PL210289B1 - Podwójnie sprężona, kompozytowa konstrukcja stropodachowa z płaską podsufitką, dla budynków przemysłowych o dużych rozpiętościach przęseł - Google Patents
Podwójnie sprężona, kompozytowa konstrukcja stropodachowa z płaską podsufitką, dla budynków przemysłowych o dużych rozpiętościach przęsełInfo
- Publication number
- PL210289B1 PL210289B1 PL360133A PL36013301A PL210289B1 PL 210289 B1 PL210289 B1 PL 210289B1 PL 360133 A PL360133 A PL 360133A PL 36013301 A PL36013301 A PL 36013301A PL 210289 B1 PL210289 B1 PL 210289B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- soffit
- concrete
- prestressing
- plate
- roof
- Prior art date
Links
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 12
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 29
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 19
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 10
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 10
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 claims description 9
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
- E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
- E04C3/04—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal
- E04C3/11—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal with non-parallel upper and lower edges, e.g. roof trusses
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
- E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
- E04C3/29—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces built-up from parts of different material, i.e. composite structures
- E04C3/293—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces built-up from parts of different material, i.e. composite structures the materials being steel and concrete
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B7/00—Roofs; Roof construction with regard to insulation
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B7/00—Roofs; Roof construction with regard to insulation
- E04B7/02—Roofs; Roof construction with regard to insulation with plane sloping surfaces, e.g. saddle roofs
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B7/00—Roofs; Roof construction with regard to insulation
- E04B7/08—Vaulted roofs
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
- E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
- E04C3/04—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal
- E04C3/10—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal prestressed
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
- E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
- E04C3/20—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of concrete or other stone-like material, e.g. with reinforcements or tensioning members
- E04C3/26—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of concrete or other stone-like material, e.g. with reinforcements or tensioning members prestressed
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
- E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
- E04C3/29—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces built-up from parts of different material, i.e. composite structures
- E04C3/293—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces built-up from parts of different material, i.e. composite structures the materials being steel and concrete
- E04C3/294—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces built-up from parts of different material, i.e. composite structures the materials being steel and concrete of concrete combined with a girder-like structure extending laterally outside the element
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
- E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
- E04C3/04—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal
- E04C2003/0486—Truss like structures composed of separate truss elements
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
- E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
- E04C3/04—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal
- E04C2003/0486—Truss like structures composed of separate truss elements
- E04C2003/0491—Truss like structures composed of separate truss elements the truss elements being located in one single surface or in several parallel surfaces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
- Building Environments (AREA)
- Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
- Bridges Or Land Bridges (AREA)
- Panels For Use In Building Construction (AREA)
- On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest Podwójnie sprężona, kompozytowa konstrukcja stropodachowa z płaską podsufitką, dla budynków przemysłowych o dużych rozpiętościach przęseł.
Według międzynarodowej klasyfikacji patentowej niniejszy wynalazek dotyczy dziedziny oznaczonej E04B1/00, która ogólnie obejmuje konstrukcje i elementy budynków E04C3/00 lub w szczególności grup E04C3/00 i 3/294.
Podwójnie sprężone, kompozytowe konstrukcje stropodachowe z płaską podsufitką są to płasko-przestrzenne, prefabrykowane elementy nośne stosowane do konstrukcji budynków przemysłowych o dużych rozpiętościach przęseł, które pozwalają rozwiązać kilka problemów technicznych i uzyskać następujące rezultaty: wykonanie płaskiego sufitu w budynkach o dużych rozpiętościach przęseł, dzięki czemu niewidoczna jest od wewnątrz nieładna konstrukcja dachu, oddzielenie nieużytkowej przestrzeni między ukośnymi dźwigarami dachowymi i redukcja objętości wnętrza, które trzeba ogrzewać przez utworzenie naturalnie wentylowanej przestrzeni między sufitem a dachem, co oszczędza energię i umożliwia poprowadzenie instalacji w sposób niewidoczny w przestrzeni poddasza, poprawa bezpieczeństwa pracy na wysokości i przyspieszenie konstrukcji stropodachów o dużych rozpiętościach przez zastosowanie dużych paneli, które są stosunkowo lekkie.
Rozwiązanie powyższych problemów technicznych stanowi rozwiązanie problemu konstrukcyjnego, jakim jest zapewnienie nośności, właściwych cech użytkowych i trwałości konstrukcji, w której w cienkiej, betonowej pł ycie podsufitki nie wystą pią zbyt duż e ugię cia i rysy o zbytniej szerokoś ci.
Zastosowanie zwykłych żelbetowych płyt podsufitkowych spowodowałoby konieczność zmniejszenia rozpiętości tych cienkich konstrukcji i obniżyłoby niezawodność konstrukcji w czasie.
Zbyt duże ugięcia żelbetowej płyty podsufitkowej można zmniejszyć stosując sztywniejszą konstrukcję górną lub kompensując je ugięciem odwrotnym, lecz są to rozwiązania nieekonomiczne i nie są niezawodne, ponieważ problem rys pozostałby nierozwiązany.
