Varför behöver armerade betongstrukturer förspänning?
Förstärkta betongstrukturer fungerar med sprickor under normala arbetsförhållanden. För att undvika den för tidiga expansionen av sprickor i armerade betongkonstruktioner, bör vi utnyttja dragegenskaperna hos stålstänger fullt ut och tryckegenskaperna hos betongmaterial. Vi bör försöka minska dragspänningen hos komponenterna genom att applicera yttre kraft innan betongstrukturen eller komponenterna utsätts för servicebelastningen, eller till och med sätta dem i ett tryckspänningstillstånd. Det förspända tillståndet som således genereras används för att minska eller kompensera dragspänningen orsakad av den yttre belastningen, det vill säga för att kompensera för bristen på draghållfasthet med användning av den högre tryckhållfastheten hos betong, för att försena sprickan av betong i dragzonen. Strukturer gjorda av förspänd betong kallas också förspända armerade betongstrukturer eftersom de uppnår förspänning genom spännande stålstänger.
Fördelar och nackdelar med förspända betongstrukturer
Fördelar
(1) Bra sprickmotstånd och hög styvhet. Tillämpningen av förspänning på komponenterna försenar i hög grad utseendet på sprickor. Under servicebelastningens verkan kan komponenterna inte spricka eller sprickorna kan försenas, vilket förbättrar komponenternas styvhet och ökar strukturens hållbarhet.
(2) Spara material och minska dödvikt. Eftersom dess struktur måste använda höga - styrka material kan det minska antalet stålstänger och korset - sektionsdimensioner för komponenterna, spara stål och betong och minska jaget - vikten av strukturen. Det har uppenbara fördelar för stora - span och tung - laststrukturer.
(3) Det kan minska den vertikala skjuvkraften och den huvudsakliga dragspänningen i betongstrålen. De böjda stålstängerna (buntar) i den förspända betongstrålen kan minska den vertikala skjuvkraften nära stödet i strålen, och på grund av närvaron av förspänning på betongkorset - reduceras huvudspänningen under belastningen också. Detta bidrar till att minska strålens tjocklek så att jaget - Vikten av den förspända betongstrålen kan minskas ytterligare.
(4) Förbättra stabiliteten hos tryckelementet. När längden - till - slankhetsförhållandet för tryckelementet är stort är det lätt att böja efter att ha utsatts för ett visst tryck, vilket resulterar i förlust av stabilitet och förstörelse. Om förspänning appliceras på den armerade betongkolonnen sträcks den longitudinella kraften - lagerstålstänger mycket tätt; Inte bara är de förspända stålstängerna själva inte lätt att böja, utan också den omgivande betongen kan hjälpa till att förbättra dess förmåga att motstå böjning.
(5) Förbättra medlemmarnas trötthetsmotstånd. Eftersom stressförändringen orsakad av lastning eller lossning under användningen av starka förspända stålstänger är relativt liten, kan trötthetsstyrkan förbättras, vilket är mycket fördelaktigt för strukturer som utsätts för dynamiska belastningar.
(6) Förspänning kan användas som ett sätt att ansluta strukturella komponenter för att främja utvecklingen av nya system och konstruktionsmetoder för stora - spanstrukturer.
Nackdelar
(1) Processen är relativt komplex och har hög - Kvalitetskrav, så ett skickligt professionellt team krävs.
(2) Viss specialutrustning krävs, såsom spännmaskiner och injekteringsutrustning. Pre - spänningsmetoden kräver en spännande piedestal; Posten - spännsmetod konsumerar också ett stort antal förankringar av tillförlitlig kvalitet.
(3) Byggkostnaden för förspända betongkonstruktioner är relativt hög och kostnaden för projekt med ett litet antal komponenter är relativt höga.
(4) Den förspänande kammaren är svår att kontrollera. Det ökar med ökningen av betongkrypning, vilket gör att brodäcket är ojämnt.
(5) Under hög - temperaturförhållanden kommer styrkan hos armerad betong efter förspänning att minska avsevärt, vilket resulterar i en minskning av dess brandmotståndsgräns, så det finns säkerhetsrisker i att bygga brandskydd.
Vad hänvisar pre - spännande och post - spännning? Hur är de konstruerade?
En förspänd betongstruktur är en struktur som pre - betonar betong innan belastningar appliceras. Förspänning genereras genom spänning med hög - stålstålstänger eller ledningar. Det finns två spänningsmetoder:
(1) Pre - spänning. Det vill säga stålstängerna spännas först och sedan hälls betong. När betongen når den angivna styrkan är ändarna på stålstängerna avslappnade. Innan betongen hälls spännas de förspända senorna, sammansatta av ståltrådar eller stålstänger, till en viss specificerad spänning och förankras i bryggorna i båda ändarna av piedestalen med ankare. Sedan installeras och botas formningen, strukturella stålstänger och delar och betongen hälls och botas. När betongen når den angivna styrkan överförs de förspända senorna vid bryggorna i båda ändarna, och spänningen i de förspända senorna överförs till betongen genom bindningskraften, vilket genererar pre - kompressionsspänning. Pre - spänningsmetoden är mer fördelaktig när du använder en lång piedestal, och den längsta kan vara mer än 100 meter, så det kallas ibland också den långa - linjemetoden.
(2) Post - spänningsmetod. Det vill säga, häll betong först, och när den når den angivna styrkan, spänn stålstängerna genom de reserverade hålen i betongen och förankra dem i båda ändarna. Den allmänna praxis är att först installera höljet, strukturella stålstänger och delar för posten - spännade förspända senor och sedan installera formen och häll betong. De förspända senorna kan sättas in i höljet först eller senare. Efter att betongen når den erforderliga styrkan spännas de förspända senorna till den erforderliga spänningen med en jack och förankrad i båda ändarna av strålen. Den förspänningsspänningen överförs till komponentens betong genom förankringarna i båda ändarna. För att skydda de förspända senorna från korrosion och återställa bindningskraften mellan de förspända senorna och betongen måste klyftan mellan de förspända senorna och höljet fyllas med cementuppslamning. Förutom dess anti - korrosionseffekt är cementuppslamning också gynnsam att återställa bindningskraften mellan de förspända senorna och betongen. För att underlätta konstruktion kan ibland icke - bundet post - spännande förspänning kan användas, i vilka anti - korrosionsmaterial appliceras på ytan på de förspända senorna och lindas med plasthöljen eller oljepapper.
