190058. lajstromszámú szabadalom • Hajlított vasbeton tartó
190058 A találmány hajlított vasbeton tartó, pl. I-keresztmetszetű tartó, amelynek nyomott öve, húzott öve, valamint a nyomott és a húzott övét összekötő, azokat együttműködtető és a nyíró igénybevételeket fölvevő gerince van. A gerinc, a húzott öv és adott esetben a nyomott öv is betonba ágyazott, a beton által lehorgonyzott és egyúttal korrózió ellen is megvédett erősítő betéteket tartalmaz. A vasbeton megközelítően egy évszázada ismert, a szerkezetépítésben pedig az I. világháború után indult meg a széleskörű alkalmazás. Kezdetben csupán a monolit építési mód volt ismeretes. A későbbiek során fejlődött ki az előregyártás, majd még később a feszített szerkezetek. A méretezési módszerek és az építéstechnológia fejlődése hozta magával a vasbeton héjak, az öszvér szerkezetek és a legkülönbözőbb sajátságos megoldások lehetőségét és elterjedését. Ma már alig van olyan szerkezet építési feladat, amelyet valamilyen formában a vasbeton alkalmazásával ne lehetne megoldani. A vasbeton szerkezetek fejlődése szükségszerűen összefonódott a méretezési módszerek, az építéstechnológia, valamint a kapcsolatok kialakításának fejlődésével. Ezek oka többek között abban keresendő, hogy a vasbetonnak mint ,.heterogén” építőanyagnak egyik jellemző szilárdsági paramétere az ún. rugalmassági együttható. Nem olyan egyértelműen ismert, mint a „homogén” építőanyagoké, pl. az acélé, és maga is több tényezőtől függő értékű. A vasbeton szerkezetek közös jellemzője, hogy a teherviselésben a nyomó igénybevételeket jól viselő beton és a húzó igénybevételek fölvételére alkalmas erősítő betétek úgy működnek együtt, hogy mindkét építőanyag a számára kedvező igénybevételeket kapja meg, míg a számára kedvezőtlent a másikra hárítja át. Emellett a beton a benne elhelyezett erősítő betéteket egyrészt megvédi a korróziótól, másrészt le is horgonyozza őket, vagyis a be on és a benne elhelyezett betétek együttműködnek azáltal, hogy közös alakváltozásra kényszerülnek. Az ismert vasbeton szerkezetek közös vonása a fentieken túlmenően az, hogy az egyes teherviselő elemek keresztmetszetein belül ha van is eltérés, azok igénybevételi módja között, a valóságban a kialakítás ehhez az eltérésekhez csak az erősítő betétek mennyisége és/vagy elhelyezési módja szerint különbözik. így aztán az egyes keresztmetszeti részek nem a funkciójuk kielégítésére legelőnyösebb formában vannak általában kialakítva. Más szóval ez annyit jelent, hogy egy-egy szerkezeti elemen belül, sőt általában egy nagyobb létesítmény vagy műtárgy különböző szerkezeti elemei között sincsen olyan különbségtétel, ami azt eredményezné, hogy az egyes elemek, vagy elemrészek a lehető legkedvezőbb kialakításúak legyenek. Az utóbbi körülmény egyúttal annyit jelent, hogy az ismert vasbeton szerkezetek jelentős része nagy mennyiségű és soha vissza nem nyerhető fölösleges többletanyagot tartalmaz. Szembeszökő a fentiekben említett jelenség a hajlításra igénybevett vasbeton tartóknál. Ezek kialakítása során szinte soha nincsenek a nyomott övék minimális magassággal és maximális kihasználtsággal kialakítva, a húzott övéknél nem törekednek az erősítő betétek lehorgonyzását szolgáló 3 keresztmetszet minimalizálására, és a vasbeton szerkezet építés közel egy évszázados „előítélettel” csupán az egy tartón belül mindenhol azonos minőségű betonban tud gondolkodni. így aztán óhatatlan, hogy a létrehozott szerkezetek a szükségesnél több cementet és betonacélt tartalmaznak, ami indokolatlan költségtöbbletet okoz. A találmány célja olyan vasbeton szerkezetek, és azon belül olyan hajlított vasbeton tarlók kifejlesztése, amelyek szakítva az évszázados előítélettel az adott funkcióhoz és igénybevételekhez optimálisan alkalmazkodó, az ismert megoldásokkal műszakilag legalábbis egyenértékű, de azoknál gazdaságosabb módon képes a teherviselés feladatát ellátni. Cél ezen belül annak megvalósítása is, hogy az igénybevétel természetéhez való alkalmazkodás jegyében lehetőség nyíljék az egyetlen tartó ugyanazon keresztmetszetén belül is a betonminőség változtatására, 's ezáltal a szükségtelen anyagfölhasználás kiküszöbölésére. A találmányi gondolat alapja az a felismerés - ellentétben a korábbi nézetekkel - lehetőség van arra, hogy a tartó eltérő funkciójú keresztmetszeti részei ezekhez alkalmazkodóan eltérő betonminőséggel készüljenek, mégpedig az észszerűség határain belül. Másszóval anélkül, hogy a gyártás szükségtelenül bonyolulttá válnék, mód van arra, hogy a hajlított tartó jellemzően eltérő szerepű keresztmetszeti részeit pl. felső öve és alsó öve más betonminőséggel készüljenek. A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti hajlított vasbeton tartó, pl. I-keresztmetszetű tartó. — amelynek nyomott öve, húzott öve, valamint a nyomott és húzott övét összekötő, azokat együttműködtető és nyíró igénybevételeket fölvevő gerince van, a gerinc, a húzott öv és adott esetben a nyomott öv is betonba ágyazott, a beton által lehorgonyzott és egyúttal korrózió ellen is megvédett erősítő betéteket tartalmaz - oly módon van kialakítva, hogy a tartó húzott öve, a gerinc és a nyomott öv betonja nál kisebb szilárdságú betonból van, a nyomott öv vastagsága a tartó magasságának legfeljebb 22 %-át, a gerinc magassága pedig a tartó magasságának legfeljebb 70 %-át teszi ki. A találmány szerinti hajlított vasbeton tartó további ismérve lehet, hogy a gerinc betonja és a húzott öv betonja egymástól eltérő szilárdságú A húzott öv betonjának szilárdsága a gerinc betonjának és a nyomott öv betonja közül a gyengébbik minőségű szilárdságának legfeljebb a 90 %-a. A húzott öv dolgozó keresztmetszetének felülete a nyomott öv keresztmetszeti felületének legfeljebb a 30 %-a. A tartó célszerű kiviteli alakjánál a húzott övét a teherviselésben résztvevő dolgozó keresztmetszet, valamint azon kívül eső, erősítő betétektől mentes kitöltő betonja alkotja. A húzott övnek a tehervi selésben résztvevő dolgozó felülete a benne elhelyezett erősítő betétek keresztmetszeti felületének legfeljebb a húszszorosa. A találmány szerinti hajlított vasbeton tartó az eddig ismert és elterjedt szerkezetekkel összehason lítva egy sor előnnyel rendelkezik. Ezek között a legfontosabb az, hogy a tartó keresztmetszeti részeinek optimális kialakításával mindig lehetővé válik a beton lehető legjobb kihasználása. Ezt az teszi le-4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
