Předpínací systémy VSL 0,5, 0,6

Transkript

1 1/64 VSL SYSTÉMY (CZ), s.r.o. VSL International Ltd. Kříženeckého náměstí 322 Industriestrasse 14 PRAHA 5 BARRANDOV CH 4553 SUBINGEN Česká republika Švýcarsko Předpínací systémy VSL 0,5, 0,6 ORGANIZACE: JMÉNO: RAZÍTKO, PODPIS: DATUM: Zpracovatel: VSL SYSTÉMY (CZ) s.r.o. Ing. P. Ševčík Certifikační orgán: TZÚS Praha, AO 204

2 2/64 Obsah 1. Charakteristika předpínacího systému vsl Úvod kotvení Předpínací výztuž Kabelové kanálky Výroba a montáž předpínacích kabelů Předpínání Injektování PŘEDPÍNACÍ OCEL A TYPY KABELŮ DIMENZOVÁNÍ KOTEV kotvení kabelů se soudržností systém kotvení volných kabelů kotvení jednolanových Lan bez soudržnosti Konstrukční detaily minimální osové vzdálenosti kabelů uspořádání kotevních desek Rozměry výklenků pro aktivní kotvy typ E, Ec a CS prostorové požadavky pro napínací lisy Vedení kabelů Excentricita kabelového kanálku a těžiště předpínacího kabelu Pokyny pro vyztužování Výztuž pro uchycení kabelů Průběh síly v kabelu Ztráty třením Ztráta pokluzem v kotvě Ztráty v důsledku RELAXACE předpínací výztuže Ztráty v důsledku dotvarování a smršťování betonu Ztráty v důsledku pružného zkrácení betonu... 63

3 3/64 1. CHARAKTERISTIKA PŘEDPÍNACÍHO SYSTÉMU VSL ÚVOD Předpínací systémy VSL se celosvětově používají již od roku Dlouhodobým vývojem a zkušenostmi předpínací systém fy VSL dosáhl technické dokonalosti a získal velmi dobrou pověst za svou kvalitu a spolehlivost. Předpínací systémy VSL se používají v nejrůznějších typech betonových konstrukcí. Používají se především v mostech, budovách, ale existuje i mnoho jiných aplikací předpínacích systémů, jako jsou zemní a skalní kotvy, zvedání a posouvání těžkých břemen apod. Předpínací systémy VSL jsou chráněny patenty. Jsou certifikovány ve všech zemích, kde se používají a odpovídají národním a mezinárodním normám, stejně jako odpovídají Doporučení pro schvalování a používání předpínacích systémů Recommendations for acceptance and application of post-tensioning systems Mezinárodní federace pro předpínaný beton Fédération Internationale de la Précontrainte (FIP). - Systém je jednoduchý vzhledem k montáži a funkčnosti. - Jsou běžně dostupné předpínací kabely s únosností od 127 kn až do 7007 kn (P o ). K dispozici jsou i předpínací kabely i s vyšší únosností. - Předpínací kabely s vyšší únosností byly úspěšně použity například v konstrukcích atomových reaktorů, zesílení přehradních hrází a při montáži velkých lanových střech - Je možno použít předpínací lana různých průřezů. - Příprava délky pramenců před jejich instalací není nutná. - Jsou normovány různé druhy kotvení aktivní (napínané), pasivní (nenapínané). - Montáž kotvení probíhá na stavbě. - Instalace předpínacích lan do kabelových kanálků uložených do konstrukce lze provést před betonáží nebo po betonáži. - Vnesení předpínací síly se provádí jednoduchým a spolehlivým způsobem a zařízením. - Předpínání je možno provádět v několika krocích/stupních. - Během předpínání je možno kompenzovat pokluz v kotvě. - Provádí se přesné odečtení vnášené předpínací síly a protažení předpínací výztuže. - Díky šroubovitému tvaru kabelových kanálků se dosahuje velmi dobrého zainjektování předpínacích kabelů. Předpínací kabel se skládá z předpínacích lan, kabelového kanálku a kotvení. Kabely se napínají hydraulickým napínacím lisem, poté se zakotví a nakonec se zpravidla zainjektují injektážní maltou. Předpínací síla z předpínacích lan se přenáší přes kotevní klínky do kotevní objímky a odtud přes roznášecí desku dále do konstrukce. Předpínací systém VSL má následující charakteristické znaky: - Předpínání kabelu je možno provést v libovolných etapách / krocích. - Je možno kdykoliv určit vnášenou předpínací sílu - Není nutná příprava délky pramenců před jejich instalací. - Použitím předpínacích lan s vysokou pevností jsou ztráty v důsledku pružného přetvoření, dotvarování a smršťování procentně nižší. Významnou skutečností je dále to, že napínací zařízení je snadné pro obsluhu a umožňuje rychlé a bezpečné napínání. Byl kladen velký důraz na racionální výrobu a instalaci předpínacích kabelů, kotvení a provádění předpínacích prací.

