Spriegots dzelzsbetons - abstrakts. Spriegotā dzelzsbetona būtība un spriegojuma veidošanas metodes Materiāli konstrukcijām

Tos sauc par iepriekš saspriegtiem dzelzsbetona konstrukcijas, kurā pirms slodžu pielikšanas ražošanas procesā betonā mākslīgi tiek radīti būtiski spiedes spriegumi, nospriegojot augstas stiprības stiegrojumu. Sākotnējie spiedes spriegumi tiek radīti tajās betona vietās, kuras pēc tam slodžu ietekmē piedzīvo spriegumu. Tajā pašā laikā palielinās konstrukcijas izturība pret plaisām un tiek radīti apstākļi augstas stiprības stiegrojuma izmantošanai, kas ļauj ietaupīt metālu un samazināt konstrukcijas izmaksas.
Armatūras īpatnējās izmaksas, kas vienādas ar tās cenas (RUB/t) attiecību pret aprēķināto pretestību Rs, samazinās, palielinoties stiegrojuma stiprumam. Tāpēc augstas stiprības stiegrojums ir daudz izdevīgāks nekā karsti velmēts stiegrojums. Tomēr nav iespējams izmantot augstas stiprības stiegrojumu konstrukcijās bez iepriekšējas nospriegošanas, jo ar lieliem stiepes spriegumiem stiegrojumā un atbilstošām pagarinājuma deformācijām betona stiepes zonās parādās ievērojamas atveres plaisas, kas atņem struktūrai nepieciešamās veiktspējas īpašības.
Spriegotā dzelzsbetona būtība ir ekonomiskais efekts, kas tiek sasniegts, izmantojot augstas stiprības stiegrojumu. Turklāt spriegotā dzelzsbetona augstā izturība pret plaisām palielina tā stingrību, izturību pret dinamiskām slodzēm, izturību pret koroziju un izturību.
Iepriekš nospriegotā sijā zem slodzes betons piedzīvo stiepes spriegumus tikai pēc tam, kad sākotnējie spiedes spriegumi ir samazinājušies. Šajā gadījumā spēks, kas izraisa plaisu veidošanos vai ierobežotu to atvēršanu platumā, pārsniedz slodzi, kas darbojas darbības laikā. Palielinoties slodzei uz sijas līdz maksimālajai destruktīvajai vērtībai, spriegumi stiegrojumā un betonā sasniedz maksimālās vērtības.
Tādējādi dzelzsbetona spriegotie elementi darbojas zem slodzes bez plaisām vai ar ierobežotu atvērumu platumā, savukārt konstrukcijas bez iepriekšēja nospriegojuma tiek darbinātas plaisu klātbūtnē un pie lielām izliecēm. Šī ir atšķirība starp iepriekš nospriegotām un nespriegtām konstrukcijām ar to aprēķinu, projektēšanas un ražošanas iezīmēm.
Iepriekš nospriegotu elementu ražošanā ir divi iespējamie veidi, kā radīt priekšspriegumu: spriegojums uz atdurēm un spriegojums uz betona. Spriegojot uz pieturām, pirms elementa betonēšanas veidnē tiek ievietots stiegrojums, viens tā gals tiek fiksēts atturā, otrs tiek nospriegots ar domkratu vai citu ierīci līdz noteiktam kontrolētam spriegumam. Pēc tam, kad betons ir ieguvis nepieciešamo kubisko izturību, stiegrojums tiek atbrīvots no pieturām pirms saspiešanas. Armatūra, atjaunojot elastīgās deformācijas saķeres ar betonu apstākļos, saspiež apkārtējo betonu. Ar tā saukto nepārtraukto stiegrojumu veidni novieto uz paletes, kas aprīkota ar tapām, stiegrojuma stiepli ar speciālu uztīšanas mašīnu uztin uz caurulēm, kas novietotas uz paletes tapām ar noteiktu sprieguma vērtību, un tās galu nostiprina ar presēšanas skava. Pēc betona savākšanas nepieciešamo spēku, izstrādājums ar caurulēm tiek noņemts no palešu tapām, savukārt armatūra saspiež betonu.
Stieņu stiegrojumu var nospriegot uz atdurēm, izmantojot elektrotermisko metodi. Stieņi ar sajukušām galvām tiek uzkarsēti elektrošoku līdz 300-350 °C, ieliek veidnē un nostiprina galos veidņu atdurēs. Kad stiegrojums dzesēšanas procesā tiek atjaunots tā sākotnējā garumā, tas tiek uzvilkts uz atdurēm.
Spriegojot betonu, vispirms izgatavo betonu vai vāji stiegrotu elementu, tad, betonam sasniedzot izturību, tajā tiek radīts iepriekšējs spiedes spriegums. Spriegojuma stiegrojums tiek ievietots kanālos vai rievās, kas palikušas, kad elements ir betonēts, un tiek uzvilkts uz betona. Ar šo metodi spriegumi stiegrojumā tiek kontrolēti pēc betona saspiešanas. Kanāli, kas pārsniedz stiegrojuma diametru par 5-15 mm, tiek izveidoti betonā, ieklājot ekstrahējamus tukšumu veidotājus (tērauda spirāles, gumijas šļūtenes utt.) vai atstājot gofrētas tērauda caurules utt. Tiek veidota stiegrojuma saķere ar betonu. pēc saspiešanas ar injekciju - cementa sūknēšana kanālos pārbaude vai šķīdums zem spiediena. Iesmidzināšana tiek veikta caur tējām, kas uzstādītas elementa izgatavošanas laikā - līkumiem. Ja nospriegotais stiegrojums atrodas ar ārpusē elementu (cauruļvadu, tvertņu uc gredzenveida veidgabali), tad tā tinumu ar vienlaicīgu betona saspiešanu veic ar speciālu palīdzību. uztīšanas mašīnas. Šajā gadījumā pēc stiegrojuma nospriegošanas uz elementa virsmas tiek uzklāts betona aizsargslānis ar skrotis betonu (zem spiediena).
Spriegošana uz pieturām kā rūpnieciskāka metode ir galvenā rūpnīcas ražošanas metode.

Ar iepriekš nospriegotu mēs saprotam dzelzsbetona konstrukcijas, elementus, izstrādājumus, kuros sākotnējie stiepes spriegumi daļēji vai pilnībā darba stiegrojuma daļā un visa betona vai tā daļas saspiešana ir mākslīgi radīti iepriekš, t.i., ražošanas procesā, saskaņā ar ar aprēķinu.

Betona saspiešana iepriekš nospriegotās konstrukcijās līdz noteiktam daudzumam tiek veikta ar iepriekš nospriegotu stiegrojumu, kam ir tendence spriegošanas ierīces atgriezties sākotnējā stāvoklī (14. att.). Šajā gadījumā stiegrojuma slīdēšanu betonā novērš to savstarpējā dabiskā saķere, un, ja dabiskā saķere ir nepietiekama, ar īpašu mākslīgu stiegrojuma galu enkurošanu betonā. Armatūras sākotnējais priekšspriegums, kas izveidots mākslīgā stiegrojuma spriegojuma rezultātā, pēc spriegošanas ierīču atlaišanas tiek samazināts betona relatīvās elastīgās saspiešanas dēļ.

Ilgstošā laika periodā stiegrojuma priekšsprieguma zudums ievērojami palielinās betona un stiegrojuma saraušanās un šļūdes, stiegrojuma spriegumu atslābināšanas un daudzu citu faktoru dēļ.

Spriegota dzelzsbetona konstrukciju būtībai var viegli izsekot, piemēram, salīdzinot centralizēti nospriegoto elementu diagrammas, attiecīgi ar spriegotu un nespriegotu stiegrojumu (15. att.). Armatūra, cenšoties atgriezties sākotnējā stāvoklī, saspiež betonu ar spriegojumu (15. att., b).

Šajā gadījumā paraugs (15. att., c) saruks par betona elastīgās saspiešanas apjomu (lielākai skaidrībai pieņemam, ka stiegrojuma priekšsprieguma zudums no betona saraušanās un šļūdes, stiegrojuma šļūdes, tērauda stresa relaksācijai vēl nav bijis laika izpausties).

Noteiktais priekšspriegums stiegrojumā (15. att., a, 2. punkts) tiks līdzsvarots ar betona priekšspiedes spriegumu (15. att., b un c).

Ar šiem priekšspriegumiem stiegrojumā un betonā dzelzsbetona elements (sk. 15. att., c) nonāk būvlaukumā.

Apskatīsim fundamentālo atšķirību starp iepriekš nospriegotām konstrukcijām un konstrukcijām bez priekšspriegojuma.

Jau pirms ārējās slodzes pielikšanas spriegoto konstrukciju stiegrojumā iedarbojas būtiski iepriekšējie stiepes spriegumi (sk. 15. att., a, 2. punkts), saspiežot elementu betonu (sk. 15. att., b un c).

Ārējais stiepes spēks N(15. att., d) izraisa nospriegotā elementa relatīvu pagarinājumu. Rezultātā betona sākotnējā saspiešana tiks dzēsta.

Palielinoties ārējai slodzei N e palielināsies līdz betona elastīgās saspiešanas vērtībai.

Ārējā spēka lielumā N, vienāds ar stiegrojuma nospriegošanas spēku (15. att., d), betona priekšsaspiešana ir pilnībā dzēsta. Tālāk palielinoties ārējai slodzei, betonā parādīsies stiepes spriegumi, kas palielināsies līdz projektētajai pretestībai (betona stiepes izturībai) (15. att., e), tāpat kā dzelzsbetona elementos (skat. 15. att. , a, līkne III ), bez iepriekšēja spriedzes. Tiklīdz betona relatīvais pagarinājums sasniegs maksimālo vērtību, spriegotajā elementā parādīsies plaisa, tāpat kā dzelzsbetona elementā bez priekšspriegojuma.

Līdz ar to spriegoto konstrukciju plaisu izturība ir 2…3 reizes lielāka nekā dzelzsbetona konstrukciju plaisu izturība bez priekšspriegojuma. Tas ir saistīts ar faktu, ka betona sākotnējā saspiešana ar stiegrojumu ievērojami pārsniedz betona galīgo stiepes deformāciju. Punkts 9 raksturo plaisu veidošanos dzelzsbetona konstrukcijās, un punkts 11 - collas iepriekš nospriegotas konstrukcijas.

Jo lielāks stiegrojuma spriegums un stiprāka betona saspiešana, mazāks gabals 12... 13, uz kuriem veidojas un atveras plaisas. Kad punkti sakrīt 12 Un 13 spriegotajā elementā neveidojas plaisas, līdz armatūra pārtrūkst. Kad izstiepts dzelzsbetona elements betons var deformēties kopā ar stiegrojumu tikai objektā 0...9 (sk. 15. att., a), un visā sadaļā 9...13 un tad tajā veidojas jaunas plaisas un atveras vecās.

Iepriekš nospriegoto konstrukciju izturība nav atkarīga no stiegrojuma priekšspriegojuma vērtībām. Tāpēc jebkuru iepriekš saspriegotu konstrukciju stiprības aprēķins neatšķiras no dzelzsbetona konstrukciju stiprības aprēķina bez iepriekšēja spriegojuma.

Viss iepriekš minētais ļauj secināt, ka iepriekš saspriegoto konstrukciju būtība ir tāda pati kā dzelzsbetona konstrukcijām bez iepriekšēja spriegojuma. Iepriekšējo stiepes spriegumu radīšana stiegrojumā un betona saspiešanā pirms ekspluatācijas slodžu pielikšanas būtiski neietekmē dzelzsbetona fizikālās un mehāniskās pamatīpašības.

Iepriekš nospriegotas konstrukcijas ir vispārējs skats dzelzsbetona konstrukcijas un dzelzsbetona konstrukcijas bez iepriekšēja spriegojuma ir tikai to īpašais gadījums. Jāpatur prātā, ka betona iepriekšēja saspiešana ievērojami palielina slīpo sekciju izturību pret plaisāšanu un atkārtotas pastiprināšanas robežu un var ievērojami samazināt sekcijas saspiestās zonas izturību.

Priekšrocības.

Iepriekš nospriegotās konstrukcijās ir iespējams izmantot ļoti ekonomisku augstas stiprības stieņu stiegrojumu un augstas stiprības stiepļu stiegrojumu, kas ļauj vidēji līdz 50% samazināt deficīta tērauda patēriņu būvniecībā. Betona stiepes zonu iepriekšēja saspiešana būtiski aizkavē plaisu veidošanās momentu elementu stiepes zonās, ierobežo to atvēruma platumu un palielina elementu stingrību, praktiski neietekmējot to stiprību.

Spriegotas konstrukcijas bieži vien izrādās ekonomiskas ēkām un konstrukcijām ar tādiem laidumiem, slodzēm un ekspluatācijas apstākļiem, kuros dzelzsbetona konstrukciju izmantošana bez iepriekšēja spriegojuma ir tehniski neiespējama vai rada pārmērīgi lielu betona un tērauda pārtēriņu, lai nodrošinātu nepieciešamo stingrību un slodzi. -konstrukciju nestspēja. Iepriekšspriegojuma izmantošana ļauj visefektīvāk izgatavot saliekamo konstrukcijas elementu savienojumus, presējot tos ar spriegojuma stiegrojumu. Tajā pašā laikā ievērojami samazinās papildu metāla patēriņš šuvēs vai pilnībā tiek novērsta tā izmantošanas nepieciešamība.

Iepriekšēja spriegošana ļauj vairāk izmantot saliekamo un saliekamās monolītās konstrukcijas kompozītmateriāla plūsma, kurā augstas stiprības betons tiek izmantots tikai saliekamos spriegotajos elementos, un galvenā vai ievērojamā konstrukciju daļa ir izgatavota no smaga vai viegla betona, kas nav iepriekš nospriegots.

Iepriekšēja nospriegošana, kas palielina konstrukciju izturību pret plaisu veidošanos, palielina to izturību, pakļaujot atkārtotām slodzēm. Tas izskaidrojams ar stiegrojuma un betona spriegumu starpības samazināšanos, ko izraisa ārējās slodzes lieluma izmaiņas. Pareizi projektētas nospriegotas konstrukcijas ir drošas ekspluatācijā, jo uzrāda būtiskas izlieces pirms atteices, brīdinot par konstrukciju avārijas stāvokli.

Palielinoties stiegrojuma procentuālajam daudzumam, daudzos gadījumos palielinās iepriekš nospriegotu konstrukciju seismiskā pretestība (īpaši ar T veida sekcijām ar atloku saspiestā zonā un vieglo betonu). Tas skaidrojams ar to, ka, izmantojot stingrākus un vieglākus materiālus, spriegoto konstrukciju sekcijas vairumā gadījumu ir mazākas, salīdzinot ar dzelzsbetona konstrukcijām bez iepriekšēja spriegojuma ar tādu pašu nestspēju, līdz ar to elastīgākas un vieglākas. Seismiskās pretestības pieaugumu veicina arī ēku un būvju telpiskais darbs kopumā, kas iegūts, to atsevišķās daļas saspiežot ar iepriekš nospriegotu stiegrojumu. Visizturīgākās pret zemestrīcēm ir noslogotas konstrukcijas, kurām ir ievērojams nestspējas pārsniegums pār plaisu pretestības robežu.

Trūkumi.

