Предварительно-напряженной называется конструкция в которой создаются сжимающие напряжения в растянутой зоне бетона. Таким образом частично компенсируется недостаток бетона плохо работать на растяжение. Предварительно напряженные конструкции создаются путем напряжения арматуры. Первая попытка создать предварительно-напряженную конструкцию принадлежит Джексону (США) в 1886 году окончилась неудачей, т.к. уровень напряжений был невысок и полностью «съедался» усадкой и ползучестью бетона. Фрейсине (1928 г.) впервые создал методику расчета предварительно-напряженных конструкций.

При предварительном напряжении растянутой под нагрузкой арматуры возникает предварительно напряженное состояние. Растягивающие напряжения в сжатой от внешней нагрузки зоне достаточно велики. В нижней зоне возникают сжимающие напряжения большой величины, поэтому эпюра носит нелинейный характер.

В процессе приложения нагрузки, сжимающие напряжения гасятся растягивающими, от внешней нагрузки.

После того, как растягивающие напряжения от внешней нагрузки превысят сжимающие от предварительного напряжения элемент работает по 2-й стадии, как обычный, но с большей несущей способностью. Третья стадия аналогична обычному железобетонному элементу.(СМ РИС)

24. Какие технологические способы существуют для создания предварительного напряжения? в чем отличие схем натяжения напрягаемой арматуры на упоры и на бетон?

Существуют два основных способа создания предварительного напряжения: на упоры и на бетон. Для создания предварительного натяжения используют механический, электротермический и электротермомеханический способы. (СМ РИС)

Фактически усилие предварительного напряжения не соответствует исходному натяжению. Это объясняется возникающими потерями предварительного напряжения, которые обязательно должны учитываться при расчетах.

Потери предварительного напряжения в арматуре  los состоят из потерь, происходящих при изготовлении конструкции до ее обжатия и в процессе обжатия – это первые потери los 1 и потерь, происходящих после обжатия и проявляющихся в течении длительного времени – это вторые потери los 2 .

Первые потери: От релаксации напряжений  1 арматуры; От температурного перепада 2 ; От деформации анкеров 3 , расположенных у натяжных устройств; Потери от трения о возможные точки касания 4 ; От деформаций стальной формы 5 ; От быстро натекающей ползучести 6 .

Обычно, чем выше предварительное натяжение арматуры, тем больше его положительное влияние на работу конструкции. Однако при этом должна быть исключена возможность развития микротрещин и разрушения бетона усилием обжатия.

25. Как устанавливается начальное предварительное напряжение в арматуре? как осуществляет­ся анкеровка напрягаемой арматуры?

При высоких напряжениях в арматуре, близких к нормативному сопротивлению, в ней возникает опасность разрыва при натяжении (проволочная арматура) и опасность развития значительных остаточных деформаций (горячекатаная). На основании исследований, опыта изготовления и эксплуатации предварительно напряженных элементов значения предварительного напряжения s sp и s sp " в арматуре, расположенной соответственно в растянутой и сжатой зонах, от действия внешней нагрузки установлены нормали с учетом предельных отклонений так, чтобы для стержневой и проволочной арматуры выполнялись условия: s sp + р £ R s n ; s sp – р ³ 0,3R sn ,

где p=0.05s sp – при механическом способе натяжения, МПа;

30 + 360 / l, - при электротермическом и электротермомеханическом способе натяжения (l - длина натягиваемого стержня, принимаемая как расстояние между наружными гранями упоров, м). При натяжении арматуры электротермическим способом во избежание потери упрочнения температура нагрева не должна превышать 300...350 °С.

Начальное контролируемое напряжение в арматуре при натяжении на упоры с учетом потерь от деформации анкеров s 3 и трения об огибающие приспособления s 4 равно: s con =s sp - s 3 -s 4 ; s con "=s sp "- s 3 "-s 4 ";

Начальное контролируемое напряжение при натяжении на бетон (с учетом того, что часть усилия тратится на обжатие бетона): s con =s sp - αs bp ; s con "=s sp "- αs bp "; где s bp , s bp " -напряжение в бетоне при обжатии (с учетом первых потерь).

Возможные производственные отклонения от заданного значения предварительного напряжения арматуры учитывают в расчетах коэффициентом точности натяжения арматуры: γ sp =1±Δγ sp ; Δγ sp =0.5*(p/γ sp)*(1+1/√n p)≥0.1, где Δγ sp - предельное отклонение предварительного напряжения в арматуре; знак плюс принимают при неблагоприятном влиянии предварительного напряжения, например в расчетах на прочность для арматуры, расположенной в зоне, сжатой при действии нагрузки, а также в расчетах для стадии изготовления и монтажа элемента; знак минус - при благоприятном; п р - число напрягаемых стержней в сечении элемента.

Нормами допускается принимать р= 0 при расчете потерь предварительного напряжения арматуры и при расчете по раскрытию трещин и по перемещениям. Передаточную (или кубиковую) прочность бетона к моменту обжатия R bp устанавливают так, чтобы при обжатии не создавался слишком высокий уровень напряжения s bp /R bp , сопровождающийся значительными деформациями ползучести и потерей предварительного напряжения в арматуре. Рекомендуется принимать R bp по расчету, но не менее 11 МПа (при стержневой арматуре класса Ат-VI и арматурных канатах - не менее 15,5 МПа), а также не менее 50 % прочности бетона.

Анкеровка напрягаемой арматуры в бетоне во многих случаях осуществляется за счёт сцепления арматуры с бетоном. При применении в качестве напрягаемой арматуры высокопрочной проволоки периодического профиля, арматурных канатов, стержневой арматуры периодического профиля, натягиваемой на упоры, установка постоянных анкеров не требуется. Установка анкеров обязательна для арматуры, натягиваемой на бетон, а также для арматуры, натягиваемой на упоры, при недостаточном сцеплении. Длину зоны передачи напряжений l p для напрягаемой арматуры без анкеров следует опреде­лять по формуле: l p = (w p *s sp /R bp +λ p)*d, где w p и l p принимаются по табл. 28. К значению R bp при необходимости вводятся ко­эффициенты условий работы бетона, кроме g s 2 . Величина s sp в формуле принимается равной:

При расчете элементов по прочности - большему из значений R s и s sp ;

При расчете элементов по трещиностойкости ¾ значению s sp . Здесь s sp принимается с учётом первых потерь по поз. 1-5 табл. 5 СНиП 2.03.01-84 . Тип анкера выбирают, исходя из производственных возможностей и вида арматуры.

Ненапрягаем арм из гладких стержней А-I(А240) – на концах устраивают анкеры в виде полукруглых крючков.

В сварн сетках и каркасах для гладких ст. анкеры – ст. поперечн направл-я. Ненапряг. арм периодич. профиля заводят за норм к продольн оси эл-та сч-е, в кот. она учит-ся с полным расчетн сопротивл-м на длину не

Напрягаем. арм – при натяж. на упоры и достаточн. проатяж. на упоры и достаточн. прчности бет прим-т в констр-х без анкеров. При натяжении на бет/на упоры в усл-х недостат. сцепления с бет – со спец. анкерами. Длину зоны анкеровки напрягаем. армlanприн-т в соотв со СП.

Предварит. напряж-е в арм изм-ся линейно от 0 у края эл-та до полн. знач-я в сеч-ии, располож. на расст-ии l F от края эл-та. Чтобы бет не раскалывался при передаче на него усилий с напрягаем арм, концы эл-в усиливают закладн. деталями с анкерн. стержнями. Для захвата, натяжения и закрепления на упорах для канатов и стержнев. арм периодич профиля прим-тцанговые захваты . Для стержнев. арм исп-т приварен коротыши / шайбы, нарезку накатом без ослабления сеч-я. При натяжении арм на бет анкеры д. обеспечить надежную передачу усилий. В местах их расположения у концов эл-в бет усиливают дополнит. хомутами, сварн. сетками, спиралями, а для равномерной передачи усилий под анкерами размещ-т ст. плиты.

