Konstrukcje z betonu sprężonego - Ajdukiewicz, Mames

8/3/2019 Konstrukcje z betonu sprężonego - Ajdukiewicz, Mames

http://slidepdf.com/reader/full/konstrukcje-z-betonu-sprezonego-ajdukiewicz-mames 1/290

n tru j

z be tonII

spr,z n go

And rz e j A j du k iew ic z

Jakub M am es



I S BN : 8 3 - 89 4 7 8 -0 4 - 8

© C op yri gh t b y P ol sk i C em en t, K ra k6 w2 00 4

Wydawca

Recenzen t

Redakcja

Korekta

I 1 i P . . P O L S K r P ols ki C em en t S p. Z 0.0.

'{!ER.'lri:m u l. L ub els ka 2 9, 30-003 Krak6w

te l. (012) 423 33 45 , te l./lax (012) 423 33 55

e-mail: wydawn lc lwo@po ls k lcemen t .com.p l

hltp:/twww.polsklcement.com.pl

p ro f. d r h ab . I nz . R ys za rd K ow alc zy k

m g r I nz . P io tr K ij ow sk i

M a gd al en a S em lk

R e pr od u kc la r ys u nk 6 w,

s kla d I l am an le t ek st u,

o p ra c ow a nl e g ra f lc z ne

p ro je kt o k la d kl

Druk

A M ·S TU DI O, K ra k6 w

D ru ka rn la S kl en la rz , K ra k6 w

S p i s t resc i

Slowo od au lorow 11

Wykaz o znaczen . • •• . .• • .. • .• . •• • •• • •• • • •• . •. .. .• • • •• . .• . •. . .. .• . .. • •. . .. • •. .. , . . 1 5

1. Wprowadzenie 23

1.1. Is tota sp rezenla 231.2. Za r ys h l st o rl l 24

1.3. K lasy fl k acJa kons t r ukcJ I sp r~ ionych • • • . •• • . • •. . . • . .. • . • • .• • • . •• • • . •• . . . . •. . • . . .. . . . . .• . . • .. . . . •. . • . .• . • • 26

1.4. P o r6 w na n le k o ns tr uk cj l s p r~ io n yc h z i el be to w ym l 28

2. Materia ly w konstrukcjach sprt}zonych 312.1. Beton ••..•• ..• .•• .•••••••••••••• ..••••••••••••••••••••• ..••• .•• ..• .••••• ...• .• .• ....••• ....• ..• ....................• • .• ... 31

2 .1 .1 . Uwagl og61ne 31

2.1 .2. W ymagane cechy batonu 32

2 .1 .3 . K lasy f lk ac la te chno log lc zna be tonow • . . . •. • . . •. • • • . •• . . . .•~ . . . .. . . . . .. • . . . •. . . . .• • . • .. • . . •• . • . . .. • . • .. • . . .. . 34

2 . 1 .4 . S k la d n lk l b e t on 6w 352.1.4.1. C em .nty 35

2.1.4.2. Kruszyw a .••••...•••...••••••.•••...•.•••.•.•••...•....••.•.•••.....•..•........•..•...•....•..•..•........................... 36

2.1.4.3. W olia do b elonu 37

2.1.4.4. Dodalkl mlneralne I domleszkl chemlczne . . . • .. . . • .• . • . .. • • . .. . . .. . . . .. . . . •. . • . .. . . . .. . . .. . . . .. . . . .. . . .. • . . .. 37

2 .1 .5 . Wykonywan le be ton6w wysok lch k las • . . . . .. . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. 38

2 . 1 .6 . Wy t rz yma lo ~ ~ b e t on u : . . •• • .. . .. . •. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. • .. . .. . .. . •. . .. . .. . .. . .. . 41

2 . 1 .6 . 1 . Wy l r z yma lo ~ t na gc1skanle . • . • • .. . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . • .. . . .. . . .. . . . .. . . . .. . . .. . . . .• . . . •• • . . . .. . . .. . . . .. . . . .. . . .. 42