Dzelzsbetona konstrukcijām ar iepriekš nospriegotu stiegrojumu ir šādi galvenie trūkumi.

Iepriekš nospriegotas konstrukcijas raksturo paaugstināta darbaspēka intensitāte projektēšanā un ražošanā. Tie prasa rūpīgāku aprēķinu un projektēšanu, ražošanas, uzglabāšanas, transportēšanas un uzstādīšanas laikā, jo pat pirms ārēju slodžu pielikšanas to elementu sekcijās var rasties nepieņemami spiedes vai stiepes spriegumi, kas var izraisīt avārijas stāvokli. Piemēram, iepriekš nospriegotu konstrukciju galos ar koncentrētu un nevienmērīgu kompresijas spēku pielietošanu, gareniskās plaisas, ievērojami samazinot to nestspēju. Ja neņem vērā priekšsprieguma radīšanas īpatnības, var pasliktināties visas konstrukcijas vai tās atsevišķu daļu darbības apstākļi zem slodzes.

Lielie spēki, ko spriegojuma stiegrojums pārnes uz konstrukcijas betonu spriegošanas ierīču atlaišanas brīdī, var izraisīt tā pilnīgu iznīcināšanu saspiešanas procesā vai lokālus bojājumus, spriegojuma stiegrojuma slīdēšanu tā adhēzijas pārkāpuma dēļ. uz betonu. Tāpēc standarti nosaka, ka saspiešanas stadijā, uzglabāšanas, transportēšanas un uzstādīšanas laikā rūpīgi jāpārbauda iepriekš saspriegoto konstrukciju izturība un jāievēro noteiktās prasības. dizaina prasības. Iepriekš nospriegotām konstrukcijām ir nepieciešama lielāka sarežģītība un palielināts veidņu metāla patēriņš, darbietilpīga stiegrošana un palielināts metāla patēriņš iegultajām daļām un montāžas piederumiem.

Pateicoties paaugstinātas stiprības materiālu izmantošanai, iepriekš saspriegoto konstrukciju masa izrādās ievērojami mazāka par dzelzsbetona konstrukciju masu bez iepriekšēja spriegojuma, bet tā paliek lielāka par metāla masu un īpaši koka konstrukcijas. Plaša ieviešana praksē konstrukciju, kas izgatavotas no vieglā un šūnbetona, armēta cementa, ažūra plānsienu telpiskām, sietu un piekarināmām konstrukcijām, būvniecības praksē ļauj ievērojami pietuvināt nospriegoto konstrukciju masu metāla konstrukciju masai.

Dzelzsbetona augstā siltuma un skaņas vadītspēja prasa sarežģītāku konstrukciju un papildu lietošana blīves izgatavotas no siltumu un skaņu izolējošiem materiāliem.

Spriegotu konstrukciju nostiprināšana nav grūtāka par dzelzsbetona konstrukciju nostiprināšanu, bet daudz grūtāka par tērauda un īpaši koka konstrukciju nostiprināšanu. Darbs pie iepriekš nospriegotu konstrukciju nostiprināšanas ir ļoti sarežģīts, darbietilpīgs un dārgs.

Iepriekš nospriegotas konstrukcijas ir ugunsdrošas, taču to ugunsizturība ir zemāka nekā dzelzsbetona konstrukcijām bez iepriekšēja spriegojuma. Tas ir saistīts ar faktu, ka kritiskās temperatūras, līdz kurām var droši uzsildīt iepriekš nospriegoto stiegrojumu, ir zemākas, salīdzinot ar iepriekš nenospriegotu stiegrojumu. Piemēram, augstas stiprības stieples stiprība, kas pakļauta aukstai apstrādei (rūdīta), sākot no 200°C temperatūras, ievērojami samazinās un pie 600°C ir aptuveni 2/3 no sākotnējās stiprības. Armatūras stiegrojums ar periodisku profilu, kas nostiprināts ar vilkšanu, zaudē sacietēšanu temperatūrā virs 400 °C. Tādējādi ugunsgrēka gadījumā saspriegoto konstrukciju ugunsizturība tiks nodrošināta, ja kritiskā temperatūra šāda veida armatūra. To var panākt, tikai palielinot betona aizsargkārtu.

Standarti pieļauj nospriegotas konstrukcijas, kas izgatavotas no smagā un vieglā betona ar cementa saistvielu, sistemātiski periodiski pakļaujot paaugstinātas temperatūras iedarbībai (apkures temperatūra nedrīkst mainīties biežāk kā reizi dienā par 30°C un reizi nedēļā par 100°C). un stacionāra pakļaušana procesa temperatūrai līdz 200°C AR. Augstās temperatūrās ieteicams izmantot karstumizturīgu dzelzsbetonu.

Iepriekš nospriegotas konstrukcijas raksturo nepietiekama izturība pret koroziju.

Cementa akmens korozija betonā var rasties šādu iemeslu dēļ:

1) kaļķu izskalošanās no tā ar mīkstiem ūdeņiem, izraisot baltu traipu veidošanos uz betona virsmas (betona “baltā nāve”);

2) šķīstošu un ūdenī nesošu produktu veidošanās, kas saistīta ar vielmaiņas reakcijām, kad skābju un dažu sāļu šķīdumi iedarbojas uz betonu;

3) kristalizējošo sāļu veidošanās betona elementu porās un kapilāros, piemēram, sulfātu šķīdumu iedarbībā, izraisot elementu plaisāšanu (cementa bacilis). Visi trīs cementa akmens korozijas veidi samazina betona aizsargājošās īpašības attiecībā pret stiegrojumu un var izraisīt bīstamu stiegrojuma koroziju.

Armatūras korozija var rasties arī nepietiekama cementa satura dēļ betonā, kaitīgu piedevu klātbūtnes dēļ (piemēram, galda sāls), plaisu atveres lielākas par 0,4 mm, nepietiekams aizsargslāņa biezums, zems betona blīvums. Korozīvie bojājumi krasi samazina augstas stiprības stiegrojuma nestspēju un plastiskās īpašības, izraisa termiski stiprinātas stiegrojuma plaisāšanu, kas izraisa pēkšņu iepriekš nospriegoto konstrukciju trauslumu.

Galvenie pasākumi dzelzsbetona aizsardzībai pret koroziju ir šādi:

Plaisu veidošanās novēršana vai to atvēršanās ierobežošana;

Vides agresivitātes pakāpes ierobežošana;

Blīvā un ūdensnecaurlaidīgā betona izmantošana, izmantojot īpašus sulfātu izturīgus cementus;

Aizsargā virsmas ar dažādiem polimēru materiāli, skābes izturīgs apmetums, keramikas apšuvums, ielīmēšanas un pārklājuma izolācija;

Armatūras pārtēriņš līdz 10...20%; betona aizsargslāņa palielināšana līdz 25 mm.

Eļļa un tās destilāti samazina betona stiepes, spiedes stiprību un saķeri ar stiegrojumu, kā rezultātā betons kļūst šķidrumu caurlaidīgs.

Augu un dzīvnieku eļļas un tauki, īpaši sasmakušie, satur taukskābes, kas pārziepjo betona kaļķi un veido kaļķa ziepes, kas iznīcina betonu.

Cukurs, sīrupi un melase veido šķīstošus sāļus ar kaļķiem - saharātiem, kas ātri iznīcina svaigu betonu.

Alkoholi paši par sevi nav kaitīgi, taču, izsūcot ūdeni no betona, tie to izžāvē un aptur sacietēšanas procesu. Uzskaitītie galvenie dzelzsbetona konstrukciju trūkumi ir nenozīmīgi salīdzinājumā ar to daudzajām lielajām priekšrocībām. Daudzu trūkumu negatīvo ietekmi var ievērojami samazināt, kvalitatīvi projektējot, ražojot, uzstādot un ekspluatējot dzelzsbetona konstrukcijas.

