השפעתה של פלדה על זמן הבנייה ועלות היעילות

פלדה מוקדמת שינתה באופן יסודי את האופן שבו מבנים מודרניים מתוכננים ונבנה, המציעה למהנדסים כלי רב עוצמה להשיג עיגולים ארוכים יותר, חלקים דקים, לוחות זמנים בנייה מהירים יותר. על ידי הצגת לחצים דחוסים מכוונים ומבוקרים לתוך פלדה קונקרטית, ממריץ מאפשר לחומר המורכב המתקבל כדי לחדור את הפן המסורתי המחוזק כמעט בכל דרך מדידה.

מה זה Prestressing Steel?

פלדה מוקדמת מורכבת משקעים פלדה גבוהים, חוטים, או ברים מתחים ליישם כוח דחוס קבוע לחבר קונקרטי.הפלדה יש בדרך כלל כוח רבייה בטווח של 1860 עד 2000 MPa, גבוה משמעותית מ -400 עד 500 MPa של בר גלגול קבוע (rebar) כוח גבוה יותר כי פלדה חייב להישאר בעוד שמירה גבוהה יותר על רמות גבוהות יותר כדי לחץ גבוה יותר על פני עשרות שנים שנגרמו על ידי כוחות גמישים שנגרמו על ידי כוחות.

עקבו אחרי Post-Tension

ההפריה מוחלת בשתי דרכים עיקריות, כל אחת מהן בעלת השלכות נפרדות על זמן הבנייה ועלות:

(FLT:0)Pretensioning.FLT:1 פלדה מתח בין קצבים קבועים לפני הבטון הוא יצק. ברגע שה בטון מגיע מספיק כוח, הטיונים משוחררים, העברה ל קונקרטי באמצעות לחץ האג"ח. Pretensioning משמש בעיקר במפעלים precast שבו שליטה באיכות גבוהה ומחזור מהיר של צורות הם אפשריים.
(ב) [ה]ההתמדה: [ה] [ה] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]]] [ה]]] [הההההההההההההההההההההמקובלים נמצאים בתוך המצוות או השרוולים בתוך חבר התווך, לאחר שהבטן התגברות על ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה" (ה" (ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ב"ב"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"

חומרים וייצור

פלדה מוקדמת מיוצרת כדי לקבוע סטנדרטים.חומר הנפוץ ביותר הוא נמוך רפלקציה, פלדה מתח-כבדת, המציגה אובדן מתח מינימלי לאורך זמן. Strands הם בדרך כלל שבעה-wire מבנים (שישה חוטים חיצוניים עטוף באופן כבד סביב חוט מרכז). Bars משמשים יישומים קצרים יותר ומערכות לאחר מצופה.

השפעה על זמן הבנייה

השימוש בפלדה מפרצת יכול לקצר באופן דרמטי את לוחות הזמנים של הבנייה.גורמים אחדים תורמים להאצה זו:

ארכיון תגיות: Precast Prestressed Elements

מרכיבים prestressed מראש מיוצרים בסביבה במפעל מבוקר, בעוד האתר עובד כגון יסודות ועבודת אדמה ממשיך במקביל. ברגע שהאלמנטים precast מגיעים לאתר העבודה, הם יכולים להיות הוקמו ומחוברים במהירות, לעתים קרובות ללא צורך בעבודות צורה נרחבות או תמיכה זמנית. לדוגמה, מבנה חניה טרוםcast טיפוסי ניתן להקים בשבועות ולא חודשים אם שיטות מותאמות לרכיבה.

צמצם את הצורות והשינג

חברים קונקרטיים מנוסים, כי הם כבר תחת דחיסה, יכולים לשאת משקל הרבה יותר מוקדם מאשר חברים שאינם מנוסים.פוסט-מדבקות של רצף בינוני (8 עד 12 מ"מ) דורשים הרבה פחות אביזרים ופחות רועד מאשר מזחלות בטון חזק של עומק דומה.במקרים רבים, צורה יכולה להיות מנוצלת בתוך כמה ימים לאחר חתכים, accerccercccer עבור מבנים מרובים של פשטות.

פחות אלמנטים מבניים ופרקים

מכיוון שמתחרים מאפשרים למתחים ארוכים יותר ומעמקים רדודים יותר, מספר העמודות, הדבורים והמפרקים הגדלים הנדרשים במבנה יורד. אלמנטים מעטים יותר מתכוונים פחות חיבורים למזג, לבדוק ולסיים.עבור גשרים, חיסול הפיטורים ביניים על ידי שימוש בגמרים מנוסים יותר לא רק במהירויות זקפה, אלא גם מסירים עבודה יקרה.