Виды и классы

Рис.3.1.Армирование плиты

1 – рабочая арматура; 2 – конструктивная арматура

Гибкая арматура - обладает пластичностью, хорошей свариваемостью, высокими прочностью и пределом выносливости, достаточным порогом хладноломкости.

Свариваемость – равнопрочное соединение стальных арматурных стержней.

Прочность характеризуется пределом текучести – это предел, при котором растут пластические деформации стали без увеличения внешней нагрузки.

Условный предел текучести – это напряжение, соответствующее остаточным деформациям 0,2%.

Условный предел упругости – это напряжение, соответствующее остаточным деформациям 0,02%. При действии многократно повторяющейся нагрузки уменьшается, а разрушение становится хрупким. За предел выносливости принимают прочность, когда нет хрупкого разрушения при числе циклов n=1*10 5 .

Временное сопротивление – предельное сопротивление, когда происходит сужение образца (образование шейки) и разрыв.

Если в стальном стержне создать растягивающие напряжения , попадающие на диаграмме за площадкой текучести в область упрочнения материала, а затем стержень разгрузить, то диаграмма разгрузки получает вид прямой линии и стержень получает остаточные пластические деформации. При повторном загружении, поскольку пластические деформации стали уже выбраны, новая линия диаграммы сольется с линией разгрузки, оставаясь параллельной участку, характеризующему упругую работу материала. Однако перегиб линии диаграммы – начало новой площадки текучести – наступит уже при более высоком напряжении . Такие стали называют холоднодеформированными.

Рис. 3.2. Диаграммы при растяжении арматурной стали

а – с площадкой текучести («мягкая» сталь);

б – с условным пределом текучести («твердая» сталь)

Предел выносливости – это способность арматуры воспринимать длительное время знакопеременные напряжения.

Хладноломкость – это хрупкое разрушение при температуре ниже -30˚. При высоких температурах (~350º) снижается прочность.

Наибольшее внимание уделяется стержневой гибкой арматуре, что обусловлено её относительно высокими пластическими свойствами, обеспечивающих снижение в расчётных сечениях элементов опасной концентрации напряжений, вследствие их перераспределения. Малоуглеродистая стержневая арматура хорошо сваривается контактной стыковой или ручной дуговой сваркой, экономична, обладает наименьшей трудоёмкостью при армировании железобетонных конструкций

Способ изготовления и форма поверхности определяет вид арматуры. Различают арматуру:

1. Стержневую: горячекатаную, термоупрочнённую и термомеханически упрочнённую;

2. Проволочную: холоднотянутую обыкновенную и высокопрочную.

3. По начальному напряженному состоянию: напрягаемую и ненапрягаемую.

Горячекатаная арматура – это стальная арматура в виде отдельных стержней круглого, эллиптического, квадратного и других сечений.

Предпочтение отдают круглому сечению, потому что такая арматура наиболее технологична в изготовлении и не имеет острых углов, врезающихся в бетон и способствующих образованию трещин. Класс такой арматуры обозначают буквой А и римской цифрой в СНиПе 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции» (чем больше цифра, тем выше прочность), в СП 52-01-2003 – обычными цифрами:

А-I (А 240) – гладкая;

А-II (А 300), А-III (А 400), А-IV (А600), А-V (А800), A-VI (А1000)– периодический профиль. Такая сталь не подвергается после проката упрочняющей термической обработке.

Ат-III (Ат 400), Ат-IV (Ат 600), Ат-V (Ат 800), Ат-VI (Ат 1000) – термически и термомеханически упрочнённая, т.е. подвергаемая после проката упрочняющей термической обработке;

А-IIIв (А 400в)– упрочнённая вытяжкой.

