OKWPPK - Strunobeton - sprzęt, technologie, możliwości produkcyjne, zalecenia konstrukcyjne.pdf

(1330 KB) Pobierz
Aleksy £odo
XVII OGÓLNOPOLSKA KONFERENCJA WARSZTAT PRACY PROJEKTANTA KONSTRUKCJI
Ustroń, 20
23 lutego 2002 r.
Aleksy Łodo
STRUNOBETON – SPRZĘT, TECHNOLOGIE,
MOŻLIWOŚCI PRODUKCYJNE,
ZALECENIA KONSTRUKCYJNE
1. Strunobeton w przekryciach dachowych
Rozwój konstrukcji sprężonych w Polsce w latach pięćdziesiątych i na poczatku lat
sześćdziesiątych następował prawie równocześnie z rozwojem tych konstrukcji w Europie
i na świecie. Miarą polskiego postępu w doskonaleniu idei sprężania betonu
przez przyczepność (strunobeton) był wówczas prawie 50-krotny wzrost siły sprężającej
w pojedynczym cięgnie osiągnięty w ciągu około 15 lat (od pierwszych strun
1,5 mm o
5 mm o sile
zrywającej 200 kN w 1965 r [1]). Zastosowanie w 1972 r. w masowej produkcji dźwigarów
strunobetonowych SB FF-90/18 systemu FF sprężonych splotami 7
5 mm [2] było jednym
z najodważniejszych w Europie (w USA stosowane były wówczas tylko sploty
siedmiodrutowe o średnicy
12,5 mm i sile zrywającej 150 kN [1]).
Strunobeton nadaje się szczególnie do stosowania w prefabrykacji masowej elementów
przekryć dachowych i stropowych (płyty żebrowe i wielokanałowe oraz rygle),
podkładów kolejowych, żerdzi napowietrznych linii elektroenergetycznych,
belek mostowych o rozpiętości do 21,0 m oraz rur ciśnieniowych. W tych też dziedzinach
prefabrykacji powstawały w Polsce pierwsze (rok 1954) zakłady produkcji przemysłowej
strunobetonowych podkładów kolejowych i belek strunobetonowych SB-65/12 sprężanych
drutem
2,5 mm. W 1962 roku w strunobetonie zastosowano cięgna w postaci splotów
2,5 mm o sile zrywającej 70 kN, zmniejszając w ten sposób nakłady robocizny
przy układaniu i napinaniu cięgien [3].
Pierwszy katalog typowych konstrukcji budownictwa halowego w Polsce wydano
w „Bistypie” w 1954 r. [1]. Stypizowane dźwigary strunobetonowe typu SB-I o przekroju
dwuteowym i wysokościach h = 50, 60 i 80 cm [2] weszły później po modyfikacjach
przekroju do katalogu systemu P-70, według którego w Polsce wykonano miliony metrów
kwadratowych hal przemysłowych i magazynów. W halach tych zespolenie dźwigarów
sile zrywającej 4,4 kN na początku lat pięćdziesiątych do splotów 7
7
5921496.001.png
dachowych z nadbetonem układanym między żebrami czołowymi płyt pozwoliło obniżyć
o 25% masę belek SB-I 50, 65 i 80. Zasada zespolenia została przyjęta następnie
w systemach FF, BWP-71 i SBO, a także w budownictwie mostowym.
W latach sześćdziesiątych rozwój krajowych strunobetonowych płyt dachowych
poszedł w kierunku zwiększenia ich rozpiętości [3] od 12,0 m (Ostrów 12,0
2,4 m,
łupinowa 12,0
1,5 m i PZFF 12,0
1,5 m), przez 16,0 m (Jelcz 16,0
2,0 m) do 18,0 m
0,9 m). W połowie lat siedemdziesiątych w kraju
były próby realizacji strunobetonowych łupin dwukrzywiznowych (w przybliżeniu
są wycinkiem powierzchni paraboloidy hiperbolicznej) o wymiarach 18,0
1,5 m i CBOT 18,0
2,0 m
typu HP, które skończyły się na wykonaniu kilku elementów doświadczalnych [4].