Tieši tāpēc, neskatoties uz īss stāsts attīstību (~ 135 gadi), tie kļuva plaši izplatīti svarīgāko un unikālāko ēku un būvju celtniecībā. Nav nevienas kapitālās būvniecības jomas, kurā nevarētu veiksmīgi izmantot modernās dzelzsbetona konstrukcijas, īpaši spriegotās. Plkst pareiza darbība var kalpot dzelzsbetona konstrukcijas ilgu laiku nesamazinot nestspēju, jo betona stiprība ar laiku palielinās un tas droši pasargā stiegrojumu no korozijas.

GOST 32803-2014

STARPVALSTU STANDARTS

BETONA IESPĒŠANA

Specifikācijas

Pašspriegojošs betons. Vispārīgās specifikācijas

ISS 91.100.30

Ievadīšanas datums 2015-07-01

Priekšvārds

Starpvalstu standartizācijas darba veikšanas mērķi, pamatprincipi un pamatprocedūra ir noteikta GOST 1.0-92 "Starpvalstu standartizācijas sistēma. Pamatnoteikumi" un GOST 1.2-2009 "Starpvalstu standartizācijas sistēma. Starpvalstu standarti, noteikumi un ieteikumi starpvalstu standartizācijai. Noteikumi izstrādei, pieņemšanai, lietojumprogrammām, atjauninājumiem un atcelšanai"

Standarta informācija

1 IZSTRĀDĀJA Open akciju sabiedrība Betona un dzelzsbetona Sarkanā karoga ordeņa izpētes centrs "Būvniecība" (A. A. Gvozdeva vārdā nosauktais AS "Nacionālais pētījumu centrs "Būvniecība" NIIZHB)

2 IEVADS Standartizācijas tehniskā komiteja TC 465 "Būvniecība"

3 PIEŅĒMUSI Starpvalstu standartizācijas, metroloģijas un sertifikācijas padome (2014. gada 25. maija protokols N 45-2014)

Par pieņemšanu balsoja:

4 Ar Federālās tehnisko noteikumu un metroloģijas aģentūras 2014. gada 26. novembra rīkojumu N 1830-st starpvalstu standarts GOST 32803-2014 tika ieviests kā valsts standarts. Krievijas Federācija no 2015. gada 1. jūlija

5 IEVADS PIRMO REIZI


Informācija par izmaiņām šajā standartā tiek publicēta ikgadējā informācijas rādītājā "Nacionālie standarti", bet izmaiņu un grozījumu teksts tiek publicēts ikmēneša informācijas rādītājā "Nacionālie standarti". Šī standarta pārskatīšanas (aizstāšanās) vai atcelšanas gadījumā attiecīgs paziņojums tiks publicēts ikmēneša informācijas rādītājā "Nacionālie standarti". Tiek ievietota arī attiecīgā informācija, paziņojumi un teksti informācijas sistēma publiskai lietošanai - oficiālajā tīmekļa vietnē Federālā aģentūra par tehnisko regulējumu un metroloģiju internetā

1 Pielietojuma zona

1 Pielietojuma zona

Šis standarts attiecas uz spriegojuma betonu, kas paredzēts ēku un būvju konstrukciju nospriegojuma (pašspriegojuma) radīšanai sacietēšanas procesa izplešanās dēļ, lai palielinātu konstrukciju izturību pret plaisām, ūdensizturību un izturību, un nosaka tehniskās prasības spriegojuma betonam.

2 Normatīvās atsauces

Šajā standartā tiek izmantotas atsauces uz šādiem starpvalstu dokumentiem:

GOST 9.306-85 Vienota aizsardzības sistēma pret koroziju un novecošanos. Metāliski un nemetāliski neorganiskie pārklājumi. Apzīmējumi

GOST 166-89 (ISO 3599-76) Suporti. Specifikācijas

GOST 577-68 Ciparnīcas indikatori ar dalījuma vērtību 0,01 mm. Specifikācijas

GOST 5578-94 Akmens šķembas un smiltis no melnā un krāsainā metalurģijas sārņiem betonam. Specifikācijas

GOST 5781-82 Karsti velmēts tērauds dzelzsbetona konstrukciju stiegrošanai. Specifikācijas

GOST 6958-78 Palielinātas paplāksnes. Precizitātes klases A un C. Specifikācijas

GOST 7473-2010 Betona maisījumi. Specifikācijas

GOST 7798-70 Sešuskrūves, precizitātes klase B. Konstrukcija un izmēri

GOST 8267-93 Šķembas un grants, kas izgatavoti no blīvas klintis Par celtniecības darbi. Specifikācijas

GOST 8736-93 Smiltis būvdarbiem. Specifikācijas

GOST 10060-2012 Betons. Salizturības noteikšanas metodes

GOST 10178-85 portlandcements un portlandcements. Specifikācijas

GOST 10180-2012 Betons. Stiprības noteikšanas metodes, izmantojot kontroles paraugus

GOST 10181-2000 Betona maisījumi. Pārbaudes metodes

GOST 11371-78 Paplāksnes. Specifikācijas

GOST 12730.1-84* Betons. Blīvuma noteikšanas metodes
________________
* Krievijas Federācijas teritorijā ir spēkā GOST 12730.1-78, turpmāk tekstā. - Datu bāzes ražotāja piezīme.

GOST 12730.5-84 Betons. Ūdensizturības noteikšanas metodes

GOST 13015-2012 Betona un dzelzsbetona izstrādājumi celtniecībai. Vispārīgās tehniskās prasības. Pieņemšanas, marķēšanas, transportēšanas un uzglabāšanas noteikumi

GOST 17624-2012 Betons. Ultraskaņas metode stiprības noteikšanai

GOST 17711-93 Vara-cinka (misiņa) sakausējumi. Pastmarkas

GOST 18105-2010 Betons. Spēka uzraudzības un novērtēšanas noteikumi

GOST 22690-88 Betons. Spēka noteikšana mehāniskās metodes nesagraujošā pārbaude

GOST 23732-2011 Ūdens betonam un javas. Specifikācijas

GOST 24211-2008 Piedevas betonam un javai. Vispārīgās tehniskās prasības

GOST 25192-2012 Betons. Klasifikācija un vispārīgās tehniskās prasības

GOST 25820-2000 Vieglbetons. Specifikācijas

GOST 26633-2012 Smags un smalkgraudains betons. Specifikācijas

GOST 27006-86 Betons. Komandas atlases noteikumi

GOST 28570-90 Betons. Stiprības noteikšanas metodes, izmantojot paraugus, kas ņemti no konstrukcijām

GOST 30108-94 Būvmateriāli un izstrādājumi. Dabisko radionuklīdu specifiskās efektīvās aktivitātes noteikšana

GOST 30515-97 Cements. Vispārējie tehniskie nosacījumi

GOST 31108-2003 Vispārējās celtniecības cements. Specifikācijas

GOST 32496-2013 Porains pildvielas vieglajam betonam. Tehniskie nosacījumi.

Piezīme - Izmantojot šo standartu, ieteicams pārbaudīt atsauces standartu derīgumu publiskajā informācijas sistēmā - Federālās tehnisko noteikumu un metroloģijas aģentūras oficiālajā vietnē internetā vai izmantojot ikgadējo informācijas indeksu "Nacionālie standarti" , kas publicēts ar kārtējā gada 1. janvāri, un par ikmēneša informācijas indeksa "Nacionālie standarti" kārtējā gada jautājumiem. Ja atsauces standarts tiek aizstāts (mainīts), tad, lietojot šo standartu, jāvadās pēc aizstājošā (mainītā) standarta. Ja atsauces standarts tiek atcelts bez aizstāšanas, tad noteikums, kurā uz to ir atsauce, tiek piemērots daļā, kas šo atsauci neietekmē.