4 4/64 KOTVENÍ K dispozici jsou následující typy kotvení a spojek: Aktivní kotvy (napínané): Pasivní kotvy (nenapínané): Kabelové spojky: Mezilehlé kotvení: Pasivní kotvení: Aktivní kotvy (napínané): Kabelová spojka: Zemní kotva: VSL typ CS 2000, Ec, E VSL typ U, H a P VSL typ K a V VSL typ Z a ZU VSL typ L VSL typ SO VSL typ SK viz. speciální dokumentace Velikost (únosnost) předpínacího kabelu a typ kotvení kabelu je závislé na požadavku projektanta a možnostech konstrukce. Označení kotvení předpínacího kabelu se provádí uvedením typu kotvení (E, Ec, CS,.) a číslem 5-1 až 5-55, resp. 6-1 až Toto číslo určuje velikost kabelu. První číslice 5 nebo 6 určuje průměr předpínacího lana (5 = 0,5, 6 = 0,6 ) a následující číslo určuje počet lan v kabelu. Jednotlivá kotvení je možno osadit i menším počtem lan, takže je v podstatě možno zakotvit kabel složený z libovolného počtu lan až do počtu 55. Aktivní kotvení se skládá z roznášecí desky, kotevní objímky a kotevních klínků. Kotevní objímka zajišťuje polohu lan v kotvení a přes kotevní klínky přenáší předpínací sílu do roznášecí desky a odtud dále do konstrukce. Všechny lana kabelu se napínají současně. Lana jsou jednotlivě zakotvena do kotevní objímky pomocí kotevních klínků, které se sevřou v kónických otvorech v kotevní objímce. Stejný princip kotvení je použit pro všechny velikosti. Toto poskytuje velké výhody při výrobě, skladování, instalaci a zkoušení kotev Kotvení kabelů se soudržností v kruhovém kanálku Aktivní kotvení VSL typ CS 2000 Toto kotvení je lehké a kompaktní. Roznášecí deska je vyrobena z litiny a vysokopevností malty a je doplněna plastovou trumpetou. Kotvení umožňuje rychlý přenos předpínací síly do konstrukce. Podkotevní výztuž může být tvořena spirálou nebo normální ortogonální výztuží. Kotvení CS 2000 je možno použít také jako nenapínanou pasivní kotvu. Injektážní napojení CS trumpeta Kanálek Roznášecí deska Ochranný kryt Lana Kotevní objímka Klínky

5 5/64 Aktivní kotvení VSL typ Ec Tento druh kotvení umožňuje rychlý přenos předpínací síly do konstrukce přes dvoustupňovou litinovou kotvu. Je to druh kompaktního a relativně lehkého kotvení. Podkotevní výztuž může být tvořena spirálou nebo normální ortogonální výztuží. Kotvení Ec je možno také použít jako nenapínanou pasivní kotvu. Injektážní napojení Kanálek Kotevní objímka Klínky Roznášecí deska Lana Aktivní kotvení VSL typ E Předpínací síla se přenáší pomocí ocelové kotevní desky rovnoměrně do betonu. Podkotevní výztuž může být tvořena spirálou nebo normální ortogonální výztuží. Kotvení E je po drobné úpravě možno použít jako nenapínanou pasivní kotvu. Injektážní napojení Roznášecí deska Kanálek Kotevní objímka Klínky Lana Rozšíření

6 6/64 Pasivní kotvení VSL typ H Toto pasivní kotvení je technicky jednoduché a velmi ekonomické řešení přenosu předpínací síly do konstrukce. Vzhledem k tomu, že předpínací síla se vnáší soudržností výztuže s betonem, je přenos síly velmi rovnoměrný. Tahový O kroužek, který se používá pro předpínací kabely od velikosti 5-7, resp. 6-7, eliminuje příčné síly v kořeni kotvy. Výztužná síť v koncové oblasti slouží jako distanční mřížka jednotlivých pramenců. Tento druh kotvení se používá i u kabelů v plochém kanálku. Injektážní napojení Kanálek Cibulový rozplet Tahový kroužek Těsnění Distanční mřížka Pasivní kotvení VSL typ U Přenos předpínací síly u tohoto druhu kotvení se uskutečňuje částečně soudržností mezi předpínacími pramenci a betonem a částečně pomocí zabetonované U desky. Tahový O kroužek a spirála eliminují příčné síly v kořeni kotvy. Toto kotvení může být osazeno v konstrukci horizontálně i vertikálně. Pokud je počet pramenců v kotvení lichý, otočí se lichý pramenec kolem U desky a zavede se zpět do kabelového kanálku. Vzhledem k potřebě speciálního zařízení pro ohnutí pramenců je nutno tento druh kotvení vyrobit před uložením do konstrukce. Injektážní napojení Kanálek Tahový kroužek Těsnění Opěrný plech U

7 7/64 Pasivní kotvení VSL typ P Tento druh kotvení se používá tam, kde je nutno přenést předpínací sílu do konstrukce v co nejkratší vzdálenosti od konce kabelového kanálku, respektive vnést celou sílu do konce předpínaného prvku. Kotvení se skládá ze zakřivené kotevní desky, do které jsou pomocí tlakových spojek ukotveny jednotlivé pramence. Pramence jsou zajištěny v požadované poloze pomocí distančních plechů. Tento druh kotvení se používá i u kabelů v plochém kanálku. Injektážní napojení Opěrný plech P Tlakové spojky Kanálek Tahový kroužek Těsnění Opěrný plech U Pasivní kotvení VSL typ L U tohoto způsobu kotvení se předpínací výztuž ohýbá o 180 v relativně malém prostoru, takže může být odvedena zpět do blízkosti svého výchozího bodu. Kotvení se skládá z kabelového kanálku ve tvaru U kruhového průřezu. Pro zamezení vzniku trhlin v betonu za kotvením se předpokládá vložení měkké výztuže. Kanálek B Kanálek A Injektážní napojení

8 8/64 Pasivní kotvení VSL typ AF Tento druh kotvení se používá u vertikálních kabelů, kdy je vhodné instalovat předpínací pramence po betonáži konstrukce. Pramence se vsunou do kabelového kanálku a poté se zainjektují v kotvě speciální vysokopevnostní maltou. Po vytvrdnutí malty se provádí napínání kabelu a následně injektáž. Kabelová spojka VSL typ K Tato kabelová spojka umožňuje napojení kabelu na již zabetonovaný a předepnutý kabel. Napojení kabelu je jednoduché, jednotlivé pramence se kotví do příslušné drážky těla spojky pomocí tlakových spojek. Injektážní napojení Roznášecí deska Spojovací objímka K Pouzdro Kanálek Ocelový pásek Tlakové spojky Klínky Tahový kroužek

