PL51773B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 15.YIU.1966 51773 ki. *nrmt^jfy* MKP E 04 UKD BIBLIOTEKA Urzedu Patentowego! Wspóltwórcy wynalazku i wlasciciele patentu: Józef Dragula, Warszawa (Polska), Zdzislaw Kobierski, Warszawa (Polska) Budowany element betonowy sprezony struna Przedmiotem wynalazku jest element budowla¬ ny wykonany z betonu i sprezony struna lub ukladem strun, tworzacych zamkniete petle, roz¬ piete na stalych punktach oporowych i napiete przez sciagniecie ich ukladem sil dzialajacych miedzy tymi punktami.Znane sa elementy budowlane, wykonywane z betonu sprezonego za pomoca strun. Elementy te wytwarzane sa w ten sposób, ze strune stano¬ wiaca zbrojenie elementu naciaga sie w kierunku osiowym, przy czym po zwolnieniu naciagu struny, wywoluje ona w czesci betonowej elementu na¬ prezenia sciskajace. Dzieki temu naprezenia roz¬ ciagajace, wystepujace w czasie pracy elementu sa czesciowo równowazone przez istniejacy w tym elemencie wstepny stan sprezenia, powodujacy wystepowanie w nim naprezen sciskajacych.Dotychczas znane sa dwa sposoby sprezania betonu, a mianowicie w elementach strunobetono¬ wych naprezenia sciskajace przenoszone sa przez strune na otaczajacy ja beton za posrednictwem sil przyczepnosci, zas w elementach kablobetono- wych sa one przenoszone na beton za posrednic¬ twem czolowych elementów kotwiacych, polaczo¬ nych z koncówkami napietej struny.Elementy strunobetonowe sa wytwarzane dwo¬ ma zasadniczymi sposobami. Jeden z nich polega na napinaniu- strun na torach naciagowych i be¬ tonowaniu na nich elementów, drugi zas na nacia- 10 15 20 25 30 ganiu strun w formach oporowych, w których be¬ tonuje sie pojedyncze elementy.Zasadnicza wada elementów strunobetonowych jest koniecznosc stosowania skomplikowanych i kosztownych urzadzen naciagowych, ograniczone mozliwosci ich ksztaltowania, spowodowane rów¬ noleglym ukladem strun oraz koniecznosc stoso¬ wania jednakowego przekroju zbrojenia we wszy¬ stkich przekrojach elementu. Uniemozliwia to na¬ dawanie elementom budowlanym takich ksztaltów, w których przekroje nosne bylyby w przyblizeniu proporcjonalne do wartosci wystepujacych w nich sil wewnetrznych.Sposób wykonywania elementów kablobetono- wych polega na wprowadzeniu do uprzednio wy¬ konanego kanalu lub koryta struny lub ukladu strun, które zostaja naciagniete i zakotwione, a na¬ stepnie unieruchomionie przez wtrysniecie emulsji cementowej do otworu lub zabetonowania w ko¬ rytku. Sposób ten umozliwia wykonywanie ele¬ mentów budowlanych o bardziej róznorodnych ksztaltach w porównaniu do elementów struno¬ betonowych, jednak zasadnicza jego wada jest mo¬ zliwosc wystepowania w elementach korozji zbro¬ jenia, zwiazana z koniecznoscia prowadzenia strun w otworach lub rowkach, które dopiero pózniej podlegaja zabetonowaniu, przy czym w celu wy¬ eliminowania powstawania rys w betonie, które sa szczególnie niebezpieczne ze wzgledu na mozliwosc korozji wystepuje koniecznosc dodatkowego wstep- 5177351773 8 nego zbrojenia elementów przed naciagiem. Po¬ nadto elementy kablobetonowe sa zaopatrzone w niedogodne kotwy czolowe.Powyzsze wady i niedogodnosci usuwa element budowlany wedlug wynalazku, w którym zbroje¬ nie strunowe stanowi zamknieta petle lub uklad petli rozpietych przynajmniej na trzech lub czte¬ rech punktach oporowych, odpowiadajacych w przyblizeniu wierzcholkom elementu i napie¬ tych przez sciagniecie ich silami w przyblizeniu prostopadlymi do kierunku strun i dzialajacymi miedzy punktami oporowymi. Dzieki temu wsku¬ tek korzystnego ukladu sil