3 Termini un definīcijas

Šajā standartā tiek lietoti šādi termini ar atbilstošām definīcijām:

3.1 nospriegošanas betons: Betons, kas satur iepriekš nospriegojošu cementu vai izplešanās piedevu, kas izraisa betona izplešanos, tam sacietējot.

3.2 betona pašspriegošana: Betona priekšspriegojuma daudzums, kas rodas betona izplešanās rezultātā elastīgās deformācijas ierobežojuma apstākļos.

3.3 pašspriegojošā betona pakāpe: Spriegojuma betona vidējā spiedes priekšsprieguma (pašsprieguma) vērtība MPa 28 dienu vecumā, kas radusies tā izplešanās rezultātā deformāciju elastības ierobežojuma apstākļos, ar stingrību, kas atbilst tērauda stiegrojuma stingrībai. aksiālā garenstiegrojuma koeficients 0,01 un elastības modulis 2 10 MPa.

3.4 izplešanās piedevas RD: Minerālu piedeva, ko izmanto spriegojuma betona sagatavošanai.

3.5 stiepes cements: Minerālu saistviela, kas nodrošina kontrolētu pašspriegumu betona sacietēšanas laikā elastīgās deformācijas ierobežojuma apstākļos.

3.6 lineārais pagarinājums: Standarta parauga lineāro izmēru palielināšana.

4 Klasifikācija

4.1 Saskaņā ar GOST 25192 tiek uzstādīti šādi spriegojuma betona veidi:

- smagais spriegojuma betons;

- viegls spriegojuma betons.

Atkarībā no kontrolētā pašspriegojuma vērtības (sk. 5.1.3.), spriegojuma betonu iedala šādos veidos:

- BN - betons ar standartizētu pašspriegojuma pakāpi, izgatavots uz spriegojuma betona bāzes;

- BC - betons ar kompensētu saraušanos, izgatavots uz portlandcementa un izplešanās piedevas bāzes.

4.2 Simbols betona maisījumi, kas paredzēti betona iepriekšējai nospriegošanai, tiek pieņemti saskaņā ar GOST 7473 ar šādiem papildinājumiem.

Betonam ar standartizētu pašspriegojuma pakāpi pēc ūdensizturības pakāpes norāda pašspriegojuma pakāpi.

Piemērs simbols betona maisījums betonam ar standartizētu pašspriegojuma pakāpi Sp1.2, spiedes stiprības klasi B40, apstrādājamības pakāpi P4, salizturības pakāpi F 300, ūdensnecaurlaidīga klase W18:

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

Ir atļauts nenorādīt pašspriegojuma pakāpi betonam ar kompensētu saraušanos.

Simbola piemērs betona maisījumam betonam ar kompensētu saraušanos, spiedes stiprības klase B25, apstrādājamības pakāpe P3, salizturības pakāpe F 300, ūdensnecaurlaidīga klase W16:

BST BK V25 P3 F 300W16 GOST 32803-2014

5 Tehniskās prasības

Spriegbetons tiek ražots saskaņā ar šī standarta prasībām, projekta un tehnoloģisko dokumentāciju, tehniskās specifikācijas un izstrādāti noteiktā kārtībā apstiprināti tehnoloģiskie noteikumi.

5.1. Raksturlielumi

5.1.1. Betona izturību projektētajā vecumā raksturo spiedes stiprības, aksiālā spriedzes un lieces stiepes klases.

Smagajam spriegojuma betonam ir noteiktas šādas klases:

- spiedes stiprība: B20; B25; B30; B35; B40; B45; B50; B55; B60; B70; B80; B90;

- aksiālā stiepes izturība: B0,8; 2B1,2; B1.6; B2; B2.4; B2.8; B3,2; B3.6; B4.0;

- stiepes izturība liecē: B2; B2.4; B2.8; B3,2; B3.6; B4; B4,4; B4.8; B5.2; B6.4; B6,8.

Vieglajam spriegojuma betonam ir noteiktas šādas klases:

- spiedes stiprība: B10; B12.5; B15; B20; B25; B30; B35; B40;

- aksiālā stiepes izturība: B0,8; B1.6; B2; B2.4; B2.8; B3,2.

Ar atbilstošu pamatojumu ir atļauts noteikt vairāk augstākās klases nospriegotā betona izturība.

5.1.2 Atkarībā no vidējā blīvuma tiek uzstādītas šādas spriegojuma betona kategorijas:

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

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

5.1.3 Atkarībā no pašspriegojuma vērtības tiek uzstādītas šādas spriegojuma betona kategorijas: Sp0,6; Sp0.8; Sp1,0; Sp1,2; Sp1.5; Sp2.0; Sp3.0; Sp4.0.

Pašspriegojoša betona markas no Sp0.6 līdz Sp1.0 attiecas uz betonu ar kompensētu saraušanos, no Sp1.2 līdz Sp4.0 - uz iepriekš nospriegotu betonu ar standartizētu pašspriegojumu.

5.1.4 Atkarībā no lietošanas apstākļiem smagajam spriegojuma betonam jābūt ar šādām salizturības pakāpēm: F200, F300, F400, F600, F800; gaisma: F100, F200, F300, F400, F500.

5.1.5 Atkarībā no ūdensizturības smagajam spriegojuma betonam jābūt ar šādām kategorijām: W12, W14, W16, W18, W20; gaisma: W8, W10, W12, W14.

5.2 Materiālu prasības

5.2.1. Materiāliem, ko izmanto betona spriegošanai, jāatbilst spēkā esošo standartu un šo materiālu tehnisko specifikāciju prasībām un jānodrošina betona ražošana ar norādītajām īpašībām.

5.2.2. Kā saistviela tiek izmantota:

- nospriegot cementu saskaņā ar spēkā esošajiem normatīvajiem vai tehniskajiem dokumentiem;

- Portlandcements, kas atbilst GOST 10178, GOST 30515 un GOST 31108, ar CA saturu klinkerā ne vairāk kā 8% kombinācijā ar piedevām saskaņā ar GOST 24211, kas regulē izplešanās procesu, ņemot vērā to novērtējumu saskaņā ar kritēriju nodrošināt nepieciešamo pašspriegojuma pakāpi.

5.2.3. Smagam spriegojuma betonam kā rupjo pildvielu izmanto šķembas saskaņā ar GOST 26633, GOST 8267, GOST 5578.

5.2.4 Smilts saskaņā ar GOST 26633 un GOST 8736 tiek izmantotas kā smalka pildviela smagam spriegojuma betonam.

5.2.5 Minerālmateriāli saskaņā ar GOST 25820 un GOST 32496 tiek izmantoti kā lieli un mazi pildvielas vieglajam spriegojuma betonam.

5.2.6. Piedevām iepriekš nospriegotam betonam jāatbilst GOST 24211 un spēkā esošajiem normatīvajiem vai tehniskajiem dokumentiem, kas attiecas uz konkrētiem izplešanās piedevu veidiem. Piedevas tiek ievadītas betona maisījumos no 5% līdz 30% no cementa masas atkarībā no betona mērķa.

5.2.7 Ūdenim betona maisījuma sajaukšanai un ķīmisko piedevu šķīdumu pagatavošanai jāatbilst GOST 23732 prasībām.

5.2.8. Betona spriegošanai izmantoto izejvielu dabisko radionuklīdu īpatnējā efektīvā aktivitāte nedrīkst pārsniegt robežvērtības, kas ir atkarīgas no betona pielietojuma zonas saskaņā ar GOST 30108.

5.3 Prasības betona maisījumiem

5.3.1 Betona maisījumi spriegojuma betonam tiek sagatavoti saskaņā ar GOST 7473 prasībām.

5.3.2 Betona maisījuma sastāvu izvēlas saskaņā ar GOST 27006, ņemot vērā šī standarta prasības un noteiktajā kārtībā apstiprināto tehnoloģisko dokumentāciju.

