Prednapenjanje je nadzorovana inženirska tehnika, pri kateri se natezna sila namenoma uporabi za strukturno komponento (običajno jeklene kite visoke trdnosti, kable ali palice), preden je izpostavljena zunanjim delovnim obremenitvam. Najpogosteje se uporablja v prednapetih betonskih konstrukcijah, uporablja pa se tudi v kablih, vijakih in mehanskih sklopih.
Kako deluje prednapenjanje (v betonu)
Raztezanje tetive
Jeklene kite visoke trdnosti (žice, niti ali palice) so nameščene znotraj opaža in raztegnjene na določeno natezno silo s hidravličnimi dvigalkami, zasidrane ob togi opaž ali zunanje opore.
Polaganje in strjevanje betona Beton se nato vlije okoli napetih kit in pusti, da se strdi in pridobi zadostno tlačno trdnost.
Sprostitev tetive
Ko beton doseže zahtevano trdnost, se zunanja sila dviganja sprosti. Tetive se poskušajo skrčiti nazaj na prvotno dolžino, vendar so zdaj povezane s strjenim betonom. To krčenje povzroči tlačno napetost v betonskem elementu. Uporaba obremenitve Ko delujejo zunanje delovne obremenitve (npr. promet, gravitacija, veter), morajo najprej premagati to vgrajeno tlačno napetost, preden lahko v betonu nastane natezna napetost, kar znatno zmanjša ali odpravi razpoke.
Glavne aplikacije
Montažni betonski nosilci, talne plošče, strešne plošče in železniški pragovi
Prednapeti betonski piloti za globoke temelje Vijačne povezave visoke trdnosti (prednapenjalni vijaki za preprečevanje popuščanja pod vibracijami)
Kabli v mostovih, stolpih in nateznih konstrukcijah Mehanske komponente za izboljšanje odpornosti proti utrujenosti in dimenzijske stabilnosti
Primarne prednosti
Zmanjša ali odpravi natezne razpoke v betonu Poveča nosilnost in togost konstrukcij Omogoča daljše razpone z manjšimi prerezi elementov Izboljša vzdržljivost in odpornost proti utrujenosti in okoljskim poškodbam
Omogoča lažje in učinkovitejše strukturne zasnove. Če povzamemo, je prednapenjanje natančen proizvodni proces, ki uporablja namerno začetno napetost za ustvarjanje bolj prožne in učinkovite končne strukture, še posebej prevladujoče v industriji montažnega betona.