Плита с постнатяжением - принцип работы, компоненты и конструкция - Строительство и ремонт

Плита после натяжения представляет собой комбинацию обычного армирования плиты и дополнительных выступающих высокопрочных стальных сухожилий, которые после схватывания бетона подвергаются натяжению. Такая гибридизация позволяет получить гораздо более тонкую плиту с большим пролетом, лишенную каких-либо свободных от колонн пространств.

В этой статье мы изучим принцип работы, компоненты, конструкцию и преимущества плиты с постнатяжением.

Конструкция постнапряженной плиты

Преимущества плиты перекрытия с постнатяжением

1. Архитектурные преимущества
2. Коммерческие помещения
3. Уменьшает нагрузку
4. Долговечность конструкции
5. Популярность

Принцип работы постнатяжения

Все мы знаем, что бетон обладает высокой прочностью на сжатие, а сталь – высокой прочностью на растяжение, и когда их комбинация используется для восприятия нагрузок, эффективность возрастает многократно.

Типичные детали постнатяжной плиты

Когда на конструкцию действует большая живая нагрузка, бетонная плита подвергается растяжению, что приводит к образованию трещин и, в конечном итоге, к деформации. Чтобы смягчить эту проблему, при бетонировании вставляются стальные сухожилия с постнатяжением, которые натягиваются после бетонирования с помощью обычной арматуры.

Когда эти натянутые стальные сухожилия напрягаются, бетон сжимается, другими словами, бетон уплотняется, что увеличивает прочность бетона на сжатие, и в то же время натянутые стальные сухожилия увеличивают прочность на растяжение. В результате общая прочность бетона увеличивается.

Компоненты плиты с постнатяжением

1. Воздуховоды

Стандартно используются тонкие трубы из листового металла с когтевым соединением или сварным швом внахлестку длиной 5 и 6 м соответственно. Воздуховоды соединяются между собой внешним винтовым соединением и герметизируются полиэтиленовой лентой. В настоящее время на рынке также доступны пластиковые воздуховоды, которые водонепроницаемы, не подвержены трению и устойчивы к усталости.

Тип воздуховодов, используемых для оболочки стальных сухожилий.

2. Тендоны

Основной элемент системы пост-натяжения называется сухожилием. Сухожилие после натяжения состоит из одного или нескольких кусков предварительно напряженной стали, покрытых защитным слоем и помещенных внутрь канала или оболочки.

Стальные сухожилия, используемые при постнатяжении перекрытий.

Сталь для предварительного напряжения изготавливается в соответствии с требованиями стандарта ASTM A-416, типичные размеры прядей – 0,50 и 0,60 дюйма в диаметре. Типичная стальная прядь, используемая для постнапряжения, выдерживает давление около 243 000 фунтов на кв. дюйм. В отличие от этого, типичный кусок арматуры выдерживает давление около 60 000 фунтов на кв. дюйм.

3. Анкеры

Анкеры используются для закрепления сухожилий в бетоне при окончании или соединении двух сухожилий. Основная функция анкерного крепления – передача усилия напряжения бетону после завершения процесса напряжения.

Анкер перекрытия.

Строительство постнапряженной плиты

Для установки в бетон натяжных тросов и их натяжения требуется квалифицированный труд и персонал, сертифицированный для выполнения работ по натяжению.

Сухожилия укладываются вместе с обычной арматурой. Место укладки сухожилий определяется инженером. Чтобы сухожилия не соприкасались с водой в бетоне, их заключают в пластиковые или стальные каналы.

Один конец сухожилий закрепляется с помощью анкера, а другой конец остается открытым с помощью пластикового кармана, в котором сухожилия находятся под нагрузкой. Между ними используются соединители, если образуется какой-либо строительный шов.

Бетон заливается, и выравнивание этих сухожилий осуществляется таким образом, чтобы их положение оставалось неизменным. После достижения бетоном 75% прочности, т.е. примерно через 20-23 дня, эти сухожилия натягиваются с помощью домкратов.

Натяжение производится до усилия, равного 80% прочности на растяжение пряди. Для типичной ½-дюймовой пряди марки 270 натяжение производится с усилием 33 000 фунтов. По мере натяжения сталь удлиняется, а бетон сжимается.

Когда достигается нужное усилие натяжения, сталь предварительного напряжения закрепляется на месте. Анкеры предназначены для обеспечения постоянного механического соединения, удерживая сталь в натянутом состоянии, а бетон – в сжатом.

Лишние сухожилия, оставшиеся с одного конца, обрезаются, а в карман анкера закладывается безусадочная затирка.

Преимущества плит с постнатяжением

1. Архитектурные преимущества

Постнапряженная плита имеет преимущество перед другими, так как она является очень эффективной основой для проектирования перекрытий с тонкими плитами и безколонными пространствами в больших пролетах. Это дает архитектору возможность свободно работать со своими проектами.

2. Коммерческие помещения

Постнатяжение приводит к более тонким бетонным плитам, что позволяет сэкономить на высоте между этажами и использовать дополнительные этажи. Это может обеспечить дополнительную арендопригодную площадь при той же общей высоте здания.

3. Снижение мертвой нагрузки

Поскольку плиты с постнатяжением имеют меньшую толщину, количество используемого бетона и арматуры снижается на 20-30 % по сравнению с обычными бетонными плитами.

4. Структурная долговечность

В плитах с постнатяжением уменьшается количество трещин, повышается долговечность и снижаются эксплуатационные расходы. Их прогиб можно контролировать, изменяя количество постнатяжения для уравновешивания любой части приложенной нагрузки сразу после напряжения.

5. Популярность

Спрос на постнапряженные плиты перекрытия во всем мире продолжает расти благодаря значительным преимуществам для застройщиков, архитекторов, инженеров, подрядчиков и конечных пользователей.

: Предварительное и последующее натяжение в конструкции преднапряженного бетона

Читайте далее: