Modern Statressing Steel'in arkasındaki bilim

Prestressing çelik, büyük ölçekli mekanların yapımındaki en önemli mühendislik yeniliklerinden birini temsil eder.Bu yaklaşım, mühendislerin stadyumları tasarlamasını ve geleneksel betondan daha uzun süre dayanıklı çelik tendonları kullandığı yüksek kuvvetle kullanır.

Temel ilke basit: beton sıkıştırma altında öne çıkar, ancak baskı altında kötü performanslar gerçekleştirir.Süreden çelik tendonları ile baskı yapmak, beton, ölü yükler tarafından üretilen sertleştirici kuvvetlere yerleştirilir ve bu da sadece daha büyük yükü destekleyen bir yapıdır.

Pre-Tensioning vs. Post-Tensioning Systems

İki birincil yöntem stadyum yapımında prestressing çelik uygulamasına hükmedmektedir: Ön çizim ve postalama.Her biri projenin özel taleplerine bağlı olarak farklı avantajlar sunar.

[FONT:0]Öyleçme[Döncükler, betonun basıldığı zaman çelik tendonları gerginlikle geçirirler.Tafağalar dışsal abutments, betonun etrafındakiler ve bir kez betonun yeterince güç elde ettiği, betonun sıkıştırıldığı yer.Bu transferler genellikle prefabrik beton elementleri gibi önyüklemeler, yumuşak bölümlerde kullanılır.

[FONT:0]Post-tanış[Dönemli) [Dönderlik:0)Post-tansiyon[Döncükler, sönüllüler) ve bir kez daha, beton, sert betonlara karşı gerginlikler içerir.

Mühendisler genellikle tek bir mekanda her iki yöntemi birleştirir, oturma kaseleri ve sipariş edilen döküm yer elementleri gibi tekrarlayıcı önyükleme elemanları kullanarak çatı trusses ve cantilevered kanopies gibi büyük ölçekli özellikleri.

Statressing Steel in Stadium Environments'in yapısal avantajları

Stadyumlar ve arenalar, özellikle değerli çelikleri önleyen eşsiz bir yapısal meydan okumalar sunar. Bu konaklamalar, on binlerce seyirciyi, büyük video tahtalarını ve ses sistemlerini desteklemeli, rüzgar ve sismik kuvvetlere karşı koymalıdır ve inşa etmek için ekonomik olarak kalır.

Dışsal Span Yükümleri

Prestressing çeliklerinin en görünür avantajı, geniş, sütunsuz iç mekanları yaratma yeteneğidir. Örneğin, Atlanta'daki Mercedes-Benz Stadyumu, geleneksel betonun pratik sınırlarının ötesinde, ikonik sekiz panelin ötesinde, geri dönüşümlü çatı sistemini kullanarak, enstalasyonlu çatıyı, çatıyı kapatacak şekilde ortadan kaldırabilecek şekilde ortadan kaldırır.

Bu uzun süreler elde edilir çünkü prestressing çelik, mühendislerin çok daha derin geleneksel bölümlerin gücünü korurken sığ yapısal derinlikler kullanmasına izin verir.Bu yüksek tasarruf, doğrudan malzeme maliyetlerini azaltır, daha düşük ölü yükler ve daha büyük mimari özgürlük sağlar.

Üstün Crack Kontrolü ve Durability

Cracking, beton yapıların birincil düşmanıdır, özellikle hava, tuzlar ile maruz kalan ortamlarda ve binlerce seyircinin ücretsiz olarak yüklenmesi ile stadyumun kontrolünü aktif olarak baskı altında tutacaktır.Sürekli bir hizmet yükü altında bile, beton yüzeyindeki stres çatlakların altında kalır.

Kuzey iklimlerinde açık stadyumlar için özellikle önemlidir. Prestressed beton güverteleri, rampalar ve hostelin yaşam boyu büyük yapısal onarımlar için gerekli olan.

