7.16 : Преднапряженный железобетон

Предварительно напряженный железобетон (также называемый струнобетон) — это метод строительства, разработанный для повышения прочности и долговечности бетонных конструкций. Этот метод включает в себя приложение предварительно заданного натяжения к высокопрочным стальным тросам, используемым в качестве арматуры, до того, как бетон будет подвергнут рабочим нагрузкам. Основная цель предварительного напряжения — привести бетон в состояние сжатия, чтобы противодействовать растягивающим силам, которые он будет испытывать в процессе эксплуатации. Это предварительное сжатие помогает предотвратить образование трещин в бетоне, позволяя ему выдерживать большие нагрузки или перекрывать более длинные пролёты, чем обычный армированный бетон, без увеличения количества используемого бетона и стали.

Метод может быть реализован двумя способами: предварительное натяжение и постнатяжение. Предварительное натяжение выполняется до заливки бетона. Стальные тросы натягиваются и закрепляются на внешних опорах; затем вокруг этих натянутых тросов заливается бетон. После того, как бетон затвердеет и наберет достаточную прочность, тросы отпускают, передавая напряжение для сжатия бетона. Этот метод обычно используется в сборных железобетонных элементах, которые производятся на заводе и транспортируются на строительную площадку. С другой стороны, постнатяжение выполняется после заливки и затвердевания бетона. Стальные натяжные элементы продеваются через каналы в бетоне, а затем натягиваются и закрепляются на самом бетоне. Такой подход обеспечивает большую гибкость при строительстве, особенно для конструкций, возводимых на месте, таких как мосты и здания.

Предварительно напряженный бетон имеет ряд преимуществ по сравнению с железобетоном, включая повышенную структурную емкость и эффективность, сниженный расход материала и повышенную долговечность за счет минимизации трещин. Он широко используется в различных конструкциях, включая мосты, здания, резервуары и плиты, где его меньший вес и более высокая прочность могут быть особенно полезны.