Beton precomprimat 2

Curs ACH (Beton precomprimat 2)

asist.dr. Sosa Ioan

PROCEDEE DE PRECOMPRIMARE A) PRECOMPRIMAREA DIRECTA A1) Procedeul mecanic: -

-

betonul se precomprima prin eforturile care apar in urma intercalarii unor prese hidraulice intre beton si reazemele fixe dupa precomprimare presele pot fi inlaturate si inlocuite cu beton sau pot ramane inglobate in beton daca in locul uleiului se utilizeaza lapte de ciment (care prin intarire blocheaza pistonul in pozitia dorita) procedeul mecanic se poate utiliza la precomprimarea betonului rutier, la constructii in arc, baraje etc.

Precomprimare directa cu prese hidraulice

Precomprimare directa cu prese plane Freyssinet A2) Procedeul chimic: -

se pot utiliza betoane expansive sau betoane cu contractii diferite procedeele chimice sunt rar folosite (mai mult in trecut, in Europa de Est), datorita faptului ca forta de precomprimare nu poate fi stabilita cu exactitate, betoanele folosite sunt scumpe iar eforturile de precomprimare rezultate sunt mici.

Precomprimare cu beton expansiv - betonul se precomprima prin impiedicarea umflarii de catre reazemele fixe


asist.dr. Sosa Ioan

Precomprimare cu betoane cu contractii diferite betonul se precomprima prin turnarea unui strat initial din beton cu contractii mici si a unui strat final cu contractii mari care prin fortele exercitate precomprima betonul din stratul initial:

B) PRECOMPRIMAREA CU AJUTORUL ARMATURILOR -

armaturile care precomprima betonul sunt armaturi pretensionate care in functie de momentul pretensionarii pot fi pre-intinse sau post-intinse

B1) Precomprimare cu ajutorul armaturile pre-intinse ETAPE: -

se monteza cofrajul se pozitioneaza armaturile, se intind cu o forta P si apoi se blocheaza capetele armaturii cu ajutorul unor ancoraje ce sprijina fie direct pe cofraj fie pe culee (rezeme fixe):

-

se toarna betonul :

-

cand betonul atinge rezistenta necesara armaturile sunt taiate si astfel efortul din armatura este transferat betonului datorita aderentei dintre armaturi si beton.


asist.dr. Sosa Ioan

-

rezistenta betonului la transfer este functie de efortul de precomprimare proiectat, insa rezistenta determinata pe epruvete nu poate fi mai mica de 70% din rezistenta caracteristica a betonului.

-

se pot realiza si trasee poligonale:

B2) Precomprimare cu ajutorul armaturile post-intinse ETAPE: - se confectioneaza elemente de beton prefabricate; in elemente sunt prevazute canale prin care ulterior vor trece armaturile.

Tuburi metalice pentru rezlizare canale in beton


asist.dr. Sosa Ioan

-

daca armaturile au trasee complicate se pot introduce in momentul confectionarii elementelor dar fara a fi intinse; pentru evitarea contactului cu betonul armaturile sunt inchise in tuburi etanse (din plastic, otel, aluminiu etc):

-

elementul prefabricat se monteaza iar armatura este introdusa in canale (daca nu a fost introdusa deja) si se tensioneaza cu ajutorul preselor

-

cand se atinge forta P armatura este blocata cu ancoraje rezemate pe capetele elementului de beton prin eliberarea treptata a capatelor armaturii forta P se transmite direct elementului de beton datorita ancorajelor (blocajelor) de la capetele elementului.

-

canalul sau tubul prin care trece armatura poate fi injectat cu un material (lapte ciment) care sa o protejeze impotriva coroziunii


-

asist.dr. Sosa Ioan

alte procedee de tensionare a armaturii post-intinse :

- armaturile postintine pot fi pozitionate si exteriorul sectiunii de beton (la sectiunii I sau pereti) sau inafara sectiunii de beton dar in interiorul chesoanelor (grinzi chesonate):

POST-TENSIONARE VERSUS PRE-TENSIONARE - postensionarea se poate realiza si pe santiere ansambland tronsoane mici ale elementului care sunt mai usor de transportat si manipulat


asist.dr. Sosa Ioan

- precomprimarea se produce concomitent cu tensionarea armaturii in cazul postensionarii - armatura post-tensionata poate fi asezata dupa orice traseu:

