Předpjatý beton – maturitní otázka

Proč je zakázané kopírování? 💾 Stáhnout materiálVIP členstvíNahlásit chybu

stavitelství

 

   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.