PL242237B1 - Beam, reinforced-concrete complex element - Google Patents

Beam, reinforced-concrete complex element Download PDF

Info

Publication number
PL242237B1
PL242237B1 PL426173A PL42617318A PL242237B1 PL 242237 B1 PL242237 B1 PL 242237B1 PL 426173 A PL426173 A PL 426173A PL 42617318 A PL42617318 A PL 42617318A PL 242237 B1 PL242237 B1 PL 242237B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
concrete
ultra
layer
stirrups
spring
Prior art date
Application number
PL426173A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL426173A1 (en
Inventor
Zbigniew Perkowski
Stefania Grzeszczyk
Mariusz Czabak
Aneta Matuszek-Chmurowska
Original Assignee
Politechnika Opolska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Opolska filed Critical Politechnika Opolska
Priority to PL426173A priority Critical patent/PL242237B1/en
Publication of PL426173A1 publication Critical patent/PL426173A1/en
Publication of PL242237B1 publication Critical patent/PL242237B1/en

Links

Landscapes

  • Rod-Shaped Construction Members (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)

Abstract

Belkowy, żelbetowy element zespolony charakteryzuje się tym, że dodatkowym elementem zespalającym jest co najmniej jedna sprężyna (4) z pręta stalowego, która umocowana jest drutem wiązałkowym do strzemion (5). Ramiona sprężyny (4) przechodzą przez styk (2) obydwu warstw: jednej z betonu ultrawyskowartościowego (1) i drugiej z betonu zwykłego (7).The beam, reinforced concrete composite element is characterized by the fact that the additional joining element is at least one spring (4) made of a steel rod, which is fixed with a tie wire to the stirrups (5). The arms of the spring (4) pass through the junction (2) of the two layers: one of ultra-high performance concrete (1) and the other of normal concrete (7).

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest belkowy, żelbetowy element zespolony wykonywany jako prefabrykowany lub bezpośrednio na placu budowy w konstrukcjach monolitycznych, który ma zastosowanie w budownictwie mieszkaniowym, przemysłowym i mostowym.The subject of the invention is a beam, reinforced concrete composite element made as prefabricated or directly on the construction site in monolithic structures, which is used in residential, industrial and bridge construction.

Znany z opisu patentowego PL 218096 prefabrykowany element żelbetowy wykonany jest z betonu o zwykłej wytrzymałości, w którym zatopiony jest szkielet zbrojeniowy. Posiada wkładkę wzmacniającą o wielkości rzutu poziomego odpowiadającego polu wytężonej strefy ściskanej prefabrykowanego elementu żelbetowego, która umieszczona jest we wgłębieniu. Wkładka wzmacniająca wykonana jest z betonu wysokiej wytrzymałości, a w niej zatopione są strzemiona, które trwale połączone są między sobą, co najmniej dwoma prętami montażowymi. Pionowe końce prętów strzemion wyprowadzone są poza powierzchnię wkładki wzmacniającej i połączone są w sposób trwały ze szkieletem zbrojenia za pośrednictwem, co najmniej dwóch prętów podłużnych.Known from the patent description PL 218096, the prefabricated reinforced concrete element is made of concrete of ordinary strength, in which the reinforcement frame is embedded. It has a reinforcing insert with the size of the horizontal projection corresponding to the area of the stressed compressed zone of the prefabricated reinforced concrete element, which is placed in the recess. The reinforcing insert is made of high-strength concrete, and stirrups are embedded in it, which are permanently connected to each other by at least two assembly rods. The vertical ends of the stirrup bars extend beyond the surface of the reinforcing insert and are permanently connected to the reinforcement frame by means of at least two longitudinal bars.

