SK286997B6 - Kompozitná nosná strešná konštrukcia s dvojitým predpätím pre veľkorozponové priemyselné budovy s rovným podhľadom - Google Patents
Kompozitná nosná strešná konštrukcia s dvojitým predpätím pre veľkorozponové priemyselné budovy s rovným podhľadom Download PDFInfo
- Publication number
- SK286997B6 SK286997B6 SK718-2003A SK7182003A SK286997B6 SK 286997 B6 SK286997 B6 SK 286997B6 SK 7182003 A SK7182003 A SK 7182003A SK 286997 B6 SK286997 B6 SK 286997B6
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- soffit
- concrete
- prestressing
- prestressed
- roof
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 18
- 238000010276 construction Methods 0.000 title abstract description 28
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 49
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 17
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 11
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000036316 preload Effects 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000009415 formwork Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- GXCLVBGFBYZDAG-UHFFFAOYSA-N N-[2-(1H-indol-3-yl)ethyl]-N-methylprop-2-en-1-amine Chemical compound CN(CCC1=CNC2=C1C=CC=C2)CC=C GXCLVBGFBYZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011178 precast concrete Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007712 rapid solidification Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization 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)
- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
- Bridges Or Land Bridges (AREA)
- Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
- On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)
- Panels For Use In Building Construction (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Kompozitná nosná strešná konštrukcia s rovným podhľadom na výstavbu veľkorozponových priemyselných budov podľa vynálezu zahrnuje podhľadovú betónovú dosku (1) a z dvoch horných oceľových nosníkov (2) zloženú oceľovú konštrukciu, ktoré sú vzájomne prepojené pomocou zvislých spojovacích prvkov (3). Konštrukcia je dvakrát predpätá dvoma nezávislými metódami. Betónová podhľadová doska (1) je centricky predpätá vo forme (6) a po vytvrdnutí podhľadovej betónovej dosky (1) sú oba horné oceľové nosníky (2) hornej oceľovej konštrukcie oddelene predpínané tlakom, v strede rozponu, a potom sú spojené. Predpätie betónovej podhľadovej dosky (1) je aplikované na odstránenie alebo zmenšenie trhlín v betóne, kým predpätie horných oceľových nosníkov (2) hornej konštrukcie tlakom zvislých spojovacích prvkov (3) je určené na kontrolu priehybu. Kompozitná nosná strešná konštrukcia sú plošné, nosné, prefabrikované prvky, ktoré riešia problém vyhotovenia rovného podhľadu hotových stropov veľkorozponových budov, čím okrem estetického vzhľadu stropnej konštrukcie zmenšujú vykurovaný priestor, zabezpečujú vetraný a izolovaný podstrešný priestor, v ktorom môžu byť vedené všetky druhy inštalácií.
Description
Oblasť techniky
Podľa medzinárodnej klasifikácie patentov tento predkladaný vynález sa týka oblasti označenej E04B1/00, ktorá sa všeobecne týka konštrukcií a konštrukčných prvkov stavieb E04C3/00, alebo presnejšie skupiny E04C3/00 a 3/294.
Doterajší stav techniky
Predpäté združené nosné strešné konštrukcie s rovným podhľadom sú rovinné nosné prefabrikované prvky určené na zhotovovanie veľkorozponových priemyselných budov, čo rieši niekoľko čiastkových technických problémov so zámerom dosiahnuť nasledovné: vytvoriť rovný podhľad v budovách veľkých rozponov všeobecne eliminujúci neestetický pohľad na nosnú strešnú konštrukciu z interiéru predmetného objektu, eliminovať nevyužívaný priestor medzi nosníkmi strešnej konštrukcie a zmenšiť vykurovaný objem interiéru, vytvoriť prirodzene vetraný priestor medzi stropnou konštrukciou a strechou, čo ušetrí energiu na vykurovanie a umožní, aby boli inštalácie vedené v úzkom podstrešnom priestore, riešiť bezpečnosť práce vo výškach a zvýšiť rýchlosť výstavby veľkorozponových strešných nosných konštrukcií s využitím veľkých panelov, ale pomerne ľahkých konštrukčných prvkov.
Riešenie uvedených technických problémov sa zameriava na riešenie stavebnotechnického problému zabezpečenia nosnosti, náležitých parametrov prevádzkyschopnosti a životnosti predmetnej konštrukcie so zamedzením príliš veľkého (nežiadúceho) priehybu a šírky trhlín subtílnej betónovej podhľadovej dosky.
