Prednapregnuti armirani beton - sažetak. Bit prednapetog armiranog betona i načini stvaranja prednapetih materijala za konstrukcije

Oni se nazivaju prednapregnuti armiranobetonske konstrukcije, kod kojih se, prije primjene opterećenja tijekom procesa proizvodnje, u betonu umjetno stvaraju značajna tlačna naprezanja zatezanjem armature visoke čvrstoće. Početni tlačni naponi stvaraju se u onim dijelovima betona koji kasnije pod utjecajem opterećenja doživljavaju napetost. Istodobno se povećava otpornost konstrukcije na pukotine i stvaraju se uvjeti za upotrebu armature visoke čvrstoće, što dovodi do uštede metala i smanjenja troškova konstrukcije.
Specifični trošak armature, jednak omjeru njegove cijene (rub/t) i izračunatog otpora Rs, smanjuje se s povećanjem čvrstoće armature. Stoga je armatura visoke čvrstoće mnogo isplativija od vruće valjane armature. Međutim, nemoguće je koristiti armaturu visoke čvrstoće u konstrukcijama bez prednaprezanja, jer s visokim vlačnim naprezanjima u armaturi i odgovarajućim rastezljivim deformacijama pojavljuju se značajne pukotine otvaranja u vlačnim zonama betona, oduzimajući strukturu potrebnih svojstava.
Bit prednapregnutog armiranog betona je ekonomski učinak koji se postiže upotrebom armature visoke čvrstoće. Osim toga, visoka otpornost na pukotine prednapetog armiranog betona povećava njegovu krutost, otpornost na dinamička opterećenja, otpornost na koroziju i trajnost.
U prednapregnutoj gredi pod opterećenjem, beton doživljava vlačna naprezanja tek nakon što popuste početna tlačna naprezanja. U tom slučaju sila koja uzrokuje stvaranje pukotina ili njihovo otvaranje ograničene širine premašuje opterećenje koje djeluje tijekom rada. Povećanjem opterećenja grede do maksimalne razorne vrijednosti naprezanja u armaturi i betonu dostižu svoje maksimalne vrijednosti.
Dakle, armiranobetonski prednapeti elementi rade pod opterećenjem bez pukotina ili s otvorom ograničenim po širini, dok konstrukcije bez prednaprezanja rade u prisutnosti pukotina i pri velikim progibima. To je razlika između prednapetih i neprednapetih konstrukcija s posljedičnim značajkama njihova proračuna, projektiranja i izrade.
U proizvodnji prednapetih elemenata postoje dva moguća načina stvaranja prednaprezanja: zatezanje graničnika i zatezanje betona. Kod zatezanja na graničnike, prije betoniranja elementa, armatura se umetne u kalup, jedan njen kraj se učvrsti u graničnik, drugi se zategne dizalicom ili drugom napravom do zadane kontrolirane napetosti. Nakon što beton dobije potrebnu kubičnu čvrstoću, armatura se oslobađa od graničnika prije kompresije. Armatura, pri vraćanju elastičnih deformacija u uvjetima adhezije na beton, sabija okolni beton. Kod tzv. kontinuiranog armiranja, kalup se postavlja na paletu opremljenu klinovima, žica za armiranje se namotava posebnim strojem za namatanje na cijevi postavljene na klinove palete sa zadanom vrijednošću napona, a njen kraj se učvršćuje s stezaljka matrice. Nakon što se beton sakupio potrebna snaga, proizvod s cijevima uklanja se s paletnih klinova, dok armatura sabija beton.
Armatura šipke može se elektrotermički zategnuti na graničnike. Šipke s izokrenutim glavama se zagrijavaju elektro šok do 300-350 °C, staviti u kalup i učvrstiti na krajevima u graničnike kalupa. Kada se tijekom procesa hlađenja armatura vrati na svoju izvornu duljinu, povlači se na graničnike.
Pri zatezanju betona najprije se izrađuje betonski ili slabo armirani element, a zatim, kada beton postigne čvrstoću, u njemu se stvara prethodno tlačno naprezanje. Armatura za prednaprezanje se umeće u kanale ili utore koji su ostali nakon betoniranja elementa i navlači se na beton. Ovom metodom kontroliraju se naprezanja u armaturi nakon što je beton sabijen. Kanali koji premašuju promjer armature za 5-15 mm stvaraju se u betonu polaganjem izvlačnih šupljina (čelične spirale, gumene cijevi itd.) ili ostavljanjem valovitih čeličnih cijevi itd. Prianjanje armature na beton se stvara nakon kompresije injekcijom - pumpanje cementa u kanale test ili otopina pod pritiskom. Injektiranje se provodi kroz T-kolice instalirane tijekom proizvodnje elementa - zavoja. Ako se prednapregnuta armatura nalazi sa vani elementa (prstenasti spojevi cjevovoda, spremnika itd.), tada se njegovo namatanje uz istodobnu kompresiju betona provodi posebnim strojevi za namatanje. U tom slučaju na površinu elementa nanosi se zaštitni sloj betona nakon zatezanja armature tociranjem (pod pritiskom).
Zatezanje na graničnicima, kao više industrijska metoda, glavna je metoda u tvorničkoj proizvodnji.

Pod prednapetim podrazumijevamo armiranobetonske konstrukcije, elemente, proizvode kod kojih su početna vlačna naprezanja dijela ili cijele radne armature i tlačna naprezanja cijelog ili dijela betona prethodno, odnosno tijekom proizvodnog procesa, umjetno stvorena u skladu s izračun.

Sabijanje betona u prednapetim konstrukcijama do zadane količine vrši se prednapetom armaturom koja teži uređaji za zatezanje vratiti u prvobitno stanje (slika 14). U tom slučaju klizanje armature u betonu otklanja se njihovim međusobnim prirodnim prianjanjem, a ako prirodno prianjanje nije dovoljno, posebnim umjetnim usidrenjem krajeva armature u beton. Početno prednaprezanje armature, koje nastaje kao rezultat umjetnog zatezanja armature, nakon otpuštanja zateznih naprava smanjuje se zbog relativnog elastičnog pritiska betona.

Tijekom duljeg vremenskog razdoblja gubitak prednaprezanja armature značajno se povećava zbog skupljanja i puzanja betona i armature, popuštanja naprezanja armature i mnogih drugih čimbenika.

Bit prednapetih armiranobetonskih konstrukcija može se lako uočiti, na primjer, usporedbom dijagrama središnje zategnutih elemenata, odnosno s prednapetom i neprenapetom armaturom (slika 15). Armatura, pokušavajući se vratiti u prvobitni položaj, sabija beton napetošću (Sl. 15, b).

U ovom slučaju, uzorak (slika 15, c) će se smanjiti za količinu elastične kompresije betona (radi veće jasnoće, pretpostavljamo da je gubitak prednaprezanja armature od skupljanja i puzanja betona, puzanja armature, relaksacija naprezanja čelika još se nije stigla očitovati).