Znany jest z publikacji Tanarslan H.M., Alver N., Jahangiri R.. Yalęinkaya ę., Yazici H., “ Flexural strengthening of RC beams using UHPFRC laminates: Bonding techniques and rebar addition”, Construction and Building Materials, 155 (2017), str. 45-55, sposób wykonania belkowego elementu żelbetowego, który posiada dwie warstwy betonu - jedną z betonu zwykłego o wytrzymałości średniej na ściskanie 20,4 MPa ze standardowym zbrojeniem stalowym na zginanie w postaci prętów stalowych i na ścinanie za pomocą strzemion, a drugą z kompozytu cementowego o wytrzymałości na ściskanie około 200 MPa z proszkami reaktywnymi i rozproszonym zbrojeniem stalowym, zwanego betonem ultrawysokowartościowym. Warstwa z betonu ultrawysokowartościowego jest zbrojona dodatkowo podłużnymi prętami stalowymi lub pozostaje bez tego zbrojenia i jest mocowana do warstwy z betonu zwykłego na dwa sposoby: albo poprzez sklejenie żywicą epoksydową, albo za pomocą wklejanych do warstwy z betonu zwykłego kotew stalowych i przenikających przez całą warstwę z betonu ultrawysokowartościowego.He is known for the publication of Tanarslan H.M., Alver N., Jahangiri R.. Yalęinkaya ę., Yazici H., "Flexural strengthening of RC beams using UHPFRC laminates: Bonding techniques and rebar addition", Construction and Building Materials, 155 (2017), pp. 45-55, method of making a reinforced concrete beam element, which has two layers of concrete - one of ordinary concrete with an average compressive strength of 20.4 MPa with standard steel reinforcement for bending in the form of steel bars and shear reinforcement with stirrups, and the other of a cement composite with a compressive strength of about 200 MPa with reactive powders and dispersed steel reinforcement, called ultra-high-performance concrete. The ultra-high-performance concrete layer is additionally reinforced with longitudinal steel rods or remains without this reinforcement and is attached to the ordinary concrete layer in two ways: either by gluing with epoxy resin or by means of steel anchors glued to the ordinary concrete layer and penetrating the entire layer with ultra-high-performance concrete.

Na gwintowanych końcówkach kotew, wystających na zewnątrz warstwy z betonu ultrawysokowartościowego, dokręcano nakrętki z podkładkami, które dociskały ją do warstwy z betonu zwykłego. Warstwy z betonu ultrawysokowartościowego były umieszczane w strefie rozciąganej belek w celu sprawdzenia ich wpływu na zwiększenie nośności tak utworzonych elementów konstrukcyjnych w stosunku do podobnego elementu, lecz bez warstwy z betonu ultrawysokowartościowego.On the threaded ends of the anchors, protruding outside the layer of ultra-high-performance concrete, nuts with washers were tightened, which pressed it to the layer of ordinary concrete. The ultra-high-performance concrete layers were placed in the tension zone of the beams in order to check their effect on increasing the load-bearing capacity of the thus created structural elements in relation to a similar element, but without the ultra-high-performance concrete layer.

Znany jest także z publikacji El-Hacha R., Chen D., „Behaviour of hybrid FRF-UHPC beams subjected to static flexural loading’’, Composites: Part B, 43 (2012), str. 582-593 sposób wykonania belkowego elementu zawierającego warstwę z betonu ultrawysokowartościowego o wytrzymałości na ściskanie, po 28 dniach, wynoszącej około 180 MPa, która połączona jest z żebrem o przekroju skrzynkowym, wykonanym z kolei z kompozytu o matrycy polimerowej zbrojonej włóknami szklanymi. Żebro to dodatkowo wzmocnione jest poprzez naklejenie na nie, po przeciwnej stronie w stosunku do warstwy z betonu ultrawysokowartościowego, taśm z kompozytu o matrycy polimerowej zbrojonych włóknami węglowymi lub stalowymi. Połączenie warstwy z betonu ultrawysokowartościowego i żebra kompozytowego realizowane jest za pomocą stalowych trzpieni zatopionych w żebrze i w warstwie z betonu. Warstwa z betonu ultrawysokowartościowego umieszczona jest w strefie ściskanej elementu belkowego.He is also known from the publication of El-Hach R., Chen D., "Behavior of hybrid FRF-UHPC beams subjected to static flexural loading'', Composites: Part B, 43 (2012), pp. 582-593 method of making a beam element comprising a layer of ultra-high performance concrete with a compressive strength of approximately 180 MPa after 28 days, which is connected to a box-section rib, in turn made of a composite with a polymer matrix reinforced with glass fibers. This rib is additionally reinforced by gluing on it, on the opposite side to the ultra-high-performance concrete layer, tapes made of a polymer matrix composite reinforced with carbon or steel fibres. The connection of the ultra-high-performance concrete layer and the composite rib is carried out by means of steel pins embedded in the rib and in the concrete layer. The layer of ultra-high performance concrete is placed in the compression zone of the beam element.