ההרחבה Curveing and early Strength

אלמנטים מחוננים - במיוחד אלה במפעל precast - יכול להיות נתון כדי להאיץ את השימוש במיטור או מים חמים, המאפשר להם להגיע כוח (בדרך כלל 28 MPa או יותר) בתוך 12 עד 24 שעות. זה אותו יכולת קיימת עבור לוחות לאחר חתומה אם תערובת בטון מיועד לפיתוח כוח מהיר.התוצאה היא כי מינונים או מיקום סלאב יכולים לקרות על מחזור מהיר יותר בהשוואה לפסים שבועיים, לעתים קרובות כדי לפסים קונקרטיים.

חיסול של Delayed Deversion and Cracking

מכיוון שמניעה גורמת לזייף סומונים ולבקר בלחצים מתחת לרחפי שירות, חברים מנוסים מפגינים הרבה פחות השתקפות וסדקים לאורך זמן מאשר בטון חזק דומה.זה אומר כי לסיים את המסחר - קלד אדריכלי, מחיצות, מחיצות, מערכות מכניות - יכולים להתחיל לעבוד מוקדם יותר וללא הסיכון של מצוקה מאוחרת יותר עקב שינויים סומדומים או פחת ארוך.

עלויות יעילות

החיסכון בזמן המתואר לעיל מתורגם ישירות לחיסכון בעלויות, אבל פלדה מתחננת גם מייצרת יעילות בשימוש בחומר, עבודה ותחזוקה לטווח ארוך.

חיסכון חומרי

מכיוון שפלדה מפרצת היא הרבה יותר חזקה מאשר ריבר סטנדרטי, פחות ממנה יש צורך להשיג את אותה יכולת גמישה וקשתית הרה.יתר על כן, החלקים קונקרטיים המתקבלים יכולים להיות דקים וקלים יותר. A טיפוסי לאחר חתלתול שטוח במבנה חניה עשוי להיות 200 מ"מ עבה, בעוד שסולק חזק יותר של אותה אורכו ידרוש 300 מ"מ או יותר.

חיסכון במשקל פלדה הוא גם משמעותי.מערכת הרצפה לאחר לחץ יכול להשתמש 50-70% פחות פלדה Tenile מאשר חלופה בטון חזק.החיסכון על ריב (אשר עצמו פחות יקר לטון מאשר prestressing סטרנד, אבל בשימוש בכמויות גדולות יותר) לעתים קרובות מצמצם את העלות הגבוהה יותר של חומרת פלדה ועוגן באופן כללי, עלות של מערכת מכובשת בדרך כלל, הוא נמוך יותר מאשר מערכת מחוזקה, בעיקר עם ביצועים מקודמת, או מקודמת, כאשר הוא בדרך כלל גבוה יותר מאשר במצב של תפקוד מדויק יותר מאשר מחוזק.

עלויות העבודה הנמוכות

מחזורי בנייה מהירים יותר וכושר פשוט יותר להפחית את מספר שעות העבודה באתר.בצמחים precast, אוטומציה וחזרה מאפשרים לעובדים לייצר אלמנטים עם יעילות גבוהה. באתר, צוותי ההתקנה שלאחר לחץ על עובדים הם מיוחדים אך קטנים - בדרך כלל שניים עד ארבעה עובדים ל-Seltab לשפוך. בהשוואה לכנופיות הגדולות הדרושות כדי להציב ולקשור כלובים קונבנציונאליים, החיסכון בעלויות יכול להיות משמעותי בנוסף, כי פחות משאיות פשוטות יותר ונדרשות לאתר ולוגיסטיקה.

תחזוקה לטווח ארוך

בטון מחודד הוא עמיד יותר מאשר בטון חזק יותר מאשר מחזק כי הלחץ הדחיסה לשמור על סדק הדוק תחת עומסי שירות. סדקים הדוקים להגביל את התוקפנות של מים, כלורידים, סוכנים אגרסיביים אחרים, להפחית את הסיכון של קורוזיה של פלדה טרום מתחנן וכל חיזוק נוסף. גשרים וחניה שנבנו עם אחריות לאחר לחץ דם יש חיים של 50 עד 100 שנים עם תחזוקה מינימלית, בהשוואה ל טמפרטורות דומות ל קונבנציונאליות.

תחזוקה נמוכה פירושה פחות סגירת כבישים, פחות הפרעה, והורדת עלויות מחזור החיים.לבעלי עסקים וסוכנויות ציבוריות, יתרון מחזור חיים זה לעתים קרובות מצדיק עלות ראשונית גבוהה יותר (אם בכלל), אבל ברוב המקרים העלות הראשונה כבר תחרותית.