Tablica 1. Zestawienie wskaźników materiałowych dla wybranych przekryć dachowych
(bez dźwigarów podpierających)
Nazwa i typ elementu.
Wymiary w rzucie
Powierzchnia
przekrycia
Ciężar
elementu
Ciężar
1 m 2
Nośność
p +
Zużycie stali
L.p.
g
pręty struny
m 2
kN
kN/m 2
kg/m 2
1
Łupina dwukrzywiznowa
18,0
2,0 m (Polska)
36,0
55,0
1,50
1,00
2,20 1,70
2
Łupina typu „Silberkühl”
18,0
2,5 m (RFN)
45,0
65,0
1,45
1,25
2,70
3,15
3
Łupina hiperboliczna
18,0
3,0 m (ZSRR)
54,0
84,0
1,55
1,95
2,45
3,60
4
Łupina HP z żebrem
18,0
2,0 m (NRD)
36,0
54,0
1,50
1,20
5,90
6,20
5
Dźwigar fałdowy VT-Falte
18,0
2,4 m (NRD)
43,2
67,0
1,55
1,45
3,30
2,60
6
Płyta jednokrzywiznowa
18,0
1,5 m (Polska)
27,0
54,0
2,00
1,20
4,00
2,20
7
Płyta Jelcz
32,0
51,0
1,60
1,20
2,20
2,70
16,0
2,0 m (Polska)
8
Płyta TT40 – 15,0/2,4
15,0
2,4 m (Polska)
36,0
75,5
2,10
1,50
3,60
3,24
Pomimo uzyskania dla strunobetonowych elementów dachowych o rozpiętościach
15 – 18 m bardzo korzystnych wskaźników materiałowych (tabl.1 wg [5]) większość z nich
nie znalazła szerszego zastosowania w budownictwie halowym. Tak niskie ciężary własne
płyt dachowych (np. płyt Jelcz lub Ostrów nie przekraczał 1,6 kN/m 2 ) wynikały z bardzo
małej grubości półki przekroju teowego płyty (dla płyt tych wynosiła ona zaledwie 25 mm,
a dla płyt PSFF – 30 mm). Małe grubości płyt uniemożliwiały wykonanie właściwej otuliny
dla siatki zbrojenia zwykłego. Zbrojenie zwykłe bardzo często było widoczne od spodu płyt,
co sprzyjało jego korozji w warunkach eksploatacji hal o dużej wilgotności powietrza
(np. zakłady prefabrykacji betonowej), powodując konieczność wykonywania kosztownych
napraw. Oszczędnie zaprojektowane łupiny dwukrzywiznowe typu HP są obecnie w wielu
krajach demontowane ze względu na korozję stali sprężającej spowodowaną słabym
zagęszczeniem betonu i małą otuliną cięgien.
(łupinowa 18,0
5921496.002.png
5921496.003.png
5921496.004.png
2. Strunobetonowe elementy stropowe o rozpiętościach 6,0
18,0 m
12,0 m
i większej) ze strunobetonowych elementów prefabrykowanych. Brak takich elementów
w kraju spowodował konieczność opracowania przez Centralny Ośrodek Badawczo –
Projektowy Budownictwa Ogólnego w Warszawie projektów i uruchomienia produkcji
strunobetonowych płyt wielokanałowych typu Spiroll oraz dwużebrowych typu TT
zaliczanych do nowoczesnych rozwiązań w świecie [6,7,8]. Nowoczesność tych elementów
stropowych polega na prostocie rozwiązania konstrukcyjnego (minimalne nakłady
przy montażu zbrojenia) i wysokiej wydajności na długich torach naciągowych.