Znane, zespolone belkowe elementy, żelbetowe wytwarzane są z różnego rodzaju betonów, w tym również z betonów ultrawysokowartościowych. Zbrojenie na zginanie stanowią stalowe pręty podłużne umieszczone zasadniczo w strefie rozciąganej, a zbrojenie na ścinanie stanowią zasadniczo stalowe strzemiona. Przy zespoleniu za pomocą tylko stalowych strzemion warstwy betonu zwykłego z warstwą betonu ultrawysokowartościowego występuje konieczność nadmiernego zagęszczenia rozstawu strzemion dla zapewnienia właściwego zszycia obydwu warstw w celu wyeliminowania niekontrolowanego zniszczenia belki, które może wystąpić w wyniku przedwczesnej delaminacji i lokalnego wyboczenia się cienkiej warstwy z betonu ultrawysokowartościowego. Przy zespoleniu za pomocą stalowych kotew lub trzpieni, warstwy betonu zwykłego z warstwą betonu ultrawysokowartościowego występuje konieczność uciążliwego wklejania ich w warstwę betonu zwykłego po jego stwardnieniu, a przed ułożeniem warstwy z betonu ultrawysokowartościowego. Natomiast w przypadku wyboru technologii betonowania elementu, w której kosz zbrojeniowy przygotowywany jest w całości przed ułożeniem obydwu warstw betonu w deskowaniu, stabilizacja kotew lub trzpieni w koszu zbrojeniowym wymusza ich zgrzewanie do dodatkowego zbrojenia montażowego z prętów podłużnych lub połączenie z tymczasowymi elementami montażowymi, które usuwane są po ułożeniu i stwardnieniu pierwszej z układanych warstw betonów. Przy zespoleniu za pomocą kleju, w tym żywicy epoksydowej, warstwy betonu zwykłego z warstwą betonu ultrawysokowartościowego występuje konieczność uciążliwego przygotowania powierzchni sklejanych i ich dopasowania do siebie.Known, composite reinforced concrete beam elements are made of various types of concrete, including ultra-high-performance concrete. The bending reinforcement consists of longitudinal steel rods placed substantially in the tension zone, and the shear reinforcement consists essentially of steel stirrups. When using only steel stirrups a layer of ordinary concrete with a layer of ultra-high-performance concrete, it is necessary to excessively compact the spacing of the stirrups to ensure proper stitching of both layers in order to eliminate uncontrolled destruction of the beam, which may occur as a result of premature delamination and local buckling of the thin layer of ultra-high-performance concrete. When joining a layer of ordinary concrete with a layer of ultra-high-performance concrete using steel anchors or pins, it is necessary to stick them in a painstaking manner to the layer of ordinary concrete after it has hardened, and before laying the layer of ultra-high-performance concrete. However, if the technology of concreting the element is selected, in which the reinforcement basket is prepared in its entirety before placing both layers of concrete in the formwork, the stabilization of anchors or pins in the reinforcement basket forces them to be welded to additional assembly reinforcement made of longitudinal bars or connected to temporary assembly elements, which are removed are after the first concrete layer has been placed and hardened. When using an adhesive, including an epoxy resin, a layer of ordinary concrete with a layer of ultra-high-performance concrete, there is a need for onerous preparation of the glued surfaces and their adjustment to each other.