Použitie bežnej oceľobetónovej podhľadovej dosky by zmenšilo rozpon takýchto subtílnych konštrukcií a z hľadiska parametrov dlhodobej prevádzkyschopnosti by bola predmetná konštrukcia nespoľahlivá.
Príliš veľký priehyb oceľobetónovej podhľadovej dosky môže byť znížený aplikovaním tuhšej hornej konštrukcie, alebo vyrovnaný opačným priehybom v bednení, ale toto by bola iba neekonomická a nespoľahlivá metóda zníženia priehybu, čím by však problém trhlín ostal nevyriešený.
Oceľobetónová podhľadová doska aplikovaná na veľké rozpony podlieha veľkým ťahovým napätiam spôsobujúcich vznik trhliniek, ktorých vývoj (postup) je daný dotvarovaním betónu a jeho zmrašťovaním, v súlade s čím interaktívne narastá miera priehybu s nárastom šírky trhlín. Počiatočné trhlinky na stropnej doske - spôsobené kombináciou veľkej ťahovej sily a nízkej hodnoty lokálnych ohybových momentov sústredených v miestach, kde je horná konštrukcia napojená na podhľadovú dosku - sa časom po šírke zväčšujú namiesto rozšírenia sa po celej dĺžke podhľadovej dosky, čo by bolo žiaducej šie v správaní oceľobetónu.
Táto problematika sa preto zameriava na vhodnú predpínaciu metódu, ktorá dokáže spoľahlivo a trvalé pôsobiť proti veľkému priehybu a odstráni alebo zníži vznik trhlín betónu vo vysoko napnutej podhľadovej doske, a ktorá spôsobí priehyb betónovej podhľadovej dosky nahor a zavedie do nej tlakovú silu.
Tento problém nemôže byť riešený obvyklou metódou predpínania betónu kvôli špecifickosti týchto konštrukcií, pretože centrická predpínacia sila aplikovaná v ťažisku podhľadovej dosky kvôli jej malej excentricite proti ťažisku celého prierezu môže ovplyvniť iba trhliny podhľadovej dosky, ale prakticky nevplýva na priehyb.
Bežné predpínacie metódy vnášajú do trámu alebo betónového priehradového nosníka vplyvom ich špecifickej geometrie tlakovú silu pod ťažiskom betónového prierezu, čo spôsobuje obrátený priehyb (priehyb nahor) prvku, čím sa tak súčasne rieši problém priehybu i problém trhlín betónu.
Keďže ťažisko celkového prierezu špeciálnej kompozitnej nosnej strešnej konštrukcie s rovným podhľadom je umiestnené so zanedbateľné malou excentricitou proti podhľadovej doske, nemôže byť s cieľom dosiahnuť obrátený prehyb (nahor) podhľadovej dosky a súčasného uzavretia trhlín predmetná konštrukcia predpínaná bežnou predpínacou metódou vnášaním predpínacej sily do hmoty betónu.
Vnášanie takejto predpínacej sily s excentricitou pod ťažiskom prierezu by vyžadovalo umiestnenie ťažiska predpínacej výstuže pod úrovňou podhľadovej dosky, čo by znehodnotilo rovný podhľad (rovný podhľad by stratil význam).
Použitie centrického predpínania, ktoré by vnieslo tlakovú silu do ťažiska podhľadovej dosky kvôli malej excentricite vplýva iba na trhliny, ale vôbec nevplýva na priehyb. Ďalší technický problém pri veľkých rozponoch je stabilizácia hornej subtílnej konštrukcie proti priečnej deformácii (vzperu) po celej jej dĺžke, ktorá môže spôsobiť jej nestabilitu a zbortenie celej konštrukcie.
V US prihláške č. 3 260 024 je opísaný nosník, tvorený prefabrikovaným z predpätého betónu horného pásu nosníka, v ktorom sú zapustené kovové výstužné plechy vyčnievajúce smerom nadol, a z prefabrikovaného vopred predpätého spodného kovového pásu nosníka, medzi ktorými je uložená kovová sieť (rebrová výstuž), ktorej vrch a spodok je pevne zaistený do vyčnievajúcich výstužných plechov a do spodného pásu nosníka. Kovová sieť (rebrová výstuž) udržuje spodný pás nosníka vo vopred predpätých podmienkach. Nevýhodou tejto konštrukcie nosníka je to, že pri veľkých rozponoch nezabezpečí vzniku priečnej deformácie po celej jej dĺžke, čo môže spôsobiť jej nestabilitu a jej zbortenie.
