Předpjatý beton

Předpjatý beton se získává kombinovaným působením betonu a vysokopevnostních
předpjatá ocel. Ocel používaná k tomuto účelu se nazývá předpjatá
ocel a výztužný prvek určený k předpětí se nazývá napínací prvek
živel.
K předpětí dochází, když jsou namáhané prvky napjaté a vystavené napětí
stav je spojen s betonem. V tomto případě dochází uvnitř konstrukce ke stlačení, které
zajišťuje stlačený stav celé sekce konstrukce. Konstrukce jsou předpjaté
převážně v podélném směru.
V předpjatých betonových konstrukcích, kromě předpjaté výztuže,
výztuž vyrobená z běžné tyčové oceli, která se nazývá nenapjatá nebo pomocná
kování.
U předpjatého betonu jsou rozlišovacími znaky velikost napěťové síly a
technika předpínání.
Výhody předpjatého betonu
Předpjatý beton je dalším vývojem železobetonu.
železobeton kvůli nízké pevnosti v tahu betonu lze pouze částečně
využívají se vlastnosti betonu a oceli. Zároveň se u předpjatého betonu používají
úplně.
Pokud porovnáme železobeton a předpjatý beton, pak předpjatý beton
vhodnější pro konstrukce s velkým rozpětím. Ekonomika předpjatého betonu je založena na jeho vyšší únosnosti při současném
úspora materiálů. Jeho výhodou ve stavebnictví a technické oblasti je jeho malá
deformace stavebních konstrukcí, absence trhlin v betonových površích a související
To poskytuje ochranu proti korozi. Bez předpětí není možné vyrobit ekonomicky úsporné
štíhlé konstrukce a budovy s velkým rozpětím, například při stavbě mostů a v
prefabrikovaná konstrukce.
2

3. Princip předpjatého betonu

• Princip předběžného chování železobetonu a
předpjatý beton je založen na
předpjatý
že v betonu pod
betonové konstrukce pod zatížením
vytvořit tam kompresi zatížením,
kde by měl být pod zátěží
může dojít k protažení.
• Zároveň pevnost budovy
materiály mohou být
jsou plně využity. Toto je
umožňuje menší aplikace
úseky prvků a mají
menší zatížení z vlastních zdrojů
váha než obvykle
železobeton, ve kterém na základě
spojení mezi výztuží a betonem v
zóna nataženého průřezu v
zvětšující se průhyb může
mohou se objevit praskliny.
• Pod užitečným zatížením celý průřez
bude pracovat na kompresi. Proto v
v napnuté zóně konstrukce
beton se netvoří
praskliny
3

4.

Typy montáže předpjatých prvků
Instalací předpjatého prvku do průřezu je možné ovlivnit správné napětí různými způsoby.
stav konstrukce.
V závislosti na typu instalace předpjatých prvků se rozlišuje mezi:
excentrické předpětí a centrální předpětí.
S excentrickým předpětím v tahové zóně
vzniká struktura, která funguje například při ohýbání
tak velké předpětí, že to bude
se rovná tahovému napětí, které by mohlo
dojít v budoucnu pod působením užitečného zatížení.
To znamená, že pod vlivem tohoto užitečného zatížení nedojde k žádnému
dojde k napětí, ale dojde ke snížení komprese
zatížení.
Při centrálním předpětí se předpjaté prvky
jsou umístěny podél osy těžiště průřezu.
V tomto případě se v celém průřezu vytváří rovnoměrná síla.
komprese.
Působením užitečného zatížení v tahové zóně nosníku
tlaková síla se zcela nebo částečně sníží a v
v stlačené zóně se vytváří dodatečná tlaková síla
úsilí.
4

5.

