Сущность предварительно напряженного железобетона. Преимущества предварительно напряженных конструкций

Железобетонными предварительно-напряженными называют такие конструкции, в которых предварительно, т.е. в процессе изготовления или возведения, создаются собственные первичные усилия растяжения в арматуре и сжатия в бетоне всего сечения или части его.

Предполагалось, что эти начальные усилия создаются до приложения внешней нагрузки, и этим обосновывалось название предварительно-напряженные (более ранее название «напряженно-армированные»). В действительности же при существующих методах изготовления ПН конструкций часто возникают усилия как в процессе изготовления изделия, так и при приложении внешних нагрузок (в большинстве случаев от собственной массы конструкции). Последние, складываясь с предварительным напряжением, дают суммарные усилия, которые и нужно учитывать при оценке напряженного состояния конструкций.

В обычном железобетоне вся нагрузка в зоне растяжения элемента до появления в этой зоне трещин воспринимается в первую очередь бетоном и лишь в незначительной степени арматурой. В ПН железобетоне при эксплуатации конструкции вся нагрузка полностью воспринимается арматурой растянутой зоны.

В результате предварительного напряжения железобетонных конструкций достигаются:

- снижение расхода стали на напрягаемую рабочую арматуру благодаря применению стали повышенной и высокой прочности;

- увеличение сопротивления конструкции образованию трещин в бетоне, т.е. трещиностойкости, и ограничение раскрытия трещин;

- увеличение жесткости конструкций, т.е. уменьшение деформативности, благодаря чему можно перекрывать большие пролеты, строить высокие сооружения и пр.

В обычном железобетоне вся нагрузка в зоне растяжения элемента до появления в этой зоне трещин воспринимается в первую очередь бетоном и лишь в незначительной степени арматурой. В ПН железобетоне при эксплуатации конструкции вся нагрузка полностью воспринимается арматурой растянутой зоны.

В результате предварительного напряжения железобетонных конструкций достигаются:

- снижение расхода стали на напрягаемую рабочую арматуру благодаря применению стали повышенной и высокой прочности;

- увеличение сопротивления конструкции образованию трещин в бетоне, т.е. трещиностойкости, и ограничение раскрытия трещин;

- увеличение жесткости конструкций, т.е. уменьшение деформативности, благодаря чему можно перекрывать большие пролеты, строить высокие сооружения и пр.