Çelik döşeme betondaki metaller için sadece ters dikiş güçlerinden daha fazlasını yapar; temel olarak bir yapının hasara ve beklenmedik aşırı yüklemelere nasıl cevap verdiğini tekrar tekrar tekrarlar. Tasarımcılar yüksek güçlü çelik tendonlar ve genel yapısal sistem arasındaki etkileşimi anlarken, köprülere, garajlara, uzun vadeli çatılara kadar güçlü bir araç inşa etmek için güçlü bir araç belirlerler ve diğer kritik altyapıyı keşfedin.Bu makale çelikleri hangi önyükleme hatlarıyla ilişkilendirir.

Prestressing Steel Mekanikleri

Prestressing çelik genellikle yedi telleri, bireysel telleri veya yüksek güçlü alaşım çubukları içerir, hepsi 1,720'dan 1,900 MPa'ya kadar uzanan nihai güçlerin yüzde 70'i kadar yükseltecektir. Bu çekme kapasitesi, aksi takdirde çeliklerin altından çatması gereken gerginliktir.

İki birincil uygulama yöntemi var.InurFLT:0)preksiyon[Döntgenme[Döncükler), çelikler bir sürülere karşı gerginliklenir ve bu arada, kuvvet, her iki tarafın da sonlarına kadar betona aktarılır.InTELFLT:2.post-tanışlama[Dönetmelik[Döncükler)

Malzeme Özellikleri Reddanış için Yeniden İlişkili

Prestressing çelikin stres-strain davranışı hafif çelikten farklıdır. Prestressing çelik daha yüksek bir verim noktası sunar, ancak daha düşük bir elongasyonda - genellikle% 3 ila 4'e kıyasla, hafif çelik için% 10 ila 12'ye kıyasla, bu azaltılmış iyonlar kırmızı kuvvet için doğrudan etkiler sunar: prestressing çelik, yüksek kuvvetlere aşırı derecede fazla baskı sağlarken, büyük deformasyona izin vermek için yeterince uzatamaz.

Yapısal Reddanış ve Çok-Load Paths'e bağlı

Yapısal redüptürme, bir yapının stabiliteyi sürdürmesine ve bir veya daha fazla bileşen başarısızlığından sonra yük taşımaya devam etmesine izin veren özelliktir; bir birincil yol uzlaşma olduğunda, sistem yeterli bir rotasyon kapasitesi ve hızlanma sağlar.

Red dışılık

Mühendisler genellikle sistem faktörlerini kullanarak veya hasar görmüş yapının nihai yükün oranını doğru bir şekilde sabit bir şekilde değerlendirerek karar verme sistemleri altında 1.0'ın üzerinde bir tasarım seviyesindeki bir olay (örneğin, tendon veya tendon kaybı) genel olarak çökerek hayatta kalabilirler.Sürücü çelikler, doğrudan zarar vermeden bu oranlara katkıda bulunurlar, hasardan sonra hızlı bir şekilde hareket edebilir, yüksek güçlendirici bir şekilde en üst düzey bir olasılık sağlarken, en üst düzey bir sistemin bağıntılı doğası, betonun kaybı, betonun azalmasını sağlar.

Prestressed Structures'taki yükleme Re deployment Mechanisms

Bir yük bir önkoşul beton bir üyeye uygulandığında, iç güçler prestressing çelik ve beton bölümü arasında paylaşılır.Eğer bir tendon veya tendon grubu büyük ölçüde kırılırsa, güçler yeniden dağıtmalıdır: Aşağıdaki mekanizmalar devreye girer:

  • [FONT:0]Compression bölgesi gelişimi: [Dönetici:[Dönetici] Bir alt üst düzey bir bölümde, beton sıkıştırma bloğu yükleri artış olarak derinleşiyor, önlülüğün kısmi kaybından sonra bile anlayabilirsiniz.
  • [FONT:0) Hafif takviyenin en iyi şekilde kullanılması: Bonded hafif çelik barlar, eğer mevcutsa ikincil bir güç-resist sistem olarak hareket ederler.
  • [FONT:0) Sürekli kirişlerde yeniden dağıtım: [Dönemli yapılarda statik olarak sıra dışı yapılarda, plastik taşıyıcılar, özellikle de sınırsız olmayan bölümlerle bölümlerde form oluşturabilir.
  • [FONT:0]Köpektlerdeki Kanaat Hareketleri:[Döncükler: 0) Bağlanmış postalarda, bir kesitten diğerine geçişler yapılır.Yerel başarısızlıktan sonra, gerginlik profili boyunca hasarlı bölgeden geçebilir, stres konsantrasyonlarını azaltır.

Bond'un Eleştirel Rolü

Çelikten önce yapılan bir sistem, kesin olmayan bölümlere kıyasla üstün bir reddanttme sağlar. Bir bağ sistemi içinde, çelikdeki stres uzunluğu boyunca sabit değildir; şu anda çelik stres neredeyse bir kesit başarısız olursa, çelik stres hızla artırabilir, çünkü beton suskunma işlemi, bir demirlemenin veya büyük bir yerel çatlakların geliştirilmesine bağlıdır.