Centrální předpětí je omezeno na konstrukce, jejichž momenty
nemají specifický směr, jako například u železobetonových stožárů
kvůli proměnnému směru zatížení.
umístění
stresující
prvek v
nosník o dvou polích
Excentrické předpětí vyžaduje, na rozdíl od centrálního předpětí,
nižší napětí a obvykle se používá v ohýbacích aplikacích
prvky. Poloha namáhaných prvků musí odpovídat diagramu
ohybové momenty.
5

6. Druhy předpjatého betonu

Podle typu spojení a doby namáhání napínacího prvku se rozlišuje předpětí s
okamžité spojení, předpětí s následným spojením, předpětí před vytvrzením
beton na napínacím stojanu a předpětí po vytvrdnutí betonu, následované lepením.
V ruské praxi se rozlišují dva typy předpětí, které se nazývají
předpětí betonu a předpětí podpěr.
NAPĚTÍ PŘED TVRDNUTÍM BETONU (napětí na dorazech)
Napínací stojan je zařízení, které se skládá ze dvou
nepohyblivé dorazy a napínací zvedák.
Předpjaté prvky nebo předpjatý drát spolu s
do bednění je instalována nepjatá výztuž a
jsou napjaté. Obvykle se nacházejí v přímé linii. Po
Toho lze dosáhnout betonováním a mezi betonem a
přímé spojení je vytvořeno namáhaným prvkem.
Po ztvrdnutí betonu a dosažení jeho návrhové pevnosti se provede kotvení
namáhaných prvků se uvolní, zatímco namáhání
síla se přenáší na beton.
Tato metoda se používá v betonárnách pro sériovou výrobu.
výroba nosníků.
1— kotvy
2 – důraz
3— předpjatá výztuž
4 – nepjatá výztuž
5 – bednění
6 – betonová směs
6

7.

8. NAPĚTÍ PO TVRDNUTÍ BETONU S NÁSLEDNÝM SPOJEM (NAPĚTÍ NA VYTVRDNUTÝ BETONNÝ KONSTRUKCE)

Tato metoda se obvykle používá pro
výroba předpjatých
konstrukcí
na
konstrukce
místo.
Prvky napětí jsou uloženy v
speciální trubky, které slouží jako kanály
posuvné.
Poté můžete betonovat. Způsob práce
při instalaci napěťových prvků závisí na
podmínky na staveništi a umístění
stresující
živel.
Více než
krátký
lze instalovat prvky s namáháním
spolu s nepjatou výztuží a dlouhými
prvky napětí se instalují po
instalace nepjaté výztuže.
Kryt
komín
kanály
NAPĚTÍ PO TVRDNUTÍ BETONU S NÁSLEDNÝM
SDĚLENÍ
(NAPĚTÍ NA ZTVRDNUTÝ BETONOVÝ KONSTRUKČNÍ .
PLACHTAŘSKÉ KANÁLY jsou vyrobeny z vlnitého ocelového plechu. Díky
Vlnitý tvar povrchu zajišťuje dobrou tuhost trubky a
dobré spojení s betonovou konstrukcí a také možnost šroubování spojů
spojky. Plášťové trubky musí být těsné, aby se dovnitř nedostaly nečistoty.
při betonáži konstrukce by se mohl dostat cementový výluh. Neměly by
se při plnění bednění betonem ohnout nebo jakkoli poškodit. Pro
takže když je kanál následně stlačen roztokem, může
Pro odvzdušnění musí být do dlouhých napínacích prvků zabudovány trubky
pro odvětrávání vzduchu.
ZOBRAZIT VIDEO: ANIMACE MONOLITICKÝCH PŘEDPÍNATÝCH PODLAH
Do betonových kanálů je možné vložit výztuž proti napětí po vytvrdnutí betonu.
Když beton dosáhne určité pevnosti, napínací prvky se odstraní pomocí hydraulických lisů.
jsou pevně utaženy a poté zajištěny.
Po napnutí a upevnění k betonu se plášťová trubka stlačí maltou. Tím se vytvoří
vazba mezi betonem a prvkem přenášejícím napětí.
ZOBRAZIT VIDEO: ANIMACE MONOLITICKÝCH PŘEDPÍNATÝCH PODLAH
8

9.

Tlačná zařízení jsou určena pro „plnění“
lanová výztuž do tvarovacího prvku (pažnicového kanálu).
v závislosti na podmínkách a typu tlačení lana
zařízení může být vybaveno různými typy válců
(kov, plast, guma).
9

10.

