Yapısal Cracking ve Prestressing Steel Cracking'e Giriş

Beton dünyadaki en yaygın kullanılan inşaat malzemesidir, sıkıştırıcı gücü, dayanıklılık ve itsattilite için değerlenir. Ancak, beton, betonun temel olarak zayıf olması, temizlemenin azaltılması, onarımın azaltılması veya azaltılabilirliğinin süresi, bir çelik adımın geçiş öncesi ve daha da sertleştirilmesi için izin verilen bir çözüm olarak, temelin tam olarak azaltılması, kontrol edilen veya aşırı çatlakların korozyona maruz kalması, temizlemenin azaltılması, onarımın azaltılması, onarımın azaltılması ve kısa olması gerekir.

Prestressing Steel

Çelik, yüksek güçlü çelik ipliklerden oluşur, teller veya barlar, beton bir üyeye sürekli baskıcı bir kuvvet uygulamak için kullanılır. Çelik, aksi takdirde çatlak bir seviyeye kadar –kesinlikle% 70 ila% 80'ine kadar betona demirlenir - ve bu yüzden sıkıştırma yapının servisi boyunca muhafaza edilir.

Prestressing Steel

İnşaatta üç prestressing çelik biçimi kullanılır:

  • [FONT=0]Strands:[[Dönetici: [Dönetici: 0,0)Strands:[[Dönemli yapılar için en yaygın olan, yüksek güç ve mükemmel bağ özellikleri sunar.
  • [FONT:0)Wires:[Döneticileri, genellikle zorlanmış veya indented, boş plakalar gibi önyükleme elemanlarında kullanılır.
  • [FONT:0]Bars:[Döneticileri, genellikle iplikli sonlarla, köprüler veya onarım çalışmalarında olduğu gibi kısa tendonlar gerektiren uygulamalarda kullanılır.

Ön-Tensioning vs. Post-Tensioning

Gerilme ve gerilim yöntemi iki geniş kategori tanımlamaktadır:

  • [FONT:0)Öyle: [Dönetmelik: [Dönetmelik: 0,3] Çelik tendonlar betonun çekilmesinden önce gerginliklenir.Bir kez beton yeterince güç ulaşırsa, tendonlar tahvil yoluyla betona sıkıştırılır.Bu yöntem, bir bitkide üretilen prefabrik elementler için tipiktir.
  • [FONT:0]Post-tansiyon:[Döncükler, betondaki yığınlar veya heaths'e yerleştirildi.Zenginler sertleştirilmiş betona karşı gerginlikli ve demirlenmişlerdir.

Unreinforced Betondaki Crack Formasyon Mekanikleri

Çelikin çatlakları nasıl azaltacağını takdir etmek için, bu sınırı aşan beton çatlakları neden ilk etaptaki beton kırıklıkları anlamak önemlidir. Beton, kurutucu güçten kaynaklanan kompozit bir malzemedir - ya da sıkıştırıcı gücünün %10'unu (örneğin, ağırlık, rüzgar veya sismik güçler) sertliği stresleri azaltır.

Geleneksel olarak beton, çelik takviye barları, çatlakların beklendiği yere yerleştirilir. Çelik, beton çatlaklardan sonra gerginliği taşır, çatlakları kısıtlayabilir ve betonun hala hizmette çatlaklar olduğu varsayılır; takviye, sadece kontrol eder.Bu, hizmet yükü altında, mikrokracks mevcut, çelikleri nemlendirmelere, klorürlere ve korozyona yol açabilir.

Cracking Neden Bir Yapısal

  • [FONT:0)Loss of Dimension and Artan defleksiyonlar[[Dönetici: 1) çatlaklar, yük altında daha büyük deformasyonlara yol açan inertia'nın etkili anısını azaltır.
  • [FONT:0)Redüksiyon[[Dönetici: 1))[Düzücükler, su, tuzlar ve karbon dioksit için yollar sağlar, takviyenin korozyonunu hızlandırır.
  • [FONT:0]Aesthetic ve hizmet edilebilir sorunlar[Dönetici: 1) görünür çatlaklar alarm yolcuları alarm verebilir veya bir yapının algı kalitesini azaltabilir.
  • [FONT=0)Potential yorgunluk başarısızlığı[Dönemli:0][Dönemli yorgunluk başarısızlığı[Dönemli yükler)[Dönemli yükleme çatlakları ortaya çıkarabilir, beton elementlerin yorulma ömrünü azaltır.