Холоднотянутая арматура – это стальная проволочная арматура. Обозначают буквой В от слова «волочение».

Вр-I (Вр500) – периодического профиля;

В-II – гладкая высокопрочная;

Вр-II – высокопрочная рифлёная;

К-7, К-19 – проволочные канаты соответственно семи- и девятнадцатипроволочные и др.

Арматура периодического профиля – это арматура, на поверхности которой имеются часто расположенные кольцевые выступы, обеспечивающие надёжное сцепление с бетоном без устройства анкерных крюков на концах стержней.

Рис. 3.3. Виды арматуры периодического профиля

а – стержневая класса А300;

б – стержневая класса А500

Ненапрягаемая арматура – арматура, укладываемая без предварительного натяжения (напряжения).

В качестве ненапрягаемой арматуры преимущественно применяют сталь классов А400, А-600C, Вр 500, А240, А300, допускается применение А-600.

Ненапрягаемая арматура классов А240, А300, А400, Вр500, A-600С– сваривают контактной и дуговой сваркой

Напрягаемая арматура - преимущество сталь классов Ат-800, Ат-1000 в элементах длиной до 12 м, допускается также сталь классов А-600 , А-800, А-1000; при большой длине – сталь классов К-7, К-19.

По способу производства стыки стержней делятся на сварные, несварные (внахлёстку) , по месту изготовления – заводские и монтажные.

Несварные стыки менее экономичны, поэтому их применяют только для стыкования термически упрочнённой стержневой арматуры.

В зависимости от вида арматуры и условий изготовления применяют разные виды сварных стыков:

Контактные;

Ванные в инвентарной форме;

Внахлёстку;

Тавровые и т.д.

Сварные стыки выполняются в соответствии с ГОСТ. Стыки с накладками и внахлёстку применяют, если не удаётся точно подогнать торцы стыкуемых стержней. Сварные стыки можно размещать в любом месте стержня, однако рабочие стержни не рекомендуют сваривать в зонах наибольших усилий. Стыки с накладками в местах им насыщения бетона арматурой, дабы не мешать бетонированию.

В строительстве при изготовлении железобетонных конструкций широко применяется предварительно напряженная арматура. Предварительное напряжение заключается в том, что рабочая арматура перед бетонированием натягивается электротермическим способом или специальными домкратами. После затвердения бетона натяжение арматуры снимается. Она при этом стремится занять свое первоначальное состояние и передает окружающему бетону часть сжимающих усилий.

