Преднапряженные железобетонные конструкции: Предварительно напряженные железобетонные конструкции

Автор
Предварительно напряженные железобетонные конструкции

Преднапряженный бетон относится к категории строительных материалов, для производства которого применяется стальная арматура высокой прочности и бетонная смесь. Благодаря особой технологии производства он сопротивляется значительному растягивающему напряжению. Преднапряженный железобетон характеризуется прочностью и повышенной трещиностойкостью.

напряжение арматурынапряжение арматуры

Содержание

Определение

Предварительно напряженными железобетонными конструкциями называют стройматериал, во время производства которого бетон поддается начальной расчетной напряженностью сжатия. Во время изготовления материала предварительно формируется напряжение растяжения в стальной арматуре, которая характеризуется высоким уровнем прочности. Она используется для обжатия бетона на участках, которые будут поддаваться напряжению во время эксплуатации.

При сжатии не наблюдается проскальзывания арматуры, так как она скрепляется с материалом и в торце имеет анкерное закрепление. Железобетонный состав армируется, что позволяет уравновесить напряженность. Если в процессе эксплуатации на стройматериал воздействуют полезные нагрузки, то это не приводит к образованию трещин, что продляет срок его службы.

преднапряжение жбипреднапряжение жби

Преимущества

Бетон предварительного напряжения по сравнению с аналогичными материалами обладает определенными преимуществами:

балкибалки

  • Железобетонные балки хорошо работают на сжатие и прогиб относительно центра тяжести. Они характеризуются высоким уровнем прочности по всей длине, что предоставляет возможность увеличения длины перекрываемых пролетов. Это обеспечивает уменьшение размеров поперечного сечения, а также сокращение веса и размеров комплектующих.
  • Бетон является химически нейтральным материалом, что исключает возможность коррозии и деформаций арматуры.
  • Арматура обжимает бетон сборочных единиц, что исключает сопротивление сцепления и позволяет сократить расход металла на стыке.
  • Железобетонные конструкции могут состоять из стыкуемых частей и иметь одинаковое поперечное сечение, что обеспечивает стойкость к внешней нагрузке. Конструкции характеризуются повышенной выносливостью, что обеспечивается компенсацией повторяющихся динамических воздействий.
  • Призменная прочность дает возможность демпфирирования изменений в арматуре и бетоне, которые появляются при колебаниях внешней нагрузке.
  • При использовании стройматериала исключается возможность деформаций бетона и арматуры, что гарантирует повышенную сейсмическую стойкость здания.

Предварительно напряженный вид конструкции является безопасным. Благодаря запредельному прогибу, который сигнализирует об исчерпании прочности, она не разрушается.

Недостатки

Для того чтобы обеспечить предварительное напряжение железобетонных конструкций, нужно использовать специальное оборудование. Продукция нуждается в бережном хранении, правильной транспортировке и профессиональном монтаже. Это не приведет к аварийному состоянию строительного материала еще до его эксплуатации.

Производство требует точного расчета предварительно напряженных железобетонных конструкций, который проводится высококвалифицированными специалистами. При просчетах в проектировании и неточностях в производстве создаваемая железобетонная конструкция может полностью разрушиться.

Продольное растягивающее усилие приведет к появлению трещин, которые снизят несущую способность.

Для обеспечения прочности на осевое растяжение нужно использовать  металлоемкую опалубку. Это увеличивает расход стали.

Для того чтобы обеспечить тепло- и звукопроводность,  нужно использовать компенсирующие материалы. Такие конструкции характеризуются более низким порогом огнестойкости.

В соответствии с сущностью предварительно напряженного железобетона можно сделать выводы, что он не переносит воздействие щелочей, солей, кислот и т.д. При этом наблюдается снижение несущей способности изделий, а также их разрушение. Недостатком конструкции является их внушительный вес.

Материалы для конструкций

Железобетон относится к категории многокомпонентных строительных материалов. Он состоит из бетона и стальной арматуры. Во время проектирования железобетона определяются параметры качества материалов в соответствии со стандартами ГОСТ.

Бетон

Для обеспечения предварительного напряжения и сопротивления бетона используются только тяжелые составы, плотность которых составляет 220-2500 килограмм на квадратный метр.

Смесь настаивается не менее 28 дней, что позволит получить предварительное напряжение материала. На начальном этапе эксплуатации может наблюдаться частичная утрата напряженного качества бетоном, что объясняется снижением напряженности стальных элементов. Определение нормального сечения железобетонного элемента осуществляется в соответствии с проектом и требованиями дальнейшей эксплуатации.

напряжение арматурынапряжение арматуры

Арматура

Стальная арматура должна быть напряженной и стойкой к растяжению в процессе всего срока эксплуатации. Она способна выдерживать нагрузки длительное время, что исключит возможность раскрытия трещин на бетоне. Для производства стройматериала применяют высокопрочную сталь, которая имеет незначительную текучесть. Расчетные характеристики стали должны полностью соответствовать ползучести бетона.

Для того чтобы компенсировать эксплуатационную потерю определенной величины преднапряжения, во время производства устанавливается величина чуть выше, чем указана в проектной документации и требованиях к готовому материалу. 

Изготовление железобетонных конструкций проводится с использованием арматурной проволоки:

  • Пакетов;
  • Прядей;
  • Пучков.

Железобетонные конструкции изготавливаются с использованием холоднодеформированной, горячекатаной упрочненной арматуры, сварных каркасов, канатов. Площадь сечения арматуры напрямую зависит от размеров готового железобетонного изделия. Проволока и канаты имеют серповидное и кольцевое сечение, а арматура – гладкое и периодическое. Сталь должна иметь соответствующую поперечную силу. Текучесть металла по отношению к удлинению должна составлять 0,2 процента.

В соответствии с параметрами растянутого волокна класс прочности арматуры должен быть 0,95 и больше. Она должна характеризоваться холодостойкостью и пластичностью. Оптимальное усилие в напрягаемой арматуре обеспечивается благодаря формированию сложной пространственной поверхности. Именно поэтому материал должен поддаваться свариванию.

Напряжение арматуры во время производства обеспечивается механическими или электротермическими способами. В первом случае это достигается с применением грузов, домкратов и рычагов. Электротермический способ требует заготовить стержни нужной длины, на концах которых располагаются анкера. Их нагревают до 400 градусов, что приводит к их удлинению. В таком состоянии проводится закрепление арматуры на опорах. При охлаждении стержни укорачиваются, но анкера не дают это сделать, что приводит к появлению напряжения.

Области использования конструкций

Применение преднапряженных конструкций рекомендуется при нецелесообразности использования обычного железобетона. Они являются идеальным вариантом при необходимости обеспечения несущей прочности. Применение напряженных железобетонных конструкций осуществляется в различных сферах строительства – промышленной, гражданской, специальной, гидротехнической.

Железобетонные конструкции применяются для сооружения мостов, которые имеют широкие пролеты. Их рекомендовано использовать для строительства напорных трубопроводов и плотин. С помощью ЖБИ проводится монтаж водонепроницаемых емкостей.

Конструкции широко применяются для создания подпорных стен и ограждающих панелей. Если возникает необходимость в возведении фундамента или лестничного марша, то применяются железобетонные конструкции. Их используют для строительства помещений в сейсмо- и взрывоопасных районах. С помощью ЖБИ формируются сборно-монолитные конструкции. Они заключаются в соединении арматурой отдельных преднапряженных сборных элементов. С применением железобетонных конструкций возводятся колонны, а также столбы линий электропередач. С их применением создаются каркасы тоннелей.

Вывод

Преднапряженные ЖБИ характеризуются наличием большого количества преимуществ, поэтому их широко применяют в строительстве. Наличие недостатков объясняется недостаточным качеством проектирования, изготовления и монтажа. Благодаря положительным характеристикам конструкций они широко применяются в возведении разнообразных сооружений.

Предварительно напряженные железобетонные конструкции: использование

Железобетонные конструкции — основа современного строительства. Однако они имеют существенные изъяны, связанные, в первую очередь, с недостаточной нагрузочной способностью и образованием трещин в камне при эксплуатационных нагрузках. Усовершенствование технологии изготовления изделий из бетона и стальной арматуры привело к созданию преднапряженного железобетона, который обладает рядом преимуществ.

Определение

Предварительно напряженные железобетонные конструкции — строительные изделия, бетон которых на этапе создания принудительно получает начальную расчетную напряженность сжатия. Она создается за счет предварительного формирования напряжения растяжения в рабочей высокопрочной арматуре и обжатия ею бетона на тех участках, которым предстоит испытывать растяжение (прогиб) при эксплуатации. Сжимаясь, арматура не проскальзывает, так как сцеплена с материалом или удерживается анкерным закреплением арматуры на торцах изделий. Таким образом, напряжение растяжения, которое приобретает железобетонный состав с помощью армирования, уравновешивает напряженность заблаговременного обжатия камня.

Вернуться к оглавлению

Преимущества

Предварительно напряженный железобетон долгосрочно отодвигает время начала формирования расколов в изделиях, работающих на прогиб, сокращает глубину их раскрывания. Вместе с тем изделия приобретают повышенную жесткость, не снижая прочности.

Предварительно напряженным железобетонным балкам свойственно хорошо работать на сжатие и прогиб, имея одинаковую прочность по длине, что позволяет увеличивать ширину перекрываемых пролетов. В таких конструкциях уменьшаются размеры поперечного сечения, следовательно, сокращаются объем и вес комплектующих элементов (на 20 – 30%), а также расход цемента. Более рациональное использование свойств стали позволяет сокращать расход арматуры (стержневой и проволочной) до 50%, особенно из высокопрочных марок (A-IV и выше), имеющих значительный предел прочности. Химическая нейтральность бетона к стали способствует предохранению арматуры от коррозии. Вместе с тем повышенная трещиностойкость предохраняет напряженную арматуру от ржавления в сооружениях, которые находятся под постоянным давлением воды, иных жидкостей, газов.

Методы возведения зданий, используемые в строительстве каркаса, базируются на технологии предварительного напряжения конструкций из железобетона в процессе строительства.

Напряженная арматура, обжимающая бетон сборочных единиц, обеспечивает практичную их стыковку путем значительного сокращения расходования металла на стыках. Сборные и сборно-монолитные изделия из железобетонных напряженных конструкций могут состоять из стыкуемых частей с одинаковым поперечным сечением, которые по краям выполняются из ненапряженных облегченных (тяжелых) бетонов, а нагружаемый фрагмент — преднапряженный железобетон. Такая продукция имеет повышенную выносливость, компенсируя повторяющиеся динамические воздействия.

Данное свойство позволяет демпфировать изменения напряжений в бетоне и арматуре, вызываемые колебаниями внешних нагрузок. Повышенная сейсмическая стойкость зданий повышается за счет большой конструкционной устойчивости напряженного железобетона, обжимающего отдельные их фрагменты. Конструкция в предварительно напряженном виде обеспечивает большую безопасность, так как ее разрушению предшествует запредельный прогиб, сигнализирующий об исчерпании конструкцией прочности.

Вернуться к оглавлению

Недостатки

Состояние предварительного напряжения в материале достигается спецоборудованием, точными расчетами, трудоемким конструированием и затратным производством. Продукция требует бережного хранения, транспортировки и монтажа, которые не вызывают ее аварийного состояния еще до начала использования.

Сосредоточенные нагрузки могут способствовать возникновению продольных трещин, которые снижают несущую способность. Просчеты в проектировании и технологии производства могут вызывать полное разрушение создаваемого железобетонного изделия на стапеле. Предварительно напряженные конструкции требуют металлоемкой опалубки повышенной прочности, увеличенного расхода стали на закладные и арматуру.

Большие значения звуко– и теплопроводности требуют закладывания в тело камня компенсирующих материалов. Подобными железобетонными конструкциями обеспечивается более низкий порог огнестойкости (ввиду меньшей критической температуры нагрева преднапряженной арматурной стали) по сравнению с обычным железобетоном. На преднапряженную бетонную конструкцию критично воздействуют выщелачивание, растворы кислот и сульфатов, солей, приводящие к коррозии цементного камня, раскрытию трещин и коррозии арматуры. Это может приводить к резкому снижению несущей способности стали и внезапному хрупкому разрушению. Также к минусам стоит отнести значительный вес изделий.

Вернуться к оглавлению

Материалы для конструкций

Железобетон — многокомпонентный материал, основными составляющими которого являются бетон и стальная арматура. Параметры их качества определяются особыми требованиями при проектировании к элементам конструкций на месте применения.

Вернуться к оглавлению

Бетон

Формы для заливки бетона с прутьями для передачи предварительного напряжения.

Предварительное напряжение в железобетоне обеспечивается применением тяжелых составов средней плотности от 2200 до 2500 кг/м3, которые имеют классы по прочности на осевое растяжение выше Bt0,8, по прочности от В20 и больше, марки по водонепроницаемости от W2 и выше, по морозостойкости от F50. Требования к продукции гарантируют бетону нормативную прочность не ниже установленной с вероятностью 0,95 (в 95% случаев). Смесь должна набрать возраст не меньше 28 суток до получения материалом предварительных напряжений. На ранних стадиях эксплуатации бетонный камень способен частично утерять напряженное качество за счет общего снижения напряженности стали (до 16%). Коэффициент надежности материала на растяжение и сжатие в предельных состояниях установлен для эксплуатационной пригодности не ниже 1,0.