istnieje mozliwosc uzys¬ kania duzych wartosci naciagów w strunach przy uzyciu wielokrotnie mniejszych sil sciagajacych, a przez to wyeliminowania urzadzen naciagowych, niezbednych w przypadku równoleglych ukladów strun. Ponadto istnieja mozliwosci uzyskania bar¬ dziej przestrzennych ksztaltów elementu budo¬ wlanego o stosunkowo duzej sztywnosci powierz¬ chniowej i zastosowania takiego zbrojenia stru¬ nowego, którego przekrój bedzie w odpowiednich przekrojach elementu w przyblizeniu proporcjo¬ nalny do wartosci wystepujacych w nim sil.Dzieki uproszczeniu sposobu napinania struny lub ukladu strun element wedlug wynalazku moze byc wykonywany nie tylko w wyspecjalizowanych zakladach produkcji elementów betonowych ale równiez w warunkach polowych.Wynalazek jest przykladowo wyjasniony na ry¬ sunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat zbrojenia strunowego elementu, w którym petle strunowe rozpiete sa na czterech punktach i na¬ pinane silami poprzecznymi dzialajacymi w jed¬ nym kierunku, fig. 2 — schemat zbrojenia, któ¬ rego petle rozpiete sa na trzech punktach i napi¬ nane silami dzialajacymi w jednym kierunku, fig. 3 — schemat zbrojenia strunowego, którego petle sa rozpiete na czterech punktach i napinane dwo¬ ma ukladami sil wzajemnie prostopadlych, a fig. 4 — schemat zbrojenia strunowego, którego petle sa rozpiete na trzech punktach i napinane silami przecinajacymi sie w srodku napietego ukladu strun, fig. 5 — przykladowa konstrukcje elemen¬ tu wedlug wynalazku majacego ksztalt dwóch trójkatów stykajacych sie wierzchlokami, a fig. 6 — podobna konstrukcje elementu zaopatrzone¬ go w zbrojenie strunowe o zmiennej wartosci prze¬ kroju, fig. 7 — sposób polaczenia strun tworza¬ cych petle w widoku z boku, a fig. 8 — w prze¬ kroju wzdluz linii AA na fig. 7, fig. 9 — sposób oparcia struny w punkcie wezlowym, fig. 10 — sposób zamocowania napietych strun, a fig. 11 — odmiane tego sposobu, fig. 12 — przykladowe urzadzenie srubowe do napinania strun.Element budowlany wedlug wynalazku jest wy¬ konany z betonu, sprezonego struna lub ukladem strun. Zbrojenie strunowe elementu ma przed na¬ pieciem postac petlicopietej na trzech, czterech lub wiekszej ilosci punktów oporowych. W przy¬ kladowym rozwiazaniu przedstawionym na fig. 1 petla 1 lub zespól petli jest rozpieta na czterech punktach oporowych 2, umieszczonych symetrycz¬ nie w poblizu wierzcholków elementu budowlane¬ go. Po rozpieciu petli zostaje ona nastepnie sciag nieta silami o kierunku w przyblizeniu prostopa¬ dlym do jej dluzszych ramion dzialajacymi w po¬ blizu srodka tych ramion uzyskujac ksztalt dwóch stykajacych sie wierzcholkami trójkatów. Dzieki 5 korzystnemu rozkladowi sil wartosci naciagów B powstajacych w krótszych i dluzszych ramionach la i Ib petli sa znacznie wieksze od sil sciagaja¬ cych P i zwiazane z nimi równaniem 10 S = sina/2 15 gdzie kat a jest katem utworzonym miedzy kie¬ runkami ramion Ib strun po ich napieciu.Element betonowy wedlug wynalazku jest utwo¬ rzony przez zabetonowanie zbrojenia (fig. 5 i 6) wskutek czego w jego. czesciach nosnych 3 beton znajduje sie w stanie sprezonym. Sprezenie to uzy¬ skuje sie zarówno wskutek przyczepnosci ramion Ib strun do betonu, jak i wskutek oporowego so dzialania ramion la petli opartych w punktach oporowych 2, Dzieki temu uzyskany stan napiecia w betonie ma wspólne cechy struno i kablobeto- nu. W miejscu odpowiadajacym punktowi wezlo¬ wemu 4, w którym stykaja sie sciagniete ramiona 25 Ib strun, znajduje sie rozszerzona czesc 5 ele¬ mentu.Fig. 2 przedstawia odmiane