1.Ea_A Feszítés Alapelve

8/18/2019 1.Ea_A Feszítés Alapelve

1/34

A FESZÍTÉS ALAPELVEFeszítési rendszerek

1. előadás

Feszített szerkezetek anyagai


2/34

A feszítés alapelve

A hajlított keresztmetszetre hárítható legnagyobb nyomaték értéke növekszik, ha akeresztmetszetre a nyomatékkal egyidejűleg nyomóer őt is működtetünk.

M M

központosfeszítés

külpontosfeszítés


3/34

A feszítés hatása a normálfeszültségek eloszlására


4/34

a kábel alakját minélinkább a nyomatékiábrához kell igazítani.

Megfelelő kialakításkor akialakuló függőleges er ő alehető legjobbanellensúlyozza aszerkezetre ható terheket

A kábelvezetés

/csúszókábeles rendszernél/


5/34

Íves (parabolikus, kör) kábelvezetés hatása


6/34

Iránytörésekhatása külső

kábelvezetésnél


7/34

Feszített szerkezetek alkalmazásának előnyei:

• Repedések korlátozása; repedésmenetesség

• Nagyszilárdságú acélok alkalmazásával a betonacél összsúlya

csökkenthető (egyes esetekben akár 60-80%-kal is)

• A feszített tartó (csaknem) teljes betonkeresztmetszete részt vesz ateherviselésben;

- a betonkeresztmetszet nagysága csökkenthető- nagyobb szilárdságú betonok alkalmazhatók - az önsúly redukálható

• Akár 70-80%-kal kisebb alakváltozások

• Karcsúbb szerkezetek hozhatók létre

• A szabadnyílás felső

határa jelentő

sen növelhető


8/34

Feszítési rendszerek

A feszítőerő létrehozásának lehetőségei:

• tapadóbetétes feszített szerkezetek:

- a feszítő betét teljes hosszában felületi kötésben van a betonnal,- a feszítőer ő a tapadási súrlódás révén adódik át a betonra

• véglehorgonyzásos feszített szerkezetek:

- szabadkábeles szerkezetek: a feszítő betétek a szerkezeten kívül szabadonhaladnak

- csúszókábeles szerkezetek: a feszítő betétek a szerkezeten belül, erre a célraszolgáló üregekben haladnak (ezek a szerkezetek az üregek kiinjektálásával utólag

tapadóbetétessé tehetők)

A feszítőer ő a csúszó betétes esetben a véglehorgonyzás, míg tapadó betétes esetben, pediga kapcsolati feszültség révén adódik át a betonra

Az (M,N) teherbírási vonalat - tapadóbetétesnél a betonacél és a feszítő betét - csúszóbetéteskialakításnál: csak a betonacél figyelembe vételével kell meghatározni


9/34

Tapadóbetétes (előrefeszített) rendszer

- szálanként vezetett feszítő betétek felhasználásával)

1. ütem: a huzal(ok) megfeszítése

2. ütem: az elem bebetonozása

3. ütem: a feszítőer ő ráengedése amegszilárdult beton (vagy vasbeton)elemre

Feszítősajtó működése: 1: megfogás 2: feszítés 3: ledugózás

Gyűr űs olajter ű kettős hidraulikus sajtó


10/34

a

b

c

A hosszúpados előrefeszítés elvi vázlata

Az egymás mögé sorolt elemeket egyidejűleg feszítik egy megfelelően kialakított hosszúfeszítő padon. A feszítőhuzalokat az elemek zsaluzatán és a feszítő bakok nyílásain átf űzik, az egyik bakon önzáró ékekkel rögzítik, majd a másik bak homloklapjára támaszkodó, speciális huzal-megfogócsatlakozóelemekkel ellátott hidraulikus berendezéssel a folyáshatárt megközelítő feszültségigmegfeszítik (a). Ezt követően a feszítés alatt álló huzalok köré betonozzák az elemeket (b), végül a

legtöbbször hőérleléssel gyorsított szilárdulású elemek betonjának a megszilárdulása után "levágják"az elemeket a feszítő padról, ezzel a feszítést mintegy „ráengedik” a szerkezetre (c).


