Сегодня одним из более перспективных направлений развития монолитного железобетона является использование преднапряжения с натяжением в построечных условиях (постнапряжение). Преднапряжение может осуществляться как со сцеплением напрягаемой арматуры с бетоном, так и без сцепления. технология со сцеплением арматуры с бетоном показала себя более эффективной при строительстве мостовых пролетов и массивных балочных конструкций. Система без сцепления наиболее эффективна при постройке зданий небольшого сечения. Строения с преднапряженными перекрытиями сборно-монолитного каркаса экономичнее монолитных конструкций в 2 раза по металлу и на 30% по бетону, а весь технологический цикл возведения каркаса с преднапряженными перекрытиями в 2 раза короче. расход электроэнергии (зима - лето) при производстве на 1 м. куб. преднапряженного сборно-монолитного каркаса в 7 раз меньше по сравнению с монолитным.

Существуют две основные технологии натяжения стальных канатов, что придает повышенную прочность зданиям - это постнапряжение и преднапряжение. В статье мы постараемся описать основные принцыпы преднапряжения и постнапряжения. Отличие технологии постнапряжения от широко известного преднапряжения, осуществляемого в заводских условиях, заключается в том, что напрягаемая арматура натягивается после набора бетоном достаточной передаточной прочности. Чтобы обеспечить натяжения арматуры после твердения бетона, арматура должна иметь возможность свободного перемещения в бетоне. Для этого напрягаемая арматура помещается в пластиковую (для системы без сцепления) или металлическую (для системы со сцеплением) трубку. Передача усилий на бетон осуществляется при помощи устанавливаемых на концы напрягаемых элементов анкерных устройств. Как правило, для преднапряжения используются арматурные канаты.

Канат в конструкции находится между верхней и нижней сеткой арматуры в соответствии с формой эпюры изгибающих моментов (линией главных растягивающих напряжений). Захват каната на анкере осуществляется при помощи клинового цангового захвата. После набора бетоном проектной прочности, производится натяжение каната при помощи гидравлического домкрата. В зависимости от типа каната, возникающие при натяжении усилия вызывают напряжения обжатия бетона и, при криволинейности раскладки канатной арматуры, разгружающие усилия по длине пролета. американская практика 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 1 м3 до 35-45 кг ненапрягаемой арматуры и 10-15 кг напрягаемых канатов. Помимо пролетных конструкций, применение системы возможно в различных конструкциях на открытом грунте.

Среди часто встречающихся областей применения подобных систем в западной практике являются конструкции фундаментных плит и конструкции промышленных бетонных полов торговых центров и производственных зданий. При создании преднапряженых конструкций с системой преднапряжения без сцепления с бетоном следует руководствоваться следующим принципом: преднапряженная арматура передает усилия на бетон не по всей длине, а только в местах анкеровки на торцах конструкции, а также в местах перегиба канатов. Соответственно, преднапряжение должно быть принято в расчете как приложенные к конструкции внешние силы. Силы, действующие на перегибах канатов, зависят, от геометрии каната и усилий в нем. В конструкциях применяется два типа раскладки канатов - свободная раскладка, при которой фиксируются только анкерные элементы и фиксированная раскладка, с фиксированием каната на подкладках.

При свободной системе геометрия каната определяется его качественными характеристиками, собственным весом плюс габаритами конструкции. Наиболее продвинутой, с точки зрения новшества технологий, в области производства преднапряженных плит и возведения преднапряженных каркасов сбрно-монолитных зданий можно считать отечественную компанию ТехноОргСтрой с 1998 года успешно действующую в области строительства. Главным видом деятельности фирмы является производства сборно-монолитных каркасов зданий с преднапряженными перекрытиями. Как уже отмечалось, сооружения с таким монолитным каркасом обладают повышенной надежностью и устойчивостью просадке фундаментов, к сейсмическим нагрузкам, взрывной волне и других факторов, приводящих к разрушению обычных зданий. Еще одной интересной особенностью компании ТехноОргСтрой является тот факт, что фирма использует в своей работе собственные запатентованные, уникальные разработки.