Utvrđeno predvlačno naprezanje u armaturi (slika 15, a, točka 2) bit će uravnoteženo predtlačnim naprezanjem betona (slika 15, b i c).

S tim prednaprezanjem u armaturi i betonu, armiranobetonski element (vidi sl. 15, c) dolazi na gradilište.

Razmotrimo temeljnu razliku između prednapetih konstrukcija i konstrukcija bez prednaprezanja.

Čak i prije primjene vanjskog opterećenja, značajna preliminarna vlačna naprezanja djeluju u armaturi prednapetih konstrukcija (vidi sliku 15, a, točka 2), sabijajući beton elemenata (vidi sliku 15, b i c).

Vanjska vlačna sila N(Sl. 15, d) uzrokuje relativno produljenje prednapetog elementa. Kao rezultat toga, preliminarna kompresija betona će se ugasiti.

S povećanjem vanjskog opterećenja N e će se povećati do vrijednosti elastičnog pritiska betona.

Na veličinu vanjske sile N, jednaka sili prednaprezanja armature (slika 15, d), predkompresija betona potpuno se gasi. Daljnjim povećanjem vanjskog opterećenja u betonu će se pojaviti vlačna naprezanja koja će se povećati do proračunske otpornosti (vlačna čvrstoća betona) (slika 15, e), kao i kod armiranobetonskih elemenata (vidi sliku 15 , a, krivulja III ), bez prednapetosti. Čim relativno istezanje betona dosegne najveću vrijednost, u prednapetom elementu će se pojaviti pukotina, kao u armiranobetonskom elementu bez prednaprezanja.

Zbog toga je otpornost na pukotine prednapetih konstrukcija 2...3 puta veća od otpornosti na pukotine armiranobetonskih konstrukcija bez prednaprezanja. To je zbog činjenice da prethodna kompresija betona armaturom znatno premašuje krajnju vlačnu deformaciju betona. Točka 9 karakterizira stvaranje pukotina u armiranobetonskim konstrukcijama, a točka 11 - u prednapregnute konstrukcije.

Što je veća napetost armature i jači pritisak betona, to je manja parcela 12... 13, na kojem nastaju i otvaraju se pukotine. Kad se točke poklope 12 I 13 u prednapetom elementu ne nastaju pukotine sve dok armatura ne pukne. Kada se rasteže armiranobetonski element beton se može deformirati zajedno s armaturom samo unutar područja 0...9 (vidi sl. 15, a), i kroz cijeli dio 9...13 a zatim u njemu nastaju nove pukotine i otvaraju se stare.

Čvrstoća prednapetih konstrukcija ne ovisi o vrijednostima prednaprezanja armature. Zbog toga se proračun čvrstoće bilo koje prednapete konstrukcije ne razlikuje od proračuna čvrstoće armiranobetonskih konstrukcija bez prednaprezanja.

Sve navedeno omogućuje nam zaključak da je priroda prednapetih konstrukcija ista kao i kod armiranobetonskih konstrukcija bez prednaprezanja. Stvaranje prethodnih vlačnih naprezanja u armaturi i tlačenje betona prije primjene pogonskih opterećenja nema značajan utjecaj na osnovna fizikalna i mehanička svojstva armiranog betona.

Prednapete konstrukcije su opći pogled armiranobetonske konstrukcije, a armiranobetonske konstrukcije bez prednaprezanja samo su njihov poseban slučaj. Mora se imati na umu da prethodna kompresija betona značajno povećava otpornost na pukotine nagnutih presjeka i granicu ponovnog armiranja te može značajno smanjiti čvrstoću stisnute zone presjeka.

Prednosti.

U prednapregnutim konstrukcijama moguće je koristiti vrlo ekonomičnu armaturu od šipke visoke čvrstoće i armaturu od žice visoke čvrstoće, što omogućuje prosječno smanjenje potrošnje deficitarnog čelika u građevinarstvu do 50%. Prethodno sabijanje vlačnih zona betona značajno odgađa stvaranje pukotina u vlačnim zonama elemenata, ograničava širinu njihovog otvora i povećava krutost elemenata, praktički bez utjecaja na njihovu čvrstoću.

Prednapete konstrukcije često se pokažu ekonomičnim za građevine i konstrukcije s takvim rasponima, opterećenjima i radnim uvjetima u kojima je uporaba armiranobetonskih konstrukcija bez prednaprezanja tehnički nemoguća ili uzrokuje preveliku potrošnju betona i čelika za osiguranje potrebne krutosti i opterećenja. -nosivost konstrukcije. Korištenje prednaprezanja omogućuje da se spojevi montažnih konstrukcijskih elemenata izvedu najučinkovitije, savijajući ih armaturom za prednaprezanje. Istodobno se znatno smanjuje potrošnja dodatnog metala u spojevima ili potpuno eliminira potreba za njegovom upotrebom.

Prednaprezanje omogućuje povećanu upotrebu gotovih i montažne monolitne konstrukcije spregnuto tečenje, u kojem se beton visoke čvrstoće koristi samo u montažnim prednapetim elementima, a glavni ili značajan dio konstrukcija izrađen je od teškog ili laganog betona koji nije prednapet.

Prednaprezanje, koje povećava otpornost konstrukcija na stvaranje pukotina, povećava njihovu izdržljivost pri ponovljenim opterećenjima. To se objašnjava smanjenjem razlike naprezanja u armaturi i betonu uzrokovanom promjenom veličine vanjskog opterećenja. Ispravno projektirane prednapete konstrukcije sigurne su u radu, jer pokazuju značajne deformacije prije sloma, upozoravajući na hitno stanje konstrukcije.

S povećanjem postotka armature u mnogim slučajevima raste seizmička otpornost prednapetih konstrukcija (osobito kod T-profila s prirubnicom u stlačenoj zoni i laganog betona). To se objašnjava činjenicom da su zbog upotrebe čvršćih i lakših materijala presjeci prednapetih konstrukcija u većini slučajeva manji u odnosu na armiranobetonske konstrukcije bez prednaprezanja iste nosivosti, a time i fleksibilniji i lakši. Povećanje seizmičke otpornosti također je olakšano prostornim radom zgrada i građevina u cjelini, dobivenim kompresijom njihovih pojedinačnih dijelova prednapetom armaturom. Najotpornije na potres su napregnute konstrukcije koje imaju značajan višak nosivosti iznad granice otpornosti na pukotine.

Mane.

Armiranobetonske konstrukcije s prednapetom armaturom imaju sljedeće glavne nedostatke.

Prednapete konstrukcije karakteriziraju povećani intenzitet rada u projektiranju i proizvodnji. Zahtijevaju veću brigu u proračunu i projektiranju, tijekom proizvodnje, skladištenja, transporta i ugradnje, budući da čak i prije primjene vanjskih opterećenja mogu nastati neprihvatljiva tlačna ili vlačna naprezanja u presjecima njihovih elemenata, što može dovesti do hitnog stanja. Na primjer, na krajevima prednapetih konstrukcija, s koncentriranom i neravnomjernom primjenom tlačnih sila, uzdužne pukotine, značajno smanjujući njihovu nosivost. Ako ne uzmete u obzir specifičnosti stvaranja prednaprezanja, radni uvjeti pod opterećenjem cijele konstrukcije ili njezinih pojedinačnih dijelova mogu se pogoršati.

Velike sile koje armatura za prednapinjanje prenosi na beton konstrukcije u trenutku otpuštanja zateznih uređaja mogu dovesti do njegovog potpunog uništenja tijekom procesa kompresije ili lokalnog oštećenja, do klizanja armature za prednapinjanje zbog kršenja njezine adhezije. do betona. Stoga standardi nalažu da se čvrstoća prednapetih konstrukcija pažljivo provjerava u fazi kompresije, tijekom skladištenja, transporta i ugradnje te da se zadani zahtjevi ispune. zahtjevi dizajna. Prednapete konstrukcije zahtijevaju veću složenost i povećanu potrošnju metala za oplate, radno intenzivnu armaturu i povećanu potrošnju metala za ugrađene dijelove i montažne elemente.

Zbog upotrebe materijala povećane čvrstoće, masa prednapetih konstrukcija ispada znatno manja od mase armiranobetonskih konstrukcija bez prednaprezanja, ali ostaje veća od mase metala i posebno drvene konstrukcije. Široko uvođenje u praksu izgradnje konstrukcija od laganog i celularnog betona, armiranog cementa, ažurnih prostornih, mrežastih i visećih konstrukcija s tankim stijenkama omogućuje značajno približavanje mase prednapetih konstrukcija masi metalnih konstrukcija.

Visoka toplinska i zvučna vodljivost armiranog betona zahtijeva složeniju konstrukciju i dodatna upotreba brtve od materijala za toplinsku i zvučnu izolaciju.

Ojačanje prednapetih konstrukcija nije ništa teže od ojačanja armiranobetonskih konstrukcija, ali puno teže od ojačanja čeličnih, a posebno drvenih konstrukcija. Radovi na ojačanju prednapetih konstrukcija vrlo su složeni, radno intenzivni i skupi.

Prednapete konstrukcije su vatrootporne, ali je njihova otpornost na požar manja od otpornosti na požar armiranobetonskih konstrukcija bez prednaprezanja. To je zbog činjenice da su kritične temperature do kojih se prednapeta armatura može sigurno zagrijati niže u usporedbi s neprednapetom armaturom. Na primjer, čvrstoća žice visoke čvrstoće podvrgnute hladnoj obradi (kaljenoj), počevši od temperature od 200°C, značajno opada i na 600°C iznosi oko 2/3 izvorne čvrstoće. Armatura s periodičnim profilom, ojačana izvlačenjem, gubi otvrdnuće na temperaturama iznad 400 °C. Dakle, u slučaju požara, vatrootpornost prednapetih konstrukcija bit će osigurana ako je kritična temperatura za ove vrste okovi. To se može postići samo povećanjem zaštitnog sloja betona.

Norme dopuštaju upotrebu prednapetih konstrukcija od teškog i lakog betona s cementnim vezivom pod sustavnim povremenim izlaganjem povišenim temperaturama (temperatura zagrijavanja ne smije se mijenjati više od jednom dnevno za 30°C i jednom tjedno za 100°C) i stacionarno izlaganje procesnim temperaturama do 200°C S. Pri visokim temperaturama preporučuje se uporaba armiranog betona otpornog na toplinu.

Prednapete konstrukcije karakterizira nedovoljna otpornost na koroziju.

Do korozije cementnog kamena u betonu može doći zbog:

1) ispiranje vapna iz njega mekom vodom, što uzrokuje stvaranje bijelih mrlja na površini betona ("bijela smrt" betona);

2) stvaranje topivih i vodonosnih proizvoda povezanih s metaboličkim reakcijama kada otopine kiselina i nekih soli djeluju na beton;

3) stvaranje kristalizirajućih soli u porama i kapilarama betonskih elemenata, na primjer, pod djelovanjem sulfatnih otopina, što dovodi do pucanja elemenata (cementni bacil). Sve tri vrste korozije cementnog kamena smanjuju zaštitna svojstva betona u odnosu na armaturu i mogu izazvati opasnu koroziju armature.

Do korozije armature može doći i zbog nedovoljnog sadržaja cementa u betonu, prisutnosti štetnih aditiva u njemu (npr. stolna sol), otvor pukotine veći od 0,4 mm, nedovoljna debljina zaštitnog sloja, mala gustoća betona. Korozivna oštećenja oštro smanjuju nosivost i plastična svojstva armature visoke čvrstoće, uzrokuju pucanje termički ojačane armature, što uzrokuje iznenadni krti slom prednapetih konstrukcija.

Glavne mjere zaštite armiranog betona od korozije su sljedeće:

Sprječavanje stvaranja pukotina ili ograničavanje njihovog otvaranja;

Ograničavanje stupnja agresivnosti okoliša;

Korištenje gustog i vodootpornog betona pomoću posebnih cementa otpornih na sulfate;

Zaštita površina raznim polimerni materijali, žbuka otporna na kiseline, keramičke obloge, lijepljenje i premazivanje izolacije;

Prekomjerna potrošnja armatura do 10 ... 20%; povećanje zaštitnog sloja betona na 25 mm.

Nafta i njezini otpad smanjuju vlačnu, tlačnu čvrstoću betona i prionjivost na armaturu, zbog čega beton postaje propusan za tekućine.

Biljna i životinjska ulja i masti, osobito užegle, sadrže masne kiseline koje saponificiraju vapno betona i stvaraju vapneni sapun koji razara beton.

Šećer, sirupi i melasa stvaraju s vapnom topljive soli - saharate, koji brzo uništavaju svježi beton.

Sami alkoholi nisu štetni, ali izdvajanjem vode iz betona isušuju ga i zaustavljaju proces stvrdnjavanja. Navedeni glavni nedostaci armiranobetonskih konstrukcija beznačajni su u usporedbi s brojnim velikim prednostima. Negativan utjecaj mnogih nedostataka može se značajno smanjiti kvalitetnim projektiranjem, izradom, ugradnjom i radom armiranobetonskih konstrukcija.

Zato, unatoč pripovijetka razvoja (~ 135 godina), postali su rašireni u izgradnji najvažnijih i jedinstvenih zgrada i građevina. Ne postoji niti jedno područje kapitalne izgradnje u kojem se moderne armiranobetonske konstrukcije, osobito prednapregnute, ne bi mogle uspješno koristiti. Na ispravan rad mogu poslužiti armiranobetonske konstrukcije Dugo vrijeme bez smanjenja nosivosti, jer čvrstoća betona raste s vremenom i pouzdano štiti armaturu od korozije.

