W бетон: Марки бетона по водонепроницаемости (W2, W4, W6, W8)

Содержание

Sika MixPlast — супердобавка в бетон. Пластификатор по низкой цене в РДС Строй.

Данная информация взята с сайта компании «РДС Строй» https://rdstroy.ru
Со страницы https://rdstroy.ru/news/03-08-2020-sika-mixplast-superdobavka-v-beton/

ПРЕДСТАВЛЯЕМ НОВИНКУ

Добавка Sika MixPlast для прочности и пластичности бетона

Добавка в бетон Sika MixPlast — суперпластификатор, разработанный специально для устройства бетонных полов и цементно-песчаных стяжек различного назначения из готовых цементно-песчаных смесей (пескобетонов).

Применение Sika® MixPlast
  • Бетонные полы.
  • Отмостки.
  • Цементно-песчаные стяжки.
  • Полы с подогревом.
Основные характеристики
  • Внешний вид — Жидкость коричневого цвета, полностью гомогенная

  • Плотность 1,07 — 1,1 кг/дм³ (при температуре +20°С)

  • Показатель рН 4,0 – 6,0

  • Дозировка 1,2 – 3,6% жидкой добавки от массы цемента

  • Расход, от массы цемента 1,2 – 3,6 %

  • Реальный расход при одинаковой подвижности 1,2 %

  • Количество добавки на 1 кг цемента — 12 мл

  • Упаковка — Канистры по 5 и 1 л.

Хранение: в невскрытой заводской упаковке, в сухом помещении, предохраняя от воздействия прямых солнечных лучей и замораживания, при температуре от +5°С до +35°С, 12 месяцев с даты изготовления.

С-000287741

Вес, кг: 5.6

Предзаказ

В избранное

Сравнить

С-000287742

Вес, кг: 1.2

Предзаказ

В избранное

Сравнить

Преимущества продукта Sika® MixPlast
  • Сильное пластифицирующее действие.
  • Высокая совместимость с пескобетонами различных производителей.
  • Повышение прочности цементно-песчаного раствора.
  • Высокая подвижность смеси и простота укладки.
  • Снижение усадки бетона и риска появления трещин.
  • Безопасна для арматурной сетки.



Способ применения


Sika MixPlast добавляется в воду замеса или одновременно с ней в миксер. Для получения однородной бетонной смеси время перемешивания должно составлять не менее 60 секунд при наладке выпуска производственной партии бетонной смеси. После наладки время перемешивания в стационарном смесителе может быть сокращено при учёте того, что дальнейшее перемешивание будет осуществляться в автобетоносмесителе.


Дозировка: 1,2 – 3,6% жидкой добавки от массы цемента. Указанная дозировка добавки может варьироваться в большую или меньшую сторону в зависимости от предъявляемых требований к бетонной смеси, при этом оптимальная дозировка устанавливается на основании предварительных лабораторных испытаний.


Передозировка: При передозировке Sika MixPlast может наблюдаться замедление схватывания бетонной смеси и набора ранней прочности бетона без снижения конечных физико-механических характеристик бетона. При этом необходимо уделять особое внимание предотвращению испарения влаги с поверхности бетона.

Замораживание: Добавка Sika® MixPlast может быть использована при медленном оттаивании при комнатной температуре и тщательном перемешивании.


Каталог продукции SIKA


С уважением,


Команда интернет-маркетинга компании «РДС Строй»


#Стройматериалы для профессионалов

Данная информация взята с сайта компании «РДС Строй» https://rdstroy.ru
Со страницы https://rdstroy.ru/news/03-08-2020-sika-mixplast-superdobavka-v-beton/

Замуровавшая ребенка в бетон россиянка жаловалась на влияние капитализма на сына: Происшествия: Россия: Lenta.ru

Жительница Астраханской области, которая замуровала своего 12-летнего сына в бетон и соврала о его пропаже, писала в социальных сетях о своих переживаниях относительно судьбы мальчика. При этом она винила его за ошибки, причиной которых считала капиталистический строй общества. Соответствующую запись она опубликовала на своей странице во «ВКонтакте».

«Как бы мать ни растила свое дитя в любви и заботе, социум, который мы получили в результате «реформы» образования и капиталистического уклада, может поглотить любого ребенка в считанные месяцы», — посетовала женщина. По ее словам, на формирование личности ребенка влияют прежде всего сверстники, а не родители.

«Моя ситуация заставила меня задуматься, что я могу сделать, чтобы другие дети не повторяли ошибки моего младшего сына. Как я могу оградить другие семьи от такого же горя, как мое?» — задалась вопросом 56-летняя мать. Далее в сообщении она призвала присоединиться к борьбе за социализм, который, по ее мнению, должен восстановить разрушенные «лучшие человеческие качества».

Материалы по теме:

Женщина также пожаловалась на плохое самочувствие после якобы пропажи ребенка. В частности, она посетовала на сердечные приступы, аритмию, бессонницу и невроз.

Тело подростка, замурованное в бетон, нашли под полом в доме его старшего брата 19 июня. По информации следствия, его мать в ходе ссоры ударила ребенка гантелью, из-за чего мальчик скончался. Затем женщина залила тело бетоном и спрятала под пол. Чтобы скрыть преступление, она сообщила правоохранителям о пропаже сына. Его в течение нескольких месяцев искали волонтеры, спасатели и родственники.

Впоследствии выяснилось, что женщина хотела баллотироваться в губернаторы Астраханской области. Однако в прошлом году однопартийцы отказались поддержать ее кандидатуру на этот пост и женщина покинула фракцию.

Что происходит в России и в мире? Объясняем на нашем YouTube-канале. Подпишись!

Противоморозная добавка в бетон — Гидроизоляционные материалы BITUMAST Гидроизоляционные материалы BITUMAST

Описание материала:

Концентрат на основе соли

Преимущества:

— не образует высолов
— быстрый набор прочности
— экономичный расход

Характеристики  
Плотность 1,345 ± 0,005 [г/см3]
pH 5± 1
Растворимость в воде          смешивается с водой в любых пропорциях

Технология применения:

Добавляется в бетон, при отрицательных температурах:
От 0°С до — 5°С – 1% от массы цемента (1 литр на 100 кг цемента)
От 0°С до -10°С – 2% от массы цемента (2 литра на 100 кг цемента)
От 0°С до -15°С – 4% от массы цемента (4 литра на 100 кг цемента)

Хранение:

Хранить в сухом, защищенном от света месте при температуре от -30ºС до +30ºС. Гарантийный срок хранения в герметичной упаковке — 24 месяца.

Расход:
средняя формула:
1 литр концентрата+100 кг цемента+300 литров h3O

Меры безопасности:

Держать в недоступном от детей месте, вдали от пищевых продуктов. Работать в резиновых перчатках и защитных очках.

Фасовка:

1 // 5 // 10 л

Противоморозная добавка Bitumast

Водонепроницаемость (W) бетона | БЕТОН-24

Водонепроницаемость характеризует способность бетона выдерживать давление воды без просачивания. В большей степени этот параметр обусловлен наличием пор в объеме материала. Именно они дают возможность проникать влаге в структуру бетонного камня. При увеличении количества пустот водонепроницаемость существенно снижается.

Влияние водоцементного отношения на водонепроницаемость

Основной причиной появления пустот является некорректный подбор состава бетонной смеси. В частности, увеличение воды. Дополнительная жидкость может оказаться как по причине неправильного расчета, так и непосредственно на стройплощадке.

Неопытные строители добавляют воду для увеличения подвижности смеси и простоты укладки в опалубку, особенно если она имеет сложную форму. При этом тяжелые заполнители оседают вниз, а жидкость поднимается в верхние слои. Сколько бы ни было воды в смеси, в процессе связывания цемента участвует только расчетное ее количество. Все остальное со временем испаряется, образуя капиллярные поры делает поверхность более подверженной разрушению в процессе эксплуатации.

Взаимосвязь уплотнения и водонепроницаемости

Вторым по распространенности фактором появления капилляров и пор является недостаточное уплотнение. Неуплотненный бетон имеет «воздушную» структуру, образованию которой способствует перемешивание смеси перед заливкой.

Лучшим решением будет уплотнение путем воздействия вибрации. Это может достигаться как глубинными, так и поверхностными вибраторами. Первые погружаются в бетон после его заливки, вторые крепятся на опалубку.