מחיר מוחלט של בעלות

כאשר בוחנים יעילות עלות, צוותי התכנון רואים בעלות כוללת ולא רק את העלות המבנית של המקום.

בניין 1 (FLT:0) דיקור סיני (Faster occupancy) 1 (בתרגום חופשי: 1) בניית בניין הושלמה חודשים קודם לכן מייצרת הכנסות מוקדם יותר.
(ב) ,0) עלויות מימון להלוואות (FLT:1) תקופות בנייה קצרות יותר להפחית את הריבית על הלוואות.
(FLT:0) הסיכון של יתר על המידה.IRLT:1 , מערכות קדם-הקודדות ופוסט-מדבקות יש תכנון ותהליכי בנייה מבוססים היטב, תוך צמצום הסיכוי של עבודות חוזרות יקרות.
(ב) חסכון בדמיון (FLT) 1 (הופנה מהדף ⁇ ) ,המסה התרמית של בטון, ופרטים מעודן יכולים להוריד את עומסי HVAC.

מחקר שנערך בשנת 2019 על ידי מכון Precast/Prestressed Concrete (PCI) מצא כי מסגרות בנייה טרום-מכוורות מנעו בממוצע 20% בזמן הפרויקט הכולל ו 15% בעלויות הכוללות בהשוואה לחלופה של מקום עבור מבנים מסחריים בינוניים.

דוגמאות לשיטות ותעשייה

מגדל מגורים גבוה (Post-Tensioned Slabs)

בבניין מגורים בן 30 קומות בדרום-מזרח ארצות הברית, צוות העיצוב בחר מערכת של חתלתול שטוחה בעלת נטייה לא ממומשת על פני משטח בטון אחיד חזק יותר שני נתיבים.הפתרון שלאחר לחץ הפחית את עובי הזחל מ-300 מ"מ ל-225 מ"מ,225 מ"מ של פרויקט קונקרטי לקומה.

גשר החלפת (Pretensioned Girders)

פרויקט החלפת גשר מחוזי השתמש בגימינים bulb-tee כי היו 40 מ' ארוך, המשתרע על הנהר בשני פלחים ללא מ"מ ביניים.התוכנית המקורית קראה לארבעה T-beams בטון חזק עם שניים תמיכה ב-river, אשר היה דורש cofferdams יקרים ופרויקט הקטנת סביבתית.

יתרונות נוספים של Prestressing Steel

תוכניות ארוכות יותר ופותחת קומה

אדריכלים ובעלי פרסים מרווחים פנימיים גמישים. בטון מחומצן יכול להגיע עד 18 מ' עם סלאבים רדודים, המאפשר פנים ללא עמודה עבור חניה, קומות משרדים, ושמיעות.זה חופש עיצוב בלתי אפשרי עם בטון חזק חזק במעמקי סלאב סביר.היעילות מבנית של פריחת הריון מפחיתה את מספר העמודות ומאפשרת חלונות גדולים יותר ושיפור תאורה טבעית, הוספת ערך מעבר לעלויות בנייה טהורות.

שיפור ביצועים סיסמית

מודרני unboned post-tensioned מסגרות ו הקירות להפגין התנהגות מרוכזת עצמית לאחר טעינת רעידת אדמה. הטיטים נשארים גמישים בעוד בטון יכול רוקח ו dissipate אנרגיה באמצעות פתח פערים. התוצאות האלה מבנים שחווים פחות סחף חי, ניתן להחזיר לשירות מהר יותר לאחר אירוע סיסמית גדול.

שיקולים סביבתיים

פלדה מוקדמת תורמת לבניית בר-קיימא יותר במספר דרכים:

(FLT:0) ,הצריכה החומרית של ההרחבה (FLT:1), פחות בטון ופלדה, פירושה ירידה בהערכה של פחמן מגולמת על ידי אוניברסיטת נוטרדאם, מצא כי מבנים החנייה המפוחים היו בעלי פוטנציאל התחממות כדור הארץ נמוך יותר מאשר חלופות ממותקים במקום.
(ב) ,0) השפעות תחבורה של קלר (FLT:1) של אלמנטים לפני אור משמעותן של פחות עומסי משאיות לאתר.
(ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
ייצור המפעלים של FLT:0) הפחתה של פסולת.FLT:1Build, מצמצם את הפסולת באתר.

ככל שקודי בנייה מדגישים יותר ויותר את הפחתת הפחמן המגולמת, יעילות החומרית של פלדה מופרכת הופכת לטיעון משכנע לשימושו.