GOST 32803-2014

MEĐUDRŽAVNI STANDARD

NAPREZANJE BETONA

Tehnički podaci

Samonaprezni beton. Opće specifikacije

ISS 91.100.30

Datum uvođenja 2015-07-01

Predgovor

Ciljevi, osnovna načela i osnovni postupak za izvođenje radova na međudržavnoj normizaciji utvrđeni su u GOST 1.0-92 "Međudržavni sustav normizacije. Osnovne odredbe" i GOST 1.2-2009 "Međudržavni sustav normizacije. Međudržavni standardi, pravila i preporuke za međudržavnu standardizaciju. Pravila za razvoj, usvajanje, prijave, ažuriranja i otkazivanja"

Standardne informacije

1 RAZVIO Open dioničko društvo"Istraživački centar "Izgradnja" Reda Crvene zastave rada Istraživački, projektni i tehnološki institut za beton i armirani beton (JSC "Nacionalni istraživački centar "Izgradnja" NIIZHB nazvan po A.A. Gvozdevu)

2 UVODIO Tehnički odbor za normizaciju TC 465 "Graditeljstvo"

3 DONIJELO Međudržavno vijeće za normizaciju, mjeriteljstvo i certificiranje (protokol od 25. svibnja 2014. N 45-2014)

Za usvajanje su glasali:

4 Nalogom Savezne agencije za tehničku regulaciju i mjeriteljstvo od 26. studenog 2014. N 1830-st, međudržavni standard GOST 32803-2014 stavljen je na snagu kao nacionalni standard Ruska Federacija od 1. srpnja 2015. godine

5 PRVI PUT PREDSTAVLJENO


Podaci o izmjenama ove norme objavljuju se u godišnjem informativnom indeksu "Nacionalne norme", a tekst izmjena i dopuna objavljuje se u mjesečnom informativnom indeksu "Nacionalne norme". U slučaju revizije (zamjene) ili ukidanja ove norme, odgovarajuća obavijest bit će objavljena u mjesečnom informativnom indeksu "Nacionalne norme". Također se objavljuju relevantne informacije, obavijesti i tekstovi informacijski sistem za javnu upotrebu - na službenim stranicama Federalna agencija o tehničkoj regulativi i mjeriteljstvu na internetu

1 područje upotrebe

1 područje upotrebe

Ova se norma primjenjuje na beton za prednapinjanje namijenjen stvaranju prednaprezanja (samonaprezanja) u konstrukcijama zgrada i konstrukcija zbog širenja tijekom procesa stvrdnjavanja kako bi se povećala otpornost na pukotine, otpornost na vodu i trajnost konstrukcija i utvrđuje tehničke zahtjeve za beton za prednapinjanje.

2 Normativne reference

Ovaj standard koristi reference na sljedeće međudržavne dokumente:

GOST 9.306-85 Jedinstveni sustav zaštite od korozije i starenja. Metalne i nemetalne anorganske prevlake. Oznake

GOST 166-89 (ISO 3599-76) Čeljusti. Tehnički podaci

GOST 577-68 Indikatori brojčanika s vrijednošću podjele 0,01 mm. Tehnički podaci

GOST 5578-94 Drobljeni kamen i pijesak od troske crne i obojene metalurgije za beton. Tehnički podaci

GOST 5781-82 Vruće valjani čelik za armiranje armiranobetonskih konstrukcija. Tehnički podaci

GOST 6958-78 Povećane podloške. Klase točnosti A i C. Tehničke specifikacije

GOST 7473-2010 Betonske mješavine. Tehnički podaci

GOST 7798-70 Vijci s šesterokutnom glavom, klasa točnosti B. Dizajn i dimenzije

GOST 8267-93 Drobljeni kamen i šljunak od gustog stijene Za građevinski radovi. Tehnički podaci

GOST 8736-93 Pijesak za građevinske radove. Tehnički podaci

GOST 10060-2012 Beton. Metode određivanja otpornosti na mraz

GOST 10178-85 Portland cement i portland cement od troske. Tehnički podaci

GOST 10180-2012 Beton. Metode određivanja čvrstoće pomoću kontrolnih uzoraka

GOST 10181-2000 Betonske mješavine. Metode ispitivanja

GOST 11371-78 Podloške. Tehnički podaci

GOST 12730.1-84* Beton. Metode određivanja gustoće
________________
* Na području Ruske Federacije na snazi ​​je GOST 12730.1-78, dalje u tekstu. - Napomena proizvođača baze podataka.

GOST 12730.5-84 Beton. Metode određivanja vodonepropusnosti

GOST 13015-2012 Betonski i armiranobetonski proizvodi za građevinarstvo. Opći tehnički zahtjevi. Pravila za prihvaćanje, označavanje, prijevoz i skladištenje

GOST 17624-2012 Beton. Ultrazvučna metoda za određivanje čvrstoće

GOST 17711-93 Legure za lijevanje bakra i cinka (mjedi). Marke

GOST 18105-2010 Beton. Pravila za praćenje i ocjenu snage

GOST 22690-88 Beton. Određivanje čvrstoće mehaničke metode ispitivanje bez razaranja

GOST 23732-2011 Voda za beton i minobacači. Tehnički podaci

GOST 24211-2008 Dodaci za beton i mortove. Opći tehnički zahtjevi

GOST 25192-2012 Beton. Razvrstavanje i opći tehnički zahtjevi

GOST 25820-2000 Lagani beton. Tehnički podaci

GOST 26633-2012 Teški i sitnozrnati beton. Tehnički podaci

GOST 27006-86 Beton. Pravila odabira ekipe

GOST 28570-90 Beton. Metode određivanja čvrstoće pomoću uzoraka uzetih iz konstrukcija

GOST 30108-94 Građevinski materijali i proizvodi. Određivanje specifične efektivne aktivnosti prirodnih radionuklida

GOST 30515-97 Cementi. Opći tehnički uvjeti

GOST 31108-2003 Opći građevinski cementi. Tehnički podaci

GOST 32496-2013 Porozni agregati za lagani beton. Tehnički uvjeti.

Napomena - Prilikom korištenja ove norme preporučljivo je provjeriti valjanost referentnih normi u javnom informacijskom sustavu - na službenim stranicama Federalne agencije za tehničko reguliranje i mjeriteljstvo na internetu ili korištenjem godišnjeg indeksa informacija "Nacionalne norme" , koji je izlazio od 1. siječnja tekuće godine, te o izdanjima mjesečnog informativnog kazala "Nacionalne norme" za tekuću godinu. Ako je referentni standard zamijenjen (promijenjen), tada se pri korištenju ovog standarda trebate voditi zamjenskim (promijenjenim) standardom. Ako se referentna norma poništi bez zamjene, tada se odredba u kojoj se na nju poziva primjenjuje u dijelu koji ne utječe na tu referencu.

3 Pojmovi i definicije

Sljedeći izrazi s odgovarajućim definicijama koriste se u ovoj normi:

3.1 beton za prednaprezanje: Beton koji sadrži cement za prednaprezanje ili dodatak za ekspanziju koji uzrokuje širenje betona dok stvrdnjava.

3.2 samonaprezanje betona: Količina prednaprezanja betona nastala kao rezultat širenja betona u uvjetima ograničenja elastične deformacije.

