प्रीस्ट्रेस्ड कंक्रीट के महत्वपूर्ण फायदे और नुकसान। प्रेस्ट्रेस्ड कंक्रीट प्रौद्योगिकी के प्रीस्ट्रेस्ड प्रबलित कंक्रीट लाभ

प्रबलित कंक्रीट का सार। इसके फायदे और नुकसान

प्रबलित कंक्रीट एक जटिल निर्माण सामग्री है जिसमें शामिल हैं ठोसऔर स्टील फिटिंग, एक साथ विकृत करनासंरचनात्मक विफलता तक।

उपरोक्त परिभाषा में, कीवर्डसामग्री के सार को दर्शाता है। प्रत्येक चयनित अवधारणा की भूमिका की पहचान करने के लिए, आइए हम उनमें से प्रत्येक के सार पर अधिक विस्तार से विचार करें।

कंक्रीट है नकली हीरा, जो किसी भी पत्थर की सामग्री की तरह, काफी उच्च संपीड़ित शक्ति है, और इसकी तन्य शक्ति 10¸20 गुना कम है।

स्टील सुदृढीकरण में संपीड़न और तनाव दोनों में पर्याप्त उच्च प्रतिरोध होता है।

इन दो सामग्रियों को एक में मिलाने से आप उनमें से प्रत्येक के लाभों का तर्कसंगत उपयोग कर सकते हैं।

उदाहरण के लिए ठोसबीम, विचार करें कि झुकने वाले तत्व (छवि 1 ए) में कंक्रीट की ताकत का उपयोग कैसे किया जाता है। जब बीम को तटस्थ परत के ऊपर झुकाया जाता है, तो संपीड़ित तनाव उत्पन्न होता है और निचला क्षेत्र फैला होता है। अनुभागों में अधिकतम तनाव खंड के अत्यधिक ऊपरी और निचले तंतुओं में होगा जैसे ही बीम को लोड करते समय तनाव क्षेत्र में तनाव कंक्रीट की तन्य शक्ति तक पहुंच जाता है आरबीटी, किनारा फाइबर टूट जाएगा, यानी पहली दरार दिखाई देती है। इसके बाद भंगुर फ्रैक्चर होगा, यानी। किरण टूटना। कंक्रीट के संकुचित क्षेत्र में तनाव एसबीसीविनाश के क्षण में कंक्रीट की संपीड़न शक्ति का केवल 1/10 ¸ 1/15 भाग होगा आरबी, अर्थात। कंप्रेस्ड ज़ोन में कंक्रीट की ताकत का इस्तेमाल 10% या उससे कम किया जाएगा।

उदाहरण के लिए प्रबलित कंक्रीटसुदृढीकरण के साथ बीम, विचार करें कि यहां कंक्रीट और सुदृढीकरण की ताकत का उपयोग कैसे किया जाता है। कंक्रीट के तनाव क्षेत्र में पहली दरारें लगभग उसी भार पर दिखाई देंगी जैसे कंक्रीट बीम में। लेकिन, एक ठोस बीम के विपरीत, दरार की उपस्थिति विनाश की ओर नहीं ले जाती है। प्रबलित कंक्रीट बीम. दरारों की उपस्थिति के बाद, दरार वाले खंड में तन्यता बल सुदृढीकरण द्वारा माना जाएगा, और बीम बढ़ते भार को समझने में सक्षम होगा। प्रबलित कंक्रीट बीम का विनाश तभी होगा जब सुदृढीकरण में तनाव उपज शक्ति तक पहुंच जाएगा, और संपीड़ित क्षेत्र में तनाव कंक्रीट की संपीड़ित शक्ति तक पहुंच जाएगा। उसी समय, शुरुआत में, जब सुदृढीकरण में उपज शक्ति तकनीक पहुंच जाती है, तो सुदृढीकरण में प्लास्टिक की विकृति के विकास के कारण बीम तीव्रता से शिथिल होने लगती है। यह प्रक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक कि कंप्रेस्ड ज़ोन का कंक्रीट परम कंप्रेसिव स्ट्रेंथ तक नहीं पहुँच जाता आर बी।चूंकि इस स्थिति में कंक्रीट और सुदृढीकरण में तनाव का स्तर मूल्य से बहुत अधिक है आरबीटी, तो इसका मतलब है कि यह एक बड़े भार के कारण होना चाहिए ( एनअंजीर में। 1-बी). निष्कर्ष- प्रबलित कंक्रीट की समीचीनता इस तथ्य में निहित है कि तन्यता बलों को सुदृढीकरण, और संपीड़ित बलों - कंक्रीट द्वारा माना जाता है। फलस्वरूप, फिटिंग का मुख्य उद्देश्यप्रबलित कंक्रीट में इस तथ्य में निहित है कि वह वह है जिसे कंक्रीट की नगण्य तन्य शक्ति के कारण तनाव का अनुभव करना चाहिए। सुदृढीकरण के माध्यम से, कंक्रीट की तुलना में एक मुड़े हुए तत्व की असर क्षमता को 20 गुना से अधिक बढ़ाया जा सकता है।

कंक्रीट के संयुक्त विरूपण और उसमें स्थापित सुदृढीकरण किसके द्वारा सुनिश्चित किया जाता है आसंजन बल, जो सख्त होने के दौरान होता है ठोस मिश्रण. इस मामले में, आसंजन कई कारकों के कारण बनता है, अर्थात्: सबसे पहले, सीमेंट पेस्ट के आसंजन (ग्लूइंग) के कारण सुदृढीकरण (यह स्पष्ट है कि इस आसंजन घटक का हिस्सा छोटा है); दूसरे, सख्त होने के दौरान इसके सिकुड़ने के कारण कंक्रीट के साथ सुदृढीकरण के संपीड़न के कारण; तीसरा, सुदृढीकरण की आवधिक (नालीदार) सतह पर कंक्रीट के यांत्रिक जुड़ाव के कारण। स्वाभाविक रूप से, एक आवधिक प्रोफ़ाइल के rebar के लिए, आसंजन का यह घटक सबसे महत्वपूर्ण है, इसलिए, एक आवधिक प्रोफ़ाइल के rebar का कंक्रीट के लिए आसंजन एक चिकनी सतह के साथ सुदृढीकरण के मुकाबले कई गुना अधिक है।

कंक्रीट और इस्पात सुदृढीकरण के कुछ महत्वपूर्ण भौतिक और यांत्रिक गुणों के लाभप्रद संयोजन के कारण प्रबलित कंक्रीट और इसकी अच्छी स्थायित्व का अस्तित्व संभव हो गया, अर्थात्:

1) सख्त होने के दौरान, कंक्रीट स्टील सुदृढीकरण और लोड के तहत दृढ़ता से पालन करता है, इन दोनों सामग्रियों को एक साथ विकृत किया जाता है;

2) कंक्रीट और स्टील में रैखिक थर्मल विस्तार गुणांक के करीबी मूल्य हैं। इसीलिए तापमान में बदलाव के साथ वातावरण+50 o C ¸ -70 o C के भीतर उनके बीच आसंजन का कोई उल्लंघन नहीं होता है, क्योंकि वे समान मात्रा में विकृत होते हैं;

3) कंक्रीट सुदृढीकरण को जंग और आग की सीधी कार्रवाई से बचाता है। इनमें से पहली परिस्थिति प्रबलित कंक्रीट के स्थायित्व को सुनिश्चित करती है, और दूसरी - आग लगने की स्थिति में इसका अग्नि प्रतिरोध। प्रबलित कंक्रीट के आवश्यक स्थायित्व और अग्नि प्रतिरोध को सुनिश्चित करने के लिए कंक्रीट की सुरक्षात्मक परत की मोटाई सटीक रूप से स्थितियों से निर्धारित की जाती है।

सामग्री के रूप में प्रबलित कंक्रीट का उपयोग करते समय भवन संरचनाएंसामग्री के फायदे और नुकसान को समझना बहुत महत्वपूर्ण है, जो इसे तर्कसंगत रूप से उपयोग करने की अनुमति देगा, इसकी कमियों के प्रतिकूल प्रभाव को कम करेगा। प्रदर्शनडिजाइन।

सेवा गुण (सकारात्मक गुण) प्रबलित कंक्रीट में शामिल हैं:

1. स्थायित्व - पर सही संचालनप्रबलित कंक्रीट संरचनाएं असर क्षमता में कमी के बिना अनिश्चित काल तक सेवा कर सकती हैं।

2. स्थिर और गतिशील भार के लिए अच्छा प्रतिरोध।

3. अग्नि प्रतिरोध।

4. कम परिचालन लागत।

5. सस्तापन और अच्छा प्रदर्शन।

मुख्य करने के लिए प्रबलित कंक्रीट के नुकसानसंबद्ध करना:

1. महत्वपूर्ण मृत वजन। प्रकाश समुच्चय का उपयोग करते समय, साथ ही साथ प्रगतिशील खोखली और पतली दीवारों वाली संरचनाओं का उपयोग करते समय (यानी, वर्गों के तर्कसंगत आकार और संरचनाओं की रूपरेखा का चयन करके) यह कमी कुछ हद तक समाप्त हो जाती है।

2. प्रबलित कंक्रीट का कम दरार प्रतिरोध (ऊपर दिए गए उदाहरण से, यह इस प्रकार है कि संरचना के संचालन के दौरान तनावपूर्ण कंक्रीट में दरारें होनी चाहिए, जो संरचना की असर क्षमता को कम नहीं करती हैं)। नुकसान का जिक्र कियाप्रीस्ट्रेस्ड प्रबलित कंक्रीट के उपयोग से कम किया जा सकता है, जो इसके दरार प्रतिरोध को बढ़ाने के एक कट्टरपंथी साधन के रूप में कार्य करता है (प्रीस्ट्रेस्ड प्रबलित कंक्रीट का सार नीचे विषय 1.3 में चर्चा की गई है।

3. कुछ मामलों में कंक्रीट की बढ़ी हुई ध्वनि और ऊष्मा चालकता के लिए इमारतों की गर्मी या ध्वनि इन्सुलेशन के लिए अतिरिक्त लागत की आवश्यकता होती है।

4. निर्मित तत्व के सुदृढीकरण की जांच करने के लिए एक साधारण नियंत्रण की असंभवता।

5. मौजूदा को सुदृढ़ करने में कठिनाइयाँ प्रबलित कंक्रीट संरचनाएंइमारतों के पुनर्निर्माण के दौरान, जब उन पर भार बढ़ता है।

