Otázka: Předpjatý beton
Předmět: Betonové konstrukce
Přidal(a): Nikola CH.
PŘEDPJATÝ BETON
Podstata předpjatého betonu
- do betonového prvku vneseme předpětí, tj. sílu, která v celém průřezu prvku vyvodí tlakové namáhání v konstantní nebo proměnné hodnotě,
- po zatížení prvku dojde ke vzniku běžného rozdělení napětí v ohýbaném prvku, tj. v horních vláknech tlak, ve spodních vláknech tah,
- součtem obrazců napětí zjistíme, že i po zatížení prvku zůstává po celé výšce průřezu pouze tlakové namáhání (popř. lze v dolních vláknech připustit tah, jehož velikost nepřekročí pevnost betonu v tahu),
- prvek má vyšší únosnost, lze překlenout větší rozpětí,
Předem a dodatečně předpjatý beton
- předem předpjatý beton,
- napneme a ukotvíme předpínací výztuž,
- vybetonujeme prvek,
- po dosažení potřebné pevnosti betonu výztuž uvolníme → do kce vneseme napětí,
- dodatečně předpjatý beton,
- nejdříve betonujeme prvek,
- do bednění mezi betonářskou výztuž umístíme tzv. kabelové kanálky, kterými po zatvrdnutí betonu protáhneme předpínací výztuž,
- výztuž napneme, zakotvíme, kanálky zainjektujeme jemnozrnnou cementovou maltou,
- kanálky – tenkostěnné ocelové trubky, gumové hadice, plastové trubky; před injektáží vytáhneme (kvůli soudržnosti),
- v kotevní oblasti používáme husté vyztužení nebo roznášecí ocelové kotevní desky, popř. obojí (soustředěný tlak),
- mostní kce, předpínání svislých stěn,
Materiály předpjatého betonu
- materiály s velkou pevností,
- beton,
- pevnostní třída min. C30/37,
- ocel,
- s vysokou pevností a mezí kluzu,
- patentované dráty, tažené za studena a patentované (líté na teplotu 900°C a následně ochlazené), povrch hladký nebo s vtisky (žebírkový), průměr 2-7mm, používají se spletence ze 2-3 drátů,
- lana, vytvořené nejčastěji svinutím 7 drátů (jeden tvoří jádro, kolem kterého je svinuto 6 drátů v jedné vrstvě),
- kabely, vytvořené sdružením až 24 drátů nebo 12 lan, můžou být v ochranném obalu,
- předpínací tyče, válcované za tepla, s hladkým nebo sbírkovým povrchem, průměr 20-40mm,napínají se pomocí závitů na koncích tyče, pro dodatečně předpjaté kce,
- prvek je vyztužen také betonářskou výztuží,
Způsoby předpínání
předem předpjatý beton,
- strunobeton,
- předpínací dráty délky 100m i více napneme ve formě a ukotvíme v kotevních blocích v čele formy,
- vybetonujeme desky,
- po vytvrdnutí betonu výztuž upálíme a prvek rozřežeme na desky potřebné délky (pila s diamantovým kotoučem),
- uvolněním natažené výztuže mají dráty snahu vracet se do původního stavu (smrštit se) → vnáší do prvku tahové napětí = předpětí,
- použití: stropní panely, předpjaté železniční pražce,
- předpínání elektroohřevem,
- pruty se osadí do formy,
- ohřejí se elektrickým proudem → prodlouží se,
- ukotví se v čele formy,
- vybetonujeme prvek, po dosažení potřebné pevnosti výztuž upálíme,
- chladnoucí pruty se smršťují a vnáší do prvku předpětí,
dodatečně předpjatý beton,
- systém Freyssinet,
- kabely se napínají speciálním lisem se 2 chody,
- nejdříve píst napíná dráty (kabel se v kotevní oblasti rozplete), po dosažení předpínací síly mezi ně zatlačí kuželík,
- kuželík a kotevní deska jsou z ovinutého betonu,
- po skončení předpínání dochází k částečné ztrátě předpětí vlivem prokluzu drátů mezi kuželíkem a kotevní deskou,
- systém Dywidag,
- předpínací tyče mají na obou koncích nalisované závity,
- napnou se lisem a matkami se dotáhnou až k ocelové kotevní desce,
- matka má rozšířenou dosedací plochu pro zvětšení dosedací plochy a zajištění stejnoměrného namáhání,
- výhody: nalisované závity nezmenšují průřezovou plochu tyče (neoslabují ji),
- předpínání bez prokluzu (ztráty předpjetí),
- v případě potřeby lze prvek opětovně dopínat,
Ztráta předpětí
- vlivem prokluzu v kotvě,
- vlivem dotvarování a smršťování betonu,
- počítá se s ním již při dimenzování (zvýšením velikosti předpínací síly),
- působením chloridů (přísnější požadavky na kamenivo, nesmí se používat trubky z PVC),
Průběh napětí podle teorie pružnosti u dodatečně předpjatého prvku.
