Определение и область использования

Предварительно напряженными называются такие железобетонные элементы, в которых в процессе изготовления, т. е. До приложения нагрузок, искусственно создается внутреннее напряженное состояние, заключающееся в значительном обжатии бетона, достигаемом чаще всего растяжением арматуры.

Предварительное напряжение применяют в элементах, в бетоне которых при эксплуатации возникают растягивающие напряжения: в элементах, работающих на осевое и внецентренное растяжение; изгибаемых; вне-центренно сжатых (преимущественно при больших эксцентриситетах).

Предварительное напряжение повышает трещино-стойкость и жесткость конструкций, создает возможность использования высокопрочной арматуры.

Известно, что предельная растяжимость бетонов не превышает 0,15—0,2 мм/м. Так как бетон и сталь работают совместно, напряжения в арматуре перед образованием трещин в бетоне составляют не более os —es£s= =0,0002-2-105=40 МПа, что в несколько раз меньше напряжений при эксплуатационных нагрузках. Поэтому в бетоне даже при 0S=15O...17O МПа образуются трещины шириной 0,1—0,2 мм.

С увеличением напряжений в арматуре раскрытие трещин возрастает, и при напряжениях 400—500 МПа в бетоне образуются трещины недопустимой ширины, что ведет к значительному снижению жесткости элементов.

Таким образом, эффективное использование высокопрочных сталей в обычном железобетоне невозможно из-за слишком большого раскрытия трещин и связанного с этим быстрого роста деформаций, а также опасности коррозии арматуры.