7 structuri din beton precomprimat - ct.upt.ro · 7. structuri din beton precomprimat 7.1....

of 25 /25
7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE - Betonul – rezistență la compresiune bună; rezistență la întindere redusă betonul armat (armătură întinsă …); betonul precomprimat. - PRINCIPIUL PRECOMPRIMĂRII: Comportarea deficitară a betonului la întindere este anulată prin P P P P introducerea, înainte de încărcarea exterioară, a unei forțe de compresiune prin intermediul armăturii de precomprimare. În betonul precomprimat eforturile de întindere, produse de încărcările exterioare, sunt reduse sau anulate de eforturile de compresiune inițiale datorate precomprimării. Conf.dr.ing. Sorin DAN STRUCTURI DIN BETON ARMAT ȘI PRECOMPRIMAT 7. 1

Upload: others

Post on 29-Aug-2019

80 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: 7 Structuri din beton precomprimat - ct.upt.ro · 7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE - Betonul – rezisten ță la compresiune bun ă; rezisten ță la întindere

7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE

- Betonul – rezistență la compresiune bună; rezistență la întindere redusă� betonul armat (armătură întinsă …);� betonul precomprimat.

- PRINCIPIUL PRECOMPRIMĂRII:- PRINCIPIUL PRECOMPRIMĂRII:

Comportarea deficitară a betonului la întindere este anulată prin

P

P

P

P

Comportarea deficitară a betonului la întindere este anulată prin introducerea, înainte de încărcarea exterioară, a unei forțe de compresiune prin intermediul armăturii de precomprimare.În betonul precomprimat eforturile de întindere, produse de încărcările exterioare, sunt reduse sau anulate de eforturile de compresiune inițiale datorate precomprimării.

Conf.dr.ing. Sorin DANSTRUCTURI DIN BETON ARMAT ȘI PRECOMPRIMAT 7. 1

Page 2: 7 Structuri din beton precomprimat - ct.upt.ro · 7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE - Betonul – rezisten ță la compresiune bun ă; rezisten ță la întindere

- PRINCIPIUL PRECOMPRIMĂRII:

7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE

compresiune + compresiune = compresiune puternică

compresiune + întindere = compresiune

σ + σ = σ

Încărcări exterioare � tensiuni de întindere din încovoiere M .Tensiunile de întindere din M sunt preluate prin decompresiune.Compresiunea din M + Compresiunea din P (precomprimare) = compresiune puternică a betonului.Întreaga secțiune transversală este activă (comprimată).

- Forța inițială de compresiune permanentă este introdusă controlat în

σprecompr. + σM = σfinal

- Forța inițială de compresiune permanentă este introdusă controlat în beton prin intermediul barelor pretensionate din oțel.Barele din oțel de înaltă rezistență solicitate la forțe de întindere apropiate de capacitatea lor de rezistență sunt fixate în beton. La transfer (după precomprimare) barele sunt lăsate libere și tind să-și recapete lungimea inițială � forța de compresiune în beton.

Conf.dr.ing. Sorin DANSTRUCTURI DIN BETON ARMAT ȘI PRECOMPRIMAT 7. 2

Page 3: 7 Structuri din beton precomprimat - ct.upt.ro · 7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE - Betonul – rezisten ță la compresiune bun ă; rezisten ță la întindere

- PRINCIPIUL PRECOMPRIMĂRII:- Precomprimare totală: întreaga S.T. comprimată.- Precomprimare limitată: sunt admise eforturi mici de întindere în S.T.- Precomprimare parțială: apar eforturi de întindere în S.T.

7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE

σc ≤ 0 σc ≤ fctdσc > fctd

w ≤ wmax∆σp

Ap

Conf.dr.ing. Sorin DANSTRUCTURI DIN BETON ARMAT ȘI PRECOMPRIMAT 7. 3

Page 4: 7 Structuri din beton precomprimat - ct.upt.ro · 7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE - Betonul – rezisten ță la compresiune bun ă; rezisten ță la întindere

Funcție de posibilitățile de ancoarare a barelor de oțel pt. precomprimare în beton, există:

- BETON PRECOMPRIMAT PRIN PREÎNTINDERE

7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE

- Toroanele de precomprimare se întind cu prese hidraulice fixate pe reazeme puternice de capăt;

- Toroanele de precomprimare se blochează în reazemele de capăt;- Betonul se toarnă în cofraje incluzând toroanele de precomprimare;

P

- Betonul se toarnă în cofraje incluzând toroanele de precomprimare;- După întărirea betonului, toroanele se eliberează la capete

transferând forța de precomprimare (faza de transfer) elementului de beton (datorită tendinței de scurtare) prin aderență;

- Se pot aplica încărcările ext. asupra elem. din beton precomprimat.

Conf.dr.ing. Sorin DANSTRUCTURI DIN BETON ARMAT ȘI PRECOMPRIMAT 7. 4

Page 5: 7 Structuri din beton precomprimat - ct.upt.ro · 7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE - Betonul – rezisten ță la compresiune bun ă; rezisten ță la întindere

- BETON PRECOMPRIMAT PRIN POSTÎNTINDEREP

7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE

- Turnarea elementului din beton armat care conține canale;- Toroanele sunt introduse în canale.

sau- Postîntinderea poate fi realizată prin toroane exterioare

(în afara S.T.), fără toroane în interiorul elementului din beton.

- Toroanele sunt întinse prin prese hidraulice rezemate pe elementul - Toroanele sunt întinse prin prese hidraulice rezemate pe elementul din beton � transferul forței de precomprimare este continuu.

- După atingerea nivelului de tensiune dorit capătul toronului se blochează pe elementul din beton.

- Se pot aplica încărcările ext. asupra elem. din beton precomprimat.

Conf.dr.ing. Sorin DANSTRUCTURI DIN BETON ARMAT ȘI PRECOMPRIMAT 7. 5

Page 6: 7 Structuri din beton precomprimat - ct.upt.ro · 7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE - Betonul – rezisten ță la compresiune bun ă; rezisten ță la întindere

- AVANTAJELE FOLOSIRII BETONULUI PRECOMPRIMATÎnteaga secțiune transversală este activă.În comparație cu betonul armat, avantajele sunt:

- la încărcări de serviciu (în exploatare) elementele din beton precomprimat nu sunt fisurate;

7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE

precomprimat nu sunt fisurate;- elementele din beton precomprimat rezistă mai bine la coroziune,

atac chimic și penetrarea apei (fără fisuri);- rigiditate substanțial mărită (S.T. activă în întregime);- deoarece întreaga S.T. este activă, elementele din beton

precomprimat sunt mai zvelte (raportul L / h ↑); se pot compara cu elementele din oțel;

- se folosesc betoane și oțeluri cu rezistențe superioare, economice - se folosesc betoane și oțeluri cu rezistențe superioare, economice ca raport preț / rezistență.

- DEZAVANTAJELE BETONULUI PRECOMPRIMAT- execuția mai complicată; necesită muncitori specializați;- necesită dispozitive de ancoraj sau speciale, costisitoare.

Conf.dr.ing. Sorin DANSTRUCTURI DIN BETON ARMAT ȘI PRECOMPRIMAT 7. 6

Page 7: 7 Structuri din beton precomprimat - ct.upt.ro · 7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE - Betonul – rezisten ță la compresiune bun ă; rezisten ță la întindere

- FOLOSIREA ELEMENTELOR DIN BETON PRECOMPRIMAT

- structuri cu deschideri mari unde raportul încărcărilor permanente / utile ↑ � greutatea proprie a structurii este

7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE

permanente / utile ↑ � greutatea proprie a structurii este importantă și necesită S.T. reduse;

- structuri și grinzi de acoperiș;

- structuri parter: hale industriale, supermarket-uri;- grinzi de poduri cu deschideri mari, având diferite S.T.:

I, cheson, T, cu goluri, C;

- la clădiri: plăci precomprimate, panouri prefabricate precomprimate, grinzi și stâlpi prefabricați;

- silozuri și rezervoare de mare capacitate;

- structuri impermeabile: rezervoare și conducte.

Conf.dr.ing. Sorin DANSTRUCTURI DIN BETON ARMAT ȘI PRECOMPRIMAT 7. 7

Page 8: 7 Structuri din beton precomprimat - ct.upt.ro · 7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE - Betonul – rezisten ță la compresiune bun ă; rezisten ță la întindere

- Folosind toroane drepte sau curbe- preîntinse � toroane drepte

- Se adoptă diferite forme de grinzi pt. a obține precomprimarea totală în lungul întregii grinzi.

GRINZI CU O SINGURĂ DESCHIDERE

7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.2. GRINZI

GRINZI CU O SINGURĂ DESCHIDERE

Conf.dr.ing. Sorin DANSTRUCTURI DIN BETON ARMAT ȘI PRECOMPRIMAT 7. 8

Page 9: 7 Structuri din beton precomprimat - ct.upt.ro · 7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE - Betonul – rezisten ță la compresiune bun ă; rezisten ță la întindere

GRINZI PRECOMPRIMATE PRIN PREÎNTINDERE- Fază sensibilă: la transferul forței de precomprimare � elementul se

deformează în sus cu posibile fisuri la partea superioară.Măsuri recomandate pt. evitarea fisurării la partea superioară:

a) S.T. variabilă;

7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.2. GRINZI

b) folosirea mai multor toroane �rezultanta forței de precomprimareexcentrice P este plasată în sâmburele central al S.T. �numai compresiune;

excentricitatea forțeirezultante de precomprimare

numai compresiune;

c) armarea la partea superioarăpt. a prelua întinderile la transfer.

As

Conf.dr.ing. Sorin DANSTRUCTURI DIN BETON ARMAT ȘI PRECOMPRIMAT 7. 9

Page 10: 7 Structuri din beton precomprimat - ct.upt.ro · 7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE - Betonul – rezisten ță la compresiune bun ă; rezisten ță la întindere

GRINZI PRECOMPRIMATE PRIN PREÎNTINDERE

- Grinzi cu secțiune I variabilă (grinzi principale):

7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.2. GRINZI

Conf.dr.ing. Sorin DANSTRUCTURI DIN BETON ARMAT ȘI PRECOMPRIMAT 7. 10

Page 11: 7 Structuri din beton precomprimat - ct.upt.ro · 7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE - Betonul – rezisten ță la compresiune bun ă; rezisten ță la întindere

GRINZI PRECOMPRIMATE PRIN PREÎNTINDERE- Grinzi simplu rezemate drepte: pe care reazemă alte elemente plane

(plăci) � planșee plane pt. clădiri etajate.

7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.2. GRINZI

- Grinzi cu secțiune I sau T drepte sau curbe la partea superioară: - acoperișuri pt. structuri parter cu deschideri mari;

tablier de pod

- talpa superioară poate forma tablierul podului.

Conf.dr.ing. Sorin DANSTRUCTURI DIN BETON ARMAT ȘI PRECOMPRIMAT 7. 11

Page 12: 7 Structuri din beton precomprimat - ct.upt.ro · 7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE - Betonul – rezisten ță la compresiune bun ă; rezisten ță la întindere

GRINZI PRECOMPRIMATE PRIN PREÎNTINDERE

- Grinzi cu secțiune T constantă (grinzi secundare sau principale):

7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.2. GRINZI

Conf.dr.ing. Sorin DANSTRUCTURI DIN BETON ARMAT ȘI PRECOMPRIMAT 7. 12

Page 13: 7 Structuri din beton precomprimat - ct.upt.ro · 7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE - Betonul – rezisten ță la compresiune bun ă; rezisten ță la întindere

GRINZI CONTINUE

7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.2. GRINZI

Conf.dr.ing. Sorin DANSTRUCTURI DIN BETON ARMAT ȘI PRECOMPRIMAT 7. 13

Page 14: 7 Structuri din beton precomprimat - ct.upt.ro · 7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE - Betonul – rezisten ță la compresiune bun ă; rezisten ță la întindere

BETON PRECOMPRIMAT PRIN POSTÎNTINDERE- Dacă elementele prefabricate nu se pot utiliza.- Pt. structuri cu deschideri mari (poduri).- Toroane drepte sau curbe pt. anularea efectelor încovoierii.

- Grinzi drepte: deschideri scurte; cofraje simple.

7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.2. GRINZI

- Grinzi drepte: deschideri scurte; cofraje simple.Pierderi de tensiune mari din frecare. Dificil de executat.

- Pt. deschideri și încărcări mari: betonul și armăturile sunt folosite economic; toroane drepte.economic; toroane drepte.Excentricitatea optimă este dificil de aflat.

Conf.dr.ing. Sorin DANSTRUCTURI DIN BETON ARMAT ȘI PRECOMPRIMAT 7. 14

Page 15: 7 Structuri din beton precomprimat - ct.upt.ro · 7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE - Betonul – rezisten ță la compresiune bun ă; rezisten ță la întindere

BETON PRECOMPRIMAT PRIN POSTÎNTINDERE- Toroane drepte sau curbe pt. anularea efectelor încovoierii.

- Grinzi curbe și toroane ușor curbate: înălțimea optimă a grinzii; poziția optimă a toroanelor de precomprimare.

7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.2. GRINZI

Beton monolit

- Cabluri ancorate în puncte intermediare: forță de precomprimare variabilă în lungulelementului.

- Pt. asigurarea continuității pe reazeme:

Toroane întinse înainte de montaj

Cabluri de capăt plasate și întinse după montaj

- Pt. asigurarea continuității pe reazeme:se adaugă cabluri de capăt.

Conf.dr.ing. Sorin DANSTRUCTURI DIN BETON ARMAT ȘI PRECOMPRIMAT 7. 15

Page 16: 7 Structuri din beton precomprimat - ct.upt.ro · 7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE - Betonul – rezisten ță la compresiune bun ă; rezisten ță la întindere

STRUCTURI PARTER- Grinzi cu deschideri mari:

7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.3. STRUCTURI

Conf.dr.ing. Sorin DANSTRUCTURI DIN BETON ARMAT ȘI PRECOMPRIMAT 7. 16

Page 17: 7 Structuri din beton precomprimat - ct.upt.ro · 7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE - Betonul – rezisten ță la compresiune bun ă; rezisten ță la întindere

STRUCTURI PARTER- Grinzi cu zabrele pt. deschideri mari:

7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.3. STRUCTURI

Conf.dr.ing. Sorin DANSTRUCTURI DIN BETON ARMAT ȘI PRECOMPRIMAT 7. 17

Page 18: 7 Structuri din beton precomprimat - ct.upt.ro · 7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE - Betonul – rezisten ță la compresiune bun ă; rezisten ță la întindere

STRUCTURI PARTER- Console:

7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.3. STRUCTURI

- Structuri simplu rezemate pt. a permite deformarea datorită forței de precomprimare:

Conf.dr.ing. Sorin DANSTRUCTURI DIN BETON ARMAT ȘI PRECOMPRIMAT 7. 18

Page 19: 7 Structuri din beton precomprimat - ct.upt.ro · 7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE - Betonul – rezisten ță la compresiune bun ă; rezisten ță la întindere

STRUCTURI ETAJATE- Mai multe etape de precomprimare la diferite intensități:

7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.3. STRUCTURI

Conf.dr.ing. Sorin DANSTRUCTURI DIN BETON ARMAT ȘI PRECOMPRIMAT 7. 19

Page 20: 7 Structuri din beton precomprimat - ct.upt.ro · 7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE - Betonul – rezisten ță la compresiune bun ă; rezisten ță la întindere

STRUCTURI ETAJATE- Etape de execuție:

7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.3. STRUCTURI

Conf.dr.ing. Sorin DANSTRUCTURI DIN BETON ARMAT ȘI PRECOMPRIMAT 7. 20

Page 21: 7 Structuri din beton precomprimat - ct.upt.ro · 7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE - Betonul – rezisten ță la compresiune bun ă; rezisten ță la întindere

PLĂCI- simplu rezemate pe 2 laturi + - simplu rezemate pe 4 laturi

2 laturi libere

7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.3. STRUCTURI

Conf.dr.ing. Sorin DANSTRUCTURI DIN BETON ARMAT ȘI PRECOMPRIMAT 7. 21

Page 22: 7 Structuri din beton precomprimat - ct.upt.ro · 7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE - Betonul – rezisten ță la compresiune bun ă; rezisten ță la întindere

PLĂCIBETON PRECOMPRIMAT PRIN PREÎNTINDERE

- Fâșii cu goluri:

7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.3. STRUCTURI

- Elemente pt. planșee parțial prefabricate:

Suma grosimilor de plin dintre goluri

Beton turnat monolit

Plăci prefabricate

Conf.dr.ing. Sorin DANSTRUCTURI DIN BETON ARMAT ȘI PRECOMPRIMAT 7. 22

Page 23: 7 Structuri din beton precomprimat - ct.upt.ro · 7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE - Betonul – rezisten ță la compresiune bun ă; rezisten ță la întindere

REZERVOARE PENTRU LICHIDE:BETON PRECOMPRIMAT PRIN ÎNFĂȘURARE(PRECOMPRIMARE CIRCULARĂ)

- realizate din beton turnat monolit sau elemente prefebricate.

7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.3. STRUCTURI

Rezervor Secțiune verticalăInel orizontal

Conf.dr.ing. Sorin DANSTRUCTURI DIN BETON ARMAT ȘI PRECOMPRIMAT 7. 23

Page 24: 7 Structuri din beton precomprimat - ct.upt.ro · 7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE - Betonul – rezisten ță la compresiune bun ă; rezisten ță la întindere

REZERVOARE PENTRU LICHIDE:BETON PRECOMPRIMAT PRIN POSTÎNTINDERE

- Rezervor realizat din elemente prefabricate asamblate prin postîntindere (canale + toroane)

7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.3. STRUCTURI

postîntindere (canale + toroane)

Conf.dr.ing. Sorin DANSTRUCTURI DIN BETON ARMAT ȘI PRECOMPRIMAT 7. 24

Page 25: 7 Structuri din beton precomprimat - ct.upt.ro · 7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.1. INTRODUCERE - Betonul – rezisten ță la compresiune bun ă; rezisten ță la întindere

Elemente prefabricate

PODURIBETON PRECOMPRIMAT PRIN POSTÎNTINDERE

- Poduri cu deschideri foarte mari (> 100 m):- Console din segmente: elemente prefabricate asamblate prin

toroane postîntinse.

7. STRUCTURI DIN BETON PRECOMPRIMAT 7.3. STRUCTURI

Elemente prefabricate

> 180 mToroane postîntinse

toroane postîntinse.Deschideri < 200 m.

- Poduri suspendate (folosesc de asemenea tehnologia în consolă).- Poduri suspendate (folosesc de asemenea tehnologia în consolă).Deschideri > 200 m.

Conf.dr.ing. Sorin DANSTRUCTURI DIN BETON ARMAT ȘI PRECOMPRIMAT 7. 25