9 9/64 Kabelová spojka VSL typ V Tato kabelová spojka umožňuje napojení kabelu na již zabetonovaný, ale dosud nepředepnutý kabel. Napojení kabelu je jednoduché, jednotlivé pramence se kotví do příslušné drážky těla spojky pomocí tlakových spojek, stejně jako u spojky typu K. Pouzdro Spojovací objímka V Tahový kroužek Tlakové spojky s fixačním plechem Mezilehlé kotvení VSL typ Z a ZU Mezilehlé kotvení typu Z a ZU se používá v případech, kdy je z konstrukčních důvodů nutno napínat z mezilehlého bodu. Kotevní objímka se uloží do napínacího prostoru mezi částmi kabelu. Mezilehlé kotvení typu Z a ZU se především používá v následujících případech: - Prstencové napínání tlakových šachet a štol. Použitím tohoto kotvení odpadá nutnost použití vnitřních kotevních nálitků. - Prstencové napínání kruhových nebo válcových staveb, jako jsou nádrže, sila apod. Použitím tohoto kotvení odpadá nutnost použití vnějších kotevních nálitků. - Příčné předpětí mostovek v případech, kdy jsou z estetických či jiných důvodů nežádoucí kotevní kapsy po obvodu mostovky. - Předpínání táhel či trámů v případě, že není možno provádět napínání z čela předpínaného prvku. Injektážní napojení Tahový kroužek s kotvou Kanálek Fixační plech Klínky Klínky Kotevní objímka Z Kotevní objímka ZU

10 10/ Kotvení kabelů se soudržností v oválném kanálku Aktivní kotvení VSL typ SO Používá se především pro předpínání stropů, příčné předpětí mostovek a jiných tenkých deskových konstrukcí, kde je třeba maximálně využít excentricitu předpínacího kabelu. Jednotlivé předpínací vložky, lana, se kotví pomocí kotevní čelisti do litinové kotevní desky, která se vkládá do plastového výklenku trumpety a roznáší předpínací sílu do konstrukce. Způsob vyztužení kotevní oblasti je popsán v kapitole 4.7. Injektážní napojení Klínky Lana Oválný kanálek Injektážní napojení Kotevní hlava Bednící díl Pasivní kotvení VSL typ H a P Tento druh kotvení se využívá soudržnosti předpínací výztuže s betonem. Rozdílná úprava konců předpínacích lan umožňuje zmenšit délku přenosu předpínací síly z kabelu do konstrukce. Injektážní napojení Oválný kanálek Tahový kroužek Těsnění Tahový kroužek Těsnění Distanční plech Cibulový rozplet Fixační plech Opěrný plech P Tlakové spojky

11 11/64 Kabelová spojka VSL typ SK Tento druh kabelové spojky se používá ve spojení s oválným kabelovým kanálkem. Tato kabelová spojka umožňuje napojení kabelu na již zabetonovaný a předepnutý kabel. Napojení kabelu je jednoduché, jednotlivé pramence se kotví do příslušné drážky těla spojky pomocí tlakových spojek. Injektážní napojení Pouzdro Tlakové spojky Spojovací objímka SK Klínky Lana Oválný kanálek Rošíření Roznášecí deska Ocelový pásek

12 12/ Kotvení vnějších kabelů Deviátor Aktivní kotvení Kabel Pasivní kotvení Aktivní kotvení VSL typ Ec Tento druh kotvení umožňuje rychlý přenos předpínací síly do konstrukce přes dvoustupňovou litinovou kotvu. Je to druh kompaktního a relativně lehkého kotvení. Podkotevní výztuž může být tvořena spirálou nebo normální ortogonální výztuží. Aktivní kotvení VSL typ E Předpínací síla se přenáší pomocí ocelové kotevní desky rovnoměrně do betonu. Podkotevní výztuž může být tvořena spirálou nebo normální ortogonální výztuží. Aktivní kotvení VSL typ Ed Tento druh kotvení umožňuje rychlý přenos předpínací síly do konstrukce přes dvoustupňovou litinovou kotvu a použitím speciální vložky je možno případně povést výměnu celého kabelu. Drobnou úpravou lze také kotvení provést jako elektricky izolované. Je to druh kompaktního a relativně lehkého kotvení. Podkotevní výztuž může být tvořena spirálou nebo normální ortogonální výztuží. Aktivní kotvení VSL typ Edm Předpínací síla se přenáší pomocí ocelové kotevní desky rovnoměrně do betonu. Tento druh kotvení umožňuje výměnu celého kabelu v průběhu životnosti konstrukce.

13 13/ Kotvení jednotlivých lan bez soudržnosti Pasivní kotvení Aktivní kotvení Monostrand Spojka (v pracovní spáře) Aktivní/Pasivní kotvení/spojka VSL typ S-6 / SF-6 / SK-6 Tento druh kotvení je určen pro kotvení jednotlivých předpínacích lan bez soudržnosti. Předpínací síla se přenáší přes kotevní klínek do dvoustupňové litinové kotvy a odtud dále do konstrukce. Kotevní klínek je ochráněn plastickým mazivem a vodotěsně utěsněn víčkem. Systém kotvení samozřejmě také řeší protikorozní ochranu přechodu předpínacího lana do kotvení. Kotvení je buď aktivní, typ S-6, nebo pasivní, nenapínaná kotva SF-6. Jednotlivá lana v konstrukci se napojují pomocí lanové spojky SK-6. Napojení lana se provádí po předepnutí lana předcházejícího. Aktivní kotvení S-6 Klínky Instalační kus Monostrand Přechodka Kotevní hlava Bednící dílec Instalační matice Pasivní kotvení SF-6 Monostrand Přechodka Kotevní hlava Víčko

14 14/64 Spojka SK-6 Monostrand 1 Přechodka Přechodka Tělo spojky Kotevní hlava a závitová spojka Monostrand 2

