SRDM9 10 Prednaprezanje(120430 Srb Konacna)

REPUBLIKA SRBIJA

PROJEKAT REHABILITACIJE TRANSPORTA

BEOGRAD, 2012.

9. PROJEKTOVANJE MOSTOVA

9.10 PREDNAPREZANJE BETONSKIH MOSTOVA

PRIRUNIK ZA PROJEKTOVANJE

PUTEVA U REPUBLICI SRBIJI

Izdava: Javno preduzee Putevi Srbije, Bulevar kralja Aleksandra 282, Beograd Izdanja:

Br. Datum Opis izmena i dopuna

1 30. 04. 2012. Poetno izdanje

Prednaprezanje betonskih mostova Prirunik za projektovanje puteva u Republici Srbiji

JP Putevi Srbije i

SADRAJ

9.10.1 UVODNI DEO 1

9.10.1.1 PREDMET SMERNICE 1

9.10.1.2 REFERENTNI NORMATIVI 1

9.10.1.3 TERMINOLOGIJA 2

9.10.1.4 KORIENE SKRAENICE 3

9.10.2 UOPTE O PREDNAPREZANJU 3

9.10.2.1 UVOD 3

9.10.2.2 ISTORIJA PREDNAPREZANJA 4

9.10.3 NAINI PREDNAPREZANJA 5

9.10.4 SASTAV SISTEMA ZA PREDNAPREZANJE 6

9.10.4.1 VISOKOVREDNI ELIK ZA PREDNAPREZANJE 6

9.10.4.2 KOTVE 6

9.10.4.3 CEVI 8

9.10.4.4 OPREMA ZA PREDNAPREZANJE 8

9.10.5 PREDNAPREZANJE SA SPREGNUTIM KABLOVIMA 8

9.10.5.1 TEHNOLOGIJA IZRADE, MONTAE I ZATITE KABLOVA 8

9.10.5.2 KONSTRUKTIVNA REENJA I DETALJI 11 9.10.5.2.1 Prednaprezanje mostova izgraenih u oplati na skeli 13 9.10.5.2.2 Prednaprezanje RK mostova graenih metodom potiskivanja 13 9.10.5.2.3 Gradnja RK grede mosta po postupku slobodne konzolne gradnjee 14 9.10.5.2.4 Prednaprezanje montano monolitiziranih rasponskih konstrukcija mostova 15

9.10.6 PREDNAPREZANJE SA NESPREGNUTIM KABLOVIMA U PRESEKU I VAN PRESEKA 16

9.10.6.1 PREDNOSTI PREDNAPREZANJA NESPREGNUTIM KABLOVIMA 16

9.10.6.2 NEDOSTATAK PREDNAPREZANJA NESPREGNUTIM KABLOVIMA 17

9.10.6.3 EKONOMSKI ASPEKTI 17

9.10.6.4 TEHNIKA, TEHNOLOGIJA I ZATITA OD KOROZIJE 17 9.10.6.4.1 Kablovi za prednaprezanje u preseku bez sprezanja 18 9.10.6.4.2 Kablovi za prednaprezanje van preseka bez sprezanja 18 9.10.6.4.3 Promenljivi kablovi injektirani sa cementnom suspenzijom u sluaju duplog omotaa 18 9.10.6.4.4 Izmenljivi kablovi, ubrizgavanje sa fleksibilnim materijalom 18

9.10.6.5 KONSTRUISANJE SPOLJANJIH KABLOVA 19

9.10.7 KOMERCIALNI SISTEMI ZA PREDNAPREZANJE 21

Prirunik za projektovanje puteva u Republici Srbiji Prednaprezanje betonskih mostova

JP Putevi Srbije 1

9.10.1 UVODNI DEO

9.10.1.1 Predmet smernice

- Smernica daje celovit informativan pregledan prikaz primene prednaprezanja betonskih mostova. Namenjena je prvenstveno projektantima mostova kao pomo pri opredeljivanju za primenu prednaprezanja, za izbor naina prednaprezanja i reavanja detalja konstruisanja.

- Smernica prua osnovne podatke i informacije o sastavnim delovima sistema i opreme prednaprezanja.

- U takama 9.10.3 i 9.10.4 dati su osnovni podaci, prednosti i nedostaci prednaprezanja sa spregnutim kablovima i prednaprezanja sa nespregnutim kablovima u preseku i van preseka.

- Smernica obrauje tehnologiju izrade, montae i zatite kablova, konstruktivno detaljisanje i osnove prorauna.

- U posebnoj taki 9.10.8 informativno su prikazani aktuelni komercijalni sistemi za prednaprezanje koji se primenjuju u praksi na ovim prostorima.

- U poslednjoj taki 9.10.9 prikazan je postupak montiranja i odravanja elemenata sistema za prednaprezanje betonskih mostova.

9.10.1.2 Referentni normativi

SRDM 9.1 Opta smernica za projektovanje mostova

SRDM 9.2 Nosei sistemi mostova SRDM 9.3 Koncipiranje, projektovanje i

konstruisanje mostova SRDM 9.4 Manji mostovi i podvonjaci SRDM 9.5 Nadvonjaci SRDM 9.6 Mostovi i vijadukti SRDM 9.7 Rasponske konstrukcije

betonskih mostova SRDM 10.5 Ankerisani zidovi i konstrukcije

Zakon o planiranju i izgradnji Sl. glasnik RS 26/09, 88/10, 91/10, 24/11

2009-2011

Law on Planning and Construction

Zakon o javnim putevima Sl. glasnik RS 105/05

2005 Law on Public Roads

Pravilnik o uslovima koji sa aspekta bezbednosti saobraaja moraju da ispunjavaju putni objekti i drugi elementi javnog puta

Sl. glasnik RS 50/2011

Law on Road Safety

Zakon o proceni uticaja na ivotnu sredinu

Sl. glasnik 36/2009

2009 Law on Environmental Protection

Zakon o zatiti prirode Sl. glasnik 36/09, 88/10, 91/10

2009-2010

Law of Environmental Protection

Pravilnik o tehnikim normativima za beton i armirani beton BAB 87

Sl. list SFRJ 07-719/1

1987 Rule Book on Technical Normatives for Concrete and Reinforced ConcreteBAB 87

Pravilnik o tehnikim merama i uslovima za prednapregnuti beton

Sl. list SFRJ 51/71

1971 Rule Book on Technical Mesaures and Conditions for Prestressed Concrete

Pravilnik o tehnikim normativima za eline ice i uad za prednaprezanje konstrukcija

Sl. list SFRJ 41-530/85 i 21-276/88

Rule Book on Technical Normatives for Steel Wires and Ropes for Prestresed Constructions

Pravilnik o jugoslovenskim standardima za osnove projektovanja graevinskih konstrukcija


1988 Rule Book on Yugoslav Standards for Basic Design of Civil Construction

Pravilnik o tehnikim normativima za beton i armirani beton za objekte koji su izloeni delovanju agresivnih medija

Sl. list SFRJ 18/92

1992 Rule Book on technical Normatives for Concrete and Reinforced Concrete for Structures Exposed to Aggressive Medias

Pravilnik o tehnikim normativima za odreivanje veliina optereenja mostova

Sl. list SFRJ 1/91 1991 Rule Book on Technical Normatives for Bridge Loading


2 JP Putevi Srbije

Pravilnik o tehnikim normativima za eksploataciju i redovno odravanje mostova

Sl. list SFRJ 20/92

1992 Rule Book on Technical Normatives for Bridge Exploitation and Routine Maintenance

Pravilnik o tehnikim normativima za beton i armirani beton pripremljen sa prirodnim i vetakim lakim agregatima


1990 Rule Book on technical Normatives for Concrete and Reinforced Concrete with Natural and Artificial Light Aggregates

Pravilnik o tehnikim normativima za projektovanje, proizvodnju i izvoenje konstrukcija od prefabrikovanih elemenata od nearmiranog i armiranog betona


1989 Rule Book on technical Normatives for design, Manufacturing and Construction of Structures Prepared of Pre-fabricated Elements of Non-reinforced and Reinforced Concrete

Evropske norme EC1-9 detaljno navedene u SRDM 9.1 Opta smernica za projektovanje mostova.

9.10.1.3 Terminologija

Objekat jeste graevina koja spojena sa tlom predstavlja fiziku, funkcionalnu, tehniko-tehnoloku celinu. Tehnika dokumentacija jeste skup projekata koji se izrauje radi: utvrivanja koncepcije objekta, razrade uslova, naina izgradnje objekta i za potrebe odravanja. Izgradnja objekta jeste skup radnji koji obuhvata: prethodne radove, izradu i kontrolu tehnike dokumentacije, pripremne radove za gradnju, gradnju objekta i struni nadzor u toku gradnje objekta. Gradnja jeste izvoenje graevinskih i graevinsko-zanatskih radova, ugradnja opreme. Objekti na putevima su: mostovi, vijadukti, nadvonjaci, podvonjaci, peaki mostovi, peaki prolazi, propusti, konstrukcije u pokrivenim usecima, galerije, tuneli, potporni zidovi i konstrukcije. Mostovi u irem znaenju su svi objekti (mostovi, vijadukti, nadvonjaci, podvonjaci koji slue sigurnom voenju puteva preko prirodnih i vetakih prepreka. Mostovi u uem znaenju su objekti koji slue za prelaz puteva preko vodenih prepreka (potoci, reke, kanali, jezera, morski

zalivi) sa otvorom 5,0 m. Vijadukti su objekti koji slue za prelaz puteva preko prirodnih, preteno suvih prepreka odnosno dolina. Razlikujemo

dolinske vijadukte koji premouju doline i padinske vijadukte koji su locirani paralelno sa padinom doline. Visoke ulice su vijadukti za denivelisan saobraaj u gradskim urbanizovanim prostorima. Nadvonjaci su objekti koji denivelisano prevode puteve preko AP VP ili eleznike pruge. Podvonjaci su objekti koji omoguuju delivelisan prolaz puteva ispod AP VP ili eleznikih pruga. Mostove kao objekte ine tri celine: - rasponska konstrukcija,

- potporna konstrukcija,

- oprema mosta. Potpornu konstrukciju mostova ine:

- krajnji - obalni stubovi sa krilnim zidovima

- srednje reni stubovi. Rasponska konstrukcija neposredno preuzima saobraajno optereenje i statike i dinamike uticaje prenosi na potpornu konstrukciju. Rasponska konstrukcija moe da bude od razliitih materijala, razliitih statikih sistema i razliitih poprenih preseka. Nosea konstrukcija je zajedniki naziv za potpornu i rasponsku konstrukciju mostova. Konstrukciona visina je visina rasponske konstrukcije koja moe da bude promenljiva ili konstantna.


JP Putevi Srbije 3

Ukupna duina mosta je odstojanje izmeu osovine leita ili osovina, krajnjih stubova, kod okvirnih konstrukcija bez leita. Ukupna irina mosta je odstojanje izmeu spoljanjih ivica ivinih venaca. Statiki rasponi mostova su razmaci izmeu osovina susednih stubova. Niveleta mosta je identina sa niveletom trase puta na mostu. Gredni sistemi mostova su sistemi kod kojih je rasponska konstrukcija odvojena od potpora sa leitima. Okvirni (ramovski) sistemi mostova su sistemi kod kojih je rasponska konstrukcija kruto ili zglobovima povezana sa potpornom konstrukcijom. Luni mostovi su objekti, kod kojih osnovni nosei element ima oblik zakrivljenog nosaa luka ili svoda. Visei sistemi mostova su sistemi kod kojih noseu konstrukciju ine parabolini kablovi koji preko pilona i vealjki nose gredu za ukruenje koja direktno preuzima pokretno optereenje. Mostovi sa kosim zategama su sistemi kod kojih je gredna rasponska konstrukcija pomou kosih kablova zatega obeena (elastino poduprta) na pilone. Prednaprezanje je vetako unoenje sila putem kablova iz visokovrednog elika u betonske preseke sa ciljem da se smanje ili eliminiu naponi zatezanja. Prednaprezanje sa spregnutim kablovima podrazumeva kablove unutar betonskih preseka koji su sa injektiranjem homogeno povezani spregnuti sa betonskim presekom. Prednaprezanje bez sprezanja podrazumeva neinjektirane nespregnute kablove u betonskom preseku ili van preseka. Adhezivno prednaprezanje je nain prethodnog prednaprezanja ica ili uadi pre stvrdnjavanja betona. Naknadno ili kablovsko prednaprezanje je nain naknadnog prednaprezanja kablova po stvrdnjavanju betona.

elik za prednaprezanje je visokovredni elik u vidu ica, uadi, kablova ili ipki koji nakon vetakog izduenja preko kotvi prenosi pritisak u betonski presek. Kotve su elini elementi sistema za prednaprezanje preko kojih se sila iz prednapregnutog kabla prenosi u betonski presek. Zatitne cevi za kablove su eline ili polietilenske cevi koje tite ice ili uad do prednaprezanja i po prednaprezanju. Kablovi za prednaprezanje sa kompozicioni elementi koje ine ice ili uad, zatitne cevi i kotve. Oprema za prednaprezanje su hidraulike prese koje preko kotvi izduuju prednapreu ice, uad i/ili kablove. Nosai kablova su oblikovani elementi od betonskog gvoa koji obezbeuju prostorski poloaj kabla unutar betonskog preseka.

Devijatori su elementi izvan ili u betonskom preseku koji omoguuju projektovani poloaj spoljanjih nespregnutih kablova.

Opremu za injektiranje ine mealica za pripremu injekcione mase i pumpa koja pod pritiskom potiskuje masu za injektiranje u zatitnu cev kablova.

9.10.1.4 Koriene skraenice

AP autoput VP put sa vie traka (brzi put) AB armirani beton M/R/L magistralni, regionalni i lokalni putevi BM betonski most SM spregnuti most RK rasponska konstrukcija BIM betonski integralni most BRK betonska rasponska konstrukcija SRPS srpski standard EC Evrokod evropski standard EN evropska norma

9.10.2 UOPTE O PREDNAPREZANJU

9.10.2.1 Uvod

Vie od pet decenije tehnika i tehnologija prednaprezanja se iroko primenjuje u mostogradnji. Cilj prednaprezanja je, da se eliminiu ili umanje normalni naponi zatezanja u svim


4 JP Putevi Srbije

presecima i to delovanjem umetno izazvanim silama silama prednaprezanja. Tako dobijena naprezanja moraju da budu manja od dozvoljenih vrednosti u svim fazama izvedbe i korienja graevine. Razvoj prednaprezanja kretao se, a i dalje se kree, u pravcu savladavanja veih raspona koji su bili nedostini za armirani beton i u pravcu razvoja tehnologije gradnje, opreme i antikorozivne zatite kablova i kotvi. Prednosti prednapregnutih konstrukcija: - savladavanje velikih raspona uz veu

vitkost i manju masu, - poveana trajnost zbog izostanka

pukotina, - manji ugibi noseih elemenata, - vea otpornost na zamor zbog male

varijacije naprezanja u eliku za prednaprezanje,

- pukotine se nakon delovanja promenljivih i izvanrednih uticaja zatvaraju.

Nedostaci prednapregnutih konstrukcija: - potrebna je struna radna snaga zbog

zahtevnijih radova, - potrebna je posebna oprema, - vea preciznost u projektovanju i

izvoenju, - skuplji materijal, - posveuje se vie panje kvalitetu

kontrole i nadzoru izrade prednapregnutog betona.

Zbog svojih prednosti, prednapregnuti je vrlo prikladan za izrazito dinamiki optereene konstrukcije, kao to su mostovi, kranske staze itd.).

9.10.2.2 Istorija prednaprezanja

Prvi predlog za primenu prednaprezanja betona pojavljuje se u SAD (P. J. Jackson, 1886.). Gotovo istovremeno pojavljuje se slian predlog i u Nemakoj (W. Dohring, 1888). Glavna svrha prednaprezanja je bila da se sprei pucanje betona. M. Koenen u Berlinu (1906) poeo da eksperimentie gredama u koje je bila zabetonirana prednapeta armatura. Armatura je, meutim,bila nedovoljno napeta (60 N/mm2), pa je prednaprezanje u njoj postupno sasvim iezlo zbog skupljanja i puzanja betona o emu se u to doba nije znalo nita. Do sredine dvadesetih godina prolog veka bilo je jo nekoliko slinih neuspelih pokuaja.

