Hvorfor trenger forsterkede betongkonstruksjoner forspenning?
Forsterkede betongkonstruksjoner fungerer med sprekker under normale arbeidsforhold. For å unngå for tidlig utvidelse av sprekker i armerte betongkonstruksjoner, bør vi utnytte strekkegenskapene til stålstenger fullt ut og de trykkegenskapene til betongmaterialer. Vi bør prøve å redusere strekkspenningen til komponentene ved å påføre ekstern kraft før betongstrukturen eller komponentene blir utsatt for servicebelastningen, eller til og med sette dem i en komprimerende stresstilstand. Den forspente tilstanden som således genereres, brukes til å redusere eller oppveie strekkspenningen forårsaket av den ytre belastningen, det vil si for å gjøre opp for mangelen på strekkfasthet ved bruk av den høyere trykkfastheten til betong, for å forsinke sprekker av betong i strekksonen. Strukturer laget av forspent betong kalles også forspente armerte betongkonstruksjoner fordi de oppnår forspenning ved å strekke stålstenger.
Fordeler og ulemper med forspente betongkonstruksjoner
Fordeler
(1) God sprekkmotstand og høy stivhet. Påføringen av forspenning på komponentene forsinker utseendet på sprekker i stor grad. Under virkningen av servicebelastningen kan det hende at komponentene ikke sprekker, eller sprekkene kan bli forsinket, og dermed forbedre stivheten til komponentene og øke holdbarheten til strukturen.
(2) Lagre materialer og reduser dødvekt. Siden strukturen må bruke høye - Styrke materialer, kan det redusere antall stålstenger og korset - seksjonsdimensjoner av komponentene, lagre stål og betong, og redusere selvet - vekt på strukturen. Det har åpenbare fordeler for store - spenn og tung - Laststrukturer.
(3) Det kan redusere den vertikale skjærkraften og den viktigste strekkspenningen i betongstrålen. De buede stålstengene (buntene) av den forspente betongstrålen kan redusere den vertikale skjærkraften nær støtten i bjelken, og på grunn av tilstedeværelsen av forspenning på betongkorset - -seksjonen reduseres den viktigste strekkspenningen under belastningen også. Dette bidrar til å redusere bjelkens netttykkelse slik at selvet - Vekt på den forspente betongstrålen kan reduseres ytterligere.
(4) Forbedre stabiliteten til det komprimerende medlemmet. Når lengden - til - slankhetsforholdet til det trykkende medlemmet er stort, er det enkelt å bøye seg etter å ha blitt utsatt for et visst trykk, noe som resulterer i tap av stabilitet og ødeleggelse. Hvis forspenning påføres den forsterkede betongsøylen, er den langsgående kraften - bærende stålstenger strukket veldig tett; Ikke bare er de forspente stålstengene ikke lett å bøye, men også den omkringliggende betongen kan få bidratt til å forbedre dens evne til å motstå bøyning.
(5) Forbedre utmattelsesmotstanden til medlemmet. Fordi stressendringen forårsaket av belastning eller lossing under bruk av sterke forspente stålstenger er relativt liten, kan utmattelsesstyrken forbedres, noe som er veldig gunstig for strukturer utsatt for dynamiske belastninger.
(6) Forspenning kan brukes som et middel til å koble til strukturelle komponenter for å fremme utvikling av nye systemer og konstruksjonsmetoder for store - spennstrukturer.
Ulemper
(1) Prosessen er relativt kompleks og har høy - kvalitetskrav, så det kreves et dyktig profesjonelt team.
(2) Visse spesialutstyr er påkrevd, for eksempel spenningsmaskiner og fugemaskinutstyr. Pre - Spenningsmetoden krever en spenningssporestall; Post - spenningsmetoden bruker også et stort antall ankere av pålitelig kvalitet.
(3) Byggekostnadene for forspent betongkonstruksjoner er relativt høye, og kostnadene for prosjekter med et lite antall komponenter er relativt høye.
(4) Den forspente kammer er vanskelig å kontrollere. Det øker med økningen av betongkryp, noe som får brodekket til å være ujevn.
(5) Under høye - temperaturforhold vil styrken til armert betong etter forspenning avta betydelig, noe som resulterer i en reduksjon i brannmotstandsgrensen, så det er sikkerhetsfare for å bygge brannbeskyttelse.
Hva refererer pre - spenning og post - spenning? Hvordan er de konstruert?
En forspent betongstruktur er en struktur som før - understreker betong før belastninger påføres. Forspenning genereres ved å spenne høyt - Styrke stålstenger eller ledninger. Det er to spenningsmetoder:
(1) Pre - spenning. Det vil si at stålstengene blir strammet først, og deretter helles betongen. Når betongen når den spesifiserte styrken, er endene av stålstengene avslappet. Før betongen helles, blir de forspente senene, sammensatt av ståltråder eller stålstenger, spentet til en viss spesifisert spenning og forankret til bryggene i begge ender av sokkelen med ankere. Deretter er formarbeidet, strukturelle stålstenger og deler installert, og betongen helles og herdet. Når betongen når den spesifiserte styrken, blir de forspente senene ved bryggene i begge ender avslappet, og spenningen i de forspente senene overføres til betongen gjennom bindingskraften, og genererer før - komprimeringsspenning. Pre - spenningsmetoden er mer fordelaktig når du bruker en lang sokkel, og den lengste kan være mer enn 100 meter, så det kalles noen ganger også den lange - linjemetoden.
(2) Post - Spenningsmetode. Det vil si, hell betong først, og når den når den spesifiserte styrken, strekker du stålstengene gjennom de reserverte hullene i betongen og forankrer dem i begge ender. Den generelle praksisen er å først installere foringsrøret, strukturelle stålstenger og deler for innlegget - spennede forspente sener, og deretter installere formarbeidet og hell betong. De forspente senene kan settes inn i foringsrøret først eller senere. Etter at betongen når den nødvendige styrken, blir de forspente senene spentet til ønsket stress med en knekt og forankret i begge ender av bjelken. Forspenningsspenningen overføres til betongen av komponenten gjennom ankrene i begge ender. For å beskytte de forspente senene mot korrosjon og gjenopprette bindingskraften mellom de forspente senene og betongen, må gapet mellom de forspente senene og foringsrøret fylles med sementoppslemming. I tillegg til dens anti - korrosjonseffekt, bidrar også sementoppslemming til å gjenopprette bindingskraften mellom de forspente senene og betongen. For å lette konstruksjonen, kan noen ganger ikke - bundet post - spennende prestressing brukes, der anti - korrosjonsmaterialer påføres overflaten av de forspente sener og pakket med plastforekomster eller oljepapir.