6 Pieņemšanas noteikumi

6.1 Spriegotā betona pieņemšana tiek veikta saskaņā ar visiem standartizētajiem standartiem projekta dokumentācija kvalitātes rādītāji saskaņā ar GOST 7473 un GOST 13015.

Betonam tiek vērtēta salizturība, ūdensizturība un vidējais blīvums, izvēloties katru betona maisījuma sastāvu saskaņā ar GOST 27006, pēc tam ne retāk kā reizi 6 mēnešos, kā arī mainot betona maisījuma sastāvu vai izmantotos materiālus.

6.2 Katrai betona maisījuma partijai, kas paredzēta betona iepriekšējai nospriegošanai, jāpievieno pase saskaņā ar GOST 7473.

7 Kontroles metodes

7.1. Spriegojuma betona stiprību spiedē, lieces spriegumā un aksiālajā spriegumā nosaka saskaņā ar GOST 10180, GOST 28570, GOST 17624, GOST 22690, GOST 18105 prasībām.

7.2 Vidējais blīvums spriegojuma betonu nosaka saskaņā ar GOST 12730.1, GOST 10181.

7.3 Spriegojuma betona salizturība tiek noteikta saskaņā ar GOST 10060.

7.4 Spriegojuma betona ūdensizturība tiek noteikta saskaņā ar GOST 12730.5.

7.5 Spriegota betona pašspriegojuma noteikšana

7.5.1. Metodes būtība

Metodes būtība ir izmērīt elastīgo deformāciju, kas rodas, izplešoties betona prizmas paraugiem, kas veidoti un sacietē dinamometriskajos vadītājos, kuru gala plākšņu stingrība ir līdzvērtīga gareniskās stiegrojuma stingrībai, kas vienāda ar 1%.

7.5.2 Testēšanas aprīkojums

Veicot testus, jāizmanto šādi mērinstrumenti:

- skalas indikators saskaņā ar GOST 577 ar dalījuma vērtību 0,01 mm un mērījumu diapazonu 10 mm;

- suports saskaņā ar GOST 166 ar dalījuma vērtību 0,05 mm.

Pārbaudei tiek izmantots šāds aprīkojums:

- griezes momenta vadītājs prizmas paraugam ar izmēriem 100x100x400 mm vai 50x50x200 mm (sk. 1., 2. attēlu);

- “krabja” mērierīce ar skalas indikatoru ar dalījuma vērtību 0,01 mm vienas vadītāja plāksnes izlieces mērīšanai vai statīvs ar līdzīgu indikatoru (sk. 3., 4. attēlu), lai izmērītu abu plākšņu izlieci;

- etalons mērierīces pārbaudei vai tērauda etalons - stienis statīvam ar garumu (200±1) mm, diametrs 16 mm ar trīsstūrveida serdeņiem 7 0,75 mm dziļums galos (skat. 3. attēlu). Materiāls standartu ražošanai - tērauds 3 (St3) saskaņā ar GOST 5781;

- metāla veidne prizmu paraugu izgatavošanai ar izmēriem 100x100x400 mm (skat. 5. attēlu);

- metāla veidni prizmu paraugu izgatavošanai ar izmēriem 50x50x200 mm (skat. 6. attēlu);

- trauks ar ūdeni vadītāju ar paraugiem uzglabāšanai.

7.5.3. Sagatavošanās testēšanai

Betona maisījuma paraugu ņemšana betona kvalitātes kontrolei tiek veikta vienu reizi maiņā. Betona maisījuma paraugam, izmantojot vadus prizmu paraugiem ar izmēriem 100x100x400 mm, jābūt vismaz 15 litriem, prizmu paraugiem ar izmēriem 50x50x200 mm - vismaz 2 litriem.

Pirms vadītāja montāžas (skat. 1., 2. attēlu) uzgriežņus pievelk ar veidni 4 uz vilces 3 līdz tas apstājas, noņemot spraugu. Starp stieņiem un plāksni nav pieļaujama atstarpe. 2 . Vadītāja nulles mērījumu veic, izmantojot krabju mērierīci vai statīvu, kas iepriekš pārbaudīts, izmantojot rādījuma noturības standartu. Pārbaudot statīvu, standartam vienmēr jābūt iestatītam vienā pozīcijā - ar atzīmi uz augšu. Rādījumi tiek ņemti ar precizitāti līdz pusei no ciparnīcas indikatora dalījuma. Vadītāja, mērierīces un standarta temperatūrai mērīšanas laikā jābūt vienādai.

Pirms prizmas parauga formēšanas veidne jāieeļļo ar plānu smērvielas kārtu un jāsamontē, izmantojot kronšteinus uz vadītāja stieņiem ar minimālu atstarpi, lai izvairītos no deformācijām.

Konkrēta pašsprieguma kontrole tiek veikta betona rūpnīca vai būvlaukumā vietā, kur konstrukcijā ieklāj betonu.

Prizmu paraugi tiek veidoti saskaņā ar GOST 10180 prasībām. Džigā ielietie prizmu paraugi ir pārklāti ar plēvi vai citiem ūdensnecaurlaidīgiem materiāliem, lai aizsargātu pret mitruma zudumu.

Prizmu paraugu sacietēšana līdz betona stiprības sasniegšanai 7-15 MPa (apmēram diennakti) jānotiek telpā ar gaisa temperatūru (20±2) °C, tālāka sacietēšana pēc veidnes noņemšanas (līdz 28 dienām). ) - ūdenī vai bagātīgi mitrās zāģu skaidās, smiltīs u.c.

7.5.4 Testa veiktspēja

Spriegojuma betona pašspriegums tiek noteikts, izvēloties betona maisījuma sastāvu un uzraugot betona kvalitāti, lai nodrošinātu betona aprēķināto pašspriegumu.

Betona pašspriegumu nosaka trīs kontrolprizmu paraugi ar izmēriem 50x50x200 mm (izmantojot šķembu frakciju ne vairāk kā 10 mm) vai 100x100x400 mm, kas veidoti un sacietējuši speciālos dinamometra vadītājos, kas rada elastīgu deformācijas ierobežojumu. betona izplešanās, kas ir ekvivalenta prizmu paraugu gareniskajam stiegrojumam, vienāda ar 1%.

Vadu mērījumus veic katru dienu betonam 1-7 dienu vecumā un pēc tam 10, 14 un 28 dienu vecumā katru reizi ar mērierīces pārbaudi, izmantojot standartu. Mērījumu rezultātus fiksē prizmu paraugu pārbaudes žurnālā vadītājos, nosakot betona pašspriegumu.

Prizmas parauga pašsprieguma vērtību MPa nosaka pēc formulas

kur ir prizmas parauga kopējā deformācija;

- parauga garums;

- samazināts parauga pastiprinājuma koeficients, kas ņemts vienāds ar 0,01;

- tērauda elastības modulis, kas vienāds ar 2,10 MPa.

Betona pašspriegumu aprēķina kā divu augstāko trīs prizmu paraugu mērījumu rezultātu vidējo aritmētisko vidējo aritmētisko vērtību no viena betona parauga, kura vecums ir no 1 līdz 7, 10, 14, 28 dienām, vadītājos. Aprēķinus veic līdz divām zīmēm aiz komata.

8 Ražotāja (piegādātāja) garantijas

8.1 Betona maisījuma, kas paredzēts spriegojuma betonam, ražotājs (piegādātājs) garantē:

- piegādes brīdī patērētājam - visu betona maisījumu kvalitātes standartizēto tehnoloģisko rādītāju atbilstība piegādes līgumā norādītajiem;

- projektēšanas vecumā - visu piegādes līgumā noteikto standartizēto betona kvalitātes rādītāju sasniegšana ar nosacījumu, ka betona maisījuma patērētājs betona un dzelzsbetona konstrukciju ražošanā nodrošina atbilstību spēkā esošo normatīvo aktu prasībām un prasībām. tehniskie dokumenti par betonēšanas konstrukcijām un atbilstību betona sacietēšanas režīmiem saskaņā ar GOST 10180.

