Арматурный стержень

Арматурный стержень 1, закрепленный в упорах 2, натягивают домкратом 3. После заполнения опалубочной формы 4 бетонной смесью и твердения бетона предварительно натянутую арматуру освобождают от закрепления в упорах Арматура стремится вернуться в свое первоначальное состояние, т. е. сократиться по длине. Этому препятствует закрепление ее концов анкерами 5 и сцепление с бетоном по длине элемента. Железобетонный элемент обжимается усилием N и укорачивается на величину 2~. В бетоне при этом возникают предварительные сжимающие напряжения. Приведенная схема создания предварительных напряжений в железобетонных элементах на практике получила дальнейшее развитие и видоизменение.

Характер распределения предварительных напряжений по поперечному сечению элемента зависит от положения напрягаемой арматуры относительно центра тяжести поперечного сечения. Если необходимо распределить равномерно предварительные сжимающие напряжения по поперечному сечению (например, для центрально растянутых железобетонных элементов), то точку приложения усилий обжатия совмещают с центром тяжести поперечного сечения элемента (рис. 3, а).

В изгибаемых элементах (рис. 3, б) целесообразно неравномерно распределять предварительно создаваемые напряжения сжатия по сечению. Поэтому напрягаемую арматуру размещают у растянутой в условиях эксплуатации грани балки.

Эпюры предварительных напряжений в поперечных сечениях растянутых стержней и изгибаемых балок, вызванные усилиями от предварительного обжатия бетона напрягаемой арматурой, на рис. 3 обозначены буквой А. Эти эпюры характеризуют напряженное состояние элементов перед приложением к ним внешних нагрузок. При приложении внешних нагрузок в тех же по• перечных сечениях возникают напряжения, эпюры которых обозначены буквой Б. Суммируя эпюры А и Б, получим эпюры напряжений В от одновременного действия обжатия элемента предварительно напрягаемой арматурой и внешней нагрузки.

В приведенном на рис. 3, а случае предварительные напряжения в бетоне от обжатия и напряжения в нем от приложенной внешней силы N имеют разные знаки, но по величине равные между собой. Поэтому суммарные напряжения в сечении равны нулю. Однако величина предварительного напряжения арматуры может быть выбрана такой, что суммарные напряжения в бетоне будут растягивающими искусственно ограниченных величин или сжимающими от воздействия напрягаемой арматуры.

Из этого можно сделать вывод, что назначая разную величину усилий предварительного обжатия бетона арматурой и изменяя положение напрягаемой арматуры в поперечном сечении, можно получить разные напряженные состояния железобетонного элемента. Из возможных вариантов напряженного состояния при этом можно выбрать экономически наиболее выгодный для проектируемой конструкции.

Следовательно, возможность создания предварительных напряжений в железобетонных конструкциях является сильным средством в руках инженера при творческом решении ряда задач по созданию наиболее эффективных железобетонных конструкций.

В предварительно напряженных конструкциях становится целесообразным применять высокопрочные материалы - арматуру и бетон. Прочность арматуры при этом в значительной мере используется на создание предварительных сжимающих напряжений в бетоне. При увеличении внешних нагрузок в бетоне растянутой зоны вначале погашаются предварительно созданные сжимающие напряжения и только после этого возникают растягивающие напряжения.

Предварительно напряженные железобетонные конструкции по сравнению с ненапрягаемыми обладают рядом преимуществ, повышенная трещиностойкость, а следовательно, большая водонепроницаемость, морозостойкость, долговечность; возможность рационально применять высокопрочные бетоны и арматурные стали, что приводит к сокращению расхода материалов и снижению веса элементов.

Кроме того, как это будет видно из дальнейшего, предварительно напряженные конструкции обладают большей жесткостью, лучше работают на знакопеременные усилия.

Железобетонные конструкции по способу изготовления делятся на монолитные, изготовляемые на месте возведения здания или сооружения, сборные, монтируемые из отдельных элементов, изготовляемых заранее на заводе или строительной площадке, сборно-монолитные, представляющие собой целесообразное сочетание сборных железобетонных конструкций с монолитным бетоном и дополнительной арматурой, укладываемых в процессе возведения конструкций. Бетонные конструкции проектируют монолитными или сборными.

:: Не ошибается лишь тот, кто ничего не делает.