Предварительно напряженные железобетонные конструкции по сравнению с обычными могут выдерживать более значительные нагрузки. Это позволяет уменьшить сечение самой конструкции, а, следовательно, сократить расход арматуры и бетона.
Железобетонные брусья, при изготовлении которых была использована преднапряженная арматура, широко применяются при производстве сборных железобетонных конструкций, которые используются в жилищном и гражданском строительстве (плиты междуэтажных перекрытий, элементы лестниц, балконов), а также для сооружения водонапорных башен, железнодорожных шпал, цилиндрических резервуаров, силосов, сводов оболочек и пр.Плоские или пространственные арматурные каркасы и сетки изготавливаются на арматурно-сварочных заводах или в специальных арматурных мастерских, оснащенных высокопроизводительным современным оборудованием. На этих предприятиях рационально производить укрупненную сборку элементов арматуры, но при этом необходимо учитывать допускаемые габариты транспорта и грузоподъемность монтажных механизмов.
При изготовлении предварительно напряженного изделия в бетоне необходимо создать предварительное обжатие по всему сечению конструкции или только в той зоне, где действуют растягивающие напряжения. Величина этого обжатия должна превышать значение напряжений растяжения, возникающих в бетоне во время его эксплуатации и обычно составляет 50 – 60 кГс/ кв. см. Обжатие бетона осуществляют с помощью сил упругого последействия, которые создает напряжение арматуры.В качестве напрягаемой арматуры обычно применяют высокопрочную проволоку, прутковую или горячекатанную арматурную сталь. Выбор арматуры зависит от типа изделия и оборудования, которое используется для натяжения арматуры.При изготовлении преднапряженных железобетонных изделий применяют одноосное или объемное обжатие бетона. Одноосное обжатие выполняется пучками проволок или отдельными стержнями, которые располагаются вдоль продольной оси будущего изделия. Для объемного обжатия используют навивку напряженной проволоки в нескольких направлениях. Проволоку еще можно навивать на готовое изделие, но с последующей защитой арматуры определенным слоем бетона.Многих людей может заинтересовать вопрос, как сделать преднапряженную арматуру? Для этого существуют различные способы: механический, электротермический, электромеханический, химический.При механическом способе арматуру растягивают осевой нагрузкой, которую создают домкратами или натяжными устройствами. Арматуру сначала натягивают до усилия, составляющего пятьдесят процентов проектного напряжения. Затем это натяжение доводят до величины на десять процентов большей, чем проектное напряжение и выдерживают арматуру в таком состоянии пять минут. Затем натяжение уменьшают до проектной величины.Электротермический способ натяжения состоит в том, что арматуру удлиняют за счет электрического нагрева до определенной температуры. Затем нагретый стержень закрепляется в специальных упорах, препятствующих укорочению стержня после его охлаждения. Арматурные стержни освобождаются от упоров после отвердения бетона, а усилие натяжения передается от арматуры на бетон. Для электротермического натяжения арматурных элементов используют установки с одновременным или последовательным натяжением сразу нескольких стержней. По сравнению с механическим способом, этот метод обладает преимуществами и по простоте оборудования, и по трудоемкости.Передача предварительного напряжения от арматуры на бетон происходит тремя способами:
С помощью сцепления арматурных стержней диаметром 2,5 – 3 миллиметра с бетоном. Если используется арматура большего диаметра, то сцепление обеспечивается за счет устройства вмятин на поверхности арматуры, свивкой специальных прядей, состоящих из двух – трех проволок или использованием арматуры переменного профиля.
С помощью сцепления арматурных прутьев с бетоном, усиленного еще дополнительными анкерными устройствами.
С помощью передачи на бетон усилий натяжения посредством анкерных устройств, расположенных на концах арматурных элементов и без учета сцепления бетона и арматуры.

→ Бетонная смесь

Технология армирования изделий предварительно напряженной арматурой

В обычных железобетонных конструкциях, испытывающих изгибающие и растягивающие напряжения, в период эксплуатации могут возникнуть трещины. Поэтому в растянутые зоны железобетонных конструкций устанавливается предварительно напряженная арматура. Это с одной стороны повышает трещиностойкость конструкций, а с другой стороны способствует существенному сокращению расхода арматурной стали.

Предварительное напряжение железобетонных конструкций можно осуществить несколькими способами: – передачи бетону предварительного напряжения арматуры путем непосредственного сцепления бетона с арматурой, натянутой до бетонирования на упоры; – сцеплением, обеспечиваемым раствором нагнетаемым в каналы, в которые укладывается арматура, после того как бетон наберет требуемую прочность; – без сцепления путем анкеровки концов арматурных элементов; – путем применения напрягающих бетонов, которые расширяясь в процессе твердения напрягают арматуру.

На заводах ЖБИ в основном используется первый способ. Второй и третий способ применяют при возведении массивных сборно-монтажных конструкций.

Способы натяжения арматуры следующие: – механический, с помощью натяжных машин или гидравлических домкратов; – электрический, при котором арматурные стержни нагревают электрическим током с целью получения определенного удлинения. Уложенные в таком состоянии в форму на упоры они при остывании укорачиваются и в них возникают необходимые натяжения; – электромеханический является совокупностью первых двух. Этот способ применяют преимущественно при армировании высокопрочной проволокой непрерывной навивкой при натяжении на затвердевший бетон изделия, например труб.