Všetky bežné predpínacie metódy sú prispôsobené špecifikám betónu s prispôsobením tvaru prierezu, čím vnášanie predpíncej sily v spodnej zóne nosníkov a priehradových a plnostenných väzníkov spôsobené tlakovou silou pôsobiacou s excentricitou pod ťažiskom prierezu rieši súčasne problém priehybu aj trhlín. Pri stavbe oceľových budov je obvyklých niekoľko spôsobov predpínania, pričom na vnesenie predpínacích efektov sú niektoré prvky priehradových väzníkov namáhané mechanicky alebo tepelne.
Spomenuté metódy predpínania sú používané pri monomateriálových konštrukciách, sú dobre známe a v dôsledku toho sú prispôsobené ich špecifickej povahe. Tieto (predkladané) konštrukcie kvôli ich špecifikám, ktoré majú ako kompozit vyrobený z betónu a oceľových súčastí nemôžu byť porovnávané, podľa kritéria predpínacích účinkov, s bežnými konštrukciami, pričom niekoľko technických riešení je použitých v rovnakom význame, a to vniesť predpínaciu silu pod ťažisko prierezu.
Cieľom vynálezu je dosiahnuť vhodnú predpínaciu silu, ktorá dokáže spoľahlivo a trvalé pôsobiť proti veľkému priehybu a odstráni alebo zníži vznik trhlín betónu vo vysoko napnutej podhľadovej doske, a ktorá spôsobí priehyb betónovej podhľadovej dosky nahor a zavedie do nej tlakovú silu.
Podstata vynálezu
Predkladaný vynález sa zaoberá špeciálnou kompozitnou nosnou strešnou konštrukciou, v súlade s ktorou žiadne podobné riešenie nepoznáme. Všetky výhody dané predkladanou inováciou sú umožnené vzhľadom na riešenie predpínacej metódy, ktorá ich robí použiteľnými na veľké rozpony vhodné na výstavbu priemyselných budov.
Tento predkladaný vynález rieši predpätie špeciálnych kompozitných nosných strešných konštrukcií s rovným podhľadom na výstavbu priemyselných veľkorozponových budov s niektorými výhodami, ako:
Prítomnosť rovného podhľadu pri budovách veľkých rozponov všeobecne eliminuje neestetický pohľad na nosnú strešnú konštrukciu z interiéru predmetného objektu. Tieto konštrukcie, okrem spravidla používaných pre ťažký priemysel a slady, sa stanú vhodné pre ľahký priemysel, obchod a podobne. Prefabrikovaný podhľad je hotový a nevyžaduje ďalšiu prácu na stavenisku. Vylúčenie nevyužitého priestoru medzi nosníkmi strešnej konštrukcie zmenší vykurovaný objem interiéru a ušetrí energiu na vykurovanie.
Prirodzene vetraný podstrešný priestor, ktorý je jednoducho tepelne izolovaný, vylepší izoláciu strechy, čo v súlade s tým umožňuje viesť všetky inštalácie v úzkom podstrešnom priestore so zaisteným prístupom pre ich údržbu namiesto toho, aby boli vedené obvyklým viditeľným spôsobom cez steny a ostatné časti interiéru.
Bezpečnosť práce vo výškach počas montáže; pokrývačské práce na streche sú vylepšené, pretože všetky príslušné práce sa realizujú na rovnom povrchu podhľadových dosiek, čim je umožnená práca v prirodzenej polohe v stoji.
Použitie rovinných veľkorozmerových panelových prvkov, ktoré hneď prekryjú veľkú časť strechy, má v porovnaní s bežnými metódami výstavby, kde sa používajú nosníky a trámy, mnoho výhod.
Na dosiahnutie spomínaných výhod týchto konštrukcií veľkých rozponov sa problém sústreďuje na stavebno-technické riešenie zabezpečenia nosnosti, náležitých parametrov prevádzkychopnosti a životnosti konštrukcie. Uvedený problém je riešený dvojitým predpätím kombináciou dvoch nezávislých predpínacích metód, pričom jedna zmenšuje priehyb betónovej podhľadovej dosky konštrukcie a ďalšia odstraňuje, alebo zmenšuje jej trhliny spôsobené veľkým ťahom.