Погружным вибратором смесь уплотняют послойно по мере заливки. Оптимальный вариант послойное вибрирование на глубину 30-50 см. В процессе погружения, смесь начинает производить колебательные движения, молекулы воздуха образуют пузырьки, которые отрываются от поверхности и выходят наружу. При этом можно наблюдать на поверхности «бурление». Вместе с воздухом выходят и излишки воды.

Вибраторы, закрепляемые на опалубке, воздействуют по тому же принципу. Область их применения связана с изготовлением заводских изделий и позволяет избежать дополнительного ручного труда.

Нужно понимать, что уплотнение не должно быть чрезмерно продолжительным и завершается либо по истечении расчетного времени, либо после прекращения выделения воздуха на поверхности. Чрезмерные вибрации могут привести к расслаиванию бетонной смеси.

Марки бетона по водонепроницаемости

Водонепроницаемость в марке бетона обозначают буквой W и цифрами от 2 до 20, которые соответствуют выдерживаемому давлению жидкости в МПа. Чем выше цифра, тем хуже бетон впитывает влагу и обладает лучшими прочностными показателями.

Бетон марки W2 обладает маленькой водонепроницаемостью. Область его применения обусловлена изделиями невысокой прочности в сухих помещениях. Для использования его на открытом воздухе необходимо предусмотреть меры по дополнительной влагозащите или гидроизоляции.

W4 является бетоном нормальной проницаемости. Используется для конструктивных элементов, расположенных в слабоагресивной среде. Это могут быть фундаменты в ненасыщенных водами грунтах, перекрытия, ограждающие конструкции и т.д.

W6 материал пониженной проницаемости. Используют в среднеагресивных средах. Из этого материала возводится подавляющее большинство конструкций, расположенных в грунте в присутствии воды. Не требует дополнительных мер по гидроизоляции.

W8 бетон низкой проницаемости. Применяется в условиях химически агрессивных вод, для возведения сооружений жилого, общественного и промышленного назначения.

Марки с большей водонепроницаемостью относятся к специальным материалам и используются значительно реже.

Cloudflare

Для бесплатной пробной версии требуется действующая кредитная карта

Базовый Плюс

Исследования

Проспект

Премиум

Премиум Плюс

Ежемесячные планы подписки

14 $

$ 49

$ 79

$ 99

169 $

Годовые планы подписки

$ 99

$ 399

$ 699

$ 899

$ 1499

Подпишитесь на годовые планы и сэкономьте

41 %

32 %

26 %

24 %

26 %

Исследование компании
Доступ к более чем 17 миллионам профилей компаний
Доступ к более чем 18 000 отраслей
Создание и сохранение основных списков компаний
Доступ к основным фильтрам и форматам поиска
Создать и сохранить доп. Списки компаний и критерии поиска
Расширенный поиск (фильтрация по десяткам критериев, включая доход, сотрудников, деловую активность, географию, расстояние, отрасль, возраст, телефон и демографические данные)
Ограничения на экспорт информации о компании

250 / месяц

500 / месяц

750 / месяц

1000 в месяц

Место исследования
Список арендаторов @ 6+ миллионов зданий
Поиск здания и арендатора по адресу или названию улицы
Создание, сохранение и совместное использование списков мест и критериев поиска
Связаться с отделом исследований
Доступ к информации о более чем 40 миллионах контактов (без электронной почты)
Расширенный поиск контактов
Создание, сохранение и совместное использование списков контактов и критериев поиска
Ограничения на экспорт контактной информации (без адресов электронной почты)

500 / Месяц

750 / Месяц

1000 в месяц

Ежемесячная подписка — Ограничения контактного адреса электронной почты

100 / Месяц

200 / Месяц

Годовая подписка — Ограничения на контактный адрес электронной почты

1 200 / год

2400 / год

Ограничения на использование контента (страниц в день)

200

700

1000

1 500

2000

Нажмите здесь, чтобы начать бесплатную пробную версию
212-913-9151 доб. 306
Примечание. Для бесплатной пробной версии требуется регистрация и действующая кредитная карта. Каждый пользователь имеет право на одну бесплатную пробную версию.
[электронная почта защищена]

W Concrete Inc., Джессап, Мэриленд,

W Concrete Inc — это подразделение корпорации, расположенное по адресу 7965 Old Jessup Rd в Джессапе, штат Мэриленд, которое получило кредит PPP, связанный с коронавирусом, от SBA в размере 1 035 300 долларов США.00 в апреле 2020 г.

$
Информация о кредите ГЧП

Кредит № 2137847206

W Concrete Inc в Джессапе, штат Мэриленд, получила ссуду на защиту зарплаты в размере 1,04 миллиона долларов через PNC Bank, Национальная ассоциация, которая была одобрена в апреле 2020 года.

Статус этого кредита сообщается SBA как «Полностью выплаченный», что включает как погашенные кредиты, так и кредиты, полностью освобожденные от погашения в соответствии с руководящими принципами PPP. Статус кредита последний раз обновлялся SBA в июне 2021 года.

Оценки заработной платы на основе формулы приемлемости кредита SBA PPP
Понимание формулы SBA для определения приемлемости кредита PPP

Самый простой способ описать стандартный расчет ППС заключается в том, что предприятия имеют право на получение максимального кредита ППС в размере до 2,5 x средние ежемесячные расходы на заработную плату в 2019 году . Однако конкретные методы расчета различаются в зависимости от типа объекта и имеют многочисленные ограничения.

Подробнее

  • Для большинства корпораций и некоммерческих организаций «расходы на заработную плату» включают валовую заработную плату и чаевые, оплачиваемые работодателем медицинские страховки и пенсионные отчисления, а также некоторые налоги на заработную плату.
  • Для самозанятых лиц и индивидуальных предпринимателей сумма ППС основана на Приложении C (либо валовой доход, либо чистая прибыль в зависимости от ситуации, плюс валовая заработная плата и т. д., если помимо владельца есть другие работники)
  • Во всех случаях заработная плата или чистая прибыль свыше 100 000 долларов США ограничиваются 100 000 долларов США для целей расчета ППС.
  • Для новых предприятий, не действовавших в 2019 году, доступны альтернативные учетные периоды

Пожалуйста, ознакомьтесь с последними официальными правилами расчета PPP SBA для полного объяснения методов расчета суммы кредита PPP.

Понимание оценок заработной платы на основе суммы ППС

Обратите внимание, что расчеты заработной платы основаны на упрощенной формуле соответствия требованиям PPP и не учитывают такие факторы, как заработная плата свыше 100 000 долларов США и другие компоненты соответствия требованиям PPP.

Подробнее

Для W Concrete Inc расчет, используемый для оценки затрат на заработную плату, показан ниже:

(1,04 млн долларов / 2,5) * 12 = 4,97 млн ​​долларов

Могут существовать ситуации, в которых может быть неточной оценка расходов на заработную плату получателя PPP на основе суммы полученного кредита PPP. Эта оценка предполагает, что получатель PPP подал заявку на получение полной суммы, на которую он имел право, и никакие другие переменные не повлияли на полученную сумму кредита.

  • Поскольку заработная плата для целей участия в программе PPP ограничена 100 000 долл. США, предприятия с высокооплачиваемыми сотрудниками будут давать заниженную оценку фактических затрат на заработную плату.
  • Кроме того, поскольку этот стандартный расчет основан на максимальной приемлемости кредита, он будет недооценивать расходы на заработную плату, если компания не подала заявку на получение полной суммы кредита, на который она имела право, исходя из расходов на заработную плату в 2019 году и других описанных переменных. над.

Обратите внимание: информация о расчетной заработной плате и компенсациях на основе правил PPP предоставляется только в информационных целях.

Основываясь на стандартной формуле приемлемости PPP, можно оценить расходы на заработную плату, представленные компанией в ее заявке PPP (подробности см. выше). Чтобы получить право на получение суммы кредита PPP, расходы W Concrete Inc на заработную плату в 2019 году оцениваются как минимум в 4,97 млн ​​долларов .

Исходя из заявленных ими 100 сохраненных рабочих мест, это равняется расчетной средней годовой компенсации в размере 49 694 долларов США на одного работника 1

Сообщено об использовании доходов PPP:

В заявке на ГЧП W Concrete Inc сообщила о намерении использовать средства, полученные по кредиту ГЧП, на следующие расходы:

Деловая информация — W Concrete Inc в Джессапе, Мэриленд

Похожие компании рядом с Jessup

В районе Джессопа 5 предприятий отрасли «Подрядчики по бетонным основаниям и конструкциям» получили кредит ГЧП.Эти местные предприятия сообщили о среднем количестве 50 сотрудников (по сравнению со 100 сотрудниками этой компании) и получили средний кредит PPP в размере 496 805 долларов (по сравнению с 1,04 миллиона долларов США) .