Żelbetowa płyta podsufitkowa zastosowana na dużej rozpiętości podlega wielkim naprężeniom, które powodują powstawanie rys powiększających się wskutek skurczu i pełzania beronu, co z kolei powoduje dalsze zwiększenie ugięcia, które rośnie w miarę powiększania się szerokości rys. Początkowe rysy powstałe w płycie podsufitkowej na skutek połączenia działania dużych osiowych sił rozciągających i małych momentów zginających skoncentrowanych lokalnie w punktach połączenia górnej konstrukcji z płytą podsufitkową, poszerzają się w miarę upływu czasu, zamiast powstawać na całej długości podsufitki, co byłoby korzystniejsze z punktu widzenia pracy betonu.
Problemem jest więc opracowanie właściwej metody sprężania, które mogłoby w sposób niezawodny i trwały przeciwdziałać dużym ugięciom oraz wyeliminować lub zmniejszyć pękanie betonu w silnie naprężonej pł ycie podsufitkowej i które spowodował oby ugię cie betonowej pł yty podsufitkowej w górę i powstanie w niej napręże ń ś ciskają cych.
Problemu tego nie da się rozwiązać zwykłymi metodami sprężenia betonu z powodu specyfiki tych konstrukcji, ponieważ osiowa siła sprężająca przyłożona w środku ciężkości płyty podsufitkowej, który leży w niewielkiej odległości od środka ciężkości całego przekroju poprzecznego, powoduje jedynie powstanie w płycie rys, nie powodując praktycznie ugięć.
W przypadku zwykłych technik sprężania siłę ściskającą przykłada się do belki lub betonowej konstrukcji kratownicowej poniżej środka ciężkości przekroju poprzecznego betonu, co na skutek specjalnej geometrii przekroju powoduje wygięcie elementu w górę rozwiązując jednocześnie problem ugięcia i problem pękania betonu.
Ponieważ w przypadku kompozytowej konstrukcji stropodachowej z płaską podsufitką, środek ciężkości przekroju ogólnego znajduje się w zaniedbywalnej odległości od środka ciężkości przekroju płyty podsufitkowej, więc nie można jej poddać sprężaniu za pomocą zwykłej metody sprężania przykładając siłę ściskającą do betonu i uzyskać przeciwnego ugięcia płyty podsufitkowej w górę, które spowodowałoby zamknięcie się rys.
Przyłożenie siły sprężającej mimośrodowo poniżej środka ciężkości przekroju wymagałoby umieszczenia środka ciężkości cięgna poniżej poziomu płyty, co zaburzyłoby płaską powierzchnię podsufitki.
Sprężenie osiowe, które wprowadziłoby naprężenia ściskające w środku ciężkości przekroju płyty spowodowałoby, w związku z małym mimośrodem, jedynie powstanie pęknięć, a nie ugięcie. Dodatkowym problemem w przypadku dużych rozpiętości jest zabezpieczenie smukłej konstrukcji górnej
PL 210 289 B1 przed wyboczeniem na całej długości, które mogłoby zdestabilizować całą konstrukcję i spowodować jej zniszczenie.
Niniejszy wynalazek dotyczy specjalnych kompozytowych konstrukcji stropodachowych. Zgłaszający niniejszy wynalazek nie zna podobnych do nich rozwiązań ze stanu techniki.
Wszystkie zwykłe metody sprężania betonu są przystosowane do konkretnych, specjalnie przystosowanych kształtów przekrojów poprzecznych, w których dzięki przyłożeniu siły sprężającej w dolnej części belek, kratownic lub płyt, siła ta działa na mimośrodzie poniżej środka ciężkości przekroju, co rozwiązuje jednocześnie problem ugięcia i rys. Zazwyczaj stosuje się kilka metod sprężania budowlanych konstrukcji stalowych. W metodach tych w niektórych elementach kratownic mechanicznie lub termicznie wymusza się powstawanie naprężeń sprężających.
Metody te są dobrze znane i stosowane do konstrukcji wykonanych z jednego materiału. Są to metody specjalnie przystosowane do specyficznych cech danego materiału. Konstrukcji według wynalazku nie można porównać, pod względem zachowania się przy sprężaniu, ze zwykłymi konstrukcjami, ponieważ mają, jako kompozyty wykonane z części stalowych i betonowych, specyficzne właściwości. W zwykłych konstrukcjach stosuje się kilka równoważnych rozwiązań technicznych, aby przyłoż yć siłę sprężającą poniżej środka ciężkości przekroju.
Wynalazek rozwiązuje problem sprężania specyficznych, kompozytowych konstrukcji stropodachowych z płaską podsufitką do wykonywania budynków przemysłowych o dużych rozpiętościach przęseł.