zbrojenia struno¬ wego elementu wedlug wynalazku, w którym pe¬ tla 1 jest przed napieciem rozpieta na trzech pun- so ktach oporowych 2, tworzacych trójkat równora¬ mienny, przy czym po napieciu jej silami P rów¬ noleglymi do podstawy tego trójkata otrzymuje sie zbrojenie strunowe w ksztalcie trójkata z przedluzeniem wierzcholka. Zbrojenie to okre- 35 sla równoczesnie ksztalt elementu, którego czesci nosne sa wykonane z betonu otaczajacego struny.Fig. 3 przedstawia inna odmiane zbrojenia stru¬ nowego, którego petla 1 jest rozpieta na czterech punktach oporowych 2 tworzacych kwadrat, zas 40 po napieciu dwoma ukladami sil prostopadlych Pi i P» przecinajacych sie w srodku kwadratu, przyjmuje ksztalt czteroramiennej gwiazdy.Fig. 4 przedstawia schemat zbrojenia strunowe¬ go jeszcze innego elementu, którego petla 1 jest 45 opieta na trzech punktach 2 tworzacych trójkat równoboczny, a po napieciu ukladem sil P3 prze¬ cinajacych sie w srodku tego trójkata przyjmuje ksztalt gwiazdy trójramiennej.Podane przyklady nie ograniczaja oczywiscie in- 50 nych mozliwosci ksztaltowania elementów budo¬ wlanych wedlug wynalazku, w których zbrojenie stanowi zawsze petle 1, rozpieta na punktach oporowych 2, stanowiacych wierzcholki wielokata i jest napinane przez sciagniecie ramion petli si- 55 lami P, dzialajacymi miedzy punktami oporowymi 2 i najkorzystniej prostopadlymi do kierunku strun.Fig. 5 przedstawia przyklad konstrukcji elemen¬ tu budowlanego wedlug wynalazku opartego na 60 schemacie zbrojenia wedlug fig. 1. Napiete struny la i Ib sa w tym elemencie umieszczone wewnatrz ramion betonowych 3, które w miejscu polaczenia 4 sciagnietych strun tworza czesc rozszerzona 5.Fig. 6 przedstawia odmiane tego przykladowego 65 elementu konstrukcyjnego, w której zastosowano51773 prócz zespolu petli 1, tworzacych po napieciu ra¬ miona la i Ib dodatkowy zespól petli srodkowych, o mniejszym obwodzie tworzacych po napieciu ra¬ miona •* i 6b, dzieki czemu w przekrojach bliz¬ szych punktowi 4 uzyskuje sie wiekszy przekrój zbrojenia strunowego odpowiednio do wartosci wy¬ stepujacych w nich sil.Sposób polaczenia strun w miejscu 7, w celu utworzenia petli 1 zbrojenia przedstawiono na fig. 7 i 8. Koncówki lc strun sa mianowicie umiesz¬ czone w rowku 9 plyty kotwiacej^ i umocowane w tym rowku za pomoca Jriina lffc Przykladowy sposób oparcia ^i^tli 1 struny w punkcie oporowym 2 przedstawiono na fig. 9.W punkcie tym znajduje sie fcw$rzen 11 przy¬ twierdzony do podkladu lub pocCcfea. formy oraz nasadzona na niego tuleja 12„ która zostaje na¬ stepnie wbetonowana w element £t|udowlany. Tu¬ leje 12 spelniaja role krazków,' naf których rozpina sie petle 1, przy czym srednica i4wn$irzna tych tulei jest nieco wieksza od iredk^y zewnetrznej sworzni 11, umozliwiajac ffcCwe zdjecie Elementu ze sworzni.Przyklady polaczen napietych itrun po ich sciagnieciu w punkcie 4 przedstawia^ fig 10 i 11.W rozwiazaniu przedstawionym na fig. 10 struny sa polaczone za pomoca < ogniwa 13 z drutu, a w rozwiazaniu na fig. lf sa one "przesuniete i przetkniete sworzniem 14. / Urzadzenie sciagajace przedstawione Ba fig. 12 sklada sie ze stalego elementu 15, zaOpatrzonego w zaczep 16 i srube 17 oraz z suwaka \&, pola¬ czonego poprzez tuleie ii z nakretka 20,^zaopa¬ trzona w korbe 21. Struny petli 1 umieszcza sie miedzy zaczepem 16 i |rywakiem 18 sciagajac je przez pokrecanie nakretka.Sposób wykonywania elementu budowlanego wedlug wynalazku opisano p$mzeJ- Na cztery sworznie 11 sztywno zamocowane na podlozu od¬ powiadajace punktom oporowym 2 nasadza sie tuleje 