Prestressing Steel Doğrudan Red dışıları Nasıl Geliştirir

Prestressing çelik beş farklı kanaldan kırmızı etkiler:

  1. [FONT:0) Yüksek güç- ağırlık oranı: Daha az malzeme aynı kapasiteye ulaşmak için gereklidir, hafif takviye ve alternatif yük yolları için daha fazla alana izin vermek için.
  2. [FONT:0) Kontrollü çatlak:[Dönetici:[Dönetici:0)) Servis yükleri altında betonu korumak için, erken çatlakları bastırmak için tüm bölümü etkili tutar, daha uzun süre boyunca sertlik ve daha fazla dağıtım sağlar.
  3. [FONT:0) Çok sayıda tendon düzeni:[Dönetici:[Döntgen: 0) Tasarımcılar genellikle tek bir kiriş içinde düzinelerce bireysel zincir veya barlar düzenler. Bir iplikin başarısızlığı genellikle hemen çökme neden değildir, çünkü kalan zincirler ek gücü absorbe edebilir - demiryolları ve beton güçlüleri yeterli sağlar.
  4. [FONT:0]Elastic kurtarma, yüklenmeden sonra:) Geçici bir aşırı yükleme kaldırılırsa, prestresed üyeler genellikle en az ikamet süresine geri dönerler, gelecekteki olaylar için reddan tasarruf sağlar.
  5. [FONT:0)Enhanced shear kapasite: Önleyiciden gelen sıkıştırma betonun oar gücünü arttırır ve ağır kıvrımlara ihtiyacı azaltır.Bu, yapısal sistemin genel sağlamlığını artırır, web çatlaklarından sonra oar re dağıtımını artırır.

Karşılaştırmalı Analiz: Tarafsız Sistemler

Güçlendirici beton (RC) kirişler ve prestressed beton (PC) kirişler, diğer taraftan, daha düşük ücretliliğe sahip olan, genellikle çelik için geri yükleme kapasiteleri ile daha yüksek hızlara sahiptir.Bu, büyük rotasyonlar ve kapsamlı bir an dağıtım sağlar. PC kirişler, diğer yandan, daha düşük hızlara sahiptir, ancak daha fazla sertlik ve çatlakları kontrolleri hizmet koşulları altında.

Ancak, prestressing'in gerçek avantajı sistem davranışında ortaya çıkmaktadır. Sürekli bir PC köprü dükleri ile dolu bir sürekli RCs'in kaybı, tam bir pier'in yok edilmesi durumunda, üst düzey yükseltilmeli ve yeniden dağıtım için yetersiz kalabilir.

[0] ACI 318-19 ve AASHTO LRFD gibi tasarım kodları açıkça yüksek direnç faktörlerine sürekli prestressed sistemler için izin vererek, tendonların uzunluğunın sınırlı olduğu ve en az iki tendonun plastik bölgeye sağladığı katkıyı kabul eder.

).

Mühendislik Tasarım, Reddansiyonel Reddansasyonlar için dikkate alır

Önleyici çelik ile yüksek miktardaki tasarruf, tasarım aşamasında kasıtlı kararlar gerektirir. Aşağıdaki stratejiler etkilidir:

  • [FONT:0) Önde olmayan uzunluğu dikkate almak:[Dönemli: 0,4] Mümkün olan yerde, stres sonrası tamamen çürük tendonları kullanın.Eğer unbonded tendonlar gerekliyse (örneğin, gelecekteki stres ayarlamalarının gerekli olduğu plakalarda), aynı gerginlik bölgelerinde tamamlayıcı bağlar sağlar.
  • [FONT:0) Çok kritik bölüm için birden çok tendon:[Dönetici: 1) Dağcılık, büyük bir paketten ziyade birkaç küçük tendon arasında bir güçle karşı karşıyadır.
  • [FONT:0) tendon rupture için Tasarım:[Dönetici:[Dönetici: 0) Kritik yapılarda (örneğin, uzun vadeli köprüler, nükleer kaynak gemileri), bir veya iki tendon başarısız durumunu açıkça kontrol edin. Kalan çelik ve bitişik betonun uygun bir güvenlik faktörü ile tasarım yüklerini sürdürebileceğini unutmayın.
  • [FONT:0)Detail for ductness:[Dönetici:[Dönetici:0)Detail for ductability:[Dönetici: 0D) Kombine betonu sıkıca karıştırılmış havalipler veya spiral takviyeli yüksek basınçlı güçlendiricileri artırmak için ısıtılabilir.
  • [FONT:0)Ortak anlar:[Dönemli kirişler, önsözlü kirişler ikincil (hiperstatik) anlar, bu tür bağlantıların etkinliğini azaltmak için potansiyel olarak büyük deformasyonlar altında değiştirebilirler.

Örnek: Prestressed Parking Garage Design

Beş katlı bir park yapısında, tasarımcılar 16 tane asırlıklı tendonları bir yangın sırasında, bir koyun betonu yıkmak nedeniyle yerelleştirilmiş tendon başarısızlığı yaşadı. Kalan 15 tendonlar, yanı sıra, üst üste hafif çeliklerin varlığıyla yeniden dağıtıldı.