Отраслевая сравнительная статистика по ППС

По всей стране 21 571 предприятие в отрасли «Подрядчики бетонных фундаментов и конструкций» получили в общей сложности 3,02 млрд долларов кредитов ГЧП.
Эта отрасль в целом получила менее 1% от общего объема распределенного финансирования ГЧП.

Получатели PPP в этой отрасли сообщают, что в среднем 13 сотрудников ,
На 87% ниже , чем W Concrete Inc’s сообщила о 100 сотрудниках и получила в среднем кредит PPP в размере 139 812 долларов, что на 86% ниже , чем кредит этой компании в размере 1,04 млн долларов.

SCOFIELD Cureseal-W Герметик для бетона | Системы полировки Xtreme

Герметик и отвердитель для бетонных полов

Бесцветный прозрачный состав для отверждения бетона и устойчивый к истиранию герметик для внутренних и наружных бетонных поверхностей. SCOFIELD Cureseal-W герметик для бетонных полов представляет собой смесь для отверждения и герметизации бетона, которая уменьшает потерю влаги и герметизирует поверхности с помощью покрытия, устойчивого к истиранию и пятнам. Используемый во время укладки бетона, он уменьшает трещины на поверхности и вариации цвета, вызванные неравномерным высыханием и выцветанием, которые обычно возникают в теплых, ветреных или сухих условиях. Используйте на существующем бетоне, чтобы добавить устойчивый к истиранию и пятнам барьер, который эффективно герметизирует, защищает от пыли и предотвращает появление пятен от обычных продуктов питания и химикатов.

При свежеуложенном бетоне затененные участки или участки в центре поверхности больших плит высыхают медленнее, чем те, которые подвергаются воздействию солнечного света или ближе к краям формы. Эта неравномерная сушка, наряду с обычным выцветанием, часто вызывает очевидные изменения цвета. Эти различия сохраняются надолго и вызывают вопросы о качестве укладки бетона. Герметик для бетонных полов SCOFIELD Cureseal-W устраняет эти проблемы и позволяет подрядчикам немедленно выполнять работы однородного цвета и внешнего вида.

Особенности и преимущества

  • Состав на водной основе со слабым запахом.
  • Самосшивающаяся полимерная система обеспечивает превосходную устойчивость к пятнам, истиранию и химическому воздействию.
  • Внешний прочный и устойчивый к ультрафиолетовому излучению.
  • Наносить кистью, валиком или распылителем.
  • Не образует смолы или паутину в жарких условиях.
  • Доступен в 1 галлоне и 5 галлонах

Использование декоративного бетона Sika в проекте имеет много преимуществ, среди которых красота, стоимость и долговечность.Универсальность декоративного бетона делает его отличным выбором: он может быть гладким, текстурированным, узорчатым, экспонированным, протравленным, окрашенным, окрашенным, полированным, горизонтальным, вертикальным и залитым в криволинейные формы. Sika предлагает полный набор инженерных декоративных бетонных систем для окраски, текстурирования, восстановления и повышения производительности, которые устраняют разрыв между функциональностью и эстетикой, позволяя архитекторам, проектировщикам, подрядчикам и домовладельцам достигать как поставленных целей, так и проектных замыслов. Мы меняем взгляд мира на бетон. Герметики для бетона Sika Scofield защищают поверхность, улучшают внешний вид окрашенного бетона и могут обеспечивать защиту от загрязнения и химического воздействия, создавая пленкообразующий слой на поверхности бетона. Этот защитный слой также повышает устойчивость бетонной поверхности к истиранию. Применение: В качестве отвердителя бетона для предотвращения растрескивания и выцветания. Идеально подходит для фуд-кортов, бассейнов, входов и дорожек. Стойкое к истиранию верхнее покрытие поверх пятен и красок. или стареющий бетон. Технический паспорт:
Паспорт безопасности:


Цвет:
SCOFIELD Cureseal-W герметик для бетона представляет собой прозрачное полуглянцевое покрытие, блеск которого будет увеличиваться при нанесении последующих слоев.


Укрывистость:
Укрывистость зависит от пористости и текстуры поверхности, подготовки поверхности и техники нанесения.Типичный расход составляет 200–400 футов2 на галлон (4,5–9,8 м2/л) и дает толщину сухой пленки 1,90–0,95. типичный.

БЕСТО Комбинация для хранения с дверцами/ящиками, черно-коричневый Kallviken/темно-серый под бетон, 471/4×161/2×255/8″

Дерево — материал, который чаще всего ассоциируется с мебелью ИКЕА, и на это есть веские причины. , долговечны, красиво стареют и являются важной частью нашего наследия скандинавского дизайна.В ИКЕА мы считаем, что древесина, полученная ответственным образом, является ключевым фактором изменения климата. В 2012 году мы поставили цель, чтобы к 2020 году наша древесина была получена из более экологичных источников. Мы рады сообщить, что достигли этой цели, и сегодня более 98% древесины, используемой для производства товаров ИКЕА, либо сертифицированы FSC, либо переработаны.

Леса способствуют поддержанию баланса в атмосфере, очищают воздух, которым мы дышим, и являются частью круговорота воды. Они питают биоразнообразие дикой природы и обеспечивают жильем коренные общины, средства к существованию которых зависят от лесов. 90% видов растений и животных, живущих на планете, нуждаются в лесах для выживания. Они обеспечивают источники пищи, топлива, древесины и многих других экосистемных услуг, на которые мы полагаемся. Поставляя около 19 миллионов м3 круглого леса в год примерно из 50 стран, ИКЕА оказывает значительное влияние на мировые леса и лесную промышленность и несет огромную ответственность за положительное влияние на источники древесины. Ответственное использование древесины и управление лесным хозяйством обеспечивают удовлетворение потребностей людей, зависящих от лесов, устойчивую работу предприятий, защиту лесных экосистем и повышение биоразнообразия.

В ИКЕА мы работаем в соответствии со строгими отраслевыми стандартами, чтобы продвигать ответственное лесопользование. Мы не разрешаем использовать древесину в нашей цепочке поставок из лесных районов, которые являются незаконными или имеют высокую природоохранную ценность, или из лесных районов с социальными конфликтами. Прежде чем начать сотрудничество с ИКЕА, поставщики должны продемонстрировать, что они отвечают критическим требованиям ИКЕА в отношении поставок древесины. ИКЕА требует, чтобы все поставщики приобретали древесину из более устойчивых источников (сертифицированная FSC или переработанная древесина). Все поставщики регулярно проверяются, и поставщики, не соответствующие требованиям, должны принять немедленные меры по исправлению положения.Работая вместе с нашими поставщиками, мы с гордостью сообщаем, что достигли нашей цели по созданию экологически безопасных источников, которую мы поставили перед собой к 2020 году. Сегодня более 98% древесины, используемой для производства товаров ИКЕА, либо сертифицированы FSC, либо переработаны. .

Поскольку нагрузка на мировые леса и окружающие экосистемы возрастает из-за неустойчивого сельского хозяйства, расширения инфраструктуры и незаконных рубок, пришло время принять еще более целостный подход к защите и поддержке этих важных ресурсов для будущих поколений.Программа IKEA Forest Positive на период до 2030 года направлена ​​на улучшение управления лесами, повышение биоразнообразия, смягчение последствий изменения климата и поддержку прав и потребностей людей, которые зависят от лесов во всей цепочке поставок, а также на внедрение инноваций для еще более рационального использования древесины. Повестка дня сосредоточена на трех ключевых областях: • Сделать ответственное управление лесами нормой во всем мире. • Прекращение вырубки лесов и лесовосстановление деградировавших ландшафтов. • Внедрение инноваций для более разумного использования древесины за счет проектирования всех изделий с самого начала для повторного использования, восстановления, переработки и, в конечном счете, переработки.

На протяжении многих лет ИКЕА сотрудничает с предприятиями, правительствами, общественными группами и неправительственными организациями в борьбе с деградацией и обезлесением лесов, а также в увеличении объемов и доступности древесины из ответственно управляемых лесов как для нашей собственной цепочки поставок, так и для других. Мы стремимся улучшить глобальное управление лесами и сделать ответственные источники древесины отраслевым стандартом, способствуя созданию устойчивых лесных ландшафтов и улучшению биоразнообразия.