אתגרים ומגבלות

למרות היתרונות הרבים שלה, השימוש בפלדה מפרצת אינו ללא אתגרים. צוותי הפרויקט חייבים לשקול:

(FLT:0Skilled Work andמומחיות.FLT:1) ההתקנה של פוסט-הלחץ דורש טכנאים מנוסים וציוד מתח מיוחד.שגיאות במיקום נוטה או מתח יכול להוביל לכישלון קטסטרופלי.התעשייה פיתחה תוכניות הסמכה (למשל, PTI Certified Installer) כדי להפחית את זה, אבל עקומת הלמידה נותרה תלולה עבור צוותים מנוסים.
(FLT:0) עיצוב מורכבות.BuildFLT:1) עיצוב קונקרטי מחודד כרוך בצעדים אנליטיים מפורטים יותר מאשר בטון חזק, כולל חישובים אובדן, חיזוי סומבר, וכלים בתחום העוגן הפכו את זה לנגיש יותר, אבל מהנדסים מנוסים עדיין חיוניים.
(FLT:0) עלות החומרית הראשונית של ההרחבה (FLT:1) על בסיס לכל ק"ג, עלייה במחירי הפלדה יותר מאשר ריבאונד. כאשר כל עלויות המערכת נחשבות, פתרונות מוכוונים הם לעתים קרובות יותר כלכלית, אבל כמה בעלי יכול להיות רזה לכיוון העלות הנמוכה של ריבור ללא ניתוח מחזור חיים מלא.
(FLT:0Corrosion riskure.FLT:1 למרות בטון מואץ הוא חדיר יותר, אם קורוזיה היא יוזם ב נוטה (למשל, בשל הזנחה גרועה במערכות קשורות), ההשלכות הן חמורות.
(FLT:0) lexibility ב רטרופיטות.FIRLT:1) ברגע מבנה prestressed בנוי, ביצוע שינויים עתידיים (כגון חיתוך פתחים עבור מסלולים חדשים או ממטחות) קשה כי חיתוך נוטה לחוץ יכול לגרום לכישלון פתאומי.

מסקנה

פלדה מתחלפת תופסת עמדה ייחודית בבנייה מודרנית: היא מספקת שיפורים מוחשיים, מדידה גם בזמן הבנייה ויעילות העלות תוך מתן אפשרות גם מבנים משופרים, ארוך טווח.החיסכון בלוח הזמנים - לעתים קרובות 20-30% בהשוואה לקבוצות קונקרטיות חזקות - החל מייצור מקבילים, ירידה ביצירה, פחות רכיבים, ומהירות יותר של עלויות עולות מחיסכון חומרי, דרישות נמוכות יותר, עם יעילות סביבתית, וגמישות מופחתת, כאשר היא מספקת, תוך שיפור סביבתית, עם כלי תחזוקה, החל מחוזק, החל מחוזקה, תוך שיפור סביבתית, תוך כדי שיפור מתמיד, וגמישות, החל מחוזקה, החל מחוזקה, תוך שיפור סביבתית, כאשר היא הופכת לגמישות, החל מחוזקה, תוך כדי שיפור יעיל יותר, שיפור יעיל יותר, שיפור סביבתית, שיפור מתמיד, וגמישות, וגמישות, שיפור סביבתית, תוך כדי שיפור מתמיד, תוך כדי שיפור מתמיד, עם איכות הסביבה.

מהנדסים, בעלי מניות וקבלנים שמשקיעים בהבנה וביישום נכון של פלדה, ימצאו שהשפעתה משתרעת הרבה מעבר לשלב הבנייה הראשוני – היא מעצבת את המהירות, העלות והאיכות של הסביבה הבנויה במשך עשרות שנים.כפי שתעשיית הבנייה ממשיכה לדרוש משלוח מהיר יותר ולהפחית פחמן מגולמת, התפקיד של הפרהור פלדה רק יגדל יותר מרכזי.

(הופנה מהדף ⁇ :0) ⁇ :0 (FLT:0) ⁇ :2 , ⁇ פלדה היא לא רק אלטרנטיבה ל-Rebar - זו פילוסופיה עיצוב שונה לחלוטין, אשר כאשר נכון, יכול לקצץ זמן בנייה בחודשים, להפחית את עלויות הכוללות ב 10-20%, לייצר מבנים חזקים יותר, קלים יותר, יציבים יותר.

לקריאה נוספת, לחקור את ה-FLT:0 (Precast/Prestressed Concrete Institute's design ResourcesFLT:1, theFLT:2Post-Tensioning של המכון לחינוך תוכן חדש של מכון מבוזר 3, ואת המאמר ה-FLT:4ASCE על עיצוב בר קיימא עם עיצוב prestressed קונקרטיFillo:5