Na bazie płyt TT i SP (Spiroll) w latach 1973-77 w COBPBP „Bistyp” opracowano
system JSB-W wznoszenia budynków wielokondygnacyjnych o układzie podłużnym
i przegubowym schemacie statycznym [8,9] (obiekty użyteczności publicznej, produkcyjne
i magazynowe). System JSB-W (rys.1a) opracowano współnie z Betonleichtbau Kombinat
w Dreznie na bazie systemu SKBS-75 [10,11], zastępując w nim płyty kanałowe produkcji
NRD o rozpiętości 7,2m polskimi typu SP i TT o rozpiętościach do 9,6m
przy obciążeniach użytkowych p k = 2,0
15,0 kN/m 2 .
W latach 1970-77 opracowano w Centralnym Ośrodku Badawczo – Projektowym
Budownictwa Ogólnego w Warszawie otwarty system wielkokondygnacyjnego
budownictwa ogólnego SBO (Szkieletowy Budownictwa Ogólnego) i SBO-SP
(Szkieletowy Budownictwa Ogólnego ze stropami z płyt SP) [12,13]. Innymi systemami,
które powstały w latach siedemdziesiątych z myślą o obiektach handlowo – usługowych był
system SPOŁEM o siatce słupów 9
12 m [14] (rys.1b) i WESSKO o rozstawach słupów
18 m [15] (rys.2), w którym zastosowano strunobetonowe płyty typu PŁds [5,16].
Uruchomiona w 1974 roku produkcja doświadczalna płyt SP-26,5 w COBPBO-CEBET
pozwoliła na realizację w Instytucie Techniki Budowlanej szerokiego programu badań
[17,18,19] w celu dopuszczenia płyt SP do stosowania w Polsce (między innymi w zakresie
koniecznych odstępstw od wymagań normy PN-66/B-03264 i następnie PN-76/B-03264,
dotyczących braku w płytach SP pionowego i poziomego zbrojenia zwykłego [20,21]).
Dalsze prace badawcze [22] zmierzały do uruchomienia produkcji płyt SP-20, mających
zastosowanie w stropach budownictwa mieszkaniowego [23].
Przemysłową produkcję strunobetonowych płyt kanałowych SP-26,5 uruchomiono
pod koniec lat siedemdziesiątych w Bydgoskich Zakładach Betoniarskich i Żelbetowych
w Białych Błotach (obecnie Prefabet Białe Błota) a płyt TT-40 i TT-44 w Prefabecie
Gralewo. Wyroby te nie doczekały się jednak szerokiego wdrożenia w krajowym
budownictwie obiektów wielokondygnacyjnych. Niewątpliwy wpływ na taki stan rzeczy
miał kryzys gospodarczy końca lat siedemdziesiątych i zastój w budownictwie obiektów
użyteczności publicznej lat osiemdziesiątych.
O prawidłowości przyjętych wówczas rozwiązań konstrukcji strunobetonowych płyt SP
i TT mogą świadczyć rozpiętości jakie można uzyskiwać w stropach obiektów handlowo –
usługowych dla obciążenia użytkowego
g k + p k = 2,0 + 6,0 = 8,0 kN/m 2 (rys.3). Stosując w
tych stropach płyty SP-26,5 lub TT-44 można osiągnąć rozpiętość 9,0 m. Przy zastosowaniu
płyt PŁds-40 i PŁds-60 [5,16] można zwiększyć tę rozpiętość odpowiednio do 12,0 i 16,0 m
(rys.4). Rozpiętości te mogłyby zadowolić w obecnych czasach wielu inwestorów obiektów
handlowo – usługowych w Polsce.
Analizy funkcjonalno – ekonomiczne, a także dążenie do racjonalnego wykorzystania
powierzchni zabudowy wskazywały już w latach siedemdziesiątych na celowość budowy
wielokondygnacyjnych obiektów użyteczności publicznej o dużej siatce słupów (9,0
9

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin