CZ7077U1 - Trojrozměrný betonářský výztužný rošt - Google Patents

Description

Technické řešení se týká trojrozměrného betonářského výztužného roštu s podélnými žebry lichoběžníkového průřezu, tvořenými přímými nosnými pruty spolu s částí jeho rozdělovačích prutů příslušně vhodně meandrovítě zohýbaných. Rošt je určen nejen pro účely stavebnictví jako betonářská nosná výztuž, respektive jako ocelová nosná konstrukce, ale lze ho využít i samostatně, to jest bez kombinace s betonem i pro jiné účely.

Dosavadní stav techniky

Betonářská výztužná ocel se během minulých sto let vyráběla a užívala prakticky pouze ve stavebnictví, jednak ve formě jednotlivých přímých tyčí a/nebo drátů a rovněž drátů stočených do kol, stříhaných a ohýbaných na místě použití podle potřeby uživatele a/nebo ve formě svařovaných plochých, to jest staticky dvojrozměrných - obousměrně nosných ocelových výztužných sítí, sestávajících se ze dvou na sebe položených a svařených křížících se vrstev sestavených z jednotlivých přímých profilů betonářské výztuže a dodávaných na místo spotřeby ve svazcích plochých sítí nebo v rolích.

K těmto předchozím dvěma druhům výztuže přibyly zhruba před padesáti lety jako samostatný třetí druh výztuže předpínací kabely, respektive lana pro předpjatý beton, která jsou ovšem svými statickými vlastnostmi a funkcí zcela odlišná od dvou předcházejících druhů.

Další formou vyztužování betonových konstrukcí jsou staticky i graficky individuálně případ od případu navrhované prostorové rošty, plně na staveništích přímo na bednění ručně pracně sestavované a svazované nebo i ručně elektricky odporově svařované z jednotlivě nastříhaných a individuálně zohýbaných profilů betonářské výztuže, kromě profilů tenkých, které do určité tloušťky lze svařovat pouze v továrních podmínkách automatizovaným procesem, a/nebo z jednotlivých prutů betonářské výztuže v jejich kombinaci s plochými svařovanými výztužnými sítěmi. Tyto oba druhy výztuže naprosto postrádají jakoukoliv příčnou statickou tuhost a tudíž nutná vzdálenost jednotlivých vrstev výztuže prostorových roštů je zajišťována vevazovanými a/nebo ručně vevařovanými distančními stoličkami, vyráběnými rovněž individuálně podle potřeby z jednotlivých betonářských tyčí na témže staveništi.

Pokud je na staveništi použito ke spojování jednotlivých křížících se želez do prostorového roštu metody ručního elektrického odporového sváření, dochází u jednotlivých svařovaných tyčí k nerovnoměrnému bodovému snížení pevnosti v tahu, které je přímo na staveništích obtížně kontrolovatelné, protože tyto nejsou zpravidla vybaveny normalizovanými zkušebními stolicemi, respektive lisy pro zkoušení svařovaných ocelových výztužných plochých sítí s patřičně upraveným kovadlinovým sedlem pro potřebné kontrolní zkoušky střihové pevnosti napříč bodových svarů křížící se výztuže i jen částečně sestaveného prostorového roštu. Na příslušné zkoušení kompletně sestavených trojrozměrných prostorových

-1CZ 7077 Ul roštů žádné zkušební zařízení neexistuje vůbec.

V několika státech byly učiněny určité pokusy o urychlení a zlevnění staveništních prací týkajících se přípravy výztuže normalizací některých individuálních prostorových roštů - viz DIN 488, Teil 4, 2.1 Lagermatten a 2.3 Zeichenmatten. Tyto rošty však nejsou typizovatelné a tím jsou nevhodné jak pro hromadnou výrobu tak pro všeobecné praktické použití.

Systematické typizaci a rozšíření výroby a použití staticky kompletních prostorových trojrozměrných roštů a nebo alespoň jejich samonosných nekompletních částí dosud bránily následující překážky:

a) ověřená všeobecně platná jednotná prakticky použitelná statická výpočetní metoda navrhování vhodných typů kompletních prostorových trojrozměrných roštů dosud neexistovala,

b) nemožnost stanovení negativního vlivu bortících sil na nosnost distančních stoliček, zvláště se šikmými stojinami, spojujících jednotlivé vrstvy kompletních trojrozměrných výztužných roštů, to jest sil staticky rozhodujících o použití těchto roštů v jejich možné druhé konstrukční funkci, to jest jako staticky i fyzicky samostatných samonosných ocelových konstrukcí volně stojících, to jest bez betonu, nebo jako součásti těchto konstrukcí,

c) fyzicky kompletní trojrozměrné rošty nelze v žádném případě ekonomicky jednotlivě a tím méně hromadně vyrábět automatizovaným procesem, který by současně zajišťoval jejich použitelnou nosnost,

