На этой страничке мы попытаемся ответить на некоторые из наиболее часто встречающихся вопросов относительно преднапряженного железобетона и его применения в проектировании и строительстве зданий в России.
На этой страничке мы попытаемся ответить на некоторые из наиболее часто встречающихся вопросов относительно преднапряженного железобетона и его применения в проектировании и строительстве зданий в России.
Преднапряженный железобетон отличается от обычного тем, что в нём искусственно создано напряженно обжатое состояние. Данное состояние бетона создаётся с помощью натяжения высокопрочных арматурных канатов. Для этого после заливки и набора определённой прочности бетона строительной конструкции, предварительно уложенные в неё арматурные канаты натягиваются и закрепляются анкерами на торцах конструкции с помощью специальных устройств. Предварительно натянутые арматурные канаты передают своё напряжение окружающему бетону, создавая в нём напряжённо обжатое состояние. В итоге мы получаем преднапряженный железобетон.
Постнапряжение (от англ. «post-tension» – буквально «последующее напряжение» или «post-tensioned concrete» - «бетон с последующим напряжением»). Англоязычный термин, пришедший к нам недавно вместе с распространением технологии преднапряжения железобетонных конструкций в условиях строительства. Если не вдаваться в детали, по сути, оба этих термина («постнапряжение» и «преднапряжение») означают одно и то же. Дело в том, что за границей в проектно-строительной терминологии укоренился именно термин «постнапряжение», в то время как у нас для обозначения тех же конструкций и той же технологии исторически всегда применялся термин «преднапряжение».
Существуют следующие способы натяжения арматуры:
- механический — с использованием гидравлических домкратов (наиболее распространённый способ, применяется при возведении монолитных преднапряженных конструкций в условиях строительства);
- электротермический — с использованием электричества для разогрева арматуры (в основном применяется на заводах ЖБК для изготовления сборных преднапряженных изделий);
- электротермомеханический — комбинирует механический и электротермический способы.
- Преднапряжение в условиях строительства.
После бетонирования конструкции и набора бетоном необходимой прочности приступают к натяжению арматуры, при этом ее концы закрепляют на торцах конструкции. Одновременно с натяжением арматуры происходит сжатие (обжатие) бетона. Поскольку усилие натяжения в итоге передается на затвердевший бетон, данный вид преднапряжения называется «натяжением на бетон».
- Преднапряжение на заводах ЖБИ.
В этом случае вначале натягивают арматуру и закрепляют ее концы на упорах стенда или формы, затем бетонируют изделие, а после набора бетоном необходимой прочности отпускают с упоров арматуру. Упруго укорачиваясь, арматура обжимает бетон за счет сил сцепления. Этот способ называется «натяжением на упоры».
Трещиностойкость преднапряженного железобетона в несколько раз выше трещиностойкости железобетонных конструкций без предварительного напряжения. Конструкции из преднапряженного железобетона по сравнению с обычным обладают значительно большей жёсткостью и меньшими прогибами, что позволяет возводить большепролетные здания без существенного увеличения толщины перекрытия и перерасхода основных стройматериалов (бетона, арматуры).
Основные преимущества преднапряженного железобетона заключаются в следующем:
- экономичность (сокращение расходов арматуры и бетона, снижение себестоимости строительства);
- надёжность (высокая трещиностойкость и жёсткость конструкций);
- современность (увеличение пролётов, позволяющих широко варьировать архитектурно-планировочными решениями с повышением функциональности, комфортабельности и удобства эксплуатации).
В случаях применения преднапряжения в условиях строительства обычно используют стальные семипроволочные арматурные канаты диаметром от 12,5 до 15,7мм.
В зависимости от взаимодействия арматурного каната с бетоном технология преднапряжения может быть:
- со сцеплением с бетоном;
- без сцепления с бетоном.
В 1-ом случае на стадии армирования конструкции наряду с обычной арматурой укладываются каналообразователи из тонколистовой стали. После бетонирования конструкции в полость каналообразователя вводятся арматурные канаты. Затем производится натяжение канатов и иньецирование полости каналообразователя цементным раствором под давлением. После затвердевания раствора получается преднапряженный железобетон со сцеплением арматуры с бетоном.
Во 2-ом случае в тело конструкции на стадии армирования конструкции наряду с обычной арматурой укладываются специальные арматурные канаты в специальной смазке и пластиковой оболочке. После бетонирования конструкции и набора требуемой прочности производится натяжение канатов. Нахождение каната внутри пластиковой оболочки в смазанном состоянии обеспечивает свободный ход каната при его натяжении в уже затвердевшем бетоне. В результате получается преднапряженный железобетон без сцепления арматуры с бетоном.
После натяжения арматурные канаты фиксируются с помощь специальных анкерных креплений (анкеров) на торцах железобетонной конструкции (например, перекрытия). Затем участки, где находится анкер или группа анкеров, бетонируются. В итоге весь этот узел, включающий натянутый арматурный канат и анкерное крепление, остаётся в теле конструкции.
По технологии армирования перекрытие с использованием преднапряжённого железобетона несущественно отличается от перекрытий без преднапряжения. Единственное отличие в том, что при армировании, наряду с обычной стержневой арматурой в перекрытия укладываются арматурные канаты определённой длины, указанные в проекте строительства здания.
Натяжение арматурных канатов производится после заливки и затвердевания бетона в конструкциях.
Применение преднапряжения не усложняет процесс строительства. В какой-то степени даже упрощает, за счёт использования простых конструктивных решений, существенно упрощающих производство опалубочных и арматурных работ.
Использование преднапряженного железобетона позволяет увеличить темпы строительства, за счёт существенной экономии строительных ресурсов и применения оптимальных конструктивных решений. Как показывает практика, сроки строительно-монтажных работ сокращаются до 20%.
В первую очередь преднапряженный железобетон эффективен во всех большепролетных (шаг колонн от 7 метров) зданиях и сооружениях – офисных, торговых, развлекательных, складских, производственных и т.п. Целесообразно также применение преднапряжения в жилых зданиях, так как в последнее время возросли требования к планировочным показателям помещений жилого назначения, а свободные объёмно-планировочные решения квартир возможны лишь в случае увеличенного шага колонн (от 7-8 метров).
В каждом случае стоимость 1 куб.м бетона требует индивидуального расчёта, так этот показатель зависит от многих факторов, например, региона строительства, функционального назначения здания, действующих нагрузок, степени армирования, применяемого класса бетона и арматуры, сложности конструкций и т.п.
Да, можно. Как показывает практика экономия бетона может составить до 30% по сравнению с вариантом без преднапряжения.
Да, позволяет. По результатам анализа результатов реализованных проектов, экономия стержневой арматуры может составить до 70%.
Применение преднапряженного железобетона никак не сказывается на сроках эксплуатации здания. Срок эксплуатации здания из преднапряженного железобетона аналогичен зданиям без преднапряжения. Более детальную информацию об этом моно получить в ГОСТ Р 54257-2010 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения и требования.
Экспертиза проектов с применением преднапряженного железобетона проводится аналогично любым другим проектам. У нашей компании накоплен значительный опыт прохождения экспертизы проектов с преднапряжением в различных регионах России.
Существует. По крайней мере, мы всегда предоставляем гарантию на выполненные работы. Любые возможные недостатки, обнаруженные Заказчиком, в период действия гарантийного срока устраняются нами абсолютно бесплатно.
Никакой необходимости приобретать или арендовать оборудование нет. Все работы по преднапряжению выполняются нашими специалистами с помощью собственного специализированного оборудования, сертифицированного в соответствии со стандартами РФ.