Według wynalazku opracowano podwójnie sprężoną, kompozytową konstrukcję stropodachową z płaską podsufitką, dla budynków przemysłowych o dużych rozpiętościach przęseł, charakteryzującą się tym, że zawiera szeroką i cienką, wykończoną betonową płytę podsufitkową i dwuczęściową konstrukcję stalową o kształcie pochyłym lub łukowym, połączoną z płytą podsufitkową pionowymi elementami, przy czym płyta podsufitkową jest wstępnie sprężona osiowo w formie za pomocą przechodzących przez nią cięgien sprężających połączonych z formą, natomiast górna konstrukcja stalowa jest sprężona przez rozpychanie w środku rozpiętości za pomocą klina umieszczonego między dwiema oddzielnymi częściami tworzącymi konstrukcję stalową tak, że obie części konstrukcji stalowej napierają na końce płyty podsufitowej.
Korzystnie, płyta podsufitkową połączona jest z konstrukcją stalową za pomocą umieszczonych w betonie pionowych elementów, przy czym w dolnych koń cach tych pionowych elementów znajdują się otwory, przez które przechodzą cięgna sprężające, służące jednocześnie do utrzymania spawanych siatek zbrojeniowych w odpowiedniej odległości od formy podczas betonowania.
Podwójne sprężenie zrealizowane jest korzystnie dwiema niezależnymi metodami, przy czym ugięcie betonowej płyty podsufitkowej jest kontrolowane sprężeniem górnej belki, zaś szerokość rys w betonowej p ł ycie podsufitkowej jest kontrolowana sprężeniem osiowym.
Górna belka korzystnie zabezpieczona jest przed wyboczeniem za pomocą bocznych elementów, które są zakotwione w betonowej płycie podsufitkowej.
Korzystnie, siła sprężająca przyłożona do konstrukcji w wyniku napierania obu części konstrukcji stalowej na końce płyty podsufitkowej, działa nad środkiem ciężkości ogólnego przekroju poprzecznego płyty podsufitkowej, na mimośrodzie.
Wszystkie korzyści wynikające z tego wynalazku wynikają z zastosowania metody sprężania, która pozwala sprężać wielkie rozpiętości, odpowiednie do stosowania w konstrukcji budynków przemysłowych.
Zalety wynalazku są następujące:
Obecność płaskiej podsufitki w budynkach o dużej rozpiętości przęseł eliminuje zazwyczaj nieładny widok konstrukcji dachowej od wewnątrz budynku, przez co budynek można wykorzystać nie tylko jako halę dla przemysłu ciężkiego lub hurtownię, lecz także jako budynek dla przemysłu lekkiego, sklep itp.
Prefabrykowana podsufitka jest wykończona i nie wymaga dodatkowych prac na placu budowy.
Nieużytkowa przestrzeń między pochyłymi dźwigarami dachowymi jest oddzielona, dzięki czemu zmniejszona jest ogrzewana objętość wnętrza i zużycie energii.
Naturalnie wentylowany strych, który jest ocieplony kulkami izolacyjnymi, poprawia izolację dachu i można w nim poprowadzić przewody instalacyjne w sposób niewidoczny a jednocześnie w miejscu dostępnym dla obsługi, zamiast prowadzić je w widocznych miejscach na ścianach lub gdzie indziej wewnątrz budynku.
PL 210 289 B1
Bezpieczeństwo pracy na wysokości podczas montażu i krycia dachu wzrasta, ponieważ wszystkie prace wykonywane są w normalnej pozycji stojącej, na płaskiej powierzchni płyt podsufitki.
Zastosowanie dużych elementów panelowych, które pokrywają od razu duże połacie dachu ma wiele zalet w porównaniu do zwykłych technologii, w których stosuje się dźwigary główne i drugorzędne.
Aby uzyskać wymienione wyżej zalety konstrukcji o dużych rozpiętościach przęseł rozwiązano problem techniczny zapewnienia nośności, właściwych cech użytkowych i trwałości konstrukcji. Rozwiązanie polega na zastosowaniu podwójnego sprężenia za pomocą połączenia dwóch niezależnych metod sprężania, z których jedna zmniejsza ugięcie betonowej płyty podsufitkowej, zaś druga eliminuje lub zmniejsza rysy spowodowane dużym rozciąganiem.
Dla lepszego wyjaśnienia problemu technicznego, który został rozwiązany przez opisywany wynalazek porównano, w odniesieniu do uproszczonego modelu przedstawionego na fig. 1 i fig. 2, zwykłą metodę sprężania ze sprężaniem zastosowanym do kompozytowych konstrukcji stropodachowych z płaską podsufitką.
W tradycyjnych metodach sprężania belek lub kratownic, siłę ściskającą P0 przykłada się, jak pokazano na fig. 1, poniżej środka ciężkości przekroju betonowego T, na mimośrodzie e, w strefie ściskania lub poza nią. Końce belki są więc pchane w kierunku środka przęsła, w wyniku czego powstaje ujemny moment zginający M=exP0, który powoduje wygięcie belki w górę u. Wskutek takiego sprężenia wygięcie skierowane w górę zmniejsza wygięcie skierowane w dół, będące skutkiem obciążenia zewnętrznego, zaś przyłożona siła ściskająca Nt zamyka rysy w rozciąganej strefie belki.
