BSAH - Beton TKS

More documents

Recommendations

Info

V ùDA A V¯ZKUM SCIENCE AND RESEARCH nua lze podepfiít i intuitivní pfiedstavou tahového po‰kození v nehomogenním materiálu, konkrétnû v betonu. To se musí realizovat nepravideln˘mi mikrotrhlinami naznaãen˘mi v obr. 5. Chceme-li popsat takové po‰kození pomûrnou deformací, musí to nutnû b˘t nûjaká prÛmûrná hodnota z jistého minimálního objemu V P materiálu v okolí daného bodu P podle obr. 5. Pro kaÏd˘ materiál má toto okolí jin˘ dosah l v závislosti na velikosti nehomogenit, v pfiípadû betonu na velikosti zrn kameniva. Délka l se oznaãuje jako vnitfiní délka materiálu a je dal‰í materiálovou konstantou. Vnitfiní délka l, tahová pevnost f t ′ a lomová energie G F jsou materiálové konstanty nezbytné pro popis poru‰ení tahem pomocí nelokálního modelu. Vnitfiní délka je samozfiejmû klíãovou konstantou pfii definici váhové funkce v integrálu (2) v tom smyslu, Ïe urãuje dosah váhové funkce. Urãení tûchto konstant z pokusÛ je ov‰em pomûrnû sloÏité. Existuje nûkolik metod k urãení G F , v‰echny jsou zaloÏeny na pokusech s tûlesy s umûle vytvofien˘mi vruby [4]. Tfii z nich jsou doporuãeny RILEM, ale i mezi nimi jsou bûÏnû rozdíly 100 % pro jeden beton. KaÏdá zku‰ební metoda definuje vlastnû kvantitativnû jinou lomovou energii. Pro pevnost v tahu a vnitfiní délku neexistují dosud ani návrhy vhodn˘ch zkou‰ek. Tyto potíÏe jsou pfiechodného rázu. Nelokální materiálové modely mají velmi omezené moÏnosti aplikace v projekãní praxi. Aby jejich pouÏití mûlo smysl, musí b˘t koneãné prvky nejv˘‰e tak velké, jako maximální rozmûr zrn kameniva. To vyluãuje jejich pouÏití pro v˘poãet konstrukcí i vût‰ích prvkÛ. Jejich v˘znam je v moÏnosti analyzovat napûtí a deformaci v detailu napfi. v okolí v˘ztuÏn˘ch prutÛ. V tomto mûfiítku je moÏno sledovat postupnou lokalizaci deformace a vznik trhlin jakoÏto dÛsledek této lokalizace. Pokud je takov˘ model dostateãnû vûrn˘, vyjdou v˘poãtem ‰ífiky trhlin a jejich síÈ nejen na povrchu, ale i uvnitfi tûlesa. Takové informace není moÏno získat experimentálnû, protoÏe vznikající trhliny nelze zviditelnit. Poãítaãovou simulací bude moÏno nahradit chybûjící experimentální poznatky a formulovat s její pomocí semi-empirická pra- vidla pro efektivní tuhost praskajícího vyztuÏeného betonu a charakteristiky trhlin. Do té doby plyne mal˘ praktick˘ uÏitek z mnoha vûdeck˘ch ãlánkÛ na toto téma z posledních let. Literatura [1] Bittnar Z., Âejnoha J.: Numerické metody v mechanice I a II, monografie, vydavatelství âVUT, Praha 1992 [2] BaÏant Z. P., Oh B. H.: Crack band theory for fracture of concrete, Materials and Structures, RILEM, Paris 1983, 16, s.155-177 [3] Margoldová J., âervenka V.: DraÏ‰í návrh, levnûj‰í realizace, BetonTKS, 2–2001, s. 36-37 [4] Shah S. P., Swartz S. E., Ouyang C.: Fracture mechanics of concrete, Wiley and Sons Inc., New York 1995 Doc. Ing. Petr ¤efiicha, DrSc. Katedra stavební mechaniky Fakulta stavební âVUT v Praze Thákurova 7, 166 29 Praha 6 tel.: 02 2435 4478 e-mail: petr.rericha@fsv.cvut.cz fib K O M I S E 9 V Y Z T U Î O V Á N Í A P ¤ E D P Í N A C Í S Y S T É M Y Leto‰ní zasedání fib Komise 9 Vyztu- Ïování a