Nový výstužný systém; Kompresné články s vysokopevnostnou výstužnou oceľou SAS 670800 - PDF na stiahnutie zadarmo

Odborné témy Horst Falkner Dominique Gerritzen Dieter Jungwirth Lutz Sparowitz DOI: 10,1002/best.200800614 Nový výstužný systém; Kompresné prvky z vysokopevnostnej výstužnej ocele SAS 670/800, časť I: Vývoj, skúšky, dimenzovanie a konštrukcia Konvenčná železobetónová konštrukcia je rozšírená o nový inovatívny železobetónový kompresný prvok. Používa sa závitová oceľ SAS 670/800 do priemeru 75 mm, vyvinutá Annahütte, s hrdlovými spojmi a koncovými kotvami. Tieto kompresné články je možné vyrobiť ekonomicky vo vysokej kvalite s obsahom výstuže do 20% a malými rozmermi. Ak vezmeme do úvahy dotvarovanie a zmršťovanie betónu a/alebo použitie tvárnych betónov vystužených vláknami, možno tieto vysokopevnostné výstužné ocele SAS 670/800, ktorých medza stlačenia presahuje medzu stlačenia ε c2, plne využiť. Podľa platnej normy to zahŕňa použitie výstužnej ocele BSt 500

výstužný

2 a obmedzte priemer tyče na 40 mm a stupeň vystuženia v oblasti spoja na 9%. V USA naopak umožňuje kód ACI 318-05 kompresiu 3 pri pretrhnutí. Annahütte ďalej vyvinula závitovateľnú závitovú oceľ BSt-500 až po SAS 670/800, skrátene S 670, 18 až 75 mm a už roky ju úspešne používa v geotechnickom inžinierstve ako hromadu, klince alebo kotvu. S podporou autorov malo zmysel prevziať systém so spojmi a koncovými kotvami do technológie výstuže a rozšíriť tak jej limity (obrázok 1). Použitie redistribúcie dotvarovania a zmrašťovania alebo použitia betónu vystuženého vláknami umožňuje použitie vysokopevnostnej výstužnej ocele S 670 až do limitu stlačenia 670 N/mm2. Obr. 1. Rozšírenie súčasného stavu techniky Obr. 1. Rozšírenie súčasného stavu techniky 304 2008 Ernst & Sohn Verlag for Architecture and Technical Sciences GmbH & Co. KG, Berlín

Tabuľka 2. Mechanické vlastnosti S 670 (nedochádza k zámene s ostatnými závitovými tyčami kvôli pravotočivému závitu a odlišnému sklonu rebier) Obr. 3. a redistribúcia zmrštenia z plášťa do stavu zlomeniny (C45/55, μ

13%, ϕ = 1,5, ε s = 0,3) kontaktný pomer betónu a ocele Obr. 3. Prerozdelenie dotvarovania a zmrašťovania od konštrukcie až do stavu poruchy (C45/55, μ

3. Betóny vystužené vláknami nevykazujú znateľne vyššiu lomovú kompresiu ako bežný betón. Sú však tvárnejšie. Správanie sa v prípade požiaru je uvedené v norme EN 1992-1-2 alebo DIN 4102. 4.2 Oceľ, ktorá sa v príslušnej oblasti chová ako bi-lineárna, pri 670/205000 = 0,00327 = 3,27 medza klzu/tlaku Obr. 7. Tlakové napätie/tlaková čiara S 670 Obr. 7. Tlakové napätie/stlačenie - dosiahol sa napínací diagram S 670. Pracovnú čiaru pod tlakom možno vyrovnať tlakovej línii (obr. 7). Chovanie pri požiari zodpovedá chodu ocele Tempcore a možno ho nájsť tiež v norme EN 1992-1-2 alebo DIN 4102. Presnejšie hodnoty nájdete v [8]. 4.3 Centrálne zaťažený železobetónový tlakový prvok Pri krátkodobom zaťažení dôjde v oceli σ S k n-násobnému namáhaniu betónu σ C (prierezy zostávajú podľa Bernoulliho ploché). n 0 = E s/E c (1) Napätia betónu a ocele je možné určiť pomocou ideálnej plochy A i = A c + n 0 A s (2). 307

13%, C55) zo stavu použitia do stavu rozbitia pri aplikácii rýchleho zaťaženia (prerušovaná čiara) a pomalšej s fázou dotvarovania (súvislá čiara), pozri tiež časť 5, Pokusy. To jasne ukazuje deformačné rozdiely ε 1 + ε 2 + ε 3, ktoré sa dajú použiť na zvýšenie medzného pretrhnutia v oceli: Δε s = ε 1 + ε 2 + ε 3 (8) ε 1 = dotvarovacia a zmrašťovacia deformácia ε 2 = Pružnosť betónu po dotvarovaní a poklese zmršťovania/hlbokom dýchaní ε 3 = rozdiel v deformácii v dôsledku rôznych rýchlostí zaťaženia (neskôr sa zvyčajne zanedbá) Podobné vzťahy sa vyskytujú aj pri relaxačných skúškach (oddiel 5.2). Spomínané správanie betónu po rozbití je jasne vidieť na obrázku 9. Jeho účinok závisí od stupňa vystuženia a ukazuje sa na malom 308