Sérhver Civil Engineer verður að vita svarið við þessari spurningu vegna þess að það er talið vera mikilvægasta spurningin fyrir Civil Engineer.
Prestressed Steinsteypa er einn mikilvægasti hlutinn í byggingu og þú ættir og þú verður að hafa rétta þekkingu á því. Leyfðu okkur að skilja það í smáatriðum.
Uppbygging á steypu er frábrugðin hefðbundnum járnbentri steinsteypu, vegna þess að byrjunarálag á byggingu er beitt áður en það er notað. Upphafleg álag eða forspenna er beitt til að gera uppbyggingu kleift að vinna gegn álagi sem stafar af þjónustutímabilinu. Prestressing mannvirki var kynnt á seinni nítjándu öld. Hugmyndin um forþekking var fyrir forritin í steypu.
Tveir dæmi um forþynningu fyrir þróun þresku steypu eru veittar
Kraftmótun á hljómsveitum úr málmi á tréfatnaði. Málmbandin mynda stöðu upphafsþjöppunarþrýstings, til að vinna gegn vöðvaspennu vegna fyllingar vökva í tunna
Pre-spennu geimverur í hjólandi hjól. Spenna spjalls í hjólandi hjól er beitt í þann mæli að það mun alltaf vera spenntur í spítalanum
Fyrir steypu er valdið innri streitu (venjulega með spennuðu stáli) af eftirfarandi ástæðum. Togstyrkur steypu er aðeins um það bil 8% í 14% af þjöppunarstyrk þess. Sprungur hafa tilhneigingu til að þróast á fyrstu stigum hleðslunnar í sveigjanlegum meðlimum eins og geislar og plötum. Til að koma í veg fyrir slíka sprungur er hægt að þrýsta á þjöppuþrýstinginn í hornréttri átt. Prestressing eykur beygjulengdina, beygja og torsional getu. Í pípum og vökva geymslumönkum er hægt að draga gegn streituþrýstingunum í gegn með hringlaga spennu.
Eftirfarandi skýring útskýrir notkun forþjöppu.
Setjið og teygðu mild stálstengur, áður en steypt er á
Mynd- Prestressing steypu geislar með mildum stálstöngum
Lítil stál stengur eru réttir og steypu er hellt í kringum þau. Eftir að herða steypu er spenna í stöngunum sleppt. Stafarnir munu reyna að endurheimta upphaflega lengd sína, en þetta kemur í veg fyrir aðliggjandi steypu sem stálið er tengt við. Þannig er steypan nú í raun í stöðu fyrirframþjöppunar. Það er hægt að vinna gegn togþrýstingi, svo sem sem stafar af álaginu sem sýnt er á eftirfarandi skissu.
En snemma tilraunir forþrengingar voru ekki fullkomlega vel. Það kom fram að áhrif forspenna minnkuðu með tímanum. Álagið sem var á móti meðlimum var takmarkað. Í viðvarandi álagi fannst meðlimirnir að mistakast. Þetta var vegna eftirfarandi ástæðu. Steinsteypa minnkar með tímanum. Ennfremur við viðvarandi álag eykst álagið í steinsteypu með aukningu á tíma. Þetta er þekkt sem skríða álag. Lækkun á lengd vegna skríða og rýrnun er einnig við innbyggð stál, sem leiðir til verulegs taps á togþoli.
Forms af Prestressing Steel
Wires-Prestressing vír er ein eining úr stáli.
Strands-Tveir, þrír eða sjö vír eru sár að mynda forspænisstreng.
Tendon-A hópur af þráðum eða vír er sár til að mynda forspænis sæði.
Cable-A hópur af sinum mynda spenna snúru.
Bars-A sin er hægt að samanstanda af stáli stál. Þvermál bar er miklu stærri en vír.
Eðli Steinsteypa-Stál Tengi
Bonded sinene - Þegar það er nægilegt tengsl milli álags sinans og steypu, er það kallað tengt sinja. Pre-spennu og Grouted eftir spennu sinar eru tengd sinar.
Óbundin sinar - Þegar ekki er tengt á milli álags sinans og steypu, er það kallað óbundið sinja. Þegar ekki er sótt um grout eftir eftirspennan, er sæðið óbundið sin. Stig af Hleðsla Greiningin á forþjöppuðum meðlimum getur verið mismunandi fyrir mismunandi stig hleðslunnar.