Для фиксации предварительно-напряженной арматуры используют анкеры и зажимы.

На стержневой напрягаемой арматуре выполняются концевые анкеры трех видов, которые даны на рис. 4.18.

Анкеры имеют различную конструкцию в зависимости от вида закрепления арматуры. Для закрепления проволочной арматуры в виде пучков применяются два типа анкеров: конический анкер с натяжением арматуры домкратом двойного действия (рис. 4.19); гильзовый анкер с натяжением арматуры стержневым домкратом.

Рис. 4.18. Анкеры одноразового пользования при натяжении стержневой арматуры: 1 – напрягаемый стержень; 2 – обжатая шайба; 3 -шайба толщиной 3-5 мм; 4 – высаженная головка; 5 – приваренные коротыши арматуры

Рис. 4.19. Конический анкер: а – разрез анкерного устройства; б – разрез пучка; в – колодка; г – коническая пробка; 1 – колодка; 2 – проволоки пучка; 3 – пробка; 4 – распределительная плита

Пучки с коническими анкерами собирают из 8-24 высокопрочных проволок, выправленных и нарезанных на правильно-отрезных автоматах. Длину проволок принимают на 25-30 см больше длины изделия.

Для получения пучка проволоки симметрично располагают вокруг спиралей диаметром 30-40 мм и закрепляют скрутками из отожженной проволоки, которые ставят на расстоянии не более 1 м.

Конический анкер состоит из колодки с коническим отверстием для пропуска пучка проволок и конусной полой пробки с диаметром основания от 32 до 55 мм, изготовленных из конструкционной стали марки 45 с закалкой в электрических печах. Боковая поверхность конусных пробок во избежание проскальзывания натянутых проволок имеет нарезку. Отверстие внутри пробки предназначается для нагнетания цементного раствора внутрь канала. Гильзо – стержневой анкер для пучка получается обжатием стальной гильзой проволок пучка вокруг стального профилированного стержня. Стержень заканчивается винтовой нарезкой для присоединения к домкрату и закрепления пучка после натяжения посредством гайки (рис. 4.20.).

Зажимы являются универсальными устройствами для многоразового применения для закрепления стержневой, проволочной и прядевой арматур.

В зависимости от числа одновременно закрепляемых проволок, стержней и прядей различают зажимы одиночные и групповые. Для закрепления одного элемента широко применяются различные цанговые зажимы (рис. 4.21). Принцип действия этого зажима основан на применении трех-клинового устройства, обеспечивающего большие силы трения от усилия натяжения арматуры. Эти зажимы просты и надежны в эксплуатации. Они выдерживают до 100 и более циклов работ.

Клиновые зажимы служат для закрепления прядевой арматуры. Ко-лодина делается закрытой с плоскими клиньями на одну или две пряди (рис. 4.22). Для стендов применяют групповые зажимы с волнистыми трещинами для закрепления высокопрочной проволоки в виде пакетов (до 28 штук). После укладки проволок между пластинами пакет обжимают в гидравлическом прессе с усилием до 80 т. и закрепляют клином или стопорными болтами (рис. 4.23).

Рис. 4.20. Пучковые анкеры: а – гильзовый; б – гильзово-стержневой; 1 – гайка; 2 – гильза; 3 – проволоки арматурного пучка; 4 – разделительное кольцо; 5 – часть стержня с кольцевой нарезкой; б – часть стержня с кольцевыми канавками

Рис. 4.21. Зажим цанговый: а – зажим в сборе; б – детали зажима; 1 – корпус; 2 – губки зажимные; 3 – толкатель; 4 – шайба; 5 – пружина; б – хвостик

Рис. 4.22. Клиновые зажимы для прядевой арматуры: а – для двух прядей; б – для одной пряди; 1 – клин; 2 – обойма; 3 – прядь

Рис. 4.23. Волновой зажим: 1 – корпус; 2 – рамки; 3 – пластины с волнистой поверхностью; 4 – клин; 5 – шпилька; 6 – рым

Механический способ натяжения заключается в растяжении арматуры осевой нагрузкой, создаваемой обычно гидравлическими или механическими домкратами, рычажными и грузовыми устройствами (типа лебедок), а также специальными машинами (при непрерывном армировании).

