CZ310028B6 - Spoj prefabrikovaných konstrukcí - Google Patents

Abstract

Spoj prefabrikovaných konstrukcí v místě napojování mezi patry sestává ze spodního sloupu (1), opatřeného na hlavě tyčovou výztuží (2), ke kterému je přes průvlak (3) připojen navazující sloup (4) v dalším podlaží. Navazující sloup (4) je ve své patce opatřen dírami (5) pro tyčovou výztuž (2). Díry (5) v patce navazujícího sloupu (4) jsou tvořeny zabetonovanými ocelovými tenkostěnnými trubkami o průměru 50 mm až 60 mm a na své horní straně jsou opatřeny otvory (6) pro zalití vysokopevnostní zálivkové malty (7).

Description

Spoj prefabrikovaných konstrukcí

Oblast techniky

Vynález se týká spoje prefabrikovaných konstrukcí v místě napojování mezi patry, sestávajícího ze spodního sloupu, opatřeného na hlavě tyčovou výztuží, ke kterému je přes průvlak připojen navazující sloup v dalším podlaží.

Dosavadní stav techniky

Dosavadní stav techniky nabízí na trhu víceméně dvě různá technická řešení provádění stykování prefabrikovaného skeletu, tedy tuhého spoje, tj. styku napojení sloupu přes průvlak k navazujícímu sloupu v dalším podlaží. Jedním způsobem je tzv. Čapkův spoj. V hlavě sloupu spodního patra je zabetonována v rozích vyčuhující tyčová výztuž daného průměru, na kterou je většinou navlečen průvlak. V patě sloupu následujícího patra je zabetonována ocelová botka složená z L profilů, která slouží k přivaření vyčuhující armatury nad průvlak. Tím dojde k propojení jednotlivých sloupů. Sváry jsou provedeny jako koutové a po zavaření je celá botka zednicky začištěna. Druhý způsob je na principu šroubového spoje. U tohoto typu spoje jsou veškeré síly přenášeny mezi sloupy pomocí kotevních šroubů a sloupových botek zabetonovaných ve sloupech. Na stavbě jsou sloupy postaveny na sebe a smontovány pomocí matek. Výše uvedené spoje jsou sice praxí ověřeny, ale mají své nedostatky. Problémem je například nutnost svařování na stavbě, vysoké náklady na montáž a použití jeřábu, časová náročnost provádění atd.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky jsou do značné míry odstraněny spojem prefabrikovaných konstrukcí v místě napojování mezi patry, sestávajícím ze spodního sloupu, opatřeného na hlavě tyčovou výztuží, ke kterému je přes průvlak připojen navazující sloup v dalším podlaží, podle tohoto technického řešení. Jeho podstatou je to, že navazující sloup je ve své patce opatřen dírami pro tyčovou výztuž, které jsou opatřeny otvory pro zalití vysokopevnostní zálivkové malty.

Díry v patce navazujícího sloupu jsou s výhodou tvořeny zabetonovanými ocelovými tenkostěnnými flexibilními trubkami o průměru 50 až 60 mm. Otvory v patce navazujícího sloupu mohou být opatřeny ucpávkovou pružnou hmotou. Kolem děr je s výhodou rozmístěna pomocná výztuž, tvořená alespoň čtyřmi pruty o průměru 10 až 14 mm, ke které je připevněna flexibilní trubka.

Podstatou vynálezu je modifikace výše uvedených spojů dále popsanou a zobrazenou technologií. V hlavě sloupu se ponechá zabetonovaná přesahující výztuž, která je při montáži zasunuta do kruhových děr vybetonovaných v následujícím sloupu s ponechaným otvorem pro zalévání. Následně je výztuž v dírách zalita vysokopevnostní zálivkovou maltou s velmi vysokým náběhem pevnosti v tahu za ohybu.