3.3 klasa samonaprezajućeg betona: Prosječna vrijednost tlačnog prednaprezanja (samonaprezanja) prednapetog betona, MPa, u starosti od 28 dana, nastala kao rezultat njegovog širenja u uvjetima elastičnog ograničenja deformacija, s krutošću koja odgovara krutosti čelične armature s koeficijentom aksijalne uzdužne armature od 0,01 i modulom elastičnosti od 2 10 MPa.

3.4 aditivi za ekspanziju RD: Mineralni dodatak koji se koristi za pripremu betona za prednaprezanje.

3.5 vlačni cement: Mineralno vezivo koje osigurava kontrolirano samonaprezanje tijekom stvrdnjavanja betona u uvjetima ograničenja elastične deformacije.

3.6 linearno proširenje: Povećanje linearnih dimenzija standardnog uzorka.

4 Klasifikacija

4.1 U skladu s GOST 25192 ugrađuju se sljedeće vrste betona za prednaprezanje:

- teški beton za prednaprezanje;

- lagani beton za prednaprezanje.

Ovisno o vrijednosti kontroliranog vlastitog naprezanja (vidi 5.1.3), prednapeti beton se dijeli na sljedeće vrste:

- BN - beton standardizirane klase samonaprezanja, izrađen na bazi betona za prednaprezanje;

- BC - beton s kompenziranim skupljanjem, izrađen na bazi portland cementa i ekspandirajućeg aditiva.

4.2 Simbol betonske smjese, namijenjeni za prednaprezanje betona, prihvaćaju se prema GOST 7473 sa sljedećim dodacima.

Za beton sa standardiziranim stupnjem samonaprezanja, stupanj samonaprezanja je naznačen nakon razreda otpornosti na vodu.

Primjer simbol betonska mješavina za beton standardiziranog stupnja samonaprezanja Sp1.2, razreda tlačne čvrstoće B40, stupnja obradivosti P4, stupnja otpornosti na mraz F 300, vodootporan stupanj W18:

BST BN V40 P4 F 300 W18 Sp1,2 GOST 32803-2014

Dopušteno je ne označavati stupanj samonaprezanja za beton s kompenziranim skupljanjem.

Primjer simbola za betonsku mješavinu za beton s kompenziranim skupljanjem, klasa tlačne čvrstoće B25, stupanj obradivosti P3, stupanj otpornosti na mraz F 300, vodootporan stupanj W16:

BST BK V25 P3 F 300 W16 GOST 32803-2014

5 Tehnički uvjeti

Beton za prednapinjanje proizvodi se prema zahtjevima ove norme, projektne i tehnološke dokumentacije, Tehničke specifikacije i razvijeni tehnološki propisi odobreni u skladu s utvrđenim postupkom.

5.1 Karakteristike

5.1.1 Čvrstoća betona u proračunskoj dobi karakterizirana je klasama tlačne čvrstoće, aksijalne napetosti i napetosti savijanja.

Za teški prednapregnuti beton utvrđene su sljedeće klase:

- čvrstoća na pritisak: B20; B25; B30; B35; B40; B45; B50; B55; B60; B70; B80; B90;

- aksijalna vlačna čvrstoća: B0,8; 2B1,2; B1.6; B2; B2.4; B2.8; B3,2; B3.6; B4.0;

- vlačna čvrstoća na savijanje: B2; B2.4; B2.8; B3,2; B3.6; B4; B4,4; B4.8; B5.2; B6.4; B6,8.

Za lagani beton za prednaprezanje utvrđene su sljedeće klase:

- čvrstoća na pritisak: B10; B12.5; B15; U 20; B25; B30; B35; B40;

- aksijalna vlačna čvrstoća: B0,8; B1.6; B2; B2.4; B2.8; B3,2.

Dopušteno je, uz odgovarajuće obrazloženje, utvrditi i više visoke klasečvrstoća prednapregnutog betona.

5.1.2 Ovisno o prosječnoj gustoći, ugrađuju se sljedeći razredi betona za prednaprezanje:

- pluća: D1200; D1300; D1400; D1500; D1600; D1700; D1800; D1900; D2000;

- teške: D2000, D2100, D2200, D2300, D2400, D2500.

5.1.3 Ovisno o vrijednosti vlastitog naprezanja ugrađuju se sljedeće klase betona za prednaprezanje: Sp0,6; Sp0,8; Sp1,0; Sp1,2; Sp1,5; Sp2.0; Sp3.0; Sp4.0.

Marke samozateznog betona od Sp0,6 do Sp1,0 odnose se na beton s kompenziranim skupljanjem, od Sp1,2 do Sp4,0 - na prednapregnuti beton sa standardiziranim vlastitim zatezanjem.

5.1.4 Ovisno o uvjetima uporabe, teški beton za prednaprezanje mora imati sljedeće stupnjeve otpornosti na mraz: F200, F300, F400, F600, F800; svjetlo: F100, F200, F300, F400, F500.

5.1.5 Ovisno o otpornosti na vodu, teški beton za prednaprezanje treba imati sljedeće stupnjeve: W12, W14, W16, W18, W20; svjetlo: W8, W10, W12, W14.

5.2 Materijalni zahtjevi

5.2.1 Materijali koji se koriste za prednapinjanje betona moraju odgovarati zahtjevima važećih normi i tehničkih specifikacija za te materijale i osigurati proizvodnju betona sa zadanim karakteristikama.

5.2.2 Kao vezivo koristi se sljedeće:

- cemente za prednapinjanje prema važećim regulatornim ili tehničkim dokumentima;

- Portland cementi koji su u skladu s GOST 10178, GOST 30515 i GOST 31108, s udjelom CA u klinkeru od najviše 8% u kombinaciji s dodacima u skladu s GOST 24211, koji reguliraju proces ekspanzije, podliježu njihovoj ocjeni prema kriteriju osiguranja tražene ocjene za samonaglašavanje.

5.2.3 Drobljeni kamen u skladu s GOST 26633, GOST 8267, GOST 5578 koristi se kao grubi agregat za teški beton za prednaprezanje.

5.2.4 Pijesak u skladu s GOST 26633 i GOST 8736 koristi se kao fini agregat za teški beton za prednaprezanje.

5.2.5 Agregati u skladu s GOST 25820 i GOST 32496 koriste se kao krupni i sitni agregati za lagani beton za prednaprezanje.

5.2.6 Dodaci za prednaprezanje betona moraju biti u skladu s GOST 24211 i važećim regulatornim ili tehničkim dokumentima za određene vrste dodataka za ekspanziju. Aditivi se u betonske smjese unose u količini od 5% do 30% mase cementa, ovisno o namjeni betona.

5.2.7 Voda za miješanje betonske smjese i pripremu otopina kemijskih dodataka mora biti u skladu sa zahtjevima GOST 23732.

5.2.8 Specifična efektivna aktivnost prirodnih radionuklida sirovina koje se koriste za prednaprezanje betona ne bi trebala prelaziti granične vrijednosti ovisno o području primjene betona prema GOST 30108.