Tahové kotvy (tahové hlavy) se obvykle skládají z kotevní desky
a těleso kotvy. Kotevní deska se ze strany betonu uzavírá přechodovou niplí
plášťová trubka kanálu. Těleso kotvy je navrženo tak, aby konce napnutých
výztuž po napnutí může být zadržena. V případě svazkového předpětí
Prvky kotevních desek mají zařízení pro rozpínání předpjaté oceli.
Často používané kotvicí prvky jsou závitové
ukotvení,
ukotvení
klínování a kotvení smyčkou.
Kotvení při vysokých napěťových silách vyžaduje použití spirálově vinuté výztuže v oblasti přenosu sil. V tomto případě jsou síly rozloženy a
spojení mezi výztuží a betonem se zlepší.
Předpětí se chápe jako přenos napěťové síly a
ukotvení konců tyčí pomocí předpínací kotvy na ztvrdlý beton.
Předpětí v předpjatém betonu s následným lepením
může nastat pouze tehdy, když beton dosáhne určité pevnosti.
Předpětí se přenáší podle určitého programu. O procesu
předpětí, je vypracován protokol o předpětí.
Aby byla zajištěna stlačitelnost betonu, musí být použitá výztužná ocel
být v mezích elastických deformací a nepřesahovat 85-90 %
mez kluzu oceli a pro uhlíkové oceli, které nemají jasně definovanou
vyjádřená mez kluzu, – 65-70 % pevnosti v tahu.
Množství napětí ve výztuži musí být pečlivě kontrolováno, protože
Nadměrné napínání výztuže může vést k zlomení tyčí nebo ke vzniku
trhliny v stlačené zóně železobetonového výrobku.
Mikroprocesorové zařízení „EIN-MG4“ je určeno pro provozní
řízení výroby předpínání v železobetonových konstrukcích
frekvenční metoda.
Zařízení automaticky vypočítá zadané prodloužení výztuže a
úpravy vzdálenosti mezi hlavami kotev.
Během měření zařízení automaticky provede několik měření
vibrační frekvence výztuže a jejich vzájemné porovnání. Vybírá spolehlivé
množství a převádí ho na mechanické napětí v souladu s
výpočetní algoritmus. Výsledek měření je zobrazen digitálně v MPa.
10

11.

12.

PŘEDPÍNACÍ ZAŘÍZENÍ
Pro napnutí napínací šňůry
používá se výztuž
hydraulické zvedáky.
Při napínání se napínací síla a
dráha napětí musí být přesně
měřitelný.
Jako odporová rovina pro
Kotevní desky slouží jako zvedáky
namáhající prvky. Úsilí
zvedák musí být sladěn s
namáhání úsilí namáhání
prvek, typ přenosu síly na něj
průřez a jeho vzhled
ukotvení.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Zvedáky – napínače výztužného lana
Program:
Vložte kusy výztužného lana do drážek.
Protáhněte lano kotevní stanicí s nainstalovanými kleštinami. Volné úseky by měly být alespoň
délka napínače.
Volné části protáhněte napínačem.
Po zapnutí čerpací stanice pro přímý provoz aplikujte napětí tlakem odpovídajícím vypočítané síle podle tabulky „síla-tlak“ v pasu.
Po přepnutí čerpací stanice na reverzní chod vraťte tyč do původní polohy. V tomto případě lisovací válec působící
na upínací kleštině upevní lano.
V případě potřeby cyklus opakujte.
Sejměte zvedák. Kleština drží lano v kotvě v napnutém stavu.
Napínání výztuže
lana
12

13. Napínací zvedáky výztužných lan

SCHÉMA NAPÍNÁNÍ VÝZTUŽE NA DORAZY BEDNĚNÍ
Proces napínání
Předpětí by mělo probíhat takovým způsobem, aby
aby tlakové síly byly rovnoměrné po celém průřezu betonu
zvýšené. Proto jsou napínací prvky namáhány
jeden po druhém v pořadí zadaném v programu
Napětí.
Předpětí se provádí po etapách. Pokud je plné
předpínací síla, pak jsou konce tyčí drženy na
umístění
ukotvení,
и
po
to
kryt
trubky
jsou stlačeny maltou.
Určeno pro pokládku výztuže metodou tahu od 1 do 32 výztuží
Lana K7 o průměru 12,7 a 15,2 mm, uložená ve formách příčníku
(formovací prvky kanálů) před injektáží (vyplněním) kanálu betonem
při vytváření předpjaté výztuže pro železobeton
struktur.
Napínač je zvedák s dutou pístní tyčí s hydraulickým
vratný, s upínací kleštinou (1) a je vybaven vyměnitelným
kotevní stanice (2) s upínací kleštinou (3). Kleština
Napínání je navrženo tak, aby při napínání uchopilo lano. Upínací kleština
určené k uchycení napnutého lana v kotevní stanici.
Vybaven přídavným lisovacím válcem s pístem (4), který
když se hlavní píst vrací, působící na upínací kleštinu
kotevní stanice (kotva) zajišťuje spolehlivé upnutí lana.
Napínací zvedáky
výztužné lano
Při mechanické metodě napínání je výztuž natahována axiálním zatížením vytvářeným zvedáky nebo jinými napínacími zařízeními.
stroje. Výztuž se napíná v následujícím pořadí. Nejprve se výztuž napne silou rovnající se 50 %
návrhové napětí a kontrolují se upínací zařízení a umístění výztuže. Poté se upraví napětí výztuže.
na hodnotu přesahující návrhové napětí o 10 %, ale ne více než 0,75 pevnosti v tahu drátu, a v takovém případě
Tento stav se udržuje po dobu 5 minut, poté se napětí sníží na návrhovou hodnotu.
Uvolnění předpjaté výztuže (stlačení betonu) se provádí po dosažení požadované pevnosti betonového výrobku a jeho kontrole.
ukotvení konců drátu v betonu. Skutečná pevnost betonu se určuje zkoušením kontrolních vzorků.
Pevnost betonu v okamžiku uvolnění výztuže je obvykle 70 % návrhové pevnosti.
Uvolňování napětí na stojanech se provádí postupně ve 2–3 fázích. Pokud není možné postupné uvolnění napětí, pak
Napnuté dráty jsou řezány symetricky vzhledem k ose průřezu a počet současně řezaných drátů je
13
dráty tvoří maximálně 10-15 % z celkového počtu.

14.

Vstřikovací zařízení
Vstřikovací zařízení je určeno
tvarovky kanálů cementovou maltou.
pro
plnicí
Технические характеристики
LISOVACÍ ROZTOK se používá k předpětí s následným lepením pro zajištění spojení a jako antikorozní ochrana
ochrana. Je vtlačena do kanálových trubek tak, aby mezery mezi předpjatou výztuží a mezi
předpjatá výztuž a stěna kanálu byly zcela vyplněny. To vyžaduje použití řešení, které má
dostatečnou tekutost a při stlačení se neusazuje. Vytvrzený roztok musí mít pevnost alespoň 30 MN/m2 a
musí být také hustá a navíc mrazuvzdorná. Jako roztok pro lisování se používá směs s hodnotou W/C < 0,4, s
přísady schválené pro předpjatý beton.
Lisování by mělo být provedeno co nejrychleji, aby se zabránilo korozi. Je třeba dbát na to, aby
teplota v plášťové trubce a v okolním betonu konstrukce nebyla nižší než +5 °C.
Proces lisování musí probíhat plynule a bez přerušení z jedné strany. Před lisováním musí být kanál
Předpjatá výztuž se omyje vodou a profoukne stlačeným vzduchem.
Pomocí tlakového čerpadla se roztok pomalu a rovnoměrně přivádí přímo z
míchačku nebo maltovou směs přes hadici čerpadla skrz lisovací otvor do kanálu pláště. Lisování
Otvor se obvykle nachází v kotevní desce napínacího prvku. Prostřednictvím odvzdušňovacích trubic, které v
se většinou nacházejí v horní části napínacího prvku, můžete pozorovat proces lisování. Otvory pro
Otvory pro odvzdušnění se uzavřou, jakmile roztok dostatečně pokročil. Pokud roztok z otvorů pro odvzdušnění vytéká,
odstraněním vzduchu na opačném konci napínacího prvku při zachování stejné konzistence, poté proces
lisování může být dokončeno.
14

15.

Изображение
Stresující
prvky na
kresby
15

16.