Curs ACH (Beton precomprimat 2) -

asist.dr. Sosa Ioan

armaturile postenionate sunt mai scumpe datorita ancorajelor de la capate si a tuburilor in care este introdusa armatura canalele cu armaturi postensionate trebuie injectate pentru a proteja armatura (alternativ se poate utiliza grasime introdusa in canal)

MATERIALE UTILIZATE A. BETONUL Betonul utilizat la elementele precomprimate trebuie sa aiba urmatoarele caracteristici: -

rezistente mecanice cat mai mari (pentru a putea aplica forte de precomprimare mari) rezistente initiale mari (pentru a efectua transferul rapid si la valori mari ale fortei de precomprimare) deformatii elastice cat mai mici deci modul de elasticitate mare (pentru a reduce pierderea de tensiune din armaturi) deformatii de contractie si curgere lenta cat mai mici (produc pierderi de tensiune) o durabilitate mare (pentru a putea proteja armatura) o lucrabilitate buna (pentru o punere in opera corecta, fara goluri care compromit transmiterea fortei de precomprimare prin aderenta) clasa minima C30/37, ciment cu rezistenta peste 45 MPa, raport apa/ciment redus , folosire superplastifianti pentru a creste lucrabilitatea la transfer rezistenta trebuie sa fie minim 70% din cea caracteristica rezistenta la momentul t (la transfer) se poate calcula in functie de rezistenta medie a clasei, fcm (EC2,pag. 24) noua generatie de betoane de ultra-inalta perfomanta se preteaza cel mai bine pentru precomprimare. B. ARMATURILE

-

pentru precomprimarea betonului se utilizeaza armaturi pretensionate denumite armaturi active pentru solicitarilor care nu sunt preluate de armaturile active se pot utilizata armaturi obisnuite (nepretenionate), ca in cazul betonului armat, denumite armaturi pasive.

Armaturi pretensionate (active)

Caracteristici fizico-mecanice -

-

sunt oteluri de inalta rezistenta dar care au o ductilitate suficienta pentru evitarea ruperii casante la o eventuala supraincarcare a strucurii trebuie sa aiba deformatii de curgere lenta (relaxare) cat mai mici (pentru a limita pierderile de tensiune): exista 3 clase de relxare confrom EC 2 in functie de pirederea de tensiune din relaxare la 1000 de ore lungimea de livrare mare pentru a permite realizarea traseelor proiectate. diagrama efort-deformatie simplificata si de calcul este:


-

asist.dr. Sosa Ioan

fp0,1k = rezistenta caractersitica la limita de elasticitate considerata conventional 0.1% fpd= rezistenta de calcul a otelului; γS = coeficientul otelului (=1.15) fpk= rezistenta caracteristica la intindere a otelului (la rupere) Ep= modulul de elasticitate; valorea de calcul 205 Gpa pentru sarme si bare si 195 Gpa pentru toroane Ductilitatea este considerata suficienta daca fpk/ fp0.1k≥1.1 Deformatia de calcul la rupere εud = 0,9εuk ≈ 0,02

Marca otelului pentru percomprimare: Litera S urmata de rezistena minima la rupere (ex. Un toron TBP9 este un otel de marca S1770, unde: fpk= 1770 N/mm2 si fp0,1k=1494N/mm2)

Acoperirea cu beton - acoperirea cu beton rezulta mai mare decat pentru aramturile pentru beton armat cnom = cmin + ∆cdev cmin = max {cmin,b; cmin,dur; 10 mm}

pentru armaturile post-intinse cmin,b =diametrul canalului pentru armaturile pre-intinse: cmin,b =1.5 x diametrul toronului sau sarmei netede cmin,b =2.5 x diametrul sramei amprentate acoperirea minima din conditia de durabilitate ( cmin,dur ) are valori majorate pentru majoritatea claseor de expunere fata de aceea a betonului armat (majorarea este incepand de la clasa XC2 de 10 mm)

