Бетон имеет низкую прочность на растяжение, поскольку он слаб на растяжение и поэтому может легко привести к растрескиванию конструкций. Чтобы предотвратить растрескивание конструкций, необходимо устранить или уменьшить растягивающие напряжения. Сила, приложенная для этого, называется силой предварительного напряжения. Предварительное напряжение создает напряжение или деформацию в конструкции, чтобы предотвратить растрескивание и повысить долговечность и усталостную выносливость. Существуют различные типы систем предварительного напряжения в зависимости от метода строительства, конструкции и назначения.
Внешнее и внутреннее предварительное напряжение
Когда внешние стальные проволоки, известные как сухожилия, помещаются на внешнюю часть нагруженной области, этот метод называется внешним предварительным напряжением. Сухожилия лежат снаружи или внутри полого пространства коробчатой балки, и силы передаются только на отклонениях или блоках крепления. Внешнее предварительное напряжение требует большой точности при планировании, выполнении и обслуживании; поэтому это не очень распространено. Методика подходит для укрепления зданий и строительства мостов. С другой стороны, внутреннее предварительное напряжение достигается за счет размещения арматуры внутри конструкции. При предварительном напряжении используются внутренние методы, поскольку с их помощью легко достичь большей степени точности.
Предварительное или последующее натяжение
Предварительное и последующее натяжение - два распространенных метода предварительного напряжения.
При предварительном натяжении натяжение прикладывается к арматуре перед заливкой бетона. Предварительно напряженные арматуры передаются на затвердевший бетон посредством связки. Арматура может состоять из отдельных проволок или из семи проволок и часто используется в сборных балках.
Последующее натяжение - это предварительное напряжение затвердевшего бетона. Когда бетон затвердеет, предварительно напряженные арматуры пропускаются через каналы, залитые в бетон, и фиксируются механическими анкерами. Таким образом, сила сухожилия передается конструкции через крепежные клинья.
Когда внешние стальные проволоки, известные как сухожилия, помещаются на внешнюю часть нагруженной области, этот метод называется внешним предварительным напряжением
Линейное или круговое предварительное напряжение
Линейное предварительное напряжение - это тип предварительного напряжения, используемый в прямых, изогнутых или плоских конструкциях. Эту технику можно использовать даже на изогнутых конструкциях, при условии, что сухожилия не вращаются по кругу, поскольку они линейно предварительно напряжены. Например, предварительное напряжение опор, плит и балок можно выполнить с использованием метода линейного предварительного напряжения. Напротив, в изогнутых или круглых конструкциях используется метод кругового предварительного напряжения. Сухожилия наматываются кругами. Примеры включают трубы, силосы и резервуары.
Полное или частичное предварительное напряжение
Техника, при которой не накладываются ограничения на растягивающие напряжения бетона в условиях эксплуатации, называется частичным предварительным напряжением. Деталь, находящаяся под напряжением, армируется дополнительными стержнями из мягкой стали для контроля трещин, поэтому ширина трещины находится в допустимых пределах. Отклонения от заданного предварительного напряжения могут привести к деформации, растрескиванию и усталости конструкции; поэтому при использовании этого приема во время строительства всегда необходимо тщательно следить за усилием предварительного напряжения. С другой стороны, полное предварительное напряжение - это метод, при котором в бетоне не допускается растягивающее напряжение при эксплуатационных нагрузках. Площадь предварительно напряженной стали превышает площадь, необходимую для обеспечения безопасности в конечном состоянии, что приводит к неэффективному использованию предварительного напряжения.
- Линейное предварительное напряжение - это тип предварительного напряжения, используемый в прямых, изогнутых или плоских конструкциях.
- С другой стороны, полное предварительное напряжение - это метод, при котором в бетоне не допускается растягивающее напряжение при эксплуатационных нагрузках.