Metody tej nie można zastosować do specyficznych kompozytowych konstrukcji stropodachowych z szeroką płytą podsufitkową, w których środek ciężkości całego przekroju poprzecznego znajduje się nisko. Umieszczenie ciężkiej, betonowej płyty podsufitkowej w dolnej części konstrukcji, która zawiera lekką, stalową część górną wydaje się nielogiczne, ponieważ stal, w której często występuje problem braku stabilności, poddana jest wówczas silnemu ściskaniu, zaś beton, który może przenieść tylko niewielkie naprężenia rozciągające, poddany jest silnemu rozciąganiu. Jednakże jest to wybór konieczny, jeżeli chce się uzyskać płaski sufit wraz ze wszystkimi jego zaletami. Z powodu wyboru tego, nielogicznego z punktu widzenia przenoszenia obciążeń rodzaju konstrukcji, sprężenie wymagać będzie większych nakładów, niż zwykłe sprężanie betonu, ponieważ przyłożenie siły sprężającej P0 poniżej środka ciężkości przekroju poprzecznego wymagałoby opuszczenia cięgna poniżej powierzchni podsufitki, co zniweczyłoby efekt płaskiego sufitu.
Zasada sprężania według wynalazku została zilustrowana na fig. 2. Stanowi ona w pewnym sensie odwrotność metody tradycyjnej.
Efekt ugięcia u w górę uzyskuje się pchając górną konstrukcję, rozdzieloną na środku, od środka przęsła w stronę jego końców, dzięki czemu ściskająca siła sprężająca P0 przyłożona jest na mimośrodzie e powyżej środka ciężkości T przekroju poprzecznego betonu.
W obu porównywanych metodach, uzyskano ujemny moment zginający M=exP0, który powoduje wygięcie w górę u płyty podsufitkowej. Jednakże w tradycyjnej metodzie sprężania do płyty podsufitkowej przyłożona jest korzystna siła ściskająca, zaś w metodzie według wynalazku, wskutek pchania górnej konstrukcji w stronę jej końców, powstaje niekorzystna siła rozciągająca, którą należy zmniejszyć lub skompensować dodatkowym, tradycyjnym sprężaniem. Jest to właśnie cena, którą trzeba zapłacić za uzyskanie płaskiego sufitu. Na fig. 3 pokazano ten sam model, w którym przyłożono drugie, dodatkowe sprężanie osiowe, powodujące przyłożenie do płyty podsufitkowej siły ściskającej NT1, która kompensuje rozciąganie spowodowane zarówno obciążeniem zewnętrznym jak i pierwszym sprężeniem według fig. 2. Drugie sprężenie nie powoduje powstawania momentów zginających, ponieważ przyłożone jest na zaniedbywalnie małym mimośrodzie względem środka ciężkości przekroju betonowego i nie ma wpływu na ugięcie uzyskane wskutek pierwszego sprężenia.
Tak więc, za pomocą dwóch niezależnych metod sprężania, rozwiązano problem techniczny powstawania w konstrukcji rys i ugięć.
Na fig. 4 przedstawiono przykład praktycznej realizacji obu metod sprężania na prawdziwym modelu. Górna konstrukcja stalowa zawiera dwie symetryczne, rozłączone w środku przęsła, połowy 2 oraz pionowe elementy łączące 3. W środku przęsła, w punkcie podziału konstrukcji, znajduje się pionowy klin, za pomocą którego spręża się górną konstrukcję, a następnie ją łączy. Obie połowy górnej konstrukcji ustawia się najpierw w formie 6 w celu wylania płyty podsufitkowej.
Stalowe cięgna 4 spręża się w formie po przeprowadzeniu ich uprzednio przez otwory 5, które znajdują się przy końcach prętów 3 i łączą stalowe pręty 3 z betonową płytą podsufitkową 1. Następnie zalewa się płytę 1 betonem. Po stwardnieniu betonu naprężenie cięgien zostaje zwolnione na
PL 210 289 B1 formie 6 tak, że płyta podsufitkowa zostaje poddana działaniu siły ściskającej. Konstrukcja jest wówczas sprężona w pierwszym etapie.
Następnie dołącza się do betonowej płyty podsufitowej 1 górną konstrukcję 2. Płyta betonowa poddana jest obecnie działaniu naprężeń ściskających, lecz nie podlega ugięciu w górę.
Obecnie należy przyłożyć sprężenie dodatkowe, zgodnie z zasadą przedstawioną na fig. 2. W punkcie podziału górnej konstrukcji 2, w kanałach łączących znajdujących się na obu końcach rozdzielonych części konstrukcji, umieszcza się stalowy klin 7 i przygotowuje się urządzenie popychające 8, które wepchnie klin.
Wepchnięcie klina 7 w złącze spowoduje, że obie oddzielne części górnej konstrukcji 2 będą napierały na końce płyty podsufitkowej 1 wprowadzając w nią siły rozciągające. Jednakże płyta ta została uprzednio poddana ściskaniu przy pierwszym sprężaniu.
