Hvorfor har armeret betonstrukturer brug for forspænding?
Forstærkede betonstrukturer fungerer med revner under normale arbejdsvilkår. For at undgå den for tidlige udvidelse af revner i armeret betonstrukturer, bør vi udnytte de trækegenskaber fuldt ud af stålstænger og trykegenskaber ved betonmaterialer. Vi bør forsøge at reducere trækspændingen for komponenterne ved at anvende ekstern kraft inden betonstrukturen eller komponenterne udsættes for servicebelastningen eller endda sætte dem i en trykstangstilstand. Den således genererede forspændte tilstand bruges til at reducere eller udligne trækspændingen forårsaget af den eksterne belastning, det vil sige til at kompensere for manglen på trækstyrke ved hjælp af den højere trykstyrke af beton, for at udsætte knækningen af beton i trækzonen. Strukturer lavet af forspændt beton kaldes også forspændte armeret betonstrukturer, fordi de opnår forspænding ved spænding af stålstænger.
Fordele og ulemper ved forspændte konkrete strukturer
Fordele
(1) God revner og høj stivhed. Anvendelsen af forspænding på komponenterne forsinker i høj grad udseendet af revner. Under handlingen af servicebelastningen kan komponenterne muligvis ikke revne, eller revnerne kan blive forsinket, hvilket forbedrer komponenternes stivhed og øger strukturens holdbarhed.
(2) Gem materialer og reducer dødvægt. Da dens struktur skal bruge høje - styrkematerialer, kan det reducere antallet af stålstænger og korset - sektionsdimensioner af komponenterne, gemme stål og beton og reducere selvet - vægt af strukturen. Det har åbenlyse fordele for store - span og tunge - belastningsstrukturer.
(3) Det kan reducere den lodrette forskydningsstyrke og den vigtigste trækspænding af betonstrålen. De buede stålstænger (bundter) af den forspændte betonstråle kan reducere den lodrette forskydningsstyrke nær understøttelsen i bjælken, og på grund af tilstedeværelsen af forspænding på betonkorset - er den vigtigste trækspænding under belastningen også reduceret. Dette er befordrende for at reducere strålens webtykkelse, så selv - vægt af den forspændte betonstråle kan reduceres yderligere.
(4) Forbedre komprimeringsmedlemmets stabilitet. Når længden - til - slankhed -forholdet mellem trykmedlemmet er stort, er det let at bøje sig efter at have været udsat for et bestemt pres, hvilket resulterer i tab af stabilitet og ødelæggelse. Hvis forspænding påføres den armerede betonsøjle, strækkes den langsgående kraft - bærende stålstænger meget tæt; Ikke kun er de forspændte stålstænger selv ikke lette at bøje, men også den omgivende beton kan hjælpes med at forbedre dens evne til at modstå bøjning.
(5) Forbedre medlemmets træthedsmodstand. Da stressændringen forårsaget af belastning eller losning under brugen af stærke forspændte stålstænger er relativt lille, kan træthedsstyrken forbedres, hvilket er meget fordelagtigt for strukturer, der udsættes for dynamiske belastninger.
(6) Forspænding kan bruges som et middel til at forbinde strukturelle komponenter til at fremme udviklingen af nye systemer og konstruktionsmetoder til store - span -strukturer.
Ulemper
(1) Processen er relativt kompleks og har høj - kvalitetskrav, så der kræves et dygtigt professionelt team.
(2) Visse specielle udstyr er påkrævet, såsom spændingsmaskiner og fugemasseudstyr. Den før - spændingsmetode kræver en spændingspiedestal; Posten - spændingsmetode forbruger også et stort antal ankre af pålidelig kvalitet.
(3) Bygningsomkostningerne for forspændte betonkonstruktioner er relativt høje, og omkostningerne ved projekter med et lille antal komponenter er relativt høje.
(4) Den forspændte camber er vanskelig at kontrollere. Det øges med stigningen i betonskryp, hvilket får brodækket til at være ujævn.
(5) Under høj - temperaturforhold vil styrken af armeret beton efter forspænding falder markant, hvilket resulterer i et fald i dens brandbestandighedsgrænse, så der er sikkerhedsfare ved opbygningen af brandbeskyttelse.
Hvad henviser før - spænding og post - Spænding henviser til? Hvordan konstrueres de?
En forspændt betonstruktur er en struktur, som før - understreger beton, før belastninger påføres. Prestress genereres ved spænding af høje - styrke stålstænger eller ledninger. Der er to spændingsmetoder:
(1) Pre - spænding. Det vil sige, at stålstængerne først spændes, og derefter hældes beton. Når betonen når den specificerede styrke, er enderne af stålstængerne afslappede. Inden betonen hældes, spændes de forspændte sener, sammensat af ståltrådene eller stålstænger, til en bestemt specificeret stress og forankret til mierne i begge ender af piedestalen med ankre. Derefter installeres forskallingen, strukturelle stålstænger og dele, og betonen hældes og helbredes. Når betonen når den specificerede styrke, er de forspændte sener ved mierne i begge ender afslappet, og spændingen i de forspændte sener overføres til betonen gennem bindingskraften, hvilket genererer pre - kompressionsstress. Den før - spændingsmetode er mere fordelagtig, når man bruger en lang piedestal, og den længste kan være mere end 100 meter, så det kaldes undertiden også den lange - linjemetode.
(2) post - spændingsmetode. Det vil sige, hæld beton først, og når den når den specificerede styrke, spændes stålstængerne gennem de reserverede huller i betonen og forankre dem i begge ender. Den generelle praksis er først at installere foringsrøret, strukturelle stålstænger og dele til posten - spændte forspændte sener og derefter installere formarbejdet og hæld beton. De forspændte sener kan indsættes i huset først eller senere. Efter betonen når den krævede styrke, spændes de forspændte sener til den krævede stress med en kniv og forankret i begge ender af bjælken. Forspændingsspændingen overføres til betonen af komponenten gennem ankerne i begge ender. For at beskytte de forspændte sener mod korrosion og gendanne bindingskraften mellem de forspændte sener og betonen, skal kløften mellem de forspændte sener og foringsrøret fyldes med cementopslæmning. Ud over dets anti - korrosionseffekt, er cementopslæmning også befordrende for at gendanne bindingskraften mellem de forspændte sener og beton. For at lette konstruktionen kan undertiden ikke - bundet post - spændt prestressing anvendes, hvor anti - korrosionsmaterialer påføres på overfladen af de forspændte sener og indpakket med plastikhylster eller oliepapir.