Границы | Адаптивные бетонные балки со встроенными гидравлическими приводами

Введение

Растущее население мира, растущая урбанизация и повышение уровня жизни во многих частях мира ставят перед строительной отраслью сложную задачу, которую невозможно решить традиционными методами (Curbach, 2013; Sobek, 2016). Минеральные строительные материалы, особенно песок, основной компонент бетона, уже становятся дефицитными в некоторых регионах мира (Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде, 2014 г.). Однако добыча не уменьшается и в два раза превышает естественные запасы (Миллиман, Сивицки, 1992). Кроме того, только на производство цемента приходится около 10 % общих антропогенных выбросов CO 2 и, следовательно, 6 % антропогенных парниковых газов (Scrivener et al., 2016). На всю строительную отрасль приходится даже 40% всех выбросов парниковых газов (European Commission, 2019).Поскольку бетон является наиболее широко используемым строительным материалом (Mitchel, 2008), необходимо разработать альтернативные методы проектирования и строительства, особенно для бетонных конструкций. Поэтому для материала бетона проводятся следующие исследования.

Пассивные конструкции очень часто имеют завышенные размеры в течение большей части их срока службы, поскольку нагрузки, на которые они рассчитаны, возникают редко или никогда не возникают. Например, снеговая и ветровая нагрузки для Германии, которые определены в европейских нормах, имеют статистическую вероятность возникновения раз в 50 лет (DIN Deutsches Institut für Normung, 2009).Это годовая вероятность превышения всего 2%. Тем не менее, конечно, конструкции должны выдерживать любые возникающие нагрузки, независимо от частоты их возникновения.

Адаптивные конструкции могут реагировать на эти редкие, но обычно высокие нагрузки и позволяют проектировать конструкции с использованием меньшего количества материалов и, следовательно, с меньшими ресурсами и воплощенными выбросами. Благодаря интеллектуальному взаимодействию между исполнительными механизмами, датчиками и блоком управления адаптивные конструкции могут снижать напряжения, деформации и вибрации.Первые идеи объединения таких активных компонентов с несущими конструкциями в контур управления можно найти у Яо (1972). Однако мотивация этого заключалась в том, чтобы увеличить предельную высоту высотных зданий, а не экономить строительные материалы. Предыдущие исследования адаптивных структур, которые не ограничивались контролем вибрации, можно разделить на две категории.

К первой категории относятся ферменные конструкции, в которых приводятся в действие отдельные одиночные стержни (сокращаются или выдвигаются).В Weidner et al. (2018) представлен масштабный прототип адаптивного высотного здания, в котором деформации и вибрации конструкции могут быть снижены за счет активных колонн и элементов жесткости. В другом примере управление смещением использовалось для полной компенсации прогиба адаптивной фермы с помощью электрических линейных приводов (Senatore et al., 2018).

Сенаторе и др. (2019) представляют новый метод проектирования адаптивных конструкций с минимальной энергией.Энергия, заключенная в материале, и рабочая энергия для блоков управления сведены к минимуму за счет совместной оптимизации размеров конструкции и размещения привода. Потенциальное снижение массы и энергопотребления инженерных сооружений за счет адаптивности также было исследовано с помощью анализа жизненного цикла применительно к адаптивному высотному зданию (Schlegl et al. , 2019).

Вторая группа исследований использует принцип адаптивности путем установки приводов на конструкции снаружи (Domke et al., 1981; Домке, 1992). Это означает, что всей конструкцией можно управлять с помощью нескольких приводов. Например, экспериментальные испытания небольшого прототипа показали, что деформациями моста можно управлять с помощью только одного привода, который вращает один из подшипников моста (Teuffel, 2004). Экспериментальные испытания на крупномасштабном прототипе адаптивной оболочечной конструкции показали, что значительного снижения напряжения можно добиться за счет перемещения опор, оснащенных приводами (Собек и др., 2013; Нойхойзер, 2014).

Другими примерами внешнего привода являются конструкции с регулируемыми устройствами предварительного напряжения (Pacheco et al., 2010; Schnellenbach-Held et al., 2014). Здесь уровень предварительного напряжения регулируется в анкерном креплении в соответствии с внешней нагрузкой. Однако характеристики напряжений, определяемые криволинейными связями, не могут быть изменены.

В представленной концепции несущие конструкции и приводы не разделены. Несколько приводов встроены в поперечное сечение балки, что позволяет выполнять манипуляции по сечениям и, следовательно, специфические реакции на широкий диапазон загружений.Во многих исследованиях основное внимание уделяется адаптации всей несущей конструкции, тогда как в этой статье цель состоит в том, чтобы манипулировать балками как частью общей конструкции.

Объекты исследования

Взгляд на застроенную среду показывает, что почти каждое здание (будь то жилое или офисное) состоит из компонентов, подверженных изгибу. В основном это балки, которые действуют как нижние балки или стропила рам или плит в виде плит перекрытий. В каркасных конструкциях, которые очень часто используются в нежилых зданиях, компоненты, подвергающиеся изгибу, составляют более 50% от общей массы (Бергер и др., 2013). В зависимости от высоты здания и этажности оно может увеличиваться до 75% и более (Block et al. , 2017). В целях экономии материала и, следовательно, снижения выбросов загрязняющих веществ необходимо тщательно учитывать компоненты, подверженные изгибу.

В большинстве случаев эти компоненты представляют собой плоские конструктивные элементы, которые легко изготавливаются и, в отличие, например, от оболочек, идеально подходят для использования в качестве уровня пола. Пока передача нагрузки компонентов, подвергающихся изгибу, неэффективна (особенно при малых внутренних рычагах балок и плит).В нейтральном волокне встроенный материал практически не используется или вообще не используется во время линейного перехода от деформации сжатия к деформации растяжения (Gross et al., 2018). Возможно снижение массы за счет адаптации высокопрочного бетона. Однако, поскольку собственный вес уменьшается, переменные нагрузки, такие как полезная нагрузка или снеговая нагрузка, становятся доминирующими. В этих случаях, когда преобладают сильные нагрузки, которые возникают редко, концепция адаптивной балки может значительно улучшить характеристики конструкции.

Еще одним важным аспектом проектирования и определения размеров балок и плит является то, что определяющим ограничением является не напряжение, а скорее деформация для обеспечения эксплуатационной пригодности, например, во избежание повреждения ненесущих перегородок (Setareh and Darvas, 2016) . Это приводит к проблеме жесткости, а не к проблеме прочности. Для соблюдения этих ограничений необходимо обеспечить достаточную жесткость конструктивного элемента за счет увеличения поперечного сечения элемента и, следовательно, его массы.В представленной альтернативе адаптивные конструкции могут уменьшить деформацию до желаемого минимума за счет срабатывания. Приводы вызывают встречную деформацию, увеличивая жесткость балок, когда возникают внешние нагрузки. Следовательно, уменьшение прогиба в середине пролета определяется как цель управления.

Адаптивные балки и плиты обладают большим потенциалом экономии массы за счет активной компенсации прогиба, что может изменить конструкцию этих компонентов с жесткости на управляемую напряжением.

Концепция

Используемые в настоящее время пассивные балки деформируются под собственным весом и под действием возможной внешней нагрузки (пассивное состояние). Чтобы компенсировать это отклонение, была разработана концепция, в которой балка деформируется в противоположном направлении встроенными исполнительными механизмами (активное состояние). Наложение этих двух состояний, положительной кривизны и отрицательной кривизны, приводит к нулевому отклонению в любое время (адаптивное состояние). Датчики определяют, действует ли на балку внешняя нагрузка, и передают эту информацию на блок управления, который при необходимости передает команду исполнительным механизмам.Аналогичная концепция уже была разработана с упором на контроль стресса в Sobek (2016). Поскольку пределы деформации часто являются определяющими для определения размеров компонентов, подвергаемых изгибу, в этой работе основное внимание уделяется контролю прогибов. На рис. 1 показана визуализация этой концепции.

упассивный + неактивный = уадаптивный      (1)

Прогиб в пассивном состоянии U Passive ( F ) зависит от внешней нагрузки F .В активном состоянии отклонение u активное ( p ) зависит в первую очередь от гидравлического давления p 9 через 9 срабатывание. Возникающие таким образом силы противодействуют отклонению в пассивном состоянии. Адаптивное состояние U 0 U Adaptive ( F , P ) зависит от обеих внешних нагрузок F , а давление P внутри приводов.

