Předpjaté stavební konstrukce

Technologie Lanové systémy (dodatečně předpjatý beton) Předem předpjatý beton

Předem předpjaté prvky – prefabrikáty

Nosníky ŽB: h (1/10 – 1/20) l

PB: h (1/15 – 1/30) l

Materiály

Dodatečně předpjaté monolitické prvky Desky ŽB: h (1/10 – 1/20) l

PB: h (1/15 – 1/30) l

Materiály

4

PŘEDPÍNACÍ SYSTÉMY

Dodatečně předpjatý beton

Předpínací systémy

5

PŘEDPÍNACÍ SYSTÉMYZÁKLADNÍ ROZDĚLENÍ

Podle polohy vůči betonu konstrukce▪ vnitřní (v celém rozsahu uvnitř betonu)▪ vnější (uvnitř betonu jen v krátkých úsecích, staticky:v diskrétních bodech – kotvách, deviátorech)

Podle míry spolupůsobení s betonem v průřezechse soudržností ▪ bez soudržnosti ▪ speciální („after bond“)Podle druhu předpínací výztužedrátové ▪ lanové ▪ tyčovéPodle způsobu napínání▪ mechanické ▪ speciální (elektroohřevem, záměrným ohybem aj.)

6

PŘEDPÍNACÍ SYSTÉMYPOUŽÍVANÉ TYPY KABELŮ

Kabely podle druhu výztuže▪ kabely z drátů (na ústupu) … více pro závěsy▪ kabely z (holých) lan … lanové systémy▪ kabely z monostrandů … monostrandy a multistrandy▪ kabely z tyčí … tyčové systémy

Kabely podle účelu použití:▪ Mosty (podélný směr) a jiné konstrukce velkých rozměrů

lanové systémy (velké kabely)▪ Budovy (stropní desky, základové desky) a jiné menší kce

lanové systémy (malé kab.), monostrandy + multistrandy▪ Potřeba krátkých kabelů, táhla, zesilování, rekonstrukce

tyčové systémy

Předpínací systémy

7

PŘEDPÍNACÍ SYSTÉMYPRVKY KABELOVÉHO SYSTÉMU

Prvky systémuS kotvy (aktivní – napínané ▪ pasivní – nenapínané)C spojky (pevné ▪ plovoucí)D odvodňovací trubičky ▪ V odvzdušňovací trubičkyG injektážní trubičky ▪ P trubičky k doinjektování

Předpínací systémy

8

PŘEDPÍNACÍ SYSTÉMYPŘEDPISY A SCHVALOVÁNÍ

Nová ČSN EN 1992-1-1: Neexistuje harmonizovaná EN. Schvalují se ETA na základě vypracovaného ETAG 013.

Končící ČSNČSN P 74 2871 Systémy dodatečnéhopředpínání. Obecné požadavky a zkoušení

Předpínací systémy

9

PŘEDPÍNACÍ SYSTÉMYPOŽADAVKY ČSN EN …

Požadavky ČSN EN 1992-1-1▪ požadavky na předpínací ocel (3.3 Předpínací ocel)▪ základní požadavky na systémy (3.4 Předpínací zařízení)▪ konstrukční uspořádání (8.10 Předpínací výztuž)

Požadavky ČSN EN 13670▪ požadavky na materiál prvků systému (7.2 Materiály pro předpínání)

▪ požadavky na dopravu, skladování, ukládání, napínání, ochranná opatření (zbytek části 7 Předpínání)

▪ požadavky na prováděcí specifikaci (Příloha A Směrnice pro dokumentaci,Tab. A.1 Seznam informací … pro specifikaci)

Předpínací systémy

10

PRVKY PŘEDPÍNACÍCH SYSTÉMŮNORMY A PŘEDPISY

Kabelové kanálky▪ hadice/trubky z ocelového plechu - ČSN EN 523 Hadice z ocel. pásku pro předp. výztuž – Terminol., požadavky, řízení jakosti