Siła ściskająca wprowadzona przez pierwsze sprężanie musi mieć taką wartość, żeby po odjęciu od niej rozciągania spowodowanego drugim sprężeniem, pozostała jeszcze wystarczająca rezerwa naprężeń ściskających, która po odjęciu naprężeń rozciągających spowodowanych obciążeniem zewnętrznym, utrzyma naprężenia rozciągające w płycie podsufitkowej poniżej dopuszczalnego poziomu lub skompensuje je do zera.
Opis rysunku
Na fig. 1 zilustrowano uproszczony model zasady tradycyjnej metody sprężania, w której ściskającą siłę sprężającą przykłada się poniżej środka ciężkości przekroju poprzecznego. Pokazano również wykresy powstałych sił wewnętrznych.
Na fig. 2 zilustrowano uproszczony model zasady metody sprężania, w której siłę sprężającą przykłada się rozpychając górną konstrukcję powyżej środka ciężkości przekroju poprzecznego. Pokazano również wykresy powstałych sił wewnętrznych.
Na fig. 3 zilustrowano uproszczony model dodatkowego sprężania osiowego konstrukcji płyty podsufitkowej i wykres sił wewnętrznych.
Na fig. 4 pokazano widok modelu rzeczywistej konstrukcji z jej częściami koniecznymi do zilustrowania metod sprężania.
Fig. 5 przedstawia przekrój poprzeczny konstrukcji wraz z jej zasadniczymi częściami.
Fig. 6 przedstawia szczegół miejsca rozłączenia konstrukcji górnej, w którym przykłada się siłę sprężającą.
Fig. 7 przedstawia sposób zabezpieczenia górnej konstrukcji przed wyboczeniem.
Opis korzystnego przykładu realizacji wynalazku
Górną konstrukcję stalową 2, rozdzieloną symetrycznie w środku przęsła na dwie równe części i stojącą na pionowych elementach 3, umieszcza się w formie w celu zalania betonem płyty podsufitkowej 1. Stalowe cięgna 4 naprężane są na formie po uprzednim przeprowadzeniu ich przez otwory 5, znajdujące się na końcach prętów 3. Następnie wylewa się płytę 1. Po stwardnieniu betonu, przyspieszonym w procesie parowania, naprężenie cięgien zwalnia się z formy 6. W ten sposób kończy się pierwszy etap sprężania.
W miejscu rozdzielenia konstrukcji stalowej 2, które zostało tak zaprojektowane, aby zmniejszyć koncentrację naprężeń, umieszcza się stalowy klin 7 i przygotowuje się urządzenie 8, które wpycha klin. Wepchnięcie klina 7 powoduje sprężenie obu oddzielnych części górnej konstrukcji stalowej 2, przy czym przyłożoną siłę kontroluje się mierząc ugięcie w górę płyty podsufitkowej 1 w środku przęsła oraz mierząc siłę wpychania klina za pomocą manometru urządzenia popychającego 8. Na podstawie tych dwóch pomiarów można w sposób miarodajny wyliczyć przyłożoną siłę.
Podwójnie sprężone, kompozytowe konstrukcje stropodachowe z płaską podsufitką przewidziane są do budowy budynków przemysłowych o dużych rozpiętościach przęseł i innych podobnych budynków o dużych rozpiętościach przęseł. Dzięki ich specjalnym rozwiązaniom konstrukcyjnym, mają one wiele zalet w porównaniu z tradycyjnymi systemami konstrukcyjnymi np.: duże elementy płytowe rozwiązują jednocześnie problem dachu i wykończonego sufitu, estetyczny sufit zamyka nieużytkową przestrzeń między pochyłymi dźwigarami dachowymi, wskutek czego zmniejsza się ogrzewana objętość wnętrza budynku, a więc zużycie energii.
Naturalnie wentylowana przestrzeń strychu między sufitem a dachem, umożliwia poprowadzenie w niej wszelkich instalacji w sposób niewidoczny, zamiast prowadzić je w widocznych miejscach wewnątrz budynku, co jest również bardziej kosztowne.
Zastosowanie dużych elementów panelowych, które pokrywają od razu duże połacie dachu ma wiele zalet w porównaniu do zwykłych technologii, w których stosuje się dźwigary główne i drugorzędne.
PL 210 289 B1
Estetyczny sufit zamyka nieużytkową przestrzeń między pochyłymi dźwigarami dachowymi, dzięki czemu zmniejszona jest ogrzewana objętość wnętrza i zużycie energii.
Bezpieczeństwo pracy na wysokości podczas montażu wzrasta po zamontowaniu płyt podsufitkowych, ponieważ izolację termiczną kładzie się na szerokiej płaskiej powierzchni, w normalnej pozycji stojącej, bez potrzeby wchodzenia na dźwigary. Niski koszt takich konstrukcji wynika z faktu, że płyty stropodachowe, które zawierają wykończony sufit stanowią jednocześnie konstrukcję nośną, która wymaga małego zużycia materiału. Metoda sprężania przez rozpychanie jest tania, zaś wielkopłytowa, panelowa konstrukcja stropodachowa, którą szybko się montuje, pokrywa od razu wielkie połaci dachu, a stosunek powierzchni do objętości tych elementów jest odpowiedni dla szybkiego utwardzania betonu za pomocą pary, co sprzyja przyspieszeniu budowy.
