Beton Precomprimat Bazele Calcului R-Pascu

  • View
    62

  • Download
    11

Embed Size (px)

DESCRIPTION

calcul beton

Transcript

  • UNIVERSITATEA TEHNIC DE CONSTRUCII BUCURETI

    BETON PRECOMPRIMAT

    - BAZELE CALCULULUI -

    Radu Pascu

    Bucureti 2008

  • I

    CUPRINS

    1.Introducere......................................................................................5

    1.1 Definiia betonului precomprimat..........................................................5

    1.2 Procedee de precomprimare.................................................................5 1.2.1 Precomprimare prin prentinderea armturilor 6 1.2.2 Precomprimare prin postntinderea armturilor 6

    1.3 Avantaje, inconveniente i domeniie de utilizare................................7

    1.4 Scurt istoric...........................................................................................8

    2. Materiale i metode de precomprimare......................................9

    2.1 Betonul...................................................................................................9

    2.2 Armturi pentru beton precomprimat.................................................9

    2.3 Alte materiale........................................................................................12 2.3.1 Tecile pentru armturi postntinse 12 2.3.2 Mortarul de injecie 13

    2.4 Dispozitive de ancorare........................................................................13 2.4.1 Ancoraje active 13 2.4.2 Ancoraje fixe 15

    2.5 Pretensionarea armturilor..................................................................16

    3. Comportarea sub ncrcri (stadii de lucru)..............................18

    3.1 Evoluia eforturilor unitare n armtur i n beton n faza iniial..........................................................................................................18

    3.1.1 Armturi prentinse 18 3.1.2 Armturi postntinse 19 3.1.3 Controlul pretensionrii 20

    3.2 Tirani.....................................................................................................21

    3.3 Grinzi......................................................................................................24

  • II

    4. Determinarea eforturilor n armtur..........................................28

    4.1 Pierderi de tensiune..............................................................................28

    4.2 Variabilitatea pierderilor de tensiune..................................................29

    4.3 Calculul pierderilor de tensiune la armturi prentinse.....................29 4.3.1 Pierderi de tensiune la ancoraj 29 4.3.2 Pierderi de tensiune din frecare pe traseu 30 4.3.3 Pierderi de tensiune datorit tensionrii succesive 30 4.3.4 Pierderi de tensiune datorit tratamentului termic 31 4.3.5 Relaxarea armturilor n faza iniial 32 4.3.6 Curgerea lent a betonului 33 4.3.7 Relaxarea armturilor n faza final 34

    4.4 Calculul pierderilor de tensiune la armturi postntinse...................34 4.4.1 Pierderi de tensiune din frecare pe traseu 34 4.4.2 Pierderi de tensiune la ancoraj 37 4.4.3 Pierderi de tensiune datorit tensionrii succesive 39 4.4.4 Curgerea lent a betonului 40 4.4.5 Relaxarea armturilor 40

    4.5 Limitarea eforturilor unitare n armturi n faza final ......................41

    5. Verificri la stri limit ultime.....................................................42

    5.1 Introducere...........................................................................................42

    5.2 Verificarea de rezisten n seciuni normale : ntindere.................42

    5.3 Verificarea de rezisten n seciuni normale : ncovoiere...............42

    5.4 Verificarea de rezisten la for tietoare.........................................45

    5.5 Verificarea de rezisten la transfer ................................................47

    5.6 Verificarea la oboseal........................................................................48

    6. Verificri la stri limit de serviciu.............................................50

    6.1 Fisurare.................................................................................................50 6.1.1 Grad de precomprimare 50 6.1.2 Clase de verificare la fisurare 51 6.1.3 Verificarea nchiderii fisurilor normale 52 6.1.4 Verificarea nchiderii fisurilor nclinate 52 6.1.5 Verificarea deschiderii fisurilor normale 52 6.1.6 Verificarea deschiderii fisurilor nclinate 53

  • III

    6.1.7 Verificarea la fisurare longitudinal 54

    6.2 Deformaie.............................................................................................55 6.2.1 Verificarea la SLS de deformaie 55 6.2.2 Calculul modulului de rigiditate al seciunii 55

    7. Calculul zonelor de transmitere..................................................57

    7.1 Aderena armaturilor preintinse. Lungime de transfer i lungime de ancorare................................................................................................57

    7.2 Zona de difuzie ..................................................................................58

    7.3 Verificarea zonelor de transmitere......................................................60 7.3.1 Verificare la compresiune local 60 7.3.2 Verificare la fisurare n planul armturilor 61 7.3.3 Verificare la fisurare ntrel armturi 62 7.3.4 Prevederi constructive 63

    Bibliografie.......................................................................................65

  • Introducere 5

    1 Introducere

    1.1 Definiia betonului precomprimat

    Betonul precomprimat este un beton cu eforturi iniiale de compresiune.

    Motivul introducerii eforturilor iniiale de compresiune este rezistena slab la ntindere betonului. Din aceast cauz elementele de beton armat sunt fisurate sub aciunea solicitrilor, n special a momentelor ncovoietoare, date de ncrcrile de serviciu (Mfis < ME). Consecinele sunt :

    slaba rigiditate (rigiditatea n stare fisurat este circa 20% din cea n stare nefisurat) ;

    creterea deformaiilor (sgeilor) ; coroziunea armturilor este favorizat ; creterea permeabilitii (important n cazul rezervoarelor).

    Trebuie deci evitat sau cel puin limitat fisurarea, i soluia este precomprimarea (vezi Figura 1.1).

    Figura 1.1 Starea de eforturi pe seciune sub aciunea unui moment ncovoietor i a precomprimrii

    Dac prin aplicarea precomprimrii se evit eforturile de ntindere sub aciunile de serviciu, precomprimarea se numete total. Dac se admit eforturi de ntindere, eventual chiar i fisurarea, sub anumite valori reprezentative ale aciunilor (de exemplu n combinaia rar), precomprimarea se numete parial.

    Cea mai frecvent folositmetod de precomprimare este cea cu armturi pretensionate care induc eforturi de compresiune n beton. n continuare se va prezenta numai precomprimarea cu ajutorul armturilor.

    1.2 Procedee de precomprimare

    Procedeele de precomprimare pot fi clasificate n dou categorii principale : precomprimarea prin prentinderea armturilor ; precomprimarea prin postntinderea armturilor.

    Precomprimare total

    ME

    eop

    P -

    -

    +

    +

    =

    - - -

    sau

    sau

    Precomprimare parial

    Precomprimare ncovoiere

  • 6 Introducere

    1.2.1 Precomprimarea prin prentinderea armturilor

    Prin prentindere se nelege tensionarea armturilor nainte de turnarea betonului. Aceasta presupune c armturile trebuie ntinse rezemnd fie pe cofraj, fie pe culee ancorate n teren.

    Acest procedeu este adaptat n special pentru fabricarea n uzin a unor elemente de dimensiuni limitate : grinzi, grinzioare, fii de planeu, stlpi pentru linii electrice.

    Prefabricarea n uzin permite s se obin : o rezisten mai ridicat a betonului (40 la 55 MPa la 28 zile); o rezisten iniial ridicat, obinut deseori prin tratament termic, pentru a

    accelera rotaia cofrajelor (un ciclu de fabricaie pe zi); o mai bun calitate a produselor : regularitatea rezistenelor, aspect de suprafa

    de calitate ; o reducere a costului manoperei i amortizarea mai rapid a echipamentelor.

    Printre inconveniene amintim dificultatea de a realiza trasee curbe i limitarea dimensiunilor elementelor din cauza gabaritelor limi