F. v. Emperger (Austrija) primenio je 1939. istovremeno nenapetu i napetu armaturu, to je poetak deliminoga prednaprezanja. Izmeu 1930. i 1950. dolazi do prve upotrebe prednapregnutog betona u mostogradnji. Francuski inenjer E. Freyssinet od 1911. g. je prouavao pojavu puzanja betona merenjem srazmernih skraenja na velikim betonskim lukovima, pa je utvrdio sutinu klizanja i bitne pretpostavke za uspenu primenu prednaprezanja. Freyssinet je 1928. doao do prvog prednapetog betonskog mosta s naprezanjem u eliku 400 N/mm

2. To je

znailo preokret u tehnici graenja betonom. Od 1930. g. Freyssinet sve smelije primenjuje prednaprezanje . Tako je 1941. projektovao izvanredno vitak dvozglobni okvirni most preko Marne kod Luzancyja sa rasponom od 55 m. Meutim, most je izgraen tek nakon II. svetskog rata, kada je izgraeno jo pet slinih mostova preko Marne. U izgradnji tih mostova primenjeno je nekoliko postupaka koji su tek kasnije uli u iru graevinsku praksu: - prednaprezanje rebra (kasnije

naputeno), - nadoknada (kompenzacija) pomaka od

skupljanja i puzanja betona, - sklapanje gotovih odseaka (montaa

prefabrikovanih segmenata). Tridesetih godina XX v. F. Dischinger predlae postavljanje natege izlomljene (poligonalne) osovine izvan preseka nosaa, ali unutar visine rasponske konstrukcije, to bi omoguilo naknadno dodavanje sila. Priblino istovremeno U. Finsterwalder razmatra uticaj podvlaenja natege pod gredu sa sredinjim zglobom oko kojeg se okreu delovi grede uz istovremeno odmicanje krajeva uticajem sopstvene mase grede. E. Hoyer je 1938. razvio postupak prednaprezanja elinim icama vrlo velike vrstoe (1,62,8 kN/mm2) koje prianjanjem prenose silu na beton adhezivno prednaprezanje. Istinski procvat prednapregnutih betonskih konstrukcija na meunarodnom nivou postignut je tek u godinama nakon II. svetskog rata. Ratna razaranja nametnula su mnogo iru primenu betona u obnovi poruenih mostova, pa i onih veih raspona.


JP Putevi Srbije 5

vajcarski inenjeri M. Birkenmayer, C. Brandestini, M. Ro i K. Vogt izumeli su 1948. sistem prednaprezanja BBRV (nazvan po poetnim slovima njihovih prezimena). Kasnije je osnovana i istoimena firma (bez slova V), koja i danas posluje.

Kablovi ovog sistema sastoje se od ica 7 mm ankerisanih pomou hladno oblikovanih glavica. Prvi putni most prednapet ovim sistemom izgraen je 1950. F. Leonhardt 1949. godine izvodi mone uveane natege sastavljene od ueta, a zatim projektuje putni most od prednapregnutog betona. U. Finsterwalder gradi 1950. prvi prednapregnuti betonski most po postupku proste konzolne grede po ideji akademika Lazarevia. Zasluan za razvoj i upotrebu prednapregnutog betona je Belgijanac G. Magnel koji je razvio sopstveni postupak prednaprezanja i projektovao prvi most sa kontinuiranom rasponskom konstrukcijom (preko Maasa kod Sclayna, rasponi: 2 62 m) i napisao prvu knjigu o prednapregnutom betonu. B. eelj razvio je 1952. godine sopstveni postupak prednaprezanja nazvan sistemom IMS (Institut za materijale SR Srbije). Primenom ovog postupka ostvarena su brojna vredna postignua, naroito u mostogradnji (most preko r. Neretve u apljini, most preko Dunava kod Beke, ibenski, Paki i Krki most, ). Godine 1953. osnovano je Meunarodno drutvo za prednapregnuti beton (Federation Internationale de la Precontrainte, FIP). To drutvo se 1998. ujedinilo s Evropskim meunarodnim odborom za beton (Comite Euro-International du Beton, CEB) i sadadeluje pod imenom Meunarodnog drutva za beton (Federation Internationale du Beton, fib).

9.10.3 NAINI PREDNAPREZANJA

Prema nainu prednaprezanja razlikujemo: - prethodno ili adhezivno prednaprezanje

(naprezanje pre stvrdnjavanja betona), - naknadno ili kablovsko prednaprezanje

(naprezanje nakon stvrdnjavanja betona),

Slika 9.10.1: Prethodno ili adhezivno prednaprezanje

Slika 9.10.2: Naknadno ili kablovsko prednaprezanje

Naknadno kablovsko prednaprezanje moe da bude: - prema poloaju kablova u odnosu na

betonski presek: - unutranje prednaprezanje, kabl se

nalazi u preseku (ea upotreba) ili - spoljanje prednaprezanje, kabl se

nalazi izvan preseka. - prema sprezi sa presekom:

- prednaprezanje sa sprezanjem sa presekom (postie se ubrizgavanjem cementnom injekcijskom masom) ili

- prednaprezanje bez sprezanja sa presekom spoljanje prednaprezanje (injektiranje kabla je sa mastima).

Slika 9.10.3: Unutranje i spoljanje prednaprezanje

Prema stepenu prednaprezanja razlikujemo: - potpuno prednapeti beton k=1, - ogranieno i delimino prednapeti beton

0


6 JP Putevi Srbije

Slika 9.10.4 Naponi na gornjoj i donjoj ivici za potpuno, ogranieno i delimino

prednapregnuti presek

Moment dekompresije je moment savijanja izazvan spoljanjim optereenjem koji je po veliini i smeru takav da na vunoj ivici ponitava naprezanja izazvana silom prednaprezanja. Potpuno prednapeti elementi su oni u kojima u najnepovoljnijoj kombinaciji delovanja u betonu nema vunih naprezanja. Za njih je stepen prednaprezanja 1.0. U ogranieno prednapregnutim elementima moe da doe do pojave napona zatezanja, ali koji su manji od dozvoljenih. Kod njih je stupanj prednaprezanja manji od 1.0. Kod delimino prednapregnutih elemenata pri odreenoj kombinaciji delovanja mogu da se pojave pukotine, ali njihove karakteristine irine moraju da budu manje od propisanih. stepen prednaprezanja im je izmeu 0.4 i 0.7. Prema obliku elementa koji se prednapree moe da bude: - linearno prednaprezanje: kada su

prednapregnuti elementi ravni ili pljosnati u smeru prednaprezanja (prednaprezanje greda, pilota, ploa, stubova, eleznikih pragova) ili kada je kabl zakrivljen (kontinualne grede),

- kruno prednaprezanje: kada su prednapregnuti elementi zakrivljeni u smeru prednaprezanja (prednaprezanje silosa, rezervoara i cevi po obimu),

9.10.4 SASTAV SISTEMA ZA PREDNAPREZANJE

Sastavni delovi svakog sistema za prednaprezanje su: - visokovredni elik za prednaprezanje, - kotve, - cevi, - oprema za prednaprezanje.

9.10.4.1 Visokovredni elik za prednaprezanje

elik za prednaprezanje je najee u sledeim oblicima: - ica (wire) je pojedinani element od

elika 5 i 7 mm, - uad (strand) je ispletena od 2, 3 ili 7 ica, - kabl (tendon) pojedinani predstavlja

uadi ili ica objedinjene u cevi, - grupa kablova (zatega) (cable)

upotrebljava se kod spoljanjeg prednaprezanja,

- ipka (bar) je pojedinana elina ipka iji je prenik daleko vei od prenika ice.

Kabl predstavlja skup ica ili uadi koje se nalaze u jednoj cevi. Obino se broj ica ili uadi u kablu poklapa sa brojem uadi u kotvi. Meutim, zbog poveanja kapaciteta kabla, delovi kabla u ankernom bloku konstrukcije mogu da se podele na vie kotvi. Istovremenim prednaprezanjem kabla sa vie presa i zajednikom pumpom, viestruko se poveava sila u kablu u odnosu na silu kotve. Za prednaprezanje objekata dozvoljava se upotreba elika koji ima karakteristinu otpornost na zatezanje fp,0,2k/fpk = 1670/1860 MN/m

2 ili fp,0,2k/fpk =

1570/1770 MN/m2 u skladu sa tehnikim

odobrenjem sistema za prednaprezanje. Za prednaprezanje AB objekata mora da se upotrebi elik sa niskom relaksacijom koja iznosi 2,5 % gubitaka nakon 1000 sati, odnosno u konanoj vrednosti 3 x 2,5 % = 7,5 % gubitaka od 500.000 sati. Bez obzira na certifikate proizvoaa elika, u projektimamora da se uzme u obzir vrednost od 7,5 %. Kod upotrebe svih sistema za prednaprezanje (SPB SUPER, BBR, Dywidag, Freyssinet) i drugi certifikovani sistemi, mora da se dokae kompatibilnost svih sastavnih elemenata sistema za prednaprezanje. Prilikom nabavke visokovrednog elika i elemenata za prednaprezanje proizvoa je obavezan da preda sve certifikate koji se zahtevaju po vaeim propisima u dravi proizvoaa i dravi korisnika.