2 .1.6.2. W ylrzymalogt trw ala 42

2.1 .6.3. W y1rzymalo~ t zm ~czenlow a 43

2.1.6.4. Wytrzymalogt udarowa .• • • • •• • • . . •. . • . .. • • . •• . • . • •• • . . .. . . • • •. . . .. • • . .. . . .. . • • . .• . . . .. . . .. • . . .. . . • .. . . .. . . .. . . • .. . . .. . 442.1 .0 .5. W ylrzymalogt w uoionym stanle o bc l~ ienla 44

2 . 1 .6 . 6 . Wy1r zyma loM na rozc l~oanle 44

2 . 1 .6 . 7 . P r z y r os l w y t r z yma lo ~ 1 Vi e z a s l e 46

2 .1 .7 . Odkszta lca lnoM betonu 47

2.1.7 .1 . O dksztalcenla do raine .•• ••••• .• , ..•.• .•, 47

2.1.7 .2 . O dksztalcenla pellanla 53

2.1.7 .3 . O dksztalc .nla sk urczu 56

2 .1 .B . Inne cechy betonu 58

2 .1 .9 . Za lec .n la nonn p ro le ktowan la . . . . .. . . . .. . . • .. . . . . .. . . . . •. . . . .. . . . .. . : . . . .. . . . .. . . . . .• . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .• • . . .• . . 62

2 .1 .10 . Be tony nowe l gene rac ll . • • . •• . . • .. . . • .• . . • • •• . • . .. . . . .. . • . .• • . . . .. . . . .. • . . .. . . . .. . . . .. . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . . 64

2.1.10.1, Pr6ha wsp6lczesnej klasyllkac jl b . lon6w . . . .. . . • •• . • . .. . . .. . . . .• • . . .. . . . .. . . .. . • . .. . . .• • . . .. . . . .• . . • .. . . . .. 64

2.1.10.2.1ecbnologla Iadanla BWW ••• • • • •. • . . .• . . . .. • . . •• • • . . .• . . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . . .. . . .. . . • .. . • . .. . . . .. . . . .. . . .. • . . .. . 66

2 . 1 .10 . 3 . Be lo ny u l l r a·w y s o k ow a r t o ~c low e (8UWW) 68

2 .1 .11 . Ogran lc zen la nap r~ ial l w be ton le • . . • • •• . • . • •. . • . .. • . . .. . • . .. . . . . .. . . . . .. . . . .• . . . •. . . . .. . . . .. . . . . .. . . . .. . . . .. . 72

2.2. Stal •••••••••• .....• • .••• ..•• .• .••••••••••••••••••• .• .•• ...• ..• .......• • ..• ...• ...• .• .............• ..........• .............. 742.2.1. Wymagane cechy s ta l l s p r~ ia l~ cych • . . • • .. . . • . .• . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . . .. . . . .. . . . .• . . . .. . . . .. . . . . .. . . . 74

2 .2.2 . Rodzale stall do sp r~ ianla 76

2 .2 .3 . Wy t r zyma lo~~ I odkszta lca lno~~ s ta l l s p~ ia l~ cych . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . .. . . . .. . . . •. • . • .. . . . . .• . . . .. . . 79

2.2 .4. C harakte rys tyka aeom etryczna clQglen sta lowych 89

2.2 .5. Za lecen la no rm prolektowan la 902.3. Mate r la ly do c l~g len n leme ta l ic znych . . . • .• . . . •• . • . • .• • . . .. . . • .• . • . .. . . . • •. . . . .. . . . •. . • . .. . . . . .. . . • :! 91

3. Technologia spr~zan ia 953.1. Te c h no l og l a s t ru n o b et o n u 95

3.1.1. Warianty •• .• .•• ..• .• ..• .•• .• .••• .•••••••••• .••....••• .• .••••• ....• ...• .• .• .....• • .............................................5

3 .1 .2 . Me toda to r6w nac l~gowych .• • • .. . • . •• • • • . •. . . . . •. . . . •. . • . •. . • . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . . .. . . . . .. 97

3 .1 .3 . Me toda sztywnych fonn • • . . .• . • • .• . • • . .• . • . • .• . • • •• . . . .. . . . .. . • . . .. . . . . .. . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . • .. . . . . .. . . . .. . . . . 100