Kontrolní otázky
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Jaký je princip předpjatého betonu?
Jaké jsou metody pro vytváření předpětí?
Jaké jsou metody pro natahování výztuže?
Jaká je podstata elektrotermické metody napínání výztuže?
Podstata mechanické metody napínání výztuže na dorazech
formuláře?
Podstata mechanické metody napínání výztuže na dorazech
stojí?
Jaká je podstata mechanické metody napínání výztuže na beton?
Účel spirálově vinuté výztuže v oblasti přenosu
úsilí?
Výhody předpjatého betonu?
16

V moderním stavebnictví se stále častěji používá předpjatý beton. Pokusme se vysvětlit, proč se tato metoda vyztužování objevila. Jak již bylo zmíněno, pevnost betonu v tahu je 10–20krát nižší než jeho pevnost v tlaku. U železobetonu se tato nevýhoda eliminuje zavedením výztuže do napnuté zóny. Vzhledem k nízké roztažnosti betonu se však v jeho napnuté zóně objevují trhliny, po kterých celé zatížení nese pouze výztuž. Pokud je šířka trhliny menší než 0,1–0,2 mm (tzv. vlasové trhliny), nepředstavují nebezpečí z hlediska přilnavosti výztuže k betonu a koroze výztuže.

Při použití vysokopevnostních ocelí pro výztuž je plné využití jejich pevnosti doprovázeno relativně velkým prodloužením výztuže, což vede k silnému praskání betonu, a to následně ke korozi výztuže v důsledku obnažení jejího povrchu. Z toho vyplývá, že při obvyklém způsobu výztuže je použití vysokopevnostní výztuže iracionální. Při výztuži takovou výztuží se používá metoda předběžného napínání výztuže.

Podstata této metody spočívá v tom, že před zatížením železobetonové konstrukce užitečným zatížením se její výztuž napne jako gumička; beton slouží jako doraz. Čím více se výztuž napne, tím více se beton stlačí. Při působení užitečného zatížení na konstrukci jsou napětí z něj vznikající v napnuté zóně betonu částečně kompenzována dříve vytvořenými tlakovými napětími. V napnuté zóně betonu se proto neobjeví trhliny a předpjatá výztuž obdrží od zatížení dodatečné napětí a do značné míry se projeví její vysoká pevnost.

V současné době existují dvě metody výroby předpjatého betonu. Jednou z nich je natažení výztuže a její upevnění ke speciálním kotvám a následná pokládka betonu. Po dostatečném ztvrdnutí betonu se výztuž uvolní a smrštěním stlačí beton. Další metodou je ponechání speciálních kanálů v betonu pro předpjatou výztuž. Po ztvrdnutí betonu se výztuž vloží do kanálů a natáhne, přičemž ztvrdlý beton slouží jako podpěra. To způsobí tlaková napětí v betonu. Po napnutí výztuže se kanály vyplní cementovou maltou.

Předpjaté železobetonové konstrukce plněji využívají pevnost oceli a betonu, čímž snižují hmotnost výrobků. Předběžné stlačení betonu, které zabraňuje vzniku trhlin, navíc zvyšuje jeho trvanlivost.

Díky své všestrannosti a řadě cenných vlastností se železobeton na těžkém i lehkém betonu používá pro stavbu všech typů budov a inženýrských staveb. Hromadná výstavba obytných budov se tedy provádí z prefabrikovaného železobetonu a všechny prvky budovy jsou z něj vyrobeny. U vícepodlažních cihlových budov jsou základy a podlahy železobetonové. Průmyslové budovy a inženýrské stavby se staví převážně ze železobetonu.

V závislosti na způsobu výroby mohou být železobetonové konstrukce monolitické nebo prefabrikované.

Beton na stresující Když cement tvrdne, zvětšuje svůj objem a díky přilnavosti k výztuži ji natahuje.

Když síla betonu je dostatečná pro kompresi, rovna 0,7 nebo blízká
Aby železobetonové konstrukce měly tuhost, posílit nebo pruty z.

Beton , železobeton a pre- čas beton.
Pre čas beton aplikovat .

KONKRÉTNÍ . Beton, železobeton a pre- čas beton. Dříve čas výztuž působí tlakově na beton

Předběžný-čas beton získané společnou akcí betonu a vysokopevnostní ocel, která je předem namáhá se.