упассивный (F) + неактивный (p) = уадаптивный  (F,p)    (2)

В предложенной концепции давление p зависит от внешней нагрузки F . Если внешняя нагрузка F увеличивается, давление p также должно увеличиваться, чтобы отклонение u адаптивное оставалось низким или нулевым. Для значительного повышения производительности u адаптивный должен быть как можно ниже.

упассивный(F) + иактивный(p(F)) = уадаптивный  (F,p(F))≅ 0    (3)

В зависимости от того, находятся ли приводы в зоне сжатия или растяжения балки, необходимо расширение или сжатие для противодействия прогибам. Также возможно размещение приводов как в зоне сжатия, так и в зоне растяжения (Kelleter et al., 2018). Представленные исследования сосредоточены на срабатывании в зоне сжатия.

Рисунок 1 . Концепция адаптивных балок со встроенными приводами.Пассивное состояние (Вверху) ; активное состояние (средний) ; и адаптивное состояние (Внизу) .

Для подтверждения этой концепции в разделе «Аналитический подход» используется аналитический подход, который численно и экспериментально проверяется на бетонной балке размером 1200 × 200 × 100 [мм3] в разделах «Численное моделирование» и «Экспериментальная проверка» с использованием метода конечных элементов (МКЭ). ) и универсальной испытательной машины (УТМ) соответственно.

Аналитический подход

Каждый привод индуцирует пару нормальных сил F A, I и пара изгибных моментов м A, I .Принцип срабатывания не влияет на поперечные силы внутри балки. Полученная сила F А А (Janocha, 2004). Принимаются конструктивные меры для обеспечения того, чтобы состояние гидростатического напряжения от приложенного гидравлического давления в исполнительных механизмах в значительной степени ограничивалось одной заданной осью. Таким образом, может быть обеспечена четкая ориентация результирующей силы F A , лежащей строго на продольной оси балки. Поскольку привод расположен в зоне сжатия, расстояние между центром привода и осью тяжести балки h A составляет момент M (см.Фигура 2). Для одного привода i отношение можно записать как:

MA,i = FA,i·hA,i = AA,i·pA,i·hA,i. (4)

Первый подход к определению необходимых давлений p A заключается в использовании равновесия моментов. Момент, порожденный приводами м

8

должен быть равен моменту от внешней нагрузки м Q :

MA + Mq = 0    (5)

Рисунок 2 . Деталь балки с одним приводом.

Диаграммы теоретических изгибающих моментов

Если пассивный момент M q увеличивается, индуцированный активный момент должен соответственно увеличиваться на ту же величину, но с противоположным знаком. Поскольку активный изгибающий момент одного привода M A,i действует только локально, по всей продольной оси компонента должно быть расположено более одного или, скорее, несколько приводов.Диаграмма теоретического изгибающего момента для одномерной балки с использованием простой модели распорки и связи с 10 исполнительными механизмами показана на рисунке 3.

Рисунок 3 . Однопролетная балка с 10 приводами с одинаковым гидравлическим давлением (Верх) и диаграммой теоретического изгибающего момента (Внизу) .

В частности, для строительной отрасли прогнозирование возникающих нагрузок очень сложно, а во многих случаях даже невозможно. Следовательно, желательна регулировка отдельных активных изгибающих моментов M A,i , создаваемых исполнительными механизмами.Это можно сделать, изменив расстояние H исполнительных приводов к нейтральной оси, уменьшив размер каждого привода площадью A A, I или путем индивидуальной регулировки давления p A,i . Из этих параметров можно многократно изменять только регулировку гидравлического давления p A,i .Таким образом, эта концепция будет продолжена. Путем адаптации давления диаграмма изгибающего момента от приводов может быть адаптирована для противодействия изгибающему моменту, вызванному внешней нагрузкой.

На рис. 4 показана диаграмма изгибающего момента при испытании на четырехточечный изгиб. В этом примере давление в некоторых приводах должно быть разным. Внутреннее гидравлическое давление должно быть одинаковым для всех приводов между положением приложения двух точечных нагрузок и ниже для приводов по направлению к опоре, создавая диаграмму противоположно направленного изгибающего момента (см. рис. 5).

Рисунок 4 . Однопролетная балка с двумя одинарными нагрузками и соответствующей диаграммой изгибающих моментов.

Рисунок 5 . Индуктивные моменты от 10 приводов (Верх) и диаграмма изгибающего момента как реакции на две симметричные нагрузки (Внизу) .

Дополнительные примеры можно найти у Kelleter et al. (2019).

Диаграмма теоретической нормальной силы

До сих пор все показанные примеры (см. раздел Теоретические диаграммы изгибающих моментов) определялись статически, что часто предпочтительнее, чтобы избежать удерживающих сил. Нормальные силы, создаваемые исполнительными механизмами, локально замыкаются накоротко вдоль каждого исполнительного механизма, поскольку балка может свободно расширяться или сжиматься. Это означает, что области между приводами теоретически свободны от напряжений, а области вокруг приводов — нет (см. рис. 6).

Рисунок 6 . Диаграмма нормальных сил статически неопределимой (Вверху) и статически неопределимой (Внизу) однопролетной балки.

Если удлинение балки ограничено (статически неопределимо), можно управлять не только напряжением в области приводов, но и напряжениями между приводами.Точнее, можно сжать промежутки между исполнительными механизмами за счет расширения последних (см. рис. 6). Хотя ограничений обычно избегают, для бетонных балок со встроенными исполнительными механизмами это, по-видимому, приводит к распределению, состоящему только из сжатия.

Соотношение сжимающих сил в балке на рис. 6 между приводами (синие) и растягивающими силами (красными) вокруг приводов зависит от соотношения жесткости этих областей. В предыдущих исследованиях адаптивных ферменных конструкций проводилось различие между параллельным и последовательным срабатыванием (Weidner et al., 2019). Поскольку привод со всех сторон окружен бетоном, показанную концепцию привода можно считать параллельной (см. рис. 2). Если жесткость вокруг исполнительных механизмов равна нулю, эта концепция срабатывания будет ближе к последовательному срабатыванию. В этой статье об интегрированных приводах основное внимание уделяется уменьшению прогиба и изгибающего момента; поэтому нормальные и поперечные силы далее не обсуждаются. Параллельное и последовательное приведение в действие ферменных конструкций более подробно рассматривается Steffen et al.(2020).

Пример

Показанный аналитический подход применяется к выбранной адаптивной балке (1200 × 200 × 100 [мм 3 ]), нагруженной в установке четырехточечного изгиба (см. рис. 1, 4), с расстоянием между опорами 1000 мм (см. раздел «Экспериментальная проверка») в качестве первого упрощенного подхода к определению необходимого давления. Предполагается, что обе точечные нагрузки F равны 4 кН, что приводит к максимальному изгибающему моменту M q , равному 1.33 кНм.

По полученной диаграмме пассивного изгибающего момента необходимое давление может быть рассчитано путем решения уравнения (4) для давления.

pA,i = Mq,iAA,i·hA,i    (6)

Предполагается, что все приводы представляют собой тонкие цилиндрические диски (см. раздел «Экспериментальная проверка») диаметром 80 мм, что дает площадь A A из 5026,5 мм 2 . Каждый привод расположен в центре верхней половины поперечного сечения (см.Рисунок 2), ведущий к внутреннему рычагу h A 50 мм. Положение было выбрано таким образом, чтобы плечо рычага h A было максимально развернуто, при этом исполнительные механизмы были равномерно окружены бетоном. Десять приводов размещены вдоль продольной оси балки с интервалом 100 мм, причем первый привод размещен на расстоянии 50 мм от первой опоры. Равноудаленное расположение было получено с помощью анализа конечных элементов (см.раздел «Численное моделирование»). Расчетные значения давления представлены в таблице 1 и далее используются для численного моделирования в разделе «Численное моделирование».

Таблица 1 . Расчетное гидравлическое давление в каждом приводе.

