Warum brauchen verstärkte Betonstrukturen Vorspannungen?
Stahlbetonstrukturen arbeiten unter normalen Arbeitsbedingungen mit Rissen. Um die vorzeitige Ausdehnung von Rissen in Stahlbetonkonstruktionen zu vermeiden, sollten wir die Zugeigenschaften von Stahlstäben und die Druckeigenschaften von Betonmaterialien voll ausnutzen. Wir sollten versuchen, die Zugspannung der Komponenten zu reduzieren, indem wir externe Kraft anwenden, bevor die Betonstruktur oder die Komponenten der Servicelast ausgesetzt sind, oder sie sogar in einen Druckspannungszustand bringen. Der so erzeugte vorgespannte Zustand wird verwendet, um die durch die externe Belastung verursachte Zugspannung zu reduzieren oder auszugleichen, dh, um die mangelnde Zugfestigkeit unter Verwendung der höheren Druckfestigkeit von Beton auszugleichen, um das Knacken von Beton in der Zugzone zu verzögern. Strukturen aus vorgespannten Beton werden auch als vorgespannte Stahlbetonkonstruktionen bezeichnet, da sie durch Spannung von Stahlstäben vorspannt werden.
Vor- und Nachteile von vorgespannten Betonstrukturen
Vorteile
(1) Guter Risswiderstand und hohe Starrheit. Die Anwendung von Vorspannungen auf die Komponenten verzögert das Erscheinungsbild von Rissen erheblich. Unter der Wirkung der Servicelast können die Komponenten nicht knacken oder die Risse können verzögert werden, wodurch die Steifigkeit der Komponenten verbessert und die Haltbarkeit der Struktur erhöht wird.
(2) Speichern Sie Materialien und reduzieren Sie das Totgewicht. Da seine Struktur starke Kraftmaterialien verwenden muss, kann sie die Anzahl der Stahlstangen und das Kreuz - -Ababmessungen der Komponenten reduzieren, Stahl und Beton speichern und das Selbst - Gewicht der Struktur reduzieren. Es hat offensichtliche Vorteile für große - span und schwere - ladenstrukturen.
(3) Es kann die vertikale Scherkraft und die Hauptzugspannung des Betonstrahls reduzieren. Die gebogenen Stahlstangen (Bündel) des vorgespannten Betonbalkens können die vertikale Scherkraft in der Nähe des Trägers im Strahl reduzieren, und aufgrund des Vorhandenseins von Vorspannung am Betonkreuz - wird auch die Hauptgebietsspannung unter der Last reduziert. Dies ist förderlich, um die Webdicke des Strahls so zu reduzieren, dass das Selbstgewicht des vorgespannten Betonbades weiter reduziert werden kann.
(4) Verbesserung der Stabilität des Druckelements. Wenn die Länge - zu - Slenderness -Verhältnis des Druckelements groß ist, ist es leicht, sich zu biegen, nachdem ein bestimmter Druck ausgesetzt wurde, was zu einem Verlust von Stabilität und Zerstörung führt. Wenn die Vorspannung auf die Säule der Stahlbeton aufgetragen wird, wird die Längskraft - Lagerstahlstangen sehr dicht gestreckt; Nicht nur die Stachelstangen mit vorgespannten Stahl selbst sind nicht einfach zu beugen, sondern auch der umgebende Beton kann dazu beigetragen werden, seine Fähigkeit zu verbessern, sich dem Biegen zu widersetzen.
(5) Verbesserung des Müdigkeitsbeständigkeit des Mitglieds. Da die durch Belastung oder Entladen von Stressänderungen verursachte Stressänderung während der Verwendung starker Stahlstangen relativ gering ist, kann die Ermüdungsfestigkeit verbessert werden, was für Strukturen, die dynamischen Lasten ausgesetzt sind, sehr vorteilhaft ist.
(6) Vorspannung kann als Mittel zur Verbindungsstrukturkomponenten verwendet werden, um die Entwicklung neuer Systeme und Baumethoden für große - Span -Strukturen zu fördern.
Nachteile
(1) Der Prozess ist relativ komplex und hat hoch - Qualitätsanforderungen, sodass ein qualifiziertes professionelles Team erforderlich ist.