5.3 Zahtjevi za betonske mješavine

5.3.1 Betonske mješavine za prednaprezanje betona pripremaju se u skladu sa zahtjevima GOST 7473.

5.3.2 Sastav betonske smjese odabire se u skladu s GOST 27006, uzimajući u obzir zahtjeve ove norme i tehnološku dokumentaciju odobrenu na propisani način.

6 Pravila prihvaćanja

6.1 Prijem betona za prednaprezanje provodi se prema svim normiranim standardima projektna dokumentacija pokazatelji kvalitete u skladu s GOST 7473 i GOST 13015.

Otpornost na smrzavanje, otpornost na vodu i prosječnu gustoću betona procjenjuju se pri odabiru svakog sastava betonske mješavine prema GOST 27006, zatim najmanje jednom svakih 6 mjeseci, kao i pri promjeni sastava betonske smjese ili korištenih materijala.

6.2 Svaka serija betonske mješavine namijenjena prednaprezanju betona mora biti popraćena putovnicom u skladu s GOST 7473.

7 Kontrolne metode

7.1 Čvrstoća betona za prednaprezanje na pritisak, savijanje i aksijalno naprezanje određuje se u skladu sa zahtjevima GOST 10180, GOST 28570, GOST 17624, GOST 22690, GOST 18105.

7.2 Prosječna gustoća prednaprezanje betona određuje se prema GOST 12730.1, GOST 10181.

7.3 Otpornost na smrzavanje betona za prednaprezanje određena je prema GOST 10060.

7.4 Vodootpornost betona za prednaprezanje određena je prema GOST 12730.5.

7.5 Određivanje vlastitog naprezanja prednapetog betona

7.5.1 Bit metode

Bit metode je mjerenje elastične deformacije koja se javlja tijekom širenja betonskih uzoraka prizme, oblikovanih i otvrdnutih u dinamometrijskim vodičima, čija je krutost krajnjih ploča jednaka krutosti uzdužne armature jednaka 1%.

7.5.2 Oprema za ispitivanje

Prilikom provođenja ispitivanja moraju se koristiti sljedeći mjerni instrumenti:

- brojčanik prema GOST 577 s vrijednošću podjele od 0,01 mm i rasponom mjerenja od 10 mm;

- čeljust prema GOST 166 s vrijednošću podjele od 0,05 mm.

Za testiranje se koristi sljedeća oprema:

- vodič momenta za uzorak prizme dimenzija 100x100x400 mm ili 50x50x200 mm (vidi slike 1, 2);

- mjerni uređaj "račić" s indikatorom na brojčanik s vrijednošću podjele od 0,01 mm za mjerenje otklona jedne ploče vodiča ili stativ sa sličnim indikatorom (vidi slike 3, 4) za mjerenje otklona obje ploče;

- etalon za provjeru mjernog uređaja ili čelični etalon - šipka za tronožac duljine (200±1) mm, promjera 16 mm s trokutastim jezgrama 7 0,75 mm dubine na krajevima (vidi sliku 3). Materijal za izradu standarda - čelik 3 (St3) prema GOST 5781;

- metalni kalup za izradu uzoraka prizme dimenzija 100x100x400 mm (vidi sliku 5);

- metalni kalup za izradu uzoraka prizme dimenzija 50x50x200 mm (vidi sliku 6);

- posuda s vodom za čuvanje vodiča s uzorcima.

7.5.3 Priprema za ispitivanje

Uzorkovanje betonske mješavine za kontrolu kvalitete betona provodi se jednom u smjeni. Uzorak betonske mješavine pri korištenju šablona za uzorke prizme dimenzija 100x100x400 mm mora biti najmanje 15 litara, za uzorke prizme dimenzija 50x50x200 mm - najmanje 2 litre.

Prije sastavljanja vodiča (vidi slike 1, 2), matice se zategnu kalupom 4 na vuču 3 dok se ne zaustavi, uklanjajući prazninu. Nije dopušten razmak između šipki i ploče. 2 . Mjerenje nule vodiča vrši se pomoću mjernog uređaja ili tronošca, prethodno provjerenog standardom za stalnost očitanja. Kod provjere stativa etalon uvijek mora biti postavljen u isti položaj – s oznakom prema gore. Očitavanja se uzimaju s točnošću polovice podjele indikatora brojčanika. Temperatura vodiča, mjernog uređaja i etalona tijekom mjerenja mora biti ista.

Prije oblikovanja uzorka prizme, kalup se mora podmazati tankim slojem maziva i sastaviti pomoću držača na šipkama vodiča s minimalnim razmakom kako bi se izbjegle deformacije.

Konkretna kontrola samonaprezanja provodi se na tvornica betona ili na gradilištu na mjestu ugradnje betona u konstrukciju.

Formiranje uzoraka prizme provodi se u skladu sa zahtjevima GOST 10180. Uzorci prizme oblikovani u šabloni prekriveni su filmom ili drugim vodootpornim materijalom radi zaštite od gubitka vlage.

Stvrdnjavanje uzoraka prizme do postizanja čvrstoće betona od 7-15 MPa (oko jedan dan) treba se odvijati u prostoriji s temperaturom zraka od (20±2) °C, daljnje stvrdnjavanje nakon uklanjanja kalupa (do 28 dana). ) - u vodi ili u obilno vlažnoj piljevini, pijesku itd.

7.5.4 Izvedba testa

Samonaprezanje betona za prednaprezanje utvrđuje se pri izboru sastava betonske mješavine i praćenju kakvoće betona kako bi se osiguralo proračunsko samonaprezanje betona.

Samonaprezanje betona određuje se pomoću tri uzorka kontrolne prizme dimenzija 50x50x200 mm (kada se koristi frakcija drobljenog kamena ne više od 10 mm) ili 100x100x400 mm, oblikovanih i otvrdnutih u posebnim dinamometarskim vodičima, koji stvaraju elastično ograničenje deformacije tijekom širenje betona, ekvivalentno uzdužnom ojačanju uzoraka prizme, jednako 1%.

Mjerenje vodiča provodi se svakodnevno za beton u dobi od 1-7 dana, a zatim u dobi od 10, 14 i 28 dana svaki put uz ovjeru mjernog uređaja etalonom. Rezultati mjerenja upisuju se u dnevnik ispitivanja uzoraka prizme u vodičima pri određivanju vlastitog naprezanja betona.

Vrijednost vlastitog naprezanja uzorka prizme, MPa, određena je formulom

gdje je ukupna deformacija uzorka prizme;

- duljina uzorka;

- smanjeni koeficijent ojačanja uzorka, uzet jednak 0,01;

- modul elastičnosti čelika, uzet jednak 2·10 MPa.

Samonaprezanje betona izračunava se kao aritmetička sredina dva najveća rezultata mjerenja tri uzorka prizme u vodičima izrađenim od jednog uzorka betona starog od 1 do 7, 10, 14, 28 dana. Izračuni se provode na dvije decimale.