Dinamik Yük Direnişi

Stadyumlar, dinamik yük senkronize kalabalık hareketlerinden, rüzgar, sismik olaylardan ve ses ekipmanlarından mekanik titreşimler deneyimliyor.Tetressed structures, yüksek sertlikte ağırlık oranları nedeniyle bu koşullarda yüksek performans sergiledi.

Mühendislik çalışmaları, dış oturma güvertelerinin kalabalığın olayları boyunca yüzde 40'a kadar benzer bir şekilde geleneksel beton güvertelerine kıyasla dikey ivmeleri azaltabileceğini göstermiştir.Bu performans iyileştirme, doğrudan daha gelişmiş seyirci rahatlığına ve mekan operatörlerine olan sorumluluğu azaltmaktadır.

Malzeme Verimliliği ve Ekonomik Faydaları

Prestressing çelik, yapısal performansı korumak veya geliştirmek için önemli miktarda azaltımı sağlar. Tipik bir beton kirişi, betonun yaklaşık yüzde 60 ila yüzde 30 ila 40'ı, geleneksel olarak güçlendirilen çelik kirişlerin, plakaların ve sütunların binlerce lineer ayağının arasındaki bu tasarruf bileşikine kıyasla, betonun yüzde 30'unu büyük bir stadyum projesinde gerektirir.

Azaltılmış Vakıf Talepleri

Daha düşük prestressed yapısal elementlerin ağırlığı, özellikle yoksul toprak koşulları veya yüksek su masaları ile siteler üzerinde faydalı olan temel maliyet tasarrufu sağlar. Işık yapıları daha küçük ayaklamalar, daha az piller ve daha az derin kazılar, site hazırlığı ve temel inşaatta önemli maliyet tasarrufu sağlar.For stadyumlar için, bu tasarruflar, milyonlarca dolar ön maliyetlerde temsil edilebilir.

Acelerated Construction Schedules

Prestressed beton inşaatı genellikle geleneksel yöntemlerden daha hızlı ilerler. Precast pre-tane elemanları, temel çalışma devam ederken, sonra teslim edilir ve hızla inşa edilir.Rezed dökümü, inşaat gerektirirken, müteahhitlerin daha hızlı bir şekilde iş bulmaları ve daha hızlı bir şekilde işlemesi gerekir.

Otel sahipleri önceki gelir nesilden faydalanıyor ve finans maliyetlerini azaltmaktadır. Açılış günü lig programları veya büyük olaylar tarafından sabitlenmiş projeler için her hafta inşaatta kaydedilen ekonomik değere sahiptir.

Vaka Çalışmaları: Dünya-Class'ta Çelik Prestressing Steel

Pekin Ulusal Stadyumu (Bird's Nest)

Pekin Ulusal Stadyumu, 2008 Olimpiyat Oyunları için tamamlandı, stadyumun en hırslı betonlarını stadyum tarihinde desteklemek için temsil ediyor. Görünüşe göre kaotik çelik dış, beton dökme halkaları ile birlikte beton dökmek için yoğun bir şekilde çalışan beton kabloları içeriyor.

42.000 ton fazla çelik gerektiren proje, yüksek güçlü prestressing iplikleri ve birden çok inşaat cephesinde koordine edilen hassas gerilim operasyonları talep ediyor. Sonuç, Pekin'in aşırı iklim koşullarını sağlayan bir yapı ve uluslararası etkinlikler için bir dönüm noktası olarak hizmet etmeye devam ediyor.

Mercedes-Benz Stadyumu, Atlanta

Mercedes-Benz Stadyumu, NFL'nin Atlanta Falcons'un evi, dünyanın ilk geri çekilmeli çatı sistemini, stadyumun temeline dayanan sekiz bağımsız petal panelden oluşur.

Mühendisler, sıkıştırıcı yüzüğü için posta gönderme yaptılar çünkü beton hacminde tahmini 20 oranında tasarruf etti ve yaklaşık üç ay boyunca inşaat süresini azalttı. Konvansiyonel güçlendirme çok daha büyük bölümler ve daha derin temeller gerekliydi, proje ekonomik olarak öngörülemeyen bir çözüm elde etti.