Вернуться к оглавлению

Арматура

Стальная начинка должна оставаться напряженной в железобетонном изделии на всем интервале эксплуатации, выдерживая без вытяжения длительно приложенные нагрузки. В преднапряженных изделиях из железобетона используется высокопрочная сталь с незначительной текучестью, соответствующей параметрам ползучести бетона.

С целью компенсирования эксплуатационной потери некоторой величины преднапряжения при изготовлении ее значение устанавливают чуть выше, чем предусмотрено строительными требованиями для конструкционного элемента. В продукции применяют горячекатаную упрочненную, холоднодеформированную арматуру, арматурную проволоку (пучки, пакеты, пряди), канаты, сварные каркасы и пр. Поперечное сечение арматуры может быть гладким, периодическим, а укладка проволоки и канатов серповидной и кольцевой.

Сталь должна гарантированно соответствовать установленному классу относительно прочности по преднапряженному растяжению (текучесть металла должна находиться в пределах 0,2% относительного удлинения) с вероятностью от 0,95 и выше. Арматуре необходимо быть пластичной, хладостойкой, свариваемой и пр. Надежное сцепление с бетонной смесью обеспечивается формированием арматурой сложных пространственных поверхностей.

Вернуться к оглавлению

Области использования конструкций

Предварительно напряженный бетон позволяет сократить до 50% расхода арматурной стали.

Преднапряженные изделия используются, когда применение обычного железобетона нецелесообразно (перерасход материалов, рост веса и стоимости, невозможность обеспечить несущую прочность и пр.). Сферами их использования являются гражданское, промышленное, специальное и гидротехническое строительство. Объекты — каркасы и мосты с широкими пролетами, напорные трубопроводы, плотины, водонепроницаемые емкости и пр.

А также из них создают подпорные стены, ограждающие панели, лестничные марши, подкрановые балки, фундаменты, колонны, столбы ЛЭП, каркасы тоннелей, междуэтажные перекрытия и пр. Такая продукция незаменима и при возведении построек в условиях взрыво- и сейсмоопасности. Особенно эффективна она при формировании сборно-монолитных конструкций, когда отдельные преднапряженные сборные элементы соединяются в проектном положении арматурой так, что работают как одно целое.

Вернуться к оглавлению

Вывод

Преднапряженные изделия из железобетона имеют много достоинств. Их недостатки могут быть нивелированы качеством проектирования, производства и монтирования, способствующим длительной эксплуатации.

Преднапряженные конструкции в каркасном строительстве
Преднапряжение железобетона

Современные методы карксного строительства используют технологию предварительного напряжения железобетонных конструкций.

Преднапряженные конструкции — железобетонные конструкции, напряжение в которых искусственно создаётся во время изготовления, путём натяжения части или всей рабочей арматуры (обжатия части, или всего бетона).

Обжатие бетона в преднапряженных конструкциях на заданную величину осуществляется посредством натяжения арматурных элементов, стремящихся после их фиксации и отпуска натяжных устройств возвратиться в первоначальное состояние. При этом, проскальзывание арматуры в бетоне исключается их взаимным естественным сцеплением, или без сцепления арматуры с бетоном – специальной искусственной анкеровкой торцов арматуры в бетоне.

Трещиностойкость преднапряженных конструкций в 2 – 3 раза больше трещиностойкости железобетонных конструкций без предварительного напряжения. Это обусловлено тем, что предварительное обжатие арматурой бетона, значительно превосходит предельную деформацию натяжения бетона.

Преднапряженный бетон позволяет в среднем до 50% сокращать расход дефицитной стали в строительстве. Предварительное обжатие растянутых зон бетона значительно отдаляет момент образования трещин в растянутых зонах элементов, ограничивает ширину их раскрытия и повышает жесткость элементов, практически не влияя на их прочность.

 

Преимущества технологии преднапряжения железобетона

Преднапряженные конструкции оказываются экономичными для зданий и сооружений с такими пролетами, нагрузками и условиями работы, при которых применение железобетонных конструкций без предварительного напряжения технически невозможно, или вызывает чрезмерно большой перерасход бетона и стали для обеспечения требуемой жесткости и несущей способности конструкций.

Предварительное напряжение, увеличивающее жесткость и сопротивление конструкций образованию трещин, повышает их выносливость при работе на воздействие многократно повторяющейся нагрузки. Это объясняется уменьшением перепада напряжений в арматуре и бетоне, вызываемого изменением величины внешней нагрузки. Правильно запроектированные преднапряженные конструкции и здания безопасны в эксплуатации и более надежны, особенно в сейсмических зонах. С возрастанием процента армирования сейсмостойкость предварительно напряженных конструкций во многих случаях повышается. Это объясняется тем, что благодаря применению более прочных и легких материалов сечения преднапряженных конструкций в большинстве случаев оказываются меньшими по сравнению с железобетонными конструкциями без предварительного напряжения той же несущей способности, а, следовательно, более гибкими и легкими.

В большинстве развитых зарубежных стран из предварительно напряженного железобетона во все возрастающих объемах изготавливают конструкции перекрытий и покрытий зданий различного назначения, значительную часть изделий, используемых в инженерных сооружениях и в транспортном строительстве; появились производства элементов наружного архитектурного оформления зданий.

Мировой опыт использования технологии преднапряжения

 

Телебашня в Торонто

В мире монолитный железобетон большей частью является предварительно напряженным. В первую очередь, таким способом возводятся большепролетные сооружения, жилые здания, плотины, энергетические комплексы, телебашни и многое другое. Телебашни из монолитного преднапряженного железобетона выглядят особенно эффектно, став достопримечательностями многих стран и городов. Телебашня в Торонто является самым высоким в мире отдельно стоящим железобетонным сооружением. Ее высота 555 м.

Поперечное сечение башни в виде трилистника оказалось весьма удачным для размещения напрягаемой арматуры и бетонирования в скользящей опалубке. Ветровой опрокидывающий момент, на который рассчитана эта башня, составляет почти полмиллиона тоннометров при собственном весе наземной части башни чуть более 60 тыс. т.

В Германии и в Японии из монолитного преднапряженного железобетона широко строятся резервуары яйцевидной формы для очистных сооружений. К настоящему времени такие резервуары возведены суммарной емкостью более 1,2 млн.куб.м. Отдельные сооружения этого типа имеют емкость от 1 до 12 тыс.куб.м.

За рубежом все более широкое применение находят монолитные перекрытия увеличенного пролета с натяжением арматуры на бетон. Только в США таких конструкций ежегодно возводится более 10 млн.куб.м. Значительный объем таких перекрытий сооружается в Канаде.

В последнее время напрягаемая арматура в монолитных конструкциях все чаще применяется без сцепления с бетоном, т.е. не производится инъецирование каналов, а арматуру от коррозии или защищают специальными защитными оболочками, или обрабатывают антикоррозионными составами. Таким образом возводятся мосты, большепролетные здания, высотные сооружения и другие подобные объекты.

 

Помимо традиционных строительных целей монолитный предварительно-напряженный железобетон нашел широкое применение для корпусов реакторов и защитных оболочек атомных электростанций. Суммарная мощность АЭС в мире превышает 150 млн. кВт, из них мощность станций, корпуса реакторов и защитные оболочки которых построены из монолитного преднапряженного железобетона, составляет почти 40 млн. кВт. Защитные оболочки для реакторов АЭС стали обязательными. Именно отсутствие такой оболочки явилось причиной чернобыльской катастрофы.

Ярким примером строительных возможностей преднапряженного железобетона являются морские платформы для добычи нефти. В мире таких грандиозных сооружений возведено более двух десятков.

 

Платформа «Тролл»

Построенная в 1995 г. в Норвегии платформа «Тролл» имеет полную высоту 472 м, что в полтора раза выше Эйфелевой башни. Платформа установлена на участке моря с глубиной более 300 м и рассчитана на воздействие ураганного шторма с высотой волны 31,5 м. На ее изготовление было израсходовано 250 тыс.куб.м. высокопрочного бетона, 100 тыс. т обычной стали и 11 тыс. т напрягаемой арматурной стали. Расчетный срок службы платформы 70 лет.

Традиционно обширной областью применения предварительно напряженного железобетона является мостостроение. В США, например, сооружено более 500 тысяч железобетонных мостов с различными пролетами. За последнее время там построено более двух десятков вантовых мостов длиной 600-700 м с центральными пролетами от 192 до 400 м. Из предварительно-напряженного железобетона сооружаются внеклассные мосты, которые строятся по индивидуальным проектам. Мосты пролетом до 50 м возводятся в сборном варианте из железобетонных преднапряженных балок.

 

Мост «Нормандия»

Достижения в мостостроении из преднапряженного железобетона имеются и в других странах. В Австралии, в г. Брисбен, построен балочный мост с центральным пролетом 260 м, наибольшим среди мостов этого типа. Вантовый мост «Баррнос де Луна» в Испании имеет пролет 440, «Анасис» в Канаде — 465, мост в Гонконге — 475 м. Арочный мост в Южной Африке имеет наибольший пролет — 272 м. Мировой рекорд для вантовых мостов принадлежит мосту «Нормандия», где пролет 864 м. Ненамного уступает ему мост «Васко де Гама» в Лиссабоне, построенный к Всемирной выставке ЭКСПО-98. Общая протяженность этого мостового перехода превышает 18 км. Основные его несущие конструкции — пилоны и пролетные строения — выполнены из бетона с прочностью при сжатии более 60 МПа. Гарантированный срок службы моста 120 лет по критерию долговечности бетона (в России же в последнее время большепролетные мосты чаще строятся из стали).

Технология преднапряжения монолитного железобетона в России

В России на долю этих изделий приходится более трети общего производства сборных элементов. За рубежом значительное распространение имеет безопалубочное формование плитных конструкций на длинных стендах. Там обычной практикой является производство плит пролетом до 17 м, высотой сечения 40 см под нагрузку до 500 кгс/м2. В Финляндии железобетонные многопустотные плиты под такую же нагрузку выпускаются высотой сечения даже 50 см с пролетом до 21 м, то есть применение предварительного напряжения позволяет выпускать сборные элементы качественно иного уровня. Натяжение канатной арматуры на таких стендах, как правило, групповое при мощности домкратов 300-600 т. Сегодня разработаны различные системы без-опалубочного формования на длинных стендах «Спайрол», «Спэнкрит», «Спандек», «Макс Рот», «Партек» и других, отличающиеся высокой производительностью, применяемой арматурой, технологическими требованиями к бетону, формой поперечного сечения панелей и другими параметрами. На стендах длиной до 250 м изготавливают плиту со скоростью до 4 м/мин, по высоте в пакете можно бетонировать 6 плит. Ширина плит достигает 2,4 м, при максимальном пролете 21 м. Только плит «Спэнкрит» применяют в США более 15 млн. м2 ежегодно.

В свое время длинные стенды для безопалубочного формования по технологии «Макс Рот» появились и в России. Однако эта технология не получила дальнейшего распространения. В широко используемых у нас конструктивных системах зданий соединение элементов осуществляется через закладные детали. В плитах, изготавливаемых на длинных стендах, как правило, методом экструзии, возможности размещения закладных деталей ограничены. Однако для сборно-монолитных зданий плиты без закладных деталей могут найти самое широкое распространение, что и имеет место за рубежом, особенно в Скандинавских странах и в США.

Позднее в России появились линии «Партек» (на заводе ЖБК-17 в Москве, Санкт-Петербурге, Барнауле), что свидетельствует о появлении спроса на такие плиты. Совершенствование конструктивных систем зданий, безусловно, даст толчок к развитию технологии производства плитных изделий.

Затянувшийся российский застой в области применения преднапряженного железобетона частично связан еще и с тем, что у нас не получили должного изучения и применения предварительно-напряженные конструкции с натяжением арматуры на бетон, в том числе в построечных условиях.

«Энерпром» начинает развивать это направление и предлагает ряд оборудования собственной разработки для реализации такой технологии.

История применения преднапряженного бетона (преднапряжения) в отечественном строительстве.

За многие годы эволюции строительных материалов ученые всегда стремились создать некий суррогат камня, как следствие появился бетон, увы обладающий весьма отрицательным качеством — невысокой прочностью при растяжении. Использование стальной арматуры, фибры позволяют бетону не разрушаться, но все же на его поверхности появляются трещины; данное условие можно исключить применив арматуру и фибру одновременно, но в этом случае конструкция будет материалоемка и экономически невыгодна. Поэтому, чтобы повысить эксплуатационные свойства конструкций в целом, требовалось найти новое решение данной проблемы. Оно было найдено. На стадии изготовления или строительства создается напряженное состояние в конструкции: знак напряжения в бетоне становится противоположен знаку напряжения от эксплуатационной нагрузки.