- ČSN EN 524-1 až -6 … Zkušební metody…▪ hadice/trubky z plastu - ETAG 013- fib Bulletin 7 Corrugated plastic ducts for

internal bonded post-tensioning

Předpínací systémy

11

LANOVÉ SYSTÉMY V ČRPRO VELKÉ KONSTRUKCE

Charakter používaných systémů ▪ 5 až 37 lan (lana Y1860S7 a Y1770S7, D = 15,2, 15,3 a 15,7)▪ napínání lisy najednou▪ kabelové kanálky ocelové, popř. plastové▪ injektáž cementovou maltou▪ použití až na výjimky pro podélné předpínání mostů▪ stupňovité aktivní kotvy pro optimální vnesení síly▪ výhledově i žebrové aktivní kotvy▪ škála pasivních (mrtvých, ztracených) kotev▪ možnost úrovní ochrany PL1 až PL3 (fib Bulletin 33)▪ na trhu ČR řada systémů, komplexně nejvyšší standard představují systémy VSL a DYWIDAG (i u dalších systémů)

Předpínací systémy

12

LANOVÉ SYSTÉMY V ČRPRO VELKÉ KONSTRUKCE

Kotvy a spojky

Kotva MA (DYWIDAG)

Pevná spojka R (DYWIDAG)

Kotva ES (VSL)

Nová žebrovákotva GC (VSL)

Předpínací systémy

13

LANOVÉ SYSTÉMY V ČRPRO VELKÉ KONSTRUKCE

Spojky a mrtvé kotvy

Plovoucí spojka D (DYWIDAG)

Cibulová mrtvá kotva ZR (DYWIDAG)

Cibulová mrtvá kotva H (VSL)

Mrtvá kotva P (VSL)

Předpínací systémy

14

LANOVÉ SYSTÉMY V ČRPRO SUBTILNÍ KONSTRUKCE

3 Lanové systémy: ▪ malé kabely se soudržností ▪ monostrandy bez soudržnosti▪ multistrandy bez soudržnosti

Charakter používaných systémů ▪ 1 až 4 lana (lana Y1860S7 a Y1770S7, D = 15,2, 15,3 a 15.7)▪ 1 monostrand nebo 2 až 4 monostrandy (multistrand)▪ kabelové kanálky ocelové, popř. plastové - soudržné▪ monostrandy v betonu bez kanálků - nesoudržné▪ použití pro stropní budov a pro příčné předpínání mostů▪ aktivní kotvy čtvercové nebo ploché, žebrové ▪ pasivní kotvy a spojky malých rozměrů▪ možnost úrovní ochrany PL1 a PL2 (fib Bulletin 33)▪ na trhu ČR několik systémů, komplexně nejvyšší standard představují systémy VSL a DYWIDAG

Předpínací systémy

15

LANOVÉ SYSTÉMY V ČRPRO SUBTILNÍ KONSTRUKCE

Lanové systémy se soudržností

Kotva SD (DYWIDAG)

Plochákotva FA (DYWIDAG)

Plochákotva SO (VSL)

Pevnáspojka SK (VSL)

Předpínací systémy

16

LANOVÉ SYSTÉMY V ČRPRO SUBTILNÍ KONSTRUKCE

Systémy monostrand a multistrand bez soudržnosti

Kotva S-6 (VSL)

Spojka SK-6 (VSL)

Srovnání statického účinku různých systémů

Předpínací systémy

17

TYČOVÉ SYSTÉMY V ČRCharakter používaných systémů ▪ zpravidla1 tyč v kabelu (tyče Y1050H, d = 26,5, 32, 36, 40)▪ kabelové kanálky ocelové, popř. plastové – soudržné▪ možné úpravy i bez soudržnosti▪ použití pro krátké kabely („bezpokluzové“ kotvení), táhla, zesilování, rekonstrukce

▪ aktivní i pasivní kotvy čtvercové, jednoduché řešení▪ možnost úrovní ochrany PL1 a PL2▪ na trhu ČR několik systémů, tradičníšpičkou systém DYWIDAG

Předpínací systémy

Předpínací výztuž dodává se ve svitcích o průměru cca 2 m konce lana se spájí, aby se nerozplétala do kanálku se vtahuje pomocí lanka a vrátku nebo se protlačuje