15 15/64 PŘEDPÍNACÍ VÝZTUŽ Pro předpínací vložky kabelů se používají splétané sedmidrátové pramence průměru 13mm (0,5 ) 15mm (0,6 ) se zaručenou pevností 1770 nebo 1860MPa. Používaná předpínací výztuž odpovídá mezinárodním normám EURONORM , ASTM A , BS 5896 a je certifikována v České republice. Jednotlivé materiálové charakteristiky předpínací výztuže jsou uvedeny v kapitole 2.1 KABELOVÉ KANÁLKY Kanálky předpínacích kabelů se soudržností Pro kabelové kanálky předpínacího systému se soudržností se používají: - trubky z tenkého plechu s drápkovým spojem nebo s přeplátovaným svařovaným švem. - Trubky s žebry z vysokohustotního polyethylenu (HDPE), systém VSL PT +. Pro kabely sestavované v konstrukci před betonáží se používají kabelové kanálky ohebné (typ A - lehké provedení podle ČSN P Příloha C, odstavec C4). Pro kabely dílensky sestavované a následně přepravované na stavbu se používají kabelové kanálky polotuhé (typ B střední provedení podle ČSN P Příloha C, odstavec C4). Pro kabely, u kterých se předpínací vložky do kanálku prostrkují dodatečné po betonáži, se používají kabelové kanálky tuhé (typ C těžké provedení podle ČSN P Příloha C, odstavec C4) Ochranné obaly volných kabelů Pro kabelové kanálky a ochranné obaly volných kabelů, se používají: - Ocelové bezešvé nebo svařované trubky. - Hladké trubky z vysokohustotního polyethylenu (HDPE) PE 80 podle ISO U jednotlivých lan bez soudržnosti se kabelové kanálky nepoužívají. V tomto případě je ochranný obal součástí předpínací vložky. Nesoudržnost je zajištěna vyplněním prostoru mezi obalem a pramencem injektážním tukem.

16 16/64 VÝROBA A MONTÁŽ PŘEDPÍNACÍCH KABELŮ Výroba Předpínací kabely je možno sestavovat přímo v konstrukci, na staveništi nebo ve výrobně. O místě výroby kabelů rozhoduje především konkrétní situace na stavbě a ekonomické hledisko. Určujícími faktory jsou především mzdové náklady, produktivita práce, vlastnosti a vybavení stavební výrobny, vybavení a podmínky na stavbě a průběh stavby. Při přípravě kabelů ve výrobně se sestavují celé kabely včetně kotvení. Delší kabely, cca nad 12m, se navíjejí na cívky nebo se skládají do přepravních rámů a takto se skladují a přepravují na stavbu Ukládka do konstrukce Na stavbě se kabely ukládají přímo do konstrukce do předepsané polohy na distanční výztuž. Při výrobě kabelů na staveništi se ukládají nejprve kabelové kanálky na distanční výztuž a kotevní prvky spolu s podkotevní výztuží se montují do bednění. Vkládání předpínacích vložek je možno provádět před nebo po betonáži konstrukce. Instalaci vložek je možno provádět dvěma způsoby: - vtahovaní předem připravených kabelových svazků pomocí navijáku po zabetonování Svazek lan Tažné lano Kabelová špička Naviják - vsouvání jednotlivých pramenců do kabelového kanálku pomocí prostrkovacího zařízení (možno provádět před i po zabetonování) Pro vsouvání jednotlivých pramenců jsou zkonstruována prostrkovací zařízení, např. VSL EMK-E, VSL EMK-H atd.

17 17/64 Prostrkovací zařízení Cívka v kleci Oba způsoby instalace (vsouvání, vtahování) předpínacích vložek jsou vhodné u kabelů, které jsou oboustranně kotvené aktivním kotvením VSL typ E, Ec nebo CS U kabelů s předpínacími vložkami vloženými před betonáží je možno použít na jednom konci kabelu pasivní kotvení. Montáž předpínacích kabelů po betonáži má několik významných výhod: - osazování prázdných trubek kabelových kanálků je jednodušší, mnohem rychlejší a lépe se dodrží předepsaná poloha - Méně ovlivňuje časový postup prací, protože montáž může probíhat během tvrdnutí betonu

18 18/ Osazení injektážních napojení Před betonáží se kabelové kanálky doplní o injektážní, respektive odvzdušňovací napojení. Injektážní napojení se skládá z plastové příložky s těsněním a HDPE trubky Js 21. Injektážní, respektive odvzdušňovací trubičky se umístňují: - na injektážní kryty aktivních kotev (až po napínání) - na roznášecí desky aktivních kotev (až po napínání) - v nejnižším místě kabelu pro případný odvod vlhkosti z kabelu (pokud to konstrukce bednění umožňuje) - ve vrcholu kabelu - ve vzdálenosti max. 25m od posledního napojení - v pasivní kotvě Injektážní napojení Kanálek Odvzdušnění Kabel Injektážní napojení Aktivní kotvení Drenáž Injektáž Pasivní kotvení PŘEDPÍNÁNÍ Příprava Po betonáži se odbední čelo konstrukce v místech aktivních kotev a osadí se na kabel kotevní objímka a klínky. Je podstatnou výhodou, že se tak může stát až po betonáži a tak se kotevní objímka s klínky během betonáže neznečistí.

19 19/ Pracovníci Napínání provádí řádně proškolení pracovníci za dozoru specialisty VSL. Pracovníci obsluhující napínací soupravu musí být držiteli Strojnického průkazu pro obsluhu napínací soupravy a musí být řádně seznámeni s obsluhou používané napínací soupravy Napínací zařízení Pro napínání předpínacích kabelů se používají napínací soupravy. Napínací soupravy se skládají z dvoučinného dutého hydraulického napínacího lisu s kotevním zařízením, hydraulického čerpadla a tlakoměru. Přesnost napínacích sestav se pravidelně ověřuje ve zkušebnách. Typ I (ZPE 23FJ) Typ II (ZPE 19) Typ III (ZPE 500) Typy napínacích lisů: Název ZPE 23FJ ZPE 30 ZPE 3 ZPE 60 ZPE 7A ZPE 12St 2 ZPE 200 ZPE 19 ZPE 460/3 1 ZPE 500 ZPE 750 ZPE 1000 ZPE 1250 Typ I III III III III II III II II III II III II Délka [mm] Průměr [mm] Zdvih pístu [mm] Plocha pístu [mm 2 ] 47,1 58,32 103,6 126,4 203,6 309,4 325,7 500,3 804,0 894,6 1247,0 1809,5 2168,0 Max. nosnost [kn] Provozní tlak [bar] Hmotnost [kg] Použití pro kabely typ 0.5 (průměr 13mm) Použití pro kabely typ 0.6 (průměr 15mm)

