kolokspre (2)


1 . CZĘŚĆ TEORETYCZNA

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE są to konstrukcje z betonu zbrojone cięgnami , których wstępny naciąg wywołuje trwałe naprężenie w betonie ( dodatkowe naprężenia ściskające w strefie rozciąganej ) .

Można je generalnie podzielić na :

A . Konstrukcje strunobetonowe w których naciąg cięgien następuje przed zabetonowaniem , a siły naciągu są przekazywane na beton przez przyczepność . Przykłady elementów strunobetonowych : podkłady kolejowe , dźwigary dachowe ( do 12 m ) , belki stropowe , belki mostowe ( mniejszych rozpiętości ).

B . Konstrukcje kablobetonowe w których naciąg cięgien następuje po osiągnięciu przez beton odpowiedniej wytrzymałości , a siły naciągu są przekazywane na beton przez zakotwienie mechaniczne . Przykłady elementów z kablobetonu : dźwigary kratowe , dźwigary łukowe , belki mostowe .

Materiały stosowane do konstrukcji sprężonych muszą posiadać odpowiednie określone normowo odpowiednie parametry :

  1. BETON

- kablobeton B30

- portlandzki bez dodatków

- najlepiej pitna bądź przebadana laboratoryjnie

  1. ZACZYN INIEKCYJNY

  1. STAL ZWYKŁA ( PASYWNA )

  1. STAL SPĘŻAJĄCA ( AKTYWNA )

zwykła 300 - 500 MPa

C = 0,9 % Mn = 0,3 - 0,6 % Si = 0,25 % S = 0,035 % P = 0,035 %

stal wysokowęglowa - przeciągana na zimno , może być hartowana ( w temperaturze 800 - 400oC , powoli chłodzona stal stopowa - walcowana na gorąco

fp0,1k - naprężenia przy których trwałe odkształcenia są równe 0,1 %

Miarę plastyczności stali stanowi graniczne odkształcenie przy zerwaniu 0x01 graphic
.

Miarą odkształcalności stali jest współczynnik sprężystości E określany dla przedziału ( 0,1 - 0,6 ) f p , który dla stali sprężającej wynosi 190 GPa .

CHARAKTERYSTYKA CIĘGIEN SPRĘŻAJĄCYCH

Zależnie od technologii sprężania , rodzaju konstrukcji i możliwości technicznych stosuje się różne cięgna sprężające :

W podstawowych technologiach sprężania stosuje się :

Gładkie pojedyncze druty , które w początkach realizacji konstrukcji sprężonych były podstawowymi cięgnami obecnie nie są już praktycznie stosowane .

FORMOWANIE KANAŁÓW I UKŁADANIE CIĘGIEN

Konstrukcje kablobetonowe sprężane są z reguły przebiegającymi w kanałach wewnątrz korpusu betonowego . Jedynie wyjątkowo stosuje się kable zewnętrzne .

Istnieją trzy podstawowe sposoby wytworzenia kanałów :

O wyborze sposobu decydują , poza krzywizną tras , również względy technologiczne .

KANAŁY KABLOBETONOWE MUSZĄ BYĆ TAK UFORMOWANE , ABY ZAPEWNIAŁY :

Kanały w betonie formowane są różnymi metodami , zależnie od ich długości i przekroju ;

najczęściej stosowane sposoby :

Zarówno przy układaniu elementów formujących kanały w betonie , jak i kabli w osłonkach , konieczne jest dokładne i odporne na warunki betonowania i wibrowania ustabilizowanie elementów w deskowaniu . Pomocne jest tu przede wszystkim zbrojenie konstrukcyjne - strzemiona oraz wkładki podłużne oraz specjalne podkładki z klocków betonowych lub kształtek z tworzywa sztucznego . Równe ważne jest ustabilizowanie elementów w pionie , jak i w poziomie ; nie zachowując trasy w pionie , zwiększa się opory przy naciągu lub zmienia założone w obliczeniach mimośrody siły sprężającej , a nie zachowując trasy kabla w poziomie , wprowadza się mimośrody , które zwłaszcza w smukłych elementach już przy niewielkich wartościach powodują niekorzystne boczne wygięcie .

Obecnie w konstrukcjach kablobetonowych najczęściej stosuje się osłonki z tworzywa sztucznego i rurki stalowe (spiralne karbowane) z cienkiej blachy .

Średnica osłonki powinna być około 2 razy większa od średnicy kabla .

RODZAJE ZAKOTWIEŃ

Wybór rodzaju zakotwienia zależy generalnie od rodzaju kabla i sposobu sprężania

Ogólnie zakotwienia możemy podzielić na :

  1. Czynne - pracujące po wprowadzeniu siły sprężającej

  2. Bierne - pracujące od chwili przyłożenia siły ( np. przy naciągu jednostronnym , blokujące kabel na przeciwnym końcu niż prasa )

ZAKOTWIENIA BIERNE :

  1. Zakotwienia główkowe.

Tego typu zakotwienia stosuje się do cięgien z drutu . Charakteryzują się tym , że każdy drut zakończony jest główką , która przy naciągu kabli pracuje na ścinanie. Na kabel składający się z kilku lub kilkunastu kabli nakłada się blok z otworami na każdy drut i dopiero wtedy umieszcza się go w osłonce.

  1. Zakotwienia pętlicowe.

W zakotwieniach tych na końcu osłon stosuje się uszczelniające korki gumowe lub bitumiczne , a wystające części rozplata się możliwie szeroko z zastosowaniem pomocniczego zbrojenia miękkiego w betonie wokół pętlic . Promienie zakrzywienia pętlic dobiera się z warunku nie przekroczenia dopuszczalnych docisków przez beton.

  1. Bloki oporowe.

Są to duże bloki betonowe , w których są zaczepione kable lub liny sprężające.

Bloki oporowe najczęściej mają zastosowanie w budownictwie mostowym przy sprężaniu siłami rzędu kilkudziesięciu MN. Sploty nawijane są w sposób ciągły wokół bloków wykonanych na przyczółkach.

  1. Zaciski plastyczne.

Mają one powszechne zastosowanie w przypadku zakotwienia biernego splotów i lin.

W tym rozwiązaniu stalowa tuleja zostaje zaciśnięta na splocie lub linie powodując plastyczne wciśnięcie stali między druty.

ZAKOTWIENIA CZYNNE :

  1. Zakotwienia stożkowe.

Zakotwienie składa się z bloku kotwiącego w postaci elementu stalowego lub betonowego silnie uzwojonego , ze stożkowym otworem w środku , oraz ze stożka kotwiącego z podłużnymi kanałami na obwodzie. Zakotwienie stożkowe działa na zasadzie wtłaczania stożka między naciągnięte druty , a ostateczne zaklinowanie się kabla następuje , kiedy po zwolnieniu naciągu nastąpi wsteczny wślizg stożka.

System ten opracowany został przez Freyssineta i z pewnymi modyfikacjami wprowadzony w Polsce w postaci zakotwień typu ZWS-1.

  1. Zakotwienia śrubowe.

Zakotwienie śrubowe , w których siłę sprężającą wprowadzało się przez nakręcanie śruby jest jednym z pierwszych jakie zastosowano do konstrukcji sprężonej . Gwinty nacinano na prętach , a nakrętka opierała się na płytce podkładkowej. Jednak w miarę wprowadzania coraz większych sił do konstrukcji rozwiązanie to stawało się coraz mniej ekonomiczne przez powstawanie efektu karbu oraz osłabianie średnicy przez nagwintowanie. Zaczęto więc modyfikować zakotwienia śrubowe i powstało kilka systemów. Stosowanymi obecnie rozwiązaniami są:

  1. Zakotwienia szczękowe.

Mają one zastosowanie przy zakotwieniu kabli składających się ze splotów.

Podstawowymi elementami zakotwienia szczękowego są : blok kotwiący oraz trójdzielne stożki z wewnętrzną powierzchnią karbowaną . Sploty mają własne stożki zamocowane w otworze w bloku ,które są symetrycznie rozłożone .

Po sprężeniu stożki wsuwa się w otwory , a wślizg wsteczny stożka po zwolnieniu naciągu powoduje pełne zakotwienie cięgna.

Obecnie stosowane zakotwienia szczękowe:

Istnieją również zakotwienia klinowe , które jednak wyszły z użycia ze względu na pracochłonność przy naciągu , bardzo dużą ilość stali zużywanej na zakotwienie i ruszty pośrednie kabla , oraz utrudnione trasowanie , co stało się powodem zaniechania metody.

KONSTRUKCJE Z KABLAMI ZEWNĘTRZNYMI

Konstruowanie tego typu stosowane są ze względów bezpieczeństwa tylko przy renowacji i wzmacnianiu np. wzmacnianie konstrukcji mostów , zbiorników i silosów .

W takich konstrukcjach wyróżniamy dwa podstawowe typy zakotwień :

Stosowane w przypadku renowacji zbiorników , silosów . Kable naciągamy dwustronnie , kotwienie polega na tym , że obydwa końce kabla znajdują się w tym samym zakotwieniu wzajemnie się mijając .

W każdym zakotwieniu kotwiony jest pręt i obetonowany z zewnątrz .

SPOSOBY WPROWADZANIA SIŁY SPRĘŻAJĄCEJ DO KONSTRUKCJI :

  1. Kablobeton :

  1. Strunobeton :

TRADYCYJNY ZESTAW DO SPRĘŻANIA

Składa się z :

Charakterystyka prasy ( parametry ) :

Węże wysokociśnieniowe gumowe :

Agregaty :

Konkretna prasę cechujemy z konkretnym agregatem , gdyż przy zmianie któregokolwiek elementu w tym zespole przyrządów mamy inną wartość siły mimo tego samego odczytu na agregacie .

Kontrola siły sprężającej :

Straty własne sprzętu naciągowego

Ne = Nt x n1 x n2 x n3

n1 - opory hydrauliczne przy przepływie oleju w agregacie lecz przede wszystkim w wężu , zależą od temperatury oleju i długości węży .

n2 - opory tarcia pomiędzy elementami prasy ( tłoka o uszczelkę , ułożenie prasy pionowe czy poziome )

n3 - zewnętrzne tarcie cięgna o koronę prasy

Nm = Ne x n4

n4 - uwzględnia stratę siły w zakotwieniu

n4 = 1 - tg0x01 graphic
tg0x01 graphic

0x01 graphic
- kąt odgięcia kabla w zakotwieniu

tg0x01 graphic
- współczynnik tarcia cięgna o zakotwienie

1

1


Wyszukiwarka