11/34

Csúszó betétes (utófeszített) rendszer:

- a vasbeton gerenda elő bb elkészül, majd a kellő betonszilárdság elérését követően alehorgonyzási helyen rögzítetten feszítik meg a feszítőkábeleket.

1. ütem: a beton (v. vasbeton)

elem elkészítése kábel üreggel,2. ütem: a feszítőkábel vagyfeszítőrúd elhelyezése,

3. ütem: a feszítés végrehajtása

(a feszítőer ő hatására a szerkezetielem alakváltozást szenved).

(Megjegyzés: lehetséges afeszítő betétek elhelyezéséreszolgáló üregek utólagoskiinjektálása, s ezzel bizonyosmértékig a tapadás létrehozása)

Egyenes kábelvezetés


12/34

Csúszóbetétes kábeleknél a nyúlás nem koncentrálódik a repedésekre, hanem a teljes hosszon megoszlik

Utófeszítés íves kábelvezetéssel

a

b

c

a – feszítőelemek (kábel)elhelyezése a betonban

b – Egyik oldalon ledugózás +feszítés végrehajtása

c – Lehorgonyzás + kábelüregkiinjektálása


13/34

Feszítőelemek utófeszítésnél

1. több (kisebb átmér ő jű) szálból állókábel (pl. Freyssinet-rendszer)

2. egy nagyobb átmér ő jű feszítő betét (pl.

Dywidag-féle rendszer)


14/34

sp irá lis va sa lá s

le ho rg o n yzófe j

ö nzá ró é ke k

ká b e lü re g -ké p zo c so" "

fe szítoká b e l"

Lehorgonyzó elemek /utófeszítés/


15/34


16/34

Aktív lehorgonyzás tapadásos rendszerhez (Freyssinet rendszer)


17/34

Passzív lehorgonyzás tapadásos rendszerhez (Freyssinet rendszer)


18/34

Lehorgonyzás tapadásmentes rendszerhez (Freyssinet rendszer)


19/34

A súrlódási veszteség csökkentésére mindkét végen kialakítható aktív lehorgonyzás!


20/34

tapadóbetétes• csúszóbetétes

• szabadkábeles

• utólag tapadóbetétessé tett

tapadóbetétesKapcsolatKapcsolat

duzzadó cement*+

•hőhatás

•önsúly•előterhelés

• hidraulikus,mechanikusfesz.berendezés*

• hőhatás

FeszFeszí í ttőőeszk eszk öözz

• tapadás

• véglehorgonyzó

elem

• véglehorgonyzó elem

• véglehorg. elem. és

kiinjektálás

• tapadás

• véglehorgonyzó elem

LehorgonyzLehorgonyzááss

• a feszítettbetonelem

• a feszítettbeton elem

• a fesz. beton és

fesz.berendezés

• feszítő pad

• zsaluzat

• magrúd

ErErőő felvfelvéételteléérere

szolgszolgáállóó szerk.szerk.

EgyidejEgyidejűűenenfeszfeszí í tetttett

UtUtóófeszfeszí í tetttettElElőőre feszre feszí í tetttettFeszFeszí í ttééssididőőpontjapontja

Feszített vasbetonszerkezetek osztályozása a f őbb szempontok szerint


21/34

A feszítési rendszer hatása a repedések eloszlására

Sűr ű, eloszlórepedéskép

ritka, koncentráltrepedéskép


22/34

Feszített szerkezetek alkalmazása


23/34

Utófeszítés alkalmazása hídépítésben


24/34

Utófeszítés alkalmazása magasépítésben

Feszített síklemezfödémek

IMS rendszer


25/34

A feszítés előnyei magas épületeknél


26/34

Feszített vasbeton szerkezeteknél a beton nyomott zónája - a szerkezetbe vitt nyomóer őnek köszönhetően - jobban kihasznált mint a nem feszített vasbeton szerkezeteknél, ez általábannagyobb szilárdsági osztályú betonok alkalmazását teszi szükségessé.