pfiedpínací systémy (Reinforcing and prestressing materials and systems) probûhlo 6. a 7. ãervna 2002 v Berlínû. Hostitelem byl Nûmeck˘ stavební institut (Deutsches Institut für Bautechnik – DIBt). Dvoudenní jednání provedlo za fiízení pfiedsedy komise H. R. Ganze revizi ãinnosti stávajících 8 pracovních skupin: TG 9.2 Závûsy TG 9.3 Nekovová v˘ztuÏ TG 9.4 Kotvení pfiedpínací v˘ztuÏe TG 9.5 Trvanlivost pfiedpínací v˘ztuÏe TG 9.7 Betonáfiská v˘ztuÏ TG 9.8 InjektáÏ pfiedpínacích systémÛ TG 9.9 Pfiíruãka o pfiedpínacích v˘ztu- Ïích a systémech TG 9.10 Zku‰ební metody zji‰tûní správné funkce v˘ztuÏe v konstrukci V uplynulém roce vydala fib tfii publikace vypracované v Komisi 9: Bulletin 11 Factory Applied Corrosion Protection Methods (ZpÛsoby prÛmyslové protikorozní ochrany v˘ztuÏe), Bulletin 14 Externally Bonded FRP Reinforcement for RC Structures, Bulletin 15 Durability of Post-Tensioning Tendons (Trvanlivost pfiedpínacích kabelÛ). Je‰tû letos by mûl b˘t vydán bulletin Grouting of Prestressing Systems (InjektáÏ pfiedpínacích systémÛ) jako v˘sledek pracovní skupiny TG 9.8. Nové úkoly komise: • ochrana lan v obalech u vnitfiních pfiedpínacích kabelÛ bez soudrÏnosti, • technické podmínky zemních kotev, • poÏadavky na volné kabely v kotvení a deviátorech, • specifikace materiálu v˘ztuÏí v novém fib Model code. Komise se rozlouãila se dvûma b˘val˘mi pfiedsedy, ktefií odcházejí z její aktivní ãinnosti – prof. Bruggelingem a Dipl.-Ing. H. R. Müllerem. Na jednání navazovala zajímavá exkurze na rekonstrukci berlínského Olympijského stadionu (viz foto). âinnost fib komise VyztuÏování a pfiedpínací systémy je v˘znamná a bohatá a stále se rozvíjí. Po sjednocení FIB a CEB navíc zahrnuje i ve‰kerou betonáfiskou a nekovovou v˘ztuÏ a jejich systémy kotvení a spojování. V souvislosti s procesem integrace âR do odborn˘ch struktur vyspûlého svûta a narÛstajícími obchodními vazbami se proto jeví jako nanejv˘‰ Ïádoucí aktivizovat v tomto smûru i ãinnost na‰í TNK Betonové konstrukce a âeské betonáfiské spoleãnosti âSSI (âBS). Vlastimil ·rÛma 46 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002
ª UDOVÍT N Aë, MARTIN V RA·ËÁK Mosty z prefabrikovan˘ch dodatoãne predpät˘ch nosníkov typu VLO··ÁK boli vo veºkom rozsahu budované v období pred 30 aÏ 40 rokmi. Spoãiatku boli prieãne predpínané, neskôr boli nosníky spájané Ïelezobetónov˘m kæbom. âlánok pojednáva o v˘sledkoch teoretickej anal˘zy konkrétneho ‰ikmého prieãne predpätého mosta. Poukazuje na problémy spojené so zohºadnením vplyvu prieãneho predpätia na prieãny roznos zaÈaÏenia. Tuhé prieãne spojenie sa pri vysok˘ch hladinách namáhania mení na „polotuhé“. Zavedením polotuh˘ch spojov v prieãnom smere sa dosiahlo v˘stiÏnej‰ie modelovanie skutoãného správania sa mosta pri zostrenej zaÈaÏovacej skú‰ke v porovnaní s modelom s tuh˘m spojením. Concrete bridges made of precast prestressed beams so-called VLO··ÁK are very frequent in Slovakia. Basically, two types of transversal connection of prefabricates were used: very rigid transversal prestressing and relatively soft, ordinary reinforced hinge. The paper describes estimation of computational model for a transversally prestressed