Kompozitná nosná strešná konštrukcia s dvojitým predpätím pre veľkorozponové priemyselné budovy s rovným podhľadom podľa predkladaného vynálezu obsahuje širokú a tenkú hotovú betónovú podhľadovú dosku a oceľovú konštrukciu zloženú z dvoch horných oceľových nosníkov šikmého alebo oblúkového tvaru, spojených pomocou zvislých spojovacích prvkov s betónovou podhľadovou doskou, ktorá je centrický predpätá adhéznym predpínaním vo forme. Oceľová konštrukcia tvorená dvoma hornými oceľovými nosníkmi je zvlášť predpätá tlakom pomocou klinu v strede rozponu medzi týmito nosníkmi, čím sú uvedené nosníky potom vzájomne prepojené.
Betónová podhľadová doska a oceľová konštrukcia tvorená dvoma hornými oceľovými nosníkmi sú navzájom prepojené zvislými spojovacími prvkami cez otvory, kde na spodnom konci zvislých spojovacích prvkov je vedená predpínacia výstuž zabezpečujúca držanie zváranej výstužnej siete v potrebnej vzdialenosti od formy počas betonáže.
Kompozitná nosná strešná konštrukcia je predpínaná dvomi nezávislými metódami, čím priehyb betónovej podhľadovej dosky je regulovaný predpätím horných oceľových nosníkov a šírka trhlín v betónovej podhľadovej doske je kontrolovaná centrickým predpätím. Horné oceľové nosníky sú chránené proti deformácii (vzperu) priečnymi prvkami kotvenými v betóne podhľadovej dosky.
Pre lepšie pochopenie technického problému, ktorý je riešený týmto vynálezom, je na zjednodušenom modeli zobrazenom na obr. 1 a obr. 2 porovnaná obvyklá predpínacia metóda s predpätím použitým na kompozitnej nosnej strešnej konštrukcii s rovným podhľadom.
Bežnými metódami predpínania nosníkov alebo priehradových väzníkov, ako je zobrazené na obr. 1, tlaková predpínacia sila (Po) je vnášaná pod ťažisko betónového prierezu (T) s excentricitou (e) v ťahovej zóne, alebo mimo nej, tlačiac okraje nosníka smerom k stredu rozponu, čo vyvoláva negatívny ohybový moment (M=e x Po), ktorý spôsobuje horný priehyb nosníka (u). Takýmto predpätím horný priehyb znižuje priehyb od zaťaženia, čím súčasne aplikovaná tlaková sila (Nt) uzatvára trhliny v tlakovej zóne nosníka.
Táto metóda nie je použiteľná na špeciálne kompozitné nosné strešné konštrukcie, ktoré zahrnujú široké podhľadové dosky s nízko umiestneným ťažiskom celého prierezu. Použitie ťažkej betónovej podhľadovej dosky na spodnú časť konštrukcie s ľahkou hornou oceľovou časťou sa zdá byť nelogické, pretože oceľ, ktorá často má problém stability, podlieha veľkému tlaku a betón, ktorý môže preniesť iba malú hodnotu ťahu je vystavený značnému ťahu. Napriek tomu je táto voľba výhodná z dôvodu dosiahnutia rovného podhľadu. Z dôvodu takejto nelogickej voľby zaťaženia bude toto predpätie vyžadovať väčšie náklady ako bežné predpínanie betónu. Vnášanie predpínacej sily (Po) pod ťažisko prierezu by vyžadovalo zníženie polohy predpínacej výstuže pod podhľadovú dosku, čo by znehodnotilo efekt rovného podhľadu.
Princíp predpätia predkladaného vynálezu, ktorý je zobrazený na obr. 2, predstavuje druh inverzie k bežným prípadom.
Efekt horného priehybu nosníka (u) je dosiahnutý tlačením hornej konštrukcie tvorenej dvoma hornými oceľovými nosníkmi rozdelenej v strede, od stredu rozponu ku koncom, čím tlaková predpínacia sila (Po) pôsobí s excentricitou (e) nad ťažiskom celkového prierezu (T) kompozitnej konštrukcie.
V oboch porovnávaných metódach bol dosiahnutý negatívny ohybový moment (M=e x Po), čo vytvára priehyb (u) podhľadovej dosky nahor. Ale pretože bežným predpínaním použitá žiaduca tlaková sila (Nt) je vnášaná do podhľadovej dosky, v ostatných prípadoch tlakom hornej konštrukcie, tvorenej dvoma hornými oceľovými nosníkmi, k jej okrajom sa vnáša nežiaduca ťahová sila (Nv) čo musí byť znížené alebo vylúčené ďalším predpätím, čo je cena za dosiahnutie rovného podhľadu.