3.1.4. Nacl~g I kolwlenle clQglen •..• .• .••• .• .••• .• ........................................................• .• ........... 100

mailto:[email protected]

http://hltp/twww.polsklcement.com.pl

http://hltp/twww.polsklcement.com.pl

mailto:[email protected]



6

3.2. Technologla kablobetonu i23.2.1. Ogolne t aSady __• • . . .. . . .• . . •. • . .. ._ • .. . . •. . ._ _ . . . .• • . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . • .. . . .• . • _ . • • .. •~ . • . •. 10 2

3.2.2. Systemy spr~ianla ...• ..•_.._ .• ....• ...•_..._....• ........• .• ..• .._........• .....• .......• ..• ...•• ...: ..• ...• ..• 10 33.2.2.1. System y kabllw lelodru towych_ .._ _.._ _ ._ _ ._ _ .._ ._ 10 43.2.2.2. Sys t emy k a b U 28 splo lOW ._._ •.........._ _ _ _.__ ._ ..__ .1143.2.2.3. K a b l e Ilnow e .._ _ __ _._ __ _.._•.__ __ _ _ 1213.2.2.4. K a b l e pr~low e ._ _ _ _ _ _ _ _ 12 33.2.2.5.Z a ko l w le n l a wg l ~b n • .• • _ . _ .. _ •• • ••_ • •• • •• • •• • •• . •• •• _ . •• • •• . •• • ••. • •_ . •. • •_ • ••_ _ 1273.2.2.6. Syslemy specfalne __ _._ _ _ _ _ _ _ _ _ 12 8

3.2.3. UfZJjdzen lanac l~gowe . . . •. . . .._ ._ . : : . •. . . .. . . .. . . . .. . . .. • . .. . . .. . . _ . ._ . . . . .. . . .. . • .• . • .. . . .. ._ 133

3.2.4. Fo rmowan le k an al ow I u k l a d ani e c l ~ gl e n 1383.2.5. Formow anle kabll ...• .• ........•_.....• ................• ..................• ................. ; 14 03.2.6. Zableg spr~nla ....• .• .._.....• .......• .....................• .....................................................• .. 14 23.2.7. Iniekcla kanalow kablowyc h ...............................................................• ............• ...• .... 14 43.2 .B . l~czen le kabl l . . . . • •. • . .. . • .• . . ._ 14 73.2.9. Systemy kabll nlemetallcznych ....• .......• .............• ...............• .......• .• ....................• ....... 150 '3.2.10. Kable kolw lone w grunc le . . . .. . . .• . . .. . . .. . . .. . . .. . • .. . . .. . • .. . . •. . . .. . . . _ . • . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . _ 153

3.3. Spr~ianle obwodowe .•••.....••••••..••••...••••.••••.....•••..••..•.••..•.•...•.•...•.••....••.•.••....••..••543.3.1. Spr~le rur ....• .• .• ..•....• ...• ....• .• ..• ........................• .......• ....................• .• ....• ................ 1543.3.2. Sp~ianle zblomlk6w walcowych ....................................................•• ...................• ... 157

3.3.2.1. SprVianle przez nawljanl. __ • .• • • • • .•_• • .• • .• • • • .• •• • .•• • • .•__ . • . • ._ •• • •_ • • ••__ • __ • • • •. • • •1583.3.2.2. SprVianle odclnkowe •• • • • • • ..• • • ..• .• .• .• • • • ..•.•••...•••.••.••._•._•..•.•_•.•..••..•• .•..•_.._••••_•••.• 16 23.3.2.3. Inn. sposoby spr~ianla zblornikOw •.• • • .• •• • ..• • ..• •• • • • .• • • •• • • • • • • • •• • • • • • • • •• • • • • .• .• .• •• .• • •• . • •• •16 6

3.4. Specjalne melody spr~ianla ••...••..•..•.•.•.•.•..•..••......••....•....••.....•••...••.....•.•...•.••••..• 683.4.1. E k s pan sj a b e t on u 16 B