Численное моделирование

Пример из раздела «Аналитический подход» дополнительно подтверждается посредством численного моделирования посредством анализа КЭ. Определенные гидравлические давления при необходимости корректируются. Балка была смоделирована с помощью программного обеспечения ABAQUS и состоит из твердых элементов C3D10 с приблизительным размером элемента 2 мм (см. Рисунок 7). Элемент C3D10 представляет собой тетраэдрический элемент второго порядка с 10 узлами и четырьмя точками интегрирования. Сравнение модели, в которой актуаторы были полностью смоделированы, и модели, в которой актуаторы были упрощены как полость в балке, показало, что это упрощение существенно не влияет на точность решения. Поэтому актуаторы были идеализированы как полость с поверхностным давлением, приложенным к плоскости xy , которая установлена ​​на давление, указанное в таблице 1 (см. рисунок 7).

Рисунок 7 . Модель методом конечных элементов с нагрузками, граничными условиями и 10 приводами. Бетон в сером цвете и сталь в зеленом цвете.

Поскольку предполагается линейное упругое поведение (в лучшем случае балка вообще не прогибается), определяется линейно-упругий материал. Используется обычный бетон C35/45 с модулем упругости 34 000 Н/мм 2 . Опорные плоскости и плоскости ввода нагрузки также были смоделированы в соответствии с экспериментальной установкой раздела «Экспериментальная проверка». Эти листы были изготовлены из стали с модулем упругости 210 000 Н/мм 2 и соединены с восьмиузловыми кирпичными элементами C3D8R.

Симметрия балки используется для экономии времени расчета. Только половина луча создана и снабжена необходимыми граничными условиями (перемещение- х = вращение- y = вращение- z = 0) (см. рисунок 7). Одна опора ограничивает вертикальное (смещение — y = 0) и горизонтальное (смещение — z = 0) перемещение, а другая ограничивает только вертикальное перемещение.Для обеспечения возможности вращения опор их поступательные граничные условия применяются не по всей поверхности опорной плоскости, а только вдоль линии, параллельной оси х (см. рис. 7). Между стальными пластинами и бетонной балкой определяется контакт поверхности без трения с учетом слоя политетрафторэтилена, который будет помещен между стальными пластинами и сегментами цилиндра в экспериментальной установке.

Как поясняется в разделе Теоретическая диаграмма нормальных сил, силы, создаваемые приводом в поперечном сечении, действуют только локально. Во-первых, напряжения, создаваемые каждым исполнительным механизмом, затухают или выравниваются по длине балки в соответствии с принципом Сен-Венана (Мизес, 1945). Во-вторых, силы замыкаются накоротко, так как каждый актуатор окружен бетоном (параллельное срабатывание). Несколько приводов должны быть разнесены в зависимости от этого эффекта. Таким образом, для оценки расстояний между исполнительными механизмами был проведен отдельный КЭ-анализ. Имитируется балка только с одним приводом с гидравлическим давлением 53 бар (см. таблицу 1) и без внешней нагрузки (см. рисунок 8).Максимальное напряжение в продольном направлении от срабатывания возникает в зоне рядом с пускателем (5,3 Н/мм3). Поскольку поля напряжений двух соседних исполнительных механизмов перекрываются, расстояние между исполнительными механизмами определяется расстоянием, на котором максимальное напряжение, создаваемое одним исполнительным механизмом, снижается не менее чем на 50%. В данной модели максимальное напряжение уменьшается с 5,3 Н/мм 2 до 2,66 Н/мм 2 на расстоянии примерно 50 мм, в результате чего расстояние между приводами составляет 100 мм. Это приводит к 10 приводам для заданного пролета 1000 мм. Качество этой оценки оценивается посредством экспериментальных исследований и при необходимости модифицируется.

Рисунок 8 . Балка с одним приводом для расчета расстояния между приводами.

Моделирование с 10 приводами показывает, что отклонение, вызванное двумя внешними точечными нагрузками по 4 кН каждая, и постоянной нагрузкой на балку можно уменьшить с до пассивного = 0.00815 мм до u адаптивный = 0,00285 мм (см. рис. 9). В этом моделировании все приводы имеют гидравлическое давление 53 бар, так как в ходе испытаний давление не настраивалось индивидуально для каждого привода (см. раздел «Экспериментальная проверка»).

Рисунок 9 . Вертикальные смещения адаптивной балки под внешней нагрузкой с внутренним давлением 0 бар 90 590 (сверху) 90 593 и с 53 бар 90 590 (снизу) 90 593, увеличенные в 200 раз.

Экспериментальная проверка

Результаты, полученные в результате КЭ-анализа, экспериментально подтверждены серией испытаний на четырехточечный изгиб. Балка опирается на две опорные пластины, которые, разделенные промежуточным слоем политетрафторэтилена, опираются на полуцилиндры. UTM прикладывает внешнюю нагрузку через две стальные пластины, а отклонение балки измеряется в середине пролета с помощью двух индуктивных датчиков смещения. Экспериментальная установка визуализирована на рисунке 10. Испытание проводится, сначала позволяя конструкции деформироваться под действием внешней нагрузки, а затем компенсируя отклонение гидравлическим давлением в исполнительных механизмах.Этот процесс происходит последовательно, чтобы наблюдать за поведением луча в каждом состоянии. Для простоты в этой серии испытаний давление не изменяется для каждого привода отдельно, как показано в разделе «Аналитический подход». Вместо этого одно и то же давление прикладывается к каждому приводу одновременно.

Рисунок 10 . Экспериментальная установка для испытаний на четырехточечный изгиб. Все размеры в сантиметрах.

Приводы

Приводы были специально разработаны для встраивания в бетонные балки.Поскольку техническое обслуживание невозможно, изнашиваемые детали не используются. Из-за минимальных деформаций бетона приводы также должны создавать минимальные перемещения. Таким образом, чтобы полностью исключить использование изнашиваемых деталей, используются только упругие деформации исполнительных механизмов. Однако для приведения в действие балки необходимо создавать большие силы. Среди многих принципов работы привода был выбран гидравлический, поскольку он может создавать требуемые силы и в то же время быстро реагировать.Кроме того, гидравлическое давление может передаваться непосредственно на бетонную конструкцию.

Каждый привод состоит из трех слоев, двух внешних стальных листов с толщиной стенки 1 мм и внутреннего сердечника толщиной 2 мм, который придает жесткость приводу в радиальном направлении. Несмотря на гидростатическое внутреннее давление, силы могут быть приложены исключительно в осевом направлении балки при соответствующем расположении исполнительных механизмов. Приводы имеют форму диска диаметром 80 мм (см. рис. 11).Три слоя свариваются по периметру и соединяются с линией подачи гидравлического масла диаметром 4 мм. Наглядный прототип, показывающий сечение бетонной балки, изображен на рис. 12. Каждый исполнительный механизм соединен с гидравлическим силовым агрегатом через свой подводящий трубопровод (см. рис. 11). Давление в каждом исполнительном механизме можно индивидуально регулировать с помощью электромагнитных клапанов и датчика гидравлического давления, которые оба присоединены к гидравлической силовой установке (для простоты в этой серии испытаний давление в исполнительных механизмах не регулируется индивидуально).Контур управления со всеми дополнительными компонентами показан в Kelleter et al. (2019).

Рисунок 11 . Привод, используемый при экспериментальной проверке.

Рисунок 12 . Прототип только наполовину залит бетоном и имеет 10 встроенных приводов. Длина = 1200 мм.

Результаты испытаний

На рис. 13 показаны результаты испытаний с активированной балкой под четырехточечной изгибающей нагрузкой.

Рисунок 13 .Результаты испытания на четырехточечный изгиб: внешняя нагрузка (Верх) , прогибы балки в середине пролета (Середина) , гидравлическое давление внутри встроенных приводов (Низ) .

Первоначально балка нагружена 8 кН. Эта нагрузка сохраняется постоянной под контролем силы до конца испытания. После достижения максимальной внешней силы гидравлическое давление внутри встроенных приводов непрерывно увеличивается с шагом 10 бар. Как видно на нижней диаграмме на рис. 13, прогиб в середине пролета полностью компенсируется при давлении ок.47 бар. При дальнейшем увеличении давления балка может даже изгибаться вверх (положительная кривизна).

При давлении выше 50 бар первые трещины появляются на внешних торцах на верхней поверхности балки, т. е. в нормально сжатой зоне. Такое поведение при отказе совпадает с теорией. Поскольку сжимающее напряжение за счет изгибающего момента меньше (над опорами изгибающий момент практически равен нулю), давление исполнительных механизмов, не адаптированное к моментной характеристике, приводит к разрушению в этих местах.В испытанных балках отсутствует арматура в верхней части, которая сжимается в пассивном состоянии и под напряжением при отрицательном вертикальном прогибе балки, хотя в реальных балках, скорее всего, имеется арматура в зоне сжатия и растяжения, т.к. вторичное армирование.