Obr. 3 zobrazuje na tom istom modeli druhé doplnkové centrické predpätie, ktoré vnáša tlakovú silu (Ntl) do podhľadovej dosky, čím eliminuje ťah spôsobený zaťažením a prvým predpätím zobrazeným na obr. 2. Toto druhé predpätie nevytvára žiaden ohybový moment, pretože pôsobí so zanedbateľnou exentricitou od ťažiska betónového prierezu a nezodpovedá priehybu dosiahnutého prvotným predpätím.
Takto je problém kontroly trhlín a priehybov konštrukcie riešený dvoma nezávislými metódami predpätia.
Na reálnom modeli, podľa obr. 4, je zobrazené praktické uskutočnenie oboch predpínacích metód. Horná oceľová konštrukcia zahrnuje dva symetrické horné oceľové nosníky, v strede rozponu oddelené a zvislé spojovacie prvky. V mieste predelenia v strede rozponu je detail so zvislým klinovaním, ktorým je horná konštrukcia predpínaná a potom vzájomne prepojená. Oba horné oceľové nosníky hornej konštrukcie sú najprv umiestnené do debnenia na odliatie podhľadovej dosky.
Oceľové predpínacie výstuže sú predopnuté vo forme, predom vedené otvormi na koncoch zvislých oceľových spojovacích prvkoch tak, aby boli prepojené oceľové časti s betónovou podhľadovou doskou, a podhľadová doska je potom zaliata betónom. Po vytvrdnutí betónu sú predpínacie výstuže uvoľnené z formy, čím podhľadová doska začína podliehať tlakovej sile. Konštrukcia je teraz predpätá podľa prvého kroku.
Horná konštrukcia tvorená dvoma hornými oceľovými nosníkmi je teraz včlenená do betónovej podhľadovej dosky. Betónová podhľadová doska je teraz pod vplyvom tlaku, podľa obr. 1, ale podhľadová doska nepodlieha priehybu nahor. Teraz sa použije ďalšie predpätie podľa princípu zobrazenom na obr. 2. V mieste prerušenia hornej konštrukcie medzi dvoma hornými oceľovými nosníkmi sa oceľový klin umiestni do spojovacej drážky včlenenej na oboch koncoch oddelených častí konštrukcie a hnacie zariadenie, ktoré tlačí klin, je pripravené.
Pohon oceľového klinu v jeho vnútri spôsobuje·pri oboch oddelených koncoch horných oceľových nosníkov tlak smerom ku koncom podhľadovej dosky vnášajúc do nej ťahovú silu, pričom podhľadová doska je už predtým vystavená tlaku spôsobeného prvotným predpätím.
Tlaková sila vnesená prvotným predpätím musí dosahovať takú hodnotu, že po odčítaní ťahu spôsobeného druhým predpätím zostáva stále dostatočná tlaková rezerva, aby po odpočítaní ťahu od pôsobiaceho vonkajšieho zaťaženia na betónovú podhľadovú dosku ostalo napätie pod povolenou hodnotou alebo bolo eliminované na nulu.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Obr. 1 na zjednodušenom modeli znázorňuje princíp bežnej predpínacej metódy vnášaním tlakovej predpínacej sily pod ťažisko prierezu a poukazuje na vyvolané vnútorné silové účinky.
Obr. 2 na zjednodušenom modeli znázorňuje princíp predpínacej metódy vnášaním tlakovej predpínacej sily tlakom, oddelene od hornej konštrukcie tvorenej hornými oceľovými nosníkmi, nad ťažiskom prierezu a poukazuje na vyvolané vnútorné silové účinky.
SK 286997 Β6
Obr. 3 na zjednodušenom modeli znázorňuje doplnkové centrické predpätie konštrukcie podhľadovej dosky a poukazuj a na vyvolané vnútorné silové účinky.
Obr. 4 znázorňuje priečny rez skutočného modelu nevyhnutný na ilustráciu predpínacích metód a podstatných súčastí.
Obr. 5 je prierez konštrukcie so zobrazením príslušných konštrukčných častí.
Obr. 6 je detail prerušenej homej konštrukcie tvorenej hornými oceľovými nosníkmi, kde sa aplikuje predpínacia sila.
Obr. 7 predstavuje spôsob, ako je horná konštrukcia tvorená hornými oceľovými nosníkmi vybavená proti deformácii.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Horná oceľová konštrukcia je symetricky rozdelená v strede rozponu na dva totožné horné oceľové nosníky 2 a je prostredníctvom podopretia zvislými spojovacími prvkami 3 umiestnená vo forme 6 na betonáž podhľadovej dosky 1. Oceľové predpínacie výstuže 4, prevlečené otvormi 5 na koncoch zvislých spojovacích prvkov 3, sú predpäté vo forme 6 a následne je urobená betonáž podhľadovej dosky 1. Po vytvrdnutí betónu urýchlenom procesom jeho preparenia (pôsobením pary) sú predpínacie výstuže 4 uvoľnené z formy 6. Tým je etapa prvotného predpätia ukončená.