Çelik Mitigates Cracking Nasıl Prestressing Steel Mitigates

Çelik temel olarak bir beton üyesinde stres durumunu değiştirir. çekme stresinin geliştirilmesi ve sonra çatlakları kontrol etmesi, prestressing proaktif olarak betonun büyük ölçüde hizmet yükleri altında sıkıştırdığı sıkıştırıcı bir stres uygular.Bu pre-kompresyon etkili bir şekilde ortadan kaldırır veya büyük ölçüde stresi azaltır, yani beton asla çatlak gücüne ulaşamaz.

Pre-Compression

Gerçeği betonda bir bahar gibi hareket eder. Sonuç olarak, herhangi bir yük uygulanmadan önce eksenel ve esnek bir sıkıştırma (veya eksantrik tendonlarda) karşıtlığı stresler bükmeden kalır. Örneğin, çatlakların altındaki çatlakların altında gerginlik içinde kalır.

Cracking When Cracking Is Occur

Gerçlerin kaçınılmaz olduğu durumlarda -örneğin, nihai yükler veya konsantre stres noktaları altında - betonu bir araya getirir, çatlakları hala yüksek çatlakları 0.1 mm'den daha az tutar.Bu tür mikrokuzlamalar dayanıklılık ve sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sıkılır.

Erken Age Cracking

Prestressing ayrıca ısı gradients tarafından neden edilen erken kesintiyi kontrol etmek, inşaat sırasında şekillendirmek veya kısıtlanan deformasyonu kurutmak için de etkilidir - özellikle de posta sonrası plakalar - daha sonra kısıtlanan sözleşmelerden kaynaklanan stresler nötralize edilir, tahmin edilemez ve yapısal olarak tahrip edilir.

Crack'in Ötesinde Faydaları

Bu makalenin birincil odak noktası kırılırken, prestressing çelik kullanımı modern inşaatta kritik bir malzeme olarak rolünü güçlendiren ek avantajların bir kısmını getiriyor.

Artan Yük-Carrying Kapasite

Çünkü prestressed üyeler hizmet yükleri altında kalabilmek için tasarlanmıştır, daha yüksek etkili bir sertlike sahiptir ve aynı derinlikten daha büyük yükler taşıyabilirler.

Azaltmalar

Uncracked bölümler, prefabrik bölümlerden çok daha yüksek bir anına sahiptir. Sonuç olarak, prestressed kirişler hizmet yükleri altında önemli ölçüde daha küçük boşluklar sergilemektedir.

Geliştirilmiş Durability ve Longer Service Life

Prestressed beton normal hizmet koşulları altında sıkışıp kalır, çelik tendonlar agresif ajanlardan da korunuyor ve en az bakımla yüksek kaliteli malzemeler (aslıt sistemler) daha fazla korozyon koruması sağlıyor. Çin'deki Sutong Köprüsü ve Kanada'daki Konfederasyon Köprüleri uygun şekilde tasarlanmış betonun 100 yıldan fazla bir süre boyunca hizmet vermektedir.

Tasarım Flexability ve Longer Spans

Prestressing, ince, hafif bölümler ve daha uzun zamanlar için izin verir. Bu esneklik binalarda mimari özgürlük ve köprülerdeki piers sayısını azaltmak için gereklidir. Park yapılar ve endüstriyel zeminlerde, daha uzun süreler daha az sütunlar ve daha kullanılabilir alan anlamına gelir.

Modern İnşaat Uygulamaları

Prestressing çelik, çatlaklar kontrolü ve uzun sürelerin kritik olduğu birçok yapının temel taşıdır.

Bridge Girders and Decks

Çoğu orta ve uzun süreli köprüler prestressed beton kullanır. Pre-tane precast I-giriciler ve kutu zümrüler hızla inşa edilir ve postalama genellikle sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık zırnakaltın köprüler inşa etmek için uygulanır.

Slabs ve Foundations

Posta destekli plakalar ticari ve konut binalarında yaygın olarak kullanılır. Bu plakalar geleneksel takviye plakalarından daha ince, bina yüksekliği ve temel yükleri azaltır. plakada çatlakların yokluğu ses ve termal yalıtım ve su sızıntısını otopark garajlarda ve teraslarda ortadan kaldırır.

Precast Concrete Products

Hollow-core plakalar, piller, demiryolu bağları ve faydalı kutuplar genellikle ön plandadır. Üretim süreci tutarlı kaliteyi sağlar ve çatlaklarsız ürün kıyı alanları veya endüstriyel bitkiler gibi agresif ortamlarda üstün dayanıklılık sunar.

Yapılar ve Tanklar

Sıvı- veya gaz geçirmez tanklar, sert beton gerektirir.Kayıtlı tendonlar betonu sıkıştırmada koruyor, sızıntıyı önler ve uzun vadeli bütünlüğü garanti eder. Aynı prensip, çatlakların güvenlik-kırıklamanın nerede olduğu konusunda nükleer depolama binaları için de geçerlidir.

Etkili Crack Control için malzeme ve tasarım dikkate alınır

Amaçlı çatlakların azaltılması faydalarını elde etmek için mühendisler, ACI 318, EN 1992-1-1 ve fib Model Kodu gibi kurulmuş kodlara uygun olarak çelik ve tasarım bilgilerini dikkatlice belirtmelidir:

Çelik Özellikler ve Rahatlama

Prestressing çelik yüksek çekme gücüne sahip olmalıdır (tipik olarak 1,860 MPa for ipler için), düşük sağlık (sıradan% 2.5'den fazla), ve en sık sık sık sık sık telafi için yüksek bir başlangıç stresi uygular. Low-relaxation çelik, zaman içinde prestressing kuvveti korur, çatlakları bozmaya izin verebilir.

Korozyon Koruma Koruma

Çelik sürekli gerginlik altında, hatta küçük bir korozyon çukuru bile stres korozyon çatlakları ve aniden başarısızlığına neden olabilir. Koruma önlemleri, epoxy kaplamasını içerir, üşütme veya çimentolu groutlarla dolu plastik kanallarda kapsamlı rehberlik sağlar.

Anchorage ve Detaylı

Anchorage bölgeleri, Jacking güçlerinden yüksek yerel stresleri ele almak için güçlendirilmelidir. Bursting, spalling ve bölme stresi, aksi takdirde üyenin sonunda çatlaklığa neden olabilir. Proper spiral takviye ve bölümlüler yaygın olarak kullanılır.

Servisability Limits and Crack Genişlik Checks

Önleyici olsa bile, bazı yapılar aşırı hizmet yükleri altında sınırlı çekme stresleri yaşayabilir. Tasarım standartları izin verilen çatlakları belirtir (tipik olarak 0.2 mm orta maruz kalma için, 0.1 mm agresif ortamlar için).

Termal ve Restraint Effects

Büyük dökmelerde veya uzun sürekli yapılarda, orta büyüklükteki elementlerden sıcaklık değişiklikleri ve kısıtlamalar, ilk sıkıştırmayı aşabilecek stresleri tetikleyebilir. Tamamlayıcı hafif çelik takviye genellikle bu alanlarda ikinci bir savunma hattı olarak eklenmiştir.

Vaka Çalışmaları ve Uzun Süreli Performans

Gerçek dünya yapıları, ABD'de prestressing çeliklerinin etkinliğini gösteriyor; 40 yıldan sonra en az çatlakları kontrol altına alıyor. Benzer şekilde, yeni Honolulu demiryolu geçiş sistemindeki prestressing beton segmentleri, yıllarca süren hizmetten sonra, yüksek kaliteli prestressing ve koruyucu kaplamalara rağmen. benzer şekilde, precast prestressed beton yığınları yeni Honolulu raylı sistemlerde kullanılan betonlar, yüksek kaliteli prestressing ve koruyucu kaplamalar sayesinde hiçbir zaman beton segmentinde yapısal bir çatlaklar sergilemiyor.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Prestressing çelik sadece bir takviye materyali değildir; stres durumlarını betonda yönetmek ve zarar verme çatlaklarının oluşmasını engellemek için aktif bir araçtır. Ön baskılı çeliklerin mekaniğini ve prestressing çeliklerinin rolünü etkili bir şekilde yerine getirir, beton yapısal üyeleri normal hizmet koşullarında azaltır, hem inşaat talepleri hem de daha dayanıklı hale getirir.Bu, daha uzun süre bakım, bakım ve daha uzun süre dayanıklı bir şekilde, dayanıklılık için daha uzun süre boyunca kullanmaya devam eden mühendisler için daha uzun süreli bir çelik kullanmaya yol açar.