3.4.2. Spr~ianle prasaml plasklmll kllnaml ....................• .................................................. 16 93.4.3. Sprvianle termlczne ....• ...• ...,.........• ........................................• ...............• ..........• ....... 17 13.4.4. Wygl~c le zbr o j eni a szt ywnego _. . • .• . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .• . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . • .. . . .• . . •. . . .. . . .. 17 23 . 4. 5 . Sp r ~i e ni e p r ze z poprzeczne pr zemleszczen le c l~glen 17 3

3.4.6. Sp r Vi e ni e c l vi a rem w l a sn ym l u b b a l as t em 17 4

3.5. Bezpleezenstwo pracy przy sprezanlu ......••.......•...•....•....•.•...•.•.•.•...•.•....••..••....•.. 17 63.5.1. Z a s ad y b e zpi e cz n e go s p rv i a nl a 17 63.5.2. Kon tr o la I k o n se r w ac j a u f Z J jd z e~ 1n3.5.3. WYlYc zn ekon l ro l l p r zy n a cl ~ g u k ab ll 17 8

4 . S iraty sp r~ ienla 18 .14 .1 . p rz yc zy ny I k l as yf lk ac la s tr at .. ; 18 1

4.2. S tr at y o d o p or 6w r uc hu 184

4.2.1. Opory w ufZJjdzenlach nacl~gow ych , _ 18 44.2.2. T a rc l ew zak olw l en i ac h I u c hw y ta c h 18 44.2.3. Tarc le w kanaJe kablow ym _ 18 5

4 .3. S t ra t y t ech no log lc z ne w s t ru nobe t onl e 19 1

4.3.1. P o s li z g w u c hw y ta c h l e ch n o lo g l cz n y ch 19 14.3.2. Czv s cl ow a r e la k s ac j a c l ~ gl e n 19 14• • • plyW r nc em 19 2

4 .4. S t ra t y d o ra z ne (dP,) 19 24.4.1. P o s li z g w zak olw l en l ac h 19 24.4.2. Odk s zt a lc e nl a s p r~ i y st 8 b e t on u 19 5

4 .5. S i ra t y op 6 in l one (dP,) 19 6

4.5.1. Relaksac ja s t a ll 19 64.5.2. Sku r cz I p e iz a n le b e t on u 19 74.5.3. Odkszt alcen la s t yk6w 19 94.5.4. Wstvpne o szacow anle s tra t : 20 0

4 .6. Za sad y p r og r amowanl a na c l~g u 20 1

4 .7. S p rawdzen le na pr ~ ie r \ w c i ~g na ch sp r~ i aj ~cych 20 3

4.8. Procedury sprawdzania st rat I p rogramowanla nacl~gu .. . .. . . .. . • .. . . .. . . .. . . .. . . .• . . .. . . .. 20 4

4.8.1. Sp raw d z en l e s t ra l w k ab lo b e to n ie 20 44.8.2. Sp r aw d z enl e s t ra t w s t ru n o b et o ni e 20 7

5. B ezp ieczet 'islw o k onstruk c ji sp r~ io nyc h 2115.1. Cechy nlezawodne] konstrukc j l 21 2

5.2, Formacje bezp leczenstwa 21 3

5.3. Metoda cz~gc l owych wsp61 cz ynn lk6w bezpt ecz enstwa 21 5

5.3.1. W a rt o~ cl e ha ra kt er ys ly cz ne _ 21 55 . 32 . Wa r to ~ c l o b l lc z e nl ow e 21 85 .3 . 3. K omb l na c je o t ie l ~ ei l 21 95.3.4. Warunkl bezp i eczei l slwa 22 1

5 .4. Me toda napr ez en d opu sz cza lnych 22 2

5.5. Stan y g ran lc zn e ko nstruk cll spr~ ion ej ~ .: 22 3

5.5.1. S I I y sp~iaj~ce 22 55.5.2. S i a ny g r a nl e zn e n ap r~ i e il 22 6

5.5.3. Kategor le r ysoodpornoSd 2265.5.4. Sy t u ae l a o b l lc z e nl ow a p r ze j ~ cl ow a 228

5.5.4.1. Sian granlczny wyboczen la ._ ._._ 2265.5.4.2. Siang ran l cznyug l v c la _ 22 9

5.5.4.3. Sian granlcznyz arysowanla• • • ..• • ..• • • ...•• .• .• ..• • ...• ...• ..•• .....• .........• .....• ..............• • •.........30