Преднапряжение было изобретено Эженом Фрейссине почти сто лет назад, хотя пальму первенства с ним может разделить и россиянин Виктор Васильевич Михайлов. Ещё в 1936 году прошлого века, при защите В. В. Михайловым диссертации, он не нашел всеобщего понимания в среде ученых. Трудность понимания заключалась в том, что не все могли понять, как можно предварительно натянуть арматуру почти до разрыва, а затем нагрузить конструкцию полной расчетной нагрузкой, и она при этом будет работать так, что трещины в растянутом бетоне конструкции не появятся вплоть до исчерпания её несущей способности. Тем не менее, данная теория с успехом была доказана и получила путевку в жизнь.

Хотя, в той же самой передовой Германии до последнего времени, нельзя было применять напрягаемую арматуру вне сечения бетонной конструкции, разрешение на применение данной технологии вышло совсем недавно, а сегментная сборка железобетонных мостов с помощью натяжения арматуры запрещена и по сей день.

В Советском Союзе использование предварительного напряжения было весьма популярным, оно применялось в промышленном, жилищном, транспортном и специальном строительстве. Предварительно напряженных конструкций выпускалось более 30 млн. м³ в год, что составляло порядка 20% общего объема производства сборного железобетона. Здесь мы действительно занимали передовые позиции.

Наибольшее распространение получила технология натяжения арматуры на упоры. Данный метод стал так хорошо использоваться, благодаря, прежде всего, внедрению электротермического способа натяжения стержневой арматуры.

Сущность данного способа натяжения арматуры заключается в том, что арматурную заготовку (стержневую, проволочную или прядевую), нагретую электрическим током до нужного удлинения, закрепляют в нагретом состоянии в жестких упорах или на торцах затвердевшего элемента. Специальные упоры и торцы препятствуют укорочению заготовки при остывании, благодаря чему в ней возникают заданные растягивающие напряжения. Требуемую арматурную заготовку, предназначенную для натяжения на упоры форм, поддонов или стендов, снабжают по концам анкерами, расположенными так, чтобы расстояние между внутренними (опорными) плоскостями анкеров было на заданную величину меньше расстояния между наружными гранями упоров. Удлиненная заготовка должна свободно укладываться в нагретом состоянии между упорами. Для стержневой арматуры максимальная температура нагрева не должна превышать 350°, а для проволочной — 300°С.

Благодаря авторам этого способа были сэкономлены миллионы тонн дефицитного тогда металла и резко улучшена технология и экономика конструкций.

Одновременно с этим способом был введен и электротермомеханический (комбинированный) способ натяжения. Он сочетает в себе электротермический и механический способ натяжения, осуществляемые одновременно. При электротермомеханическом способе натяжения около 50% напряжения обеспечивается механическим натяжением и 50% при остывании нагретой проволоки. Это вдвое увеличивает производительность машин, облегчает их конструкцию, позволяет повысить контролируемое предварительное напряжение. Особенно эффективен этот способ при натяжении арматуры на затвердевший бетон криволинейных элементов, так как он позволяет снизить неравномерность натяжения и уменьшить потери натяжения в результате трения.

Успех был закреплен в 60-х годах, на волне тотального увлечения сборным железобетоном, именно, предварительно напряженный рассматривался, как один из основных конструкционных материалов.

В этот период ученые и специалисты отрасли разработали значительный объем нормативно-технической литературы по расчету, проектированию и технологии изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций, что стало надежным фундаментом для дальнейшего эффективного развития этого направления. Одним из основных документов стал ВСН 117–65; хотя он и был разработан для мостов, в целом рассматривал почти все технологические аспекты предварительно напряженного бетона. Как следствие, используемый нами в настоящее время СНиП 2.03.01–84 прямо указывает: «При выборе элементов должны предусматриваться преимущественно предварительно напряженные конструкции…».

Дальнейшее развитие предварительного напряжения оказало серьезное влияние на технологии высокопрочных бетонов. В преднапряженных конструкциях появилась возможность максимально эффективно использовать повышенную прочность бетона при сжатии.

В Советском Союзе появились линии «Partek». Данные высокопроизводительные линии позволяли и позволяют производить плиты безопалубочным способом. Они установлены в Москве на ЖБК-17, в Санкт-Петербурге на объединении «Баррикада» и в Барнауле. Технология заключается в том, что арматура или тросы предварительно напрягаются и заливаются бетоном, впоследствии плиты разрезаются на требуемую длину. Главное — это избежать так называемого проскальзывания арматуры, т. е. когда её окончания углубляются в тело бетона относительно края плиты, таким образом, само преднапряжение, как таковое, ослабевает.

С началом перестройки процесс интенсивного развития преднапряженного железобетона был фактически остановлен. Мы потеряли темп развития строительной и железобетонной отрасли в частности. Повсеместно происходила остановка производств. Стенды, опалубка, металлоемкое оборудование уходило в металлолом. Только Москва сумела сохранить определенный задел в данной отрасли.

Сильнее всего пострадал и снизился объем применения сборных предварительно напряженных конструкций. Объем выпуска преднапряженных конструкций упал более, чем в 10 раз, в то время, как объем выпуска железобетонных конструкций без предварительного напряжения снизился в 6 раз. Этому есть несколько причин, в том числе и сильно подорожавшая электроэнергия, что сделало электротермический способ натяжения арматуры экономически невыгодным.

В настоящее время фактически все регионы в России обладают производственными мощностями, способными производить более 1 млн. м³ в год сборного, в том числе предварительно напряженного железобетона. Достаточно велика и номенклатура изделий, которые целесообразно изготавливать с предварительным напряжением: покрытия зданий, пролетные строения и опоры мостов, железобетонные сваи и трубы, шпалы, градирни, опоры ЛЭП и мачты освещения, телебашни, защитные оболочки, морские и шельфовые сооружения, плавучие доки, корпуса понтонов и многое другое.

Альтернативой традиционным шпалам и шпалам из фибробетона являются шпалы с использованием технологии предварительно напряженного бетона. Данные изделия показывают высокую эксплуатационную надежность предварительного напряжения. В мире, в настоящее время их установлено более миллиарда штук. Жесткие динамические нагрузки, ощутимые температурные перепады, увлажнение и высушивание, замораживание и оттаивание, воздействие нефтепродуктов и других агрессивных веществ предъявляют исключительно высокие требования к надежности и долговечности этих изделий. Есть участки железной дороги, где преднапряженные железобетонные шпалы прослужили более 40 лет и не имеют каких-либо существенных повреждений.

За рубежом из сборного предварительно напряженного железобетона все больше и больше наращивается объемов конструкций перекрытий и покрытий зданий различного назначения, значительная часть изделий, используемых в инженерных сооружениях и в транспортном строительстве; появились производства элементов наружного архитектурного оформления зданий. Если же обратиться к истории, то в 70-е годы в Советском Союзе получили широкое развитие пространственные конструкции покрытий, в качестве примера может служить здание торгового центра в Челябинске, построенное в 70-х годах прошлого века. Покрытие торгового зала с размером в плане 102×102 м, выполненное в виде сборно- монолитной железобетонной оболочки положительной гауссовой кривизны, опертой шарнирно только по контуру, является уникальной конструкцией. Проектирование сборно-монолитной преднапряженной железобетонной оболочки выполнил Ленинградский проектный институт № 1.

В США от общего объема производства сборных железобетонных изделий в 26 млн. м³ преднапряженные конструкции составляют 40%. Четверть из них — так называемые плиты Т и 2Т, в поперечном разрезе представляющие одинарную и двойную букву Т. Плиты «на пролет» широко производятся также в Великобритании, Германии, Венгрии, Польше и в других странах.

Большая часть стропильных и подстропильных балок, ферм, ригелей, стеновых панелей изготовляют также предварительно-напряженными, с применением высокопрочной проволочной и стержневой арматуры и бетонов с прочностью до 70 МПа.

К сожалению, общий экономический кризис в области применения сборного, в том числе и преднапряженного железобетона, частично связан ещё и с тем, что у нас не получили должного изучения и применения предварительно напряженные конструкции с натяжением арматуры на бетон, в том числе в построечных условиях. В связи с этим, практически отсутствует современное, эффективное, отечественное оборудование для реализации такой технологии на практике. Но западные технологи не стояли на месте. Сегодня в мире из преднапряженного монолитного железобетона возводятся промышленные, гражданские и жилые здания, плотины и энергетические комплексы, телебашни и многое другое.

Высотные сооружения, особенно такие, как телебашни из монолитного преднапряженного железобетона, выглядят особенно эффектно, став достопримечательностями многих стран и городов. В качестве примера может служить телебашня в Торонто (Канада), она является самым высоким в мире отдельно стоящим железобетонным сооружением. Её высота 555 м. Конструкция поперечного сечения башни в виде трилистника оказалась весьма удачным решением для размещения напрягаемой арматуры и бетонирования в скользящей опалубке. Ветровой опрокидывающий момент, на который рассчитана эта башня, составляет почти полмиллиона тоннометров при собственном весе наземной части башни чуть более 60 тыс. т.

За счет применения гидротехнических бетонов и преднапряжения в Германии и в Японии широко строятся тонкие оболочки яйцевидной формы для очистных сооружений. К настоящему времени такие резервуары возведены суммарной емкостью более 1,2 млн. м³. Отдельные сооружения этого типа имеют емкость от 1 до 12 тыс. м³. В западном полушарии, в таких странах как Канада и США, ежегодно возводится более 10 млн. м3 конструкций монолитных перекрытий увеличенного пролета с натяжением арматуры на бетон.

С развитием технологий напрягаемая арматура в монолитных конструкциях все чаще применяется без сцепления с бетоном, т. е. не производится инъецирование каналов, а арматуру от коррозии или защищают специальными защитными оболочками, или обрабатывают антикоррозионными составами. Данная технология наиболее часто используется при строительстве мостов, большепролетных перекрытий, высотных сооружений и других подобных объектов.

Где, как не при строительстве АЭС, можно применять монолитный предварительно напряженный железобетон? Именно в области атомной энергетики он нашел широкое применение, из него изготавливаются корпуса реакторов и защитных оболочек атомных электростанций. Суммарная мощность АЭС в мире превышает 150 млн. кВт, в том числе мощность станций, корпуса реакторов и защитные оболочки которых построены из монолитного преднапряженного железобетона, составляет почти 40 млн. кВт. Защитные оболочки для реакторов АЭС стали обязательными. Именно отсутствие такой оболочки явилось причиной чернобыльской катастрофы.

Широкое распространение преднапряженный бетон получил и в гидротехническом строительстве, ярким примером его строительных возможностей являются морские платформы для добычи углеводородов. В настоящее время таких сооружений возведено более двух десятков.

Ярким примером такой платформы может служить построенная в 1995 г. в Норвегии платформа «Тролл». Она имеет полную высоту 472 м, что в полтора раза выше Эйфелевой башни. Платформа установлена на участке моря с глубиной более 300 м и рассчитана на воздействие ураганного шторма с высотой волны 31,5 м. На её изготовление было израсходовано 250 тыс. м³ высокопрочного бетона, 100 тыс. т обычной стали и 11 тыс. т напрягаемой арматурной стали. Расчетный срок службы платформы 70 лет.

Традиционно обширной областью применения предварительно напряженного железобетона является мостостроение. В США, например, сооружено более 500 тысяч железобетонных мостов с различными пролетами. За последнее время там построено более двух десятков вантовых мостов длиной 600–700 м с центральными пролетами от 192 до 400 м. Из предварительно напряженного железобетона сооружаются внеклассные мосты, которые строятся по индивидуальным проектам. Мосты пролетом до 50 м возводятся в сборном варианте из железобетонных преднапряженных балок. В Австралии, в г. Брисбен, построен балочный мост с центральным пролетом 260 м, наибольшим среди мостов этого типа. Вантовый мост «Баррнос де Луна» в Испании имеет пролет 440, «Анасис» в Канаде — 465, мост в Гонконге — 475 м. Арочный мост в Южной Африке имеет наибольший пролет — 272 м. Мировой рекорд для вантовых мостов принадлежит мосту «Нормандия», где пролет 864 м. Ненамного уступает ему мост «Васко да Гама» в Лиссабоне, построенный к Всемирной выставке ЭКСПО-98. Общая протяженность этого мостового перехода превышает 18 км. Основные его несущие конструкции — пилоны и пролетные строения — выполнены из бетона прочностью при сжатии более 60 МПа. Гарантированный срок службы моста 120 лет по критерию долговечности бетона.

Начало массового строительства преднапряженных монолитных пролетных строений связано с реконструкцией МКАД и транспортных лучей от Москвы: Видновкая эстакада на Ново-Каширском шоссе, путепровод на 106 МКАД, Дмитровский и Ярославский путепроводы в теле МКАД, направленный съезд на Ленинградской развязке МКАД, уникальная транспортная развязка на пересечении Московского шоссе и КАД в Санкт-Петербурге и другие объекты. Эстакадная часть мостового перехода через р. Оку на Каширской трассе включает в себя даже три типа пролетных строений: cборные, сборно-монолитные и монолитные. Применение трех технологий на одном сооружении позволило сделать сравнительный анализ эффективности каждой из них и в дальнейшем применять их исходя из совокупности определенных построечных условий.