Tenkostěnné flexibilní trubky v patce navazujícího sloupu dokonale zabezpečují soudržnost jednotlivých částí spoje mezi sebou. Pomocná výztuž udržuje flexibilní trubku tak, aby během betonáže sloupu nedošlo k jejímu posunutí nebo zkřivení. Dále tato pomocná výztuž zvyšuje únosnost hlavní výztuže sloupu v místě uskočení nad flexibilní trubicí. Ucpávky v obou koncích otvorů zabraňují během betonáže sloupu pronikání betonu do těchto otvorů. Pružná hmota ucpávek se po odformování sloupu z otvorů bezezbytku odstraní.

Účelem daného technického řešení je použití levnějšího systému spojování, zrychlení výroby a

- 1 CZ 310028 B6 montáže prefabrikovaných konstrukcí, eliminace polohových chyb doposud používaných spojů vstupního materiálu, odpadnutí nutnosti svařování na stavbě a dále snížení nákladů na výrobu 1m³ betonu, tím pádem zlevnění finálního produktu, čímž se podpoří konkurenční prostředí na trhu výroby prefabrikovaných konstrukcí.

Vysokopevnostní malta dosahuje po cca 30 minutách od zamíchání minimálně 1 MPa takové pevnosti v tahu za ohybu, že kotvený prefabrikovaný dílec, v daném případě sloup, není nutné dále fixovat a zajišťovat proti překlopení.

Další výhodou spoje je přesnost osazení, kde kruhový průměr umožňuje větší vůli při srovnávání jednotlivých sloupů do rovin osazení. Odpadá také složitější zednické zapravování svařovaného spoje související se spotřebou materiálu a časovou náročnosti při zapravení. Životnost daného spojení je ve srovnání se svařovaným spojem vyšší. Jelikož již při svařování je požadovaná vysoká náročnost na kvalitu svaru, a zároveň v původním spoji je více železa, které bude inklinovat k následné rychlejší degradaci.

Objasnění výkresů

Spoj prefabrikovaných konstrukcí podle tohoto vynálezu bude podrobněji popsán na konkrétním příkladu provedení s pomocí přiložených výkresů, kde na obr. 1 je znázorněn schematický spoj v nárysu a na obr. 2 v půdorysu.

Příklad uskutečnění vynálezu

Příkladný spoj prefabrikovaných konstrukcí v místě napojování mezi patry, sestává ze spodního sloupu 1, opatřeného na hlavě tyčovou výztuží 2, ke kterému je přes průvlak 3 připojen navazující sloup 4 v dalším podlaží. Navazující sloup 4 je ve své patce opatřen dírami 5 pro tyčovou výztuž 2, které jsou opatřeny otvory 6 pro zalití vysokopevnostní zálivkové malty.

Navrhovaným spojem je myšlen zalévaný spoj, který je tuhý. Jedná se o spojení dvou sloupů 1, 4 pomocí výztuže 2 procházející přes průvlak 3. Hlavní výztuž 2 spodního sloupu 1 je jako u klasického Čapkova spoje navržena na ohybový moment a vyčuhuje ve vrcholu spodního sloupu 1 stejně, jako je tomu u Čapkova spoje. Délka přesahu je určena výškou průvlaku 3 a vypočtenou kotevní délkou v navazujícím sloupu 4. Průměr prutů výztuže 2 je dán statickým výpočtem, přičemž ideální pro spoj jsou čtyři pruty průměru 20 mm. V patě navazujícího sloupu 4 jsou osazeny ocelové tenkostěnné flexibilní trubky - známé jako „husí krk“, fixované k nosné armatuře a třmínkům do požadované polohy. Délka trubek je závislá na požadované délce kotvení výztuže 2 spodního sloupu 1. Na horním konci jsou trubky zahnuty k vnějšímu okraji navazujícího sloupu 4, a oba konce jsou zacpány, aby nedošlo k jejich zalití betonem. Optimální průměr použitých trubek by měl být 50 až 60 mm. V tomto případě jsou použity čtyři trubky průměru 50 mm.