Áföngum hleðslu er sem hér segir.
1) Upphafleg: Það má skipta í tvo stig.
a) Með spennu á stáli
b) Við yfirfærslu forþynningar í steypu.
2) Milliefni: Þetta felur í sér álag við flutning á forgangsmönnum.
3) Lok: Það má skipta í tvo þrep.
a) Í þjónustu, meðan á rekstri stendur.
b) Í fullkomnu, við mikla atburði
Kostir Prestressing
Forþynning steypu hefur nokkra kosti í samanburði við hefðbundna steinsteypu (RC) án forþynningar. A fullþéttur steypuþáttur er yfirleitt undir þrýstingi á líftíma. Þetta leiðréttir nokkrar annmarkar steypu. Eftirfarandi texta nefnir í meginatriðum kostum forþjöppaðra steinsteypu með samsvarandi RC meðlimi. Fyrir hvern áhrif eru ávinningurinn skráð.
Hlutinn er ekki brotinn undir þjónustugjöldum.
Draga úr tæringu stál Aukning á endingu.
Fullur hluti er nýttur
Hærra stundarþrýstingur (hærri stífleiki)
Færri aflögun (bætt þjónusta).
Aukning á skyggni getu.
Hentar til notkunar í þrýstihylkjum, vökvahaldsbúnaði. Viðbragðshæfni (seiglu) við hreyfingu og þreytu.
Miklar þyngdarstærðir Stærri tíðni mögulegra með forþynningu (brýr, byggingar með stórum dálkslausum rýmum). Dæmigert gildi þverfaglegra hlutfalla í plötum er að finna hér að neðan.
Non-forspennt hylki 28: 1 Prestressed hella 45: 1 Fyrir sama span, minni dýpt miðað við RC meðlim.
Minnkun á sjálfsþyngd.
Meira fagurfræðileg áfrýjun vegna sléttra hluta
Hagkvæmari köflum.
Hentar fyrir fyrirframbyggingu
Kostirnir við byggingu fyrirfram eru eftirfarandi.
Snögg bygging
Betri gæðaeftirlit
Minni viðhald hentugur fyrir endurtekin smíðiMultiple notkun formwork.
Minnkun formwork.
Framboð staðlaðra forma.
Eftirspennu
Prestressing kerfi hafa þróast í gegnum árin og ýmis fyrirtæki hafa einkaleyfi vörur sínar. Ítarlegar upplýsingar um kerfin eru gefin í vörulista og bæklingum sem gefin eru út af fyrirtækjum. Það eru almennar leiðbeiningar um forþenslu í kafla 12 í IS 1343: 1980. Upplýsingarnar sem gefnar eru út í þessum kafla eru inngangs að eðli með áherslu á grunnþætti kerfisins. Forspænisystemin og tækin eru lýst fyrir tvær tegundir af forspænis, fyrirspennu og eftirspennu, sérstaklega. Þessi kafli fjallar um eftirspennu. Pre-spennandi kerfi og tæki, nær fyrir spennu. Eftir spennu er spenna beitt á sinarnir eftir að steinsteypan er harðuð. Áföngum eftirspennu er lýst næst.
Stig af eftirspennu
Í eftirspennukerfum eru rásir fyrir sinar (eða þræðir) settar saman með styrkingu fyrir steypu steypu. Snerturnar eru settir í rásirnar eftir steypu steypu. Leiðin kemur í veg fyrir samskipti milli steypu og sinanna meðan á spennu stendur. Ólíkt fyrirframspennu er slegin dregin úr viðbrögðum sem vinna gegn hertu steypunni. Ef göngin eru fyllt með grout, þá er það þekkt sem bundin eftirspennun. The grout er snyrtilegur sement líma eða sand sement steypuhræra sem inniheldur viðeigandi blöndun.
Í óbundnu eftirspennu, eins og nafnið gefur til kynna, eru rásirnar aldrei merktar og sinan er haldið í spennu eingöngu við endafestingar. Eftirfarandi skýringarmynd sýnir skýringarmynd af hnoðaðri eftirspennuþáttur. Sniðið í rásinni fer eftir stuðningsskilyrðum. Fyrir einfaldlega stuðningsmaður meðlimur hefur rásin lóðrétt snið milli endanna. Fyrir samfellda meðlimi, rásirnar liggja í spaninu og grúa yfir stuðninginn.