В 2006 году в Азербайджане в городе Баку введены в действие две эстакады с монолитными преднапряженными пролетными строениями, причем одно из них коробчатого сечения с пониженной высотой. Оборудование, материалы и технология преднапряжения — из России. В этом году азербайджанские коллеги строят ещё четыре сооружения.

С применением российских технологий и оборудования начинается строительство монолитного путепровода в столице Украины городе Киеве. У нас в России сейчас проектируется несколько мостовых переходов с использованием данной технологии. Лидером в проектировании таких мостовых переходов является институт «Стройпроект» и «Омскмост». Из последних проектов «Стройпроекта » можно выделить вантовый мост через реку Неву, он имеет название Обуховский. Большой Обуховский мост является частью Кольцевой автодороги. Первая очередь моста была открыта 15 декабря 2004 года. Полная длина мостового перехода — 2824 м, длина самого вантового моста — 994 м, длина руслового пролета — 382 м. Подмостовой габарит (расстояние от уровня воды до пролета моста) — 30 м. Ширина моста — 8 полос движения, по 4 в каждом направлении.

Но мостовые сооружения не занимают господствующее место в объеме капитального строительства России. Приоритетные объемы за объектами ПГС: жилищные комплексы, торговые центры, автостоянки, производственные и складские помещения. Кроме того, гигантскими темпами развивается строительство домов частного сектора, где работы выполняют в основном рабочие низкой квалификации. При проектировании несущих конструкций у большинства проектных организаций преобладает традиционный, сложившийся десятилетиями, подход: шаг несущих колонн — 6 -9 м, толщина плиты — 300 мм, класс бетона — не выше В20.

По последним данным в промышленно-гражданском строительстве, в европейских странах более 70% преднапряженнных железобетонных конструкций зданий (класс бетона не ниже В35), в США более 80%. Строят просторно, надежно. Если это торговый центр или офисные помещения-то почему бы не увеличить шаг колонн до 20 м и более, многоярусная парковка — пролеты не менее 17,5 м. В России тоже необходимо подходить к новому строительству с этих позиций.

Общую мировую тенденцию повышения эффективности сборных железобетонных конструкций можно показать на примере плит перекрытий. В России на долю этих изделий приходится более трети общего производства сборных элементов. За рубежом значительное распространение имеет безопалубочное Общую мировую тенденцию повышения эффективности сборных железобетонных конструкций можно показать на примере плит перекрытий. В России на долю этих изделий приходится более трети общего производства сборных элементов. За рубежом значительное распространение имеет безопалубочное формование плитных конструкций на длинных стендах. Там обычной практикой является производство плит пролетом до 17 м, высотой сечения 40 см под нагрузку до 500 кгс/м². В Финляндии железобетонные многопустотные плиты под такую же нагрузку выпускаются высотой сечения даже 50 см, с пролетом до 21 м, то есть применение предварительного напряжения позволяет выпускать сборные элементы качественно иного уровня. Натяжение канатной арматуры на таких стендах, как правило, групповое при мощности домкратов 300–600 т. Сегодня разработаны различные системы безопалубочного формования на длинных стендах «Спайрол», «Спэнкрит», «Спандек», «Макс Рот», «Партек» и других, отличающиеся высокой производительностью, применяемой арматурой, технологическими требованиями к бетону, формой поперечного сечения панелей и другими параметрами. На стендах длиной до 250 м плиту изготавливают со скоростью до 4 м/мин, по высоте в пакете можно бетонировать 6 плит. Ширина плит достигает 2,4 м, при максимальном пролете 21 м. Только плиты «Спэнкрит» применяют в США более 15 млн. м² ежегодно.

В свое время длинные стенды для безопалубочного формования по технологии «Макс Рот» появились и в России. Однако эта технология не получила дальнейшего распространения. В широко используемых у нас конструктивных системах зданий соединение элементов осуществляется через закладные детали. В плитах, изготавливаемых на длинных стендах, как правило методом экструзии, возможности размещения закладных деталей ограничены. Однако для сборно-монолитных зданий плиты без закладных деталей могут найти самое широкое распространение, что и имеет место за рубежом, особенно в скандинавских странах и в США.

Есть три основных типа арматурно-намоточных агрегатов:

  • стационарный арматурно-намоточный автомат, предназначенный для работы в составе агрегатно-поточной линии;
  • арматурно-намоточный агрегат с вращающейся платформой для навивки арматуры на объемные, криволинейные или круглые элементы емкостей, тоннелей, водоводов и др. сооружений;
  • арматурно-намоточный комплекс в составе стенда длиной до 72 м, самоходной арматурно-намоточной машины, машин для обрезки арматуры, для укрывания изделий при ТВО и для чистки стенда после снятия с него изделия. Этот комплекс позволяет изготавливать практически любые необъемные изделия с двухосным напряженным или ненапряженным армированием, в том числе формы с напряженным армированием всех элементов решетки и обоих поясов.

Имея на производстве такие агрегаты, можно изготавливать обширную номенклатуру современных конструкций и изделий различного назначения, в том числе элементы городского благоустройства.

Как уже говорилось ранее, важное значение имеет расширение области применения предварительного напряжения. Например, его можно широко и эффективно использовать в гражданском и жилищном строительстве. Несущий каркас такого здания представляет собой стержневую систему, выполняемую в монолите или из отдельных элементов, с натяжением арматуры непосредственно в процессе строительства. Рассчитанный с использованием новейших методов, учитывающих геометрическую и физическую нелинейность, такой каркас на 20–40% легче, чем традиционные. Перекрытия и внутренние стены здания сооружаются путем заполнения соответствующих частей каркаса монолитным пенобетоном с необходимыми физико-механическими и эксплуатационными свойствами. В перекрытиях используется пенобетон с объемной массой 1000–1200 кг/м³. Для внутренних стен применяется пенобетон с объемной массой 450–550 кг/м³. Пенобетон с объемной массой до 200 кг/м³ используется в качестве монолитного утеплителя наружных стен. При этом внутренний и наружный слои таких стен могут быть из любых материалов, соответствующих архитектурным, эксплуатационным и другим требованиям.

При сооружении зданий по предлагаемой технологии используются новые приемы возведения преднапряженного каркаса, а все работы по приготовлению и укладке монолитного поробетона выполняются одним агрегатом, что позволяет снизить суммарные трудозатраты на строительство более, чем в два раза. Собственный вес здания снижается в 2–2,5 раза, и почти вдвое снижается его себестоимость. Таким образом, вместо одного обычного здания получаются два в безригельном исполнении, с увеличенными пролетами и с широкими возможностями для планировки. Кроме прочего, такие здания обладают высокой сейсмостойкостью, надежностью и долговечностью, а после исчерпания срока службы могут быть легко разобраны, чего не скажешь о зданиях со сварными соединениями в каркасе.

На базе этой технологии может быть сделан существенный шаг вперед в области высотного строительства, где основная проблема связана с тем, что верхние этажи чрезвычайно нагружают нижние. В предлагаемом варианте этажность здания может быть увеличена вдвое без повышения нагрузки на нижний этаж и основание.

Существующий опыт показывает высокую эффективность применения предварительного напряжения в монолитных плитных фундаментах большой протяженности, в монолитных безбалочных перекрытиях, в опорных устройствах и постаментах под тяжелое оборудование, в несущих монолитных конструкциях подземных сооружений, в том числе многоэтажных. Широко используется данная технология и в конструкциях полов. Имеются интересные примеры предварительного напряжения при реставрации памятников старины.

Исключительно плодотворной является идея двух- и трехосного напряжения конструкций. Обширные исследования в этой области были проведены профессором В. В. Михайловым и его учениками. В. В. Михайлов разработал даже проект башни высотой 2 км, смонтированной из трехосно предварительно напряженных элементов заводского изготовления. Расчетные сопротивления сжатию в стойках башни составляли 150 МПа. Между тем, эти конструкции, имеющие спиральную преднапряженную арматуру, запроектированы из бетона прочностью всего 60 МПа. При реальных их испытаниях напряжения в элементе достигали 300 МПа с сохранением линейной связи между напряжениями и деформациями до напряжений в 150 МПа.

На практике эта идея была реализована в объемно-напряженных архитравах гидравлических прессов. В них бетон работал упруго при напряжениях, втрое превышающих его кубиковую прочность. Проще говоря, предварительное напряжение в трех направлениях позволяет создавать качественно иной железобетон. Причем повышение несущей способности материала достигается конструктивными, а не технологическими приемами.

Предварительное напряжение бетона в конструкции демонстрирует новые возможности и определяет перспективу развития железобетона в качестве материала для возведения современных зданий и сооружений.

Идея применения предварительного напряжения в железобетоне в свое время оказалась настолько плодотворной, что в 1953 году была основана Международная федерация по предварительно напряженному железобетону — ФИП. Первым её президентом стал Эжен Фрейссине. Почти за полвека своего существования федерация получила значительное развитие. В последнем XIII конгрессе ФИП в Амстердаме приняли участие более полутора тысяч человек. На этом конгрессе ФИП объединилась с Европейским комитетом по бетону — ЕКБ и теперь называется ЕКБ-ФИП или ФИБ. Членами ФИБ являются национальные ассоциации по железобетону многих стран, в том числе и России.

Поступательному развитию производства преднапряженного железобетона способствует дальнейшее улучшение прочностных и технологических свойств применяемых материалов. Конец XX века ознаменовался разработкой особо прочных бетонов и неметаллической арматуры на основе углепластиков, открывающих новые возможности совершенствования конструктивно-технологических решений зданий и сооружений и методов предварительного напряжения. Этому также должно способствовать расширение исследований новых материалов высоких технологий, разработка конструктивных и проектных решений принципиально нового уровня.

В XXI столетии по всей стране должно развернуться массовое строительство автомобильных дорог, что потребует возведения большого количества мостов малых, средних и больших пролетов. Международный опыт говорит, что автодорожные мосты целесообразно строить из преднапряженного железобетона.

В производстве конструкций для зданий различного назначения целесообразно существенно увеличить долю механического натяжения арматуры, расширить выпуск непрерывно армированных и самонапряженных конструкций, увеличить применение зданий с натяжением арматуры в построечных условиях.

Имеет смысл большее внимание уделить разработке различных предсамонапряженных железобетонных конструкций, в которых комплексно используются механическое натяжение высокопрочной арматуры и преимущества напрягающего бетона.

Для крупных инженерных сооружений следует применять предварительно напряженные железобетонные конструкции с натяжением арматуры на бетон, а для напрягаемой арматуры использовать канаты и высокопрочную стержневую арматуру больших диаметров, производство которых должно быть освоено металлургической промышленностью.

Широкое использование преднапряженного железобетона открывает значительные возможности для снижения расхода стали в строительстве. Это может быть достигнуто, главным образом, за счет уменьшения металлоемкости ряда железобетонных несущих и ограждающих конструкций, а также путем замены металлических конструкций железобетонными.

Нет сомнения, что развитие производства предварительно напряженного железобетона необходимо для дальнейшего совершенствования отечественного капитального строительства. В прошлом году в экономике России произошел некоторый позитивный сдвиг. Надо полагать, что и предварительно напряженный железобетон в России также откроет новую страницу в своей истории.

Но у нас есть определенные проблемы с качеством канатов. На настоящий момент российские производители предлагают канаты не отвечающие современным требованиям по следующим позициям:

  • канаты при размотке имеют остаточную волнистость, что затрудняет формирование пучков, укладку в арматурный каркас и приводит к дополнительным потерям на трение при натяжении;
  • бухты канатов не сформированы по слоям, что приводит к невозможности заправки канатов в каналообразователи машинным способом;
  • отсутствует антикоррозионная упаковка на период транспортировки бухт. Как правило, на строительство бухты приходят, в лучшем случае, с налетом коррозии;
  • большой разброс характеристик упругости (модуль упругости и отрносительное удлинение) канатов как в пределах партии бухт, так и по длине отдельных бухт. Это приводит к большим разбросам в показаниях упругой вытяжки при натяжении и в постоянных комиссионных согласованиях результатов натяжения;
  • низкое временное сопротивление (1670 Н/мм²) позволяет натягивать каждый канат диаметром 15,2 мм только на 15 т. Зарубежные аналоги, с временным сопротивлением 1869 Н/мм² преднапрягаются на 20 т, что позволяет уменьшить общее количество канатов в конструкции;
  • большие потери от релаксации приводят к необходимости перезакладывать количество канатов;
  • отечественные заводы не покрывают канаты антикоррозионной смазкой «Дромос», которая снижает коррозию канатов на период использования и уменьшает потери на трение при натяжении;
  • отечественные заводы не выпускают канаты в двойной защите типа «Моностренд», потребность в которых, особенно в промышленно-гражданском строительстве, очень высока.

Перечисленные недостатки приводят к необходимости использования канатов зарубежного производства по высоким ценам, что очень часто приводит вообще к отказу от преднапряжения.

По нашим данным, в России за год в среднем в строительстве потребляется до 20 тыс. т канатов. В США — 350–400 тыс. т. Цифры говорят сами за себя.

Сегодня мы понимаем, что внедрение любых новых, или отличных от традиционно применяемых, строительных технологий всегда встречает определенное сопротивление со стороны проектировщиков и строителей.