प्रीस्ट्रेस्ड प्रबलित कंक्रीट: प्रीस्ट्रेसिंग बनाने के लिए इसका सार और तरीके

कभी-कभी संरचनाओं में दरारों का गठन जिसमें यह परिचालन स्थितियों के अनुसार अस्वीकार्य है (उदाहरण के लिए, टैंकों में; पाइप; आक्रामक वातावरण के प्रभाव में संचालित संरचनाएं)। प्रबलित कंक्रीट के इस नुकसान को खत्म करने के लिए, प्रीस्ट्रेस्ड संरचनाओं का उपयोग किया जाता है। इस प्रकार, ऑपरेशन चरण के दौरान कंक्रीट में दरारों की उपस्थिति से बचना और संरचना के विरूपण को कम करना संभव है।

प्रीस्ट्रेस्ड कंक्रीट की संक्षिप्त परिभाषा पर विचार करें।

ऐसी प्रबलित कंक्रीट संरचना को प्रीस्ट्रेस्ड कहा जाता है, जिसमें, निर्माण प्रक्रिया के दौरान, संरचना अनुभाग के उस खंड के कंक्रीट में महत्वपूर्ण कंप्रेसिव स्ट्रेस बनाए जाते हैं, जो ऑपरेशन के दौरान तनाव का अनुभव करता है (चित्र 2)।

एक नियम के रूप में, कंक्रीट में प्रारंभिक कंप्रेसिव स्ट्रेस पूर्व-तनाव वाले उच्च-शक्ति सुदृढीकरण का उपयोग करके बनाए जाते हैं।

इसके कारण, दरार प्रतिरोध और संरचनात्मक कठोरता बढ़ जाती है, और उच्च शक्ति सुदृढीकरण के उपयोग के लिए स्थितियां बनती हैं, जिससे धातु की बचत होती है और संरचना की लागत में कमी आती है।

सुदृढीकरण की बढ़ती ताकत के साथ सुदृढीकरण की इकाई लागत घट जाती है। इसलिए, पारंपरिक की तुलना में उच्च-शक्ति सुदृढीकरण बहुत अधिक लाभदायक है। हालांकि, बिना दबाव के संरचनाओं में उच्च-शक्ति सुदृढीकरण का उपयोग करने की अनुशंसा नहीं की जाती है, क्योंकि सुदृढीकरण में उच्च तन्यता के तनाव के कारण, तनावग्रस्त कंक्रीट क्षेत्रों में दरारें महत्वपूर्ण रूप से खुल जाएंगी, जिससे संरचना के आवश्यक प्रदर्शन में कमी आएगी।

लाभ पारंपरिक पर प्रीस्ट्रेस्ड प्रबलित कंक्रीट - यह, सबसे पहले, इसका उच्च दरार प्रतिरोध है; संरचना की कठोरता में वृद्धि (संरचना के संकुचित होने पर प्राप्त रिवर्स झुकने के कारण); गतिशील भार के लिए बेहतर प्रतिरोध; जंग प्रतिरोध; स्थायित्व; साथ ही उच्च शक्ति सुदृढीकरण के उपयोग से प्राप्त एक निश्चित आर्थिक प्रभाव।

लोड के तहत एक प्रीस्ट्रेस्ड बीम (चित्र 2) में, प्रारंभिक कंप्रेसिव स्ट्रेस के बुझ जाने के बाद ही कंक्रीट को तन्य तनाव का अनुभव होता है। दो बीमों के उदाहरण पर, यह देखा जा सकता है कि प्रीस्ट्रेस्ड बीम में दरारें एक उच्च भार पर बनती हैं, लेकिन दोनों बीमों के लिए ब्रेकिंग लोड मान में करीब है, क्योंकि इन बीमों के सुदृढीकरण और कंक्रीट में अंतिम तनाव समान हैं। . प्रीस्ट्रेस्ड बीम का विक्षेपण भी बहुत छोटा होता है।

कारखाने में प्रीस्ट्रेस्ड प्रबलित कंक्रीट संरचनाओं के उत्पादन में, दो सर्किट आरेखप्रबलित कंक्रीट में प्रीस्ट्रेस बनाना:

स्टॉप और कंक्रीट पर सुदृढीकरण तनाव के साथ प्रीस्ट्रेसिंग।

स्टॉप पर खींचते समयतत्व के ठोस होने से पहले सुदृढीकरण को मोल्ड में लाया जाता है, एक छोर को स्टॉप पर तय किया जाता है, दूसरे को जैक या अन्य डिवाइस के साथ नियंत्रित तनाव के लिए तनाव दिया जाता है। फिर उत्पाद को कंकरीट किया जाता है, स्टीम किया जाता है, और कंक्रीट के बाद संपीड़न की धारणा के लिए आवश्यक घन शक्ति प्राप्त कर ली जाती है आरबीपीसुदृढीकरण को स्टॉप से ​​​​जारी किया जाता है। सुदृढीकरण, लोचदार विकृतियों की सीमा के भीतर छोटा करने की कोशिश कर रहा है, कंक्रीट के आसंजन की उपस्थिति में, इसे साथ खींचता है और इसे संकुचित करता है (चित्र 3-ए)।

जब कंक्रीट पर तनाव सुदृढीकरण (चित्र 3-बी)सबसे पहले, एक ठोस या कमजोर रूप से प्रबलित तत्व बनाया जाता है, फिर जब कंक्रीट ताकत हासिल कर लेता है आरबीपीइसमें एक कंप्रेसिव स्ट्रेस बनाएं। यह निम्नानुसार किया जाता है: तत्व के कंक्रीटिंग के दौरान छोड़े गए चैनलों या खांचे में प्रीस्ट्रेस्ड सुदृढीकरण डाला जाता है, और उत्पाद के अंत में सीधे आराम करते हुए जैक के साथ तनाव होता है। इस मामले में, सुदृढीकरण को तनाव देने की प्रक्रिया में कंक्रीट का संपीड़न पहले से ही होता है। इस पद्धति के साथ, कंक्रीट के संपीड़न के पूरा होने के बाद सुदृढीकरण में तनाव को नियंत्रित किया जाता है। कंक्रीट में चैनल, सुदृढीकरण के व्यास (5¸15) मिमी से अधिक, बाद में निकाले गए शून्य फॉर्मर्स (स्टील सर्पिल, रबर ट्यूब, आदि) बिछाकर बनाए जाते हैं। कंक्रीट के लिए सुदृढीकरण का आसंजन इस तथ्य के कारण प्राप्त होता है कि, संपीड़न के बाद, उन्हें इंजेक्ट किया जाता है (तत्व के निर्माण के दौरान रखी गई टीज़ के माध्यम से दबाव में सीमेंट पेस्ट या मोर्टार को चैनलों में इंजेक्ट किया जाता है - झुकता है)। यदि प्रीस्ट्रेसिंग रीइन्फोर्समेंट के साथ रखा गया है बाहरतत्व (पाइपलाइनों, टैंकों आदि का रिंग सुदृढीकरण), फिर कंक्रीट के एक साथ संपीड़न के साथ इसकी वाइंडिंग विशेष वाइंडिंग मशीनों द्वारा की जाती है। इस मामले में, सुदृढीकरण को तनाव देने के बाद, तत्व की सतह को शॉटक्रीट द्वारा लागू किया जाता है सुरक्षा करने वाली परतठोस।

कारखाने के उत्पादन में स्टॉप पर तनाव एक अधिक औद्योगिक तरीका है। कंक्रीट पर तनाव मुख्य रूप से उनके निर्माण के स्थल पर सीधे बनाए गए बड़े आकार के ढांचे के लिए उपयोग किया जाता है।

रिबर तनाव स्टॉप पर न केवल जैक की मदद से, बल्कि इलेक्ट्रोथर्मल तरीके से भी किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, परेशान सिर वाली छड़ें विद्युत प्रवाह से 300 - 350 ° C तक गर्म होती हैं, एक सांचे में डाल दी जाती हैं और सांचों के स्टॉप में तय हो जाती हैं। शीतलन के दौरान प्रारंभिक लंबाई को बहाल करते समय, सुदृढीकरण फैला हुआ हो जाता है। आर्मेचर को इलेक्ट्रोथर्मोमैकेनिकल रूप से भी तनावित किया जा सकता है (यह पहले दो तरीकों का एक संयोजन है)।

प्रबलित कंक्रीट का उपयोग औद्योगिक और सिविल इंजीनियरिंग के लगभग सभी क्षेत्रों में किया जाता है:

प्रबलित कंक्रीट से बने औद्योगिक और नागरिक भवनों में, वे प्रदर्शन करते हैं: नींव, स्तंभ, कोटिंग्स और छत के स्लैब, दीवार के पैनलों, बीम और ट्रस, क्रेन बीम, यानी। एक और बहुमंजिला इमारतों के फ्रेम के लगभग सभी तत्व।

औद्योगिक और नागरिक परिसरों के निर्माण में विशेष संरचनाएं - दीवारों, बंकरों, साइलो, जलाशयों, पाइपलाइनों, बिजली पारेषण टावरों आदि को बनाए रखना।

हाइड्रोटेक्निकल और सड़क निर्माण में, बांध, तटबंध, पुल, सड़कें, रनवे आदि प्रबलित कंक्रीट से बने होते हैं

कश्मीर श्रेणी: सुदृढ़ीकरण कार्य करता है

प्रीस्ट्रेस्ड कंक्रीट के बारे में

प्रबलित कंक्रीट संरचनाओं में प्रयुक्त आधुनिक निर्माण, कुछ कमियां हैं। उनमें से एक प्रबलित कंक्रीट का बड़ा मृत वजन है, जो 2500 किग्रा/एम3 (औसत पर सुदृढीकरण के 100 किग्रा/एम3 सहित) के बराबर है। यह विशेष रूप से क्षैतिज झुकने वाली संरचनाओं में परिलक्षित होता है - स्लैब, बीम, क्रॉसबार, आदि। भार की क्रिया के तहत तन्यता तनाव यहां दिखाई देता है। इसलिए, प्रबलित कंक्रीट संरचना के खंड के विस्तारित क्षेत्र में बड़ी मात्रा में सुदृढीकरण रखा जाना चाहिए, जिससे अनुभागीय क्षेत्र और संरचना का वजन बढ़ जाता है।

प्रबलित कंक्रीट संरचनाओं का एक और नुकसान स्टील को मजबूत करने के गुणों का अधूरा उपयोग है, विशेष रूप से इसकी तन्य शक्ति। पर पूर्ण उपयोगप्रबलित सलाखों की ताकत, कंक्रीट संरचनाओं के तनाव क्षेत्र में दरारें देती है, हालांकि सुदृढीकरण में तनाव उपज शक्ति से अधिक नहीं होता है। संरचनाओं के संचालन के दौरान यह अस्वीकार्य है।

पूर्व प्रतिबलित प्रबलित कंक्रीट संरचनाओं में उल्लिखित कमियों को काफी हद तक समाप्त कर दिया गया है।