Dzięki wyżej wymienionym zaletom płaskiej podsufitki, na której można położyć dowolnie grubą warstwę izolacji termicznej, która pozostaje zamknięta w naturalnie wentylowanej przestrzeni, konstrukcje te nadają się dla budynków o wykończonych, klimatyzowanych wnętrzach takich, jak budynki dla przemysłu lekkiego, dużych supermarketów, hal sportowych i podobnych.
Claims (5)
1. Podwójnie sprężona, kompozytowa konstrukcja stropodachowa z płaską podsufitką, dla budynków przemysłowych o dużych rozpiętościach przęseł, znamienna tym, że zawiera szeroką i cienką, wykończoną betonową płytę podsufitkową (1) i dwuczęściową konstrukcję stalową (2) o kształcie pochyłym lub łukowym, połączoną z płytą podsufitkową (1) pionowymi elementami (3), przy czym płyta podsufitkową (1) jest wstępnie sprężona osiowo w formie (6) za pomocą przechodzących przez nią cięgien sprężających (4) połączonych z formą (6), natomiast górna konstrukcja stalowa (2) jest sprężona przez rozpychanie w środku rozpiętości za pomocą klina (7) umieszczonego między dwiema oddzielnymi częściami tworzącymi konstrukcję stalową (2) tak, że obie części konstrukcji stalowej (2) napierają na końce płyty podsufitkowej (1)
2. Konstrukcja według zastrz. 1, znamienna tym, że płyta podsufitkową (1) połączona jest z konstrukcją stalową (2) za pomocą umieszczonych w betonie pionowych elementów (3), przy czym w dolnych końcach pionowych elementów (3) znajdują się otwory (5), przez które przechodzą cięgna sprężające (4), służące jednocześnie do utrzymania spawanych siatek zbrojeniowych w odpowiedniej odległości od formy (6) podczas betonowania.
3. Konstrukcja według zastrz. 1, znamienna tym, że podwójne sprężenie zrealizowane jest dwiema niezależnymi metodami, przy czym ugięcie betonowej płyty podsufitkowej (1 jest kontrolowane sprężeniem górnej belki (2), zaś szerokość rys w betonowej płycie podsufitkowej (1) jest kontrolowana sprężeniem osiowym.
4. Konstrukcja według zastrz. 1, znamienna tym, że górna belka (2) zabezpieczona jest przed wyboczeniem za pomocą bocznych elementów (9), które są zakotwione w betonowej płycie podsufitkowej (1).
5. Konstrukcja według zastrz. 1, znamienna tym, że siła sprężająca (P0) przyłożona do konstrukcji w wyniku napierania obu części konstrukcji stalowej (2) na końce płyty podsufitkowej (1), działa nad środkiem ciężkości ogólnego przekroju poprzecznego (T) płyty podsufitkowej (1), na mimośrodzie (e).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HR20000906A HRP20000906B1 (en) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | Flat soffit, doubly prestressed, composite, roof-ceiling construction for large span industrial buildings |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL360133A1 PL360133A1 (pl) | 2004-09-06 |
PL210289B1 true PL210289B1 (pl) | 2011-12-30 |
Family
ID=10947230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL360133A PL210289B1 (pl) | 2000-12-28 | 2001-10-02 | Podwójnie sprężona, kompozytowa konstrukcja stropodachowa z płaską podsufitką, dla budynków przemysłowych o dużych rozpiętościach przęseł |
Country Status (40)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6966159B2 (pl) |
EP (1) | EP1346111B1 (pl) |
JP (1) | JP4036752B2 (pl) |
KR (1) | KR100583802B1 (pl) |
CN (1) | CN1222672C (pl) |
AP (1) | AP1557A (pl) |
AT (1) | ATE417164T1 (pl) |
AU (1) | AU2002210777B2 (pl) |
BG (1) | BG64654B1 (pl) |
BR (1) | BR0115671B1 (pl) |
CA (1) | CA2425998C (pl) |
CZ (1) | CZ20031577A3 (pl) |
DE (1) | DE60136957D1 (pl) |
DK (1) | DK1346111T3 (pl) |
DZ (1) | DZ3445A1 (pl) |
EA (1) | EA004450B1 (pl) |
EC (1) | ECSP034648A (pl) |
EE (1) | EE04756B1 (pl) |
ES (1) | ES2319103T3 (pl) |
HR (1) | HRP20000906B1 (pl) |
HU (1) | HU225322B1 (pl) |
IL (2) | IL155480A0 (pl) |
IS (1) | IS6842A (pl) |
LT (1) | LT5093B (pl) |
LV (1) | LV13025B (pl) |
MA (1) | MA26055A1 (pl) |
MX (1) | MXPA03003807A (pl) |
NO (1) | NO20031526L (pl) |
NZ (1) | NZ525396A (pl) |
OA (1) | OA12435A (pl) |
PL (1) | PL210289B1 (pl) |
PT (1) | PT1346111E (pl) |