9.10.4.2 Kotve

Prema funkciji koju obavljaju kotve su podeljene na: - normalne (aktivne i pasivne)kotve, - fiksne kotve i - kotve za produavanje.


JP Putevi Srbije 7

Slika 9.10.5 Normalna kotva aktivna ili pasivna

Normalna kotva je aktivna kada se preko nje vri prednaprezanje kabla, a pasivna kada ima ulogu fiksne kotve. Fiksna kotva se koristi kada je mogue prednaprezanje sa jedne strane i kada za to postoje statiko-konstruktorski uslovi. Njena cena je znatno nia.

Kotva za produavanje slui za produavanje ve prednapregnutog kabla ili za produavanje kabla koji e tek da se prednapree. Obino se produavaju kablovi istog tipa ali je mogua i redukcija sa veeg na manji.

Slika 9.10.6 Fiksna kotva sa previjanjem uadi

Slika 9.10.7 Fiksna kotva kao normalna


8 JP Putevi Srbije

Slika 9.10.8 Nepomina kotva za produavanje

9.10.4.3 Cevi

Sprovoenje kablova kroz konstrukciju moe da se vri preko kanala i otvora ostavljenih u betonu na bilo koji nain. Kablovi se najee postavljaju u zatitne cevi koje mogu da budu: - rebraste od tankog lima, - glatke metalne tankih zidova, - rebraste plastine i - glatke plastine. Postoji tendencija da se za kablove upotrebljavaju plastine cevi. One su obavezne za objekte u kojima je prisutna lutajua struja,, kao to su nadvonjaci i podvonjaci na elektrificiranim prugama sa jednosmernom strujom. Kod ovakvih objekata kablovi treba da budu izolovani od ostale konstrukcije. Na kotvama se primenjuju posebne izolacione ploe izmeu podlone ploe i ankerske glave.

9.10.4.4 Oprema za prednaprezanje

Oprema za prednaprezanje se sastoji od, presa i pumpi, te od opreme za zatitu kablova. Prese i pumpe treba da budu racionalno usaglaene sa tipovima kablova i zavise od veliine sile kabla, broja i prenika uadi ili ica. Sinhronizovanim radom prese i pumpe obavljaju se sve radne operacije: hvatanje, istezanje, zaklinjavanje, vraanje prese u poetni poloaj i oslobaanje zahvata. Merenje sile u kablu vri se oitavanjem pritiska na manometru pumpe, a veza pritisak-sila data je u dijagramu badarenja. U posebnim sluajevima sila moe da se meri u toku prednaprezanja ili trajno, kod slobodnih (nevezanih) kablova, uobiajenom tehnikom zasnovanom na promeni deformacija ili elektromagnetne indukcije. Kada se radi o cementnoj smesi, oprema za zatitu kablova, se sastoji od mutilice u kojoj

se priprema smesa vode, cementa i aditiva i elektro pumpe koja pod pritiskom utiskuje smesu u cev kabla. Slobodni, kablovi bez sprege obino se zatiuju mastima ili voskom. Poto se ovi proizvodi nabavljaju u predvienom viskozitetu stavljaju se direktno u rezervoar pumpe i utiskuju se na slian nain kao cementna smesa, odgovarajuom pumpom u zatitne cevi kablova.

9.10.5 PREDNAPREZANJE SA SPREGNUTIM KABLOVIMA

9.10.5.1 Tehnologija izrade, montae i zatite kablova

Izrada, transport, skladitenje i ugraivanje kablova za prednaprezanje projektuju se i izvode tako da njihova funkcionalna sposobnost i zaptivnost ne budu smanjeni. Zatitne cevi treba da budu transportovane skladitene i obraene tako da u unutranjost cevi ne moe da ue voda ili druge materije tetne po prednapregnuti kabl. Zatitne cevi ne smeju da budu oteene da ne bi ometale postupak naprezanja i ubrizgavanja. Kod plastinih cevi treba obezbediti mogunost elektrine izolacije. elik za prednaprezanje mora da bude ist i bez tetne re. Moe da se upotrebi elik sa tankim slojem re. Tanak sloj re podrazumeva i sloj re pri emu korozivni kanali nisu vidljivi golim okom i moe da se ukloni. A brisanje krpom ne sme da bude korieno kao postupak odstranjivanja re. Da bi se spreile korozivna oteenja na elinom kablu i elinim zatitnim cevima, vremenski period izmeu ugraivanja odnosno prednaprezanja i ubrizgavanja treba da bude to krai. Dozvoljene vremenske intervale treba proceniti u skladu sa lokalnim uslovima (suv, vlaan ili agresivan ambijent). Ako su invazija i nakupljanje vlage u kablu spreeni, treba se pridravati sledeih


JP Putevi Srbije 9

vremenskih intervala bez dodatnih zatitnih mera: - kod kablova, koji su izraeni u fabrici:

do 12 nedelja izmeu izrade i ubrizgavanja od ega do etiri nedelje u oplati pre betoniranja i do priblino dve nedelje u konanom napregnutom stanju,

- kod kablova, koji se izrauju na gradilitu: do est nedelja izmeu postavljanja kablova u konstrukciju i ubrizgavanja od ega do dve nedelje u konanom napregnutom stanju.

Ako se uslovi ne ispune, moraju da se obezbede posebne mere za privremenu antikorozivnu zatitu kablova. Treba dokazati dovoljan protikorozivni uinak i bezopasnost mera kako za visokovredni elik kabla tako i zatitnu cev, injekcionu smesu i spregu izmeu elinog kabla i betona. Ukoliko se oekuje da se u narednih 48 sati temperatura spusti ispod +5C treba da se primeni postupak zatite kablova na niskim temperaturama.

D... dreniranje G... ubrizgavanje S... naprezanje V... odvod vazduha C... kotva za produavanje P... po ubrizgavanju

Slika 9.10.9 ematski prikaz delova kabla i postupka naprezanja i ubrizgavanja

Cementna smesa smrzava se na temperaturi izmeu -2C i -5C. Da bi se izbeglo smrzavanje injekcionu masu treba odrati na +5C tri naredna dana posle injektiranja. Na niskim temperaturama treba koristiti specijalne aditive za smesu i grejanjem obezbediti uslove za njeno ovravanje. U regionima sa temperaturama iznad nule u veem delu godine ne treba da se vri zatita kablova kada je temperatura ispod -5C. U oblastima sa niskim temperaturama problem zatite mora da bude posebno ispitan i reen. Cevice za ubrizgavanje slue da cementna smesa pumpanjem ispuni sav slobodni prostor u cevima, kotvama i poklopcima. Cevice za odvod vazduha su potrebne da bi vazduh, voda i deo emulzije mogao da izae napolje. Najmanji unutranji prenik ovih cevica treba da bude 20 mm i da imaju mogunost zatvaranja (zaptivanja) tokom ubrizgavanja.

Poloaj cevica za ubrizgavanje i odvod vazduha mora da omogui da cementna smesa ispuni sav slobodan prostor. Ubrizgavanje obino poinje od niih ka viim takama. Cevice za ubrizgavanje i odvod vazduha se montiraju na kabl na najniim mestima, na kotvama i na najviim takama linije kabla. Cementna injekciona smesa se priprema u elektrinim mutilicama gde se meavina cementa, vode i aditiva pretvara u koloidnu smesu pogodnu za ubrizgavanje kablova. Ova injekciona masa se iz mutilice direktno prebacuje u posudu gde se preko prikljuaka nastavlja dalje blago meanje uz istovremeno pumpanje u zatitnu cev kabla. Pumpom se regulie brzina i pritisak prilikom injektiranja i obezbeuje se konstantan pritisak nakon zavrenog injektiranja u odreenom vremenskom periodu.