प्रीस्ट्रेसिंग का सार (चित्र 1) इस प्रकार है। कंक्रीटिंग से पहले संरचना के कामकाजी सुदृढीकरण को तनाव दिया जाता है और तनावपूर्ण स्थिति में कंक्रीटिंग की जाती है। कंक्रीट के जमने, सख्त होने और आवश्यक शक्ति प्राप्त करने के बाद, खींचने वाला बल हटा दिया जाता है। इस मामले में, प्रबलिंग स्टील फिर से सिकुड़ जाता है (लंबाई में सिकुड़ जाता है) और कंप्रेसिव फोर्स के हिस्से को आसपास के कंक्रीट में स्थानांतरित कर देता है।

इस प्रकार, निर्मित प्रीस्ट्रेस्ड संरचना में कंक्रीट, संरचना में स्थापित होने से पहले ही और विभिन्न परिचालन भारों को इसमें स्थानांतरित कर दिया जाता है, पहले से ही कंप्रेसिव स्ट्रेस के अधीन होता है, या, जैसा कि वे कहते हैं, संरचना में एक आंतरिक तनाव स्थिति कृत्रिम रूप से बनाई गई है। , ठोस संपीड़न और सुदृढीकरण तनाव की विशेषता है।

एक प्रतिष्ठित संरचना में कंक्रीट से पहले, डिजाइन (परिचालन) भार को देखते हुए, तनाव में काम करना शुरू कर देता है, इसमें पहले से निर्मित संपीड़न को बुझाना चाहिए।

प्रीस्ट्रेसिंग की उपस्थिति सामान्य तरीके से प्रबलित संरचना की तुलना में संरचना पर भार को बढ़ाना संभव बनाती है, या उसी भार पर संरचना के आकार को कम करती है, यानी कंक्रीट और स्टील को बचाती है।

पहली बार, तनाव में काम करने वाले तत्वों के प्रीस्ट्रेसिंग (संपीड़न) का विचार 1861 में रूसी वैज्ञानिक, शिक्षाविद् ए.वी. गैडोलिन ने बंदूक बैरल के लिए प्रस्तावित किया था।

पारंपरिक संरचनाओं की तुलना में पूर्व प्रतिबलित प्रबलित कंक्रीट संरचनाओं के लाभ इस प्रकार हैं।

1. संपीड़न में अच्छा प्रदर्शन करने के लिए कंक्रीट की क्षमता का पूरे खंड में पूरी तरह से उपयोग किया जाता है। इससे क्रॉस-सेक्शन को कम करना संभव हो जाता है और इसके परिणामस्वरूप, प्रीस्ट्रेस्ड तत्वों की मात्रा और वजन 20-30% तक कम हो जाता है और विशेष रूप से सीमेंट में सामग्री की खपत कम हो जाती है।

2. धन्यवाद सर्वोत्तम उपयोगपारंपरिक संरचनाओं की तुलना में प्रीस्ट्रेस्ड संरचनाओं में स्टील को मजबूत करने के गुण, सुदृढीकरण की खपत कम हो जाती है। सुदृढीकरण बचत, जो उच्च तन्यता ताकत वाले स्टील्स का उपयोग करते समय विशेष रूप से प्रभावी और आवश्यक होती है, 40% तक पहुंच जाती है।

3. प्रीस्ट्रेस्ड रीइन्फोर्समेंट (तनाव-प्रबलित) वाली संरचनाओं को उच्च दरार प्रतिरोध की विशेषता होती है, जो सुदृढीकरण को जंग लगने से बचाती है। यह है बडा महत्वपानी या किसी अन्य तरल पदार्थ और गैसों (पाइप, बांध, टैंक, आदि) के निरंतर दबाव में संरचनाओं के लिए।

4. तनाव-प्रबलित प्रबलित कंक्रीट तत्वों की मात्रा और वजन में कमी के कारण पूर्वनिर्मित संरचनाओं के उपयोग की सुविधा है।

सबसे आम प्रीकास्ट प्रीस्ट्रेस्ड स्ट्रक्चर्स के उदाहरण हैं इंडस्ट्रियल बिल्डिंग रूफ स्लैब, क्रेन बीम, रूफ बीम आदि।

प्रीस्ट्रेसिंग का उपयोग न केवल प्रीफैब्रिकेटेड में बल्कि मोनोलिथिक और प्रीकास्ट-मोनोलिथिक प्रबलित कंक्रीट संरचनाओं में भी प्रभावी है। प्रीफैब्रिकेटेड मोनोलिथिक संरचनाओं में प्रीफैब्रिकेटेड प्रीस्ट्रेस्ड तत्व होते हैं जो कंक्रीट और मजबूती के साथ बलों को अवशोषित करते हैं, जो डिज़ाइन स्थिति में प्रीफैब्रिकेटेड तत्वों की स्थापना के बाद अतिरिक्त रूप से रखे जाते हैं।

प्रीफैब्रिकेटेड मोनोलिथिक संरचनाओं को खड़ा करते समय, व्यक्तिगत प्रीफैब्रिकेटेड तत्व इस तरह से जुड़े होते हैं कि भविष्य में वे ऑपरेशन के दौरान एक इकाई के रूप में काम करते हैं। यह निम्न प्रकार से किया जाता है।

भविष्य के पूर्वनिर्मित-अखंड संरचना के पूर्वनिर्मित तत्वों के निर्माण में, वे सुदृढीकरण आउटलेट छोड़ते हैं। इन तत्वों की स्थापना के दौरान, अतिरिक्त सुदृढीकरण सलाखों को उनके बीच के सीमों में रखा जाता है और आउटलेट्स को वेल्डेड किया जाता है ताकि आसन्न तत्वों का सुदृढीकरण एक हो। फिर प्रबलित सीम (या जोड़ों) को कंक्रीट से भर दिया जाता है, या, जैसा कि वे कहते हैं, अखंड। जोड़ों और सीमों में कंक्रीट के सख्त होने के बाद, एक संरचना प्राप्त की जाती है, जिसे प्रीफैब्रिकेटेड-मोनोलिथिक कहा जाता है।

इस पद्धति का उपयोग अक्सर बहु-मंजिला इमारतों (चित्र 1) के निर्माण में किया जाता है और घुमावदार रूपरेखाओं के साथ स्थानिक संरचनाओं में - वाल्ट और गुंबद।

चावल। अंजीर। 1. तीन-पंक्ति प्रबलित शॉर्ट्स को स्तंभों में बिछाने के साथ एक बहु-मंजिला औद्योगिक भवन के पूर्वनिर्मित गर्डर्स और स्लैब के सुदृढीकरण का जोड़: 1 - गर्डर्स के सुदृढीकरण के आउटलेट के साथ छोटू का जोड़, 2 - प्रबलिंग शॉर्ट , 3 - प्रीफैब्रिकेटेड स्लैब के बीच सीम में रखी मजबूती

विश्व अभ्यास में पहली बार सोवियत बिल्डरों द्वारा कार्यान्वित एक अद्वितीय अखंड प्रबलित कंक्रीट संरचना का एक उदाहरण मास्को में ओस्टैंकिनो टेलीविजन टॉवर (चित्र 2, ए) है।

टावर की कुल ऊंचाई 525 मीटर है निचले स्तर, 17.5 मीटर के स्तर तक, दस अलग-अलग प्रबलित कंक्रीट खंभे होते हैं। इस निशान के ऊपर, 63 मीटर के निशान तक, व्यक्तिगत समर्थन एक ठोस दीवार के साथ एक प्रबलित कंक्रीट शंकु में संयुक्त होते हैं। मार्क 63 से मार्क 385 तक टॉवर का प्रबलित कंक्रीट शाफ्ट क्रमशः 18 और 8.2 मीटर के व्यास के साथ, दीवारों के साथ 40 से 35 सेमी मोटी (चित्र 2, बी) के साथ उगता है। शाफ्ट की दीवारों को 230 किग्रा / एम 3 तक की सुदृढीकरण तीव्रता के साथ आवधिक प्रोफ़ाइल के 35GS स्टील के दोहरे जाल के साथ प्रबलित किया जाता है।

बीच में प्रबलित जालविशेष फ़्रेम सेट करें (चित्र 2, सी)। आंतरिक और बाहरी फॉर्मवर्क और मजबूत जाल के धातु पैनलों की पारस्परिक स्थिति, और, परिणामस्वरूप, कंक्रीट सुरक्षात्मक परत की मोटाई, बोल्ट 9 द्वारा प्लास्टिक ट्यूबों के साथ तय की गई थी (चित्र 2, सी)।

चावल। अंजीर। 2. मास्को में ओस्टैंकिनो टेलीविजन टॉवर: ए - सामान्य दृश्य, बी - टॉवर शाफ्ट का खंड, सी - टॉवर शाफ्ट की दीवार में फॉर्मवर्क और सुदृढीकरण की स्थापना का विवरण; डी - समर्थन करता है, 1 - टॉवर का शंक्वाकार हिस्सा, 3 - प्रबलित कंक्रीट शाफ्ट, 4 - सेवा परिसर, 5 - रेस्तरां, 6 - स्टील एंटीना, 7 - आंतरिक फॉर्मवर्क पैनल, 8 - बाहरी फॉर्मवर्क पैनल, 9 - बोल्ट, 10 - मजबूत जाल, 11 - फ्रेम, 12 - बुर्ज बैरल की प्लास्टिक ट्यूब

38 मिमी के व्यास वाली रस्सियों का उपयोग निचले हिस्से के प्रीस्ट्रेसिंग सुदृढीकरण और टॉवर के ट्रंक के रूप में किया गया था, जो नींव से आठ स्तरों में 385 के निशान तक स्थित है। दीवारों के अंदर चैनलों में गुजरने वाली रस्सियों की लंबाई 154 से लेकर होती है। 344 मीटर हाइड्रोलिक जैक का उपयोग करके रस्सियों को कस दिया गया; तनाव बल 69 tf तक पहुँच गया। टॉवर संरचना में कुल मिलाकर 1040 टन मजबूत स्टील बिछाया गया था।

चावल। 3. तार मजबूत करने वाले बंडलों के खंड: ए - सिरों पर ढीले, बी - सिरों पर तय, सी - बहु-पंक्ति, डी - तारों के समूहों से; 1 - बंडल के प्रीस्ट्रेसिंग तार, 2 - बुनाई तार, 3 - सर्पिल, 4 - छोटे तार, 5 - केंद्रीय तार, 6 - ट्यूब, 7 - समाधान, 8 - तारों का समूह, 9 - अतिरिक्त तार

प्रीस्ट्रेस्ड संरचनाओं के लिए प्रीस्ट्रेस्ड सुदृढीकरण के रूप में, उच्च यांत्रिक विशेषताओं के साथ स्टील को मजबूत करने के लिए समीचीन है; यह सुदृढीकरण में सबसे बड़ी बचत प्राप्त करता है, क्रॉस सेक्शन और संरचना के वजन को कम करता है।