RO (1) | RO121654B1 (pl) |
RS (1) | RS50338B (pl) |
SI (1) | SI21191A (pl) |
SK (1) | SK286997B6 (pl) |
TR (1) | TR200300306T2 (pl) |
UA (1) | UA61869C2 (pl) |
WO (1) | WO2002053852A1 (pl) |
ZA (1) | ZA200304526B (pl) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
HRP20020044B1 (en) * | 2002-01-16 | 2008-11-30 | Mara-Institut D.O.O. | Indirectly prestressed, concrete, roof-ceiling construction with flat soffit |
HRP20020208B1 (en) * | 2002-03-08 | 2011-02-28 | Mara-Institut D.O.O. | Doubly prestressed roof-ceiling construction with grid flat soffit for extremely large spans |
US7753937B2 (en) * | 2003-12-10 | 2010-07-13 | Facet Solutions Inc. | Linked bilateral spinal facet implants and methods of use |
KR101011976B1 (ko) * | 2008-05-02 | 2011-02-07 | 신재혁 | 미닫이문의 무단 열림 방지용 내장형 고정장치 |
CN102337784B (zh) * | 2011-07-13 | 2013-07-10 | 葛加君 | 高曲塔建筑钢混模架施工方法 |
CN102287050B (zh) * | 2011-07-13 | 2012-12-05 | 葛加君 | 大跨度钢混屋架施工方法 |
CN106760829B (zh) * | 2017-01-22 | 2022-05-31 | 南京丰源建筑设计有限公司 | 一种高气密性一次成型平房仓拱板屋盖的设计及建造方法 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2626688A (en) * | 1950-01-05 | 1953-01-27 | Richard F Tickle | Adjustable joist |
US3260024A (en) * | 1962-05-02 | 1966-07-12 | Greulich Gerald Gregory | Prestressed girder |
US3385015A (en) * | 1966-04-20 | 1968-05-28 | Margaret S Hadley | Built-up girder having metal shell and prestressed concrete tension flange and method of making the same |
US3398498A (en) * | 1966-09-09 | 1968-08-27 | Barkrauss Entpr Ltd | Composite steel truss and precast concrete slab and beam units |
DE1659218C3 (de) * | 1967-11-11 | 1978-07-27 | Hermann Rueter Gmbh, 3012 Langenhagen | Verbundfachwerkträger sowie Verfahren zu dessen Montage |
GB1228598A (pl) * | 1968-05-20 | 1971-04-15 | ||
US3835607A (en) * | 1972-04-13 | 1974-09-17 | N Raaber | Reinforced girders of steel and concrete |
FR2238824A1 (en) * | 1973-07-25 | 1975-02-21 | Brizet Andre | Prestressed steel portal frame - is prestressed at its apex to reduce moments in columns |
FR2600358B1 (fr) * | 1986-06-23 | 1991-07-12 | Bouygues Sa | Poutres en beton arme et en acier de grande portee |
US5305572A (en) * | 1991-05-31 | 1994-04-26 | Yee Alfred A | Long span post-tensioned steel/concrete truss and method of making same |
IT1283189B1 (it) * | 1996-03-05 | 1998-04-16 | Italcementi Spa | Metodo per la realizzazione di una trave composita e trave cosi' realizzata |
US6058666A (en) * | 1997-08-31 | 2000-05-09 | Lin; Wei-Hwang | Twin-axis prestressed single-tee beam with lower flange and process of construction |
US5867954A (en) * | 1997-09-06 | 1999-02-09 | Lin; Wei-Hwang | Multi-axis prestressed double-tee beam and method of construction |
US6332301B1 (en) * | 1999-12-02 | 2001-12-25 | Jacob Goldzak | Metal beam structure and building construction including same |
KR100423757B1 (ko) * | 2001-05-04 | 2004-03-22 | 원대연 | 프리스트레스트 합성 트러스 보 및 그의 제조 방법 |
-
2000
- 2000-12-28 HR HR20000906A patent/HRP20000906B1/xx not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-02-10 UA UA2003043575A patent/UA61869C2/uk unknown
- 2001-10-02 NZ NZ525396A patent/NZ525396A/en unknown
- 2001-10-02 AT AT01978682T patent/ATE417164T1/de active
- 2001-10-02 DE DE60136957T patent/DE60136957D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-10-02 ES ES01978682T patent/ES2319103T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-10-02 DK DK01978682T patent/DK1346111T3/da active
- 2001-10-02 CZ CZ20031577A patent/CZ20031577A3/cs unknown
- 2001-10-02 PL PL360133A patent/PL210289B1/pl not_active IP Right Cessation
- 2001-10-02 JP JP2002554339A patent/JP4036752B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-10-02 BR BRPI0115671-3A patent/BR0115671B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2001-10-02 WO PCT/HR2001/000045 patent/WO2002053852A1/en active IP Right Grant
- 2001-10-02 SI SI200120067A patent/SI21191A/sl not_active IP Right Cessation