20 20/ Montáž předpínacího zařízení Osazení napínacího lisu na kabel pro provedení předepnutí je velmi jednoduché. Na konce jednotlivých lan se osadí kovové montážní špičky, jednotlivá lana se pomocí montážních pomůcek zafixují v poloze a na kabel se nasune napínací lis. Manipulace se v závislosti na hmotnosti lisu provádí ručně nebo pomocí zvedacího zařízení. Při návrhu konstrukce je nutno zohlednit minimální rozměry lisu nutné pro provedení napnutí kabelu [kap. 4.4] Napínání kabelu Napínání se provádí v souladu s ČSN Provádění a kontrola konstrukcí z předpjatého betonu. Po nasazení napínacího lisu na kabel je nutno zkontrolovat jeho souosost s předpínacím kabelem a zda čelo lisu dosedá plně na kotevní objímku. Poté je možno ukotvit napínaný kabel kotevním zařízením lisu (pokud není lis vybaven automatickým kotvícím zařízením). Kabel se napíná postupně v několika krocích. Prvním krokem je napnutí kabelu na 25% požadované předpínací síly, kdy se provede odečet délky přesahu předpínacího pramence pomocí měrky umístněné na předpínaném kabelu. Odečet protažení se provádí v každém jednotlivém kroku. Výsledné skutečné protažení kabelu se nakonec porovnává s teoretickým vypočteným prodloužením kabelu Kotvení Je-li vyčerpán zdvih lisu nebo je-li dosaženo požadované předpínací síly v kabelu, sníží se tlak v lisu a tím se dosáhne rovnoměrného zakotvení pramenců v kotevní objímce. Díky stálému účinku tření mezi klínky a pramenci, činí pokluz v kotvě při ukotvení max. 6mm. Tato hodnota je shodná pro všechny druhy pramenců. Předpínací systém VSL umožňuje provádět libovolný počet napínacích etap. Snížení předpínací síly v kabelu, případně jeho celé odkotvení je možné také, pokud je k dispozici dostatečný přesah kabelu za kotevní objímkou. Zvláštní opatření také umožňuje snížení napínací síly i po odřezání přesahu kabelu.

21 21/ Kompenzace pokluzu v kotvě Ve většině případů je pokluz v kotvě při ukotvení kabelu a s ním spojené následné snížení předpětí zanedbatelné. U velmi krátkých kabelů, u kabelů s malou úhlovou změnou a v případech, kdy je požadováno dodržení napínací síly (např. u pohyblivých kotev) je možno použít lis s kotvením kotevních klínků, nebo lze použít následující postup: - Pramence kabelu se ukotví v kotevní objímce snížením tlaku v napínacím lisu. - Opětovně se zvýší tlak v lisu, objímka se oddálí od roznášecí desky. - Do vzniklé mezery mezi kotevní objímku a roznášecí desku se vloží distanční vložky. - Uvolní se tlak v napínacím lisu, samočinně se odkotví ukotvovací zařízení lisu a lis se demontuje z kabelu.

22 22/64 INJEKTOVÁNÍ Účel injektáže Hlavní účely injektáže jsou: Ochrana předpínací výztuže před korozí důkladným vyplněním kabelového kanálku alkalickým materiálem (injektáží). U předpínacích kabelů se soudržností injektážní malta zajišťuje spolupůsobení předpínací výztuže s konstrukcí Kompletní vyplnění všech dutin v předpínacím kabelu také zamezuje vnikání vlhkosti do konstrukce, která může způsobit korozi a případné potrhání konstrukce při zmrazovacích cyklech Ochranné injektážní mazivo Injektáž předpínacích kabelů bez soudržnosti se provádí ochranným injektážním mazivem. Injektážní mazivo splňuje podmínky Doporučení FIP pro injektáž předpínacích kabelů bez soudržnosti (Corrosion protection of unbonded tendons : FIP recommendations) a normy ČSN P čl. 4.5 Protikorozní ochrana. Jako ochranné injektážní mazivo se obvykle používá: - Visconorust Nontribus MP2 - Jiné odsouhlasené mazivo Injektážní cementová malta Předpínací kabely se soudržností se injektují cementovu maltou. Injektážní malta musí splňovat požadavky určené normou ČSN EN 447 Injektážní malta pro předpínací kabely Požadavky na běžnou maltu Zkoušení injektážní malty Zkušební metody injektážní malty se provádějí v souladu s normou ČSN EN 445 Injektážní malta pro předpínací kabely Zkušební metody. Během provádění injektážních prací se sledují různé parametry a provádějí kontrolní zkoušky injektážní malty. Výsledky se zapisují do protokolu Kontrolní zkoušky injektážní malty (viz. Příloha) Injektování Injektování kabelových kanálků se provádí v souladu s normou ČSN EN 446 Injektážní malta pro předpínací kabely Postup injektování. Průběh injektážních prací se zapisuje do Injektážního protokolu.