इसलिए, प्रीस्ट्रेस्ड संरचनाओं को एक नियम के रूप में प्रबलित किया जाता है, उच्च शक्ति वाले स्टील और उत्पादों को निम्न प्रकार से मजबूत किया जाता है: - क्लास एटी-वी और की आवधिक प्रोफ़ाइल का हॉट-रोल्ड स्टील। At-VI, ऊष्मीय रूप से कठोर; - कक्षा ए-चतुर्थ और ए-वी की आवधिक प्रोफ़ाइल का हॉट-रोल्ड स्टील; - उच्च शक्ति प्रबलिंग तार, कक्षाओं बी-द्वितीय और वीआर-पी की चिकनी और आवधिक प्रोफ़ाइल; तार के तार; तार की रस्सियां; बंडल (चित्र 3) और उच्च शक्ति वाले तार के पैकेज। प्रीस्ट्रेस्ड संरचनाओं के लिए, यह सुनिश्चित करना बहुत महत्वपूर्ण है कि सुदृढीकरण की सतह आसपास के कंक्रीट का अच्छी तरह से पालन करती है।

यह एक जटिल सतह के आकार के साथ रस्सियों और रस्सियों के उपयोग की व्याख्या करता है, जो कि प्रीस्ट्रेसिंग सुदृढीकरण के रूप में होता है।

1.5-5 मिमी के व्यास वाले तारों से सात-तार वाले तार बनाए जाते हैं। मल्टी-स्ट्रैंड रस्सियों को 1-3 मिमी के व्यास वाले तारों से बनाया जाता है। बंडल में 8 से 48 की मात्रा में एक सर्कल में व्यवस्थित तार होते हैं। बचाने के लिए तुलनात्मक स्थितिबंडल के अंदर तार, 1-1.5 मीटर के बाद तार सर्पिल के खंड स्थापित होते हैं। बाहर से एक ही स्थान पर, बंडल को एक बुनाई तार (चित्र 3, ए, सी, डी) के साथ खींचा जाता है। सिरों पर तय किए गए बंडल (चित्र 3, बी) में 8-24 तार होते हैं। शॉर्ट वायर 4 की स्थापना के स्थानों में, बंडल की लंबाई के साथ अंतराल बने रहते हैं, जिसके माध्यम से बंडल के मध्य को एक समाधान से भर दिया जाता है। 8 मिमी व्यास (चित्र 3, सी) तक तारों के समूहों के बहु-पंक्ति बंडलों का उपयोग पुलों जैसे इंजीनियरिंग संरचनाओं में किया जाता है। पैकेज एक नियमित ज्यामितीय ग्रिड के साथ क्षैतिज और लंबवत रूप से कई पंक्तियों में व्यवस्थित तारों या तारों का एक समूह है।

प्रबलित संरचनाओं को मजबूत करते समय सुदृढीकरण तनाव दो तरीकों से किया जाता है - कंक्रीटिंग से पहले या बाद में।

रूपों या स्टॉप पर तनाव। इस विधि द्वारा प्रबलित करते समय, कंक्रीट मिश्रण डालने से पहले प्रबलिंग सलाखों को तनाव दिया जाता है। तनाव बल, कभी-कभी परिमाण में कई दसियों टन तक पहुंचते हैं, एक शक्तिशाली स्टील मोल्ड संरचना द्वारा माना जाता है जिसमें उत्पाद का निर्माण होता है, या बेंच के विशेष स्टॉप द्वारा, इसलिए इस विधि को बेंच कहा जाता है। संरचना तनावपूर्ण सुदृढीकरण के साथ ठोस है। जब कंक्रीट के सेट होने के बाद टेंशनरों को हटा दिया जाता है, तो कंक्रीट के संपीड़न को अनुबंधित रिबारों और आसपास के कठोर कंक्रीट के बीच बंधन द्वारा प्राप्त किया जाता है।

संपीड़न के दौरान लंबाई में कमी को पारंपरिक पैमाने पर दिखाया गया है, क्योंकि यह आंख के लिए अगोचर है।

पर यह विधिसुदृढीकरण के तनाव (और, फलस्वरूप, तनाव) का नियंत्रण कंक्रीट के संपीड़न से पहले किया जाता है।

कंक्रीट पर सुदृढीकरण तनाव। इस मामले में, सुदृढीकरण के तन्य बल को रूप से नहीं, बल्कि कठोर कंक्रीट द्वारा माना जाता है। इस पद्धति का मुख्य रूप से अलग-अलग ब्लॉकों से एकत्रित संरचनाओं को मजबूत करने के लिए उपयोग किया जाता है। कंक्रीट पर तनाव की विधि छोटे आकार के अलग-अलग, आसानी से परिवहन योग्य भागों से उनकी स्थापना के स्थान पर बड़े आकार की संरचनाओं (30 मीटर या उससे अधिक लंबी) को इकट्ठा करना संभव बनाती है। कंक्रीट के संपीड़न के दौरान सुदृढीकरण के तनाव को नियंत्रित किया जाता है। टेंशनर्स द्वारा बनाई गई ताकतों को अवशोषित करने के लिए कठोर कंक्रीट में पर्याप्त ताकत जमा होने के बाद ही संपीड़न किया जा सकता है।

आवेदन करना विभिन्न तरीकेसुदृढीकरण तनाव: यांत्रिक - विशेष जैक की मदद से; इलेक्ट्रोथर्मल, जो गर्म होने पर स्टील बार की संपत्ति का उपयोग करता है, और इलेक्ट्रोथर्मोमैकेनिकल, जो पहले दो का संयोजन है।

प्रीस्ट्रेस्ड सुदृढीकरण बिछाने के तरीके हैं: रैखिक, जिसमें अलग-अलग छड़ें, तार बंडल या ठीक मापी गई लंबाई के पैकेज रखे जाते हैं, और खाड़ी से सीधे एक घूर्णन फूस के पिन पर या उपयोग करके सुदृढीकरण के निरंतर बिछाने (घुमावदार) की विधि एक चलती घुमावदार मशीन।

फ्रेम निर्माण के आधुनिक तरीकों में प्रबलित कंक्रीट संरचनाओं को प्रतिष्ठित करने की तकनीक का उपयोग किया जाता है। प्रीस्ट्रेस्ड संरचनाएं- प्रबलित कंक्रीट संरचनाएं, तनाव जिसमें निर्माण के दौरान कृत्रिम रूप से बनाया गया है, एक हिस्से या सभी काम करने वाले सुदृढीकरण (एक हिस्से का संपीड़न, या सभी कंक्रीट) को तनाव देकर।

प्रीस्ट्रेस्ड संरचनाओं में कंक्रीट का एक दिए गए मूल्य के लिए संपीड़न प्रबलिंग तत्वों के तनाव के माध्यम से किया जाता है, जो उनके निर्धारण और रिलीज के बाद होता है। तनाव बैंडमूल स्थिति में लौटें। इसी समय, कंक्रीट में सुदृढीकरण के फिसलन को उनके पारस्परिक प्राकृतिक आसंजन, या कंक्रीट में सुदृढीकरण के आसंजन के बिना - कंक्रीट में सुदृढीकरण के सिरों के विशेष कृत्रिम एंकरिंग द्वारा बाहर रखा गया है।

पूर्व प्रतिबलित संरचनाओं का दरार प्रतिरोध बिना पूर्व प्रतिबलित प्रबलित कंक्रीट संरचनाओं के दरार प्रतिरोध से 2-3 गुना अधिक होता है। यह इस तथ्य के कारण है कि सुदृढीकरण द्वारा कंक्रीट का प्रारंभिक संपीड़न कंक्रीट तनाव के सीमित विरूपण से काफी अधिक है।

प्रीस्ट्रेस्ड कंक्रीट निर्माण में दुर्लभ स्टील की खपत को औसतन 50% तक कम करने की अनुमति देता है। कंक्रीट के तन्य क्षेत्रों का प्रारंभिक संपीड़न तत्वों के तन्य क्षेत्रों में दरार के गठन के क्षण में काफी देरी करता है, उनके उद्घाटन की चौड़ाई को सीमित करता है और तत्वों की कठोरता को बढ़ाता है, व्यावहारिक रूप से उनकी ताकत को प्रभावित किए बिना।

प्रबलित कंक्रीट प्रीस्ट्रेसिंग तकनीक के लाभ

प्रीस्ट्रेस्ड स्ट्रक्चर ऐसे स्पैन, भार और परिचालन स्थितियों वाली इमारतों और ढांचों के लिए किफायती साबित होते हैं जिनके तहत प्रीस्ट्रेसिंग के बिना प्रबलित कंक्रीट संरचनाओं का उपयोग तकनीकी रूप से असंभव है, या आवश्यक कठोरता और असर क्षमता सुनिश्चित करने के लिए कंक्रीट और स्टील की अत्यधिक खपत का कारण बनता है। संरचनाएं।

प्रीस्ट्रेसिंग, जो दरारों के गठन के लिए संरचनाओं की कठोरता और प्रतिरोध को बढ़ाता है, बार-बार लोड के प्रभाव में काम करते समय उनके धीरज को बढ़ाता है। यह सुदृढीकरण और कंक्रीट में तनाव में कमी के कारण होता है, जो बाहरी भार के परिमाण में परिवर्तन के कारण होता है। विशेष रूप से भूकंपीय क्षेत्रों में उचित रूप से डिज़ाइन की गई पूर्व-तनाव वाली संरचनाएं और भवन सुरक्षित और अधिक विश्वसनीय हैं। सुदृढीकरण के प्रतिशत में वृद्धि के साथ, कई मामलों में प्रीस्ट्रेस्ड संरचनाओं का भूकंपीय प्रतिरोध बढ़ जाता है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि मजबूत और हल्की सामग्री के उपयोग के कारण, ज्यादातर मामलों में प्रीस्ट्रेस्ड संरचनाओं के खंड समान असर क्षमता के प्रीस्ट्रेसिंग के बिना प्रबलित कंक्रीट संरचनाओं की तुलना में छोटे हो जाते हैं, और इसके परिणामस्वरूप, अधिक लचीला और लाइटर।

अधिकांश विकसित विदेशी देशों में, विभिन्न प्रयोजनों के लिए इमारतों की छतों और छतों की संरचनाएं, इंजीनियरिंग संरचनाओं और परिवहन निर्माण में उपयोग किए जाने वाले उत्पादों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा, प्रीस्ट्रेस्ड प्रबलित कंक्रीट से लगातार बढ़ती मात्रा में बनाया जाता है; इमारतों के बाहरी स्थापत्य डिजाइन के तत्वों का उत्पादन दिखाई दिया।

