Διερεύνηση στο προεντεταμένο σκυρόδεμα και στάδια ελέγχου σε δοκό

Μαριόλη, Λίτσα

Investigation on prestressed concrete and beam control stages

Διπλωματική εργασία

Author

Μαριόλη, Λίτσα

Date

2023-02-21

Advisor

Αυτουσμής, Αθανάσιος

cw_6882_ΜΑΡΙΟΛΗ ΛΙΤΣΑ_signed.pdf (2.075Mb)

Keywords

Προένταση ; Προεντεταμένο σκυρόδεμα

Abstract

Στην παρούσα εργασία μελετάται η τεχνολογία της προέντασης του σκυροδέματος κατασκευών διαφόρων κτιρίων και υποδομών. Αρχικά δίνεται μια ιστορική αναδρομή της υπάρχουσας τεχνολογίας και ο ορισμός του προεντεταμένου σκυροδέματος. Παρουσιάζονται συνοπτικά οι δύο τεχνικές προέντασης των δοκών και του σκυροδέματος, αλλά και τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα αυτής της τεχνικής. Συνεχίζοντας δίνονται οι πιο διαδεδομένοι τρόποι απώλειας των επιθυμητών ιδιοτήτων της προέντασης αλλά και οι τρόποι που υπάρχουν σήμερα για τη μέτρηση τον καθορισμό και την πρόβλεψη των ιδιοτήτων των δοκών με την πάροδο του χρόνου χρήσης τους. Συζητούνται τα βασικά υλικά που αποτελούν τις προεντεταμένες δοκούς, αλλά και οι διαθέσιμες τεχνολογίες για την επίτευξη της προέντασης. Τέλος, δίνονται συνοπτικά οι διαδικασίες παραγωγής τόσο για σκυρόδεμα με προένταση, όσο και για αυτό με μετατάνυση. Στη συνέχεια ακολουθεί ένα παράδειγμα επίλυσης αμφειέρειστης δοκού με συμμετρικό παραβολικό τένοντα. Προσδιορίστηκε η δύναμη προέντασης με προέλεγχο στη μέση της δοκού και βρέθηκαν τα χαρακτηριστικά της netto και της ιδεατής διατομής. Στο επόμενο βήμα υπολογίσθηκαν κατά μήκος του τένοντα οι στιγμιαίες απώλειες σε δύο περιπτώσεις, πρώτα για την περίπτωση της αμφίπλευρης προέντασης και εν συνεχεία για την περίπτωση της μονόπλευρης προέντασης από την στήριξη. Ακολούθως υπολογίσθηκαν οι χρόνιες απώλειες στη θέση Α, στη θέση Μ(μέσω της δοκού) και στη θέση Β. Έπειτα πραγματοποιήθηκε η κατανομή της δύναμης προέντασης σε δύο περιπτώσεις για την περίπτωση της αμφίπλευρης προέντασης και για την περίπτωση της μονόπλευρης προέντασης από την στήριξη στο σημείο Α. Επιπλέον διενεργήθηκαν οι εξής έλεγχοι: ο έλεγχος σε Οριακή Κατάσταση Λειτουργικότητας (Ο.Κ.Λ) έναντι ρηγματώσεως στη μέση της δοκού, ο έλεγχος σε Οριακή Κατάσταση Αστοχίας (Ο.Κ.Α) έναντι ορθής έντασης στη μέση της δοκού και τέλος ο έλεγχος σε Οριακή Κατάσταση Αστοχίας (Ο.Κ.Α) έναντι διάτμησης στη στήριξη Α. Επίσης, σχεδιάσθηκε και η περιοχή αγκύρωσης στη διατομή.

Abstract

In the present work the technology of prestressing the concrete for construction purposes of various buildings and infrastructures is studied. First, a historical overview of the existing technology and the definition of prestressed concrete are given. The two techniques of prestressing the beams and the concrete are briefly presented, as well as the advantages and disadvantages of this technique. Furthermore, the most common ways of losing the desired properties of prestressing are given, as well as the techniques that exist today for measuring, determining, and predicting the change of properties of the used beams over time. The basic materials that constitute the prestressed beams are discussed, as well as the available technologies for achieving prestressing. Finally, the production procedures for both prestressed and metatanized concrete are briefly given. Additionally, an example of solving a beam with a symmetrical parabolic tendon is included. The pre-tensioning force was determined by pre-checking in the middle of the beam and the characteristics of the netto and the ideal cross-section were found. In the next step, the instantaneous losses along the tendon were calculated in two cases, first for the case of bilateral pre-tension and then for the case of unilateral tension from the support. The chronic losses in position A, position M (via the beam) and position B were then calculated. A. In addition, the following tests were performed: the test in Marginal State of Functionality (OKL) against cracking in the middle of the beam, the test in Marginal State of Failure (OKLA) against correct tension in the middle of the beam and finally the control in Marginal State of Failure (OKA) against shear in the support A. Also, the anchorage area in the cross section was designed.