Co je předpjatý beton?

Předpjatý beton je kombinací vysoce pevných betonových a ocelových pramenů. Tato kombinace vytváří velmi silný konstrukční materiál, který se používá při stavbě střešních desek, mostních nosníků a železničních vazeb. Předpjatý beton byl vynalezen a patentován v roce 1886 Henrym Jacksonem, inženýrem ze San Francisca. Tento druh betonu se stal v Evropě po druhé světové válce materiálem volby, a to kvůli nedostatku oceli. Walnut Lane Memorial Bridge, postavený v roce 1951 ve Philadelphii v Pensylvánii, se stal první konstrukcí v Americe vyrobenou z tohoto typu materiálu.

Běžný betonový nosník, i bez nákladu, se snaží nést svou vlastní hmotnost. Když se k hmotnosti paprsku přidá provozní zatížení, vytvoří se vlasové trhliny. Postupem času se tyto trhliny zvětšují a nakonec se beton rozpadá. Tenké betonové podložky mají sklon k uklonění, když je přidána další váha, což vede k posunutí domu. Tyto změny jsou důvodem, proč byl vynalezen předpjatý beton.

Předpjatý beton lze vytvořit pomocí dvou různých metod; předpětí a dodatečné napětí. Předpínací metoda zahrnuje roztahování ocelových pramenů s vysokou pevností v tahu mezi opěry umístěnými na obou koncích betonového licího lože. Poté, co se prameny učí, beton se nalije do lůžek, kde je obklopuje a přilne k pramenům. Jakmile je beton suchý, bude se lepit na ocel. Poté, co beton dosáhne požadované pevnosti, se prameny uvolní, což vede k tomu, že se beton vytvoří mírný oblouk, díky němuž je odolnější vůči těžkým zatížením.

Existuje několik důvodů pro použití tohoto typu betonu v různých strukturách. Nosníky jsou vyrobeny z předpjatého betonu, takže odolávají namáhání bez praskání. Hromada je předpjatá, takže se nerozpadá se silami těžké dopravy a jízdy. Sloupy jsou vyrobeny z předpjatého betonu, takže se nepropadají pod tíhou těžkých břemen. Tenké betonové vycpávky jsou předepnuty, aby se zabránilo uklonění pod normální hmotností.

Vytváření předpjatého betonu metodou dodatečného napětí zahrnuje aplikaci stlačení poté, co byl beton nalit a vytvrzen. Beton se nalije kolem zakřiveného potrubí, ve kterém prošly ocelové prameny. Po vytvrzení je na prameny aplikováno napětí pomocí hydraulických zvedáků. Prameny jsou potom zaklíněny na místo, takže napětí zůstává po odstranění hydraulických zvedáků.

Beton vytvořený metodou dodatečného napětí se používá jako monolitické desky pro domy umístěné v oblastech s rozpínavými zeminami, jako je adobelovitá hlína. Tento typ betonu se také používá pro vytváření struktur, kde je problém sezónní expanze a kontrakce půdy. Beton s dodatečným napětím je vysoce účinný při stavbě budov s propracovanějším návrhem.