Строительные конструкции стр.164

7.4.10. Предварительно напряженные железобетонные конструкции

1. Суть предварительного напряжения и предпосылки для расчета

В обычных железобетонных конструкциях (выполненных без предварительного напряжения) есть два крупных недостатка, которые резко ограничивают область их применения. Во-первых, в растянутых зонах обычных железобетонных конструкций обязательно присутствуют трещины даже при относительно небольших нагрузках. Во-вторых, применение арматуры, изготовленной из высокопрочных сталей, без предварительного напряжения не дает возможности полностью использовать ее несущую способность. Раннее раскрытие трещин в ненапрягаемых железобетонных конструкциях, работающих на изгиб и растяжение, приводит к тому, что к моменту достижения рабочих напряжений в арматуре, в бетоне появляются чрезмерные «зияющие» трещины. Эти недостатки преодолеваются предварительным напряжением высокопрочной арматуры в железобетоне. При предварительном напряжении достигается полное использование несущей способности высокопрочной арматуры, и при этом можно получить экономию металла, так как чем прочнее арматура, тем меньше ее требуется для обеспечения прочности.

Предварительно напряженными железобетонными конструкциями называются конструкции, в которых искусственно, на стадии изготовления, создаются напряжения за счет натяжения арматуры и последующего обжатия бетона. Предварительно созданные в железобетонном элементе напряжения по знаку противодействуют напряжениям, возникающим от внешних нагрузок, что приводит к частичной или полной компенсации рабочих напряжений.

Предварительно напряженными выполняются железобетонные элементы, работающие на растяжение, внецентренное сжатие, изгиб. Так, в растянутых элементах (рис. 7.62) от внешней нагрузки возникают растягивающие напряжения, а от предварительного напряжения арматуры, которое передается на бетон, в бетоне возникают сжимающие напряжения. Эти напряжения с разными знаками, и они компенсируют друг друга, тем самым уменьшается ширина раскрытия трещин, или трещины вообще не возникают. В изгибаемых элементах сила предварительного обжатия прикладывается не по центру тяжести сечения, а с эксцентриситетом е0р, что вызывает появление изгибающего момента (момента от предварительного обжатия), который частично или полностью компенсирует изгибающий момент, вызванный внешними силами (рис. 7.63), и как следствие - повышается трещиностойкость конструкций и уменьшаются прогибы.


Предыдущая || Оглавление || Следующая