Predpínanie je riadená inžinierska technika, pri ktorej sa ťažná sila zámerne aplikuje na konštrukčný komponent (zvyčajne vysokopevnostné oceľové výstuže, laná alebo tyče) predtým, ako je vystavený vonkajším prevádzkovým zaťaženiam. Najčastejšie sa používa v konštrukciách z predpätého betónu, ale tiež sa používa v kábloch, skrutkách a mechanických zostavách.
Ako funguje predpínanie (v betóne)
Strečing šliach
Vysokopevnostné oceľové výstuže (drôty, laná alebo tyče) sú umiestnené vo vnútri debnenia a napínané na špecifikovanú ťažnú silu pomocou hydraulických zdvihákov, ukotvených k pevnému debneniu alebo vonkajším oporám.
Umiestnenie a vytvrdzovanie betónuBetón sa potom naleje okolo napnutých šliach a nechá sa vytvrdnúť a získať dostatočnú pevnosť v tlaku.
Uvoľnenie šľachy
Keď betón dosiahne požadovanú pevnosť, vonkajšia tlaková sila sa uvoľní. Šľachy sa pokúšajú stiahnuť späť na svoju pôvodnú dĺžku, ale teraz sú spojené s vytvrdnutým betónom. Táto kontrakcia vyvoláva tlakové napätie v betónovom prvku. Aplikácia zaťaženia Keď sa aplikujú vonkajšie prevádzkové zaťaženia (napr. premávka, gravitácia, vietor), musia najprv prekonať toto zabudované tlakové napätie predtým, ako sa v betóne vytvorí ťahové napätie, čím sa výrazne zníži alebo odstráni praskanie.
Hlavné aplikácie
Prefabrikované betónové nosníky, podlahové dosky, strešné panely a železničné podvaly
Pilóty z predpätého betónu pre hlboké základy Vysokopevnostné skrutkové spoje (predpínacie skrutky, aby sa zabránilo uvoľneniu pri vibráciách)
Káble v mostoch, vežiach a ťahaných konštrukciách Mechanické komponenty na zlepšenie odolnosti proti únave a rozmerovej stability
Primárne výhody
Znižuje alebo eliminuje trhliny v betóne ťahom Zvyšuje nosnosť a tuhosť konštrukcií Umožňuje dlhšie rozpätia s menšími prierezmi prvkov Zvyšuje životnosť a odolnosť voči únave a poškodeniu vplyvom prostredia
Umožňuje ľahšie a efektívnejšie konštrukčné návrhy Stručne povedané, predpínanie je presný výrobný proces, ktorý využíva zámerné počiatočné napätie na vytvorenie odolnejšej a efektívnejšej finálnej konštrukcie, ktorá je dominantná najmä v priemysle prefabrikovaného betónu.