SoFi Stadyumu, Inglewood, California

SoFi Stadyumu, NFL'nin Los Angeles Rams ve Şarj Evleri, oturma kasesinde ve koncourse yapılarında çelik yoğun bir şekilde yer alıyor. stadyumun 3.1 milyon dolarlık ayak izi, koncourse seviyelerinde 80 feet'e kadar uzanır ve taviz verir.

stadyumun büyük translucent çatısı, ön kameraya demirleyen bir sistem tarafından desteklenen, 3 milyon metrekarelik bir halka basmak için gerekli olan baskı direncini sağlar ve dünyadaki en büyük tek kullanımlık çatı yapısıdır.

Estádio Nacional de Brasília

Estádio Nacional de Brasília, Brezilya'daki 2014 FIFA Dünya Kupası mekanı, 1,860 metre uzunluğundaki bir beton çatı yapısına sahiptir ve geleneksel çatıların gücünü kapsar - üye boyutlarında tutarken gerekli olan tek bir kablo-kapı sistemi destekler.

Proje Brezilya'nın tropikal iklimi ile ilgili önemli zorluklarla karşı karşıya kaldı ve gömülü sensörleri kullanarak sürekli olarak yıpranma noktalarının çıkarılmasına izin verdi.

Mühendislik Zorlukları ve Kalite Kontrol Gereksinimleri

Çelik önkoşulların başarılı uygulaması tasarım, üretim ve inşaat boyunca titiz kaliteli kontrol talep eder. Geleneksel takviyeden farklı olarak, kanallama yoluyla güvenlik marjını en yüksek streslerde çalışır - genellikle yüzde 70 ila 80 arasında nihai çekme gücü.

Hassasiyet Gerilme ve İzleme

Gerilme işlemleri tasarımda belirtilen kesin kuvvet ve elongasyon elde etmelidir. Hidrolik Jacks baskı ölçümleriyle donatılmış ve uygulanan güç, eskizometreler tendon elongasyonunu takip ederken, güç ve elongasyon arasındaki ilişki kaliteli bir kontrol sağlar: tahmini değerden yüzde 5'den fazla bir süre sonra, işlem durdurulmalıdır ve araştırılmalıdır.

Yüzlerce veya binlerce tendon ile stadyum yapıları için, kaliteli kontrol çabası önemli. Mercedes-Benz Stadyumu projesi, örneğin, 3,500 bireysel gerilim operasyonlarının gerekli belgeleri, doğrulanmış güç ve elongasyon kayıtları ile her biri. Bu belge, yapı için kalıcı kayıt ve gelecekteki denetim ve bakım programları için bir parçası haline gelir.

Korozyon Koruma ve Uzun Süreli Takip

Prestressing çelikinin korozyonu, özellikle de açık stadyumlarda nem, klorürlere maruz kalıyor ve atmosferik kirleticilere karşı yüksek güçlü çelikler, hidrojen embrit veya heathing, alkali, betonun minimum uyarı ile dolu bir ortama neden olan bir çatlaklar oluşturur.Bu riski azaltmak için, modern prestressed stadyum yapıları birden çok koruma katmanı kullanır: hidroksit veya epoxy-coated tendonları, plastik iyonlar veya iyonize edilir.

Prestressed stadyumlar için uzun vadeli izleme programları genellikle maruz kalan demiryollarının periyodik görsel incelemelerini içerir, sürekli olarak tendon kuvvetlerini tespit etmek için tahrip edici olmayan sistemler ve bu sistemler potansiyel sorunların erken uyarısını sağlar ve sorunların daha önce bakım yapılmasını sağlayan operatörlerin de kritik hale gelmesine izin verir.