10 JP Putevi Srbije

Slika 9.10.10 Nosa kablova

Poloaj kablova unutar preseka, noseih elemenata kod prednapregnutih mostova, odreuju nosai kablova. Nosai kablova su nezavisni od armaturnih koeva. Ugrauju se na razmacima koji spreavaju lokalne deformacije kablova (oko 1,0 m). Prenik armature za nosae kablova zavisi od teine kablova, a mora da bude takav da spreava pojavu izvijanja (uklona) i deformacija (za

visinu do 1,0 m iznad oplate 16, a za visine

vee od 1 m 20 mm). Odstojanje nosaa kablova od oplate regulie se distancerima na isti nain kao i kod armature. Kod nosaa kablova zatitni sloj mora da bude isti kao i kod armature.

Slika 9.10.11 Detalj nosaa kablova

Poloaj armature ne sme da ometa liniju kablova. Armatura mora da se prilagodi linijama kablova. Potrebno je da se provere svi elementi opreme za prednaprezanje i sve faze u postupku prednaprezanja : - visokovredni elik i smesa za

ubrizgavanje treba da se kontrolie prema odgovarajuim vaeim propisima;

- kotve za ankerisanje i prednaprezanje treba da se kontroliu prema nostrifikovanom atestu sistema za prednaprezanje;

- kontrola cevi se vri uz primenu atesta proizvoaa,

- prese i pumpe za prednaprezanje treba da se kontroliu prema nostrifikovanom atestu proizvoaa prese na svakih est meseci.

Osnovni postupci koji se odnose na nain prednaprezanja kabla zavise od vrste kabla i ureaja za prednaprezanje. Koji od tri naelno razliita naina prednaprezanja e se upotrebiti, zavisi od: - duine kabla, - oblika osovine kabla, - otpora trenja i - mogunosti ureaja za prednaprezanje. Ova tri naina prednaprezanja su: - jednostrano prednaprezanje, - dvostrano prednaprezanje sa nezavisnim

pogonom prese i - dvostrano prednaprezanje sa zajednikim

pogonom prese. Najjednostavnije je jednostrano prednaprezanje koje se upotrebljava u sluaju ravnih ili malo zakrivljenih kablova ili u sluaju relativno kratkih kablova. Vano je da otpor trenja nije prevelik i da se ne zahteva vei hod klipa prese. Naravno, jednostrano prednaprezanje je neizbeno u sluaju samo jednostrane dostupnosti kotve.


JP Putevi Srbije 11

Slika 9.10.12 ema naina prednaprezanja

Ovakvo prenaprezanje moe da se izvodi naizmenino, jedna polovina kablova sa jedne strane mosta, a druga polovina kablova sa druge strane. Time se postie vei uinak prednaprezanja i smanjuje se uticaj pada sile zbog trenja i smanjenja sile prednaprezanja zbog uvlaenja klina. Dvostrano prednaprezanje se upotrebljava u sluaju izrazito dugih i jae zakrivljenih kablova. Dvostrano prednaprezanje moe da se vri presom nezavisnom ili zajednikom pumpom sa svake strane kabla.Koja od ove dve mogunosti e biti izabrana zavisi od tehnikih karakteristika prese, a naroito od raspoloivog hoda klipa prese.

9.10.5.2 Konstruktivna reenja i detalji

Za primenu sistema prednaprezanja mostova projektant se odluuje u fazi izrade glavnog projekta na osnovu tehnikih, konstruktorskih, ekonomskih i drugih uslova. Karakteristike sistema prednaprezanja su sastavni deo analize statike i dinamike stabilnosti, te nacrta i detalja nosee konstrukcije mosta. Kablove za prednaprezanje treba projektovati tako da tokom celog veka eksploatacije konstrukcije ispunjuju svoju funkciju. Za prednaprezanje glavnih nosaa noseih konstrukcija primenjuju se kablovi sa silama prednaprezanja od 1000 kN do 5000 kN. U jednom nosau treba projektovati najmanje tri kabla da otkazivanje jednog od kablova ne bi ugrozilo stabilnost mosta. Prednaprezanje kolovozne ploe (poduno i popreno) po pravilu nije poeljno, a ako je neophodno onda kolovozna ploa mora da

bude debela najmanje 28 cm, a kablovi se postavljaju u sredinu preseka i moraju da budu nespregnuti (zamenljvi). Najmanja udaljenost od spoljne povrine kabla do spoljne povrine betona noseeg elementa je 10 cm. A za poprene kablove u kolovoznoj ploi treba postaviti u sredinu preseka.

Slika 9.10.13 Udaljenost kabla od povrine betona

Udaljenost izmeu kabla mora biti da bude

vea od 0,8 zatitne cevi, ali ne manja od 5 cm u vertikalnom pravcu i 4 cm u horizontalnom.

Slika 9.10.14 Razmak meu kablovima

U praksi je najbolje da razmak meu kablovima bude vei od prenika zatitne cevi ako u tehnikim dozvolama za pojedine sisteme nije drugaije odreeno. Prilikom odreivanja najmanjih razmaka kablova potrebno je obratiti panju i na najmanje potrebne razmake za ugradnju i vibriranje betona. Podrobniju proveru


12 JP Putevi Srbije

zahtevaju gusto armirana podruja oko kotvi i kotvi za produavanje. Kod tankih elemenata kao to su rebra sanduastih nosaa ne bi trebalo projektovati vie od tri kabla jedan do drugog u

horizontalnom smeru bez razmaka za vibriranje. irina otvora za vibriranje zavisi od opreme, a najmanje iznosi 10 cm od elemenata viih od 2 m.

Slika 9.10.15 ema nacrta kablova

Slika 9.10.16 Otvor za vibriranje

Razmak kotvi se po pravilu odreuje u skladu sa tehnikim zahtevima svakog proizvoaa sistema prednaprezanja. Ali uvek treba imati u vidu da razmak izmeu kotvi zavisi od karakteristine vrstoe betona za vreme prednaprezanja kablova i veliine sile u kablu.

Slika 9.10.17 Poloaj kotvi na elu nosaa Produavanje kablova kotvama za produavanje po pravilu treba izbjegavati. Bolje je upotrebljavati preklope ili dugake kablove u jednom komadu. U svakom preseku noseeg elementa mora da bude najmanje 50% neprekinutih kablova.

Slika 9.10.18 Radni kontakt sa spojnicom za produavanje i aktivnom spojnicom


JP Putevi Srbije 13

Slika 9.10.19 Detalj kotve za produavanje

Kraj nosaa treba ide najmanje 100 cm konzolno preko osovine podupiranja (leita) da sile prednaprezanja ne bi uticale na potporne sile i da bi se omogui pravilno armiranje za prijem rascepnih sila.

Slika 9.10.20 Kraj nosaa

Zabranjeno je da se kablovi iz nosaa sprovode u gornji nivo kolovozne ploe. Svi kablovi treba da se zavravaju na elu nosaa ili unutar preseka. Horizontalne i vertikalne skretne sile koje nastaju usled otklona linije kablova treba preuzeti sa posebnim uzengijama.

Kod unosa sile prednaprezanja u kotvu treba predvideti posebnu armaturu za sile cepanja u horizontalnom i vertikalnom pravcu. Delimino prednapregnuti beton nije poeljan za glavne podune nosae za preuzimanje punog optereenja u fazi eksploatacije. Konstrukcija treba da bude potpuno prednapregnuta za stalno optereenje. Delimino prednapregnuti beton dozvoljen je u poprenom pravcu mosta.

9.10.5.2.1 Prednaprezanje mostova izgraenih u oplati na skeli

Osnovni nain izgradnje prednapregnutih mostova je u oplati na skeli. Taj postupak ne podrazumeva neke posebne radnje i detalje sem onih koje su specifine za itavu oblast gradnje objekata sa prednaprezanjem. Treba se pridravati svih mera i uslova koje trai opta tehnika specifikacija sistema prednaprezanja u pogledu veliine kotvi, razmaka izmeu kotvi, razmaka izmeu cevi kabla, udaljenosti kotvi i cevi za kabl od ivice betona, preuzimanje sile cepanja na sidritu itd.

9.10.5.2.2 Prednaprezanje RK mostova graenih metodom potiskivanja

Kod gradnje metodom postupnog potiskivanja postoje specifinosti u pogledu sprovoenja kablova u rasponskoj konstrukciji mosta. Po pravilu ovi objekti imaju sanduaste popreni presek rasponske konstrukcije. Obino se projektuju dve grupe kablova. Prva faza kablova preuzima sva optereenja kod potiskivanja. A druga faza dodaje se i preuzima sva dodatna optereenja u fazi eksploatacije.