Hinum ýmsu stigum eftirspennunaraðgerðarinnar eru teknar saman sem hér segir.
Steypu steypu.
Staðsetning á sinum.
Staðsetning festingarstöðvarinnar og stinga. Aðlagast spennu á sinum.
Sæti á köttunum.
Skurður á sinar
Styrkt steypu (RC) er samsett efni þar sem steypu er tiltölulega lágt togstyrkur og sveigjanleiki mótuð með því að bæta styrkingu með meiri togstyrk eða sveigjanleika. Styrkurinn er yfirleitt, þó ekki endilega, stálstyrkurbarar (rebar) og er venjulega embedur passively í steypunni fyrir steypu seturnar. Styrkingarkerfi eru almennt hönnuð til að standast togþrýsting á tilteknum svæðum steypunnar sem gæti valdið óviðunandi sprungum og / eða uppbyggingu bilun. Nútíma járnbentri steinsteypa getur innihaldið fjölbreytt styrkingarefni úr stáli, fjölliður eða samsettu efni í tengslum við rebar eða ekki. Styrkt steypu getur einnig verið varanlega álagið (í spennu) til að bæta hegðun endanlegrar uppbyggingar við vinnuþyngd. Í Bandaríkjunum eru algengustu aðferðirnar við að gera þetta þekkt sem spennan og eftirspennan.
Fyrir sterk, sveigjanleg og varanlegur smíði þarf styrkurinn að hafa eftirfarandi eiginleika að minnsta kosti:
Hár hlutfallslegur styrkur.
Hár þol á þolsþol.
Gott tengi við steypuna, óháð pH, raka og svipuðum þáttum.
Thermal samhæfni, sem veldur ekki óviðunandi álagi til að bregðast við breyttum hitastigi.
Varanleiki í steypu umhverfi, óháð tæringu eða viðvarandi streitu.
Nota í byggingu
Endurreisn þaks Sagrada Família í byggingu (2009)
· Mörg mismunandi gerðir mannvirkja og íhluta mannvirkja má byggja með járnbentri steinsteypu þ.mt plötum, veggi, geislar, dálka, undirstöður, ramma og fleira.
Styrkt steypu getur verið flokkað sem forsteypa eða steypu í steypu.
Hönnun og framkvæmd hagkvæmasta gólfkerfisins er lykillinn að því að skapa bestu byggingarbyggingar. Lítil breyting á hönnun gólfkerfis getur haft veruleg áhrif á efnakostnað, byggingaráætlun, fullkominn styrk, rekstrarkostnaður, umráð og endanotkun byggingar.
Án styrkinga væri ekki hægt að búa til nútíma mannvirki með steypu efni.
Helstu eiginleikar
Þrír líkamlegir eiginleikar gefa járnbentri steinsteypu sérstöðu sína
Hitastigstuðull steypu er svipuð og stál, sem útrýma stórum innri álagi vegna mismunar á hitauppstreymi eða samdrætti.
Þegar sementþykkið er innan við steypuna er þetta í samræmi við yfirborðsupplýsingar stálsins, sem gerir kleift að senda streitu á skilvirkan hátt milli mismunandi efna. Venjulega eru stálbökur reistar eða bylgjupappa til að bæta enn frekar skuldabréf eða samheldni milli steypu og stál.
Kalsíumhýdroxíðið, sem alkalíbirgðirnar (KOH, NaOH) og portlandít (kalsíumhýdroxíð) innihalda í hertu sementpastefninu veldur því að passivating kvikmynd myndist á yfirborði stálsins, sem gerir það miklu þolara fyrir tæringu en það myndi vera í hlutlausum eða súrum skilyrðum. Þegar sementpastefnið er útsett fyrir loftið og viðbrögð loftmengunarinnar bregðast við andrúmslofti CO2, portlandite og kalsíumsilíkathýdratið (CSH) herts sementpasta verða smám saman kolsýrt og hár pH lækkar smám saman úr 13,5 - 12,5 til 8,5, pH af vatni í jafnvægi með kalsíti (kalsíumkarbónati) og stálið er ekki lengur passivated.
Að þumalputtareglum, aðeins til að gefa upp hugmynd um stærðargráðu, er stál verndað við pH yfir 11 en byrjar að ryðja undir ~ 10 eftir stáli eiginleika og staðbundnum eðlisefnafræðilegum aðstæðum þegar steypu verður kolsýrt. koltvísýringur steinsteypu ásamt klóríðþrýstingi eru meðal helstu ástæður fyrir bilun á styrktarsveitum í steypu.