Результаты испытаний и результаты моделирования методом конечных элементов сравниваются на рис. 14. В безнапорном состоянии смоделированный прогиб больше, чем измеренный прогиб. Это связано с тем, что актуаторы не моделируются (см. раздел Численное моделирование) и поэтому не учитывается поддерживающее действие корпуса актуатора. Между 10 и 40 бар наблюдается хорошее соответствие между численными и экспериментальными результатами. Отклонение при 50 бар связано с моделью идеального упругого материала, на которой основано моделирование. Из-за растрескивания бетона, когда балка поднимается вверх, эта модель не может точно предсказать реакцию конструкции.

Рисунок 14 . Компенсация прогиба (Верх) и деформации (Низ) в результате гидравлического давления.

Другим параметром, используемым для проверки, являются штаммы.К балке прикреплены два тензорезистора. Один на верхней поверхности и один на нижней поверхности, оба расположены в середине пролета. Рассчитанные деформации очень близки к измеренным, что подтверждает модель FEM (см. рис. 14). Оба значения деформации значительно снижаются. Деформация на верхней стороне балки уменьшается намного больше, чем деформация на нижней стороне. Это наблюдение находится в хорошем соответствии с теоретическими предсказаниями. Это связано с тем, что исполнительные механизмы не только уменьшают изгибающий момент и, следовательно, прогиб, но и индуцируют пару нормальных сил (ср.раздел «Численное моделирование»). Вверху, где привод ближе к поверхности, эффект удлинения за счет пары нормальных сил больше, чем внизу (принцип Сен-Венана).

Заключение

В этой статье было показано, что отклонение бетонной изгибающейся балки можно свести к минимуму с помощью встроенных гидравлических приводов. На основе представленного примера балки в уменьшенном масштабе концепция была получена с помощью предварительных аналитических соображений и моделирования методом конечных элементов.Результаты моделирования подтверждены экспериментально. Имеется хорошее соответствие между численными и экспериментальными результатами в области линейной упругости.

Полная компенсация прогиба компонентов, подвергающихся изгибу, позволяет использовать новый способ определения размеров. Подход интеграции актуаторов в поперечное сечение позволяет, в отличие от многих других адаптивных конструкций, реагировать на широкий диапазон загружений оптимальным образом. Преобразовывая проблему жесткости балок в проблему прочности, этот подход имеет большой потенциал экономии массы и энергии.Сколько материала и энергии будет сэкономлено, зависит от индивидуального сценария (пролет, максимальные уровни нагрузки внешних нагрузок, вероятности возникновения и т. д.). Однако в показанном примере полная компенсация прогиба является весьма многообещающей.

Следующим шагом является расчет экономии материала, которая может быть достигнута с помощью показанной концепции. Это повторяющийся процесс, поскольку уменьшение поперечного сечения означает, что приводы также должны быть уменьшены в размерах. Как следствие, результирующая сила привода ниже для данного давления.Проверенная концепция в этой статье ограничена статическими нагрузками, но разработанные приводы также могут компенсировать вибрации. Гидравлический силовой агрегат может повышать давление практически в режиме реального времени, поскольку достаточно небольших изменений объема.

Заявление о доступности данных

Оригинальные материалы, представленные в исследовании, включены в статью/дополнительный материал, дальнейшие запросы можно направлять соответствующему автору/авторам.

Вклад авторов

WS инициировал исследовательский проект.TB и CK провели экспериментальные испытания под руководством WS, HB и LB. Аналитический подход был разработан CK. Численные исследования проводились под руководством WS by CK. Первый черновик был написан TB и CK. Все авторы активно пересмотрели, рассмотрели и одобрили окончательный вариант.

Финансирование

Работа, описанная в этом документе, была проведена в рамках Совместного исследовательского центра 1244 «Адаптивная оболочка и конструкции для искусственной среды завтрашнего дня/проекта C02 Интегрированные гидравлические приводы», финансируемого Немецким исследовательским фондом (DFG — Deutsche Forschungsgemeinschaft).

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Авторы признательны за щедрую финансовую поддержку и хотели бы выразить свою признательность за это.

Ссылки

Бергер Т., Патрик П. и Ханс Георг Р. (2013). Einsparung von Grauer energie bei hochhäusern. Beton Stahlbetonbau 108, 395–403. doi: 10.1002/best.201300019

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Блок П., ван Меле Т., Маттиас Р. и Ноэль П. (2017). Beyond Bending: переосмысление компрессионных оболочек: DETAIL Special. 1-е издание . Мюнхен: Издание DETAIL.

Академия Google

DIN Немецкий институт норм (2009 г.). Еврокод 1: Einwirkungen Auf Tragwerke – Teil 1-3: Allgemeine Einwirkungen, Schneelasten; Deutsche Fassung (Берлин: Beuth Verlag GmbH).

Академия Google

Домке, Х. (1992). Актив Трагверке . Опладен: Westdeutscher Verlag.

Академия Google

Домке Х., Баке В., Мейр Х., Хирш Г. и Гоффин Х. (1981). Активный verformungskontrolle фон bauwerken. Активный контроль деформации зданий. Bauingenieur 56, 405–412.

Академия Google

Гросс Д. , Вернер Х., Шредер Дж., Уолл В. А. и Хавьер Б. (2018). Инженерная механика 2: Механика материалов. 2-е издание . Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg.

Академия Google

Яноча, Х. (2004). Приводы: основы и применение . Берлин, Гейдельберг: Springer.

Академия Google

Келлетер, К., Тимон, Б., Хансгеорг, Б., и Вернер, С. (2018). «Концепции срабатывания для конструкционных бетонных элементов под напряжением изгиба», в Трудах 6-го. Европейская конференция по вычислительной механике (твердые тела, конструкции и связанные задачи) ECCM 6, под редакцией Международного центра численных методов в инженерии, г, ред.С.Л. Huelva (Испания, Cornellà de Llobregat: Artes Gráficas Torres), 127–37.9, 08940. Доступно в Интернете по адресу: http://www.eccm-ecfd2018.org/frontal/docs/Ebook-Glasgow-2018-ECCM-VI-ECFD. -VII.pdf

Академия Google

Келлетер, К., Тимон, Б., Хансгеорг, Б., и Вернер, С. (2019). «Приведение в действие конструкционных бетонных элементов под напряжением изгиба с помощью встроенных гидравлических приводов», в Достижения в области инженерных материалов, конструкций и систем: инновации, механика и приложения: материалы 7-й Международной конференции по проектированию конструкций, механике и вычислениям (SEMC) 2019 г. , ред. А.Зингони (Бока-Ратон: CRC Press), 1005–1009.

Академия Google

Миллиман, Дж., и Сивицки, Дж. П. М. (1992). Геоморфо-тектонический контроль сброса наносов в океан: значение малых горных рек. Дж. Геол. 100, 525–44. дои: 10.1086/629606

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Мизес, Р. В. (1945). По принципу Сен-Венана. Бык. амер. Мат. Соц . 51, 555–563. дои: 10.1090/S0002-9904-1945-08394-3

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Нойхойзер, С.(2014). Untersuchungen zur homogenisierung von spannungsfeldern bei Adaptiven schalentragwerken mittels auflagerverschiebung. (докторская диссертация). Institut für Leichtbau Entwerfen, Konstruieren, Universität Stuttgart.

Академия Google

Пачеко П., Андре А., Тереза ​​О. и Педро Б. (2010). Автоматизированная надежность систем строительных лесов усилена органическим предварительным напряжением. Автомат. Построить. 19, 1–10. doi: 10.1016/j.autcon.2009.09.001

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Шлегль, Ф., Хонольд С., Лейстнер С., Альберхт С., Рот Д., Хассе В. и соавт. (2019). Интеграция LCA на этапах планирования адаптивных зданий. Устойчивое развитие 11:4299. дои: 10.3390/su11164299

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Шнелленбах-Хельд, М., Даниэль, С., Абдалла, Ф., и Оливер, К. (2014). Adaptive spannbetonstruktur mit lernfaehigem fuzzy-regelungssystem. Bauingenieur 89, 57–66.