5.5.4.4.Siang ran l cznyz laman la 23 25 . 5. 5. S y t u ac l a o b l ie z e nl ow a I r w al a 23 2

5.5.5.1. s i a n g ran l cznywybocz .n la 23 25.5.5.2.Sian granlczny ugl~cla• .• .• • • ..• ...• .....• ...• ......• ..• ....• • • ...................• .....•...• .............• ..........34.5.5.5.3. Stang ran l cznypo jawl .n l a sI~ rys • • ...• .....• • .• ....• .• .................• • .....• .....• .•• .....• ........•... 23 65.5.5.4.Stan granlOlny rozwarcla rysy• .• .• .• • ....• .......• ..• ._.• • ......• ...........•.....• ............:•............ 2365.5.5.5. Stan granlczny zlamanla.• ...• .._ 23 9

5.5.5.6.Stan granlczny ~clnanla • • .• • • • • .• .• .• .• ..•...• ..............• •• .......• •..........• ..• ..............................42

5 .6 . Za lecenia p raktyczne 24 5

6 . P ro jek low an ie b elek kab lo b elo now ych 2476.1. Dob6r p r zek ro l u p op rz eczneg o 24 7

6.2 . Pr iekr6 j obl l czenlowy 25 0

6 .3. Wym la r owan le p r zek ro j u p op rz eczneg o 25 1

6.3.1. P rzypadek podstawow y : ; 2526.3.2. P rz e kr 6j o b el ~ or iy m om en te m u je m nym 2566.3.3. P r ze k rl l j z e l ~ gn am l w s t re l le s e is k a ne j 26 16.3.4. Dobo r e l vg l e n d o z a d an eg o p r ze k ro l u 26 7

6 .4. T r asowan l e c i~g len · 27 46.4. 1 . U ksztaltow anle profllu podlu inego _ 27 66.4.2. Obwledn i e gr an lclne .• . .. . . •. ._ 27B

6 .5. S i re l a p odp o rowa 28 2

6.5.1. Uk s z ta l tow an le b l o ku p o dpo r oweg o 28 26 . 52 . Wym l a row an le s l rz em lo n 28 3

6 .6. S t re t a z a ko tw le~ 28 5

6.6.1. Z b r o je n le s t re l y d o c ls k u 28 66.6.2. Metoda anal izy sp r~iys t e l 2B 7

6.6.2.1. Naprvtenla rozcl~gal~c. wgIVbn • .• • .• ...........• •• .• ..• • ....• • • ....• .• ..• ......• • • ...........................876.6.2.2. Naprvtenla rozcl~gal~c. przyczolow•• .. _.....• • .....• ....._ 28 96.6.2.3.Nap~t.nla rozcl~gal~c. narozn•• .• • ..• ......• .......• .._._....• ...• .........• ...............•....• .....• ....29 0

6.6.3. Kons t r ukej a zbr o lenla 29 1



- __ .._----- ---.---.-.--------------~

6.7. Belka cl~gla ••••••••••••••.•••••••.•••••••••.•.•....••••••••••••••••••••••••••.•••.•.•.•••••••••••••••••..•.•.•••••.•936.7.1. Statyczny eleld spr~ienla ••.••••••••.•.••••••••••••.•.••....•..•.•.••..•.••••.••..•..•••.•..•...•..•••.•.•••••••936.7.2. Trasa -wsp6lble ina _•••••••••••••••••••..••••..••••.••••••..•••••...•.•956.7.3. W ym laro -w an le przekro lu po prze czn ego••._ •••••••.••..•.• 2966.7.4. Przeguby plastyczne•.••••.••.•..••.•••.•••••.•..•.•••.•••••••..••••••••....••••.••.•..••.•••••••••••••••••••••..• •297

