200528. lajstromszámú szabadalom • Eljárás előregyártott vasbeton elemekből készült monolitikus vázszerkezet előállítására
1 HU 200528 B 2 A találmány tárgya eljárás előregyártott vasbetonelemekből készült monolitikus vázszerkezet előállítására, amelynek során az előregyártott elemeket - gerendákat és oszlopokat - az elrendezési tervnek megfelelően a helyszínen helyezzük el úgy, hogy az egymással szembenfekvő, valamint ortogonálisán elhelyezett, egymással párhuzamos, két egymástól hézaggal elválasztott részből álló gerendáit vagy egy részből álló, hossza mentén csatornával ellátott gerendáit homlokfelületükkel az oszlopok oldalaihoz ütköztetjük, majd a gerendák két része közötti, vagy az egyrészes gerendákban kiképzett csatornán és oszlopokban kiképezett üregeken át az oszlopok sorának egyik szélső oszlopától a közbenső oszlopokon át a másik szélső oszlopig folyamatos kábelt fűzünk keresztül, amelynek végein lehorgonyzó szerveket helyezünk el és az oszlopokat és gerendákat a kábelek feszítésével egymáshoz rögzítjük. Ismeretesek azonban olyan vázszerkezetek ahol a kapcsolatok kialakításának alapja kizárólag az előfeszítésből eredő súrlódás. Mivel azonban minden vázszerkezet számos támközből áll, mind hossz-, mind keresztirányban, a fő teherhordó szerkezetrésznek, a gerendák, statikailag folytonos tartóként működnek, minden támközben változó pozitív és negatív nyomatékokkal. Mindezideig arra törekedtek, hogy a vázszerkezet feszítését egyenesvonalú kábelekkel oldják meg, mert így vélték biztosítani a vázszerkezet teherhordó képességét és növelni a gazdaságosságot. Ilyen megoldást ismertet a 33 592 sz. jugoszláv szabadalmi leírás, illetve az ennek megfelelő 1 299 838 sz. NSZK közzétételi irat Hans Möll „Spannbeton” c. könyvéből ismeretes az a megoldás, amelynél egy két végén rögzített laza kábelt a nyomatéki görbe alakjának megfelelően kifeszítenek és ebben a kifeszített helyzetben ék vagy valamilyen más horgonyzótag segítségével rögzítik. Ezzel egy egyfázisú előfeszítést hoznak létre. Ezt a megoldást főleg hidak előfeszítésénél használják, amikoris az egyenes, két végén rögzített vonalat görbe vonallá alakítják át és ilymódon a hosszváltozást használják fel arra, hogy feszültségváltozást eredményezzen. A tapasztalatok azt mutatják, hogy amennyiben a kábelek vonalvezetését az egyenestől eltérően, hajlással oldják meg annak érdekében, hogy az előfeszítő erő követni tudja a változó előjelű nyomatéki vonalat, a súrlódás növekszik, és jelentős mértékű előfeszítő erőveszteségek lépnek fel az előfeszítési művelet során. Három távközű folytonos gerendákban gyakorlatilag már alig elfogadható a tört vonalvezetésű kábelek alkalmazása, de ha mégis ilyen megoldást választunk, súlyos gazdaságossági hátrányokkal kell számolni. Négy vagy több támköz esetén a súrlódás olymértékben megnövekszik, hogy sikeres előfeszítést gyakorlatilag nem lehet végrehajtani. A találmány feladata egyrészt a feszítésből származó feszültség veszteségek csökkentése, illetve kiküszöbölése, másrészt a vázszerkezet gazdaságosabbá tétele. A találmány szerinti eljárással ezt a feladatot rendkívül egyszerű módon oldjuk meg az előregyártott betonelemekből készült vázszerkezeteknél függetlenül a támközök számától, kiküszöbölve a súrlódásból származható előfeszítő erőveszteségeket azáltal, hogy első lépésként egyenesvonalú kábel feszítést végzünk, második lépésként az igénybevételi változásnak megfelelő törtvonalú kábelvezetést kielégítő, meghatározható nagyságú keresztirányú utófeszítést végzünk és utófeszített helyzetben rögzítjük a kábelt, majd a kábelcsatornát kiöntjük. A vázolt lépésben, mihelyt a habarcs a csatlakozási helyeken megkötött, az egyenesvonalú kábeleket megfeszítjük, úgyhogy súrlódás nem léphet fel. A második lépésben az előfeszítési műveletet akkor hajtjuk végre, amikor a kábelek a csatornákban még szabadon fekszenek és hozzáférhetők. E művelet során egy sajtó segítségével a kábelt minden támközben középen, vagy bármilyen más helyen vagy helyeken függőleges irányban lenyomjuk mindaddig, amíg a kábelek a gerendában kialakított üreg alá nem kerülnek, ekkor az üregbe a kábelek fölé egy acélcsövet vezetünk, amellyel a kábelek helyzetét rögzítjük és feszültségi állapotukat stabilizáljuk. A találmány szerinti eljárás nemcsak azt teszi lehetővé, hogy az előfeszítést a súrlódás miatt bekövetkezhető erőveszteségek kiküszöbölésével hajtsuk végre, hanem kábelmegtakarítást is eredményez. Valamennyi eddig ismert előfeszített szerkezetnél ugyanis a beton zsugorodásának és kúszásának következtében a kezdeti feszítőerő vonatkozásában veszteségek jelentkeznek, amelyek értéke mintegy 20 %-ot is elérhet, és amelyek közvetlen kompenzálásához az acélmennyiséget kell növelni. A találmány szerinti eljárással lehetővé válik ezeknek a veszteségeknek a csökkentése, mivel a kábelek lenyomásával járulékos megnyúlás, következésképpen járulékos feszültségnövekedés jelentkezik a kábelekben, ami anyagmegtakarításban realizálódik. Előnyösen a gerendákat és az oszlopokat habarcsréteg közbeiktatásával ütköztetjük. Célszerűen az egyenesvonalú kábelfeszítést a statikai számítások által meghatározott módon végezzük. A találmány szerinti középen nyitott csatornával rendelkező gerendákkal megtakarítás érhető el, mivel azokat nem injektálással, hanem kiöntéssel kell betonnal kitölteni. Az oszlopok és gerendák közötti kapcsolatokat a találmány szerint pusztán azáltal hozzuk létre, hogy a gerendák homloklapjait az oszlopok oldalaihoz ütköztetjük. Az oszlopokon átvezetett kábelek két lépésben történő feszítésének hatására a súrlódóerő, ami a gerendák homlokoldalai és az oszlopok között keletkezik, többszörösen meghaladja a függőleges reakcióerők nagyságát E tényből nyilvánvalóan következik, hogy ennek az egyszerű kapcsolatnak a stabilitása lényegesen meghaladja a szerkezet más részeiben elérhető stabilitási fokot Ez azt jelenti, hogy túlterhelés esetén a gerenda vagy oszlop sokkal előbb tönkremenne, mint maga a kapcsolat, ezt számos statikai kísérlet és próba bizonyítja. A kapcsolatok dinamikus próbái ugyancsak a kapcsolatok nagyfokú stabilitását igazolté, még a vázszerkezet horizontális eltolódása pl. széllökések esetében is. A kísérleteket katasztrófális földrengéseknek megfelelő körülmények között végeztük, és az előfeszített kapcsolatok kiváló tulajdonságait e kísérletek is alátámasztották. Ha a megengedettnél nagyobb mértékű alakváltozások jelentkeztek, a kapcsolatok rugalmassá váltak, és lehetővé tették, hogy a nagymérvű deformációk káros következményei nélkül következ-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