23 23/ Klimatické podmínky Provádění injektážních prací je podmíněno splněním následujících teplotních podmínek v souladu s ČSN EN 446. V případě, že tyto podmínky nejsou splněny, je nutno provést příslušná opatření. Teplota při injektování: Teplota C Vzduch Prvek Malta Minimum Maximum Pracovníci Injektáž provádí řádně proškolení pracovníci za dozoru specialisty VSL, který má minimálně dvouleté zkušenosti s prováděním injektáží předpínacích systémů VSL. Specialisté VSL jsou průběžně školeni v technice injektování a přípravy injektážních směsí Ochranné pomůcky a bezpečnost při práci Pracovníci během injektáže musí být vybaveni ochrannými pomůckami Strojní vybavení Příprava injektážní malty se zpravidla provádí ve dvoububnové VSL míchačce se zásobníkem a dvourychlostním čerpadlem. Na výstupu z čerpadla je umístněn tlakoměr. Pro dopravu injektážní směsi k injektážnímu vstupu se používají gumové tlakové hadice Js 1. Umístnění injektážní míchačky se volí tak, aby se minimalizovala délka injektážních hadic a tudíž dopravní vzdálenost čerpané malty Injektáž kabelů Kabelové kanálky se injektují z nejnižšího konce. Na začátku čerpání směsi do kabelu jsou otevřené všechny odvzdušňovací otvory. Jednotlivé odvzdušňovací otvory se postupně během injektování pevně uzavírají poté, co z nich začne vytékat malta stejné konzistence jako malty čerpané. Z konců kabelu se odebírají vzorky injektážní malty pro provedení kontrolních zkoušek injektážní malty Kontrolní zkoušky injektážní malty: Během injektáže se provádějí kontrolní zkoušky za účelem kontroly následujících vlastností injektážní malty: Zpracovatelnost Odloučení vody Objemové změny Pevnost injektážní malty v tlaku

24 24/64 2. PŘEDPÍNACÍ OCEL A TYPY KABELŮ Následující tabulky obsahují charakteristické vlastnosti předpínací výztuže. K jednotlivým kolonkám připojujeme následující poznámky: - Max. přípustná předpínací síla kabelu může být až 80% jeho charakteristické pevnosti - Kabelové kanálky: Tabulkové hodnoty se vztahují na standardní případy. Odchylky jsou možné, pokud je přihlédnuto k důsledkům z toho vyplývajícím. Poměr průřezu kabelového kanálku k průřezu oceli pro 0,5 pramence (100mm 2 ) leží mezi hodnotami 2.3 a 2.8. Jiné typy předpínacích pramenců vykazují podobné hodnoty. Vztah směrových změn kanálku je dán požadavkem na prostupnost injektážní malty. Podle Leonhardta by toto číslo mělo ležet mezi 2 a 9, přičemž se dává přednost vyšším hodnotám. Naše hodnoty pro pramence 0,5 / 100mm 2 leží mezi 6 a 8. - Excentricita: Je uvedena odchylka těžiště předpínacího kabelu od těžiště kabelového kanálku. - Značení: Velikost předpínacího kabelu je vyjádřena pomocí čísla označující průměr pramence v desetinách palce a počtu pramenců Tabulka: Charakteristické vlastnosti předpínací výztuže Pramenec typ 13mm (0,5 ) 15mm (0,6 ) N S N S Nominální průměr [mm] 12,5 12,9 15,2 15,7 Nominální průřez [mm 2 ] Nominální hmotnost [kg/m] 0,730 0,785 1,10 1,18 Mez kluzu [MPa] Zaručená pevnost [MPa] Charakteristická únosnost P n [kn] 173,0 186,0 260,4 279,0 Modul pružnosti [GPa] cca 195 Relaxace po 1000h při 20 C a 0,7 x P n [%] max 2,5

25 25/64 Tabulka: Charakteristické vlastnosti předpínacích kabelů 0,5 Typ kabelu Počet lan v kabelu Rozměr ocelového kabelového kanálku Excentricita kabelu v ocelovém kanálku [mm] Pramenec 0,5"N 1860MPa Průřezová plocha [mm 2 ] Charakteristická pevnost kabelu [kn] Pramenec 0,5"S 1860MPa Průřezová plocha [mm 2 ] Charakteristická pevnost kabelu [kn] / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /

26 26/64 Tabulka: Charakteristické vlastnosti předpínacích kabelů 0,6 Typ kabelu Poč et lan v kabelu Rozměr kabelového kanálku Excentricita kabelu v kanálku [mm] Pramenec 0,6"N 1860MPa Průřezová plocha [mm 2 ] Charakteristická pevnost kabelu [kn] Pramenec 0,6"S 1860MPa Průřezová plocha [mm 2 ] Charakteristická pevnost kabelu [kn] / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /

27 27/64 Tabulka: Kabelové kanálky PT + předpínacích kabelů se soudržností Typ Velikost kabelu Rozměry [mm] kabelového 0,5 0,6 A B C D E F G H kanálku ,5 42, ,5 52, / ,0 60, ,0 50, Tabulka: Doporučené rozměry ochranných obalů vnějších kabelů Typ kabelu Rozměry 40/2.3 50/2.9 63/3.6 75/4.3 90/5.1 90/ / / / /9.1 chráničky Ø/tl. stěny [mm] 50/2.9 63/3.6 75/4.3 90/ / / / / /9.1 Typ kabelu Rozměry chráničky Ø/tl. stěny [mm] 50/2.9 63/3.6 63/3.6 90/5.1 63/3.6 90/5.1 90/ / / / / / / / /9.1

28 28/64 3. DIMENZOVÁNÍ KOTEV Níže uvedené typy VSL kotvení jsou standardizovány. Změny v rozměrech jsou možné pouze ve zvláštních případech. U některých typů pasivního kotvení jsou používána lisovaná pouzdra. Pouzdra se na pramence lisují za studena speciálním hydraulickým lisem s formou. Podkotevní výztuž je z betonářské oceli s minimální mezí kluzu > 420 MPa. KOTVENÍ KABELŮ SE SOUDRŽNOSTÍ Aktivní kotvení VSL typ CS 2000 Předpínací Rozměry jednotka A B C D E 1) F1 F2 G H J1 J2 K n M O P t X /67 59/ /87 76/ / / / / / / / / Uváděné rozměry jsou v mm Údaje jsou platné pro: - nominální pevnost betonu 28MPa (krychelné), 23MPa (válcové) v okamžiku předpínání pro max.předpínací sílu 80% z charakteristické pevnosti kabelu - L1 platné pro CS Standard, L2 platné pro CS Plus a CS Super - J1 vnitřní/vnější průměr ocelového kabelového kanálku - J2 vnitřní/vnější průměr kabelového kanálku PT+ - n počet závitů spirály - 1) v případě, že průměr G je malý, aby bylo možno spirálu osadit přes nos roznášecí desky, je možno spirálu posunout zpět (např.: E + 30mm)