प्रीस्ट्रेसिंग तकनीक के उपयोग में विश्व का अनुभव

दुनिया में, अखंड प्रबलित कंक्रीट ज्यादातर प्रीस्ट्रेस्ड है। सबसे पहले, बड़ी अवधि की संरचनाएं, आवासीय भवन, बांध, ऊर्जा परिसर, टीवी टावर और बहुत कुछ इस तरह से बनाया जा रहा है। मोनोलिथिक प्रीस्ट्रेस्ड प्रबलित कंक्रीट से बने टीवी टावर विशेष रूप से प्रभावशाली दिखते हैं, जो कई देशों और शहरों की जगहें बन गए हैं। टोरंटो टीवी टॉवर दुनिया की सबसे ऊंची मुक्त-खड़ी प्रबलित कंक्रीट संरचना है। इसकी ऊंचाई 555 मीटर है।

ट्रेफिल के रूप में टावर का क्रॉस सेक्शन एक स्लाइडिंग फॉर्मवर्क में प्रीस्ट्रेसिंग रीइन्फोर्समेंट और कंक्रीटिंग लगाने के लिए बहुत सफल साबित हुआ। हवा के पलटने का क्षण जिसके लिए इस टॉवर को डिज़ाइन किया गया है, लगभग आधा मिलियन टन है, जिसका टावर के जमीनी हिस्से का वजन 60 हजार टन से अधिक है।

जर्मनी और जापान में, अंडाकार आकार के टैंक व्यापक रूप से मोनोलिथिक प्रीस्ट्रेस्ड कंक्रीट से बनाए जाते हैं उपचार की सुविधा. आज तक, ऐसे टैंक 1.2 मिलियन क्यूबिक मीटर से अधिक की कुल क्षमता के साथ बनाए गए हैं। इस प्रकार की पृथक संरचनाओं की क्षमता 1 से 12 हजार घन मीटर तक होती है।

विदेशों में, अधिक से अधिक व्यापक उपयोग है अखंड फर्शकंक्रीट पर सुदृढीकरण तनाव के साथ बढ़ा हुआ स्पैन। अकेले संयुक्त राज्य अमेरिका में, सालाना 10 मिलियन क्यूबिक मीटर से अधिक ऐसी संरचनाएं बनाई जाती हैं। इस तरह की छत का एक महत्वपूर्ण हिस्सा कनाडा में बनाया जा रहा है।

हाल ही में, प्रीस्ट्रेस्ड रीइन्फोर्समेंट इन अखंड संरचनाएंकंक्रीट से बंधे बिना तेजी से उपयोग किया जाता है, अर्थात। चैनलों को इंजेक्ट नहीं किया जाता है, और सुदृढीकरण या तो विशेष सुरक्षात्मक गोले के साथ जंग से सुरक्षित होता है या जंग-रोधी यौगिकों के साथ इलाज किया जाता है। इस प्रकार पुलों का निर्माण किया जाता है, बड़े-बड़े भवन, गगनचुंबी इमारतेंऔर अन्य समान वस्तुएं।

पारंपरिक निर्माण उद्देश्यों के अलावा, मोनोलिथिक प्रीस्ट्रेस्ड कंक्रीट को रिएक्टर जहाजों और रोकथाम के लिए व्यापक आवेदन मिला है। परमाणु ऊर्जा संयंत्र. दुनिया में परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की कुल क्षमता 150 मिलियन kW से अधिक है, जिनमें से स्टेशनों, रिएक्टर जहाजों और सुरक्षात्मक गोले की शक्ति, जो अखंड प्रीस्ट्रेस्ड प्रबलित कंक्रीट से निर्मित हैं, लगभग 40 मिलियन kW है। परमाणु ऊर्जा संयंत्र रिएक्टरों के लिए सुरक्षात्मक गोले अनिवार्य हो गए हैं। यह ऐसे खोल की अनुपस्थिति थी जो चेरनोबिल आपदा का कारण बनी।

प्रीस्ट्रेस्ड कंक्रीट के निर्माण की संभावनाओं का एक प्रमुख उदाहरण अपतटीय तेल प्लेटफार्म हैं। दुनिया में अब तक दो दर्जन से ज्यादा ऐसे भव्य ढांचे खड़े किए जा चुके हैं।

नॉर्वे में 1995 में निर्मित, ट्रोल प्लेटफॉर्म की कुल ऊंचाई 472 मीटर है, जो एफिल टॉवर से डेढ़ गुना अधिक है। मंच 300 मीटर से अधिक की गहराई के साथ एक समुद्री क्षेत्र में स्थापित किया गया है और इसे 31.5 मीटर की लहर ऊंचाई के साथ एक तूफानी तूफान का सामना करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसके निर्माण पर 250 हजार घन मीटर खर्च किए गए थे। उच्च शक्ति कंक्रीट, 100 हजार टन साधारण स्टील और 11 हजार टन प्रीस्ट्रेस्ड रीइंफोर्सिंग स्टील। मंच का अनुमानित सेवा जीवन 70 वर्ष है।

ब्रिज बिल्डिंग पारंपरिक रूप से प्रीस्ट्रेस्ड कंक्रीट के लिए आवेदन का एक व्यापक क्षेत्र रहा है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, उदाहरण के लिए, विभिन्न स्पैन वाले 500,000 से अधिक प्रबलित कंक्रीट पुलों का निर्माण किया गया है। हाल ही में, 192 से 400 मीटर के केंद्रीय फैलाव के साथ 600-700 मीटर लंबे दो दर्जन से अधिक केबल-स्टे ब्रिज बनाए गए हैं। व्यक्तिगत परियोजनाएं. 50 मीटर तक की अवधि वाले पुलों को प्रबलित कंक्रीट प्रीस्ट्रेस्ड बीम से पूर्वनिर्मित संस्करण में बनाया गया है।

ब्रिज "नॉर्मंडी"

पूर्व-प्रतिबलित प्रबलित कंक्रीट से पुल निर्माण में उपलब्धियां अन्य देशों में भी उपलब्ध हैं। ऑस्ट्रेलिया में, ब्रिस्बेन में, 260 मीटर की केंद्रीय अवधि के साथ एक गर्डर पुल बनाया गया था, जो इस प्रकार के पुलों में सबसे बड़ा था। स्पेन में केबल से जुड़े पुल "बैरनोस डी लूना" की लंबाई 440, कनाडा में "अनसिस" - 465, हांगकांग में पुल - 475 मीटर है। दक्षिण अफ्रीकासबसे बड़ा स्पैन है - 272 मीटर। केबल-स्टे ब्रिज का विश्व रिकॉर्ड नॉर्मंडी ब्रिज का है, जहां स्पैन 864 मीटर है। लिस्बन में वास्को डी गामा ब्रिज, वर्ल्ड एक्सपो -98 के लिए बनाया गया है, जो बहुत कम नहीं है यह। इस ब्रिज क्रॉसिंग की कुल लंबाई 18 किमी से अधिक है। यह मुख्य है असर संरचनाएं- तोरण और सुपरस्ट्रक्चर- 60 एमपीए से अधिक की संपीड़ित ताकत के साथ कंक्रीट से बना। कंक्रीट के स्थायित्व की कसौटी के अनुसार पुल की गारंटीकृत सेवा जीवन 120 वर्ष है (रूस में, हाल के वर्षों में, बड़े-स्पैन पुल अधिक बार स्टील से बने होते हैं)।

रूस में अखंड प्रबलित कंक्रीट को प्रतिष्ठित करने की तकनीक

रूस में, ये उत्पाद पूर्वनिर्मित तत्वों के कुल उत्पादन के एक तिहाई से अधिक के लिए जिम्मेदार हैं। विदेश में, लंबे समय तक स्लैब संरचनाओं के निराकार मोल्डिंग का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। वहां, सामान्य अभ्यास 17 मीटर तक की अवधि के साथ स्लैब का उत्पादन होता है, 500 किग्रा / एम 2 तक के भार के तहत 40 सेमी की एक खंड ऊंचाई। फ़िनलैंड में, समान लोड के लिए प्रबलित कंक्रीट खोखले-कोर स्लैब 50 सेंटीमीटर की ऊँचाई के साथ 21 मीटर तक की ऊँचाई के साथ निर्मित होते हैं, अर्थात, प्रीस्ट्रेसिंग का उपयोग गुणात्मक रूप से भिन्न स्तर के पूर्वनिर्मित तत्वों के उत्पादन की अनुमति देता है। . इस तरह के स्टैंड पर केबल सुदृढीकरण का तनाव, एक नियम के रूप में, 300-600 टन की जैक शक्ति वाला समूह है। आज, विभिन्न प्रणालियाँलंबे स्टैंड पर फॉर्मवर्क मोल्डिंग के बिना "स्पिरोल", "स्पैन्क्रीट", "स्पैन्डेक", "मैक्स रोथ", "पार्टेक" और अन्य, जो उच्च उत्पादकता, उपयोग किए गए सुदृढीकरण, कंक्रीट के लिए तकनीकी आवश्यकताओं, पैनल क्रॉस-अनुभागीय आकार और द्वारा प्रतिष्ठित हैं। अन्य पैरामीटर। 250 मीटर तक लंबे स्टैंड पर, 4 मीटर / मिनट तक की गति से एक स्लैब बनाया जाता है, 6 स्लैब ऊंचाई में एक पैकेज में कंक्रीट किए जा सकते हैं। स्लैब की चौड़ाई 2.4 मीटर तक पहुंचती है, 21 मीटर की अधिकतम अवधि के साथ अकेले स्पांक्रीट स्लैब का उपयोग संयुक्त राज्य अमेरिका में सालाना 1.5 मिलियन एम2 से अधिक के लिए किया जाता है।

एक समय, रूस में मैक्स रोट तकनीक का उपयोग करते हुए निराकार मोल्डिंग के लिए लंबे स्टैंड दिखाई दिए। हालाँकि, इस तकनीक को आगे वितरण नहीं मिला है। हमारे देश में व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली इमारतों की संरचनात्मक प्रणालियों में, तत्व एम्बेडेड भागों के माध्यम से जुड़े हुए हैं। लंबे स्टैंड पर बने स्लैब में, एक नियम के रूप में, एक्सट्रूज़न द्वारा, एम्बेडेड भागों को रखने की संभावनाएँ सीमित होती हैं। हालांकि, पूर्वनिर्मित अखंड इमारतों के लिए, एम्बेडेड भागों के बिना स्लैब व्यापक वितरण पा सकते हैं, जो कि विदेशों में, विशेष रूप से स्कैंडिनेवियाई देशों और संयुक्त राज्य अमेरिका में है।

बाद में, "पार्टेक" लाइनें रूस में दिखाई दीं (मॉस्को, सेंट पीटर्सबर्ग, बरनौल में ZhBK-17 संयंत्र में), जो इस तरह की प्लेटों की मांग के उभरने का संकेत देती है। इमारतों की संरचनात्मक प्रणालियों में सुधार, निश्चित रूप से प्लेट उत्पादों के उत्पादन के लिए प्रौद्योगिकी के विकास को गति देगा।

प्रीस्ट्रेस्ड प्रबलित कंक्रीट के आवेदन के क्षेत्र में लंबे समय तक रूसी ठहराव भी आंशिक रूप से इस तथ्य के कारण है कि हमें कंक्रीट पर सुदृढीकरण तनाव के साथ प्रीस्ट्रेस्ड संरचनाओं का उचित अध्ययन और आवेदन नहीं मिला है, जिसमें भवन की स्थिति भी शामिल है।

एनरप्रोम ने इस क्षेत्र को विकसित करना शुरू किया और इस तकनीक के कार्यान्वयन के लिए अपने स्वयं के डिजाइन के उपकरणों की एक श्रृंखला पेश की।

1 प्रीस्ट्रेस्ड कंक्रीट क्या है और अनस्ट्रेस्ड कंक्रीट की तुलना में इसके क्या फायदे हैं?