8 Jamstva proizvođača (dobavljača).

8.1 Proizvođač (dobavljač) betonske mješavine namijenjene prednaprezanju betona jamči:

- u trenutku isporuke potrošaču - usklađenost svih standardiziranih tehnoloških pokazatelja kvalitete betonskih mješavina s onima navedenima u ugovoru o nabavi;

- u projektiranoj dobi - postizanje svih standardiziranih pokazatelja kvalitete betona navedenih u ugovoru o nabavi, pod uvjetom da potrošač betonske mješavine u proizvodnji betonskih i armiranobetonskih konstrukcija osigurava usklađenost sa zahtjevima važećih regulatornih i tehničke dokumentacije o betoniranju konstrukcija i usklađenosti s načinima stvrdnjavanja betona u skladu s GOST 10180.

8.2 Jamstva proizvođača (dobavljača) betonske mješavine moraju biti potvrđena:

- protokole za određivanje kakvoće betonskih mješavina pri odabiru njihovog sastava i provedbi operativne i prijemne kontrole;

- protokole za određivanje normiranih pokazatelja kakvoće prednapetog betona u projektiranoj dobi.

1 - gornja ploča; 2 - Donja ploča; 3 - vučna sila; 4 - vijak; 5 6 - reper s uzdužnom jezgrom; 7 - mjerilo s ravnim krajem; 8 - uzorak betonske prizme

Napomena - Materijal ploča i matica - Art 45 prema GOST 5781, šipke - Art. referentne točke - mesing L62 prema GOST 17711. Dijelovi vodiča su kromirani X36 prema GOST 9.306, mat krom.

Slika 1 - Dinamometrijska šablona za uzorke prizme dimenzija 100x100x400 mm

1 - gornja ploča; 2 - Donja ploča; 3 - vučna sila; 4 - vijak; 5 - reper s trokutastom jezgrom dubine 0,75 mm; 6 - uzorak betonske prizme

Napomena - Materijal ploča i matica - St.45; trakcija - čl. referentna točka - mesing L62. Dijelovi vodiča su kromirani X36 prema GOST 9.306, mat krom.

Slika 2 - Dinamometrijska šablona za uzorke prizme dimenzija 50x50x200 mm

(A) Mjerni dijagram, ugradnja krab mjernog uređaja na vodič

(B) Standardno s uređajem za mjerenje kraba

1 - vodič dimenzija 100x100x400 mm; 2 - mjerni uređaj "račić"; 3 - standard; 4 - uzorak betonske prizme; 5 - indikator brojčanika; 6 - ukosnica sa zalemljenom kuglicom promjera 5 mm; 7 - trokutasta jezgra dubine 0,75 mm; 8 - uzdužna jezgra; 9 - vijak za zaključavanje.

Slika 3 - Mjerni uređaj"crab" sa brojčanim indikatorom za određivanje vlastitog naprezanja uzoraka prizme dimenzija 100x100x400 mm

1 - baza stativa; 2 - ukosnica s kuglicom; 3 - vodič s betonskom prizmom; 4 - vijak za pričvršćivanje indikatora; 5 - indikator; 6 - postolje; 7 - vijak za pričvršćivanje konzole; 8 - konzola; 9 - vijak

Slika 4 - Stalak s brojčanim indikatorom za određivanje vlastitog naprezanja uzoraka prizme

1 - dno kalupa; 2 - strana kalupa s nosačima; 3 - podloška 12.03.01 GOST 6958; 4 - vijak M12-6gX30.56.05 GOST 7798

Slika 5 - Metalni kalup za izradu uzoraka prizme dimenzija 100x100x400 mm

1 - dno kalupa; 2 - strana kalupa s nosačima; 3 - podloška 8.03.05 GOST 11371; 4 - vijak M8-6gX40.56.05 GOST 7798

Slika 6 - Metalni kalup za izradu uzoraka prizme dimenzija 50x50x200 mm

UDK 691.328 MKS 91.100.30

Ključne riječi: beton za prednaprezanje, beton s kompenziranim skupljanjem, cement za prednapinjanje, ekspanzijski dodaci, samonaprezanje, slobodno širenje, otpornost na vodu, otpornost na pukotine, trajnost
__________________________________________________________________________



Tekst elektroničkog dokumenta
pripremio Kodeks JSC i provjerio prema:
službena objava
M.: Standardinform, 2015

Stranica 2 od 3

Prednapeti beton u konstrukcijama mostova

U armiranom betonu bez prednaprezanje pravilnim projektiranjem i izradom konstrukcija moguće je spriječiti otvaranje pukotina do granice opasne s gledišta korozije armature i betona, ako se koristi čelična armatura razreda A-I- A-III. Svrsishodna uporaba armature veće čvrstoće u armiranom betonu bez prednaprezanja je nemoguća zbog pojave neprihvatljivih pukotina otvora čak i pod radnim opterećenjem, unatoč povećanju prionjivosti armature na beton korištenjem šipki periodičnog profila.

Da biste dobili ekonomičnu strukturu bez pukotina ili s pukotinama ograničenog otvora pri korištenju armature visoke čvrstoće, koristite prednapeti beton.

Ideja prednapregnutog armiranog betona je da se tijekom proizvodnje u konstrukciji stvori najracionalnije stanje naprezanja. Postoje uglavnom dva načina stvaranja prednaprezanja u konstrukciji: zatezanje armature na beton i zatezanje armature na graničnike.

Kod elemenata na savijanje preporučljivo je stvarati neravnomjerno raspoređena prednaprezanja u presjeku tako da najveća tlačna naprezanja budu u dijelovima konstrukcije koji su najviše rastegnuti vanjskim silama. Da biste to učinili, prednapeta armatura postavlja se ekscentrično. Od djelovanja sile prednaprezanja dolazi do ekscentrične kompresije u presjeku, a osim tlačne sile u presjeku djeluje i moment savijanja, suprotnog predznaka od momenta vanjskog opterećenja. Tijekom izrade element dobiva zavoj suprotno od otklona od vanjskog opterećenja, u tu svrhu se armatura za prednaprezanje postavlja u presjeku u blizini najispruženijeg vlakna. Dakle, prednapeta armatura obavlja dvije funkcije: tijekom rada konstrukcije stvara tlačna naprezanja u betonu, sprječavajući pojavu pukotina, a pod opterećenjima blizu destruktivnih, kada vlačna zona betona prelazi pukotine, doživljava vlačne sile , poput armature u neprenapregnutim elementima.

Prednaprezanje je stvoreno da eliminira ili smanji ne samo glavna vlačna naprezanja u presjecima okomitim na os elementa, već i glavna vlačna naprezanja, posebno kada se uz uzdužnu armaturu koristi poprečna ili nagnuta prednapeta armatura. Prednaprezanje također sprječava pojavu lokalnih vlačnih naprezanja.

U betonu se može stvoriti jednoosno, dvoosno ili troosno stanje naprezanja. Dimenzije poprečnog presjeka stisnutih elemenata mogu se značajno smanjiti ako se poprečni pritisak primijeni u dva smjera, na primjer, namotavanjem spirale žice pod naponom visoke čvrstoće na betonsku jezgru (indirektno napregnuta armatura). U ploči montažnih raspona moguće je stvoriti horizontalno poprečno prednaprezanje uz istovremeno spajanje greda u jednu konstrukciju.