V mieste prerušenia oceľovej konštrukcie medzi hornými oceľovými nosníkmi 2 je do zostaveného detailu, ktorý znižuje koncentráciu napätia, umiestnený oceľový klin 7 a hnacie zariadenie 8, ktoré tlačí klin, je pripravené. Pohonom klinu hnacím zariadením 8 vnútri klinu 7 sú oba horné oceľové nosníky 2 homej konštrukcie predpäté, čím je vnášaná sila kontrolovaná meraním horného priehybu podhľadovej dosky 1 v strede rozponu a meraním sily klinu 7 manometrickým tlakom na hnacom zariadení 8. Z týchto dvoch meraní sa dá spoľahlivo vypočítať zavedená sila.
Kompozitné, dvojnásobne predpäté nosné strešné konštrukcie s rovným podhľadom sú určené na výstavbu veľkorozponových priemyselných budov a podobných veľkorozponových objektov. Vplyvom ich špeciálnych riešení majú v porovnaní s niektorými bežnými konštrukčnými systémami mnoho výhod, ako: rovinné veľkorozmerové prvky riešia naraz oboje, strešnú i stropnú konštrukciu s hotovým podhľadom. Estetický podhľad uzatvára neupotrebiteľný priestor medzi strešnými nosníkmi a zmenšuje vykurovaný priestor interiéru, čo šetrí energiu na vykurovanie.
Vzniknutý prirodzene vetraný priestor medzi stropom a strechou umožňuje všetkým typom inštalácií vedenie v úzkom podstrešnom priestore miesto toho, aby zasahovali do interiéru budovy, čo je drahšie.
Použitie rovinných veľkorozmerových panelových prvkov, ktoré hneď prekryjú veľkú časť strechy, má v porovnaní s bežnými metódami výstavby, kde sa používajú nosníky a trámy, mnoho výhod. Estetický podhľad uzatvára neupotrebiteľný priestor medzi strešnými nosníkmi a zmenšuje vykurovaný priestor interiéru, čo šetrí energiu na vykurovanie.
Bezpečnosť práce vo výškach počas výstavby je zabezpečená po zhotovení podhľadovej dosky, prostredníctvom čoho môže byť tepelná izolácia umiestnená na rovnej ploche, umožnená je práca v stoji bez potreby loziť po strešnej konštrukcii. Nízke náklady týchto konštrukcií sú spôsobené skutočnosťou, že strešné a zároveň stropné dosky, ktoré zahrnujú nakoniec hotový podhľad sú súčasne nosné konštrukcie s nízkou spotrebou materiálu. Samotná predpínacia tlaková metóda je lacná, predmetná veľkorozponová nosná strešná konštrukcia, ktorá je rýchlo zhotoviteľná, zakryje naraz veľkú časť strechy a pomer povrchu a objemu týchto prvkov je vhodný na rýchle tuhnutie betónu pomocou pary, čo umožňuje rýchlu výrobu.
Priemyselná využiteľnosť
Vplyvom spomenutých výhod rovného podhľadu, na ktorý môže byť uložená ľubovoľná hrúbka tepelnej izolácie uzavretá v úzkom prirodzene vetranom podstrešnom priestore sú tieto konštrukcie vhodné na budovy s čistými klimatizovanými interiérmi, ako napr.: ľahký priemysel, veľké obchody a trhy, budovy pre šport a pod.
Claims (5)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Kompozitná nosná strešná konštrukcia s dvojitým predpätím pre veľkorozponové priemyselné budovy s rovným podhľadom, vyznačujúca sa tým, že obsahuje širokú a tenkú hotovú betónovú podhľadovú dosku (1) a oceľovú konštrukciu zloženú z dvoch horných oceľových nosníkov (2) šikmého alebo oblúkového tvaru, spojených pomocou zvislých spojovacích prvkov (3) s betónovou podhľadovou doskou (1), ktorá je centrický predpätá adhéznym predpínaním vo forme (6), pričom oceľová konštrukcia tvorená dvoma hornými oceľovými nosníkmi (2) je zvlášť predpätá tlakom pomocou klinu (7) v strede rozponu, čím sú oddelené horné oceľové nosníky potom prepojené.
- 2. Kompozitná nosná strešná konštrukcia podľa nároku 1,vyznačujúca sa tým, že betónová podhľadová doska (1) a oceľová konštrukcia tvorená dvoma hornými oceľovými nosníkmi (2) sú navzájom prepojené zvislými spojovacími prvkami (3) cez otvory (5), kde na spodnom konci zvislých spojovacích prvkov (3) je vedená predpínacia výstuž (4) zabezpečujúca držanie zváranej výstužnej siete v potrebnej vzdialenosti od formy (6) počas betonáže.
- 3. Kompozitná nosná strešná konštrukcia podľa nároku 1,vyznačujúca sa tým, že je predpínaná dvomi nezávislými metódami, čím priehyb betónovej podhľadovej dosky (1) je regulovaný predpätím horných oceľových nosníkov (2) a šírka trhlín v betónovej podhľadovej doske (1) je kontrolovaná centrickým predpätím.
- 4. Kompozitná nosná strešná konštrukcia podľa nároku 1,vyznačujúca sa tým, že horné oceľové nosníky (2) sú chránené proti deformácii (vzperu) priečnymi prvkami (9) kotvenými v betóne podhľadovej dosky (1).
- 5. Kompozitná nosná strešná konštrukcia podľa nároku 1,vyznačujúca sa tým, že predpínacia sila (Po), ktorá je vnášaná do konštrukcie samotným tlakom je nad ťažiskom celkového prierezu (T) kompozitnej konštrukcie s excentricitou (e).
Applications Claiming Priority (2)
| 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 |
| PCT/HR2001/000045 WO2002053852A1 (en) | 2000-12-28 | 2001-10-02 | Flat soffit, doubly prestressed, composite, roof-ceiling construction for large span industrial buildings |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK7182003A3 SK7182003A3 (en) | 2004-08-03 |
| SK286997B6 true SK286997B6 (sk) | 2009-09-07 |
Family
ID=10947230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK718-2003A SK286997B6 (sk) | 2000-12-28 | 2001-10-02 | Kompozitná nosná strešná konštrukcia s dvojitým predpätím pre veľkorozponové priemyselné budovy s rovným podhľadom |
Country Status (40)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6966159B2 (sk) |
| EP (1) | EP1346111B1 (sk) |
| JP (1) | JP4036752B2 (sk) |
| KR (1) | KR100583802B1 (sk) |
| CN (1) | CN1222672C (sk) |
| AP (1) | AP1557A (sk) |
| AT (1) | ATE417164T1 (sk) |
| AU (1) | AU2002210777B2 (sk) |
| BG (1) | BG64654B1 (sk) |
| BR (1) | BR0115671B1 (sk) |
| CA (1) | CA2425998C (sk) |
| CZ (1) | CZ20031577A3 (sk) |
| DE (1) | DE60136957D1 (sk) |
| DK (1) | DK1346111T3 (sk) |
| DZ (1) | DZ3445A1 (sk) |
| EA (1) | EA004450B1 (sk) |
| EC (1) | ECSP034648A (sk) |
| EE (1) | EE04756B1 (sk) |
| ES (1) | ES2319103T3 (sk) |
| HR (1) | HRP20000906B1 (sk) |
| HU (1) | HU225322B1 (sk) |
| IL (2) | IL155480A0 (sk) |
| IS (1) | IS6842A (sk) |
| LT (1) | LT5093B (sk) |
| LV (1) | LV13025B (sk) |
| MA (1) | MA26055A1 (sk) |
| MX (1) | MXPA03003807A (sk) |
| NO (1) | NO20031526L (sk) |
| NZ (1) | NZ525396A (sk) |
| OA (1) | OA12435A (sk) |
| PL (1) | PL210289B1 (sk) |
| PT (1) | PT1346111E (sk) |
| RO (1) | RO121654B1 (sk) |
| RS (1) | RS50338B (sk) |
| SI (1) | SI21191A (sk) |
| SK (1) | SK286997B6 (sk) |
| TR (1) | TR200300306T2 (sk) |
| UA (1) | UA61869C2 (sk) |
| WO (1) | WO2002053852A1 (sk) |
| ZA (1) | ZA200304526B (sk) |
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 |
| US8419770B2 (en) * | 2003-12-10 | 2013-04-16 | Gmedelaware 2 Llc | Spinal facet implants with mating articulating bearing surface 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 (sk) * | 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 HU HU0301156A patent/HU225322B1/hu not_active IP Right Cessation