Потребности России в новом капитальном строительстве огромны, и, по нашему мнению, строить надо в соответствии с современными требованиями, т. е. с применением современных технологий, оборудования и материалов.

Мы надеемся, что и строительный комплекс России в конечном итоге выйдет на необходимый современный уровень применения конструкций с преднапряженными несущими элементами. Нет сомнения, что развитие производства предварительно напряженного железобетона необходимо для дальнейшего совершенствования отечественного капитального строительства.

2009 год.

Предварительно напряжённый железобетон. История развития конструкции, изготовление, области применения

eilukha

размещено: 03 Апреля 2016
Предварительно напряжённый железобетон. История развития конструкции, изготовление, области примененияВ настоящей книге даётся общий краткий обзор развития способов производства предварительно напряжённого железобетона и .применяемого для этого оборудования. Способы изготовления предварительно напряжённых железобетонных конструкций и деталей зависят от последовательности осуществления совместной работы бетона с арматурой после предварительного её натяжения.
Особый раздел книги посвящён некоторым способам предварительного натяжения, не получившим пока широкого распространения, а именно: предварительному напряжению, создаваемому в конструкции за счёт нагрузки от собственного веса, натяжению арматуры в результате укорочения её после нагрева и предварительному напряжению железобетонных изделий путём применения расширяющегося цемента.
Наряду с характеристикой стальной арматуры, применяемой для предварительно напряжённых конструкций, в книге описываются различные типы арматурных пучков, а также стеклянные волокна, обладающие высокой прочностью на растяжение. Очевидно, их применение получит распространение в недалёком будущем. Кроме того, приводятся примеры сооружений из предварительно напряжённого железобетона.
В книге даётся перечень немецких патентов в области предварительно напряжённого железобетона, заявленных после 1930 года.
Книга рассчитана на лиц, работающих в области производства предварительно напряжённого железобетона как сборного, заводского изготовления, так и монолитного, а также на конструкторов, рационализаторов и изобретателей. Автор стремился предоставить специалистам сводный, обобщённый материал о состоянии техники в данном вопросе. Более подробные сведения можно получить из литературы, перечень которой приведён в конце книги.
В целях освещения развития техники предварительно напряжённого железобетона были использованы издания немецкого патентного ведомства в Мюнхене. Эти материалы в значительной мере пополнены и обогащены данными, представленными в распоряжение автора инженерами и строительными организациями, занимающимися проектированием и возведением сооружений из предварительно напряжённого железобетона. Автор выражает глубокую благодарность всем, кто помог ему в работе над книгой.

Оглавление

Предисловие 4
1. Основные определения предварительно напряжённого железобетона 6
2. Краткий исторический очерк развития предварительно напряжённого железобетона 9
3. Предварительное напряжение с натяжением арматуры до затвердения бетона 18
3.1. Предварительно напряжённые строительные детали 18
3.1.1 Плиты Веттштейна 18
3.1.2. Предварительно напряжённые железобетонные детали и мачты Глезера 20
3.1.3. Предварительно напряжённые балки системы Фрейссине 21
3.1.4. Однослойные и многослойные пустотелые плиты системы Шефера 29
3.1.5. Комбинированные плиты фирмы Рем и из пемзобетона и тяжёлого бетона с предварительно напряжённой арматурой 32
3.1.6. Предварительно напряжённый железобетон без анкеров по Xойеру 33
3.2. Способы заводского производства предварительно напряжённых сборных железобетонных деталей и применяемые устройства 37
3.2.1. Напряжение стальных проволок путём растяжения их на определённую длину 37
3.2.2. Натяжение стальных проволок при помощи натяжных салазок и упоров 38
3.2.3. Натяжение стальных проволок путём скручивания или свивания 40
3.2.4. Способ натяжения с непрерывным армированием 42
3.3. Предварительно напряжённый железобетон в сочетании с керамическими блоками 43
4. Предварительное напряжение арматуры без сцепления с бетоном 47
4.1. Расположение напрягаемой арматуры вне сечения бетона 47
4.2. Напряжённые элементы, расположенные вне сечения бетона 53
4.2.1. Треугольные фермы 53
4.2.2. Железобетонные арки со стальной или железобетонной затяжкой 53
4.2.3. Несущая конструкция заданного очертания в виде балок на двух и более опорах 54
4.2.4. Защемлённая балка 57
4.2.5. Защемлённая плоская арка 58
4.2.6. Предварительно напряжённая трёхшарнирных плоская арка 60
4.2.7. Конструкция неразрезной балки, предложенной в Англии 61
4.2.8. Предварительно напряжённые, балки Бетеа 61
5. Предварительное напряжение с натяжением арматуры на затвердевший бетон 66
5.1. Немецкие способы натяжения 66
5.1.1. Анкеровка при помощи натяжных муфт и пластин, предварительно напряжённый железобетон «дивидаг» 66
5.1.2. Анкеровка клиньями и зажимами 72
5.1.2.1. Способ натяжения фирмы Поленски и Целльнер 72
5.1.2.2. Способ натяжения фирмы Филипп Гольцман 75
5.1.2.3. Крепление проволочных пучков стальной арматуры, выпускаемых металлургическим заводом Рейнгаузен 78
5.1.2.4. Способ натяжения фирмы Гельд и Франке 82
5.1.2.5. Способ натяжения фирмы Хохтиф 84
5.1.2.6. 40-тонная арматура фирмы Грюй и Бильфингер 89
5.1.3. Петлевая анкеровка 89
5.1.3.1. Способ натяжения Баур — Леонгардта 89
5.1.3.2. Способ натяжения Кани и Хорват. Предварительно напряжённая деталь из двух сопряжённых или смежных, взаимно подвижных составных элементов 98
5.1.4. Анкеровка арматуры за счёт использования сил сцепления и трения 102
5.1.4.1. Способ натяжения фирмы Бетон и Моньебау 102
5.1.4.2. Способ натяжения фирмы Грюни Бильфингер 106
5.2. Предварительно напряжённый железобетон системы Фрейссине, фирмы Вайс-Фрейтаг и Гийона 107
5.3. Бельгийские способы натяжения арматуры 113
5.3.1. Предварительно напряжённый железобетон по Маньель Блатон 113
5.3.2. Способ натяжения Франки-Смет 116
5. 4. Швейцарский способ напряжения В. В. R. V. 118
5.5. Предварительно напряжённый железобетон в Англии 121
5.5.1 Способ натяжения Ли-МакКолл 121
5.5.2. Анкеровка стальных проволок с помощью клиньев 124
5.6. Предварительно напряжённый железобетон в Швеции 125
5.7. Развитие предварительно напряжённого железобетона с натяжением арматуры на бетон в Италии 127
5.8. Предварительно напряжённый железобетон с натяжением арматуры на бетон в Советском Союзе 130
5.9. Предварительно напряжённый железобетон в Америке 132
6. Влияние сил трения при криволинейной арматуре 139
7. Особые случаи предварительного напряжения арматуры или бетона 141
7.1. Предварительное напряжение конструкций за счёт использования собственного веса 141
7.2. Натяжение арматуры путём её нагрева 146
7.3. Предварительное напряжение бетона за счёт расширяющегося цемента 147
8. Напряжённая арматура 155
8.1. Стали для напряжённого армирования 155
8.2. Армирование с применением предварительно напряжённых элементов 162
8.2.1. Гибкая предварительно напряжённая арматура по Шореру (США) 162
8.2.2. Предварительно напряжённый арматурный элемент конструкции Ленка (Германия) 164
8.2.3. Предварительно напряжённый арматурный стержень конструкции Беккера (Голландия) 167
8.2.4. Гибкая предварительно напряжённая арматура, конструкции Шало и Бет ей (Франция) 169
8.3. Арматура из стекла и нейлона 172
9. Области применения предварительно напряжённого железобетона 177
9.1. Многоэтажное строительство 177
9.2. Мостостроение 194
9.2.1. Мосты из сборных предварительно напряжённых железобетонных элементов 195
9.2.2. Мосты из монолитного предварительно напряжённого железобетона 201
9.2.3. Навесная сборка (без подмостей) мостов из предварительно напряжённого железобетона 217
9.2.4. Висячие мосты 230
9.3. Дорожное строительство 231
9.4. Гидротехническое строительство 241
9.5. Предварительно напряжённые железобетонные трубы 252
9.6. Железнодорожные шпалы 262
9.7. Сваи 272
Дополнение 276
5.1.2.6. 40-тоннын пучок напряжённой арматуры фирмы Грюн и Бильфингер 276
5.1.2.7. Способ натяжения фирмы Загер и Вёрнер 278
Приложение. Перечень немецких патентов в области предварительно напряженного железобетона, заявленных после 1930 г. 281
Литература 296
Оглавление 304

