CZ37953U1 - Spoj pro prefabrikované UHPC nosníky a lávka s takovými spoji - Google Patents

Description

Spoj pro prefabrikované UHPC nosníky a lávka s takovými spoji

Oblast techniky

Technické řešení se týká spoje pro prefabrikované UHPC nosníky a lávky s takovými spoji.

Dosavadní stav techniky

Spřažení nebo spřahování je technický termín popisující tuhé, případně polotuhé spojení, zajišťující statické spolupůsobení dílů z různých, případně podobných nebo stejných materiálů.

U běžných železobetonových konstrukcí je takové spřažení prováděno propojením výztuže pomocí ocelového mechanického spojovacího prostředku anebo svařením. Takovýto spoj je následně z důvodu zajištění trvanlivosti a protikorozní ochrany obvykle zalit betonovou zálivkou.

V konstrukcích se stále více prosazují UHPC materiály. Jde o kompozitní materiály na bázi cementů, jemných kameniv a chemických přísad, s velmi nízkým vodním součinitelem, které mají vysokou pevnost v tlaku. Obvyklou hranicí uváděnou v literatuře je 150 MPa a více. Mají vysokou reziduální pevnost v tahu či v tahu za ohybu po vzniku trhliny s vysokou lomovou energií, a vysokou duktilitou.

U konstrukcí z prefabrikovaných UHPC nosníků jsou rozměry konstrukcí tak malé, že u nich není prostor na tradiční spoje. Použití tradičního spoje by vyžadovalo zvětšit celkovou dimenzi konstrukce, což není hospodárné.

Typickým příkladem takové konstrukce je hlavní nosná konstrukce tzv. „lávky středního rozpětí (LSR)“, která je tvořena dvěma hlavními parapetními nosníky. Tyto nosníky jsou navrženy jako prefabrikované dílce, které překlenují celé rozpětí v jednom kuse a po jejich montáži je překlenuta překonávaná překážka.

Mezi tyto parapetní nosníky jsou potom kladeny přímo pochozí desky mostovky, opět tvořené prefabrikovanými deskovými dílci. Stabilita celé hlavní nosné konstrukce je zajištěna polotuhým spřažením parapetních nosníků a desek mostovky.

Další nevýhodou známých spojů je, že řešení vyžaduje zabednění spojů zespodu, což u lávek a mostů vyžaduje obslužnost celé konstrukce z její spodní stany.

Cílem technického řešení je tedy navrhnout takový spoj pro prefabrikované UHPC nosníky, který by neměl shora uvedené nedostatky stavu techniky.

Podstata technického řešení

Uvedeného cíle se dosahuje spojem pro prefabrikované UHPC nosník, podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že první nosník má na spodním okraji vyvýšený lem, ve kterém jsou s odstupy uspořádány kapsy pro zalití UHPC směsí. Každá kapsa je shora i na čelní straně otevřená a do kapsy vyčnívá alespoň jeden oblouk výztuže. Druhý nosník je na podélné straně opatřen s odstupy uspořádanými plochami pro zakrytí čelních stran kapes. Přičemž rozmístění ploch na druhém nosníku odpovídá rozmístění kapes na prvním nosníku. Z každé plochy vyčnívá směrem do kapsy alespoň jedno oko výztuže. Mezi plochami jsou na podélné straně druhého nosníku uspořádány opěrné výstupky pro dosednutí na horní stranu lemu prvního nosníku.

- 1 CZ 37953 UI

Výhodou spojů podle technického řešení je, že umožňují spojovat nosníky z materiálu UHPC. Výhodou také je, že spoje nevyžadují zabednění spojů zespodu.

Podle výhodného provedení jsou v každé kapse rovnoběžně uspořádány dva oblouky výztuže, mezi které zasahuje z přilehlé plochy oko výztuže a přes oba oblouky výztuže a oko výztuže volně prochází ocelová závlač.

Podle dalšího výhodného provedení jsou všechny kapsy zality UHPC směsí.

Podle ještě dalšího výhodného provedení je první nosník parapetní nosník z UHPC a druhý nosník je deskový prefabrikát mostovky z UHPC.

Předmětem je i lávka, zahrnující dva rovnoběžné prefabrikované parapetní nosníky z UHPC, mezi kterými je napříč uložena množina deskových prefabrikátů mostovek z UHPC, podle technického řešení, jehož podstata spočívá vtom, že parapetní nosníky jsou s mostovkami propojeny spoji podle některého ze shora uvedených nároků.

Objasnění výkresů

Technické řešení bude blíže popsáno na příkladech provedení spoje podle technického řešení a lávky, využívající takového spoje podle technického řešení, přičemž příklady provedení jsou zobrazené na přiložených vyobrazeních, na kterých jednotlivé obrázky představují:

obr. 1 - příklad provedení prvního spojovaného nosníku;

obr. 2 - příklad provedení druhého spojovaného nosníku;

obr. 3 - spoj podle technického řešení;

obr. 4 - lávka podle technického řešení před uložením deskových prefabrikátů mostovek;

obr. 5 - lávka z obr. 4 po uložení mostovek a zalití kapes UHPC směsí.

Příklady uskutečnění technického řešení

Spoj pro prefabrikované UHPC nosníky 2 je zobrazen na obr. 3. V zobrazeném příkladu provedení je první nosník j. parapetní nosník z UHPC a druhý nosník 2 je deskový prefabrikát mostovky z UHPC, ze kterých se konstruují například lávky pro pěší.

První nosník 1 (viz obr. 1) má na spodním okraji vyvýšený lem 5, ve kterém jsou s odstupy vedle sebe uspořádány kapsy 3, které jsou určeny pro zalití UHPC směsí.

Každá kapsa 3 je shora i na čelní straně 4 otevřená a do kapsy 3 vyčnívají dva rovnoběžně uspořádané oblouky 6 výztuže.

Druhý nosník 2 (viz obr. 2) je na podélné straně opatřen s odstupy uspořádanými plochami 7 pro zakrytí čelních stran 4 kapes 3. Rozmístění těchto ploch 7 na druhém nosníku 2 odpovídá rozmístění kapes 3 na prvním nosníku 1. Z každé plochy 7 vyčnívá směrem do kapsy 3 jedno oko 9 výztuže.

Na podélné straně druhého nosníku 2 jsou mezi plochami 7 uspořádány opěrné výstupky 8 pro dosednutí na horní stranu lemu 5 prvního nosníku

-2CZ 37953 U1

Na obr. 3 je zobrazen příklad spoje podle technického řešení. Opěrné výstupky 8 druhého nosníku 2 dosedají na horní stranu lemu 5 prvního nosníku 1. Plochy 7 druhého nosníku 2 zakrývají čelní strany 4 kapes 3, takže kapsy 3 jsou otevřené pouze na horní straně.

V každé kapse 3 mezi její dva oblouky 6 výztuže zasahuje oko 9 výztuže, vyčnívající z protilehlé plochy 7 druhého nosníku 2. Skrz oba oblouky 6 výztuže i oko 9 výztuže se volně vloží ocelová závlač 10 (viz obr. 3) a všechny kapsy 3 se pak zalijí UHPC směsí.

Odborníkům je zřejmé, že podle neznázorněného provedení může být v každé kapse 3 uspořádán 10 jen jeden oblouk 6 výztuže, který pak v takovém provedení zasahuje mezi dvě oka 9 výztuže, vyčnívající z protilehlé plochy 7 druhého nosníku 2. Skrz obě oka 9 výztuže a oblouk 6 výztuže se pak opět volně vloží ocelová závlač 10 a všechny kapsy 3 se pak zalijí UHPC směsí.

Na obr. 4 a 5 je zobrazena lávka, v jejíž konstrukci jsou použity spoje podle technického řešení. 15 Lávku tvoří dva rovnoběžně uspořádané první nosníky 1, kterými jsou prefabrikované parapetní nosníky z UHPC, mezi kterými je napříč uložena množina druhých nosníků 2, kterými jsou deskové prefabrikáty mostovek z UHPC. Na obr. 4 je lávka před uložením deskových prefabrikátů mostovek a na obr. 5 po uložení mostovek a zalití kapes 3 UHPC směsí.

Claims (5)

1. Spoj pro prefabrikované UHPC nosníky (1, 2), vyznačující se tím, že první nosník (1) má na spodním okraji vyvýšený lem (5), ve kterém jsou s odstupy uspořádány kapsy (3) pro zalití UHPC směsí, přičemž každá kapsa (3) je shora i na čelní straně (4) otevřená a do kapsy (3) vyčnívá alespoň jeden oblouk (6) výztuže, přičemž druhý nosník (2) je na podélné straně opatřen s odstupy uspořádanými plochami (7) pro zakrytí čelních stran (4) kapes (3) a rozmístění ploch (7) na druhém nosníku (2) odpovídá rozmístění kapes (3) na prvním nosníku (1), a z každé plochy (7) vyčnívá směrem do kapsy (3) alespoň jedno oko (9) výztuže, přičemž mezi plochami (7) jsou na podélné straně druhého nosníku (2) uspořádány opěrné výstupky (8) pro dosednutí na horní stranu lemu (5) prvního nosníku (1).

2. Spoj podle nároku 1, vyznačující se tím, že v každé kapse (3) jsou rovnoběžně uspořádány dva oblouky (6) výztuže, mezi které zasahuje z přilehlé plochy (7) oko (9) výztuže a přes oba oblouky (6) výztuže a oko (9) výztuže volně prochází ocelová závlač (10).

3. Spoj podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že všechny kapsy (3) jsou zality UHPC směsí.

4. Spoj podle nároku 1, 2 nebo 3, vyznačující se tím, že první nosník (1) je parapetní nosník z UHPC a druhý nosník (2) je deskový prefabrikát mostovky z UHPC.

5. Lávka, zahrnující dva rovnoběžné prefabrikované parapetní nosníky z UHPC, mezi kterými je napříč uložena množina deskových prefabrikátů mostovek z UHPC, vyznačující se tím, že parapetní nosníky jsou s mostovkami propojeny spoji podle kteréhokoliv z nároků 1, 2, 3 a 4.