8.2 Jāapstiprina betona maisījuma ražotāja (piegādātāja) garantijas:

- protokoli betona maisījumu kvalitātes noteikšanai, izvēloties to sastāvu un veicot ekspluatācijas un pieņemšanas kontroli;

- protokoli standartizētu spriegojuma betona kvalitātes rādītāju noteikšanai projektēšanas vecumā.

1 - augšējā plāksne; 2 - apakšējā plāksne; 3 - vilce; 4 - skrūve; 5 6 - etalons ar garenisko serdi; 7 - etalons ar plakanu galu; 8 - betona prizmas paraugs

Piezīme - Plākšņu un uzgriežņu materiāls - Art 45 saskaņā ar GOST 5781, stieņi - Art. atskaites punkti - misiņš L62 saskaņā ar GOST 17711. Vadītāja daļas ir hromētas X36 saskaņā ar GOST 9.306, matēts hroms.

1. attēls — dinamometriskā džiga prizmu paraugiem ar izmēriem 100x100x400 mm

1 - augšējā plāksne; 2 - apakšējā plāksne; 3 - vilce; 4 - skrūve; 5 - etalons ar trīsstūrveida serdi, kura dziļums ir 0,75 mm; 6 - betona prizmas paraugs

Piezīme - Plākšņu un uzgriežņu materiāls - St.45; vilce - 3. pants; atskaites punkts - misiņš L62. Vadītāja daļas ir hromētas X36 saskaņā ar GOST 9.306, matēts hroms.

2. attēls — dinamometriskā džiga prizmu paraugiem ar izmēriem 50x50x200 mm

(A) Mērīšanas diagramma, krabju mērierīces uzstādīšana uz vadītāja

(B) Standarta ar krabju mērierīci

1 - vadītājs ar izmēriem 100x100x400 mm; 2 - mērierīce "krabis"; 3 - standarta; 4 - betona prizmas paraugs; 5 - ciparnīcas indikators; 6 - matadata ar lodētu lodi ar diametru 5 mm; 7 - trīsstūrveida serdeņa 0,75 mm dziļums; 8 - gareniskā serde; 9 - bloķēšanas skrūve.

3. attēls - Mērīšanas ierīce"krabis" ar skalas indikatoru prizmu paraugu pašsprieguma noteikšanai ar izmēriem 100x100x400 mm

1 - statīva pamatne; 2 - matadata ar bumbu; 3 - vadītājs ar betona prizmu; 4 - indikatora stiprinājuma skrūve; 5 - indikators; 6 - stends; 7 - konsoles stiprinājuma skrūve; 8 - konsole; 9 - skrūve

4. attēls - statīvs ar skalas indikatoru prizmu paraugu pašspriegojuma noteikšanai

1 - veidnes apakšdaļa; 2 - veidnes puse ar kronšteiniem; 3 - paplāksne 12.03.01 GOST 6958; 4 - skrūve M12-6gX30.56.05 GOST 7798

5. attēls. Metāla veidne prizmu paraugu izgatavošanai ar izmēriem 100x100x400 mm

1 - veidnes apakšdaļa; 2 - veidnes puse ar kronšteiniem; 3 - paplāksne 8.03.05 GOST 11371; 4 - skrūve M8-6gX40.56.05 GOST 7798

6. attēls. Metāla veidne prizmu paraugu izgatavošanai ar izmēriem 50x50x200 mm

UDK 691.328 MKS 91.100.30

Atslēgas vārdi: spriegots betons, betons ar kompensētu saraušanos, spriegošanas cements, izplešanās piedevas, pašspriegošana, brīva izplešanās, ūdensizturība, plaisu izturība, izturība
__________________________________________________________________________



Elektroniskā dokumenta teksts
sagatavojusi AS Kodeks un pārbaudīta pret:
oficiālā publikācija
M.: Standartinform, 2015

2. lapa no 3

Spriegots betons tiltu konstrukcijās

Dzelzsbetonā bez prestress pareizi projektējot un izgatavojot konstrukcijas, ir iespējams novērst plaisu atvēršanos līdz robežai, kas ir bīstama no stiegrojuma un betona korozijas viedokļa, ja tiek izmantota tērauda stiegrojums A-I klase- A-III. Augstākas stiprības stiegrojuma mērķtiecīga izmantošana dzelzsbetonā bez iepriekšēja nospriegojuma nav iespējama, jo pat ekspluatācijas slodzes apstākļos rodas nepieļaujamas atvēršanās plaisas, neskatoties uz stiegrojuma saķeres palielināšanos ar betonu, izmantojot periodiskus profila stieņus.

Lai iegūtu ekonomisku konstrukciju bez plaisām vai ar ierobežotas atveres plaisām, izmantojot augstas stiprības stiegrojumu, izmantojiet iepriekš saspriegtais betons.

Spriegotā dzelzsbetona ideja ir tāda, ka ražošanas laikā konstrukcijā tiek radīts visracionālākais sprieguma stāvoklis. Galvenokārt ir divas metodes, kā radīt konstrukciju priekšspriegumu: stiegrojuma nospriegošana uz betona un stiegrojuma nospriegošana uz atdurēm.

Liekšanas elementiem vēlams sekcijā izveidot nevienmērīgi sadalītus priekšspriegumus, lai maksimālie spiedes spriegumi būtu tajās konstrukcijas daļās, kuras visvairāk nostiepj ārējie spēki. Lai to izdarītu, iepriekš nospriegoto stiegrojumu novieto ekscentriski. No priekšspriegojuma spēka iedarbības sekcijā rodas ekscentriska saspiešana, un papildus spiedes spēkam sekcijā iedarbojas lieces moments, kas ir pretējs zīmei momentam no ārējās slodzes. Ražošanas laikā elements saņem izliekumu, kas ir pretējs novirzei no ārējās slodzes, un šim nolūkam spriegojuma stiegrojums tiek novietots sadaļā pie visvairāk izstieptās šķiedras. Tādējādi spriegotais stiegrojums pilda divas funkcijas: konstrukcijas ekspluatācijas laikā rada spiedes spriegumus betonā, novēršot plaisu rašanos, un pie slodzēm, kas tuvu postošai, kad betona stiepes zonu šķērso plaisas, tā uztver stiepes spēkus. , piemēram, stiegrojums iepriekš nenospriegotos elementos.

Spriegums ir izveidots, lai novērstu vai samazinātu ne tikai galvenos stiepes spriegumus posmos, kas ir perpendikulāri elementa asij, bet arī galvenos stiepes spriegumus, īpaši, ja kopā ar garenstiegrojumu tiek izmantota šķērsvirziena vai slīpa priekšspriegojuma stiegrojums. Iepriekšēja nospriegošana novērš arī lokālu stiepes spriegumu parādīšanos.

Betonā var izveidot vienpusēju, biaksiālu vai trīsaksiālu sprieguma stāvokli. Saspiesto elementu šķērsgriezuma izmērus var ievērojami samazināt, ja šķērsspiešana tiek veikta divos virzienos, piemēram, uz betona serdes uztinot augstas stiprības sprieguma stieples spirāli (netiešā spriegotā stiegrojuma). Saliekamo laidumu plātnē ir iespējams izveidot horizontālu šķērsvirziena priekšspriegumu, vienlaikus savienojot sijas vienotā konstrukcijā.