Istota belkowego, żelbetowego elementu zespolonego według wynalazku polega na tym, że dodatkowym elementem zespalającym jest co najmniej jedna sprężyna z pręta stalowego, która umocowana jest drutem wiązałkowym do strzemion, a ramiona sprężyny przechodzą przez styk obydwu warstw: jednej z betonu ultrawysokowartościowego i drugiej z betonu zwykłego. Długość skoku sprężyny, odległość ramion sprężyny od siebie i od gałęzi pionowych strzemion w rzucie na przekrój poprzeczny belki w miejscu styku warstw nie są większe od grubości warstwy z betonu ultrawysokowartościowego, zawierającej 876 kg/m3 cementu portlandzkiego CEM142.5 R, 902 kg/m3 piasku kwarcowego, 105 kg/m3 mączki kwarcowej, 175 kg/m3 pyłów krzemionkowych, 236 kg/m3 włókien stalowych i 15,7 kg/m3 superplastyfikatora na bazie karboksylanów, stosunek wagowy wody do spoiwa w mieszance wynosi 0,2, a której grubość jest równa, co najmniej dwukrotnej odległości środka ciężkości przekroju zbrojenia podłużnego (3) w strefie ściskanej od powierzchni zewnętrznej strefy ściskanej, zaś strzemiona stalowe (5) są, co najmniej dwucięte.The essence of the beam, reinforced concrete composite element according to the invention consists in the fact that the additional joining element is at least one spring made of a steel rod, which is fixed with a tie wire to the stirrups, and the arms of the spring pass through the contact of both layers: one of ultra-high-performance concrete and the other of concrete ordinary. The length of the spring stroke, the distance of the spring arms from each other and from the vertical branches of the stirrups in the projection on the cross-section of the beam at the contact point of the layers are not greater than the thickness of the ultra-high-performance concrete layer containing 876 kg/ m3 of Portland cement CEM142.5 R, 902 kg/ m 3 of quartz sand, 105 kg/m 3 of quartz flour, 175 kg/m 3 of silica fumes, 236 kg/m 3 of steel fibers and 15.7 kg/m 3 of carboxylate-based superplasticizer, the weight ratio of water to binder in the mix is 0 ,2, and whose thickness is equal to at least twice the distance of the center of gravity of the longitudinal reinforcement section (3) in the compression zone from the external surface of the compression zone, and the steel stirrups (5) are at least double-cut.

W belkowym, żelbetowym elemencie zespolonym według wynalazku element zespalający w kształcie sprężyny wykonanej z pręta stalowego, mocowany do strzemion drutem wiązałkowym, znacznie przedłuża stabilne przenoszenie naprężeń przez warstwę z betonu ultrawysokowartościowego w pełnym zakresie obciążenia aż do wyczerpania zakładanej nośności w przypadku, kiedy grubość tej warstwy zredukowana jest do niezbędnego minimum ze względu na zakładaną nośność, wymogi bezpieczeństwa, względy montażowe, a także wymagania co do minimalnego otulenia zbrojenia stalowego wg PN-EN 1992 „Projektowanie konstrukcji z betonu”. Konstrukcja sprężyny zespalającej pozwala na stabilizację cienkiej warstwy z betonu ultrawysokowartościowego, w szczególności na uniknięcie jej przedwczesnej delaminacji i lokalnego wyboczenia, a przy tym eliminuje potrzebę zagęszczania strzemion poniżej rozstawu, który wynika z zapewnienia nośności na ścinanie całego belkowego, żelbetowego elementu zespolonego według wynalazku, a także ułatwia jego wytwarzanie. Zastosowanie betonu ultrawysokowartościowego o wytrzymałości średniej na ściskanie około 200 MPa, ze zbrojeniem rozproszonym w postaci włókien stalowych pozwala zredukować grubość tej warstwy do niezbędnego minimum, ponieważ zapewnia skuteczne powiązanie warstwy z betonu ultrawysokowartościowego ze zbrojeniem zespalającym w postaci sprężyny. Grubość warstwy z betonu ultrawysokowartościowego, równa co najmniej dwukrotnej odległości środka ciężkości przekroju zbrojenia podłużnego w strefie ściskanej od powierzchni zewnętrznej tej strefy, zapewnia właściwe zakotwienie sprężyny i strzemion w tej warstwie.In the beam, reinforced concrete composite element according to the invention, the connecting element in the shape of a spring made of a steel bar, fixed to the stirrups with a tie wire, significantly extends the stable transmission of stresses through the ultra-high-performance concrete layer in the full range of loads until the assumed load capacity is exhausted, in the case when the thickness of this layer is reduced to the necessary minimum due to the assumed load capacity, safety requirements, assembly considerations, as well as the requirements for the minimum cover of steel reinforcement according to PN-EN 1992 "Design of concrete structures". The design of the compression spring allows the stabilization of a thin layer of ultra-high performance concrete, in particular to avoid its premature delamination and local buckling, and at the same time eliminates the need to compact the stirrups below the spacing that results from ensuring the shear capacity of the entire beam reinforced concrete composite element according to the invention, and also facilitates its production. The use of ultra-high-performance concrete with an average compressive strength of about 200 MPa, with dispersed reinforcement in the form of steel fibers, allows to reduce the thickness of this layer to the necessary minimum, because it ensures effective bonding of the ultra-high-performance concrete layer with the joining reinforcement in the form of a spring. The thickness of the ultra-high-performance concrete layer, equal to at least twice the distance of the center of gravity of the longitudinal reinforcement cross-section in the compressed zone from the external surface of this zone, ensures proper anchoring of the spring and stirrups in this layer.

