Сравнительный анализ преднапряженного и не преднапряженного варианта балок пролетом 16 м.

Многоэтажная неразрезная балка монолитной конструкции с заполнением между балками пустыми плитами. Балка установлена с использованием шарнирной подвески на колонны с диаметром 0,6 м. При расчете учтено 5 пролетов балки и равномерное распределение нагрузки. Продольная и поперечная арматура класса АIII, бетон В30.

Общая схема:

Действующие нагрузки (не включая собственный вес балки):

Постоянные нагрузки

• от веса плит перекрытия – 4,4 тс/м
• от веса конструкций пола – 2,4 тс/м
• временная нагрузка – 7,2 тс/м

Расчет усилий в балке и подбор арматуры производился для обеих вариантов при помощи МКЭ SCAD.

Вариант балки без предварительного напряжения.

Предварительно принимаем сечение балки 1200х1500 мм, с вырезами для укладки пустотных плит глубиной 90 мм.

Принципиальная схема сечения балки

Собственный вес балки составит: 4.45 тс/м.
Итого полная постоянная нагрузка на ригель составит: 11.3 тс/м.
При помощи МКЭ SCAD получим необходимое армирование.
Необходимое расчетное армирование составит – верхнее 148мм2, нижнее 106 кв. мм.
Соответственно имеем: верхнее армирование 12О40, нижнее армирование – 9 О40.
Поперечное армирование устанавливается в виде хомутов О10 шагом 200 мм.
Итого армирование на один погонный метр балки составит: 224 кг/м.

Вариант балки с использованием предварительного напряжения.

Предварительно принимаем сечение балки 1000х1000 мм, с вырезами для укладки пустотных плит глубиной 90 мм.

Собственный вес балки составит: 2.4 тс/м.
Итого полная постоянная нагрузка на ригель составит: 9.2 тс/м.
При помощи МКЭ ЛИРА получим необходимое армирование.
Соответственно имеем: верхнее армирование 8?36, нижнее армирование – 7 О36.
Поперечное армирование устанавливается в виде хомутов О12 шагом 200 мм.
Итого армирование на один погонный метр балки составит: 137 кг/м.
Система преднапряжения представляет собой армирование 16-ю канатами без сцепления диаметром 15,7 мм, марка стали 1570/1770 Н/кв. мм.

Отличие технологии постнапряжения от широко известного преднапряжения, осуществляемого в условиях завода ЖБИ, заключается в том, что напрягаемая арматура натягивается после бетонирования и набора бетоном достаточной передаточной прочности (порядка 70-80% марочной прочности).. При этом благодаря применению современной технологии, оборудования и материалов компании «DSI» значительно сокращаются сроки и трудозатраты на строительство в целом.

Европейская и американская практика на протяжении 40 лет показывает, что в плитах перекрытий применение преднапряжения позволяет сократить толщину плиты с 1/30 пролета до 1/40 - 1/45 пролета. Сокращение армирования при этом достигается на кубический метр до 35-45 кг ненапрягаемой арматуры и 10-15 кг напрягаемых канатов. Среди наиболее распространенных областей применения подобных систем в западной практике являются конструкции фундаментных плит и конструкции промышленных бетонных полов одноэтажных производственных зданий и торговых центров.

Сводная таблица расходов материалов и их стоимостей

Статья предоставлена компанией Моноракурсстрой