20वीं शताब्दी की मुख्य निर्माण सामग्री, प्रबलित कंक्रीट, दुनिया भर के उद्योग वैज्ञानिकों का ध्यान आकर्षित करती है। एक कृत्रिम पत्थर - कंक्रीट बनाने के बाद, जिसके गुणों को किसी के विवेक पर समायोजित किया जा सकता है, वैज्ञानिकों ने इसके मुख्य दोष - कम तन्य शक्ति से निपटने का एक तरीका भी खोज लिया है। धातु सुदृढीकरण के साथ, हालांकि कंक्रीट तनाव के तहत नहीं गिरती है, यह टूट जाती है। यह प्रबलित कंक्रीट संरचनाओं और संरचनाओं के परिचालन गुणों को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है। निर्माण या निर्माण के चरण में एक संरचना में एक तनाव राज्य का निर्माण, जब कंक्रीट में तनाव का संकेत परिचालन भार से तनाव के संकेत के विपरीत होता है, 20 वीं शताब्दी में इंजीनियरिंग की सबसे बड़ी उपलब्धियों में से एक है। .

कुछ प्रकार के प्रीस्ट्रेसिंग अभी भी विभिन्न कारणों से संदेह में हैं। उदाहरण के लिए, जर्मनी में, सुदृढीकरण तनाव का उपयोग करके प्रबलित कंक्रीट पुलों की खंडीय असेंबली निषिद्ध है, और केवल हाल ही में पुल संरचनाओं में अनुभाग के बाहर स्थित प्रीस्ट्रेसिंग सुदृढीकरण का उपयोग करने की अनुमति दी गई थी।

उच्च शक्ति वाली कंक्रीट प्रौद्योगिकी में प्रगति पर प्रीस्ट्रेसिंग के विकास का बड़ा प्रभाव पड़ा है। प्रीस्ट्रेस्ड स्ट्रक्चर्स में कंक्रीट की बढ़ी हुई कंप्रेसिव स्ट्रेंथ को ज्यादा से ज्यादा कुशलता से इस्तेमाल करना संभव हो गया।

प्रीस्ट्रेस्ड कंक्रीट के निर्माण की संभावनाओं का एक प्रमुख उदाहरण अपतटीय तेल प्लेटफार्म हैं। दुनिया में अब तक दो दर्जन से ज्यादा ऐसे भव्य ढांचे खड़े किए जा चुके हैं।

ब्रिज बिल्डिंग पारंपरिक रूप से प्रीस्ट्रेस्ड कंक्रीट के लिए आवेदन का एक व्यापक क्षेत्र रहा है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, उदाहरण के लिए, विभिन्न स्पैन वाले 500,000 से अधिक प्रबलित कंक्रीट पुलों का निर्माण किया गया है। हाल ही में, 600-700 मीटर लंबे दो दर्जन से अधिक केबल वाले पुलों का निर्माण 192 से 400 मीटर के केंद्रीय फैलाव के साथ किया गया है। प्रीस्ट्रेस्ड प्रबलित कंक्रीट से आउट-ऑफ-क्लास पुल बनाए जा रहे हैं, जो व्यक्तिगत परियोजनाओं के अनुसार बनाए गए हैं। 50 मीटर तक की अवधि वाले पुलों को प्रबलित कंक्रीट प्रीस्ट्रेस्ड बीम से पूर्वनिर्मित संस्करण में बनाया गया है।

सुदृढीकरण के प्रकार के अनुसार, प्रीकास्ट कंक्रीट उत्पादों को पारंपरिक सुदृढीकरण और प्रीस्ट्रेस्ड के साथ प्रतिष्ठित किया जाता है।

स्टील की छड़ों, जाली और फ्रेम के साथ कंक्रीट का सुदृढीकरण झुकने या तनाव में काम करने वाली संरचनाओं की दरार से रक्षा नहीं करता है, क्योंकि कंक्रीट की अंतिम तन्य शक्ति स्टील की तुलना में 5-6 गुना कम है। इसलिए, विनाश से बहुत पहले साधारण प्रबलित कंक्रीट में दरारें दिखाई देती हैं, और नमी और गैसों के प्रभाव में सुदृढीकरण जंग का खतरा होता है। यह अक्सर सुदृढीकरण की पूर्ण भार वहन क्षमता का उपयोग करने की अनुमति नहीं देता है, जिससे उच्च शक्ति वाले तार सुदृढीकरण का उपयोग करना अनुचित हो जाता है।

पूर्व-प्रतिबलित प्रबलित कंक्रीट में, यह पूर्व-विस्तारित होता है, और संरचनाओं के निर्माण और कंक्रीट के सख्त होने के बाद, इसे तनाव से मुक्त किया जाता है। इस मामले में, सुदृढीकरण सिकुड़ता है और कंक्रीट के संपीड़न का कारण बनता है। नतीजतन, परिचालन भार की कार्रवाई के तहत संरचना में कंक्रीट की प्रारंभिक विस्तारशीलता, जैसा कि यह थी, बढ़ जाती है, क्योंकि प्रारंभिक संपीड़न से विरूपण तन्य विकृतियों में जोड़ा जाता है। सुदृढीकरण का पूर्व-तनाव न केवल संरचना के तनाव क्षेत्र के कंक्रीट में दरारों की उपस्थिति को रोकता है, बल्कि उच्च शक्ति वाले स्टील और कंक्रीट का उपयोग करके सुदृढीकरण की खपत को भी कम करता है, प्रबलित कंक्रीट संरचनाओं के वजन को कम करता है, और दरार प्रतिरोध को बढ़ाता है। और स्थायित्व।

सुदृढीकरण तनाव के तरीके:

यांत्रिक विधि - तनाव, एक नियम के रूप में, हाइड्रोलिक या स्क्रू जैक का उपयोग करना;

इलेक्ट्रोथर्मल टेंशनिंग विधि - सुदृढीकरण को गर्म करने के लिए विद्युत प्रवाह का उपयोग करके तनाव, जिसमें सुदृढीकरण कुछ मूल्यों तक लंबा हो जाता है;

इलेक्ट्रोथर्मोमैकेनिकल - एक विधि जो मैकेनिकल और इलेक्ट्रोथर्मल को जोड़ती है।

प्रीस्ट्रेसिंग को न केवल पहले, बल्कि कंक्रीट मिश्रण की सेटिंग के बाद भी किया जा सकता है। अधिक बार इस पद्धति का उपयोग बड़े स्पैन वाले पुलों के निर्माण में किया जाता है, जहां एक स्पैन को कई चरणों (कैप्चर) में बनाया जाता है। स्टील सामग्री (केबल या सुदृढीकरण) को एक मामले (नालीदार पतली दीवार वाली धातु या प्लास्टिक पाइप) में कंक्रीटिंग के लिए एक सांचे में रखा जाता है। एक अखंड संरचना के निर्माण के बाद, विशेष तंत्र (जैक) द्वारा केबल (सुदृढीकरण) को कुछ हद तक तनाव दिया जाता है। उसके बाद, एक केबल (सुदृढीकरण) के साथ एक तरल सीमेंट (कंक्रीट) मोर्टार को मामले में पंप किया जाता है। इस प्रकार, ब्रिज स्पैन सेगमेंट का एक मजबूत कनेक्शन सुनिश्चित किया जाता है।

एक संरचना में कंक्रीट की प्रतिष्ठा नई संभावनाओं को प्रदर्शित करती है और आधुनिक इमारतों और संरचनाओं के निर्माण के लिए सामग्री के रूप में प्रबलित कंक्रीट के विकास की संभावनाओं को निर्धारित करती है।

21वीं सदी में, पूरे देश में बड़े पैमाने पर राजमार्गों का निर्माण होना चाहिए, जिसके निर्माण की आवश्यकता होगी एक बड़ी संख्या मेंछोटे, मध्यम और बड़े स्पैन के पुल। अंतर्राष्ट्रीय अनुभव कहता है कि पूर्व-प्रतिबलित प्रबलित कंक्रीट से सड़क पुलों का निर्माण करना समीचीन है।

विभिन्न उद्देश्यों के लिए इमारतों के लिए संरचनाओं के उत्पादन में, सुदृढीकरण के यांत्रिक तनाव के अनुपात में उल्लेखनीय रूप से वृद्धि करना, निरंतर प्रबलित और आत्म-तनाव वाली संरचनाओं के उत्पादन का विस्तार करना और निर्माण स्थितियों में सुदृढीकरण तनाव वाले भवनों के उपयोग में वृद्धि करना उचित है।

बड़े इंजीनियरिंग संरचनाओं के लिए, कंक्रीट पर सुदृढीकरण तनाव के साथ प्रबलित कंक्रीट संरचनाओं का उपयोग किया जाना चाहिए, और पूर्व-तनाव वाले सुदृढीकरण के लिए, रस्सियों और बड़े व्यास के उच्च-शक्ति रॉड सुदृढीकरण का उपयोग किया जाना चाहिए, जिसके उत्पादन में धातुकर्म उद्योग द्वारा महारत हासिल की जानी चाहिए।

प्रीस्ट्रेस्ड प्रबलित कंक्रीट का व्यापक उपयोग निर्माण में स्टील की खपत को कम करने के लिए महत्वपूर्ण अवसर खोलता है। यह मुख्य रूप से कई प्रबलित कंक्रीट लोड-असर और संलग्न संरचनाओं की धातु की खपत को कम करके, साथ ही प्रबलित कंक्रीट वाले धातु संरचनाओं को बदलकर प्राप्त किया जा सकता है।

2 लकड़ी की संरचना का अध्ययन किन तीन खंडों में किया गया है और अंत खंड में आवर्धक कांच के साथ किन मुख्य तत्वों को अलग किया जा सकता है?