Przedmiot wynalazku, w przykładzie wykonania, uwidoczniony jest na rysunku, którego fig. 1 przedstawia widok podłużny belkowego, żelbetowego elementu zespolonego, a fig. 2 przedstawia przekrój A-A poprzeczny belkowego, żelbetowego elementu zespolonego.The subject of the invention, in an embodiment, is shown in the drawing, Fig. 1 shows a longitudinal view of a composite reinforced concrete beam element, and Fig. 2 shows the A-A cross-section of a composite reinforced concrete beam element.

W belkowym, żelbetowym elemencie zespolonym według wynalazku są dwie warstwy materiałów o różnej wytrzymałości na ściskanie: jedna z betonu ultrawysokowartościowego 1, a druga z betonu zwykłego 7. Warstwa z betonu ultrawysokowartościowego 1 o wytrzymałości średniej na ściskanie około 200 MPa usytuowana jest w strefie ściskanej, a warstwa z betonu zwykłego 7 klasy C50/60 usytuowana jest w strefie rozciąganej elementu według wynalazku. W warstwie z betonu ultrawys okowartościowego 1 umieszczone jest zbrojenie podłużne ściskane 3 z co najmniej dwóch prętów stalowych do montażu strzemion stalowych 5. W warstwie z betonu zwykłego 7 umieszczone jest podłużne, rozciągane zbrojenie konstrukcyjne 6 z co najmniej dwóch, stalowych prętów ze względu na zginanie. Strzemiona stalowe 5 są co najmniej dwucięte i umieszczone ze względów konstrukcyjnych jako zbrojenie poprzeczne na ścinanie oraz przechodzą przez styk 2 warstw: jednej z betonu ultrawysokowartościowego 1 i drugiej z betonu zwykłego 7. Strzemiona stalowe 5 są prostopadłe do osi podłużnej belkowego, żelbetowego elementu zespolonego według wynalazku, obejmują wszystkie pręty zbrojenia podłużnego: ściskanego 3 i rozciąganego 6, łącząc obie warstwy swoimi gałęziami pionowymi. Dodatkowym elementem zespalającym jest co najmniej jedna sprężyna 4 z pręta stalowego, która umocowana jest drutem wiązałkowym do strzemion 5. Ramiona sprężyny 4 przechodzą przez styk 2 obydwu warstw: jednej z betonu ultrawysokowartościowego 1 i drugiej z betonu zwykłego 7. Długość skoku sprężyny 4, odległość ramion sprężyny 4 od siebie i od gałęzi pionowych strzemion 5 w rzucie na przekrój poprzeczny belki w miejscu styku 2 warstw nie są większe od grubości warstwy z betonu ultrawysokowartościowego. Sprężyna 4 usytuowana jest wzdłuż osi belkowego, żelbetowego elementu według wynalazku i jest w połowie zabetonowana w warstwie z betonu ultrawysokowartościowego 1 i w połowie w warstwie z betonu zwykłego 7. Pręty zbrojeniowe podłużne: ściskane 3 i rozciągane 6, strzemiona 5 i sprężyny 4 wykonane są ze stali B 500 SP spełniającej wymogi ciągliwości dla stali zbrojeniowej klasy C. Warstwa z betonu ultrawysokowartościowego zawiera: 876 kg/m3 cementu portlandzkiego CEM I 42.5 R, 902 kg/m3 piasku kwarcowego, 105 kg/m3 mączki kwarcowej, 175 kg/m3 pyłów krzemionkowych, 236 kg/m3 włókien stalowych i 15,7 kg/m3 superplastyfikatora na bazie karboksylanów, a stosunek wagowy wody do spoiwa w mieszance wynosi 0,2. Grubość warstwy z betonu ultrawysokowartościowego 1 jest równa co najmniej