Hlutfallslegt þvermál svæði stál sem þarf til dæmigerðra steinsteypu er yfirleitt mjög lítill og er frá 1% fyrir flestar geislar og plötur í 6% í sumum dálkum. Styrkir eru venjulega hringlaga í þvermál og eru mismunandi í þvermál. Styrkir með steinsteypu hafa stundum ákvæði eins og loftræstir holur kjarni til að stjórna raka þeirra og raka.
Dreifing steypu (þrátt fyrir styrkingu) styrkleikastig meðfram þversnið lóðréttra steinsteypuþátta er ósamrýmanleg
Styrking og hugtök geisla
Tvö skarandi geislar sem eru óaðskiljanlegir í bílskúrplötu sem innihalda bæði styrktarstál og raflögn, tengiboxar og aðrar rafmagns íhlutir sem eru nauðsynlegar til að setja upp lýsingu á bílskúrnum undir bílnum.
A geisla beygjur undir beygju augnabliki, sem leiðir til lítilla krömpu. Við ytri andlitið (þríhyrningsyfirlit) kröftugrarinnar finnur steypan togþrýsting, en á innri andliti (þjöppu andlit) er það þunglyndi.
Einstaklega styrkt geisla er ein þar sem steypuhlutinn er aðeins styrktur nálægt togþéttni og styrkurinn, sem kallast spennustál, er hannaður til að standast spennuna.
Tvöfalt styrkt geisla er einn þar sem auk steypuþéttingarinnar er steypuþátturinn einnig styrktur nálægt þjöppunarhliðinu til að hjálpa steypuþrýstingnum. Síðarnefndu styrkingin er kölluð þjöppunarstál. Þegar þjöppunarsvæði steypu er ófullnægjandi til að standast þjöppu augnabliksins (jákvætt augnablik) þarf að auka styrkingu ef arkitektinn takmarkar mál þversins.
Undir styrkt geisla er einn þar sem spennurými togstyrksins er minni en samanlagður þjöppunargeta steypunnar og þjöppunarstálsins (undir styrktur við togþol). Þegar steinsteypaþátturinn er háð vaxandi beygjutilfelli gefur spenna stálið á meðan steypan er ekki fullkominn bilunarskilyrði. Eins og spenna stál gefur og teygir, gefur "undir styrkt" steypu einnig á sveigjanlegan hátt, sem sýnir mikla aflögun og viðvörun fyrir fullkominn bilun. Í þessu tilfelli stýrir álagsstyrkur stálið hönnunina.
Ofsterkur geisla er einn þar sem spennahæfileiki spenna stál er meiri en samsöfnuð þjöppunargeta steypu og þrýstings stál (yfir styrkt við toglínu). Þannig bregst "steinsteypa" geisla með því að hylja steypuþrýstibúnaðinn og áður en spenna svæðið er álag, sem gefur ekki viðvörun fyrir bilun þar sem bilunin er tafarlaus.
A jafnvægi-styrkt geisla er einn þar sem bæði þrýstivirkin og togþéttin ná til sveiflu við sömu álagsálag á geislanum og steypan mun hrynja og togþolið gefur frá sér á sama tíma. Þessi viðmiðunarmörk er hins vegar eins áhættusöm og of styrkt steypu, vegna þess að bilun er skyndileg þar sem steypan fer á sama tíma strekkisálags, sem gefur mjög litla viðvörun um neyð í spennuslysi.
Jafnvægisþættir með stálsterku steypu skulu venjulega hönnuð til að vera undir styrkt þannig að notendur uppbyggingarinnar fái viðvörun um yfirvofandi hrun.
Einkennandi styrkur er styrkur efnis þar sem minna en 5% af sýninu sýnir lægri styrk.
Hönnunarstyrkurinn eða nafnstyrkurinn er styrkur efnis, þ.mt öryggisþáttur efnisins. Gildi öryggisstuðuls er almennt á bilinu 0,75 til 0,85 í leyfilegri streituhönnun.
Upphaflegt takmörk er fræðileg bilunarpunktur með ákveðnum líkum. Það kemur fram undir álagi álag og staðreyndir mótspyrna.
