Преднапряженный железобетон

Железобетонные конструкции получили широкое распространение в современном строительстве. Но у них есть не только ряд преимуществ перед другими строительными материалами, но и некоторые недостатки.

В зоне расположения ненапрягаемой арматуры возникают такие деформации, что бетон уже не обеспечивает требуемой трещиностойкости. В этой ситуации возникает необходимость создания сжимающих напряжений. Эффективное решение этой задачи – применение высокопрочной предварительно напряженной арматуры.

Предварительно напряженный железобетон

Для возведения конструкций, рассчитанных на большую нагрузку, а также при создании больших пролетов зачастую используются железобетонные элементы большого сечения. Это решение не является оптимальным:

  • увеличивается расход арматуры и бетона;
  • значительно возрастает собственный вес сооружения;
  • требуются более сложные конструкторские и инженерные решения.

В конечном итоге внедрение такого решения влечет за собой повышение стоимости и увеличение срока строительства.

Существует и другое, более оптимальное решение, позволяющее отказаться от подобных мер. И это – предварительное напряжение железобетонных конструкций.

Для создания конструкций из преднапряженного бетона используют два основным метода – натяжение на бетон и натяжение на упоры.

На бетон

Суть этого метода заключается в установке специальных каналообразователей, внутри которых размещаются арматурные пряди. Монтаж производится в процессе армирования конструкции. После бетонирования и набора достаточной прочности бетона один конец пучка фиксируется в пассивном анкере, а другой натягивается гидравлическим домкратом с последующим закреплением клиновыми зажимами в активном анкере. Арматурные пряди, пытаясь возвратиться в исходное состояние, сжимают железобетонную конструкцию – так образуется обратный изгиб.

На упоры

Второй метод основан на пропуске арматурного пучка не только через опалубку изготавливаемого железобетонного элемента, но и за пределы жесткой коробчатой конструкции, часто называемой стендом. На одном из торцов стенда пряди фиксируют в так называемом глухом анкере.

Натяжение арматурных прядей производится домкратом. По окончании этого процесса конец закрепляют в активном анкере. Затем в опалубочную форму укладывается бетон с последующими процедурами ухода за ним. После набора бетоном передаточной прочности пряди между торцом опалубки и стендом обрезаются.

Обрезка производится симметрично по отдельным проволокам пучка. Освобожденный от жесткого закрепления пучок стремится укоротиться, но наличие внутренних анкеров не дают ему окончательно вернуться в первоначальное состояние, что позволяет обжать железобетонную конструкцию и создать ей обратный изгиб.

Преимущества преднапряжения бетона

Опыт возведения железобетонных конструкций с предварительным напряжением показывает, что применение данной технологии имеет множество преимуществ – оно позволяет:

  • значительно сократить срок возведения сооружения;
  • уменьшить поперечное сечение конструкций и, как следствие, уменьшить расход материалов;
  • снизить собственный вес конструкции, что критически важно при работе в условиях действия динамических нагрузок;
  • возводить сооружения с большими пролетами;
  • повысить трещиностойкость.

Сферы применения технологии напрямую связаны с ее спецификой. Наилучшим образом она показывает себя в следующих проектах:

  • мосты с длинными монолитными пролетами;
  • перекрытия – при возведении промышленных, торговых и офисных зданий;
  • ригели, опорные балки перекрытий, паркингов;
  • градирни, резервуары и другие промышленные сооружения;
  • защитные оболочки для ядерных реакторов;
  • фундаменты;
  • аэродромные покрытия.

В каждом из этих случаев технология показывает экономическую и практическую эффективность.


1991 –  © STS