skew bridge, and the problems related to the reflection of influence the transversal prestressing on the load effect distribution in transversal direction. Rigid transversal connection is transformed to semi-rigid after the load increasing. Theoretical analyses of these two models are confronted with experimental results, obtained during the bridge load test. Mostné kon‰trukcie z prefabrikovan˘ch dodatoãne predpät˘ch nosníkov typu Vlo‰‰ák sú na Slovensku veºmi ãasté. Stavali sa v období koncom 60. a v priebehu 70. rokov minulého storoãia, takÏe ich teraj‰í vek sa pohybuje v rozmedzí 30 aÏ 40 rokov. Ich stavebn˘ stav je veºmi rôzny. Trpia niektor˘mi poruchami typick˘mi pre tento druh kon‰trukcií. NajváÏnej‰ím problémom je degradácia pozdæÏnej a prieãnej predpínacej v˘stuÏe v dôsledku zatekania vody a následnej korózie v˘stuÏe nosníka. To má za následok ÈaÏko odhadnuteºné zníÏenie celkovej únosnosti mosta. V súãasnosti uplatÀovan˘ systém hodnotenia mostov zaloÏen˘ na pouÏívaní súãiniteºov stavebného stavu nedokáÏe objektívne posúdiÈ skutoãnú zostatkovú únosnosÈ kon‰trukcie, najmä ak sa ukazuje, Ïe tieto mosty ãasto disponujú znaãnou skrytou rezervou únosnosti. Niekedy je ÈaÏké pri beÏnej vizuálnej prehliadke kon‰trukcie spoºahlivo posúdiÈ, ãi most bol prieãne predpät˘ alebo bolo pouÏité spojenie nosníkov pomocou „mäkkého kæbu“. Preto sa ãasto, bez ohºadu na skutoãnosÈ, pouÏíva pri prepoãtoch (odhadoch) zaÈaÏiteºnosti staticky nev˘hodnej‰í model „Ïalúziovej dosky“. Na katedre betónov˘ch kon‰trukcií a mostov Stavebnej fakulty TU v Ko‰iciach sa v súãasnej dobe realizuje projekt, ktorého cie- ºom je podrobne preskúmaÈ skutoãné správanie sa mostov z nosníkov Vlo‰‰ák. P OPIS KON·TRUKCIE Z hºadiska prieãneho spojenia nosníkov rozli‰ujeme dva základné druhy. Spoãiatku boli mostné prefabrikáty prieãne predpínané, neskôr sa spájali pomocou kæbu vytvoreného z betonárskej v˘stuÏe. Tomu vo v‰eobecnosti zodpovedá pouÏívan˘ typ statického modelu – ortotropná doska, resp. Ïalúziová doska. Most, ktorého model je opísan˘ v tomto ãlánku, sa nachádzal na ceste I/50 v km 447,374 cez rieku Hornád v Ko‰iciach. Kon‰trukcia mosta bola priama, ‰ikmá s uhlom kríÏenia 49°. Niveleta na moste bola vodorovná. Most bol navrhnut˘ na zaÈaÏovaciu triedu „A“ podºa zaÈaÏovacej normy platnej v ãase návrhu a postaven˘ bol v roku 1964. Most pozostával z troch staticky samostatne pôsobiacich polí. Nosnú kon‰trukciu tvorili nosníky typu „Vlo‰‰ák“ dæÏky 22 m. V prieãnom smere bolo 14 nosníkov vzájomne spojen˘ch dobetónovaním medzery medzi nosníkmi a prieãnym predpätím. Na obr. 1 je prieãny rez a pôdorys nosnej kon‰trukcie jedného mostného poºa s uvedením poãtu káblov prieãneho predpätia. Roz- V ùDA A V¯ZKUM SCIENCE AND RESEARCH K O N F R O N T Á C I A V O ª B Y V ¯ P O â T O V É H O M O D E L U S O S K U T O â N ¯ M P Ô S O B E N Í M M O S T A C O N F R O N T A T I O N O F C O M P U T A T I O N A L M O D E L C H O I C E W I T H R E A L B E H A V I O R O F T H E B R I D G E pätie jedného poºa bolo 21,4 m. Vozovka a obojstranné chodníky na moste mali ‰írku 9,5 m + 2 x 2,25 m. Nosná kon‰trukcia bola z betónu B50; predpínacia v˘stuÏ – káble