29 29/ Aktivní kotvení VSL typ EC Předpínací Rozměry jednotka A B C D E F G H J n X / / / / / / / / / / / / / / / / / Předpínací pramence 0,5 Předpínací pramence 0, / Uváděné rozměry jsou v mm Údaje jsou platné pro: - nominální pevnost betonu 28MPa (krychelné), 23MPa (válcové) v okamžiku předpínání pro max.předpínací sílu 80% z charakteristické pevnosti kabelu - J průměr spirály podkotevní výztuže - n počet závitů spirály

30 30/ Aktivní kotvení VSL typ E Předpínací Rozměry jednotka A B C D E F G H J K n X /30 8 2, / , / , / , / , / , / , / , / , / , / , /35 8 2, / , / , / , / , / , / , / , / , / ,5 680 Uváděné rozměry jsou v mm Údaje jsou platné pro: - nominální pevnost betonu 28MPa (krychelné), 23MPa (válcové) v okamžiku předpínání pro max.předpínací sílu 80% z charakteristické pevnosti kabelu - K průměr spirály podkotevní výztuže - n počet závitů spirály Předpínací pramence 0,5 Předpínací pramence 0,6

31 31/ Pasivní kotvení VSL typ H Předpínací alternativa typ A B D E F G n jednotka I I I II , II , II , I , II , II , II , II , II , II , II , II , II , II , II , II 1, , II , II , I I I II , II , II , I , II , II , II , II , II , II , II 1, , II , Uváděné rozměry jsou v mm Údaje jsou platné pro: Předpínací pramenec 0,5 Předpínací pramenec 0,6

32 32/64 - nominální pevnost betonu 28MPa (krychelné), 23MPa (válcové) v okamžiku předpínání pro max.předpínací sílu 80% z charakteristické pevnosti kabelu - n počet závitů spirály Pasivní kotvení VSL typ U Předpínací jednotka A B C D E F n Předpínací pramenec 0.5 Předpínací pramenec , , Uváděné rozměry jsou v mm Údaje jsou platné pro: - nominální pevnost betonu 28MPa (krychelné), 23MPa (válcové) v okamžiku předpínání pro max.předpínací sílu 80% z charakteristické pevnosti kabelu - n počet závitů spirály

33 33/ Pasivní kotvení VSL typ P Předpínací jednotka Předpínací pramence 0.5 Předpínací pramence 0.6 A B C D E F G n Uváděné rozměry jsou v mm Údaje jsou platné pro: - nominální pevnost betonu 28MPa (krychelné), 23MPa (válcové) v okamžiku předpínání pro max.předpínací sílu 80% z charakteristické pevnosti kabelu - n počet závitů spirály

34 34/ Pasivní kotvení VSL typ L Předpínací pramence 0,5 Předpínací pramence 0,6 Předpínací jednotka A vnitřní/vnější B vnitřní/vnější R min /55 45/ /72 55/ /87 65/ /97 80/87 1, /102 85/92 1, / /107 1, /55 45/ /55 45/ /60 50/ /82 60/ /97 80/87 1, /117 95/102 1,300 Uváděné rozměry jsou v mm Údaje jsou platné pro: - nominální pevnost betonu 28MPa (krychelné), 23MPa (válcové) v okamžiku předpínání pro max.předpínací sílu 80% z charakteristické pevnosti kabelu

35 35/ Pasivní kotvení typ AF Předpínací A B C D E F G H J n L x jednotka / / / Uváděné rozměry jsou v mm Údaje jsou platné pro: - nominální pevnost betonu 28MPa (krychelné), 23MPa (válcové) v okamžiku předpínání pro max.předpínací sílu 80% z charakteristické pevnosti kabelu - max.předpínací síla (80% z charakteristické pevnosti kabelu) může být aplikována po dosažení pevnosti 100MPa 1. injektáže v AF kotvě (krychelné). - n počet závitů spirály - X: vzdálenost kotev, minimální vzdálenost od okraje Xc = 0,5 x X + krytí

36 36/ Kabelová spojka pevná VSL typ K Předpínací jednotky A B C D Předpínací pramenec 0.5 Předpínací pramenec , , , , , , Uváděné rozměry jsou v mm Pevnost betonu, předpínání a vzdálenosti viz typy Ec a E

37 37/ Kabelová spojka kluzná VSL typ V Předpínací pramenec 0,5 Předpínací pramenec 0,6 Předpínací jednotka E F G H J Uváděné rozměry jsou v mm

38 38/ Mezikotvení VSL typ Z Předpínací jednotka A B C D F G H Předpínací pramenec 0,5 Předpínací pramenec 0, ,000 1, ,450 2, , ,000 1, ,350 1, ,500 2, Uváděné rozměry jsou v mm 1) tahový kroužek pouze na straně 2 2) závisí na tvaru povrhu betonu, uvedené hodnoty jsou platné pro nezakřivený povrch Mezikotvení VSL typ ZU Předpínací jednotky A B C D F G H Pramenec , Pramenec , Uváděné rozměry jsou v mm 1) tahový kroužek pouze na straně 2 2) závisí na tvaru povrhu betonu, uvedené hodnoty jsou platné pro nezakřivený povrch

39 39/ Aktivní kotvení VSL typ SO Typ A B C D E F H J K min L min M N X SO K ,5xK SO K ,5xK Uváděné rozměry jsou v mm Údaje jsou platné pro: - nominální pevnost betonu 20MPa (krychelné), 16MPa (válcové) v okamžiku předpínání pro max.předpínací sílu 80% z charakteristické pevnosti kabelu - 1) při výpočtu H použít aktuální K - 2) L by měla být maximální dovolená vzdálenost mezi tloušťkou desky a krytím, zatímco Lmin = 1,5 x K Rozměry kanálků Kabelová jednotka Ocelový kanálek PT-PLUS 5-4 plastový kanálek 6-4 Uváděné rozměry jsou v mm h H b B s , ,0