dwukrotnej odległości środka ciężkości przekroju zbrojenia podłużnego 3 w strefie ściskanej od powierzchni zewnętrznej strefy ściskanej.In the beam, reinforced concrete composite element according to the invention, there are two layers of materials with different compressive strength: one of ultra-high-performance concrete 1 and the other of ordinary concrete 7. The layer of ultra-high-performance concrete 1 with an average compressive strength of about 200 MPa is located in the compression zone, and a layer of ordinary concrete 7 of class C50/60 is located in the tension zone of the element according to the invention. In the ultra-high-performance concrete layer 1, longitudinal compression reinforcement 3 is placed, made of at least two steel bars for mounting steel stirrups 5. In the ordinary concrete layer 7, longitudinal structural reinforcement 6 is placed in tension, made of at least two steel bars due to bending . Steel stirrups 5 are at least double-cut and placed for structural reasons as transverse shear reinforcement and pass through the contact point of 2 layers: one of ultra-high performance concrete 1 and the other of ordinary concrete 7. Steel stirrups 5 are perpendicular to the longitudinal axis of the beam reinforced concrete composite element according to of the invention, include all bars of the longitudinal reinforcement: compression 3 and tension 6, connecting both layers with their vertical branches. An additional connecting element is at least one spring 4 made of a steel rod, which is fixed with a tie wire to the stirrups 5. The arms of the spring 4 pass through the joint 2 of the two layers: one made of ultra-high-performance concrete 1 and the other made of ordinary concrete 7. Length of spring stroke 4, distance of the spring arms 4 from each other and from the vertical branches of the stirrups 5 in the projection on the cross-section of the beam at the point of contact of the 2 layers are not greater than the thickness of the ultra-high-performance concrete layer. The spring 4 is located along the axis of the beam, reinforced concrete element according to the invention and is half concreted in the layer of ultra-high-performance concrete 1 and half in the layer of ordinary concrete 7. Longitudinal reinforcing bars: compression 3 and tension 6, stirrups 5 and springs 4 are made of steel B 500 SP meeting the ductility requirements for class C reinforcing steel. The ultra-high-performance concrete layer contains: 876 kg/m 3 of Portland cement CEM I 42.5 R, 902 kg/m 3 of quartz sand, 105 kg/m 3 of quartz flour, 175 kg/m 3 of quartz powder m 3 of silica fumes, 236 kg/m 3 of steel fibers and 15.7 kg/m 3 of carboxylate-based superplasticizer, and the weight ratio of water to binder in the mix is 0.2. The thickness of the ultra-high-performance concrete layer 1 is equal to at least twice the distance of the center of gravity of the cross-section of the longitudinal reinforcement 3 in the compression zone from the outer surface of the compression zone.

W celu wytworzenia belkowego, żelbetowego elementu zespolonego według wynalazku przygotowany kosz zbrojeniowy jest umieszczany w deskowaniu o szerokości 20 cm, wysokości 40 cm i stabilizowany. Kosz składa się z podłużnych prętów, zbrojeniowych: dwóch ściskanych 3 o średnicy 12 mm i czterech rozciąganych 6 o średnicy 20 mm, strzemion 5 o średnicy 8 mm i jednej sprężyny 4 wytworzonej z pręta o średnicy 8 mm. Podłużne pręty zbrojeniowe ściskane 3 ułożone są w jednym rzędzie, a ich środek ciężkości przekroju usytuowany jest w odległości 3,5 cm od powierzchni zewnętrznej. Podłużne pręty zbrojeniowe rozciągane 6 ułożone są również w jednym rzędzie, a ich środek ciężkości przekroju usytuowany jest w odległości 3,5 cm od powierzchni zewnętrznej. Po ustabilizowaniu kosza zbrojeniowego układana jest warstwa pierwsza z betonu zwykłego 7 o szerokości 20 cm i wysokości 33 cm, a po jej związaniu układana jest warstwa druga z betonu ultrawysokowartościowego 1 o szerokości 20 cm i wysokości 7 cm. Po związaniu warstwy drugiej z betonu ultrawysokowartościowego 1 wytworzono belkowy, żelbetowy element zespolony o nośności 257 kNm na zginanie w stanie granicznym. W odmianie przykładu wykonania przedmiotu wynalazku najpierw układana jest warstwa z betonu ultrawysokowartościowego 1.In order to produce a beam, reinforced concrete composite element according to the invention, the prepared reinforcement basket is placed in a formwork 20 cm wide, 40 cm high and stabilized. The basket consists of longitudinal reinforcing bars: two compression bars 3 with a diameter of 12 mm and four tension bars 6 with a diameter of 20 mm, stirrups 5 with a diameter of 8 mm and one spring 4 made of a bar with a diameter of 8 mm. Longitudinal compression reinforcing bars 3 are arranged in one row, and their cross-section center of gravity is located at a distance of 3.5 cm from the outer surface. The longitudinal tension reinforcing bars 6 are also arranged in one row, and their cross-section center of gravity is located at a distance of 3.5 cm from the outer surface. After stabilizing the reinforcement basket, the first layer of ordinary concrete 7, 20 cm wide and 33 cm high, is laid, and after it has set, the second layer of ultra-high performance concrete 1, 20 cm wide and 7 cm high, is laid. After setting the second layer, a beam reinforced concrete composite element with a bending capacity of 257 kNm in the limit state was made of ultra-high-performance concrete 1. In a variant of the embodiment of the subject of the invention, a layer of ultra-high performance concrete 1 is laid first.

Claims (1)

1. Belkowy, żelbetowy element zespolony, w którym warstwa betonu zwykłego zespolona jest z warstwą betonu ultrawysokowartościowego za pomocą elementów zespalających, zawierających strzemiona, przy czym w obu warstwach są pręty podłużne, znamienny tym, że dodatkowym elementem zespalającym jest co najmniej jedna sprężyna (4) z pręta stalowego, która umocowana jest drutem wiązałkowym do strzemion (5), a ramiona sprężyny (4) przechodzą przez styk (2) obydwu warstw: jednej z betonu ultrawysokowartościowego (1) i drugiej z betonu zwykłego (7), przy czym długość skoku sprężyny (4), odległość ramion sprężyny (4) od siebie i od gałęzi pionowych strzemion (5) w rzucie na przekrój poprzeczny belki w miejscu styku (2) warstw nie są większe od grubości warstwy z betonu ultrawysokowartościowego (1), zawierającej 876 kg/m3 cementu portlandzkiego CEM I 42.5 R, 902 kg/m3 piasku kwarcowego, 105 kg/m3 mączki kwarcowej, 175 kg/m3 pyłów krzemionkowych, 236 kg/m3 włókien stalowych i 15,7 kg/m3 superplastyfikatora na bazie karboksylanów, stosunek wagowy wody do spoiwa w mieszance wynosi 0,2, a której grubość jest równa, co najmniej dwukrotnej odległości środka ciężkości przekroju zbrojenia podłużnego (3) w strefie ściskanej od powierzchni zewnętrznej strefy ściskanej, zaś strzemiona stalowe (5) są, co najmniej dwucięte.1. A beam, reinforced concrete composite element, in which a layer of ordinary concrete is combined with a layer of ultra-high-performance concrete by means of joining elements containing stirrups, with longitudinal bars in both layers, characterized in that the additional joining element is at least one spring (4 ) made of a steel rod, which is fixed with a tie wire to the stirrups (5), and the arms of the spring (4) pass through the joint (2) of both layers: one of ultra-high-performance concrete (1) and the other of ordinary concrete (7), the length spring stroke (4), the distance of the spring arms (4) from each other and from the vertical branches of the stirrups (5) in the projected cross-section of the beam at the contact point (2) of the layers is not greater than the thickness of the ultra-high-performance concrete layer (1), containing 876 kg/m 3 of Portland cement CEM I 42.5 R, 902 kg/m 3 of quartz sand, 105 kg/m 3 of quartz flour, 175 kg/m 3 of silica dust, 236 kg/m 3 of steel fibers and 15.7 kg/m 3 of superpl carboxylate-based astifier, the weight ratio of water to the binder in the mix is 0.2, and whose thickness is at least twice the distance of the center of gravity of the longitudinal reinforcement section (3) in the compressed zone from the external surface of the compressed zone, and the steel stirrups (5) are at least doubled.
PL426173A 2018-07-02 2018-07-02 Beam, reinforced-concrete complex element PL242237B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL426173A PL242237B1 (en) 2018-07-02 2018-07-02 Beam, reinforced-concrete complex element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL426173A PL242237B1 (en) 2018-07-02 2018-07-02 Beam, reinforced-concrete complex element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL426173A1 PL426173A1 (en) 2019-04-08
PL242237B1 true PL242237B1 (en) 2023-02-06