- 2001-10-02 CN CNB018176224A patent/CN1222672C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-10-02 TR TR2003/00306T patent/TR200300306T2/xx unknown
- 2001-10-02 RO ROA200300361A patent/RO121654B1/ro unknown
- 2001-10-02 RS YUP-317/03A patent/RS50338B/sr unknown
- 2001-10-02 EP EP01978682A patent/EP1346111B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-10-02 US US10/432,598 patent/US6966159B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-10-02 IL IL15548001A patent/IL155480A0/xx active IP Right Grant
- 2001-10-02 SK SK718-2003A patent/SK286997B6/sk not_active IP Right Cessation
- 2001-10-02 AU AU2002210777A patent/AU2002210777B2/en not_active Ceased
- 2001-10-02 EE EEP200300221A patent/EE04756B1/xx not_active IP Right Cessation
- 2001-10-02 CA CA002425998A patent/CA2425998C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-10-02 MX MXPA03003807A patent/MXPA03003807A/es active IP Right Grant
- 2001-10-02 EA EA200300380A patent/EA004450B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2001-10-02 DZ DZ013445A patent/DZ3445A1/fr active
- 2001-10-02 AP APAP/P/2003/002809A patent/AP1557A/en active
- 2001-10-02 PT PT01978682T patent/PT1346111E/pt unknown
- 2001-10-02 KR KR1020037005478A patent/KR100583802B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-10-02 OA OA1200300146A patent/OA12435A/en unknown
- 2001-10-02 HU HU0301156A patent/HU225322B1/hu not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-03-13 LT LT2003024A patent/LT5093B/lt unknown
- 2003-04-03 NO NO20031526A patent/NO20031526L/no not_active Application Discontinuation
- 2003-04-07 MA MA27095A patent/MA26055A1/fr unknown
- 2003-04-11 LV LVP-03-39A patent/LV13025B/en unknown
- 2003-04-15 IL IL155480A patent/IL155480A/en not_active IP Right Cessation
- 2003-06-06 BG BG107890A patent/BG64654B1/bg unknown
- 2003-06-10 ZA ZA200304526A patent/ZA200304526B/en unknown
- 2003-06-11 EC EC2003004648A patent/ECSP034648A/es unknown
- 2003-06-12 IS IS6842A patent/IS6842A/is unknown
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109972511B (zh) | 一种型钢-uhpc组合板及桥面板 | |
US20040107660A1 (en) | Composite floor system | |
PL210289B1 (pl) | Podwójnie sprężona, kompozytowa konstrukcja stropodachowa z płaską podsufitką, dla budynków przemysłowych o dużych rozpiętościach przęseł | |
CN111469267B (zh) | 一种木-uhpc组合箱梁及其制备方法 | |
Winter et al. | Development of prefabricated timber-steel-concrete ribbed decks | |
KR20000021226A (ko) | 분할공법에 의한 프리플렉스 합성빔의 제조방법 | |
WO1996021069A1 (en) | A structural member | |
Vinutha et al. | Seismic performance of precast slab to beam connection: an overview. | |
CN211689843U (zh) | 一种减小钢-混凝土组合多箱型简支梁桥挠度的结构 | |
AU2002210777A1 (en) | Flat soffit, doubly prestressed, composite, roof-ceiling construction for large span industrial buildings | |
CA2441737C (en) | Composite floor system | |
CN112982135A (zh) | 一种减小钢-混凝土组合多箱型简支梁桥挠度的结构及其施工方法 | |
KR102249063B1 (ko) | 정착판을 이용하여 내구성 및 빔단부의 결합성을 향상시킨 프리스트레스트 콘크리트 빔 라멘교 및 그의 시공 방법 | |
AU707101B2 (en) | A structural member | |
KR100437258B1 (ko) | 활절라멘교의 보수보강방법 | |
Breuninger et al. | DESIGN, CALCULATION AND CONSTRUCTION WORK OF A PRESTRESSED COMPOSITE CONSTRUCTION TO SUPPORT THE FAÇADE COLUMNS OF A HIGH‐RISE BUILDING | |
Farcaș | Evolution of bridges with steel-concrete composite superstructure. What comes next? | |
Galaka | Optimization of prestressed roof structures' cross sections of industrial buildings | |
RU2083778C1 (ru) | Железобетонное стропило | |
CN116290525A (zh) | 一种预应力型钢混凝土叠合梁组合楼盖及施工方法 | |
Biggs | Planning projects to use prestressed masonry | |
HRP990305A2 (en) | Composite roof and floor structure with flat soffit for the construction of halls | |
Plank et al. | 16 Composite floors and structures | |
Newella et al. | Cite as: Newell, S., & Goggins, J.(2019). Experimental study of hybrid precast concrete lattice girder floor at construction stage. Structures (Vol. 20, pp. 866-885). Elsevier. | |
LV11561B (en) | Reinforced concretre plate and process of its production |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20121002 |