Napregnuto stanje elementa može se podešavati u širokim granicama, stvarajući umjetna polja naprezanja koja su povoljna za konstrukciju, svrsishodno određujući veličinu, smjer i točke primjene sila prednaprezanja.

Stoga je prednapregnuti armirani beton preporučljivo koristiti kod savijanja, vlačnosti i ekscentrično zategnutih elemenata, kao i kod ekscentrično stlačenih elemenata s velikim ekscentricitetom tlačne sile. U komprimiranim elementima prednaprezanje se može stvoriti u neizravnoj armaturi.

Prednapete konstrukcije mostova imaju prednosti u odnosu na neprednapregnute armiranobetonske konstrukcije. To uključuje, prije svega, uštedu metala (potrebno je 1,5-2,5 puta manje), postignuto uglavnom korištenjem armature visoke čvrstoće. Uz uštedu metala smanjuje se potrošnja betona smanjenjem glavnih vlačnih naprezanja. Zbog toga se u nekim slučajevima smanjuje težina dijelova konstrukcije i olakšava transport i montaža montažnih konstrukcija.

Prednapregnuta armatura omogućuje upotrebu spojeva uvijenim u montažnim konstrukcijama, čime se štedi metal koji se koristi za ugrađene dijelove i poboljšava kvaliteta spojeva. Tek pri upotrebi prednapete armature postaje moguća upotreba takve progresivne metode gradnje armiranobetonski mostovi, kao što su viseće betoniranje i zglobni sklop pružanje nagli pad intenzitet rada i smanjenje vremena izgradnje. Međutim, u gredne konstrukcije, dizajniran s izuzetkom napetosti u betonu pod operativno opterećenje, potrebno je povećanje veličine donjeg pojasa za apsorbiranje sila prednaprezanja. Treba imati na umu da visoki prednaprezanja u betonu mogu uzrokovati pojavu pukotina u njemu, usmjerenih duž sile kompresije. Stoga prednaprezanje treba primijeniti pažljivo, bez nepotrebnog prenaprezanja betona.

Čini se preporučljivim u nekim slučajevima ne zahtijevati isključivanje proračunskih vlačnih naprezanja u betonu. Prednaprezanje se može postaviti tako da se osigura nepostojanje pukotina opasnih u odnosu na koroziju armature (nepotpuno sabijanje betona).

Tehnologija proizvodnje prednapregnute konstrukcije mostova teže od konstrukcija bez prednaprezanja, jer zahtijeva posebnu opremu za zatezanje armature i kvalificirano osoblje za održavanje. Ovaj nedostatak kompenzira se razvojem proizvodne baze za izradu prednapetih konstrukcijskih elemenata mostova, stvaranjem visokoučinkovite opreme i poboljšanjem tehnologije za izradu konstrukcija i ugradnju prednapetih armiranobetonskih mostova.

Prednapete konstrukcije- to su strukture ili njihovi elementi u kojima je prethodno, tj. tijekom procesa izrade umjetno se stvaraju početna vlačna naprezanja u armaturi i tlačna naprezanja u betonu u skladu s proračunom.

Sabijanje betona po količini σ bp provodi se prednapetom armaturom koja se nakon otpuštanja zateznih naprava nastoji vratiti u prvobitno stanje. Klizanje armature u betonu sprječava se njihovim međusobnim prianjanjem ili posebnim sidrenjem krajeva armature u beton.

Početni tlačni naponi stvaraju se u onim dijelovima betona koji kasnije doživljavaju napetost.

Armiranobetonski elementi bez prednaprezanja u prisutnosti pukotina:

Gdje
- operativno opterećenje,

- opterećenje pri kojem nastaju pukotine;

- prekidno opterećenje.

Armiranobetonski prednapeti elementi rade pod opterećenjem bez pukotina ili s ograničenim otvorom po širini:
.

Dakle, prednaprezanje ne povećava čvrstoću konstrukcije, ali povećava njenu krutost i otpornost na pukotine!

Prednosti prednapetih konstrukcija:

povećana krutost i otpornost na pukotine strukture;

mogućnost korištenja armature visoke čvrstoće (A-IV i više);

prednaprezanje dovodi do smanjenja presjeka elementa

sposobnost izrade učinkovitih spojeva prefabriciranih elemenata;

prednaprezanje omogućuje izradu kombiniranih konstrukcija (na primjer, naborana zona je izrađena od teškog betona, a ostatak je izrađen od laganog betona);

povećana izdržljivost pod opetovanim, dinamičkim opterećenjima;

prednapete konstrukcije su sigurnije jer prije uništenja imaju veliki otklon i time signaliziraju da je čvrstoća strukture gotovo iscrpljena;

povećana seizmička otpornost;

povećana trajnost.

Nedostaci prednapetih konstrukcija:

povećani intenzitet rada i potreba za posebnom opremom i klasificiranim radnicima;

velika masa;

visoka toplinska i zvučna vodljivost;

ojačanje prednapetih konstrukcija uvijek je teže nego bez prednaprezanja;

manja otpornost na vatru;

Kada dođe do korozije, armatura visoke čvrstoće brzo gubi svoja plastična svojstva i postoji opasnost od krhkog loma.

10.1.1. Načini i metode zatezanja armature

Metode zatezanja armature:

Na stajalištima(prije betoniranja). Armatura se postavlja u kalup prije betoniranja elementa, jedan kraj se fiksira u graničnik, drugi se zateže dizalicom na zadanu napetost σ sp . Zatim se beton ulijeva u kalup. Nakon što beton postigne prijenosnu čvrstoću R bp armatura se oslobađa od graničnika, dok sabija okolni beton. Kako bi se izbjeglo uništavanje betona na krajevima elemenata, napetost armature se postupno popušta, prvo se smanjuje za 50%, a zatim na 0.

Na betonu. Prvo se izrađuje betonski element u kojem su predviđeni kanali ili utori. Nakon što beton dobije prijenosnu čvrstoću Rbp, radna armatura se uvlači u kanale i navlači na beton. Nakon zatezanja, krajevi armature učvršćuju se sidrima. Kako bi se osiguralo prianjanje armature na beton, kanali i utori se pune pod pritiskom cementnim mortom.

Metode zatezanja armature:

Elektrotermički– potrebno relativno istezanje armature esp dobiva se električnim zagrijavanjem armature na odgovarajuću temperaturu.

Mehanički– potrebno relativno istezanje armature postiže se izvlačenjem armature pomoću zateznih mehanizama (hidrauličkih i navojnih dizalica, vitla, kalibracijskih ključeva, strojeva za namatanje itd.).

Elektrotermomehanički– kombinacija mehaničkih i elektrotermalnih metoda.

Fizikalno-kemijski– sastoji se od samonaprezanja konstrukcije uslijed korištenja energije širenja cementa.