Family

ID=65992061

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL426173A PL242237B1 (en) 2018-07-02 2018-07-02 Beam, reinforced-concrete complex element

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL242237B1 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1479593A (en) * 1974-06-26 1977-07-13 Bourncrete Prod Ltd Building construction
PL218096B1 (en) * 2009-07-14 2014-10-31 Politechnika Białostocka Precast reinforced concrete element
PL392633A1 (en) * 2010-10-12 2012-04-23 Politechnika Białostocka Layer strengthening a reinforced concrete element
PL233106B1 (en) * 2013-11-14 2019-09-30 Politechnika Swietokrzyska Bending element reinforced concrete reinforcement

Also Published As

Publication number Publication date
PL426173A1 (en) 2019-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Aboutaha et al. Rehabilitation of shear critical concrete columns by use of rectangular steel jackets
WO2018233440A1 (en) Node connection structure for prestressed prefabricated concrete frame and construction method thereof
US20110041433A1 (en) Method to Compress Prefabricated Deck Units with External Tensioned Structural Elements
Ma et al. Experimental study on interior precast concrete beam–column connections with lap-spliced steel bars in field-cast RPC
KR102640461B1 (en) Method of introducing prestress to beam-column joint of pc structure in triaxial compression
CN114197753B (en) UHPC shuttering type steel reinforced concrete composite cylinder-shaped steel beam combined frame and construction method
JP5595393B2 (en) Lightweight load bearing structure reinforced by core material made from segments
JP2017172143A (en) Junction structure of precast concrete floor slab for rapid construction work, and construction method of the same
Voo et al. Construction and design of a 50m single span uhp ductile concrete composite road bridge
KR101198897B1 (en) Top-opened and pre-stressed concrete-steel composite single span U-type girder bridge and method of constructing the same
JP3952449B2 (en) Bridge superstructure
PL242237B1 (en) Beam, reinforced-concrete complex element
JP2005226246A (en) Joining structure for members
US3835607A (en) Reinforced girders of steel and concrete
JP4035027B2 (en) Bridge girder structure and bridge girder construction method
JP2005226248A (en) Composite member
JP3910976B2 (en) Concrete member and method for reinforcing concrete member
Rangan High-performance high-strength concrete, design recommendations
Tsonos Steel fiber high-strength reinforced concrete: A new solution for earthquake strengthening of old R/C structures
Soluit et al. Torsional behavior of RC beams strengthened with fiber reinforced polymer sheets
KR102625479B1 (en) Construction method using precast module with prestressing force
Aoyama et al. Development of advanced reinforced concrete buildings with high-strength and high-quality materials
KR20020059960A (en) Precasted Concrete using a Fiber Reinforced Concrete and method for construction
Wang et al. Influence of strengthening by ultra high strength fiber reinforced concrete panels on shear resisting mechanism and bond–slip behavior of low strength RC members
KR100640686B1 (en) Connecting device for composing truss constitution