(2) Bestimmte spezielle Geräte sind erforderlich, z. B. Spannungsmaschinen und Fugengeräte. Die Pre - -Spannungsmethode erfordert ein Spannungspodest; Die Post -- -Spannungsmethode verbraucht auch eine große Anzahl von Ankern zuverlässiger Qualität.
(3) Die Baukosten für vorgespannte Betonstrukturen sind relativ hoch, und die Kosten für Projekte mit einer kleinen Anzahl von Komponenten sind relativ hoch.
(4) Der Vorspannungssturz ist schwer zu kontrollieren. Es nimmt mit zunehmender Betonkriechen zu, wodurch das Brückendeck ungleichmäßig ist.
(5) Unter hohem Temperaturbedingungen nimmt die Stärke von Stahlbeton nach der Vorspannung erheblich ab, was zu einer Abnahme der Brandbeständigkeitsgrenze führt, sodass Sicherheitsrisiken beim Brandschutz auf dem Gebäude vorhanden sind.
Was beziehen sich vor - Spannung und post - Spannung? Wie sind sie konstruiert?
Eine vorgespannte Betonstruktur ist eine Struktur, die vor {- Beton vor dem Anbringen von Lasten belastet. Vorspannung wird erzeugt, indem hoch - Festigkeitsstahlbalken oder -drähte gespannt werden. Es gibt zwei Spannungsmethoden:
(1) Pre - Spannung. Das heißt, die Stahlstangen werden zuerst gespannt und dann Beton gegossen. Wenn der Beton die angegebene Festigkeit erreicht, sind die Enden der Stahlstangen entspannt. Bevor der Beton gegossen wird, werden die vorgespannten Sehnen aus Stahldrahtsträngen oder Stahlstäben auf eine bestimmte spezifizierte Spannung gespannt und an beiden Enden des Sockels mit Ankern an den Pfeilern verankert. Dann werden die Schalung, Stahlstangen und Teile installiert, und der Beton wird gegossen und geheilt. Wenn der Beton die angegebene Festigkeit erreicht, sind die vorgespannten Sehnen an den Pfeilern an beiden Enden gelockert, und die Spannung in den vorgespannten Sehnen wird durch die Bindungskraft auf den Beton übertragen, wodurch die Druckspannung vor {- -Kompression erzeugt wird. Die Pre - -Spannungsmethode ist bei der Verwendung eines langen Sockels vorteilhafter, und die längste kann mehr als 100 Meter sein, so dass es manchmal auch als lange - -Zeilenmethode bezeichnet wird.
(2) post - Spannungsmethode. Das heißt, zuerst Beton zu gießen, und wenn es die angegebene Festigkeit erreicht, spannte die Stahlstangen durch die reservierten Löcher im Beton und verankern sie an beiden Enden. Die allgemeine Praxis besteht darin, zuerst das Gehäuse, strukturelle Stahlstangen und Teile für den Pfosten zu installieren, und dann die Schalung zu installieren und Beton zu gießen. Die vorgespannten Sehnen können zuerst oder später in das Gehäuse eingeführt werden. Nachdem der Beton die erforderliche Festigkeit erreicht hat, werden die vorgespannten Sehnen auf den erforderlichen Spannung mit einem Buchsenspannung und an beiden Enden des Strahls verankert. Die Vorspannungsspannung wird durch die Anker an beiden Enden auf den Beton der Komponente übertragen. Um die vorgespannten Sehnen vor Korrosion zu schützen und die Bindungskraft zwischen den vorgespannten Sehnen und dem Beton wiederherzustellen, muss die Lücke zwischen den vorgespannten Sehnen und dem Gehäuse mit Zementschlamm gefüllt werden. Zusätzlich zu seinem Anti - Korrosionseffekt ist die Zementschlammung auch der Wiederherstellung der Bindungskraft zwischen den vorgespannten Sehnen und Beton förderlich. Um die Konstruktion zu erleichtern, kann manchmal nicht {- gebundenes Post - Spannte Vorspannung verwendet werden, bei der Anti -- Korrosionsmaterialien auf die Oberfläche der vorgespannten Sehnen angewendet und mit Plastikhüllen oder Ölpapier eingewickelt werden.