लकड़ी को छाल से मुक्त तंतुओं का ऊतक कहा जाता है, जो एक पेड़ के तने में निहित होता है। एक पेड़ का तना कोशिकाओं से बना होता है अलग उद्देश्यएक बढ़ते पेड़ में, और फलस्वरूप, एक अलग आकार और आकार। ट्रंक की मैक्रोस्ट्रक्चर (नग्न आंखों या एक आवर्धक कांच के माध्यम से दिखाई देने वाली) को तीन मुख्य कटों में देखा जा सकता है: अंत कट, स्पर्शरेखा और रेडियल कट।

अंतिम भाग पर छाल, कैंबियम और लकड़ी दिखाई देती है। छाल में बाहरी त्वचा, नीचे कॉर्क परत और भीतरी परत - बस्ट होती है। एक बढ़ते हुए पेड़ की बस्ट परत के नीचे एक पतली कैम्बियल परत होती है, जिसमें जीवित कोशिकाएँ विभाजन द्वारा गुणा होती हैं। लकड़ी में लम्बी धुरी के आकार की कोशिकाएँ होती हैं - कोशिकाएँ जिनकी दीवारें मुख्य रूप से सेलूलोज़ से बनी होती हैं। ये खोखली कोशिकाएं तंतुओं का निर्माण करती हैं जो यांत्रिक भार को अवशोषित करती हैं। ट्रंक की लकड़ी में केंद्रित वार्षिक छल्ले की एक श्रृंखला होती है। बदले में, प्रत्येक वार्षिक अंगूठी में प्रारंभिक (या वसंत) लकड़ी की आंतरिक परत और देर से (या गर्मी) लकड़ी की बाहरी परत शामिल होती है।

एक पेड़ के तने का अनुप्रस्थ काट हर्टवुड, हार्टवुड और सैपवुड को दर्शाता है। कोर एक ढीला प्राथमिक ऊतक है, जिसमें पतली दीवार वाली कोशिकाएं होती हैं, कम ताकत होती है और आसानी से सड़ जाती है।

कोर, या पकी लकड़ी, एक पेड़ के तने का भीतरी भाग है, जिसमें मृत कोशिकाएँ होती हैं। कोर एक गहरे रंग से प्रतिष्ठित है, क्योंकि कोर की लकड़ी की कोशिकाओं की दीवारें धीरे-धीरे अपनी संरचना बदलती हैं: कोनिफरवे राल के साथ गर्भवती हैं, और दृढ़ लकड़ी में - टैनिन के साथ। इन कोशिकाओं के माध्यम से नमी की गति बंद हो जाती है, इसलिए ट्रंक के दिल की लकड़ी में सैपवुड की तुलना में क्षय के लिए अधिक ताकत और प्रतिरोध होता है।

सैपवुड में हर्टवुड (या अंधी लकड़ी) के आसपास की छोटी लकड़ी के छल्ले होते हैं। इसमें घुले पोषक तत्वों के साथ नमी एक बढ़ते पेड़ के सैपवुड की जीवित कोशिकाओं के माध्यम से चलती है। सैपवुड की लकड़ी में नमी की मात्रा अधिक होती है, आसानी से सड़ जाती है, और महत्वपूर्ण सिकुड़न के कारण, यह लकड़ी के वारपेज को बढ़ा देती है।

3 खनिज ऊन की विनिर्माण तकनीक।

खनिज ऊन में 5-15 माइक्रोन के व्यास के साथ पतले कांच के रेशे होते हैं, जो कम पिघलने वाली चट्टानों (मार्ल्स, डोलोमाइट, बेसाल्ट, आदि), धातुकर्म और ईंधन के स्लैग, थर्मल पावर प्लांट से राख से प्राप्त होते हैं। पिघला हुआ आमतौर पर एक कुपोला या किसी अन्य भट्टी इकाई में उत्पन्न होता है। कपोल से पिघलने की निरंतर बहने वाली धारा पर या रोल या सेंट्रीफ्यूज डिस्क को भाप की आपूर्ति करके फाइबर दबाव वाली भाप या हवा की क्रिया से बनते हैं। प्राप्त खनिज फाइबर को लगातार चलने वाले जाल पर फाइबर जमाव कक्ष में एकत्र किया जाता है। इस कक्ष में जैविक या खनिज बाइंडर्स पेश किए जाते हैं। खनिज ऊन के आधार पर, टुकड़ा, रोल, कॉर्ड उत्पाद और बल्क (ढीली, रेशेदार) सामग्री का उत्पादन किया जाता है।

4 मुख्य ध्वनिरोधी सामग्रियों के नाम बताइए।

साउंडप्रूफिंग सामग्री का उपयोग मुख्य रूप से ध्वनि को कम करने के लिए किया जाता है, हालांकि अक्सर (उदाहरण के लिए, फर्श में) यही सामग्री वायुजनित शोर को अलग करने में मदद करती है। साउंडप्रूफिंग सामग्री का उपयोग परतों, पट्टी या टुकड़े गास्केट के रूप में किया जाता है। "फ्लोटिंग" फर्श के प्रकार के अनुसार साउंडप्रूफिंग स्थापित करने पर छत के ध्वनि इन्सुलेशन में काफी सुधार होता है। फ़्लोटिंग फ़्लोर को छत और दीवारों की सहायक संरचना से ध्वनिरोधी सामग्री से बने स्पेसर्स से अलग किया जाता है, उनके साथ कठोर संपर्क किए बिना। ध्वनिरोधी सामग्री से बने लोचदार गैसकेट की मदद से, आंतरिक दीवारों और विभाजनों के साथ ध्वनि को अलग किया जाता है। गैस्केट संलग्न संरचनाओं और छत के जंक्शन और इंटरफ़ेस पर स्थापित किए गए हैं।

मूल रूप से, ये स्पंजी संरचना के साथ झरझरा-रेशेदार, रबर और रबर जैसी सामग्री हैं। स्पंजी संरचना वाले गास्केट लोचदार पदार्थ होते हैं जिनमें लोच का कम मापांक होता है और सरंध्रता के माध्यम से बड़ा होता है। वे झरझरा रबर, लोचदार पॉलिमर से बने होते हैं: पॉलीयुरेथेन रेजिन (फोम रबर), पारंपरिक पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी) और लोचदार (पीवीसी)।

साउंडप्रूफ दो-लेयर सॉफ्ट फ्लोर कवरिंग फर्श के इन्सुलेट गुणों में काफी सुधार करते हैं, विशेष रूप से पॉलीयूरेथेन फोम बेस पर लिनोलियम या स्पंज रबर पर नायलॉन पाइल फैब्रिक।

रेशेदार संरचना वाली सामग्रियों में से, खनिज, कांच या एस्बेस्टस फाइबर से बने खनिज ऊन बोर्ड सबसे महत्वपूर्ण हैं।

ग्लास फाइबर सामग्री 10-30 µm (ग्लास वूल, ग्लास फाइबर मैट और स्ट्रिप्स) के व्यास वाले निरंतर ग्लास फाइबर से बने होते हैं, जिन्हें सिला या चिपकाया जाता है। 20-40 सेंटीमीटर लंबे और 8-20 माइक्रोन मोटे स्टेपल ग्लास फाइबर का इस्तेमाल पॉलीमेरिक बाइंडरों पर प्लेट बनाने के लिए किया जाता है। ग्लास फाइबर की महीनता बढ़ने से सामग्री के ध्वनिरोधी गुण बढ़ जाते हैं।

खनिज ऊनसामग्रियों को पॉलिमर पर आधारित बाइंडर का उपयोग करके 50-150 किग्रा / एम 3 के घनत्व के साथ नरम और अर्ध-कठोर बोर्डों के रूप में उत्पादित किया जाता है।

अभ्रक सामग्रीबाइंडर (उदाहरण के लिए, सीमेंट, पानी का गिलास) के अतिरिक्त एस्बेस्टस फाइबर मैट के रूप में उत्पादित। एस्बेस्टोस स्लैब की मोटाई 15-400 मिमी है, और एस्बेस्टोस मैट 80 मिमी तक हैं। ध्वनि इन्सुलेशन के लिए, 150-250 किग्रा / एम 3 के घनत्व वाले लकड़ी-फाइबर बोर्ड का उपयोग किया जाता है।

5 मोर्टार और कंक्रीट में क्या अंतर है?

मोर्टार एक कृत्रिम सामग्री है जिसके परिणामस्वरूप होता है मोर्टार मिश्रण, एक बांधने की मशीन, पानी, ठीक कुल और योजक से मिलकर जो मिश्रण और समाधान के गुणों में सुधार करता है। कंक्रीट के विपरीत, कोई बड़ा समुच्चय नहीं है, क्योंकि मोर्टार का उपयोग पतली परतों (चिनाई वाले जोड़ों, प्लास्टर, आदि) के रूप में किया जाता है। महत्वपूर्ण गुणों में से एक मोर्टारोंआधार के लिए अच्छा आसंजन है।

कंक्रीट भी एक कृत्रिम सामग्री है जो एक बांधने की मशीन, पानी, ठीक और मोटे समुच्चय के सावधानीपूर्वक मिश्रित और कॉम्पैक्ट मिश्रण के परिणामस्वरूप प्राप्त होती है, जो निश्चित अनुपात में ली जाती है। कंक्रीट मुख्य निर्माण सामग्री में से एक है। इससे पूर्वनिर्मित संरचनाएं, उत्पाद और विभिन्न आकृतियों और उद्देश्यों की अखंड संरचनाएं बनाई जाती हैं।

मोर्टार का मुख्य उद्देश्य इमारतों और संरचनाओं की स्थापना के दौरान बड़े तत्वों (पैनल, ब्लॉक, आदि) के बीच जोड़ों को भरना है। इसके अलावा, मोर्टार का उपयोग दीवारों की चिनाई, खंभे की नींव, वाल्ट आदि के लिए किया जाता है। मोर्टार का एक अन्य उपयोग आंतरिक दीवारों का पलस्तर, भवन के अग्रभाग की छत आदि है। विशेष मोर्टार भी हैं: सजावटी, वॉटरप्रूफिंग, ग्राउटिंग और अन्य।

इसलिए, हम कह सकते हैं कि मोर्टार और कंक्रीट के बीच मुख्य अंतर निर्माण में उनका उद्देश्य है, साथ ही रचना में बड़े समुच्चय की अनुपस्थिति है, जो मोर्टार मिश्रण को झरझरा आधार पर एक पतली और घनी परत में आसानी से रखने की अनुमति देता है। .

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पूर्व तनावग्रस्त प्रबलित कंक्रीटडिजाइन। राज्य एकात्मक उद्यम "NIIZhB"। - एम।: एफएसयूई ...। चावल। पी-2। तुलनात्मक विश्लेषणकाम प्रबलित कंक्रीटके साथ तत्व प्रारंभिक वोल्टेजफिटिंग और इसके बिना। एक - ...

