CZ304279B6

CZ304279B6 - Způsob výroby předem předpjatých monolitických železobetonových konstrukcí a zařízení k provádění způsobu

Info

Publication number: CZ304279B6
Application number: CZ2010-689A
Authority: CZ
Inventors: Václav Nevřiva
Original assignee: Václav Nevřiva
Priority date: 2010-09-14
Filing date: 2010-09-14
Publication date: 2014-02-12
Also published as: CZ2010689A3

Abstract

Při způsobu výroby předem předpjatých monolitických železobetonových konstrukcí s výztuží se nejméně jeden předpínací rám (1), složený z rozpěry (2) a výztuže (4) ukotvené k rozpěře (2), uloží do bednění (7) a zabetonuje tak, aby výztuž (4) byla umístěná uvnitř připravované monolitické konstrukce (8) a rozpěra (2) čněla nad monolitickou konstrukci (8). Po dosažení soudržnosti výztuže (4) s monolitickou konstrukcí (8) se rozpěra (2) oddělí od konstrukce (8). Zařízení k provádění tohoto způsobu sestává z nejméně jednoho předpínacího rámu (1) složeného z rozpěry (2) a výztuže (4) ukotvené k rozpěře (2). Rám (1) je uložený do bednění (7) tak, že výztuž (4) je umístěná uvnitř připravované monolitické konstrukce (8).

Description

Oblast techniky

Přihláška vynálezu se týká způsobu výroby předem předpjatých monolitických železobetonových konstrukcí a zařízení k provádění způsobu.

Dosavadní stav techniky

Beton je materiálem, který má vysokou pevnost v tlaku, avšak jeho pevnost v tahu dosahuje jen 5 až 10 % pevnosti v tlaku. Při obecném způsobu namáhání konstrukce (kombinace tahu, tlaku a ohybu) dochází ke stavu, kdy je část materiálu konstrukce namáhaná tahem nebo tlakem. Nosné části (stropy, mostovky, trámy aj.) vodorovných betonových konstrukcí jsou v části průřezu namáhány tlakem, zatímco protilehlá část průřezu je namáhána tahem. Nevýhodné namáhání betonu v tahu lze eliminovat kombinací vlastností betonu a výztuže (většinou z oceli), přičemž se vhodným uspořádáním betonu a výztuže dociluje optimálního statického působení kombinace obou materiálů. Železobetonový průřez je uspořádán tak, že tlaková namáhání přenáší beton a tahová namáhání přenáší ocelová výztuž (PROCHÁZKA .1. A KOL.: Navrhování betonových konstrukcí 1., Prvky z prostého a železového betonu: CBS Servis, Praha: 2005, 308 str,, ISBN 80-903502-0-8).

Funkce železobetonového prvku je omezena tím, že při tahovém namáhání ocelové výztuže dochází k její značné deformaci, dosahujících podstatně vyšších hodnot (až 20x) než deformace tlačené betonové části průřezu. Tento problém se řeší předpínáním betonových konstrukcí.

Předpětím se tahová napětí eliminují a zvyšuje se výrazně únosnost a tuhost konstrukce. Předpínací sílaje uspořádána tak, aby eliminovala tahová napětí a celý průřez byl po zatížení namáhán tlakem. Vhodným uspořádáním působiště předpínací síly lze snížit tlakové namáhání tlačené části průřezu (vlivem excentricity předpínací síly) a silové působení průřezu dále optimalizovat.

Způsob výroby předpjatých železobetonových konstrukcí využívá dvou zásadně odlišných metod, což je dělí na předem předpjaté železobetonové konstrukce a dodatečně předpjaté konstrukce tohoto vynálezu umožňuje výrobu předem předpjatých betonových konstrukcí na staveništi a oba tyto nedostatky eliminuje.

Podstata vynálezu

Metodou podle tohoto vynálezu lze vyrábět předem předpjaté železobetonové, monolitické konstrukce přímo na staveništi. Výztuž se napíná na požadované napětí pomocí předpínací konstrukce, kterou tvoří alespoň jeden předpínací rám složený z rozpěry a výztuže, ukotvené k rozpěře, kde rozpěra tvoří páteř rámu, ke které je popřípadě připojena alespoň jedna vzpěra. Rám je uložený do bednění tak, že výztuž je umístěna uvnitř připravované monolitické konstrukce. Jako výztuž je možné použít ocelové dráty, vícepramenná lana z kovových i nekovových materiálů (např. uhlíkatých vláken), nebo předpínací tyče. Předpínací rám může být popřípadě opatřený dilatačním prvkem neboje uspořádán tak, že síla ve výztuži je vyvážena táhlem umístěným nad rozpěrou a opatřeným dilatačním prvkem vyvozujícím potřebné silové a deformační účinky. Uspořádání rámu, případně vzpěr v prostoru zabezpečuje umístění výztuže v požadované poloze a případně umožňuje její nelineární, tj. křivočaré, resp. polygonální vedení. Výztuž se zabetonuje v bednění, které určuje budoucí tvar železobetonové monolitické konstrukce, přičemž rozpěra ční nad monolitickou konstrukcí a po vyzrání betonu, když je dosažena dostatečná soudržnost výztuže s betonem, se rozpěra oddělí od konstrukce. Předpjatá výztuž se stane součástí monolitické