Elementa nospriegoto stāvokli var regulēt plašās robežās, veidojot konstrukcijai labvēlīgus mākslīgus sprieguma laukus, mērķtiecīgi piešķirot priekšspriegojuma spēku lielumu, virzienu un pielietojuma punktus.

Tādējādi lieces, spriegojuma un ekscentriski nospriegotos elementos, kā arī ekscentriski saspiestos elementos ar lielu spiedes spēka ekscentriskumu vēlams izmantot iepriekš saspriegotu dzelzsbetonu. Saspiestos elementos priekšspriegumu var izveidot netiešā stiegrojumā.

Iepriekš nospriegotām tiltu konstrukcijām ir priekšrocības salīdzinājumā ar nespriegtām dzelzsbetona konstrukcijām. Tie, pirmkārt, ietver metāla ietaupījumu (nepieciešams 1,5–2,5 reizes mazāks), ko galvenokārt panāk, izmantojot augstas stiprības stiegrojumu. Līdz ar metāla taupīšanu, samazinās betona patēriņš, samazinot galvenos stiepes spriegumus. Rezultātā atsevišķos gadījumos tiek samazināts konstrukcijas daļu svars un atvieglota saliekamo konstrukciju transportēšana un uzstādīšana.

Iepriekš nospriegota stiegrojums ļauj saliekamajās konstrukcijās izmantot gofrētu savienojumus, kas ļauj ietaupīt iestrādātajām detaļām izmantoto metālu un uzlabo šuvju kvalitāti. Tikai izmantojot iepriekš saspriegotu stiegrojumu, tas kļūst iespējama lietošanašādas progresīvas būvniecības metodes dzelzsbetona tilti, piemēram, piekaramo betonēšanu un eņģes montāža nodrošinot straujš kritums darbaspēka intensitāte un būvniecības laika samazināšana. Tomēr iekšā siju konstrukcijas, kas paredzēti, izņemot spriegojumu betonā zem darbības slodze, ir nepieciešams palielināt apakšējās jostas izmēru, lai absorbētu priekšsprieguma spēkus. Jāatceras, ka liels priekšspriegums betonā var izraisīt plaisu parādīšanos tajā, kas vērstas gar saspiešanas spēku. Tāpēc iepriekšēja nospriegošana jāveic uzmanīgi, nevajadzīgi nepārslogojot betonu.

Šķiet, ka dažos gadījumos ir ieteicams nepieprasīt betona paredzēto stiepes spriegumu izslēgšanu. Priekšspriegumu var iestatīt tā, lai nodrošinātu, ka nav plaisu, kas ir bīstamas armatūras korozijai (betona nepilnīga saspiešana).

Ražošanas tehnoloģija nospriegotas tiltu konstrukcijas grūtāk nekā konstrukcijas bez iepriekšēja nospriegojuma, jo tam ir nepieciešams īpašs aprīkojums stiegrojuma nospriegošanai un kvalificēts apkopes personāls. Šo trūkumu kompensē spriegoto tiltu konstrukcijas elementu ražošanas ražošanas bāzes attīstība, augstas veiktspējas iekārtu izveide un konstrukciju ražošanas un spriegota dzelzsbetona tiltu uzstādīšanas tehnoloģijas pilnveidošana.

Iepriekš nospriegotas konstrukcijas- tās ir struktūras vai to elementi, kuros iepriekš, t.i. ražošanas procesā mākslīgi tiek radīti sākotnējie stiepes spriegumi stiegrojumā un spiedes spriegumi betonā saskaņā ar aprēķinu.

Betona saspiešana par daudzumu σ bp tiek veikta ar iepriekš nospriegotu stiegrojumu, kas pēc spriegošanas ierīču atlaišanas mēdz atgriezties sākotnējā stāvoklī. Armatūras slīdēšanu betonā novērš to savstarpējā saķere vai īpaša stiegrojuma galu noenkurošana betonā.

Sākotnējie spiedes spriegumi tiek radīti tajās betona vietās, kuras pēc tam piedzīvo spriegumu.

Dzelzsbetona elementi bez iepriekšējas nospriegošanas darba plaisu klātbūtnē:

Kur
- ekspluatācijas slodze,

- slodze, pie kuras veidojas plaisas;

- pārrāvuma slodze.

Dzelzsbetona spriegotie elementi darbojas zem slodzes bez plaisām vai ar ierobežotu atvērumu platumā:
.

Tādējādi nospriegošana nepalielina konstrukcijas izturību, bet gan palielina tās stingrību un izturību pret plaisām!

Iepriekš nospriegoto konstrukciju priekšrocības:

palielināta konstrukcijas stingrība un izturība pret plaisām;

iespēja izmantot augstas stiprības stiegrojumu (A-IV un augstāks);

priekšspriegums noved pie elementa šķērsgriezuma samazināšanās

spēja izgatavot efektīvus saliekamo elementu savienojumus;

iepriekšēja nospriegošana ļauj ražot kombinētas konstrukcijas (piemēram, gofrētā zona ir izgatavota no smagā betona, bet pārējā ir no vieglā betona);

palielināta izturība pie atkārtoti atkārtotām, dinamiskām slodzēm;

iepriekš nospriegotas konstrukcijas ir drošākas, jo pirms iznīcināšanas tiem ir liela novirze, un tādējādi tie norāda, ka konstrukcijas izturība ir gandrīz izsmelta;

paaugstināta seismiskā pretestība;

palielināta izturība.

Iepriekš nospriegoto konstrukciju trūkumi:

paaugstināta darbaspēka intensitāte un nepieciešamība pēc īpaša aprīkojuma un klasificētiem darbiniekiem;

liela masa;

augsta siltuma un skaņas vadītspēja;

nospriegotu konstrukciju nostiprināšana vienmēr ir grūtāka nekā bez iepriekšēja spriegojuma;

mazāka ugunsizturība;

Kad notiek korozija, augstas stiprības stiegrojums ātri zaudē savas plastmasas īpašības, un pastāv trausluma lūzuma risks.

10.1.1. Spriegojuma stiegrojuma veidi un metodes

Spriegojuma stiegrojuma metodes:

Pieturās(pirms betonēšanas). Armatūra tiek ievietota veidnē pirms elementa betonēšanas, vienu galu fiksē atturā, otru nospriego ar domkratu līdz noteiktam spriegumam σ sp . Pēc tam veidnē ielej betonu. Pēc tam, kad betons sasniedz pārneses spēku R bp stiegrojums tiek atbrīvots no atdurēm, kamēr tas saspiež apkārtējo betonu. Lai izvairītos no betona iznīcināšanas elementu galos, stiegrojuma spriegums tiek pakāpeniski atbrīvots, vispirms samazinot par 50% un pēc tam līdz 0.

Uz betona.

Pirmkārt, tiek izgatavots betona elements, kurā ir paredzēti kanāli vai rievas. Pēc tam, kad betons ir ieguvis pārneses stiprību Rbp, darba stiegrojums tiek ievadīts kanālos un uzvilkts uz betona. Pēc nospriegošanas stiegrojuma galus nostiprina ar enkuriem. Lai nodrošinātu stiegrojuma saķeri ar betonu, kanālus un rievas zem spiediena piepilda ar cementa javu.

Armatūras spriegošanas metodes: Elektrotermiskais

– nepieciešamo stiegrojuma relatīvo pagarinājumu esp iegūst, elektriski uzsildot stiegrojumu līdz atbilstošai temperatūrai. Mehāniski

– nepieciešamo stiegrojuma relatīvo pagarinājumu iegūst, izvelkot stiegrojumu, izmantojot spriegošanas mehānismus (hidrauliskos un skrūvju domkratus, vinčas, kalibrēšanas atslēgas, uztīšanas mašīnas u.c.). Elektrotermomehāniska

– mehānisko un elektrotermisko metožu kombinācija. Fizikāli ķīmiskais