Předpjaté stavební konstrukce Technologie Lanové systémy (dodatečně předpjatý beton) Předem předpjatý beton
Materiály 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
PŘEDPÍNACÍ SYSTÉMY Dodatečně předpjatý beton 4
Předpínací systémy PŘEDPÍNACÍ SYSTÉMY ZÁKLADNÍ 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 průřezech se soudržností bez soudržnosti speciální ( after bond ) Podle druhu předpínací výztuže drátové lanové tyčové Podle způsobu napínání mechanické speciální (elektroohřevem, záměrným ohybem aj.) 5
Předpínací systémy PŘEDPÍNACÍ SYSTÉMY POUŽÍVANÉ 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 6
Předpínací systémy PŘEDPÍNACÍ SYSTÉMY PRVKY KABELOVÉHO SYSTÉMU Prvky systému S kotvy (aktivní napínané pasivní nenapínané) C spojky (pevné plovoucí) D odvodňovací trubičky V odvzdušňovací trubičky G injektážní trubičky P trubičky k doinjektování 7
Předpínací systémy PŘEDPÍNACÍ SYSTÉMY PŘEDPISY A SCHVALOVÁNÍ Nová ČSN EN 1992-1-1: Neexistuje harmonizovaná EN. Schvalují se ETA na základě vypracovaného ETAG 013. Končící ČSN ČSN P 74 2871 Systémy dodatečného předpínání. Obecné požadavky a zkoušení 8
Předpínací systémy PŘEDPÍNACÍ SYSTÉMY POŽADAVKY 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) 9
Předpínací systémy PRVKY PŘEDPÍNACÍCH SYSTÉMŮ NORMY 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 10
Předpínací systémy LANOVÉ SYSTÉMY V ČR PRO 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) 11
Předpínací systémy LANOVÉ SYSTÉMY V ČR PRO VELKÉ KONSTRUKCE Kotvy a spojky Kotva MA (DYWIDAG) Kotva ES (VSL) Pevná spojka R (DYWIDAG) Nová žebrová kotva GC (VSL) 12
Předpínací systémy LANOVÉ SYSTÉMY V ČR PRO VELKÉ KONSTRUKCE Spojky a mrtvé kotvy Cibulová mrtvá kotva H (VSL) Plovoucí spojka D (DYWIDAG) Cibulová mrtvá kotva ZR (DYWIDAG) Mrtvá kotva P (VSL) 13
Předpínací systémy LANOVÉ SYSTÉMY V ČR PRO 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 14
Předpínací systémy LANOVÉ SYSTÉMY V ČR PRO SUBTILNÍ KONSTRUKCE Lanové systémy se soudržností Plochá kotva SO (VSL) Kotva SD (DYWIDAG) Pevná spojka SK (VSL) Plochá kotva FA (DYWIDAG) 15
Předpínací systémy LANOVÉ SYSTÉMY V ČR PRO SUBTILNÍ KONSTRUKCE Systémy monostrand a multistrand bez soudržnosti Spojka SK-6 (VSL) Srovnání statického účinku různých systémů Kotva S-6 (VSL) 16
Předpínací systémy TYČOVÉ SYSTÉMY V ČR Charakter 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, tradiční špičkou systém DYWIDAG 17
Vícelanové předpínací systémy se soudržností 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 18
Vícelanové předpínací systémy se soudržností Předpínání: kotevní kuželík a objímka DYWIDAG 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 Kotva Freyssinet - původní 19
Vícelanové předpínací systémy se soudržností Postup předpínání (VSL) 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 předpínací pistoli (dostatečný manipulační prostor), postup viz obrázek Napínaní ze dvou stran současně (kotví se postupně) kabely až 150m 20
Vícelanové předpínací systémy se soudržností 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 21
Vícelanové předpínací systémy se soudržností 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 ochraně před korozí (některé kotvy jsou opatřeny krytkou) 22
Předem předpjatý beton Technologie předpjatého betonu základní terminologie 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 23
Předem předpjatý beton předpínací dráhy - postup výroby 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 24
Předem předpjatý beton Panely SPIROLL 25
Předem předpjatý beton Panely SPIROLL Po nařezání kotvení soudržností 26
Předem předpjatý beton 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) N p N p 27
Předem předpjatý beton postup výroby tuhé formy forma dává tvar a svou tuhostí přenáší předpínací sílu délka 9 30 m Lze i použít dodatečné dopínání na staveništi 28