Tendon modifikasyonu ve Yapısal Adaptability

Nadir olsa da, stadyum yapılarındaki asırsız kuvvetler, korozyon hasar veya inşaat kusurları nedeniyle gerekli olan değişiklikler nedeniyle gerekli olan durumlar olmuştur.Değişim süreci karmaşık ve risklidir, tendon düzenindeki dikkatli bir şekilde kesintiye uğramak, böylece bireysel tendonlar veya yapılarında dengesiz kuvvetlerden kaçınmak için.Bu nedenle, modern stadyum tasarımları gelecekteki büyük ölçekli transferler, yüksek oranda transferler, erişilebilir demirleme bölgeleri ve tendon yerleşim alanları dahil olmak üzere giderek daha fazla sayıdaki koşullara dahil olmak üzere giderek daha fazla sayıdaki koşullara sahiptir.

Bu tasarım hükümleri başlangıç maliyeti ekler, ancak gelecekteki onarım ihtiyaçlarına karşı değerli sigorta sağlar. 50 ila 100 yıl beklenen hizmet yaşamları için, tendonların yerini değiştirme ve sahibinin yatırıma geri dönüşünü en üst düzeye çıkarır.

Statressing Steel for Stadiums için Future Innovations

Çelik teknolojinin evrimi stadyum tasarımında mümkün olan şeyin sınırlarını zorlamaya devam ediyor. Birkaç ortaya çıkan trend, bir sonraki mekanların nesillerini şekillendirmek muhtemel.

Prestressing ile Ultra-High-Performance Concrete

ultra yüksek performanslı beton (UHPC) kombinasyonu prestressing çelik, sadece 18 inç'i aşan ve hafif, translucent çatı yapıları için gerekli olan beton kapaklarını azaltır. Experimental UHPC prestressed kiriş tasarımları sadece 200 feet'i aşan, sadece 18 inç'i aşan, hafif, translu son derece çatı yapıları için yeni olasılıkları azaltır.

Akıllı Tendons with Protectored Sensing

Araştırma, tendonların erken dönemsel el denetimlerine ihtiyaç duyacak ve köprü yapılarındaki sorunları tespit etmek için gerekli olan tüm uzun süre boyunca potansiyele sahip olacaktır.Bu akıllı tendonlar, önümüzdeki on yıl içinde sürekli, gerçek zamanlı veriler sağlayacaktır.

Sürdürülebilir Prestressing Systems

Sürdürülebilirlik baskıları, prefabrik malzemeler ve yöntemlerde inovasyonu sürüyor. Geri dönüşüme dayanıklı çelik fiberler, düşük karbon inşaat ve LEED sertifikalı mekan tasarımı kullanarak üretilen tendonlar pazara giriyor. Bazı üreticiler, çevresel ayak izinleme süresini azaltan biyodegrad edilebilir betonlar geliştiriyor.

The Bottom Line for Venue Owners and Designers

Prestressing çelik, temel olarak stadyum inşaatının ekonomi ve estetiklerini değiştirdi. sahipleri için, teknoloji, yatırım başına dolar başına daha fazla kullanılabilir alan sunar, daha düşük devam eden bakım maliyetleri ve on yıllar boyunca etkinlik gereksinimlerine adapte edilebilir yapılar sunar.For developers, prestressing, geleneksel inşaat yöntemleriyle imkansız olacak ikonik formlar oluşturmak için özgürlüğü sağlar.For seyirciler için, sonuç, lekesiz oturma, ve iyi yapılandırılmış yapısal sistemlerden gelen güvenlik ile ilgilidir.

Bu makalede vurgulanan projeler, prestressing çeliklerinin başarılı bir şekilde uygulanmasının, sahipleri, mimarlar, yapısal mühendisler ve uzmanlık yüklenicileri arasında yakın işbirliği gerektirdiğini gösteriyor.Rezervasyon tasarımı kavramlarının mimari planlama sürecine entegrasyonu, mevcut en güçlü araçlar açısından en büyük fayda sağlar, plan ve performans.