СНиП 52-01-2003 Актуализированная редакция СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения / ЖБК / 52 01 2003 63 13330 2012
Искать все виды документовДокументы неопределённого видаISOАвиационные правилаАльбомАпелляционное определениеАТКАТК-РЭАТПЭАТРВИВМРВМУВНВНиРВНКРВНМДВНПВНПБВНТМ/МЧМ СССРВНТПВНТП/МПСВНЭВОМВПНРМВППБВРДВРДСВременное положениеВременное руководствоВременные методические рекомендацииВременные нормативыВременные рекомендацииВременные указанияВременный порядокВрТЕРВрТЕРрВрТЭСНВрТЭСНрВСНВСН АСВСН ВКВСН-АПКВСПВСТПВТУВТУ МММПВТУ НКММПВУП СНЭВУППВУТПВыпускГКИНПГКИНП (ОНТА)ГНГОСТГОСТ CEN/TRГОСТ CISPRГОСТ ENГОСТ EN ISOГОСТ EN/TSГОСТ IECГОСТ IEC/PASГОСТ IEC/TRГОСТ IEC/TSГОСТ ISOГОСТ ISO GuideГОСТ ISO/DISГОСТ ISO/HL7ГОСТ ISO/IECГОСТ ISO/IEC GuideГОСТ ISO/TRГОСТ ISO/TSГОСТ OIML RГОСТ ЕНГОСТ ИСОГОСТ ИСО/МЭКГОСТ ИСО/ТОГОСТ ИСО/ТСГОСТ МЭКГОСТ РГОСТ Р ЕНГОСТ Р ЕН ИСОГОСТ Р ИСОГОСТ Р ИСО/HL7ГОСТ Р ИСО/АСТМГОСТ Р ИСО/МЭКГОСТ Р ИСО/МЭК МФСГОСТ Р ИСО/МЭК ТОГОСТ Р ИСО/ТОГОСТ Р ИСО/ТСГОСТ Р ИСО/ТУГОСТ Р МЭКГОСТ Р МЭК/ТОГОСТ Р МЭК/ТСГОСТ ЭД1ГСНГСНрГСССДГЭСНГЭСНмГЭСНмрГЭСНмтГЭСНпГЭСНПиТЕРГЭСНПиТЕРрГЭСНрГЭСНсДИДиОРДирективное письмоДоговорДополнение к ВСНДополнение к РНиПДСЕКЕНВиРЕНВиР-ПЕНиРЕСДЗемЕТКСЖНМЗаключениеЗаконЗаконопроектЗональный типовой проектИИБТВИДИКИМИНИнструктивное письмоИнструкцияИнструкция НСАМИнформационно-методическое письмоИнформационно-технический сборникИнформационное письмоИнформацияИОТИРИСОИСО/TRИТНИТОсИТПИТСИЭСНИЭСНиЕР Республика КарелияККарта трудового процессаКарта-нарядКаталогКаталог-справочникККТКОКодексКОТКПОКСИКТКТПММ-МВИМВИМВНМВРМГСНМДМДКМДСМеждународные стандартыМетодикаМетодика НСАММетодические рекомендацииМетодические рекомендации к СПМетодические указанияМетодический документМетодическое пособиеМетодическое руководствоМИМИ БГЕИМИ УЯВИМИГКМММНМОДНМонтажные чертежиМос МУМосМРМосСанПинМППБМРМРДСМРОМРРМРТУМСанПиНМСНМСПМТМУМУ ОТ РММУКМЭКННАС ГАНБ ЖТНВННГЭАНДНДПНиТУНКНормыНормы времениНПНПБНПРМНРНРБНСПНТПНТП АПКНТП ЭППНТПДНТПСНТСНЦКРНЦСОДМОДНОЕРЖОЕРЖкрОЕРЖмОЕРЖмрОЕРЖпОЕРЖрОКОМТРМОНОНДОНКОНТПОПВОПКП АЭСОПНРМСОРДОСГиСППиНОСНОСН-АПКОСПОССПЖОССЦЖОСТОСТ 1ОСТ 2ОСТ 34ОСТ 4ОСТ 5ОСТ ВКСОСТ КЗ СНКОСТ НКЗагОСТ НКЛесОСТ НКМОСТ НКММПОСТ НКППОСТ НКПП и НКВТОСТ НКСМОСТ НКТПОСТ5ОСТНОСЭМЖОТРОТТПП ССФЖТПБПБПРВПБЭ НППБЯПВ НППВКМПВСРПГВУПереченьПиН АЭПисьмоПМГПНАЭПНД ФПНД Ф СБПНД Ф ТПНСТПОПоложениеПорядокПособиеПособие в развитие СНиППособие к ВНТППособие к ВСНПособие к МГСНПособие к МРПособие к РДПособие к РТМПособие к СНПособие к СНиППособие к СППособие к СТОПособие по применению СППостановлениеПОТ РПОЭСНрППБППБ-АСППБ-СППБВППБОППРПРПР РСКПР СМНПравилаПрактическое пособие к СППРБ АСПрейскурантПриказПротоколПСРр Калининградской областиПТБПТЭ
СНиП 52-01-2003 Актуализированная редакция СП 63.13330.2018 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения / ЖБК / 52 01 2003 63 13330 2018
Искать все виды документовДокументы неопределённого видаISOАвиационные правилаАльбомАпелляционное определениеАТКАТК-РЭАТПЭАТРВИВМРВМУВНВНиРВНКРВНМДВНПВНПБВНТМ/МЧМ СССРВНТПВНТП/МПСВНЭВОМВПНРМВППБВРДВРДСВременное положениеВременное руководствоВременные методические рекомендацииВременные нормативыВременные рекомендацииВременные указанияВременный порядокВрТЕРВрТЕРрВрТЭСНВрТЭСНрВСНВСН АСВСН ВКВСН-АПКВСПВСТПВТУВТУ МММПВТУ НКММПВУП СНЭВУППВУТПВыпускГКИНПГКИНП (ОНТА)ГНГОСТГОСТ CEN/TRГОСТ CISPRГОСТ ENГОСТ EN ISOГОСТ EN/TSГОСТ IECГОСТ IEC/PASГОСТ IEC/TRГОСТ IEC/TSГОСТ ISOГОСТ ISO GuideГОСТ ISO/DISГОСТ ISO/HL7ГОСТ ISO/IECГОСТ ISO/IEC GuideГОСТ ISO/TRГОСТ ISO/TSГОСТ OIML RГОСТ ЕНГОСТ ИСОГОСТ ИСО/МЭКГОСТ ИСО/ТОГОСТ ИСО/ТСГОСТ МЭКГОСТ РГОСТ Р ЕНГОСТ Р ЕН ИСОГОСТ Р ИСОГОСТ Р ИСО/HL7ГОСТ Р ИСО/АСТМГОСТ Р ИСО/МЭКГОСТ Р ИСО/МЭК МФСГОСТ Р ИСО/МЭК ТОГОСТ Р ИСО/ТОГОСТ Р ИСО/ТСГОСТ Р ИСО/ТУГОСТ Р МЭКГОСТ Р МЭК/ТОГОСТ Р МЭК/ТСГОСТ ЭД1ГСНГСНрГСССДГЭСНГЭСНмГЭСНмрГЭСНмтГЭСНпГЭСНПиТЕРГЭСНПиТЕРрГЭСНрГЭСНсДИДиОРДирективное письмоДоговорДополнение к ВСНДополнение к РНиПДСЕКЕНВиРЕНВиР-ПЕНиРЕСДЗемЕТКСЖНМЗаключениеЗаконЗаконопроектЗональный типовой проектИИБТВИДИКИМИНИнструктивное письмоИнструкцияИнструкция НСАМИнформационно-методическое письмоИнформационно-технический сборникИнформационное письмоИнформацияИОТИРИСОИСО/TRИТНИТОсИТПИТСИЭСНИЭСНиЕР Республика КарелияККарта трудового процессаКарта-нарядКаталогКаталог-справочникККТКОКодексКОТКПОКСИКТКТПММ-МВИМВИМВНМВРМГСНМДМДКМДСМеждународные стандартыМетодикаМетодика НСАММетодические рекомендацииМетодические рекомендации к СПМетодические указанияМетодический документМетодическое пособиеМетодическое руководствоМИМИ БГЕИМИ УЯВИМИГКМММНМОДНМонтажные чертежиМос МУМосМРМосСанПинМППБМРМРДСМРОМРРМРТУМСанПиНМСНМСПМТМУМУ ОТ РММУКМЭКННАС ГАНБ ЖТНВННГЭАНДНДПНиТУНКНормыНормы времениНПНПБНПРМНРНРБНСПНТПНТП АПКНТП ЭППНТПДНТПСНТСНЦКРНЦСОДМОДНОЕРЖОЕРЖкрОЕРЖмОЕРЖмрОЕРЖпОЕРЖрОКОМТРМОНОНДОНКОНТПОПВОПКП АЭСОПНРМСОРДОСГиСППиНОСНОСН-АПКОСПОССПЖОССЦЖОСТОСТ 1ОСТ 2ОСТ 34ОСТ 4ОСТ 5ОСТ ВКСОСТ КЗ СНКОСТ НКЗагОСТ НКЛесОСТ НКМОСТ НКММПОСТ НКППОСТ НКПП и НКВТОСТ НКСМОСТ НКТПОСТ5ОСТНОСЭМЖОТРОТТПП ССФЖТПБПБПРВПБЭ НППБЯПВ НППВКМПВСРПГВУПереченьПиН АЭПисьмоПМГПНАЭПНД ФПНД Ф СБПНД Ф ТПНСТПОПоложениеПорядокПособиеПособие в развитие СНиППособие к ВНТППособие к ВСНПособие к МГСНПособие к МРПособие к РДПособие к РТМПособие к СНПособие к СНиППособие к СППособие к СТОПособие по применению СППостановлениеПОТ РПОЭСНрППБППБ-АСППБ-СППБВППБОППРПРПР РСКПР СМНПравилаПрактическое пособие к СППРБ АСПрейскурантПриказПротоколПСРр Калининградской областиПТБПТЭ
предварительно напряженного бетона — скачать бесплатно PDF

Предварительная информация …

Конструкция из предварительно напряженного бетона CE201 для подготовительного экзамена PE

TY LIN, профессор гражданского строительства, почетный профессор Калифорнийского университета, Беркли NED H. BURNS, профессор гражданского строительства, Техасский университет в Остине ДЖОН УИЛИ И СЫНЫ Третье издание SI Версия Tan See Chee Email: [электронная почта защищена]

1

Бетон, в который были введены внутренние напряжения такой величины и распределения, что напряжения, возникающие в результате данных внешних нагрузок, противодействуют в желаемой степени.В железобетонных элементах предварительное напряжение обычно вводится путем натяжения стальной арматуры.

2 МАТЕРИАЛ СОПРОТИВЛЕНИЕ КОМПРЕССИЯ

МАТЕРИАЛ СОПРОТИВЛЕНИЕ РАСТЯЖЕНИЕ

МАТЕРИАЛЫ Resisting НАТЯЖЕННОСТИ & СЖАТИЕ

КАМЕННЫЙ КИРПИЧ

Bamboos КАНАТЫ

ТИМБЕР БЕТОННЫХ

железных прутьев стальной проволоки

конструкционной стали

ПАССИВНАЯ КОМБИНАЦИЯ ВЫСОКОЙ СИЛЬНЫЙ БЕТОН (HPC)

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЙ БЕТОН

ВЫСОКОПРОЧНАЯ СТАЛЬ (УГЛЕРОДНОЕ ВОЛОКНА) АКТИВНАЯ КОМБИНАЦИЯ

ПРЕСС-БЕТОН

Рис.1-1. Разработка строительных материалов

3

Первая концепция — предварительное напряжение для превращения бетона в упругий материал @ Стадия эксплуатационной пригодности Эта концепция рассматривает бетон как упругий материал и, вероятно, все еще является наиболее распространенной точкой зрения, т. Е. Точкой зрения инженеров. Инженеры. Ему приписывают ген Eugene E Freyssinet Fre ssinet, который визуализировал предварительно напряженный бетон как по существу бетон, который преобразуется из хрупкого материала в эластичный благодаря предварительному сжатию.Бетон со слабым растяжением и сильным сжатием сжимается (как правило, сталью под высоким напряжением), так что хрупкий бетон сможет выдерживать растягивающие нагрузки. Из этой концепции родился критерий отсутствия растягивающих напряжений. Обычно считается, что если в бетоне нет растягивающих напряжений, не может быть трещин, и бетон больше не является хрупким материалом, а становится эластичным материалом.

Общие принципы или концепции из предварительно напряженного бетона

4

Распределение напряжений определяется по формуле:

F Фей М нагрузка y FM p MG f = ± ± ⇒ ± t ± t AIIA Zb Zb tb

Модуль поперечного сечения используется потому, что нас больше интересуют напряжения экстремальных волокон или Интерфейс:

Рис.1-14. Распределение напряжений по эксцентричному сечению из предварительно напряженного железобетона

5

Это справедливо только для статически определенных элементов, на которые внутренние предварительные напряжения не влияют на внешние реакции. предварительное напряжение Не так для статически неопределенных систем.

(b) Свободное тело (кривошипный момент)

Рис. 1‐17. Эффект предстресса не связан с вариациями Fi P ff i l d i i от секции для статически определенного элемента.6

Вторая концепция — предварительное прессование для сочетания высокопрочной стали с бетоном. Эта концепция заключается в том, чтобы рассматривать предварительно напряженный бетон как комбинацию стали и бетона, подобную железобетону, при котором сталь воспринимает растяжение и бетон, принимая сжатие, чтобы два материала не образовывали стойкость против пары внешний момент. В предварительно напряженном бетоне используется высокопрочная сталь, которая должна быть значительно удлинена, прежде чем ее прочность будет полностью использована.Если высокопрочная сталь просто закапывается в бетон, как в обычном бетонном армировании, окружающий бетон должен будет очень серьезно растрескиваться, прежде чем будет достигнута полная прочность стали. Следовательно, необходимо предварительно растянуть сталь относительно бетона. бетон

Общие принципы или концепции предварительно напряженного бетона

7

Часть предварительно напряженного пучка

Часть усиленного стержня

Упрощенная, но действительная концепция для инженеров, знакомых с железобетоном, где сталь создает растягивающее усилие, а бетон создает усилие сжатия, образуя пару с рычагом между ними.8

Предварительно напряженный бетон — это расширение и модификация применений железобетона для включения сталей повышенной прочности. Предварительно напряженный бетон не может творить чудеса, превышающие предел прочности его материалов. Хотя в правильном и экономичном проектировании конструкций из предварительно напряженного железобетона можно проявить большую изобретательность, в конечном итоге возникает необходимость в переносе внешнего момента на внутреннюю пару, снабженную сталью при растяжении и бетоном при сжатии, будь то предварительное напряжение или железобетон.Эта концепция была хорошо использована для определения предела прочности предварительно напряженных бетонных балок и также применима к их упругому поведению.

Просто усилено — трещины и чрезмерные прогибы

Предварительно напряжено — нет трещин и только небольшие прогибы

Рис. 1‐20. Бетонная балка с использованием высокопрочной стали

9

Третья концепция — 10 для достижения балансировки нагрузки Эта концепция предназначена для визуализации предварительного напряжения в первую очередь как попытка сбалансировать нагрузки на элемент.Эта концепция была в основном разработана профессором Т. Ю. ЛИН. В общей конструкции предварительно напряженной бетонной конструкции эффект предварительного напряжения рассматривается как уравновешивание гравитационных нагрузок, так что элементы при изгибе, такие как плиты, балки и балки, не будут подвергаться изгибным напряжениям при заданных условиях нагрузки. Это позволяет преобразовывать изгибающий элемент в элемент под прямым напряжением и, таким образом, значительно упрощает как проектирование, так и анализ сложных структур, в противном случае.

Общие принципы или концепции предварительно напряженного бетона

10

Применение этой концепции требует принятия бетона в качестве свободного тела и замены сухожилий силами, действующими на бетон вдоль пролета. T k для Взять, например, l простой пучок b, предварительно напряженный t d с параболическим сухожилием t d, если: если F = сила предварительного напряжения; L = длина пролета; h = прогиб параболы. Восходящая равномерная нагрузка wb определяется следующим образом: 2 w L 8Fh wb = 2 и Fh = b 8 L

Таким образом, для Th fa заданный id вниз d равномерный, если ldw, нагрузка th поперечная tld на нагрузку Эта балка би сбалансирована, является балкой, и балка подвергается только осевой силе F, которая создает однородные напряжения в бетоне, f = F / A.Изменение напряжений от этого уравновешенного условия может быть легко вычислено с помощью обычных формул дифракции в механике, где h i f = M / Z. M / Z Момент Th в этом случае является дисбалансированным моментом из-за (w — wb), несбалансированной нагрузки.

Рис. 1‐22. Предварительно напряженная балка с параболическим сухожилием

11

Следовательно, чистая нисходящая (несбалансированная) нагрузка на бетонную балку составляет (45 — 35,3) = 9,7 кН / м, а момент в середине пролета, обусловленный этой нагрузкой, составляет: M mid

wL2 9.7 × 7,3 2 = = = 64,6 кНм 8 8

Мы можем перебалансировать величину мертвой нагрузки, что приведет к зависанию момента в середине пролета и провисанию момента на опоре.