d) kompletní individuální trojrozměrné rošty svým vnějším objemovým rozměrem vylučují možnost ekonomicky přijatelného způsobu hromadného transportu jejich značnějšího počtu ve svazcích na plocho od výrobce k místu jejich použití,

e) dalším záporným vlivem bránícím obecnému rozšíření a používání staticky i fyzicky kompletních trojrozměrných výztužných roštů je jejich celková velká hmotnost, to jest váha právě v důsledku jejich kompletnosti, čehož příkladem jsou právě Lagermatten a Zeichenmatten - viz DIN 488, Teil 4. Tato celková velká hmotnost vyžaduje mobilní mechanická zvedací zařízení pro manipulaci s rošty a při přemísťování od místa jejich výroby až na místo jejich použití, což téměř zcela vylučuje jejich použití na menších a svépomocných stavbách v industrializovaných zemích a na stavbách v nevyvinutých zemích, kde vhodná zvedací zařízení nejsou obvykle k dispozici,

f) dosavadní způsob výroby trojrozměrných roštů výhradně na staveništích bez možnosti kontroly kvality spojů dosud vylučoval jakýkoliv jiný méně pevný a méně klimaticky odolný způsob spojování křížících se jednotlivých tyčí nebo drátů roštu jinak než vázáním a/nebo ručním elektrickým odporovým bodovým svařováním.

Uvedené nedostatky brání typizaci a hromadné výrobě trojrozměrných roštů, a nebo alespoň jejich pro hromadnou výrobu

-2CZ 7077 Ul vhodných, hromadné výroby schopných polotovarů a tím všeobecnému rozšíření používání trojrozměrných typizovaných roštů.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky a nevýhody odstraňuje trojrozměrný rošt podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že každý rozdělovači prut základní polotovarové hromadně vyráběné, to jest svařené a/nebo slepené části roštu, je podélně zohýbán do tvaru meandru, skládajícího se z řady neúplných rovnoramenných lichoběžníků s šikmými rameny, kratšími základnami a pomyslnými delšími základnami, přičemž rovnoramenné lichoběžníky jsou nmístěny v téže rovině střídavě vzájemně protilehle tak, že šikmá ramena dvou sousedních rovnoramenných lichoběžníků jsou po celé své délce totožná - a přímé nosné pruty, které mají délku roštu a jsou připevněny k zohýbaným rozdělovacím prutům v místě vrcholů rovnoramenných lichoběžníků na jejich vnitřním povrchu, přičemž zohýbané rozdělovači pruty a přímé nosné pruty dohromady tvoří podélná žebra roštu kratšími základnami svých lichoběžníků vzájemně střídavě orientovaná.

Výhodou takto vytvořeného trojrozměrného roštu je, že jeho jádro, respektive polotovar továrně vyráběný z normalizované betonářské ocele automatizovaným procesem elektrického odporového sváření nebo lepení zaručujícího přesně definovanou výslednou kvalitu, díky tvaru zohýbání svých rozdělovačích prutů je právě v důsledku své neúplnosti schopen snadné přepravy na místo použití, kde toto jádro je vhodně doplněno dalšími pruty podle požadavku statického výpočtu na fyzicky úplný trojrozměrný rošt požadované nosnosti.

Jinou další výhodou řešení tohoto roštu je, že jeho jádro, respektive polotovar až do svého doplnění další výztuží na místě použití, je hmotnostně, to jest váhově vhodný pro ruční přenášení manipulaci a přepravu na malých a svépomocných stavbách, bez potřeby mobilního zvedacího mechanismu, nutného v případě zpravidla relativně těžkého trojrozměrného roštu fyzicky kompletního.

Výhodné řešení trojrozměrného roštu, doplněním na místě jeho použití spočívá v tom, že mezi meandrovitě do lichoběžníků zohýbané rozdělovači pruty jsou vždy ke staticky určené ploše roštu namáhané tahovým napětím a/nebo i k druhé ploše namáhané tlakem, kolmo napříč přímých nosných prutů uchyceny rozdělovači pruty přímé, jejichž účelem je omezení negativního vlivu bortících sil, to jest zachycení výsledné vodorovné složky svislých zatěžovacích sil působících na šikmé strany, respektive ramena lichoběžníků meandrovitě zohýbaných rozdělovačích prutů, především v roštech použitých konstrukčně bez kombinace s betonem. Zachycením této vodorovné složky svislých zatěžovacích sil se zabrání sploštění, to jest rozevírání lichoběžníků a tím ztrátám na nosnosti trojrozměrného roštu.

Jinou - další výhodou řešení trojrozměrného roštu jeho doplňováním na místě jeho použití je, že do statické oblasti lichoběžníků namáhané tahovým napětím, mezi nosné pruty jádra respektive polotovaru roštu je vložen a uchycen alespoň jeden přídavný přímý nosný prut, čímž takto doplněný rošt, respektive jeho polotovar dosáhne své staticky požadované celkové nosnosti a jestliže

-3CZ 7077 Ul je tento polotovar výztuží desky upnuté, pak je nad svými podporami doplněn vložením pruhu dalšího jádra, respektive polotovaru identického tvaru a výšky lichoběžníků, to jest žeber.

Při určitých aplikacích trojrozměrného betonářského výztužného roštu je výhodné, aby všechna šikmá ramena všech a/nebo alespoň některých řad rovnoramenných lichoběžníků byla opatřena v rovině plochy jejich meandru nejméně jedním výstupkem pro uchycení podélného přídavného ztužujícího prutu S, který vyztužuje ramena lichoběžníků. Tímto opatřením lze dále zvýšit statickou i ekonomickou efektivnost použití trojrozměrného betonářského výztužného roštu a četnost jeho použití v praxi.

Je výhodné, je-li rozdělovači prut jádra, respektive polotovaru trojrozměrného roštu zohýbán meandrovitě tak, že všechny lichoběžníky meandru jsou shodné. Výhodou trojrozměrného betonářského výztužného roštu s takto zohýbanými rozdělovacími pruty jeho jádra je universálnost a maximální četnost jeho použití v praxi a rovněž jednoduchost jeho výroby.

S výhodou je tvar rovnoramenného lichoběžníka meandricky zohýbaného rozdělovacího prutu jádra trojrozměrného betonářského výztužného roštu stanovena tak, že úhel mezi jeho delší pomyslnou základnou a jeho ramenem je 45° až 85°, přičemž délka ramene ku kratší základně téhož lichoběžníka je v rozsahu od 1,5:1 až 5:1.

Ještě výhodnější je, jestliže tvar rovnoramenného lichoběžníka meandricky zohýbaného rozdělovacího prutu jádra, respektive polotovaru trojrozměrného betonářského výztužného roštu je stanoven tak, že úhel mezi jeho delší pomyslnou základnou a jeho ramenem je 60° až 78°, přičemž délka ramene ku kratší základně téhož lichoběžníka je v rozsahu 2:1 až 5:1. Při určitém sklonu ramen a poměru jejich délky k délce kratší základny lichoběžníka v těchto rozmezích lze snadno jednoduchou statickou početní metodou přesně procentně stanovit nosný podíl části lichoběžníků jádra roštu namáhané tahovým napětím a tím určit podíl této části lichoběžníků meandricky zohýbaných rozdělovačích prutů na celkové nosnosti roštu určitého typu, umožňující stanovení nejvhodnějšího roštu podle způsobu jeho použití.

Jádro, respektive polotovar trojrozměrného betonářského výztužného roštu, to jest obsahující pouze rozdělovači pruty meandrovitě zohýbané navařené zevně jádra roštu přes jeho podélné přímé nosné pruty tvořící podélné hrany žeber jader roštů, lze podél těchto hran v určitých ohnout do otevřené nebo uzavřené hujícího příslušný počet žeber s kální pozici.

aplikacích použití jader roštu křivky nebo do n-úhelníka obsapřímými nosnými pruty ve vertiZa účelem dosažení dvojsměrné křížové nosnosti trojrozměrného betonářského výztužného roštu připojuje se ke staticky určené vnější ploše jádra, namáhané tahovým napětím, namísto přídavných rozdělovačích prutů přímých, to jest pravoúhle napříč roštu nosná příčná výztuž a/nebo je k roštu uchycen další trojrozměrný rošt pootočený o úhel 90° vůči roštu předešlému.

Trojrozměrný betonářský výztužný rošt je s výhodou postupně vyráběn ve dvou kvantitativně a kvalitativně lišících se fázích

-4CZ 7077 Ul z normalizované betonářské ocele. V první výrobní fázi v podmínkách hromadné tovární výroby se automatizovaným procesem elektricky odporově svaří a/nebo chemickými pryskyřicemi slepí meandrovitě zohýbané rozdělovači pruty s přímými nosnými pruty do konfigurace podle tohoto technického řešení. Takto vyrobený polotovar, respektive jádro trojrozměrného betonářského výztužného roštu má zaručený tvar svých podélných žeber tvořených řadami shodných lichoběžníků meandrovitě zohýbaných rozdělovačích prutů spolu s přímými nosnými pruty a rovněž má zaručenou kvalitu křížových spojů svých rozdělovačích a nosných prutů a tím svoji nosnou kapacitu.

Ve druhé výrobní fázi, prováděné na místě použití trojrozměrného betonářského výztužného roštu se jeho jádro na základě statického výpočtu v zóně jádra namáhané tahovým napětím pouze doplní na úplný trojrozměrný rošt požadované nosnosti navázáním rozdělovačích prutů přímých a přídavných nosných přímých prutů a/nebo se k jádru namísto přímých nosných prutů naváže nosná příčná výztuž pro dosažení dvojsměrné nosnosti jádra, respektive polotovaru trojrozměrného betonářského výztužného roštu. Jestliže je jádro výztuží desky upnuté, pak je nad svými podporami doplněno vložením pruhu dalšího jádra identického tvaru a výšky lichoběžníků, to jest žeber s jádrem předchozím.

Výhodou tohoto dvoufázového způsobu výroby trojrozměrného betonářského výztužného roštu je, že v první fázi vyrobené jádro, respektive polotovar roštu se transportuje ekonomicky výhodným způsobem ve svazcích na plocho a že relativně nízká váha jádra před jeho doplněním na staticky i fyzicky úplný trojrozměrný rošt umožňuje jejich použití na stavbách nemajících k dispozici mobilní mechanická zvedací zařízení. Při tom doplňování jader roštů podle požadavku statického výpočtu na místě jejich použití neklade velké nároky na kvalifikaci pracovníků, nebot všechny přímé rozdělovači pruty a přídavné nosné pruty potřebné k doplnění jader roštů a/nebo jakýkoliv jiný druh přídavné výztuže jsou s jádry roštů dodány v potřebných tloušťkách a délkách ve svazcích výrobcem jader roštů, což na místě použití těchto trojrozměrných roštů představuje úsporu na celkovém výrobním čase a snížení ztrát výztužného materiálu prostřihem a je rovněž výhodné pro univerzálnost a maximální četnost použití trojrozměrných betonářských výztužných roštů.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení bude blíže osvětleno pomocí výkresů, na kterých jednotka délkové míry nemá definovanou jmenovitou hodnotu a slouží pouze k vyjádření vzájemných délkových poměrů ramen a základen lichoběžníků meandrovitě zohýbaných rozdělovačích prutů 1 jádra trojrozměrného betonářského výztužného roštu. Obrázky na výkresech jsou uspořádány v logickém sledu dvoufázové výroby roštu.

Obr. 1 až 7 znázorňují první, to jest hromadnou tovární výrobní fázi trojrozměrného betonářského výztužného roštu, to jest jeho jádra, respektive polotovaru.

Obr. 1 znázorňuje schematicky a detailně geometricky a staticky nejvýhodnéjší meandrovitě zohýbání rozdělovačích prutů 1

-5CZ 7077 Ul čtyřech základních typů A, B, C a D polotovaru, respektive jádra trojrozměrného betonářského výztužného roštu podle tohoto technického řešení a rovněž znázorňuje obecně rovnoramenný lichoběžník v šířce jednoho žebra R roštu, vyjádřený symboly jeho proměnných.

Na obr. 2 je v příčném řezu žebrem R ukázána konfigurace rozdělovačích prutů 1 a nosných prutů 2 spolu s geometrií rovnoramenných lichoběžníků prutů 1 všech šesti statických typů A, B,

C, D, E a F polotovaru, respektive jádra trojrozměrného betonářského výztužného roštu podle tohoto technického řešení a rovněž je ukázána pozice pomocných, ramena lichoběžníků ztužujících prutů S_x v typu E a pomocných ztužujících prutů S₂ a S₃ typu F.

Obr. 3 v souvislosti s obr. 1 a obr. 2 schematicky znázorňuje vzrůstající hustotu žeber R na délkovou jednotku šířky polotovaru, respektive jádra trojrozměrného betonářského výztužného roštu podle tohoto technického řešení, vzrůstající od typu A po typy D, E a F, při zachování jednotné výšky v rovnoramenných lichoběžníků rozdělovačích prutů 1 u všech šesti typů roštu a při měnícím se poměru délky ramene h_w ku kratší základně b pro typ A kde h_w=2b. pro typ B kde h_;=3b. pro typ C kde h_w=4b a pro typy

D, E a F kde h_w=5b.

Obr. 4 ukazuje alternativu obr. 3 zachovávající jak jednotnou výšku v rovnoramenných lichoběžníků rozdělovačích prutů 1 tak stálý poměr délky ramen h_w lichoběžníků ku délce jejích kratších základen b v poměru h_w:b=2:l u všech šesti typů roštu.

Obr. 5 ukazuje konfiguraci rozdělovačích prutů 1 a nosných prutů 2 jádra trojrozměrného betonářského výztužného roštu, která je podstatou tohoto technického řešení.

Obr. 6 ukazuje konfiguraci rozdělovačích prutů 1 a nosných prutů 2 v příčném řezu jádrem téhož roštu, spolu se symboly všech jeho proměnných.

Obr. 7 ukazuje ekonomicky výhodný způsob skladování a hromadného transportu jader trojrozměrných betonářských výztužných roštů.

Obr. 8 až 15 znázorňují druhou manuální výrobní fázi trojrozměrného betonářského výztužného roštu, prováděnou na místě použití roštu.

Obr. 8 znázorňuje v příčném řezu roštem způsob doplňování, to jest zkompletování polotovaru, respektive jádra trojrozměrného betonářského výztužného roštu, na staticky a fyzicky úplný rošt vložením a uchycením přímých rozdělovačích prutů χ a nosných přídavných prutů 4 do jejich příslušné konstrukční pozice v konfiguraci roštu.

Na obr. 9 je v axonometrickém pohledu ukázán polotovar, respektive jádro trojrozměrného betonářského výztužného roštu po jeho doplnění, to jest zkompletování na staticky a fyzicky úplný trojrozměrný betonářský výztužný rošt podle tohoto technického řešení.

-6CZ 7077 Ul

Na obr. 10 je příčný řez okrajovou částí roštu doplněného podle obr. 9 ukazující, že přídavné rozdělovači přímé pruty 3 a rovněž nosné přídavné pruty 4 jsou k trojrozměrnému betonářskému výztužnému roštu uchycovány pouze k jeho staticky a funkčně určené ploše namáhané tahovým napětím.

Na obr. 11 a 12 je ukázán způsob podélného a příčného spojování trojrozměrných betonářských výztužných roštů jejich přesahem, provedeným podle noremních předpisů platných pro ostatní existující druhy betonářské tyčové výztuže.

Obr. 13 znázorňuje možnost změny typické jednosměrné nosnosti polotovaru, respektive jádra trojrozměrného betonářského výztužného roštu na nosnost dvojsměrnou křížovou uchycením přídavné příčné výztuže ke staticky a funkčně určené ploše roštu namáhané tahovým napětím, případně i k jeho opačné ploše namáhané napětím tlakovým.

Na obr. 14 a 15 průřezů betonových sloupů je ukázáno možné použití polotovaru, respektive jádra trojrozměrného betonářského výztužného roštu - bez jeho doplnění rozdělovacími přímými pruty 2 a nosnými přídavnými pruty 4 svinutím čtyř, respektive pouze tří podélných žeber R roštu do uzavřeného čtyřúhelníku, respektive trojúhelníku podél nosných prutů 2 jádra roštu.

Příklady provedení technického řešení

Trojrozměrný betonářský výztužný rošt podle obr. 1 až 15, vizuálně charakteristický svými podélnými žebry R, mezinárodními dálničními dopravními předpisy výrobní šířky omezené na maximálně 2400 mm a volitelné nosné výrobní délky odpovídající modulu konstrukční návrhové sítě do maximálního rozponu = 6000 mm, je v konfiguraci svých prvků podle tohoto technického řešení vyráběn z určitého počtu hladkých a/nebo vroubkovaných prutů normalizované betonářské ocele jako smíšená konstrukce, to jest ve dvou kvantitativně a kvalitativně odlišných výrobních fázích:

V první výrobní fázi, znázorněné na obr. 1 až 7, je tento trojrozměrný rošt hromadně továrně vyráběn jako polotovar, respektive jádro roštu ze dvou prvků, to jest z rozdělovačích prutů 1 a přímých vzájemně rovnoběžných nosných prutů 2, délky rovnající se nosné délce roštu + délka jeho uložení, vzájemně pevně spojených automatizovaným procesem elektrického odporového svařování, umožňujícím rovněž sváření tenkých ocelových prutů a/nebo továrně slepených chemickými pryskyřicemi, jejichž použití ovšem vylučuje výrobu, transport a použití roštů za teplot pod bodem mrazu.

Rozdělovači pruty 1 jsou průběžně po celé délce rovnající se šířce roštu, za studená zohýbány do lichoběžníkového meandru, v jehož ploše ležící lichoběžníky jsou rovnoramenné a shodné v celém rozsahu každého jednotlivého trojrozměrného betonářského výztužného roštu podle tohoto technického řešení, přičemž jednotlivé sousední lichoběžníky každého zohýbaného rozdělovacího prutu 1 jsou vzájemně o 180° pootočeny, to jest jsou protilehlé, takže jejich společná šikmá ramena jsou vždy v celé své délce totožná. Přitom s pomyslnou delší základnou c lichoběžníků sevřený úhel Θ

-7CZ 7077 Ul a poměr délky ramene h_w lichoběžníka k délce jeho kratší základny b určují statický a výrobní typ polotovaru, respektive jádra roštu.

Čtyři základní typy trojrozměrného betonářského výztužného roštu podle tohoto technického řešení, označené písmeny A, B, C, D a dva modifikované typy E a F, znázorněné na obr. 1, obr. 2 a obr. 3 jsou vyráběny jako polotovar, respektive jádro těchto typů roštu podle následujících Tabulek č.l a č.2:

Tabulka č. 1: Typy A, B, C, D, E a F, příslušné velikosti jejich

Typ		úhlů Θ a poměry délek hlavních proměnných v, hw, b, c
v	b	hW	c
A	60°	1,73	1,0	2,0	3,0 + dvoj ice podélných nosných prutů 2 - podle obr. 2A
B	70°	2,83	1,0	3,0	3,0 + dvojice podélných nosných prutů 2 - podle obr. 2B
c	75°	3,88	1,0	4,0	3,0 + dvojice podélných nosných prutů 2 - podle obr. 2C
D	78°	4,90	1,0	5,0	3,0 + dvojice podélných nosných prutů 2 - podle obr. 2D
E	78°	4,90	1,0	5,0	3,0 + dvoj ice podélných nosných prutů 2 +30SX - podle obr. 2E + 2 pomocné po- délné ztužující prutyťSi uchycené vně podél stran žeber R ve výšce hw:2
F	78°	4,90	1,0	5,0	3,0 + dvoj ice podélných nosných prutů 2 +3</»S2 - podle obr. 2F + 2 pomocné po- +30S3 délné ztužující pruty S2 uchy- cené vně podél stran žeber R ve výšce hw:3 a + 2 pomocné podél- né ztužující pruty S3 uchycené

ve výšce v=h_w: —

Symboly v obr.

proměnných v Tabulce č.1 1 až 15:

a v následující Tabulce

£θ - sevřený úhel theta ramene h_w lichoběžníka s pomyslnou základnou c, to jest šikmost ramene lichoběžníka, respektive žebra R v - výška, respektive hloubka lichoběžníků, respektive žeber R h_w - délka skloněného, to jest šikmého ramene lichoběžníka, respektive žebra R b - délka kratší základny lichoběžníka c - délka pomyslné delší základny lichoběžníka r=a - doplňkový úhel alfa k úhlu Θ theta, jejichž součet bude vždy=180°

-8CZ 7077 Ul e=R - osová vzdálenost sousedících lichoběžníků stejné orientace, to jest žeber R t - profil φ rozdělovacího prutu 1 jádra roštu m - rozteč lichoběžníkově zohýbaných rozdělovačích prutů 1 podél jádra roštu

W - výrobní šířka jádra roštu, respektive nerozvinutá délka rozdělovačích prutů 1 a délka rozdělovačích přímých prutů 2

L - výrobní délka jádra roštu, respektive délka nosných prutů 2 a přímých nosných přídavných prutů 4

SjS₂S2 - pomocné podélné ztužující pruty jádra roštu typu E a F, tloušťky t - stejné nebo menší než φ rozdělovacího prutu 1 a délky identické s délkou L jádra roštu.

V obr. 2E a 2F ukázané pomocné podélné ztužující pruty ^S1^S2^S3 typu E a F polotovaru, respektive jádra trojrozměrného roštu, jsou v první fázi bodově přivařeny a/nebo nalepeny na 1,5<£S - vyčníváj ící/vybíhaj ící výstupky provedené v rovině meandru ohnutím za studená v každém šikmém ramenu lichoběžníků rozdělovacího prutu 1 v jeho příslušných výškách podle obr. 2E a 2F, a to u jader roštu s velkou výškou lichoběžníků jejich žeber R.

Vzrůst nosnosti, smykové a torzní odolnosti a celkové tuhosti snižující průhyb jádra trojrozměrného roštu, závisející především přímo na vzrůstu hustoty, to jest na zvýšení počtu nosných žeber R na délkovou jednotku šířky trojrozměrného roštu, závislém na typu jeho jádra, to jest na velikosti úhlu Θ, je ukázán v Tabulce č.2, vzniklé z Tabulky č.l zachováním jednotné výšky v=l,0 pro všechny typy A, B, C, D, E a F jádra trojrozměrného roštu a Tabulka č.2 obsahuje rovněž výrobní údaje o délkových proporcích ramen h_w lichoběžníků v poměru ku kratší základně b lichoběžníkového průřezu žeber R jádra roštu podle kterého pro všechny typy jader roštů platí obecně vyjádřený vztah l_R=2(h_w+b).

Tabulka č.2:

typ		V	bw	b	R	lR=2(hw+ b)	R	1R 2R
A	60°	1,0	1,1561	0,578	4bA=2,31214	3,4682	1,5	0,75
B	70°	1,0	1,0601	0,3534	4bg=l,41343	2,82692	2,0	1,0
c	75°	1,0	1,0309	0,2577	4bc=l,03092	2,5773	2,5	1,25
D	78°	1,0	1,0204	0,2041	4bD=0,8163	2,44896	3,0	1,5
E	78°	1,0	1,0204	0,2041	4bE=0,8163 +30S i	2,44896	3,0	1,5
F	78°	1,0	1,0204	0,2041	4bp=0,8163	2,44896	3,0	1,5

+ 30S₂ +30S₂ kde:

1_R - rozvinutá - to jest napřímená délka - do lichoběžníkových meandrů zohýbaných rozdělovačích prutů 1 jádra trojrozměrného roštu podle tohoto technického řešení, to jest délka,

-9CZ 7077 Ul která vzrůstá s typem jádra roštu od minima pro typ A po maximum společné pro typy D, E a F, koeficient žebra R k hmotnosti, typu, udávajíc! poměr celkové rozvinuté délky jednoho jeho šířce R=4b. potřebný ke stanovení celkové to jest váhy 1 m² vyrobeného jádra podle jeho

2R koeficient podle typu vyrobeného jádra roštu, sloužící pro stanovení délky lichoběžníkově meandrovité zohýbané části rozdělovacího prutu 3., nacházející se v oblasti namáhané tahovým napětím, to jest stanovení proporce části rozdělovacího prutu 1 spolupůsobící s nosnou výztuží jádra roštu podle jeho typu.

Tyto tři údaje, to jest délka 1_R a poměry proměnných 1_R:R, nezbytné pro ekonomicky-vhodný statický návrh a výrobu všech uvedených typů i netypizovaných jader trojrozměrných roštů zhotovených podle tohoto technického řešení, současně ukazují hmotnostní, to jest váhový vliv, respektive důležitost doplňování nosné a rozdělovači výztuže jádra roštu až na místě jeho upotřebení, to jest ve druhé fázi jeho výroby, kde vlastní akt doplňování roštu jako ocelové konstrukce smíšené je změnou kvantitativní a způsob provedení doplňování pouze navazováním dalších prutů výztuže, je z hlediska statického změnou kvalitativní.

Druhá fáze výroby trojrozměrných betonářských výztužných roštů - podle nároku 10 - je znázorněna na obr. 8 až 157

Ve druhé fázi výroby, to jest doplnění/dokompletoVání polotovaru, respektive jádra na staticky a fyzicky úplný trojrozměrný betonářský výztužný rošt na místě jeho použití, musí být k ploše jádra roštu namáhané tahovým napětím, navázány v pravidelných roztečích rozdělovači přímé pruty 3_, délky rovnající se šířce trojrozměrného roštu a počtu a profilu t obvykle stejného jako rozdělovači pruty l, přičemž úhrnná průřezová plocha Fa rozdělovačích prutů 2 + prutů 1 by se měla rovnat 10 % až 15 % celkové průřezové plochy nosné výztuže vyráběného betonového prvku.

Poté následuje navázání nosných přídavných prutů 4, délky rovnající se výrobní délce jádra roštu, vložených pouze do dna lichoběžníků v oblasti roštu namáhané tahovým napětím, přičemž průřez t přímých nosných přídavných prutů 4 smí být pouze o 2 mm tlustší než nosné pruty 2 a mezi pruty 2 a 4 musí být dodržena normami předepsaná rozteč, což může vyžadovat modifikaci výrobní délky kratší základny b lichoběžníků rozdělovačích prutů 1.

Kvůli zabezpečení navržené nosnosti vyztužované betonové konstrukce jsou výrobcem na místo doplňování jader roštu dodávány svazky příslušně dlouhých přímých rozdělovačích prutů 2 ^a přímých nosných přídavných prutů 4 vhodného profilu.

Veškerá vyrobená jádra trojrozměrných betonářských výztužných roštů musí být výrobcem na trvanlivých přívěskách označena mezinárodním slovním označením 3D-mat používaným ve statických výpočtech, na výkresech a ostatních dokumentech - a typovým písmenem a číslem výrobcova výrobního programu, to jest katalogu,

-10CZ 7077 Ul pod kterýmžto označením budou jádra trojrozměrného roštu jejich výrobcem kvalitativně garantována/zaručena.

Všechny pruty 1, 2, 3, 4, resp. S₂ a S₃ a rovněž jakákoliv další použitá přídavná výztuž nosná a rozdělovači, užitá na příklad jako výztuž měnící trojrozměrný rošt, který je pouze jednosměrně nosný na dvojsměrně křížově nosný, musí být stejné normové kvality, to jest nosností jako základní trojrozměrný betonářský výztužný rošt, ke kterému tato další přídavná výztuž byla navázána.

<- Veškeré navazování výztuže k základnímu jádru trojrozměrného betonářského výztužného roštu musí být provedeno železným-měkkým za studená taženým černým vázacím drátem.

Zkoušení kvality svarů jader roštů bude prováděno v laboratorních podmínkách pověřenými orgány a/nebo pod jejich dohledem výrobcem jader roštů.

Statický výpočet jader roštů a zkompletovaných trojrozměrných betonářských výztužných roštů použitých jako samostatné ocelové konstrukce, to jest bez kombinace s betonem může být proveden podle modifikovaných vzorců běžně používaných pro výpočet lichoběžníkově lomených nosných tenkých podlahových plechů. Průmyslová využitelnost

Pro typizaci vhodný trojrozměrný betonářský výztužný rošt podle tohoto technického řešení je určen především jako výztužný materiál betonových konstrukcí a prefabrikátů všeho druhu jak pro účely civilní, to jest hlavně stavby pozemní, ale rovněž stavby mostní a podzemní, tak i pro účely vojenské, bezpečnostní a dočasné, kde se tento trojrozměrný rošt vzhledem ke svému zformování do podélných nosných žeber lichoběžníkového průřezu uplatní rovněž bez kombinace s betonem, to jest samostatně jako ocelová nosná konstrukce, čili jako hotový výrobek.

Claims (9)

1. Trojrozměrný betonářský výztužný rošt, sestávající z rozdělovačích a nosných prutů, vyznačující se tím, že rozdělovači pruty (1), které mají nerozvinutou délku rovnající se šířce roštu, jsou po celé své délce zohýbány do tvaru meandru, skládajícího se z řady neúplných rovnoramenných lichoběžníků s rameny (h_w), kratšími základnami (b) a pomyslnými delšími základnami (c), přičemž rovnoramenné lichoběžníky jsou umístěny v téže rovině, střídavě vzájemně protilehle tak, že šikmá ramena dvou sousedních rovnoramenných lichoběžníků a přímé nosné pruty (2), které roštu, jsou připevněny k rozvrcholů rovnoramenných lichojsou po celé své délce totožná mají délku rovnající se délce dělovacím prutům (1) v místě běžníků na vnitřním povrchu těchto rozdělovačích prutů (1), přičemž rozdělovači pruty (1) a nosné pruty (2) dohromady

   -11CZ 7077 Ul tvoří podélná žebra (R) roštu, kratšími základnami (b) svých rovnoramenných lichoběžníků vzájemně střídavě orientovaná.
2. 2. Trojrozměrný betonářský výztužný rošt podle nároku 1, vyznačující se tím, že alespoň na jedné ploše roštu, v rovině kratších základen (b) rovnoramenných lichoběžníků, jsou mezi rozdělovači pruty (1) vloženy a k nosným prutům (2) uchyceny rozdělovači přímé pruty (3), jejichž délka je rovna šířce roštu.
3. 3. Trojrozměrný betonářský výztužný rošt podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že alespoň na jedné ploše roštu je mezi nosné pruty (2) vložen a uchycen alespoň jeden přímý nosný přídavný prut (4), jehož délka je rovna délce roštu a nad podporami je do roštu vložen pruh identického roštu.
4. 4. Trojrozměrný betonářský výztužný rošt podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že ramena rovnoramenných lichoběžníků nejméně jedné z podélných řad lichoběžníků, uspořádaných v roštu do žeber (R), jsou opatřena alespoň jedním výstupkem pro připevnění pomocného podélného ztužujícího prutu (S), jehož délka se rovná délce roštu.
5. 5. Trojrozměrný betonářský výztužný rošt podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že kratší základny (b) rovnoramenných lichoběžníků rozdělovačích prutů (1) jsou stejně velké.
6. 6. Trojrozměrný betonářský výztužný rošt podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že úhel Θ, (=theta) mezi pomyslnou delší základnou (c) a ramenem (t^) rovnoramenného lichoběžníka rozdělovačích prutů (1), je v rozmezí 45’ až 85°, přičemž délka ramene (h_w) ku kratší základně (b) je v rozsahu od 1,5:1 do 5:1.
7. 7. Trojrozměrný betonářský výztužný rošt podle nároku 6, vyznačující se tím, že úhel Θ, mezi rameny (h_w) a pomyslnou delší základnou (c) rovnoramenného lichoběžníka rozdělovačích prutů (1), je v rozmezí 60’ až 78°, přičemž délka ramene (1^) ku délce kratší základny (b) je v rozsahu od 2:1 do 5:1.
8. 8. Trojrozměrný betonářský výztužný rošt podle nároků 1, 3, 4, 5, 6, nebo 7, vyznačující se tím, že žebra (R) roštu jsou rovnoběžně podél nosných prutů (2) roštu ohnuta do otevřené nebo uzavřené křivky nebo do n-úhelníka.
9. 9. Trojrozměrný betonářský výztužný rošt podle kteréhokoliv z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že alespoň v jedné ploše roštu je kolmo na směr k nosným prutům (2) uchycena nosná příčná výztuž pro dosažení dvojsměrné prostorové nosnosti a/nebo je k roštu uchycen další trojrozměrný rošt, pootočený o úhel 90° vůči roštu předešlému.