(u kratších lan) někdy se používají prefabrikované kabely – kanálek (trubka) s již

umístěnou výztuží při použití mrtvých kotev výztuž musí být umístěná v kanálku již

před betonáží

Vícelanové předpínací systémy se soudržností

18

Předpínání: kotevní kuželík a objímka

DYWIDAG

Kotva Freyssinet - původní

Vícelanové předpínací systémy se soudržností

19

Kotvení prostřednictvím kotevního kuželíku, který sevře lano při zatažení do kónického otvoru v objímce - zatažení kuželíku s lanem do otvoru objímky (cca

6mm) snížení napětí v předpínací výztuží –ztráta předpětí pokluzem

- pokud se lano posune v čelisti kuželíku, tzv. proklouzne, dojde k prokluzu (negativní jev) je třeba znovu napnout a zakotvit

Postup předpínání (VSL)

Vícelanové předpínací systémy se soudržností

20

Kotevní deska (kotva)• se osadí do armokoše a

zafixuje se k bednění• kolmo na osu kanálku

(vytváření sklípků)

Napínání z jedné strany: nenapínaná strana –

osazení kuželíků a zatlučení do objímky kladivem (přesah lana cca 200mm)

napínaný konec –uchopení předpínacípistoli (dostatečný manipulační prostor), postup viz obrázek …

Napínaní ze dvou stran současně (kotví se postupně) – kabely až 150m

Protokol z předpínání odpovědný pracovník datum atd … typ předpínací pistole a její označení označení kabelu měří se a zaznamenává tlak na válci pístu a odtud přes převodní tabulku velikost

předpínací síly, (každá předpínací pistol je kalibrovaná a kontrolována) protažení kabelů (měří se až po napnutí na cca 20% požadované kotevního napětí

kvůli vyrovnání lan) Zaznamená se pokluz

Vícelanové předpínací systémy se soudržností

21

Injektáž – chrání výztuž před korozí profouknutí kanálku vzduchem nebo propláchnutí

tlakovou vodou vtlačování malty pod tlakem 1 Mpa injektážními

trubkami v nejnižších bodech vzduch je vytlačován odvzdušňovacími trubkami v

nejvyšších bodech ukončení až vytéká z konce kanálku kvalitní

injektážní malta teplota do cca 5°C zaznamenávat a měřit

injektážní tlak objem spotřebované malty (kontrola zaplnění

celého kanálku přes objem) teplota a vlhkost vzduchu

následně se kotvy zabetonují kvůli ochraněpřed korozí (některé kotvy jsou opatřenykrytkou)

Vícelanové předpínací systémy se soudržností

22

23

Předem předpjatý beton prefabrikované dílce ve specializovaných výrobnách

předpínací dráhy – dlouhé výrobní linky (až 200m) tuhé formy

rozdíl je ve způsobu zajištění předpínací síly :

tuhé kotevní bloky nebo vlastní tuhost formy

Technologie předpjatého betonu – základní terminologie

Předem předpjatý beton

24

dráha namazaná odformovacím olejem

natažení PV (lana ve svitcích) ke kotevním blokům

napínání předpínací pistolí a zakotvení do bloků

vytvářecí stroj – betonáž, vibruje a hladí, poloha lan zajištěna, vytváří dutiny

přikrytí PE folií nebo termoizolační pokrývkou

proteplován 60-65°C uvolnění předpětí přepálením

(beton 80% pevnosti) řezání diamantovou pilou může dojít k vzepjetí vyvezení na skládku manipulace ve vodorovné poloze

Předem předpjatý beton

předpínací dráhy - postup výroby

25

Předem předpjatý beton

Panely SPIROLL

26

Předem předpjatý beton

Panely SPIROLL

Po nařezání kotvení soudržností

27

Vnesení předpětí do betonu postupně a symetricky (prudké uvolnění -nebezpečí porušení soudržnosti mezi betonem a PV).

nebezpečí vzniku trhlin v průřezu s malými momenty od zatížení vlastní tíhou – možnosti řešení:

a) separace lan (1/3 až ½ lan) b) vychýlení výztuže (pro vysoké nosníky, TT, I)

Předem předpjatý beton

Np Np

28

postup výroby – tuhé formy forma dává tvar a svou tuhostí přenáší předpínací sílu délka 9 – 30 m Lze i použít dodatečné dopínání na staveništi

Předem předpjatý beton