- 2001-10-02 EP EP01978682A patent/EP1346111B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-10-02 RS YUP-317/03A patent/RS50338B/sr unknown
- 2001-10-02 CA CA002425998A patent/CA2425998C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-10-02 SK SK718-2003A patent/SK286997B6/sk not_active IP Right Cessation
- 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 OA OA1200300146A patent/OA12435A/en unknown
- 2001-10-02 CN CNB018176224A patent/CN1222672C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-10-02 JP JP2002554339A patent/JP4036752B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-10-02 IL IL15548001A patent/IL155480A0/xx active IP Right Grant
- 2001-10-02 DE DE60136957T patent/DE60136957D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-10-02 AT AT01978682T patent/ATE417164T1/de active
- 2001-10-02 KR KR1020037005478A patent/KR100583802B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-10-02 ES ES01978682T patent/ES2319103T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-10-02 AP APAP/P/2003/002809A patent/AP1557A/en active
- 2001-10-02 TR TR2003/00306T patent/TR200300306T2/xx unknown
- 2001-10-02 CZ CZ20031577A patent/CZ20031577A3/cs unknown
- 2001-10-02 AU AU2002210777A patent/AU2002210777B2/en not_active Ceased
- 2001-10-02 US US10/432,598 patent/US6966159B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-10-02 SI SI200120067A patent/SI21191A/sl not_active IP Right Cessation
- 2001-10-02 DK DK01978682T patent/DK1346111T3/da active
- 2001-10-02 DZ DZ013445A patent/DZ3445A1/fr active
- 2001-10-02 PT PT01978682T patent/PT1346111E/pt unknown
- 2001-10-02 RO ROA200300361A patent/RO121654B1/ro unknown
- 2001-10-02 EE EEP200300221A patent/EE04756B1/xx not_active IP Right Cessation
- 2001-10-02 PL PL360133A patent/PL210289B1/pl not_active IP Right Cessation
- 2001-10-02 BR BRPI0115671-3A patent/BR0115671B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2001-10-02 NZ NZ525396A patent/NZ525396A/en unknown
- 2001-10-02 WO PCT/HR2001/000045 patent/WO2002053852A1/en active IP Right Grant
-
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 |
|---|---|---|
| HRP20020044A2 (en) | Indirectly prestressed, concrete, roof-ceiling construction with flat soffit | |
| CN112982142B (zh) | 一种冷弯薄壁型钢腹板组合pc箱梁 | |
| CN212582876U (zh) | 一种装配整体式混凝土叠合结构体系 | |
| KR101018411B1 (ko) | 골 데크플레이트용 보 옆판 거푸집 및 그를 사용한 춤이 깊은 골 데크플레이트 플로어 공법을 위한 철근콘크리트보와 바닥판의 결합구조 및 시공방법 | |
| SK286997B6 (sk) | Kompozitná nosná strešná konštrukcia s dvojitým predpätím pre veľkorozponové priemyselné budovy s rovným podhľadom | |
| CN111749364A (zh) | 一种基于c型钢的装配式复合墙及其施工方法 | |
| AU2002210777A1 (en) | Flat soffit, doubly prestressed, composite, roof-ceiling construction for large span industrial buildings | |
| CN212358743U (zh) | 一种免拆保温模板 | |
| KR200291793Y1 (ko) | 피에스에스씨 합성거더 | |
| KR100992038B1 (ko) | 콘크리트 충진형 건축부재 | |
| KR20070053836A (ko) | 기둥 슬래브간 접합부 전단보강재 및 그의 제조방법 | |
| KR20170082391A (ko) | 철골-프리캐스트 콘크리트 합성보 | |
| US20090064615A1 (en) | Building Element and a Building Structure Comprising the Building Element | |
| CN218911979U (zh) | 一种衬套式中空钢混凝土柱及钢混凝土梁 | |
| KR200166886Y1 (ko) | 강콘크리트 구조 | |
| KR20040018808A (ko) | 철근콘크리트 슬래브의 데크 패널 | |
| KR20050079237A (ko) | 열변형을 이용한 프리스트레스 연속강재보 | |
| RU2118430C1 (ru) | Каркас многоэтажного здания | |
| CN117386006A (zh) | 多高层装配式梁贯通型外包混凝土型钢异形柱结构体系 | |
| CZ2013130A3 (cs) | Ztužený stropní trám a způsob ztužení | |
| CS197557B1 (cs) | Výztuž železobetonových konstrukčních prvků |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of maintenance fees |
Effective date: 20111002 |