Рис. 1‐25. Пример 1‐4

12

Внешнее или внутреннее предварительное сжатие Линейное или круговое предварительное сжатие (резервуар) Предварительное натяжение и последующее натяжение концевых анкерных или несвязанных анкерных (несущихся) или несвязанных (сухих) сухожилий (предварительно залитых), литых -Place, составная конструкция P il или полное частичное предварительное сжатие F ll P i (в (i классы BS) l) внешнее предварительное напряжение с помощью протока HDPE Предварительная нагрузка на передозировку => Стойкий кабель

Классификация и типы

13

Предварительное натяжение и после Предварительное натяжение Предварительное напряжение

14

Система предварительного напряжения

15

Одним из соображений, касающихся предварительно напряженного бетона, является множество отключенных ступеней t от нагрузки l di to, которой часто подвергается элемент h b или конструкция tt.Для монолитной конструкции предварительно напряженный бетон должен быть спроектирован (проверен) как минимум в два этапа; начальная стадия при преднапряжении и финальная г при внешних нагрузках. g Для элементов из сборного железобетона необходимо изучить третью стадию или более стадий, например, обработки, метода строительства или составного действия со второй разливкой. В течение D i каждый час после этих этапов снова возникают разные периоды, когда элемент или конструкция могут находиться в разных условиях нагрузки.условия

Стадии нагружения

16

Стальные напряжения — не более следующих значений: 1 из-за усилия натяжения сухожилия 1. сила, 0,80f 0 80fpu или 0,94f 0 94fpy в зависимости от того, что меньше, но не больше максимального Значение, рекомендованное производителем преднапряженных сухожилий или креплений. 2 Предварительно напряженные сухожилия сразу после переноса преднапряжения или постнапряжения 2. Сухожилия после закрепления, 0,70fpu Конкретные напряжения — не более следующих значений: 1.Сразу после переноса преднапряжения (до потерь), экстремальное напряжение волокна Коэффициент сжатия o — 0,60f ’60 ci, натяжение e так -0 0,25√f’ 5√ ci (e (кроме cept на концах ds o просто Py Suppo поддерживает элементы TED, где разрешено 0.50√f’ci) 2. При рабочей нагрузке после учета всех потерь до напряжения, сжатие — 0.45√f’c, * Напряжения — 0.5√f’c при анализе на основе трещин и секций билинейные соотношения отклонения момента показывают, что отклонения мгновенного и длительного времени удовлетворяют ограничениям Code, максимальное натяжение равно 1.00√f’c

ТАБЛИЦА 1‐2 Допустимые напряжения для изгиба ТАБЛИЦА 1 2 Допустимые напряжения для изгибных элементов (код ACI), прочность цилиндра

17

Тип распределения напряжений

Допустимые сжимающие напряжения

Треугольные или почти треугольные

0.5fci, но ≤ 0.4fcu

Равномерное или почти равномерное

0.4fci, но ≤ 0.3fcu

Условия переноса и строительства. Мертвые и временные нагрузки во время монтажа

Допустимые т.

,
предварительно напряженных железобетонных конструкций — Design.pdf

Бетон …

Предварительно напряженные бетонные конструкции

Доктор Амлан К Сенгупта и Проф. Девдас Менон

9.6 Круговая предварительная печать В этом разделе рассматриваются следующие темы. •

Введение

Общий анализ и проектирование

Трубы из предварительно напряженного бетона

Емкости для хранения жидкости

Кольцевые балки

Заключение

.6.1 Введение Когда предварительно напряженные элементы изогнуты в направлении предварительного напряжения, предварительное напряжение называется круговым предварительным напряжением. Например, кольцевое предварительное напряжение в трубах, резервуарах, бункерах, защитных сооружениях и аналогичных конструкциях представляет собой тип кругового предварительного напряжения. В этих конструкциях также может быть предварительное напряжение в продольном направлении (параллельно оси). Круговое предварительное напряжение также применяется в куполах и оболочках. Окружное предварительное напряжение противостоит кольцевому натяжению, создаваемому внутренним давлением.Предварительное напряжение выполняется проволокой или сухожилиями, расположенными по спирали, или поверх секторов по окружности элемента. Провода или сухожилия лежат снаружи бетонного сердечника. Следовательно, центр предварительно напряженной стали (CGS) находится за пределами бетонной секции сердечника. Создаваемое кольцевое сжатие считается равномерным по толщине тонкой оболочки. Следовательно, напорная линия (или C-линия) лежит в центре бетонной секции активной зоны (CGC). На следующем рисунке показаны внутренние силы в условиях эксплуатации.Анализ выполняется для среза единичной длины вдоль продольного направления (параллельно оси).

Индийский технологический институт Мадрас предварительное напряжение Рис. 9-6.1

R

b) Из-за внутреннего давления

Внутренние усилия в условиях эксплуатации

Чтобы уменьшить потери предварительного напряжения из-за трения, предварительное напряжение может быть выполнено над секторами окружности.Контрфорсы используются для крепления сухожилий. На следующем рисунке показаны опоры по окружности.

Опора

Рисунок 9-6.2

Использование опоры при кольцевом предварительном напряжении

9.6.2 Общий анализ и проектный анализ Основы анализа и проектирования для кольцевого предварительного напряжения представлены для общего понимания. Конкретные области применения, такие как трубы, резервуары для хранения жидкости и кольцевые балки, будут объяснены позже.

Анализ при переносе Сжимающее напряжение можно рассчитать по сжатию C.Из равновесия C = P0, где P0 — предварительное напряжение при переносе после кратковременных потерь. Напряжение сжатия (fc) определяется следующим образом:

fc = —

Индийский технологический институт, Мадрас

P0 A

(9-6.1)

Предварительно напряженные бетонные конструкции

Доктор Амлан К. Сенгупта и профессор Девдас Менон

Здесь,

A = площадь продольного среза среза. Допустимое предварительное напряжение определяется на основе fc в пределах допустимого напряжения при переносе (fcc, все).Анализ при рабочих нагрузках. Растягивающее напряжение, вызванное внутренним давлением (p), можно рассчитать по напряжению T. Из равновесия половины среза, T = pR, где R — радиус средней поверхности цилиндра. Результирующее напряжение (fc) из-за эффективного предварительного напряжения (Pe) и внутреннего давления дается следующим образом.

fc = —

Pe pR + A At

(9-6.2)

Здесь,

At = площадь преобразованного продольного сечения среза. Значение fc должно быть сжимающим и находиться в пределах допустимого напряжения при рабочих нагрузках (fcc, все).В предыдущем уравнении, поскольку Pe = pR и At больше, чем A, fc всегда отрицательно. Таким образом, бетон будет находиться под сжатием. Чтобы соответствовать стандартам безопасности, фактор безопасности может быть дополнительно введен.

Конструкция Внутреннее давление p и радиус R являются переменными. Предполагается, что предварительно напряженная сталь несет натяжение пялец из-за внутреннего давления, то есть

Pe =

Apfpe = pR. Этапы проектирования заключаются в следующем. 1) Рассчитайте площадь преднапряжения стали из уравнения Ap = pR / fpe.2) Рассчитайте предварительное напряжение при переносе из оценки допустимого начального напряжения fp0 и используя уравнение

P0 = Ap fp0.

(9-6.3)

3) Рассчитайте толщину бетонной оболочки из следующего уравнения.

A = P0 / fcc, все

Индийский технологический институт Мадрас

(9-6.4)

Предварительно напряженные бетонные конструкции

Доктор Амлан К. Сенгупта и профессор Девдас Менон

Здесь, fcc, все допустимо сжимающее напряжение при переносе.4) Рассчитайте результирующее напряжение fc в условиях эксплуатации по формуле. (9-6.2). Значение ФК должно быть в пределах ГЦК, все допустимые нагрузки при условиях эксплуатации.

9.6.3 Трубы из предварительно напряженного бетона Трубы из предварительно напряженного бетона подходят, когда внутреннее давление находится в пределах от 0,5 до 2,0 Н / мм2. Существует два типа предварительно напряженных бетонных труб: цилиндрические и нецилиндрические. Труба цилиндрического типа имеет стальной цилиндрический сердечник, поверх которого бетон отливается и подвергается предварительному напряжению. Трубы нецилиндрового типа изготавливаются только из предварительно напряженного бетона.IS: 784 — 2001 (Трубы из предварительно напряженного бетона (включая специальные) — Спецификация) содержит рекомендации по проектированию труб из предварительно напряженного бетона с внутренним диаметром от 200 мм до 2500 мм. Трубы рассчитаны на совместное воздействие внутреннего давления и внешних нагрузок. Минимальная марка бетона в ядре должна быть М40 для труб нецилиндрового типа. Во-первых, сердечник отливается либо центробежным методом, либо методом вертикального литья. В центробежном методе пресс-форма подвергается вращению до тех пор, пока бетон не уплотняется до однородной толщины по всей длине трубы.В методе вертикального литья бетон укладывается слоями до заданной высоты. После надлежащего отверждения бетона, сначала продольные провода предварительно напряжены (провода могут быть предварительно натянуты). Затем предварительное напряжение по окружности выполняется проволокой, намотанной на сердечник в форме спирали. Провод наматывается с использованием противовеса или матрицы. Наконец, слой бетона или цементного раствора наносится поверх проволоки для предотвращения коррозии. Для труб цилиндрического типа сначала изготавливается и испытывается стальной цилиндр.бетон отливается вокруг него.

Индийский технологический институт, Мадрас

Затем бетонные конструкции из предварительно напряженного бетона

Доктор Амлан К Сенгупта и проф. Девдас Менон

Рисунок 9-6.3 Сложенные предварительно напряженные трубы (Предоставлено Индийской компанией Hume Pipe Co. Ltd., Мумбаи ) Анализ и проектирование предварительно напряженных железобетонных труб учитывают напряжения, вызванные различными действиями. Горизонтальное расположение трубы считается иллюстрирующим их.

Анализ Напряжения в продольном направлении обусловлены следующими действиями.1. Продольное предварительное напряжение

(fl1)

2. Окружное предварительное напряжение

(fl2)

3. Собственный вес

(fl3)

4. Транспортировка и обработка

(fl4)

5. Вес жидкости

(fl5)

6. Вес почвы выше

(fl6)

Продольное предварительное напряжение Продольное предварительное напряжение создает равномерное сжатие.

fl 1 = Здесь,

Индийский технологический институт, Мадрас

Pe Ac1

(9-6.5)

Предварительно напряженные бетонные конструкции

Доктор Амлан К Сенгупта и профессор Девдас Менон

Pe = эффективное предварительное напряжение Ac1 = площадь бетона в ядре. Окружное предварительное напряжение Из-за эффекта Пуассона, окружное предварительное напряжение создает продольное растягивающее напряжение. fl 2 = 0,284 ×

Pe Ac

(9-6,6)

Вышеприведенное выражение оценивает эффект Пуассона.

Собственный вес Если труба не поддерживается непрерывно, то из-за момента, связанного с собственным весом (Msw), возникает переменное продольное напряжение.fl 3 = ±

Msw Zl

(9-6.7)

Здесь,

Zl = модуль сечения вокруг оси центроида.

Транспортировка и обработка Переменное продольное напряжение возникает из-за момента во время транспортировки и обработки (Mth). fl 4 = ±

Mth Zl

(9-6.8)

Вес жидкости Подобно собственному весу, момент из-за веса жидкости внутри (Mf) создает переменное продольное напряжение. fl 5 = ±

Индийский технологический институт Мадрас

Mf Zl

(9-6.9)

Предварительно напряженные бетонные конструкции

Доктор Амлан К Сенгупта и профессор Девдас Менон

Вес почвы выше Вес почвы выше для заглубленных труб моделируется как эквивалентная распределенная нагрузка. Выражение напряжения (fl6) аналогично выражению веса жидкости. Продольные напряжения объединены на основе следующей диаграммы.

D

+

Сечение трубы Рисунок 9-6.4

fl 1

+

fl 2

fl 3 + fl 4 + fl 5 + fl 6

Профили напряжений по сечению

Напряжения в Направление окружности обусловлено следующими действиями.1. Окружное предварительное напряжение

(fh2)

2. Собственный вес

(fh3)

3. Вес жидкости

(fh4)

4. Вес почвы выше

(fh5)

5. Live нагрузка

(fh5)

6. Внутреннее давление

(fh6)

Окружное предварительное напряжение Напряжение сжимающего кольца (fh2) определяется следующим образом.

fh 1 = = —

Ps Ac 2 Ps 1 × tc

Здесь

Ps = растягивающее усилие в спиральной проволоке на единицу длины трубы Ac2 = площадь для продольного сечения единицы длины tc = толщина сердечника.

Индийский технологический институт, Мадрас

(9-6.10)

Предварительно напряженные бетонные конструкции

Доктор Амлан К Сенгупта и проф. Девдас Менон

Действия 2. до 5.

Для каждого из этих действий сначала вертикальная нагрузка на единицу длины (Вт) рассчитывается. Момент (M) и тяга (T) развиваются по толщине вследствие искажения сечения из-за W, как показано на следующем рисунке.