Tipuri de armaturi - se utilizeaza oteluri de inalta rezistenta - sarme rotunde netede (SBP)-trefilate la rece - sarme rotunde amprentate (SBPA)- trefilate si apoi amprentate la rece - bare profilate (PC90)-laminate la cald


asist.dr. Sosa Ioan

- toronul (TBP) reprezinta o impletitura de sarme (uzual 7 sarme) de acelasi diametru in jurul unei sarme centrale. Marca toronului este formata din denumirea TBP urmata de diametrul total al impletiturii (ex. TBP6 pentru o impletitura de de 7 sarme cu diamterul sarmei de 2 mm):

-

cablul reprezinta un ansamlu de sarme sau toroane impletite in diferite moduri in jururl unui miez:

- fasciculul reprezinta un ansamblu de sarme sau toroane paralele cu sectiune transversala circulara sau dreptunghiulara.


asist.dr. Sosa Ioan

C. ANCORAJE PENTRU ARMATURILE POST-INTINSE -

armaturile pot-intinse transmit fortele de precomprimare prin intermediul ancorajelor de la capetele elementelor de beton exista o diversitate mare a tipurilor de ancoraje (in continua dezvoltare) se pot diviza in : ancoraje fixe (la extremitatea armaturii de unde nu se face intinderea ) si ancoraje mobile (la extremitatea armaturii de la care se face intinderea) pentru protejarea lor atat ancorajele fixe cat si cele mobile se pot ingloba la final in beton.

Ancoraje fixe (sau pasive) Ancoraje fixe prin aderenta inglobate in capatul elementului de beton: -

prin indoirea sau ondularea si rasfirarea capetelor sarmelor in beton

-

prin rasfirarea si fixarea sarmelor pe placute metalice:


prin buclare in jurul unor bare sau profile verticale:

Ancoraje fixe asezate pe suprafata betonului: -

prin ambutisare sau filetare capete la barele groase

-

prin bucla si dorn:

asist.dr. Sosa Ioan


asist.dr. Sosa Ioan

prin fixare pe placute metalice:

Ancoraje mobile (sau active) -

permit fixarea capetelor armaturii dupa ce s-a realizat tensionarea pot fi utilizate si ca ancoraje fixe

Tipuri de ancoraje mobile: Ancoraj cu piulita (atata la bare individuale cat si la fascicule):

Ancoraj metalic cu pene (sunt foarte multe tipuri tip Magnell , Freyssinet, Incerc etc. si difera functie de producator). Exemple:


asist.dr. Sosa Ioan

AVANTAJELE SI DEZAVANTAJELE PRECOMPRIMARII -

-

Economie de materiale se utilizeaza intreaga sectiune de beton si materiale cu rezistente superioare (cantitativ mai putin materiale) rezistenta buna la solicitari dinamice (chiar daca apar fisuri aceste se inchid dupa terminarea solicitarii) posibilitatea folosirii betonului cu rezistente la compresiune mari (in cazul betonului armat acest lucru ar duce la o crestere semnificativa a ariei de armatura) deformabilitate redusa (datorita contrasagetii formata la precomprimare care reduce o parte din sageata in exploatare, rigiditate crescuta) durabilitate crescuta datorita lipsei fisurilor in SLS (sectiunea este comprimata in jurul armaturii) posibilitatea realizarii unor deschideri mari in special in cazul elementelor cu armaturi post-intinse (se pot executa mai multe tronsoane prefabricate care se transporta usor si apoi se alcatuieste elementul prin prin tensionarea armaturii) un control riguros al calitatii


asist.dr. Sosa Ioan

Inconvenientele precomprimarii -

elementele au o rupere casanat calculul mai complicat si proceseul de executie ce necesita personal calificat si aparatura sepcifica

APLICATII -

grinzi cu sectiunii diferite pentru poduri, plansee, cadre:

grinzi T

Grinzi I


asist.dr. Sosa Ioan

Grinzi chesonate - placi cu goluri:

- placi curbe subtiri pentru acoperis


- traverse cale ferata, stalpi electricitate, conducte etc.

- rezervoare, silozuri, castele de apa - placi cu goluri - piste si sosele - Baraje etc.

asist.dr. Sosa Ioan


asist.dr. Sosa Ioan

Grade de precomprimare

Calculul lungimii de transmitere la armaturile preintinse -

la elementele precomprimate cu armatura preintinsa transimiterea efortului de precomprimare de la armatura la beton depinde la aderenta dintre cele doua.

Beton precomprimat 2

Recommend Documents