Slika 9.10.21 Odseak graen na skeli metodom polje za poljem

Za prvu fazu po pravilu se projektuju ravni kablovi to znai da je presek centrino prednapregnut. Najvia iskorienost se dobija ako se kablovi predvide u gornjoj i donjoj ploi sanduka. Polovina tih kablova zavrava se na kraju segmenta gradnje, a druga polovina protee se do sledee radne

spojnice. Tako se zadovoljava uslov prelaenja najmanje 50% kablova preko radne spojnice. Svi ovi kablovi produavaju sa kotvama za produavanje i prednapreu se jednostrano.


14 JP Putevi Srbije

Druga faza kablova kod ovakvih mostova se ugrauje tek kad je most doveden u svoju konanu poziciju. Ovi kablovi prate optereenje mosta pa se zato proteu u rebru po liniji parabole i ravnih delova. Ako je most dui, u konstrukciji treba predvideti dodatno

sidrite za kablove tek nakon potiskivanja da bi se iskoristila ista konstantna oplata. Na sidritu se kablovi sa jedne strane mosta preklapaju sa kablovima sa druge strane. Po potrebi se projektuje toliko dodatnih sidrita kablova da je duina kablova do 100 m.

Slika 9.10.22 Karakteristini popreni presek kod potiskivanja

Na sidritima se zbog duine kablova obino izvodi tzv. obostrano prednaprezanje. Treba voditi rauna, da se ne prednapreu svi

kablovi na sidritu sa jedne strane ojaanja, nego jedan kabl sa jedne strane sidrita, a zatim drugi kabl sa druge strane sidrita.

Slika 9.10.23 Ojaanje preseka na mestu ankerisanja kablova

Slika 9.10.24 Osnova ojaanja preseka za smetaj kotvi

9.10.5.2.3 Gradnja RK grede mosta po postupku slobodne konzolne gradnjee

Za savladavanje velikih raspona ili relativno visokih mostova primenjuje se postupak slobodne konzolne gradnje. Posle izrade stuba na njemu se izrauje tzv. sto. Sa stuba se levo i desno grade lamele duine od

priblino 5 m iju teinu moe da preuzme posebna skela. U postupku ovakve izrade kablovi se sinhronizovano ugrauju i prednapreu . Kad su odseci sa leve i desne strane zabetonirani, uvlae se kablovi, a kad beton postigne priblino 70% karakteristine otpornosti na pritisak izvrava se prednaprezanje segmenata.


JP Putevi Srbije 15

Slika 9.10.25 Kablovi na stolu

9.10.5.2.4 Prednaprezanje montano monolitiziranih rasponskih konstrukcija mostova

Prednapregnuti montani nosai mogu da se koriste samo u vezi sa monolitnom kolovoznom ploom tako da se ostvari sprega montanog i monolitnog betona. Preuzimanje momenata na srednjim stubovima od kontinuiranja nosaa moe da bude izvedeno mekom armaturom ili kablovima za kontinuiranje. Upotreba kablova za produavanje specifina je po tome da je na raspolaganju veoma malo prostora za voenje kablova.

Zbog propisanih rastojanja centra kotvi od ivice betona rebra nosaa treba da budu iroka najmanje 40 cm. Krajevi AB montanih nosaa treba da bude minimalno 30 cm uvueni u monolitni popreni nosa iznad oslonaca. Ako je most sastavljen od vie raspona onda RK treba da se gradi u vie faza. Nakon betoniranja kolovozne ploe iznad nosaa betoniraju se popreni nosa iznad oslonca do visine kontinuiranih kablova. Nakon montiranja kotvi za produavanje i kablova za produavanje betonira se zadnji deo poprenog nosaa iznad oslonca, a nakon toga vri se prednaprezanje kontinuiranih nosaa.

Slika 9.10.26 Zakljuak montanog nosaa

Slika 9.10.27 Presek iznad srednjih oslonaca


16 JP Putevi Srbije

9.10.6 PREDNAPREZANJE SA NESPREGNUTIM KABLOVIMA U PRESEKU I VAN PRESEKA

U savremenoj mostogradnji, posebno za vee raspone i znaajne objekte preporuuje se upotreba spoljanjih kablova bez sprezanja sa betonom. Taj nain prednaprezanja obezbeuje bolju antikorozivnu zatitu, mogunost zamene kablova i ima i druge prednosti. Objekti prednapregnuti spoljanjim kablovima su za oko 5% skuplji, ali su zato trokovi odravanja manji. Prednaprezanje nespregnutim kablovima moe da bude: - izvan betonskog preseka naknadno

prednapregnuti kabl se nalazi izvan betonskog preseka u visini RK ili izvan nje. Veza izmeu kablova i konstrukcije vri se preko kotvi i devijatora,

- u betonskom preseku naknadno prednapregnuti kabl se nalazi u preseku, ali je bez sprege sa betonom oko njega. Ovakvi kablovi se upotrebljavaju pogotovo za popreno prednaprezanje kolovoznih, ploa

- kombinovana izvedba deo podunih prednapregnutih kablova se po itavoj duini nalazi u sprezi sa okolnim betonom, a drugi deo prednapregnutih kablova je van preseka. Kod ovog naina sprovoenje prednapregnutih kablova u rebru nije dozvoljeno.

9.10.6.1 Prednosti prednaprezanja nespregnutim kablovima

Prednaprezanje sa nespregnutim kablovima u celini ili delimino izvan betonskog preseka ima mnoge prednosti: - osetno se poboljaju uslovi ugraivanja

betona, jer vie nema prepreka koje predstavljaju cevi kablova, bolji uslovi ugraivanja betona daju veu garanciju za odrivost betonske konstrukcije. Debljina preseka moe da se smanji, to utie na sopstvenu teinu konstrukcije,

- poboljani su uslovi ugraivanja kablova za prednaprezanje za sve kablove koji su izvan betonskog preseka nema problema sa smetajem cevi osim za opremu za ankerisanje i devijatore,

- olakano je nametanje cevi za kablove koji ostaju u preseku, jer je njihov broj smanjen a oblik jednostavan,

- smanjeni su gubici u kablu zbog trenja, - nema opasnosti od poveanja gubitaka

zbog ugaonih devijacija do kojih dolazi

zbog loeg nametanja kablovskih cevi ili pomeranja tih cevi kod betoniranja,

- gubici u kablovima su samo na podruju u kojem kablovi idu kroz betonski presek, a to su mesta sa kotvama i devijatorima,

- problemi kod uvlaenja kabla su bitno manji,

- mogunost zamene kablova, - jednostavno dodavanje kablova kod

ojaavanja konstrukcije, - poboljani su uslovi kod ubrizgavanja, jer

su kablovi lake dostupni - poto se kablovi ne vode u rebrima,

smanjuje se njihova debljina, a time i teina konstrukcije. Time se povea stvarna odrivost konstrukcije, jer je smanjen broj ili nema otvora za kablove, a koji esto predstavljaju slabe take u konstrukciji;

- upotreba delimino prednapregnutog betona je manje rizina u pogledu pukotina u betonu, jer kablovi u cevima sa injekcionom masom i nisu izloeni koroziji kao to je to u sluaju prednaprezanja sa spregnutim kablovima. To naroito vai kad su u konstrukciji svi kablovi bez sprezanja i linija kablova ne prelazi visinu preseka

Prednaprezanje nespregnutim kablovima se navie upotrebljava kod monolitne gradnje mostova sanduastog preseka koji se grade po tehnologiji: - postupno potiskivanje, - jednostavne konzolne gradnje. Kablovi za prednaprezanje bez sprezanja mogu da se sprovoditi u celini izvan preseka ravno ili poligonalno. Jedan deo kablova moe da bude u preseku sa sprezanjem, a deo kablova izvan preseka. Voenje kablova zavisi od geometrije RK. Ekonomiju graenja mostova sa nespregnutim kablovima u velikoj meri odreuje sprovoenje kablova i zavisi od tehnologije gradnje RK. Razvoj tehnike prednaprezanja nespregnutim kablovima van preseka je inicirao i omoguio rehabilitaciju brojnih betonskih prednapregnutih mostova. Osnovni princip ojaanja je poveanje graninog stanja nosivosti i upotrebljivosti sa kablovima koji su smeteni van preseka, ankerisani u krajnim elementima noseeg sistema i preusmereni preko devijatora iznad oslonca i u polju RK.