12 i opasuje sie je petlami 1 z pojedynczego lub splecionego drutu stalowego jo wysokiej wy^ trzymalosci. Nastepnie za pomoca przyrzadu na¬ ciagowego (na przyklad wedlug fig. 12) sciaga sie struny w miejscu #gwywxluja£ w ni&Ji naprezenia rozciagajace, tworzace stan i^rte^i^, po czym mo¬ cuje sie je w miejscu 4, na pt^y^sA za pomoca obejmujacych je ogniw 1^ luto^^ji^mietych swo¬ rzni 14. Nastepnie ukladacie ewentualne dodatko¬ we zbrojenie zwykle ^*lfem*ntu 'i sklada- Korine obejmujaca zbrojenie i ksztaltujaca element, po czym po napelnieniu jej betonem i wibrowaniu rozbiera sie forme, a po uzyskaniu odpowiedniej wytrzymalosci zdejmuje sie element ze sworzni 11, podkladu lub podloza formy.Element budowlany ze zbrojeniem wedlug sche¬ matu przedstawionego na fig. 1 moze znalezc za¬ stosowanie zwlaszcza jako element stropowy i da- 10 10 25 chowy, ze zbrojeniem wedlug fig. 2 — jako ele¬ ment slupowy, zas wedlug fig. 3 i 4 jako element glowicowy. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Budowlany element betonowy sprezony struna, snamtenny tym, ze jego zbrojenie strunowe sklada sie z ukladu zamknietych petli (1) roz¬ pietych przynajmniej na trzech stalych pun- oporowjcJ|?w i sciagnietych w celu 7^ani napiecia/silami (P), dzialajacymi mie^Ly tymi pun^tfóii (2). Elemant wedlug zAatrz. 1, znamienny tym, ze petle Jl) jego zbrojenia sa rozpiete na czterech punktath oporowych (2) tworzacych prostokat ^sciagniete w poblizu srodka dluzszego boku ' tego prostokata' silami (P), przyjmujac ksztalt dwóch tr^jkató^ smykajacych sie wierzcholkami. 20 3. Odmiana felementu, wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze p\tle (1) jego zbrojenia sa rozpiete na trzech punktach onorowych (2) tworzacych trójkajt i sa sciagniete ukladem sil (P) równo¬ leglych do f podstawy tego trójkata. 4. Odmiana tle^aentn wedlug zastrz. 1, znamienna tym, fze jjetle. (1) jego zbrojenia sa rozpiete na czterech punkach oporowych (2), tworzacych : czworobok i io^agliiete w poblizu osi symetrii tego; czworoboku przez dwa prostopadle uklady sil ftiP^ \ ; 5. Odmiana elementp 'wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze petle (1) 'jego zbrojenia sa rozpiete na ¦*- trzedh punktach oporowych (2) tworzacych trÓj- feat/i sciagniete w 'poblizu srodka tego trójkata za pomoca ukladu sil (Ps) przecinajacych sie w t£m pinifrcfer ¦** ft. Element wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jego zbrojenie jest wyposazone w dodatkowe petle o mniejszym obwodzie, które po sciag¬ nieciu tworza ramiona (6a i 6b) zwiekszajace przekrój zbrojenia odpowiednio do wartosci sil wystepujacych w tym przekroju. 7. Element wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze koncówki (lc)Jego„/petli strunowych sa wza¬ jemnie ze*£?Ba polaczone, za pomoca plyty kot¬ wowej (8) i klinów (9). * a. Eletafeafc wedlug zasfrz. 1, znamienny tym, ze jego zbrojenie J^st Wyposazone w tuleje (12) pdpowiadajace^ punktom oporowym (2) i osa- dzone'naV3worzniac1| ^(11) zwiazanych z podlo- zem lub-po*la4efft^prmy. 9. Element wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ramiona (Ib) jego petli (1) sa polaczone ze so¬ ba za p$rad(£^ ogniwa (13) z drutu. 10. Odmiana elementu wedlug zastrz. 9, znamienna tym, ze ramiona (Ib) petli (1) sa wzajemni.e przesuniete i polaczone przez przetkniety mie¬ dzy nimi sworzen (14). 35 40 45 55KI. 37 b, 4/01 51773 Fig.i Flg.3 Ftg.

2. Fig.4. 37 b, 4/01 51773 MKPE04c Fig.5 Fig.6KI. 37 b, 4/01 51773 MKP E 04 c 13 14 7 T 16 ^ 15 V 18 19 21^ 20 17 Fig. 12 PZG w Pat)., zam. 732-66, nakl. 640 szt. PL