V místě umístění trubek je hlavní nosná výztuž 2 vyhnuta dovnitř navazujícího sloupu 4, což způsobuje menší únosnost spoje z důvodu menší staticky účinné výšky. Z tohoto důvodu jsou v každém rohu navazujícího sloupu 4 přidány dva pruty pomocné výztuže, které tuto sníženou únosnost eliminují.

Při montáži je navazující sloup 4 nasazen na výztuž 2 ze spodního sloupu 1, a následně jsou trubky zality vysokopevnostní zálivkovou maltou 7. Po zatvrdnutí malty na požadovanou pevnost - cca 30 minut se navazující sloup 4 odjistí od zajištění proti pádu.

Sloupy 1, 4 a průvlaky 3 jsou vyrobeny ve výrobně prefabrikátu podle výrobní dokumentace. Na stavbě se na vyčnívající výztuž 2 spodního sloupu 1 položí do maltového lože 8 na gumu apod.

- 2 CZ 310028 B6 průvlak 3. Poté se na vyčnívající výztuž 2 z děr v průvlaku 3 pomocí jeřábu postaví další navazující sloup 4, který se urovná do požadované polohy a odklínuje. Spára u paty navazujícího sloupu 4 se ucpe např. montážní pěnou tak, aby byla zalita i mezera mezi průvlakem 3 a sloupem 1, 4. Ucpání zároveň zabrání vytečení zálivkové malty 7. Poté je podle stanoveného technického předpisu namícháno určené množství zálivkové malty 7, která se postupně vlije pomocí trychtýře do předem připravených otvorů 6 v navazujícím sloupu 4. Dokonalost zalití se ověří objemem spotřebované malty, která je míchána podle předem určené receptury. Po zalití je nutné navazující sloup 4 držet jeřábem do té doby, než získá zálivková malta 7 pevnost minimální pevnost v tahu za ohybu, která zajistí bezpečnou stabilitu navazujícího sloupu 4 proti překlopení.

Průmyslová využitelnost

Spoj je využitelný pro jednoduchou výrobu prefabrikovaných dílců a zejména pro rychlou a bezpečnou montáž všech prefabrikovaných betonových konstrukcí. Navrhovaný modifikovaný spoj je nadimenzován tak, aby přenesl všechny síly, které přenese hlavní výztuž sloupu. Jedná se zejména o sílu v tahu. Délka nutného přesahu výztuže ve spoji je závislá na průřezu prutu, průřezu otvorů a na pevnostech betonu a zálivkové malty v tahu za ohybu. Spoj lze použít při montážích prefabrikovaných budov obytných zón, průmyslových hal, nákupních středisek atd. Spoj by měl nahradit doposud používaný princip svařovaného Čapkova nebo šroubovaného spoje.

Claims (3)

1. Spoj prefabrikovaných konstrukcí v místě napoj ování mezi patry, sestávaj ící ze spodního sloupu (1), opatřeného na hlavě tyčovou výztuží (2), ke kterému je přes průvlak (3) připojen navazující 5 sloup (4) v dalším podlaží, opatřený ve své patce dírami (5) pro tyčovou výztuž (2), vyznačující se tím, že díry (5) v patce navazujícího sloupu (4) jsou tvořeny zabetonovanými ocelovými tenkostěnnými flexibilními trubkami o průměru 50 mm až 60 mm a na své horní straně jsou opatřeny otvory (6) pro zalití vysokopevnostní zálivkové malty (7).

2. Spoj podle nároku 1, vyznačující se tím, že otvory (6) v patce navazujícího sloupu (4) jsou 10 opatřeny ucpávkovou pružnou hmotou.

3. Spoj podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že kolem děr (5) je rozmístěna pomocná výztuž, tvořená alespoň čtyřmi pruty o průměru 10 mm až 14 mm, ke které je připevněna flexibilní trubka.