- 1 CZ 304279 B6 konstrukce a tahová síla, kterou původně nesl předpínací rám, je vnesena jako předpětí do konstrukce.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 schematicky znázorňuje boční pohled na uspořádání předpínaeího rámu se vzpěrami nesoucími výztuž, která je ponořená do betonové směsi. Obr. 2 znázorňuje půdorysný pohled na řadu předpínacích rámů, umístěných v bednění paralelně, s výztuží ponořenou v betonové směsi. Obr. 3 zobrazuje příčný řez monolitickou konstrukcí s napínacími rámy a výztuží. Obr. 4 zobrazuje jiný způsob uspořádání předpínaeího rámu.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Způsob výroby monolitické, předem předpjaté monolitické konstrukce podle Obr. 1, spočívající v zabetonování předpínaeího rámu 1 s dvěma páry vzpěr 31 a 32 orientovanými proti sobě, uchycenými kolmo na rozpěru 2. Na jednom páru vzpěr 31 je upevněna výztuž 4, na protilehlém páru vzpěr 32 je připevněné táhlo 5 s napínacím dilatačním prvkem 6.

Příklad 2

Zařízení pro výrobu monolitických předem předpjatých betonových konstrukcí podle Obr. 1, 2 a 3, jímž je předpínací rám 1 sestávající z rozpěry 2 opatřené páry vzpěr 31 a 32, které jsou k rozpěře 2 uchycené kolmo ve vzdálenosti výšky rozpěry. Jeden pár vzpěr 31 nese výztuž 4, zatímco druhý pár vzpěr 32 nese táhlo 5 s dilatačním prvkem 6 pro napínání výztuže 4.

Příklad 3

Zařízení pro výrobu monolitických předem předpjatých betonových konstrukcí podle Obr. 4, jímž je předpínací rám 1 sestávající z rozpěry 2 opatřené párem vzpěr 31 a 32, které jsou v polovině délky rozpěry 2 uchycené kolmo. Jedna vzpěra 31 nese výztuž 4, zatímco druhá vzpěra 32 nese táhlo 5 s dilatačním prvkem 6 pro napínání výztuže 4.

Průmyslová využitelnost

Vynález je průmyslově využitelný k výrobě monolitických konstrukcí z předem předpjatého betonu přímo na staveništi.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob výroby předem předpjatých monolitických železobetonových konstrukcí s výztuží, vyznačený tím, že nejméně jeden předpínací rám (1), složený z rozpěry (2) a výztuže (4) ukotvené k rozpěře (2), se uloží do bednění (7) a zabetonuje tak, aby výztuž (4) byla umístěná uvnitř připravované monolitické konstrukce (8) a rozpěra (2) čněla nad monolitickou konstrukcí (8) a po dosažení soudržnosti výztuže (4) s monolitickou konstrukcí (8) se rozpěra (2) oddělí od konstrukce (8).
2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že předpínací rám (1) se uspořádá tak, že síla ve výztuži (4) se vyváží táhlem (5) umístěným nad rozpěrou (2) a opatřeným dilatačním prvkem (6).
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, žek rozpěře (2) předpínací rámu se připojí alespoň jedna vzpěra (31, 32).
4. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 1, vyznačené tím, že sestává z nejméně jednoho předpínacího rámu (1) složeného z rozpěry (2) a výztuže (4) ukotvené k rozpěře (2), kde rám (1) je uložený do bednění (7) tak, že výztuž (4) je umístěná uvnitř připravované monolitické konstrukce (8).
5. Zařízení podle nároku 4, vyznačené tím, že výsluž (4) předpínacího rámu (1) je na opačné straně od rozpěry (2) popřípadě napínaná táhlem (5).
6. Zařízení podle nároku 4, vyznačené tím, že předpínací rám (1) je opatřen dilatačním prvkem (6).