Feszített szerkezetek anyagai

beton


27/34

Lineáris diagram (rugalmas-repedésmentes km. számításához)

Lineáris diagram (rugalmas- berepedt km. számításához)

Téglalap alakú diagram(képlékeny számításhoz)

Bi-lineáris diagram Parabola-téglalap alakú diagram

Beton anyagmodellek


28/34


29/34

egyszer űsített feszítő betét σ-ε diagramok:

Rugalmas-képlékeny modell Rugalmas-felkeményedő modell

A feszítő betétek rugalmassági modulusának tervezési értéke 185 és 205 kN/mm2 között változik, pontosabb adat hiányában feszítőhuzalok és melegen hengerelt, nyújtott és megeresztett feszítőrudakesetén E p = 205 kN/mm

2, feszítő pászma esetén E p = 195 kN/mm2 érték alkalmazható.

ε pu = 40‰-es korlát alkalmazása javasolt. A rugalmas-felkeményedő anyagmodell alkalmazásaesetén a feszítő pászmák határnyúlása ε pu = 0,9ε puk = 22,5‰ értékre veendő fel.


30/34

A feszítő betétek lehetséges kialakítási módjai:

- feszítőhuzal:

= melegen hengerelt kör keresztmetszetű huzalból hideg húzással előállított,sima-, hullámosított-, csavart-, rovátkolt- vagy érdesített kiképzéssel

= meleg hengerléssel, s ezt követő edzéssel és nemesítéssel előállított, kör vagy

ellipszis keresztmetszetű, sima vagy bordás kiképzéssel

- feszítőrúd:

= melegen hengerléssel előállított, sima vagy bordás kiképzéssel

= hideg nyújtással és megeresztéssel előállított, sima vagy bordás kiképzéssel= hideg csavarással előállított, sima vagy bordás kiképzéssel

- feszítő pászma:

= 2,3,7 vagy több huzal összefonásával előállított feszítő betét

2 eres pászma 3 eres pászma 7 eres pászma 19 eres pászma

- drótkötél:

= több pászmából, sodrás útján előállított feszítő betét


31/34

A pászmakialakítás az azonos külső átmér őhöz tartozó nagyobb teherbírás érdekébenlehet kompakt kialakítású.

normál kompakt


32/34

Feszítő pászmák jellemzői (7 eres pászmák):

Feszít ő pászma: Fp-100/1770-R2


33/34

A feszítőbetétek osztályozása:

a.) szilárdsági kategória szerint (az f p0,1k 1‰-es egyezményes folyáshatár és az f pk szakítószilárdság értékek alapján)

b.) relaxációs viselkedés szerint:

1. osztály - feszítőhuzalok és pászmák, nagy relaxáció

2. osztály - feszítőhuzalok és pászmák, kis relaxáció

3. osztály - feszítőrudak

c.) méret szerint

d.) felületi jellemzők szerint (sima, hullámosított, csavart, rovátkolt, érdesített, bordás, stb.)

A feszítő betétek erőátadódási (lehorgonyzási) hossza: ahol φ a pászmahelyettesítő átmér ő je, βb értékeit az alábbi táblázat tartalmazza:

Az er őátadódási hossz tervezési értéke: (kedvezőtlenebb)

(megj.: feszítéskor (t 1) valamint végleges állapotban (t

3) a beton szilárdságának változása miatt az

er őátadódási hossz is változik)


34/34

Felhasznált irodalom:

Koris K. „ ELŐ FESZÍTETT VASBETON TARTÓ TERVEZÉSE AZ EUROCODE SZERINT ”, BME oktatási segédlet v1.14, 2009.

Koris K., Péczely A. „ ELŐ FESZÍTETT VASBETON TARTÓ TERVEZÉSE AZ EUROCODE

SZERINT ”, BME oktatási segédlet v2.4, 2000.

Szalai K. „Beton-(vasbeton- és feszített vasbeton) szerkezeti elemek vizsgálata Eurocode

(ENV) szerint”, BME jegyzet, 2005.

„Utófeszített lemezek”, Pannon-Freyssinet katalógus

Bölcskei E., Tassi G. „Feszített tartók”, Budapest, 1970.

Farkas, Huszár, Kovács, Szalai „Betonszerkezetek méretezése az EUROCODE alapján”,

Budapest, 2006.

Documents

1.Ea_A Feszítés Alapelve