Преднапряженные железобетонные конструкции: расчет стоимости
Не в каждом проекте встречаются преднапряженные железобетонные конструкции, но тем не менее, они достаточно распространены в современном строительстве. Преднапряженными называют конструкции, в период изготовления которых создаются собственные начальные растягивающие напряжения в основной рабочей высокопрочной арматуре и как следствие, начальные сжимающие напряжения в бетоне и обычной арматуре.
Поговорим о методах изготовления таких конструкций, преимуществах и недостатках, и, конечно, о порядке расчета стоимости их изготовления и монтажа.
Интересно то, что термин «предварительное напряжение» появился, так как предполагалось, что начальные усилия в конструкциях создаются до приложения внешней нагрузки. В действительности же, методы изготовления могут быть разными, и усилия могут возникать как в процессе изготовления, так и при приложении внешних нагрузок. То есть логичнее было бы обозначить разновидность железобетона с первичными усилиями как “напряженный железобетон”, а уже внутри этой группы выделять отдельно преднапряженный, постнанапряженный и самонапряженный железобетон. Но по факту, в нынешней терминологии, постнапряженный железобетон является разновидностью преднапряженного железобетона.
Итак, существует несколько способов изготовления предварительно-напряженных конструкций, два основных из них это:
- натяжение арматуры на упоры - до бетонирования (pretensioned);
- натяжение арматуры на бетон - после бетонирования (posttensioned).
Натяжение на упоры применяется в заводской технологии. Арматуру заводят в форму до бетонирования элемента, один конец закрепляют в упоре, другой – натягивают, например, с помощью домкрата до заданного напряжения. Затем в форму заливают бетон. После достижения бетоном частичного твердения арматуру отпускают с упоров, при этом она сжимает окружающий ее бетон.
Второй способ изготовления применяется в построечных условиях и заключается в том, что напрягаемая арматура натягивается механическим способом после бетонирования и набора бетоном достаточной прочности. Из блоков собирается стенд на строительной площадке, устанавливается опалубка и обычная арматура, а в специальные пазы и каналы размещается высокопрочная арматура. После бетонирования, как только бетон наберет прочность, но до приложения постоянных нагрузок, стальные канаты натягиваются и закрепляются на внешних краях бетона. После фиксации концов арматуры натяжные устройства убираются, а отверстия, в которых расположены канаты, заполняются под давлением раствором, чтобы защитить стальные элементы от коррозии.