Принцип работы технологического системы преднапряжения арматуры без сцепления с бетоном следующий:
- раскладка канатов в пластиковой оболочке (монострендов) в ходе выполнения арматурных работ;
- пластиковая оболочка и дополнительная смазка приводят к тому, что всё время эксплуатации канат-монстренд не имеет прямого сцепления с бетоном;
- усилия на поверхность бетона передаются только на «осевых» - торцевых анкерах, а также в местах перегибов канатов (касательных).
Стальной арматурный семипроволочный канат диаметром от 12,0 и до 15.7 мм, называемый в России и за рубежом, как правило, «монострендом», - основной элемент системы. Канаты этого типа изначально производятся на заводах, заключённые в пластиковой оболочке с прослойками из смазки. На объекты канатная арматура поставляется бухтами весом около 2,5-3 тонн. Во время арматурных работ канаты в оболочке размещаются в арматурных каркасах и фиксируются по торцам формируемой конструкции специальными анкерными устройствами.
Когда заливка бетона завершается и бетон набирает достаточно прочности, наступает очередь натяжения каната с помощью гидравлического оборудования.
Плоская преднапряженная плита толщиной 260 мм.
Мы можем сделать вывод об очевидной экономии 560 мм высоты каждым этажом.
Конкретно эта экономия материалов и трудозатрат при сравнении перекрытия без преднапряжения с преднапряженным выражается в следующих показателях:
- Экономия бетона и бетонных работ – от 19%
- Экономия арматуры – 44%
- Суммарный экономический эффект (без учета косвенной экономии) - 11%
- Снижение расхода бетона (с 0,32 м3/м2 до 0,26 м3/м2)
- Снижение объема расходуемой арматуры с 52 кг/м2 до 29 кг/м2
- Упрощение монтажа и работы опалубки – плоские плиты вместо балок
- Комплексное уменьшение объема бетонных работ
- Упрощение армирования за счёт использования плоских сеток вместо каркасов балок
Преимущества
Недостатки
- раскладка канатов в пластиковой оболочке (монострендов) в ходе выполнения арматурных работ;
- пластиковая оболочка и дополнительная смазка приводят к тому, что всё время эксплуатации канат-монстренд не имеет прямого сцепления с бетоном;
- усилия на поверхность бетона передаются только на «осевых» - торцевых анкерах, а также в местах перегибов канатов (касательных).
Стальной арматурный семипроволочный канат диаметром от 12,0 и до 15.7 мм, называемый в России и за рубежом, как правило, «монострендом», - основной элемент системы. Канаты этого типа изначально производятся на заводах, заключённые в пластиковой оболочке с прослойками из смазки. На объекты канатная арматура поставляется бухтами весом около 2,5-3 тонн. Во время арматурных работ канаты в оболочке размещаются в арматурных каркасах и фиксируются по торцам формируемой конструкции специальными анкерными устройствами.
Когда заливка бетона завершается и бетон набирает достаточно прочности, наступает очередь натяжения каната с помощью гидравлического оборудования.
Сравнение перекрытия без преднапряжения с преднапряженным
Балочное перекрытие без преднапряжения общей высотой 820 мм.Плоская преднапряженная плита толщиной 260 мм.
Мы можем сделать вывод об очевидной экономии 560 мм высоты каждым этажом.
Конкретно эта экономия материалов и трудозатрат при сравнении перекрытия без преднапряжения с преднапряженным выражается в следующих показателях:
- Экономия бетона и бетонных работ – от 19%
- Экономия арматуры – 44%
- Суммарный экономический эффект (без учета косвенной экономии) - 11%
- Снижение расхода бетона (с 0,32 м3/м2 до 0,26 м3/м2)
- Снижение объема расходуемой арматуры с 52 кг/м2 до 29 кг/м2
- Упрощение монтажа и работы опалубки – плоские плиты вместо балок
- Комплексное уменьшение объема бетонных работ
- Упрощение армирования за счёт использования плоских сеток вместо каркасов балок
Отличительные особенности
Рассмотрим некоторые недостатки в соотношении с преимуществами использования системы преднапряжения без сцепления с бетоном относительно системы преднапряжения со сцеплением:Преимущества
- Качественная заводская защита канатной арматуры антикоррозийным покрытием.
- Относительно более низкий коэффициент трения – 0.06 для системы преднапряжения без сцепления, против 0.15-0.21 для системы со сцеплением.
- Для работы технологической системы требуется очень точное натяжение канатов. В случае системы без сцепления каждый канат имеет свою оболочку (свой каналообразователь) и натягивается отдельно, в отличие от системы со сцеплением, где весь пучок натягивается одновременно и может возникнуть разброс натяжения канатов в пучке.
- Отсутствует трудоемкая операция инъектирования, требующая положительных температур.
- Существует возможность быстро преднапрягать бетон для относительно тонких конструкций.
Недостатки
- Система без сцепления чувствительна к локальным обрывам. При локальном обрыве весь канат выходит из строя, в отличие от системы со сцеплением, где после инъектирования передача напряжений на бетон происходит не за счет анкеров, а за счет сил сцепления по всей длине каната
- При расчетах системы по несущей способности используется усилие преднапряжения, а не полное расчетное сопротивление стали, как для системы со сцеплением.
- Требуется учёт площади сцепленной стали при расчетах сечения по раскрытию трещин, а также для определения геометрических характеристик сечения. При расчете «моностренда» по раскрытию трещин и определении геометрических характеристик сечения таковой рассматривается как отверстие в бетоне.
- Система преднапряжения бетона без сцепления меньше отражена в отечественных строительных нормах
Технические характеристики системы
| Коэффициент трения | ? = 0.06 |
| Коэффициент линейных отклонений | к=0.01 рад/м |
| Номинальный диаметр стального сердечника, мм | 15.7 |
| Площадь сечения стали, мм? | 150 |
| Предел прочности, Н/мм? | 1860 |
| Условный предел текучести, Н/мм? | 1640 |
| Модуль упругости, Н/мм? | 195.000 |
| Толщина пластиковой оболочки, мм | 2 |
| Внешний диаметр пластиковой оболочки, мм | 20 |
| Относительная релаксация |
менее 2.5% через 1000 часов, при 0.7 fpk |