JP Putevi Srbije 17

9.10.6.2 Nedostatak prednaprezanja nespregnutim kablovima

Kablovi za prednaprezanje izvan preseka su mnogo vie izloeni svim oblicima agresije okoline nego kablovi u preseku. Naroito su kablovi osetljivi na vatru. Ako su komunalne instalacije nametene u unutranjosti konstrukcije mosta moe da doe do ugroavanja bezbednosti, jer ve jednostavne intervencije na odravanju vodova mogu da ugroze kablove. Zbog toga su kod mostova zatvoreni sanduci primereniji od otvorenih preseka. Pa i kod zatvorenih preseka u sluaju kablova van preseka treba spreiti nepoeljan pristup kablovima. Iako je kod prednaprezanja van preseka bitno pojednostavljeno nametanje kablovskih cevi time to se postavljaju samo na pojedinim mestima gde kablovi idu kroz beton (kotve i devijatori), cevi treba postaviti veoma precizno. Jer kabl van preseka izmeu dva prolaza kroz betonske preseke ide samo u ravnoj liniji, pa svaka greka u orijentaciji cevi moe da rezultira ugaonu greku, to znai poveanje gubitaka zbog trenja i generira parazitne napone u kablu kao i u okolnom betonu. Upotreba prednaprezanja bez sprezanja logino ide prema upotrebi jaih kablova da bi se njihov broj smanjio i olakalo odravanje. Tako se upotrebljavaju kablovi

12 15,2 mm i jai, a ne vie od 19 15,2 mm. Kod ovakvih kablova je potrebno koristiti vee i tee prese za prednaprezanje, tako da ve u projektu treba predvideti mere za nametanje i uklanjanje presa.

9.10.6.3 Ekonomski aspekti

U celini je za konstrukcije teko postaviti ekonomsko poreenje meu reenjima konvencionalnog i prednaprezanja bez sprezanja. U poreenju koliine potrebnog materijala i jedinici cene mnogi inioci deluju kontradiktorno. Upotreba prednaprezanja bez sprege u celini smanjuje betonske preseke i posledino smanjuje teinu konstrukcije i napone zbog sopstvene teine. Ova prednost je delimino smanjena zbog preusmerenih elemenata i elemenata ankerisanja. Kod jednakog efektivnog napona prednaprezanje sa nespregnutim kablovima

je esto manje efikasno od prednaprezanja sa spregnutim kablovima zbog: - jednostavnog poligonalnog toka kabla, - male ekscentrinosti u kritinim

presecima, - smanjene mogunosti prednaprezanja u

smislu ponaanja konstrukcije u graninom stanju nosivosti.

A sa druge strane kabl za prednaprezanje bez sprege zbog smanjenog trenja ima uvek veu korisnu silu od kabla sa spregom. Trokovi prednaprezanja bez sprege za istu koliinu elika za prednaprezanje su vei od prednaprezanja sa spregom i to zbog: - prirode specifinih materijala (cevi,

posebni ureaji pogotovo kod kotvi) za koje vae posebna pravila i odredbe,

- tekoe kod smetanja oplatnih cevi koje prolaze kroz beton,

- problema kod rukovanja opremom za prednaprezanje.

U pogledu ovih injenica mogu da se izvedu samo opti zakljuci: U smislu poetnih trokova, prednaprezanje bez sprezanja je povoljnije samo u sluaju ako njime moe da se smanji teina konstrukcije. Prednaprezanje nespregnutim kablovima ima razliite znaajne koristi jer omoguuje: - znaajno poboljanje kvaliteta i trajnost

konstrukcije, - olakane preglede konstrukcije, a time i

smanjenje trokova odravanja, - ojaanja kod sanacija mostova gde je to

jedino mogue reenje.

9.10.6.4 Tehnika, tehnologija i zatita od korozije

Tehnika, tehnoloke procedure i reenja dozvoljavaju zamenu kablova u sledeim sluajevima: - ako je nameten dvostruki plat kod

kablova koji su injektirani cementnom suspenzijom;

- ako su kablovi ubrizgani primenom fleksibilnog materijala, voskom ivotinjskog ili mineralnog porekla;

- ako su upotrebljeni galvanizovani kablovi koji ostaju bez dodatne zatite ili su postavljeni u neubrizganim cevima;

- ako su upotrebljeni jednoilni kablovi zatieni platom i vezani u snopove.


18 JP Putevi Srbije

9.10.6.4.1 Kablovi za prednaprezanje u preseku bez sprezanja

Za prednaprezanje u preseku bez sprege kod kojeg se kablovi nalaze unutar betonskog preseka danas se upotrebljavaju iskljuivo kablovi od jednog ueta (monokabl) ili najvie od etiri ueta u paketu. PE plat Antikorozivna mast

Uad 0,6"

Slika 9.10.28 Kabl od jednog ueta (monokabl)

Uad za prednaprezanje je sastavljena os sedam ica, kvaliteta 1570/1770 Mpa preseka 150 mm

2. Uad je u fabrici pokrivena

sa neprekidnim slojem masti za trajnu zatitu protiv korozije i nakon toga zatiena je sa najmanje 1,5 mm debelom stenom cevi od polietilena ili polipropilena (PE). Cev spreava da antikorozivna mast izae i nudi zatitu od mehanikih uticaja. Elementi ankerisanja kablova se poslemontae takoe napune antikorozivnom mau i zatvore poklopcem.

9.10.6.4.2 Kablovi za prednaprezanje van preseka bez sprezanja

Trend razvoja ovih kablova je da se vie jednoilnih kablova u fabrici zatiti od korozije, sloe jedan pored drugoga, oplate svakog posebno i pomou distancera poveu u ploaste trake. Jedna verzija ovog postupka je implementacija duplo ekstrudiranog ploastog prednapregnutog kabla.

Slika 9.10.29 Primeri ploastog kabla

Ova vrsta kablova treba da zadovolji potrebe koje odstupaju od uslova za konvencionalne kablove za prednaprezanje sa sprezanjem:

- meu ankerima treba da bude obezbeena efikasna antikorozivna zatita

- za promene smera kabla potrebni su elementi preusmerna sedla koja preuzmu sve rezultirajue statike vrednosti i prenose ih u konstrukciju,

- mesta ankerisanja kotvi treba da budu projektovana sa propisanom sigurnou na vee poetne sile prednaprezanja koje nastanu zbog pogodnijeg ponaanja kablova u pogledu zamora;

- za promene uglova koje su uslovljene deformacijama izmeu fiksnih taaka i kablova (kotva, sedlo za preusmeravanje) potrebno je nai konstruktivna reenja.

9.10.6.4.3 Promenljivi kablovi injektirani sa cementnom suspenzijom u sluaju duplog omotaa

Za lake uklanjanje kablova treba predvideti dupli omota gde kabl prolazi kroz betonski presek. U ovakvim sluajevima treba uzeti u obzir sledee informacije: - omota je od neprekinute visoko guste

polietilenske cevi (HDPE); - u sidritima i preusmernim sedlima kabl

smeta unutar elinog omotaa; - na mestu gde kabl prolazi kroz beton, linija

kabla je prava ili kruna. Time je omogueno trajno slobodno kretanje napred i nazad;

- dupli omota mora da dozvoli izduenje dela izmeu zadnje strane ankerske kotve i kabla.

Oplatne cevi mogu da budu polietilenske HDPE cevi koje mogu da se vare ili spojene od HDPE- ili elika ili eline cevi ija je debljina zidova vea od 3 mm i koje se spajaju varenjem. Kablove van preseka koji su ubrizgani sa cementnom suspenzijom treba uklanjati veoma paljivo zbog mogunosti nesree na radu u sluaju iznenadnog loma kabla.

9.10.6.4.4 Izmenljivi kablovi, ubrizgavanje sa fleksibilnim materijalom

Druga mogunost za izmenu kablova van betonskog preseka je da budu ubrizgani sa savitljivom supstancom koja omuguuje prednaprezanje, poputanje i odstranjivanje kablova. Provereno je vie razliitih materijala koji kod obine temperature okoline iskazuju veliki viskozitet koji omoguuje da ovi materijali ostanu u platu kabla i da ne iscure van.