40 40/ Pasivní kotvení VSL typ H a typ P Typ H Typ A B C H H Uváděné rozměry jsou v mm Údaje jsou platné pro: - nominální pevnost betonu 20MPa (krychelné), 16MPa (válcové) v okamžiku předpínání pro max.předpínací sílu 80% z charakteristické pevnosti kabelu Typ P Typ D E F P P Uváděné rozměry jsou v mm Údaje jsou platné pro: - nominální pevnost betonu 20MPa (krychelné), 16MPa (válcové) v okamžiku předpínání pro max.předpínací sílu 80% z charakteristické pevnosti kabelu

41 41/ Kabelová spojka VSL typ SK Typ G H J K SK Uváděné rozměry jsou v mm Údaje jsou platné pro: - nominální pevnost betonu 20MPa (krychelné), 16MPa (válcové) v okamžiku předpínání pro max.předpínací sílu 80% z charakteristické pevnosti kabelu

42 42/64 SYSTÉM KOTVENÍ VOLNÝCH KABELŮ Aktivní kotva typ E Předpínací jednotky předp.pramenec typ 0,6 Rozměry A B C D E F G H I K L M min N P , , , , , , , , , ,5 830 Uváděné rozměry jsou v mm Údaje jsou platné pro: - nominální pevnost betonu 28MPa (krychelné), 23MPa (válcové) v okamžiku předpínání pro max.předpínací sílu 80% z charakteristické pevnosti kabelu - 1) roznášecí deska také ve variantě odlitku - 2) L: počet závitů spirály pokud je poslední závit spirály přivařen nebo L + 1 pokud je poslední závit spirály otevřený Podle materiálu a rozměru kanálku poloha a průměr podle injekt.materiálu

43 43/ Aktivní kotva typ Ec Předpínací jednotka Rozměry A B C D E F G H L M N O P předp.pramenec 0,6 Uváděné rozměry jsou v mm Údaje jsou platné pro: - nominální pevnost betonu 28MPa (krychelné), 23MPa (válcové) v okamžiku předpínání pro max.předpínací sílu 80% z charakteristické pevnosti kabelu - 1) roznášecí deska také ve variantě odlitku - 2) L: počet závitů spirály

44 44/ Aktivní kotva typ Ed předpínací jednotka předp.pramen ec 0,6 rozměry A B C D E F G H I J K L M N Uváděné rozměry jsou v mm Údaje jsou platné pro: - nominální pevnost betonu 28MPa (krychelné), 23MPa (válcové) v okamžiku předpínání pro max.předpínací sílu 80% z charakteristické pevnosti kabelu - speciální kotvení umožňující snadnou výměnu kabelu - 1) N: počet závitů spirály

45 45/ Aktivní kotva typ Edm předpínací jednotka předp.pramenec 0,6 rozměry A Bmin C I M N P Uváděné rozměry jsou v mm Údaje jsou platné pro: - nominální pevnost betonu 28MPa (krychelné), 23MPa (válcové) v okamžiku předpínání pro max.předpínací sílu 80% z charakteristické pevnosti kabelu - speciální kotvení umožňující snadnou výměnu kabelu - 1) N: počet závitů spirály podle velikosti konstrukce Podle velikosti kotvy podle materiálu a velikosti kanálku

46 46/64 KOTVENÍ JEDNOLANOVÝCH LAN BEZ SOUDRŽNOSTI Aktivní kotvení typ S-6 * pro krytí 20mm, může být přizpůsobeno na hodnotu podle požadavku Uváděné rozměry jsou v mm Údaje jsou platné pro: - nominální pevnost betonu 24MPa (krychelné), 20MPa (válcové) v okamžiku předpínání pro max.předpínací sílu 80% z charakteristické pevnosti kabelu Pasivní kotvení typ SF-6 Uváděné rozměry jsou v mm Údaje jsou platné pro: - nominální pevnost betonu 24MPa (krychelné), 20MPa (válcové) v okamžiku předpínání pro max.předpínací sílu 80% z charakteristické pevnosti kabelu Spojka typ SK-6 Uváděné rozměry jsou v mm Údaje jsou platné pro: - nominální pevnost betonu 24MPa (krychelné), 20MPa (válcové) v okamžiku předpínání pro max.předpínací sílu 80% z charakteristické pevnosti kabelu

47 47/64 4. KONSTRUKČNÍ DETAILY MINIMÁLNÍ OSOVÉ VZDÁLENOSTI KABELŮ Konstrukce z předpjatého betonu vyžadují zvýšenou pozornost na dodržení předepsaných rozměrů a kvalitu materiálů. Uložení kabelů musí umožňovat správné zhutnění betonu při ukládce a kabely musí být uchyceny tak, aby při vibrování betonu nedošlo k jejich vychýlení z předepsané polohy. Při návrhu podkotevní oblasti předpínacích kabelů je třeba také pamatovat na to, že beton v této části konstrukce musí být náležitě zhutněn. Osová vzdálenost mezi jednotlivými kabely musí být dostatečná, aby bylo možno meziprostor řádně probetonovat. U zakřivených kabelů by v opačném případě mohlo dojít k prolomení kabelu vlivem radiálních sil. Níže uvedené hodnoty jsou minimální doporučené vzdálenosti: Rozměry jsou uvedeny v mm z > než maximální průměr kameniva u > Ø D/2 (min. 40mm) USPOŘÁDÁNÍ KOTEVNÍCH DESEK V podkotevní oblasti je značné namáhání podkotevních desek. Z tohoto důvodu je nutno v prostoru kotvení věnovat zpracování betonu zvýšenou pozornost. V okamžiku vnášení max. předpínací síly rovnající se 80% charakteristické pevnosti kabelu je minimální požadovaná pevnost betonu 28MPa (krychelné), 23MPa (válcové). Minimální osové vzdálenosti kotvení jsou uvedeny v kapitole 3. Pro minimální vzdálenost kotvení od okraje konstrukce platí vztah e= X/2 + krytí výztuže