Академия Google

Скривенер, К., Вандерли, Дж., и Эллис, Г. (2016). Экологически эффективные цементы: потенциальные экономически выгодные решения для производства материалов на основе цемента с низким содержанием CO2. Цемент Бетон Res. 114, 2–26. doi: 10.1016/j.cemconres.2018.03.015

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Сенатор Г., Филипп Д., Пит В. и Крис В. (2018). Контроль формы и оценка энергии на протяжении всей жизни адаптивной конструкции прототипа «бесконечно жесткой». Умный мастер. Структура . 27:1.дои: 10.1088/1361-665X/aa8cb8

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Сенаторе Г., Филипп Д. и Питер В. (2019). Синтез адаптивных структур с минимальной энергией. Структура. Мультидиск Оптим. 60, 849–77. doi: 10.1007/s00158-019-02224-8

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Собек В., Стефан Н., Уолтер Х., Оливер С. и Мартин В. (2013). «Сверхлегкие конструкции». in Proceedings of IASS Annual Symposia (Вроцлав).2013, 1–9.

Академия Google

Штеффен С., Стефани В., Лучио Б. и Вернер С. (2020). Использование матриц влияния в качестве инструмента проектирования и анализа адаптивных ферменных и балочных конструкций. Передний . Построено в окружающей среде . 6, 1–12. doi: 10.3389/fbuil.2020.00083

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Тойфель, П. (2004). Адаптивная структура Entwerfen: lastpfadmanagement zur optimierung tragender leichtbausstrukturen. (тел.Д. Диссертация). Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren, Университет Штутгарта.

Академия Google

Вайднер С., Саймон С. и Вернер С. (2019). Интеграция адаптивных элементов в высотные конструкции. Междунар. J. Высотные здания 8, 95–100. doi: 10.21022/IJHRB.2019.8.2.95

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Вейднер С., Кристиан К., Паула С., Уолтер Х., Флориан Г., Тимон Б. и др. (2018). Внедрение адаптивных элементов в экспериментальное высотное здание. Стальная конструкция. 11, 109–17. doi: 10.1002/stco.201810019

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Яо, JTP (1972). Понятие структурного контроля. Дж. Структура. Отдел 98, 1567–74.

Академия Google

509 Превышен предел пропускной способности

509 Превышен предел пропускной способности

Сервер временно не может обслуживать ваши
запрос из-за того, что владелец сайта достиг своего
ограничение пропускной способности. Пожалуйста, попробуйте позже.

Почему уплотнители и отвердители не всегда решают проблему пыления бетона?

Уплотнители и отвердители в основном используются для укрепления верхней части
поверхности на глубину проникновения для увеличения прочности, истирания и износа
устойчивость и долговечность поверхности. Распространенные типы уплотнителей и
отвердителями являются силикаты натрия, силикаты калия, силикаты лития, а теперь
совсем недавно — коллоидные кремнеземы.Они обычно используются в местах с интенсивным движением/интенсивным движением.
используйте гладкие затертые бетонные поверхности, обычно встречающиеся в гаражах, мастерских,
амбары и навесы, склады, распределительные центры, производство
объектов и т. д., где долгосрочная долговечность и износостойкость пола
важный. Еще одним применением уплотнителей и отвердителей является полировка.
упрочнение верхней части поверхности перед полировкой
для полированных/полированных бетонных поверхностей, таких как те, которые обычно встречаются в больших
Коробочные магазины.

Уплотнители и отвердители исключительно хорошо действуют на бетон
который имеет хороший дизайн смеси и был залит, уложен, обработан и отвержден
должным образом. Они не предназначены для устранения дефектов бетонных поверхностей и,
как таковой, не всегда может полностью устранить такой дефект, как хроническое запыление или
меление. Проще говоря, нанесение уплотнителя и отвердителя на плохой бетон не поможет.
вдруг превратить его в хороший бетон. Со структурно прочным бетоном
у которого нет проблем с целостностью или наличия какого-либо текущего пыления или меления
проблемы, уплотнители и отвердители значительно повышают прочность (до 25%
улучшение) верхней части 1/8 дюйма или около того гладкого затертого или полированного бетона
поверхности, тем самым продлевая срок службы и износоустойчивость верхней части
поверхность.Тип напыления, которым обычно обладают уплотнители и отвердители.
эффективен при контроле любой будущей проблемы с пылью, которая является результатом износа
или выветривание верхней части поверхности, которое происходит
время.

Однако многие люди, как профессионалы, так и домашние мастера, ошибочно
предположить, что уплотнители и отвердители решат все формы проблем с пылью
в том числе связанные с дефектным бетоном, где поверхность была скомпрометирована при монтаже и
проблема пыли или меления уже присутствует в верхней части поверхности.Хотя уплотнители и отвердители могут принести некоторую пользу в таких ситуациях,
смягчение или уменьшение проблемы, особенно в случаях, когда дефект небольшой
а пыление или меление ограничены, уплотнители и отвердители не всегда могут
устранить проблемы с запылением, полностью или частично, где дефект более выражен
а проблема с пылью более серьезная. В случаях, когда уплотнители и отвердители
считаются подходящим решением (и подтверждены тестированием) на скомпрометированной поверхности для
укрепление верхней части поверхности и, по крайней мере, уменьшение пыления или
проблема с мелением, лучше всего записывать 2-3 полных аппликации
уплотнителя и отвердителя, следуя инструкциям производителя и позволяя
продукт полностью высохнет между применениями.

Итак, что рендерит плиту
неисправен и с самого начала вызывает проблемы с пылью или мелением? Пыль или
меление является результатом тонкого, слабого слоя, называемого цементным молоком, состоящего из
вода, цемент и мелкие частицы на верхней части поверхности. Много
возможные причины, но почти все они связаны с изменением отношения цемента к воде
в верхней части поверхности во время укладки и отделки или чрезмерного
испарение влаги в период отверждения.Ни один из сценариев не позволяет
бетон должен быть установлен должным образом с точки зрения его необходимой прочности, жесткости и
твердость. Вместо этого в результате получается мягкая, ломкая, сухая и «панковатая» поверхность.
склонен к пылению и мелению. Пораженная поверхность также легко царапается
ноготь, счищается без особого истирания и припудривается под легкой ногой или
движением транспортных средств или простым подметанием поверхности. Вытирая руку о такое
поверхность также может привести к скоплению пыли или мела на
рука.

Общие причины, которые могут привести к дефектам бетона и пыли и
меление бетонной поверхности:

  • Предварительное затирание бетона с
    стравить оставшуюся на нем воду
  • Вода, нанесенная на поверхность ненадлежащим образом во время
    процесс отделки
  • Воздействие дождя, снега или другой влаги во время
    процесс отделки
  • Затирка конденсата от теплого влажного воздуха назад
    в бетонную поверхность
  • Некачественная смесь с низким содержанием цемента или слишком влажная
    смеси
  • Прямое нанесение поверх влагозащитного слоя (напр.полиэтилен), который
    снижает нормальную абсорбцию снизу и увеличивает отвод воды сверху
    поверхность
  • Нанесение сухого цемента на поверхность для удаления просачивающейся воды и
    ускорить финишную обработку
  • Недостаточное отверждение (быстрое высыхание поверхности из-за тепла,
    низкая влажность или ветер) или обмерзание поверхности
  • Двуокись углерода от обогревателей
    может вызвать карбонизацию верхней части поверхности, что значительно снижает прочность поверхности
  • Недостаточно
    уплотнение или плохие методы отделки также могут привести к слабому верху.
    слой

Итог, во время укладки и отделки бетона,
Цель состоит в том, чтобы не допустить попадания лишней воды и влаги.В период лечения,
цель состоит в том, чтобы сохранить как можно больше влаги.

Конечно, возраст
поверхности также может привести к пылению или мелению поверхности, но это
другой тип пыли, чем тот, который вызывается дефектным бетоном. Старый или в возрасте
поверхность, особенно та, которая подвергается интенсивному движению, использованию, износу или
выветривания, а также может покрыться пылью или мелом из-за того, что верхняя часть поверхности начинает
ослабевать или ухудшаться. Несмотря на то, что бетон является очень прочным строительным материалом, он
имеет конечную жизнь и в какой-то момент начинает разрушаться и разрушаться.Поверхность
пыль или меление — один из первых признаков ухудшения состояния старых поверхностей.
наряду с растрескиванием, точечной коррозией, накипью, отслаиванием, расслаиванием, солью/противообледенением
химическое повреждение, коррозия арматурной стали и, в конечном итоге,
рушится.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*

*

*