JP Putevi Srbije 19

Masti se mogu da se iniciraju na temperaturi od 40C i na temperaturi od 80 do 90C. Niska temperatura trai relativno visok pritisak od 1,5 do 2 Mpa, vie mesta iniciranja i zatitne cevi koje mogu da izdre visoke pritiske. Cevi treba da budu nepropustive. Visoka temperatura sredstva za ubrizgavanje iziskuje nepropustive omotae kabla koji mogu da izdre visoke temperature. Postupak iziskuje mnogo opreme i ljudstvo. Masti ivotinjskog porekla i voskovi mineralnog porekla imaju deset puta vii koeficijent toplotnog rastezanja nego elik ili beton. Ako masti ili voskovi kod normalne temperature potpuno popune oplatnu cev, bitno poveanje temperature uzrokuje nepoeljan vii pritisak u cevi i moe da doe do isticanja ovih masti ili voska. Zbog toga je kod ubrizgavanja na niskim temperaturama oko 40C potrebno da se postave ekspanzione komore za masti ili voskove. Veliina komora odreuje se na ekstremne temperature za itav vek trajanja konstrukcije.

9.10.6.5 Konstruisanje spoljanjih kablova

Za razliku od konvencionalnog prednaprezanja unutar betonskog preseka sa spregnutim kablovima, sile prednaprezanja van betonskog preseka bez sprege ne deluju u masi betona nego van preseka. Zbog toga je neophodno da se kablovi ankeriu u masivnom delu glavne konstrukcije. Ankerisanje spoljanjih kablova u ankerske bradavice koje su smetene na rebrima sanduastih nosaa, ali povezane sa ploama, je razumljivo tee nego ankerisanje kablova sa spregom. Kod povezivanja bradavica, rebara i dijafragmi sa ostalom konstrukcijom pojavljuju veliki smiui naponi. To objanjava zato su kod veine mostova prednapregnuti kablovi van preseka ankerisani na robusnim poprenim nosaima glavne nosee konstrukcije koji su nameten

iznad srednjih stubova, gde svojom teinom ne utiu bitnije na konstrukciju. Dozvoljeni su samo takvi postupci prednaprezanja za koje postoji dozvola za upotrebu sa svim zahtevanim atestima. Dozvoljena sila prednaprezanja jednog kabla ne sme da prelazi priblinu vrednost 3 MN. Treba obezbediti mogunost za kasnije dodatno prednaprezanje ili zamenu kablova. Sve radove treba dokazati u okviru glavnog projekta za izvoenje. Izvoa radova treba da obezbedi uputstva za rad u svim postupcima koji su sastavni deo projekta za izvoenje i projekta izvedenih radova. Zahtev za kasnije dodatno prednaprezanje ili zamenu kablova trai prilino poveanje kontrolnih komora na krajnjim osloncima mostova, zbog mesta za namete presa za prednaprezanje i elastinog izduenja kabla. Zbog toga se obino projektuju aktivne kotve iznad krajnjih oslonaca, gde obino ima mesta za nametanje presa. ice kabla koje proizlaze iz aktivne kotve mogu da se odseku na duini koja je zbir duine koja je potrebna presi da zahvati icu kod prednaprezanja i veliine elastinog izduenja. Ukupna duina kabla za prednaprezanje bez sprezanja izmeu dva konana sidrita ne sme da bude vea od priblino 400 m. Radi rukovanja sa kablom preporuljiva duina iznosi 200 m. U projektu treba detaljno obezbediti mere za kasnije pojaanje i rekonstrukciju prema veliini, statikim uticajima, voenju kablova, nainu transporta kablova u nosa i nainu montae kablova. Treba Predvideti trajne otvore i mesta za montau i prednaprezanje dodatnih kablova bez sprege. Cevi za odvodnjavanje mosta ili ostale vodove treba da se sprovedu tako da kod naknadnog ugraivanja kabla nisu potrebni dodatni radovi, odnosno radi se o neznatnim radovima.

Slika 9.10.30 ematski prikaz voenja spoljnih poligonalnih kablova


20 JP Putevi Srbije

Sidrita kablova, devijatori i otvori za sprovoenje kabla treba da budu izvedeni tako da je u dodatno projektovanom uglu preusmerenja dozvoljena tolerancija 3 sa obe strane preusmerenja. Kod otvora za sprovoenje kabla u projektu treba obezbediti da ugao preusmerenja bude 0. Tolerancija vai na mestu ankerisanja prednapregnutog kabla samo na mestu izlaska iz ankerskog elementa prema slobodnoj duini.

Mesta ankerisanja i devijatori treba da budu dimenzionani prema redosledu prednaprezanja koji rezultira na osnovu redosleda gradnje, kao i na kasniju mogunost zamene kabla odnosno naknadnu instalaciju dodatnog kabla.

Slika 9.10.31 Ankerisanje kabla u preniku detalj A

Zbog mogunosti kontrole, izmeu dva paralelna kabla mora da bude najmanje 8 cm. Na mestu sidrita treba da se uzmu u obzir sva propisana rastojanja izmeu kotvi prema tehnikim specifikacijama proizvoaa kablova.

Ako su rastojanja izmeu sidrita i devijatora prevelika, izmeu njih treba smestiti specijalnu opremu za pridravanje kabla. U praksi to znai ogranienje od 30 m za putne mostove i od 10 do 20 m za eleznike.

Slika 9.10.32 Devijator u polju detalj B

Uslovi koji obezbeuju pravilnu montau, odravanje i demontau kablova su: - omoguen pristup kablovima, - slobodno kretanje oko kablova za

montaere, instalatere, nadzor, osoblja za odravanje,

- mesto za minimalnu opremu (rasveta, ventilacija, privremene skele, ine za prese)

Na osnovu svih ovih uslova i dodatnih injenica,jednostavno se dolazi do zakljuka da su sanduasti preseci i preseci rebrastog oblika idealni tipovi RK mostova koji dolaze u obzir za projektovanje sa prednapregnutim kablovima bez sprege. Jedini dodatni uslov je minimalna visina preseka od 2.0 m.

X-X


JP Putevi Srbije 21

Slika 9.10.33 Devijator iznad srednjeg stuba detalj C

Slika 9.10.34 Ankerisanje kablova u preniku iznad oslonca detalj D

9.10.7 KOMERCIALNI SISTEMI ZA PREDNAPREZANJE

U svetu postoji veliki broj sistema za prednaprezanje. Ovde su nabrojani neki najpoznatiji koji se koriste na ovim prostorima i u okruenju. Veoma je vano da svaki sistem ima Evropsku tehniku dozvolu za upotrebu. Sistem SPB SUPER Razvijen je viegodinjim istraivanjem u Institutu IMS, a testiran u laboratorijama Instituta IMS i Graevinskog fakulteta Univerziteta u Beogradu Sistem SPB SUPER predstavlja dalji razvoj tehnologije prednaprezanja po sistemu SPB. Dalji razvoj podrazumeva primenu uadi, kao i elika za prednaprezanje, koji su uvedeni evronormom EN 10138/1999 i evropskim propisom EC2 prihvaenih kao propisa.

Sistem SPB SUPER bazira se na primeni uadi nominalnog prenika 15,2 i 16,0 mm sa kompletnom tehnologijom i opremom za sile od 200 do 7700 kN. Primenjuje se za naknadno prednaprezanje betona, geotehnikih sidara, kosih kablova mostova, za specijalne radove i dr. Sistem Freyssinet Sistem Freyssinet je najstariji sistem za prednaprezanje. Danas ima razraene tipove kablova sa tri ueta pa sve do 55 uadi nominalnog prenika 15,2 mm. Kablovi sistema mogu da se koriste za prednapregnuti beton sa ili bez sprezanja sa okolnim betonom. Sistem BBRV Tri vajcarska graevinska inenjera M. Birkenmaier, A. Brandestin i M. R. Ro formirali su studijsku grupu pod imenom BBR i u saradnji sa mainskim inenjerom C. Vogtom pronali i izradili tehnologiju za


22 JP Putevi Srbije

prednaprezanje betonskih i drugih konstrukcija pod imenom Sistem BBRV. Sistem Vorspann-Technik Na osnovi Freyssinetoog patenta razraen je i proiren sistem Vorspann-Technik. Koriste se pojedinane ice, ipke, uad te snopovi ica i uadi. Najee se koristi uad. Sistem Dywidag Tvrtka Dywidag vlasnitvo Dyckerhoff & Widmann iz Mnchena proizvodi sisteme najvie tehnologije od pojedinanih ipki, te one od uadi. Vorspann-Brckentechnologie VBT Austrijska firma koja proizvodi sisteme kablova za unutranje prednaprezanje sa i bez sprezanja, sisteme kablova za spoljanje prednaprezanje i poseban sistem kablova spoljanjih ili unutranjih, gde je mogue promeniti ue po ue. To je veoma vano kod rekonstrukcija objekta ili kod oteenih kablova.

Documents

SRDM9 10 Prednaprezanje(120430 Srb Konacna)