Gerçek Dünya Uygulamaları ve Vaka Çalışmaları

Çeşitli önemli yapılar, yük dağıtım sırasındaki yedekliliği sağlamak için prestressing çelik etkinliğini göstermektedir:

  • [Dört Hava Yolu:0] The Sunshine Skyway Bridge (Florida): ), Bu kablo-kapılı köprü, 1980'de bir gemi çarpışmasından sonra (bu, bir araya getirilmemiş bir yaklaşım aralığı çöktü), yedek tasarım her segmentte kırmızıdan çıkarma ön plana çıktı.
  • [FONT:0]King'in Cross İstasyonu yeniden geliştirilme (London): [Dövücü çatı yapısı, iç içe dönük tendonlarla birlikte beton arşivleri kullanır. İnşaat sırasında, bir tendon bir demiryolda kayboldu, ancak kalanlar derhal yapısal sıkıntıya neden oldu, onarımlar kapanmadan planlanmadan planlanmadan planlandı.
  • [FONT:0]Seattle-Tacoma Havaalanı otopark garajı: 2004 depremi birkaç otopark garaj sütunlarında geniş bir çatlaklara neden oldu. Prestressed spandrel kirişler hasar sütunları tersine çevirmek, ilerici çökmüş toprakları önlemek için hasar gördü.

For further reading on the performance of prestressed structures under redistributed loads, consult ACI 440.1R-15: Guide for the Design and Construction of Concrete Structures Reinforced with FRP Bars and the fib Bulletin 72: Prestressed Concrete Structures with Tendon Rupture.

Meydanlar ve Sınırlar

Metalin önkoşulları birçok reddanttilebilir fayda sağlarken, mühendisler sınırlamalarının farkında olmalıdır:

  • [FONT:0) Düşük iyonlukta yüksek çözünürlükte: Dikkate alındığında, prestressing çelik sınırlı elongasyona sahiptir. Yüksek sismik talep ile yapılarda monotonluk istenen rotasyonlara ulaşmak için yetersiz olabilir. Tamamlayıcı hafif takviye plastik bölgelerde gereklidir.
  • [FONT:0]Anchorage bölgesi başarısızlıkları:[Dönetici:[Dönetici:0) Bir tendon demiryolları başarısız olursa, o tendondaki tüm prestress gücü tam uzun süre boyunca kaybolur. Birkaç tendonlarla sistemlerde, bu, demir bölgelerdeki plakaları ve sınırlı tutma güçlendirmenin ayrıntılı bir detayını azaltır.
  • [FONT:0)Zorun hataları:[Dönemli postalama, tamamlanmamış grouting, korozyona izin veren ve kompozit eylemleri azaltan boşlukları bırakabilir. Yoksul bağ ile bir tendon kısmen dağıtılmaz, dağıtıma katkıda bulunma yeteneğini azaltır.
  • [FONT:0)Progressive tendon korozyonu:[Dönetici ortamlarda, korozyon yerelleştirilmiş çukurlara ve aniden rupture. Termic denetimlere ve korozyon koruma önlemlerine neden olabilir (örneğin, epoxy kaplama, yükseltilme veya koruyucu iyonlar) gereklidir.

Araştırma ve pratik deneyim, yeniden dağıtım için önkoşul çelik kullanımını geliştirmeye devam ediyor. Gelişen trendler şunları içerir:

  • [FONT:0)Performance-based design:) Prescriptive tendon miktarlarının ötesinde hareket eden, mühendisler artık tanımlanmış hasar senaryolarında kırmızıdan çıkarmaz ve dinamik analizleri kullanırlar.
  • [FONT:0)Smart tendonları:[Döneticileri ön panellerde gömülü sensörler gerçek zamanlı olarak stres değişiklikleri izleyebilir, operatörlerin yeniden dağıtım kapasitesinden önce potansiyel aşırı yükleme veya hasara uyarılabilir.
  • [FONT:0) Yüksek güçli çelik, yüksek gücü korurken, yüksek gücü ve iyonlu çelikler gibi mikrobiyli çelikler ve ultra yüksek performanslı fiber-reinforced beton, yüksek gücü korurken% 6'ya kadar çelikleri yüksek güçle ilişkilendirmeye izin verir, güç ve iyonluk arasındaki boşluğu pekiştirir.
  • [FONT:0)Modular prestressed sistemler: Önli beton elementleri, hızlandırılmış inşaat ve bağlantıların giriş detayları ile tasarlandığında, temel binalarda ve temel binalarda bulunan yedek parçalar sunar.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Prestressing çelik sadece kontrol veya yayılma için bir araç değildir; bu, hafif çelikten, dikkatli bir şekilde demiryolları oluşturmada temel bir bileşendir. yüksek gücü, multi-parçalı düzenleme ve beton sıkıştırmayı hizmet koşulları altında tutma yeteneği, dayanıklılık sağlamak için gerekli olan temel yapılara sahiptir, hatta en zorlu dağıtım olaylarının altında bile.