z patentovan˘ch drôtov ∅ P 4,5 mm. V októbri 2000 bola na jednom z krajn˘ch polí mosta vykonaná zostrená statická zaÈaÏovacia skú‰ka (tieÏ aj dynamická skú‰ka). V˘sledkom zaÈaÏovacej skú‰ky sú namerané hodnoty statickej odozvy kon- ‰trukcie. Tieto boli konfrontované s teoretick˘mi hodnotami získan˘mi na poãítaãovom modeli. V ¯POâTOV¯ MODEL K ON·TRUKCIE Hlavné nosníky boli modelované v priestore pomocou troch plo‰n˘ch prvkov, vytvárajúcich hornú dosku a dve steny nosníka. Geometrické rozmery prvkov boli volené tak, aby v˘sledn˘ „krabicov˘“ nosník mal kvadratick˘ modul zotrvaãnosti zhodn˘ zo skutoãn˘m prierezom. Prieãne rebrá a zálievka ‰káry medzi nosníkmi boli modelované pomocou prútov˘ch prvkov s prierezom zhodn˘m so skutoãnosÈou. Prierez rebier bol excentricky posunut˘ tak, aby v˘sledn˘ geometrick˘ tvar celého nosníka zodpovedal skutoãnému nosníku. Na vzniknut˘ ro‰t bola umiestnená doska simulujúca vyrovnávací betón a vozovku a na okrajoch Ïelezobetónové „rímsové nosníky“. Jednotliv˘m prvkom modelu boli priradené materiály podºa tabuºky 1. Podopretie hlavn˘ch nosníkov bolo po úvahe zvolené v 1/4 úloÏnej dæÏky nosníka. Vytvoren˘ model je typick˘ model ortotropnej dosky. Tab. 1 Materiály v˘poãtového modelu Tab. 1 Materials of analyzed model Prvok Trieda Modul betónu pruÏnosti [MPa] nosníky Vlo‰‰ák, prieãne rebrá B50 38 500 zálievka ‰kár B20 27 000 vyrovnávací betón B15 23 000 rímsové nosníky B20 27 000 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 47
Page 1 and 2: 3/2002 M OSTY A INÎEN¯RSKÉ KONST
Page 3 and 4: O B S A H Ú VODNÍK Jana Margoldov
Page 5 and 6: Î E L E Z N I â N Í M O S T Y V
Page 7 and 8: ce 2. Uvádûné prostfiedky jsou v
Page 9 and 10: Obr. 3 Citlivû fie‰en˘ pilífi
Page 11 and 12: Dálniãní most pfies Odru - stavb
Page 13 and 14: E S T A K Á D A ¤ E P Y-R U Z Y N
Page 15 and 16: 21,4 m. Tlou‰Èka dolní desky je
Page 17 and 18: Tab. 1 Hlavní pouÏité materiály
Page 19 and 20: Obr. 4 Antény - prÛbûh M a N, st
Page 21 and 22: se mûnících charakteristik podlo
Page 23 and 24: S E G M E N T O V ¯ M O S T U C H
Page 25 and 26: Obr. 3 PÛdorys a podéln˘ fiez Fi
Page 27 and 28: Obr. 8 MontáÏ vahadla Fig. 8 Asse
Page 29 and 30: Obr. 3 Budování jímky v korytû
Page 31 and 32: S ANACE REHABILITATION O P R A V A
Page 33 and 34: Obr. 6 OdvodÀovací Ïlábek z lit
Page 35 and 36: M ATERIÁLY A T ECHNOLOGIE MATERIAL
Page 37 and 38: Obr. 5 Provádûní raÏené dlaÏb
Page 39 and 40: né (disperzní) vyztuÏování bet
Page 41 and 42: klesu amplitudy. Aparatura se sklá
Page 43 and 44: Tab. 2 Teoretické hodnoty ohybov˘
Page 45 and 46: Tab. 4 V˘sledky únavov˘ch skú
Page 47: N/m. JestliÏe faktor intenzity nap
Page 51 and 52: priehyb [mm] priehyb [mm] priehyb [
Page 53 and 54: ovnomûrné zatíÏení [kN/m'] 60
Page 55 and 56: Obr. 8 Poãátek rozvoje trhlin, pf
Page 57 and 58: V L ADISLAV T REFIL, R ONALD K OENI
Page 59 and 60: MnoÏství chloridÛ [%] Hloubka na
Page 61 and 62: jako u mostÛ typu I, vÏdy jedno l
Page 63 and 64: zmûn, nov˘ch poÏadavkÛ a úprav
Page 65 and 66: • Development of New Materials, C
Page 67 and 68: B E T O N Á ¤ S K É D N Y 2 0 0

BSAH - Beton TKS

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?