Вт

Вт

М

Т

Силы из-за вертикальной нагрузки

Рисунок 9-6.5

Обручное напряжение в точке рассчитывается по следующему уравнению. fh = ±

M T + Zh A

(9-6.11)

Выражения M и T из-за W следующие. M = CM WR

(9-6.12)

T = CT W

(9-6.13)

Здесь CM = моментный коэффициент CT = коэффициент тяги W = вертикальная нагрузка на единицу длины R

= средний радиус труба

A

= площадь продольного сечения для единичной длины трубы

Zh = модуль упругости для кольцевых напряжений той же длины = (1/6) t2 × 1000 мм3 / м

= общая толщина сердечника и покрытия

Значения CM и CT сведены в таблицу в IS: 784 — 2001.Внутреннее давление выглядит следующим образом. fh 6 =

Индийский институт

.
Вот как инженеры тестируют бетонные конструкции на прочность | Наука | Глубокая отчетность по науке и технике | DW

Бетонные конструкции, такие как мосты или большие залы, должны выдерживать много: когда на улицах гремят тяжелые грузовики, фабричные здания должны нести вес огромных машин. Полы танцевальных залов должны противостоять сотням или даже тысячам людей, которые ритмично прыгают одновременно. Погода также наносит ущерб зданиям.

Железобетон или предварительно напряженный бетон на самом деле довольно устойчив и может нести тяжелые нагрузки.Но есть определенные влияния, которые разрушают эту стабильность.

Вода, кислота, ржавчина и нагрузки

Сюда относится, в частности, вода, которая проникает в здание и вызывает коррозию стальной арматуры, придающей бетону прочность. Еще хуже, когда добавляется дорожная соль или другие агрессивные химические вещества, потому что подкрепление прорывается гораздо быстрее.

Кислоты атакуют не только металл, но и сам бетон. Известковые составы цемента растворяются — бетон вымывается и становится хрупким.Даже дождевая вода может вызвать что-то подобное, особенно если бетон шероховатый, а поверхность трещиноватая, что позволяет проникать воде.

Экстремальные физические нагрузки, которые вызывают разрушение структуры бетона, также представляют собой большую опасность. Это могут быть вибрации, большие массы, которые влияют на конструкцию, например, горы снега и льда на крышах или периодические вибрации, вызванные грузовиками на мостах.

Подробнее: MoMA демонстрирует бруталистическую архитектуру бывшей Югославии

Недостаточно только одного визуального осмотра

Во время осмотра инженеры сначала тщательно осматривают здание снаружи: есть ли явные водяные знаки ? Сложились ли сталактиты под зданием? Это будет означать, что вода долго проникает в бетон и вымывает известь.Есть ли откол бетона? Есть ли какие-либо элементы арматуры, которые заметно заржавели? Поверхность покрыта водорослями или мхами?

Затем инженеры должны выяснить, где находится подкрепление. Старые планы строительства — если таковые имеются — полезны для этой цели. Затем используются магнитно-индуктивные измерительные устройства — аналогичные металлоискателям, которые любители DIY используют для поиска кабелей и труб в стене или охотники за сокровищами используют для поиска старых монет. Устройства могут обнаруживать металлы на глубине около десяти сантиметров в бетоне.Более глубокие стальные подкрепления также могут быть расположены с помощью радиолокационных блоков. Они также могут обнаружить скопления воды.

Взятие образцов из здания

Инженеры должны знать, где находятся подкрепления, прежде чем пробурить керн в качестве образца. Они не хотят ударять по сталям во время бурения. Буровые керны могут быть позже испытаны в лаборатории на прочность на разрыв и сжатие.

Состояние коррозии стальной арматуры в здании можно сначала оценить неразрушающим образом.Для этого используется метод измерения потенциального поля. Он основан на том факте, что стальные проволоки арматуры ведут себя подобно батарее, когда она разъедает, например, через проникающую соленую воду.

Одна часть арматуры автоматически становится анодом, а другая — катодом. Когда инженеры устанавливают измерительный прибор на бетонный пол и перемещают его по всей поверхности, они могут измерять электрическое поле. Там, где становится заметным сильный анодный потенциал, арматура, вероятно, будет сильно разрушаться в бетоне.Затем инженеры должны изучить эти пункты более подробно.

Beton gießen (picture alliance)

Бетон должен защищать железную арматуру от воды и воздуха. Это возможно только в том случае, если оно твердое и его поверхность в порядке.

Для этой цели они также могут вскрыть бетон и проверить арматурные стали на пробной основе или удалить их. Однако это возможно только в том случае, если инженер-строитель позаботился о том, чтобы стабильность здания не подвергалась опасности при удалении. Эти куски длиной около 35 сантиметров отправляются в лабораторию.Затем эксперты определяют, какое растягивающее усилие они могут выдержать, прежде чем разорвутся. Например, можно определить, стал ли металл уже нестабильным из-за волосяных трещин.

Натянуты ли натяжные провода?

Арматура играет особенно важную вспомогательную роль в предварительно напряженных бетонных конструкциях. Натяжные тросы гарантируют, что длинные перемычки останутся стабильными сами по себе.

Инженеры используют аналогичную процедуру, чтобы выяснить, не повреждены ли такие натяжные провода: они используют тот факт, что каждый провод действует как стержневой магнит, и измеряют его магнитное поле с помощью устройств, которые они перемещают по поверхности.Там, где заканчивается магнитное поле и начинается новое с другой полярностью, это определенно является прорывом в стали.

С молотком о стену

Сначала проверяется не только арматура, но и бетон без его повреждения. Наиболее распространенным и универсальным методом является измерение прочности бетона на сжатие с помощью отбойного молотка.

Это болт с пружинным приводом, который ударяется о поверхность бетона с определенной скоростью.Затем он восстанавливается более или менее сильно. Сила отскока показывает, сколько энергии бетон поглощает от удара.

Лакмусовая проба: Какое значение рН бетона?

В дополнение к своей физической прочности, хороший бетон также должен быть химически устойчивым, чтобы защитить содержащуюся в нем арматурную сталь. Когда бетон вступает в контакт с водой, он реагирует с углекислым газом из воздуха. Это приводит к так называемой карбонизации бетона.

Для самого бетона это не будет проблемой, потому что делает его еще более прочным, чем раньше. Но от этого страдают броневики: они ржавеют быстрее. Степень карбонизации определяется путем разбрызгивания индикаторного раствора фенолфталеина — аналогично лакмусовой кислоте для тест-полосок из классов химии. Конечно, строительные инспекторы также могут сделать это в лаборатории.

  • Miodrag Zivkovic
    Угроза или защита: бруталистская архитектура во всем мире

    Контраст штарков

    Построенный в 1971 году памятник Миодрагу Живковичу в битве при Сутеске находится в национальном парке Сутеска, Босния и Герцеговина.Он был воздвигнут в память о 20 000 партизан, которые воевали против наступающих немецких войск в мае и июне 1943 года. Работа показана в выставке МоМА «На пути к конкретной утопии: архитектура в Югославии, 1948–1980».

  • The National and University Library of Kosovo was designed by Andrija Mutnjakovic (MoMa/Valentin Jeck)
    Угроза или защита: бруталистская архитектура по всему миру

    Центр обучения

    Национальная и университетская библиотека Косово была разработана Андрией Мутняковичем и открыта в Приштине в 1982 году.Его миссия — «собирать, сохранять и продвигать документальное и интеллектуальное наследие Косово». По словам архитектора, само здание призвано «представлять стиль, сочетающий византийские и исламские архитектурные формы». Это также изображено в шоу MoMA.

  • Unité d´habitation / Cité Radieuse, Le Corbusier, Marseilles (Copyright: CC BY-NC 2.0/Glasgowfoodie)
    Угроза или защита: бруталистская архитектура по всему миру

    Движение, основанное на бетоне

    Бруталистская архитектура характеризуется прежде всего своим обнаженным необработанным бетоном, называемым по-французски «béton brut», который дал стилю название.Пионером движения стал известный швейцарско-французский архитектор Ле Корбюзье. На снимке — часть его Unité d’Habitation в Марселе, Франция. Многие здания Brutalist сегодня находятся под угрозой, повреждены в результате небрежного обращения или сноса.

  • India, Chandigarh Secretariat Building by Le Corbusier (Coypright: picture-alliance/robertharding/C. Gascoigne)
    Угроза или защита: бруталистическая архитектура по всему миру

    Международная тенденция

    Брутализм был популярен с 1950-х по 1970-е годы, когда бетонные гиганты были построены во всем мире.Воздействуя на целое архитектурное движение на индийском субконтиненте, Ле Корбюзье спроектировал уникальные здания в Ахмедабаде и Чандигархе в начале 1950-х годов, такие как здание Секретариата, показанное здесь.

  • Venezuela Helicoide De Caracas (Copyright: Imago/A. Sosa)
    Угроза или защита: бруталистская архитектура по всему миру

    От магазинов до центра заключения

    Здание El Helicoide в Каракасе, Венесуэла, изначально планировалось как огромный торговый центр, но его строительство было остановлено в 1960 году из-за нехватки средств и политические конфликты.В 1970-х годах он был незаконно оккупирован, а затем стал штаб-квартирой разведывательного управления страны. Сегодня части используются в качестве центра заключения. Другие участки заброшены, окружены трущобами.

  • USA New York Albany The Egg (Copyright: Paul Sableman)
    Угроза или защита: бруталистическая архитектура по всему миру

    Горячие дебаты в США, Великобритании

    Бруталистические здания особенно спорны в Соединенных Штатах и ​​Великобритании. Будучи одним из самых известных критиков архитектурного стиля, принц Чарльз определенно не против избавиться от некоторых из них.Тем не менее, The Egg в Олбани, штат Нью-Йорк, определенно здесь, чтобы остаться. Завершенный в 1978 году, этот театр исполнительских искусств теперь является символом столичного округа Нью-Йорка.

  • London residential estate Robin Hood Gardens (Copyright: J.Hitz / DW)
    Угроза или защита: бруталистская архитектура по всему миру

    Снос зданий классика

    Несмотря на годы, проведенные в борьбе за его сохранение с громкой кампанией, поддерживаемой, среди прочего, покойным звездным архитектором Захой Хадид, жилым комплексом Robin Hood Gardens в Лондоне был отмечен для сноса с 2015 года.Два жилых дома были задуманы архитекторами Элисон и Питер Смитсон и построены в начале 1970-х годов.

  • Preston Bus Station (Copyright: Picture-alliance, Arcaid, A.Haslam)
    Угроза или защита: архитектура Brutalist во всем мире

    Непростое наследие

    Другие здания Brutalist получили перечисленный статус, защищая их от разрушения, но иногда их использование остается проблематичным. Автовокзал Престон на севере Великобритании слишком велик для автобусов, которые в настоящее время проходят через этот транспортный узел.Архитектурная фирма, базирующаяся в Нью-Йорке, отвечает за реконструкцию станции и планирует преобразовать ее часть в молодежный центр и спортивные сооружения.

  • Central Animal Laboratory of the Free University of Berlin (Copyright: Picture-alliance/akg-Images/J.Raible)
    Угроза или защита: бруталистская архитектура по всему миру

    Немецкий брутализм находится под угрозой

    Бруталистические здания также находятся под угрозой в Германии. Проект #SOSBrutalism, инициированный Немецким музеем архитектуры (DAM) в сотрудничестве с Фондом Вюстенрот, направлен на привлечение внимания к разрушающимся зданиям.Среди них Центральная лаборатория животных Свободного университета Берлина, также называемая «Бункер для мышей».

  • Berlin, St. Agnes Church (Copyright: Picture-alliance/ Tagesspiegel/ D.Spiekermann)
    Угроза или защита: бруталистская архитектура по всему миру

    Успешное преобразование

    Очень часто не хватает средств, необходимых для обслуживания и восстановления, необходимых для спасения находящихся под угрозой исчезновения зданий. Церковь Св. Агнессы в Берлине была одним из этих зданий в опасности — до тех пор, пока здание Brutalist не было сдано в аренду в 2011 году владельцем галереи Иоганном Кенигом, который инвестировал в его реставрацию.Его отличительная архитектура была сохранена, но теперь она используется в качестве галереи.

  • Hotel Thermal, Karlovy Vary (Copyright: wikimedia.org/Daniel Sebesta)
    Угроза или защита: бруталистская архитектура по всему миру

    Восточноевропейский стиль

    Отель Thermal был построен в 1960-х годах, чтобы продемонстрировать передовую чешскую архитектуру и внести свой вклад в создание репутации Карловарского международного кинофестиваля. Перед лицом возможного сноса семьи архитекторов начали кампанию «Респект Мадам», чтобы спасти здание.

  • Canada Montréal Habitat 67 (Copyright: picture-alliance/Arcaid/M. Harding)
    Угроза или защита: бруталистская архитектура по всему миру

    Брутализм с изюминкой

    Habitat 67 в Монреале, Канада, является одним из самых известных зданий бруталистов в мире. Тем не менее, когда архитектор Моше Сафди спроектировал его для международной выставки Expo 67, он фактически заявил, что это контрреакция на брутализм. У каждой из этих причудливо сложенных квартир есть собственный сад на крыше. Жилой комплекс был включен в список наследия 2009 года.

    Автор: Юлия Хитц (например), Луиза Шефер (rls)


,

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован.