PL163257B1 - Prefabrykowany segment żelbetowej ściany oporowej o konstrukcji płytowej z odciągami - Google Patents

Abstract

Prefabrykowany segment żelbetowej ściany oporowej o konstrukcji płytowej z odciągami, zawierający prefabrykowaną żelbetową płytę pionową, prefabtykowaną żelbetową płytę fundamentową i prefabrykowany żelbetowy element do kotwienia odciągów, znamienny tym, że ma dwa odrębne zespoły odciągów prętowych (5), (6), z których każdy jest usytuowany pod kątem ostrym względem płyty pionowej (2) i wyprowadzony odrębnie do wspólnego elementu (4) do kotwienia odciągów (5), (6) z jednego z prefabrykowanych elementów, w których osadzona jest płyta pionowa (2).

Description

Przedmiotem wynalazku jest prefabrykowany segment żelbetowej ściany oporowej o konstrukcji płytowej z odciągami przeznaczony do powstrzymywania parcia gruntu,w szczególności przy budowie skarp i nasypów o dowolnej wysokości i długości.

Znane dotychczas konstrukcje żelbetowych ścian oporowych o konstrukcji płytowej z odciągami opisane są między innymi w książce pt.: Konstrukcje żelbetowe, Jerzy Kobiak i Wiesław Stachurski, tom ΙΠ, wyd. V, Arkady, W-wa 1989 na stronach 64-70 i od str. 80-83. Opisane tam rozwiązania ścian oporowych płytowych z odciągami dzielą się na konstrukcje monolityczne i częściowo prefabrykowane. Płyta pionowa pierwszego typu ścian oporowych stanowi monolit zakończony u dołu stopą fundamentową na całej długości, przy czym w pobliżu linii połowy ich wysokości mają pogrubienie tworzące poziomą podłużną belkę żelbetową, od której wyprowadzane są odciągi. Wykonuje się dwa rodzaje odciągów prętowych: swobodne, przebiegające na przykład w osłonowej rurze wypełnionej zazwyczaj bitumiczną substancją antykorozyjną, oraz sztywne odciągi obetonowane, w których izolowany od zewnątrz beton · spełnia funkcję ochrony antykorozyjnej. Konstruuje się również odciągi ze stalowych kształtowników izolowanych przeciw korozji analogicznie od odciągów prętowych. Odciągi prętowe kotwione są po wyprowadzeniu z płyty pionowej ściany oporowej w gruncie kilkoma sposobami. W pierwszym przypadku za pomocą płaskich płyt ułożonych wzdłuż lub prostopadle do kierunku odciągu, w innym odciągi kotwione są do ukośnej lub poziomej płyty stycznej do osi odciągu. Znane są również zakotwienia odciągów do układu płytowego lub monolitu w kształcie litery L, albo do pełnych masywnych kształtowych bloków betonowych, a także do muru. Płyta pionowa takich ścian oporowych pracuje jako układ jednoprzęsłowy obciążony u góry momentem od jej górnej części znajdującej się ponad podłużną belką poziomą stanowiącą jej pogrubienie, z którego wyprowadzone są odciągi. U dołu przyjmuje się zazwyczaj przegubową bądź sztywną podporę w zależności od warunków posadowienia. Sztywne zamocowanie stosuje się wówczas, gdy płyta fundamentowa jest szeroka i spoczywa na gruncie nieodkształcalnym lub gdy płyta pionowa jest wprowadzona wgłąb gruntu jak w ścianach typu palisadowego.

Przegubowe dolne zamocowanie płyty stosuje się głównie w ścianach z odciągami zakotwionymi w ukośnych od pionu płytach kotwiących z odciągiem ukośnym do pionowej płyty ściany oporowej pod kątem zbliżonym do kąta odchylenia ukośnej płyty, kotwiącej odciąg, od pionu.

Znane są również całkowicie prefabrykowane żelbetowe ściany oporowe lub częściowo prefabrykowane. Ściany oporowe przenośne są zawsze całkowicie prefabrykowane, zaś ściany przeznaczone do użytkowania w miejscu ich zmontowania wykonywane są często jako częściowo prefabrykowane, przy czym częścią monolityczną jest najczęściej pozioma płyta fundamentowa. W przypadku prefabrykowanych ścian oporowych płytowych z odciągami mają one płytę pionową, opartą dolnym końcem o pionowy skrajny wypust płyty fundamentowej i blokowaną z drugiej strony trójkątnym wspornikiem, zaś odciąg z ukośnym wiotkim cięgnem jest wyprowadzony z górnego końca pionowej płyty sprzęganego z poziomą konstrukcją prefabrykowaną naziomu, zaś dolny koniec odciągu jest zamocowany do drugiego skrajnego końca płyty fundamentowej.

Opisane rozwiązania charakteryzuje szereg wad i niedogodności. W konstrukcjach tych do całkowitego lub prawie całkowitego przenoszenia obciążeń poziomych oddziaływujących na ścianę wykorzystywana jest płyta fundamentowa. Powoduje to konieczność wykonywania płyt fundamentowych o znacznych rozmiarach w celu uzyskania odpowiednio dużych sił tarcia pomiędzy płytą fundamentową a podłożem gruntowym równoważących przynajmniej obciążenia parcia gruntu na ścianę oporową. Elementy prefabrykowane tych ścian lub ich segmentów składanych na długości ściany mają niekorzystny dla transportu kształt z uwagi na to, że płyta pionowa i płyta fundamentowa stanowią najczęściej element jednolity, często dodatkowo użebrowany. Zwiększa to również zużycie betonu i stali. Ich konstrukcja jest niekorzystna również w przypadku montażu i demontażu ściany w celu jej ponownego wykorzystania w innym miejscu, ponieważ wymaga to sprzętu dźwigowego o znacznej sile udźwigu lub wymusza stosowanie segmentów składowych z elementami prefabrykowanymi ściany oporowej o małych długościach. To z kolei wydłuża czas montażu i demontażu również ze względu na większą ilość miejsc stykowych do ewentualnego ich uszczelniania w przypadku terenów mokrych.

W prefabrykowanym segmencie żelbetowej ściany oporowej o konstrukcji płytowej z odciągami według wynalazku, zawierającym prefabrykowaną żelbetową płytę pionową, prefabrykowaną żelbetową płytę fundamentową i prefabrykowany żelbetowy element do kotwienia odciągów, istota rozwiązania polega na tym, że segment ściany oporowej ma dwa odrębne zespoły odciągów prętowych, z których każdy jest usytuowany pod kątem ostrym względem płyty pionowej i wyprowadzony jest odrębnie do wspólnego dla obydwu zespołów elementu do kotwienia odciągów z jednego z prefabrykowanych elementów, w których osadzona jest płyta pionowa, przy czym te prefabrykowane elementy stanowią kolejno belka podwalinowa, spełniająca rolę płyty fundamentowej, oraz belka oczepowa, zaś jeden zespół odciągów prętowych jest wyprowadzony z boku belki podwalinowej, a drugi zespół odciągów prętowych jest wyprowadzony z boku belki oczepowej. Nadto belka oczepowa obejmuje płytę pionową na całej jej długości, zaś belka podwalinowa obejmuje tę płytę na całej jej długości od góry.

Korzystnie jest, gdy względem pionowej wzdłużnej płaszczyzny symetrii płyty pionowej belka oczepowa i belka podwalinowa mają w przybliżeniu symetryczne zarysy przekrojów poprzecznych.

Rozwiązanie według wynalazku, dzięki zastosowanym elementom konstrukcyjnym segmentu ściany oporowej i dwu zespołom odciągów prętowych, pozwala uzyskać korzystny schemat pracy statycznej konstrukcji, co umożliwia znaczne ograniczenie parametrów, zwłaszcza zaś grubości płyty fundamentowej. Płyta pionowa segmentu ściany oporowej według wynalazku pracuje jako płyta podparta na całej długości na dwóch przeciwległych krawędziach, co znacznie upraszcza jej obliczenie. Siły poziome działające na konstrukcję segmentu ściany oporowej są za pośrednictwem zespołów odciągów prętowych przekazywane na elementy kotwiące. Tym samym całkowite parcie gruntu na ścianę oporową, zawierającą jeden lub kilka segmentów według wynalazku przejmowane jest przez odciągi i za pośrednictwem elementów kotwiących przekazywane jest na podłoże gruntowe. Elementy składowe segmentu ściany

163 257 oporowej według wynalazku mają korzystny prosty kształt z uwagi na ich wytwarzanie i transport, montaż i demontaż. Z segmentów, korzystnie powtarzalnych, ściany oporowej według wynalazku,można budować w prosty i szybki sposób ściany o dowolnej długośCi. Po wykorzystaniu każda taka ściana jest łatwo demontowalna bez uszkodzeń i może być przemieszczona do nowego miejsca montażu.

Przedmiot wynalazku został bliżej objaśniony na przykładzie realizacji przedstawionym na rysunku, na którym pokazano w przekroju poprzecznym segment ściany oporowej przy skarpie.

Prefabrykowany segment żelbetowej ściany oporowej składa się z prefabrykowanej żelbetowej belki podwalinowej 1, prefabrykowanej żelbetowej płyty pionowej 2, prefabrykowanej żelbetowej belki oczepowej 3, prefabrykowanego żelbetowego elementu 4 do kotwienia odciągów, oraz z dwóch odrębnych zespołów odciągów prętowych 5 i 6. Belka podwalinowa 1, spełniająca rolę płyty fundamentowej, układanajest na wyrównanym odpowiednio przygotowanym podłożu nieco poniżej dolnego poziomu 7 skarpy. Belka podwalinowa 1 ma przekrój poprzeczny korytkowy, przy czym w wycięciu jej od góry na całej długości osadzona jest płyta pionowa 2, którą obejmują boki belki podwalinowej 1. Równolegle do płyty pionowej ułożony jest nieco poniżej środka wysokości płyty pionowej 2, również na wyrównanym gruncie, element 4 do kotwienia odciągów. Górna krawędź płyty pionowej 2 na całej jej długości obejmuje swym wycięciem korytkowym nałożona od góry belka oczepowa 3, która ma przekrój poprzeczny o symetrycznym zarysie względem belki podwalinowej 1. Jeden zespół odciągów prętowych 5 jest wyprowadzony z boku belki podwalinowej 1 do elementu 4 do jego pionowego boku, w którym osadzone są zaczepy kotwiące. Drugi zespół odciągów prętowych 6 jest wyprowadzony z boku belki podwalinowej 1 do elementu 4 do drugiego zaczepu kotwiącego. Każdy z zespołów odciągów prętowych 5, 6 tworzy kąt ostry względem płyty pionowej 1. Również między sobą zespoły te tworzą kąt ostry. Belka oczepowa 1 ułożona jest na górnej krawędzi płyty pionowej 2 tak, że jej góma powierzchnia w przybliżeniu zrównuje się z górnym poziomem 8 skarpy, zwanym naziomem. Element 4 do kotwienia odciągów ma w przykładzie przekrój poprzeczny w kształcie dużej litery L z żebrem łączącym ramiona tego przekroju. Kształt tego elementu 4 może być dowolny, musi być jednak dobrany i związany z innymi parametrami ściany oporowej, tj· jej wysokością, rozstawem zakotwień, obciążeniem naziomu, warunkami gruntowymi i wodnymi itp. Po montażu wszystkich elementów składowych segmentu ściany oporowej i napięciu odciągów całość zasypuje się gruntem od właściwej strony. Montując krotność takich segmentów można ułożyć ścianę oporową o odpowiedniej wymaganej długości.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena W ⁰⁰⁰ zł

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Prefabrykowany segment żelbetowej ściany oporowej o konstrukcji płytowej z odciągami, zawierający prefabrykowaną żelbetową płytę pionową, prefabrykowaną żelbetową płytę fundamentową i prefabrykowany żelbetowy element do kotwienia odciągów, znamienny tym, że ma dwa odrębne zespoły odciągów prętowych (5), (6), z których każdy jest usytuowany pod kątem ostrym względem płyty pionowej (2) i wyprowadzony odrębnie do wspólnego elementu (4) do kotwienia odciągów (5), (6) z jednego z prefabrykowanych elementów, w których osadzona jest płyta pionowa (2).
2. 2. Prefabrykowany segment według zastrz. 1, znamienny tym, że prefabrykowane elementy, w których osadzona jest płyta pionowa (2) stanowią kolejno belka podwalinowa (1), spełniająca rolę płyty fundamentowej i belka oczepowa (3), przy czym zespół odciągów prętowych (6) wyprowadzony jest z boku belki podwalinowej (1), zaś zespół odciągów prętowych (5) wyprowadzony jest z boku belki oczepowej (3).
3. 3. Prefabrykowany segment według zastrz. 2, znamienny tym, że belka oczepowa (3) obejmuje płytę pionową (2) na całej jej długości od góry, zaś belka podwalinowa (1) obejmuje tę płytę na całej jej długości od dołu.
4. 4. Prefabrykowany segment według zastrz. 3, znamienny tym, że względem pionowej wzdłużnej płaszczyzny symetrii płyty pionowej (2) belka oczepowa (3) i belka podwalinowa (1) mają w przybliżeniu symetryczne zarysy przekrojów poprzecznych.