Натяжение арматуры на упоры формы и стендов может быть одиночным (каждый арматурный элемент натягивается отдельно) и групповым (одновременно натягиваются несколько элементов или вся напрягаемая арматура изделия) в зависимости от вида конструкции, расположения в ней натягиваемой арматуры, числа натягиваемых арматурных элементов, общего усилия их натяжения и наличия оборудования необходимой мощности. При концентрированном расположении арматуры по сечению изделия рекомендуется применять групповое натяжение арматуры.

Если при заготовке невозможно обеспечить требуемую точность длины арматурных элементов, до группового натяжения следует предварительно подтягивать каждый элемент усилием, не превышающим 10% проектного.

Натяжение арматуры на стендах рекомендуется производить в два этапа. На первом этапе арматуру натягивают с усилием, равным 40…50% заданного. Затем проверяют правильность расположения напрягаемой арматуры, устанавливают закладные детали, сварные арматурные сетки и каркасы и закрывают борта форм. На втором этапе арматуру натягивают до заданного проектного усилия с перетяжкой на 5… 10%, при которой арматуру выдерживают в течении 3-5 мин, после чего натяжение снижают до проектного.

Контролируемое напряжение должно соответствовать указанному в проекте. Контроль усилия натяжения должен выполняться по показаниям манометров гидравлических домкратов и одновременно по удлинению арматуры. Результаты измерения усилия натяжения по показаниям манометра и по удлинению арматуры, полученного расчетом для данного усилия, не должны отличаться более чем на 10%. При большем расхождении необходимо приостановить натяжение арматуры, выявить и устранить причину расхождения этих показателей.

При механическом натяжении канатной, проволочной и стержневой арматуры ее удлинение определяют по формуле:
AL = PL3 / Asp Es или AL = asp L3 / Es,
где asp – контролируемое напряжение, МПа,

Сегодня многие продавцы продают ЖБИ изделия и подчеркивают, что они используют напряженную арматуру. Нередко встречаются такие термины, как «напрягаемая арматура» или «предварительно напряженная арматура». Так что же это такое? Как напрягают арматуру, зачем это нужно и в чем отличаются напрягаемая и ненапрягаемая арматура?

Все происходит в процессе создания ЖБИ изделия, когда арматуру только располагают в форме. Затем ее необходимо немного растянуть – это могут делать как домкратами, так и другими приспособлениями. Более эффективно получается использовать электричество: через арматуру пропускают очень большой ток, вследствие чего она нагревается и, следовательно, расширяется. Затем ее держат в таком состоянии достаточно долго, в течение всего цикла заливки и затвердевания бетона.

Натяжение напрягаемой арматуры

После чего предварительно напряженную арматуру отпускают, то есть снимают нагрузку: выключают ток или просто снимают напряжение домкратов. Моментально металл сжимается, но не до конца, так как ему мешает бетон. В результате на границе сред бетон и металл создается напряжение: металл хочет сократиться и частично делает это, а бетон пытается вернуть свое положение и растянуть металл снова.

Это позволяет ЖБИ изделиям иметь большую прочность на изгиб. При большом поперечном давлении бетон, который изначально находится в небольшом напряжении, наоборот, ослабевает, так как ему частично удается арматуру растянуть на изгибе, и приобретает необходимую марочную прочность.

Следует сказать, что предварительно напрягаемая арматура широко используется в огромном количестве железобетонных изделий, и сейчас ЖБИ без такого «скелета» представляют собой откровенное меньшинство.