растяжимость бетона под нагрузкой, ползучесть и усадку, набухание и температурные деформации.
Физические свойства:
Морозостойкость (F50…F500)- количество циклов замораживания и оттаивания в водонасыщенном состоянии, при котором бетон теряет прочность не более, чем на 15%.
Для надземных конструкций, подвергаемых атмосферным воздействиям окружающей среды при расчетной отрицательной температуре наружного воздуха в холодный период от минус 5 °С до минус 40 °С, принимают марку бетона по морозостойкости не ниже F75, а при расчетной температуре наружного воздуха выше минус 5 °С в указанных выше конструкциях марку бетона по морозостойкости не нормируют.
Водонепроницаемость (W2…W12) - давление в кгс/см2 , при котором не наблюдается просачивание воды через бетонный образец толщиной 15 см.
Для надземных конструкций, подвергаемых атмосферным воздействиям при расчетной отрицательной температуре наружного воздуха выше минус 40 °С, а также для наружных стен отапливаемых зданий марку бетона по водонепроницаемости не нормируют.
Огнестойкость понимают способность материала сохранять прочность при пожаре (1000...1100 °С). Т.к. бетон является более огнестойким материалом, чем сталь,, то повышение огнестойкости железобетонных конструкций достигают увеличением защитного слоя бетона до 3...4 см.
Коррозионная стойкость - способность материала не вступать в химическую реакцию с окружающей средой. В эксплуатационных условиях большинства зданий и сооружений в бетоне коррозионные процессы не происходят.
Арматура – это гибкие или жесткие стальные стержни, к гибкой относится: канаты (пучки до 100 шт.), Основным показателем качества ар-ры явл. Класс по прочности на растяжение: А – для горячекатаной и термомеханически упрочненной ар-ры; В – для холоднодеформированой ар-ры.
Для ЖБК прим.:
А 240 – гладкая
А300, А400, А500, В500 – периодического профиля
Кроме того предъявляют требования свариваемости, пластичности. При выборе вида и марок стали для арматуры следует учитывать температурные условия эксплуатации и характер нагружения. Ар-ра бывает рабочая и монтажная.
Под монтажной ар-рой понимают продольную и поперечную ар-ру, устанавливаемую без расчета по конструктивным или технологическим соображениям
Ар-ра класса А600, А800, А1000 используется для предварительно напрягаемых конструкций.
Основные свойства – прочность (фмзический и условный предел текучести, временное сопротивление), деформативность (пластичность, величина угла загиба или число перегибов в холодном состоянии), ползучесть стали ЕS=2*105 МПа
В качестве рабочей арматуры, применяют арматуру периодического профиля классов А500 и А400, а также арматуру класса В500 в сварных сетках и каркасах.
В конструкциях, эксплуатируемых при статической нагрузке в отапливаемых зданиях, а также на открытом воздухе и в неотапливаемых зданиях при расчетной температуре минус 40 °С и выше, применяется арматура всех классов (за исключением арматуры класса А300 марки стали Ст5пс, диаметром 18 - 40 мм, и класса А240 марки стали Ст3кп, которые применяют при расчетной температуре минус 30 °С и выше).
При других условиях эксплуатации класс арматуры и марку стали принимают по специальным указаниям.
Для монтажных (подъемных) петель элементов сборных железобетонных и бетонных конструкций применяют горячекатаную арматурную сталь класса А240 марок Ст3сп (при температуре ниже минус 40 °С) и Ст3пс (при температуре выше минус 40 °С).