प्रबलित कंक्रीट के मुख्य लाभ हैं: उच्च शक्ति, अग्नि प्रतिरोध, स्थायित्व, आकार देने में आसानी। एक कंक्रीट बीम (नीचे चित्र), जो झुकने के दौरान, तटस्थ अक्ष के नीचे तनाव और इसके ऊपर संपीड़न का अनुभव करता है, कम होता है सहनशक्तिकंक्रीट की तनन शक्ति कम होने के कारण इसी समय, संपीड़ित क्षेत्र में कंक्रीट की ताकत का पूरी तरह से उपयोग नहीं किया जाता है। इस संबंध में, झुकने या तनाव में काम करने के लिए डिज़ाइन की गई संरचनाओं में उपयोग के लिए अपरिवर्तित कंक्रीट की सिफारिश नहीं की जाती है, क्योंकि ऐसे तत्वों के आयाम निषेधात्मक होंगे।

कंक्रीट संरचनाओं का उपयोग मुख्य रूप से तब किया जाता है जब वे संपीड़न (दीवारों, नींवों, संरचनाओं को बनाए रखने, abutments, आदि) में काम करते हैं और केवल कभी-कभी कम तन्य तनाव पर झुकने में काम करते समय जो कंक्रीट की तन्य शक्ति से अधिक नहीं होते हैं।

सुदृढीकरण के साथ तनाव क्षेत्र में प्रबलित कंक्रीट संरचनाओं में काफी अधिक असर क्षमता होती है। तो, एक प्रबलित कंक्रीट बीम (नीचे अंजीर) की असर क्षमता नीचे रखी सुदृढीकरण के साथ समान आयामों के कंक्रीट बीम की असर क्षमता से 10-20 गुना अधिक है। इस मामले में, बीम के संकुचित क्षेत्र में कंक्रीट की ताकत का पूरा उपयोग किया जाता है।

लोड के तहत तत्वों के काम की योजनाएं

सुदृढीकरण के रूप में, स्टील की छड़ें, तार, लुढ़का प्रोफाइल, साथ ही फाइबरग्लास, सिंथेटिक सामग्री, लकड़ी के टुकड़े, बाँस की चड्डी।

संरचनाएं न केवल जब वे तनाव और झुकने में काम करती हैं, बल्कि संपीड़न (ऊपर चित्र) में भी प्रबलित होती हैं। क्योंकि स्टील में उच्च तन्यता और संपीड़ित शक्ति होती है, इसे संपीड़ित तत्वों में शामिल करने से उनकी भार वहन क्षमता बहुत बढ़ जाती है। कंक्रीट और स्टील जैसे विभिन्न गुणों वाली ऐसी सामग्रियों का संयुक्त कार्य निम्नलिखित कारकों द्वारा सुनिश्चित किया जाता है:

1. कंक्रीट को सुदृढीकरण का आसंजन, जो कंक्रीट मिश्रण के सख्त होने के दौरान होता है; आसंजन के कारण, दोनों सामग्री एक साथ विकृत हो जाती हैं;
2. मूल्य के करीब रैखिक तापमान विकृति के गुणांक (कंक्रीट के लिए 7 10 -6 -10 10 -6 1 / डिग्री, स्टील के लिए 12 10 -6 1 / डिग्री), जो सामग्री में प्रारंभिक तनाव की उपस्थिति को समाप्त करता है और कंक्रीट में स्लिपेज सुदृढीकरण को समाप्त करता है तापमान 100 ° С तक बदलता है;
3. जंग से, आग की सीधी कार्रवाई और यांत्रिक क्षति से घने कंक्रीट में संलग्न स्टील की विश्वसनीय सुरक्षा।

प्रबलित कंक्रीट संरचनाओं की एक विशेषता बाहरी भार के प्रभाव में तन्य क्षेत्र में दरार पड़ने की संभावना है। ऑपरेशन चरण के दौरान कई संरचनाओं में इन दरारों का खुलना छोटा (0.1-0.4 मिमी) होता है और संरचना के सामान्य संचालन के सुदृढीकरण या व्यवधान के क्षरण का कारण नहीं बनता है। हालांकि, ऐसी संरचनाएं और संरचनाएं हैं जिनमें, परिचालन स्थितियों के अनुसार, दरारों का गठन अस्वीकार्य है (उदाहरण के लिए, दबाव पाइपलाइन, ट्रे, टैंक, आदि) या उद्घाटन की चौड़ाई कम होनी चाहिए। इस मामले में, तत्व के वे क्षेत्र जिनमें परिचालन भार की कार्रवाई के तहत तन्यता बल दिखाई देते हैं, सुदृढीकरण का ढोंग करके अग्रिम (बाहरी भार के आवेदन से पहले) गहन संपीड़न के अधीन होते हैं। ऐसी संरचनाओं को प्रीस्ट्रेस्ड कहा जाता है। संरचनाओं का प्रारंभिक संपीड़न मुख्य रूप से दो तरीकों से किया जाता है: स्टॉप पर (कंक्रीटिंग से पहले) और कंक्रीट पर (कंक्रीटिंग के बाद) सुदृढीकरण को तनाव देकर।

पहले मामले में, संरचना को ठोस बनाने से पहले, सुदृढीकरण को फैलाया जाता है और मोल्ड के स्टॉप या सिरों पर तय किया जाता है (चित्र। नीचे)। तब तत्व ठोस हो जाता है। कंक्रीट द्वारा पूर्व-संपीड़न बलों (स्थानांतरण शक्ति) को अवशोषित करने के लिए आवश्यक ताकत हासिल करने के बाद, सुदृढीकरण को स्टॉप से ​​​​मुक्त किया जाता है और कंक्रीट को छोटा करने की कोशिश की जाती है। कंक्रीट में बल का स्थानांतरण सुदृढीकरण और कंक्रीट के बीच आसंजन के साथ-साथ संरचना के कंक्रीट में स्थित विशेष लंगर उपकरणों के माध्यम से होता है, अगर आसंजन पर्याप्त नहीं है।

दूसरे मामले में, चैनलों या खांचे के साथ एक ठोस या थोड़ा प्रबलित तत्व पहले बनाया जाता है (चित्र। नीचे)। जब कंक्रीट आवश्यक स्थानांतरण शक्ति तक पहुंच जाता है, तो सुदृढीकरण को चैनलों (खांचे) में डाला जाता है, इसे तत्व के अंत में आराम करने वाले टेंशनर के साथ खींचा जाता है और लंगर डाला जाता है। इस प्रकार, कंक्रीट संकुचित होता है। सुदृढीकरण और कंक्रीट के बीच आसंजन बनाने के लिए, एक सीमेंट या सीमेंट-रेत मोर्टार को चैनलों में इंजेक्ट किया जाता है। यदि प्रीस्ट्रेसिंग सुदृढीकरण तत्व की बाहरी सतह (पाइपलाइनों, जलाशयों, आदि के कुंडलाकार सुदृढीकरण) पर स्थित है, तो कंक्रीट के एक साथ संपीड़न के साथ इसकी वाइंडिंग विशेष वाइंडिंग मशीनों द्वारा की जाती है। सुदृढीकरण को तनाव देने के बाद, कंक्रीट की एक सुरक्षात्मक परत तत्व की सतह पर गनिंग द्वारा लागू की जाती है। सुदृढीकरण को यांत्रिक, इलेक्ट्रोथर्मल, संयुक्त और भौतिक-रासायनिक विधियों द्वारा तनाव दिया जा सकता है।

प्रेस्ट्रेस बनाने के तरीके

ए - स्टॉप पर तनाव; बी - कंक्रीट पर तनाव; मैं - सुदृढीकरण तनाव और तत्व कंक्रीटिंग; द्वितीय, चतुर्थ - तैयार तत्व; III - सुदृढीकरण तनाव के दौरान तत्व; 1 - जोर; 2 - जैक; 3 - लंगर

यांत्रिक विधि के साथ, सुदृढीकरण को हाइड्रोलिक या स्क्रू जैक, घुमावदार मशीनों और अन्य तंत्रों के साथ तनाव दिया जाता है। इलेक्ट्रोथर्मल विधि में, सुदृढीकरण को गर्म किया जाता है विद्युत का झटका 300-350 डिग्री सेल्सियस तक, उन्हें मोल्ड में लाया जाता है और स्टॉप पर तय किया जाता है। शीतलन की प्रक्रिया में, सुदृढीकरण छोटा हो जाता है और प्रारंभिक तन्य तनाव प्राप्त करता है। संयुक्त तनाव विधि इलेक्ट्रोथर्मल और को जोड़ती है यांत्रिक तरीकेसुदृढीकरण तनाव, एक ही समय में किया जाता है। भौतिक-रासायनिक विधि के साथ, इसके हाइड्रो-थर्मल उपचार की प्रक्रिया में एक विशेष तनाव सीमेंट (एनसी) पर तैयार कंक्रीट के विस्तार के परिणामस्वरूप सुदृढीकरण का तनाव प्राप्त होता है।

कंक्रीट में एम्बेडेड सुदृढीकरण इसकी मात्रा और खिंचाव में वृद्धि को रोकता है, और कंक्रीट में कंप्रेसिव स्ट्रेस उत्पन्न होता है। स्टॉप पर मजबूती का तनाव यंत्रवत्, इलेक्ट्रोथर्मल या किया जाता है संयुक्त तरीके, और कंक्रीट पर - केवल यंत्रवत्।

प्रीस्ट्रेस्ड संरचनाओं का मुख्य लाभ उच्च दरार प्रतिरोध है। बाहरी भार के साथ पूर्व-तनाव वाले तत्व को लोड करते समय, पूर्व-निर्मित संपीड़ित तनाव तनाव क्षेत्र के कंक्रीट में बुझ जाते हैं, और उसके बाद ही तन्य तनाव उत्पन्न होता है। कंक्रीट और स्टील की ताकत जितनी अधिक होगी, तत्व में उतना ही अधिक प्रीकंप्रेशन बनाया जा सकता है।

उच्च-शक्ति सामग्री का उपयोग गैर-तनावग्रस्त प्रबलित कंक्रीट की तुलना में सुदृढीकरण की खपत को 30-70% तक कम करना संभव बनाता है। कंक्रीट की खपत और संरचना का द्रव्यमान भी कम हो जाता है। इसके अलावा, प्रीस्ट्रेस्ड संरचनाओं का उच्च दरार प्रतिरोध उनकी कठोरता, जल प्रतिरोध, ठंढ प्रतिरोध, गतिशील भार के प्रतिरोध और स्थायित्व को बढ़ाता है।

प्रीस्ट्रेस्ड प्रबलित कंक्रीट के नुकसान में यह तथ्य शामिल है कि यह प्रक्रिया संरचनाओं का एक महत्वपूर्ण श्रम-गहन निर्माण है। इसके अलावा, विशेष उपकरण और अत्यधिक योग्य श्रमिकों के उपयोग की आवश्यकता पैदा होती है।

तनाव क्षेत्र के कंक्रीट में दरारें बनने के बाद पूर्व-तनाव वाले तत्वों की तनाव-तनाव अवस्था बिना पूर्व-तनाव वाले तत्वों के समान होती है।