Zalety sprężenia
Sprężenie betonu w stosunku do konstrukcji żelbetowej (bez sprężenia) daje wiele wymiernych korzyści. W pełni
sprężony element w warunkach normalnego użytkowania jest zazwyczaj poddany trwałemu ściskaniu. To likwiduje
typowe wady żelbetu.
Poniższe zestawienie opisuje zalety betonu sprężonego w odniesieniu do równoważnego elementu żelbetowego.
Dla poszczególnych efektów wyszczególniono uzyskiwane korzyści.
1. Przekroje pozostają niezarysowane pod obciążeniem użytkowym
Ograniczenie korozji stali
zwiększenie trwałości
Wykorzystanie pełnego przekroju
wysoki moment bezwładności (większa sztywność)
mniejsze ugięcia (zwiększona użyteczność)
Zwiększenie nośności na ścinanie
Możliwość zastosowania w zbiornikach ciśnieniowych
Zwiększona odporność na obciążenia dynamiczne lub zmęczeniowe
2. Niższa względna wysokość przekroju (odniesiona do rozpiętości/długości elementu)
Typowe względne wysokości dla płyt podano poniżej
Płyty niesprężone 1:28
Płyty sprężone 1:45
Przy tej samej rozpiętości, niższe wysokości przekrojów
redukcja ciężaru własnego
większa estetyka przy zwiększonej smukłości
zmniejszenie zużycia materiałów - bardziej ekonomiczne elementy
3. Przydatność do prefabrykacji
przyspieszenie procesu budowy
lepsza kontrola jakości
mniejsze koszty utrzymania i konserwacji
powtarzalność rozwiązań
wielokrotne wykorzystanie form – zmniejszenie robót deskowaniowych na budowie
możliwość typizacji elementów
Wady
Choć konstrukcje sprężone wykazują wiele zalet, jednak pewne aspekty wymagają krytycznego rozpatrzenia:
Technologia sprężania wymaga zaawansowanych technologii realizacji. Nie jest
tak powszechna jak żelbet.
Wykorzystanie materiałów o wysokiej wytrzymałości jest kosztowne
Konieczne są dodatkowe koszty wynikające z zastosowania dodatkowego
wyposażenia
Wymagany jest szczególny nadzór i zwiększone są wymagania jakościowe na
każdym etapie realizacji
żelbet – szkielet z prętów stalowych układa się w deskowaniu (szalunku) na miejscu wbudowania elementu (na budowie) lub formie (w wytwórni prefabrykatów) i zalewa mieszanką betonową. Po uzyskaniu przez beton wymaganej wytrzymałości otrzymuje się element, w którym stal przenosi naprężenia rozciągające a beton ściskające. Współpraca tych materiałów opiera się na przyczepności betonu do stali i zbliżonej wartości współczynników rozszerzalności termicznej.
beton sprężony – zbrojenie wykonuje się z stali o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie (stale wysokogatunkowe). Do elementu betonowego wprowadza się wstępne naprężania ściskające przez rozciągnięcie zbrojenia przed zabetonowaniem. Wprowadzone naprężenia są przeciwne do naprężeń powstających od naprężeń użytkowych. Zatem część obciążeń równoważy naprężenia wstępne. Ze względu na sposób wprowadzenia naprężeń sprężających rozróżnia się:
kablobeton - cięgna (kable) biegną w uprzednio wykonanych kanałach – cięgna spręża się po osiągnięciu odpowiedniej wytrzymałości betonu. Siła sprężająca przekazuje się na beton przede wszystkim przez zakotwienia.
· strunobeton - cięgna (dawniej pojedyncze cienkie druty – stąd nazwa „strunobeton”, dziś na ogół sploty) spręża się np. na długim torze przed napełnieniem form betonem i kotwi w kozłąch oporowych. Po osiągnięciu odpowiedniej wytrzymałości betonu zwalnia się naciąg – siła sprężająca przekazuje się na beton przez przyczepność cięgien do betonu.
lorenc7