28) Розтягнутий елемент

Центрально-розтягнуті елементи– це елементи, у нормальному перерізі яких точка додатку поздовжньої розтягуючої силиNзбігається з точкою докладання рівнодіючої зусиль у поздовжній арматурі. До центрально-розтягнутих елементів відносяться затяжки арок, нижні пояси та низхідні розкоси ферм та інші елементи (рис. 51).

Мал. 51. Центрально-розтягнуті елементи.

Центрально-розтягнуті елементи проектують, як правило, попередньо-напруженими. Основні принципи конструювання центрально-розтягнутих елементів:

- стрижневу робочу арматуру без попередньої напруги з'єднують по довжині зварюванням;

- стики внахлестку без зварювання допускаються тільки в плитних та стінових конструкціях;

- Розтягнута попередньо-напружена арматура в лінійних елементах не повинна мати стиків;

- у поперечному перерізі попередньо напружену арматуру розміщують симетрично (щоб уникнути позацентрового обтискання елемента);

Позацентренно-розтягнуті елементи– це елементи, які одночасно розтягуються поздовжньою силоюNі згинаються моментомМ, що рівносильно позацентровому розтягуванню силою>Nз ексцентриситетомeoщодо поздовжньої осі елемента. При цьому розрізняють 2 випадки: коли поздовжня сила, що розтягуєN, прикладена між рівнодіючими зусиллями в розтягнутій і стиснутій арматурі, і положення, коли сила прикладена за межами даної відстані.

До позацентрово-розтягнутих елементів належать нижні пояси безрозкосних ферм та інші конструкції. Нецентренно-розтягнуті елементи армують аналогічно елементам, що згинаються, а при положенніNв межах перерізу - аналогічно армуванню центрально-розтягнутих елементів. Позацентрово-розтягнуті також зазвичай піддаються попередньому напрузі, що істотно підвищує їхню тріщиностійкість.

29) Попередня напруга в залізобетонних конструкціях

Сутність попередньої напруги

Попередньо-напруженіконструкції– це конструкції чи його елементи, у яких попередньо, тобто. в процесі виготовлення, штучно створені відповідно до розрахунку початкові напруги розтягування в арматурі та обтискання в бетоні.

Обтискання бетону на величину здійснюється попередньо натягнутою арматурою, яка після відпустки натяжних пристроїв прагне повернутися в початковий стан. Прослизання арматури в бетоні виключається їх взаємним зчепленням або спеціальним анкеруванням торців арматури в бетоні.

Початкові стискаючі напруги створюють у тих зонах бетону, які згодом зазнають розтягування.

Залізобетонні елементи без попередньої напруги працюють за наявності тріщин: ,

де - експлуатаційне навантаження,

- навантаження, при якому утворюються тріщини;

- руйнівне навантаження.

Залізобетонні попередньо напружені елементи працюють під навантаженням без тріщин або з обмеженим по ширині їх розкриттям: .

Таким чином, попередня напруга не підвищує міцність конструкції, а збільшує її жорсткість та тріщиностійкість!

Переваги попередньо-напружених конструкцій:

підвищена жорсткість та тріщиностійкість конструкції;

можливість використання високоміцної арматури (A-IV та вище);

попередня напруга призводить до зменшення перерізу елемента

можливість виконання ефективних стиків збірних елементів;

попередня напруга дозволяє виготовляти комбіновані конструкції (наприклад, зону, що стискається, виконувати з важкого бетону, а решту – з легкого);

підвищена витривалість при багаторазово повторюваних динамічних навантаженнях;

переднапружені конструкції безпечніші, т.к. перед руйнуванням мають великий прогин і цим сигналізують, що міцність конструкції майже вичерпана;

Недоліки попередньо-напружених конструкцій:

підвищена трудомісткість та необхідність спеціального обладнання та класифікованих працівників;

велика тепло- та звукопровідність;

посилення переднапружених конструкцій завжди складніше, ніж без переднапруження;

при корозії високоміцна арматура швидше втрачає пластичні властивості, виникає небезпека тендітного руйнування.

---