6.8. Uproszczone projektowanie belek kablobetonowych • • . •. • . •• . . •• • • •• . . •• • . .• . • •• . • •• • . .• . . .• • 007. Pro jektowanie be lek sl runobe lonowych• • • • • •• • • •• • .• • • •• . •• • • •• • • •• • .• 301

7 .1. Uksztal towanle p rzekroju poprzecznego • .• •• • • •• • • •• • • 30 27.2. Przekr6j obliczenlowy _ 30 37.3. Wymlarowanle przekroju poprzecznego 304

7 .3.1.Przypadek 006lny 3047.3.2. DoMr cl~glen do zadanego przekrolu 306

7 .4. T r asowan l e c l ~g len 31 77.4.1. Uksztalto-wanleprofllu podluinego 317

7.5.~~ t ~ : i ~ ~ p : ~ ; ~ ~ : : : : : : : : : : ~ : : : : : : : : : : : : : : : : : : : . : : : : : : : : : . : : : : : : : : : ~ : : : : : : : : : : : : : : : : : : : . : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : . : . : J l ~7.5.1. Uksztalto-wanlebloku podporowego 322

7.5.2. Wymiarowanie strzemlon ; 322

7 .6. S t re t a z a ko twl eJ) 32 47.6.1. Dlugo~~ zakolwienla 3247 .6.2. Napr~ienla rozcl~gaj~ce przyczolowe _ 326

8. Pro jektowanie e lemenlow rozciqganych • • • •• • • •• • • •• • • •• • .. • •• . • •• • .. , 327B.l. Uksztaltowanle przekroju poprzecznego 327

8.2. Warunkl bezpleczenstwa 328

B.3. Wymlarowanle przekroju poprzecznego 329

8.3.1. Spr~ienle lednoetapowe _ 3308.3.2. Spr~ienle dwuetapowe _ _ _ 334

8.4. Zalecenla praktyczne : 334

9. Pro jektowanie e lemenhiw s clskanych 3359.1. Uksztaltowanle konslrukcyjne 336

9 .2. Wym la r owan le p r zek ro j u p opr z ecz neg o 33 8

10. Pro jektowanie be lek zespo lonych • . •• • • •• • • •• • • •• • • .• . •• • • •• • • •• • • •• • • 34310.1. Zasady zespolenla 345

10 .2. Obllczenlowy p rzekr6j zespolony 347

10.3. Stany granlczne b elkl zespolone] 34810.3.1. Stan granlczny ugl~cla 34810.3.2. Stan graniczny polawlenla sl~ rys 34910.3.3. Stan granlczny zlamanla 350

10.3.4. Stan granlczny ~clnanla 35110.3.5. Stan granlczny roz-warstwlenla 35310.3.6. Wymlaro-wanle przekroju poprzecznego ., _ 355

11. S pr~ian ie cl~gnam l b ez przytzepnosci ~. 35911 .1 . K a teg o rl e c l ~g i en bez p r zyczep nesc l 36 0

11.1.1. G rupa plerwsza 36011.1.2. G rupa druga 36011.1.3. G rupa trzecla 36111.1.4. G rupa ezwarta 361

11.2. Specyflka konstrukcjl sprezonycn bez p rzyczepnoscl 361

. 11.3. Wynlkl badan doswladczalnych 362

11.4. Straty sprezenla 36411.4.1. Straty tarcla na dlugo~cl cl~gna 36411 .4.2 .S tra tyod po~l lzgu w zakotwienlach 365

11.5. CI~gna wewn~lrzne 36511.5.1. Stan granlczny ugl~cla 36511.5.2. Rozstaw rys 36611.5.3. Szeroko~~rozwarcia rys 36611.5.4. Stan granlczny zlamanla 36611.5.5. Stan granlczny ~clnanla 367

11.6. CI~gna zewn~trzne 368

11.7. Zalecenla praktyczne , : 370

12. Trwalosc konslrukcji sprl1ionych 37312.1. Uwagl og61ne 0 trwaloscl 373

12.2. Korozja slall spr~iaj~cej 374

12.3. Korozja belonu 375

12.4. Oddzlatywanle srodowlska I srodkl zabezpleczalace 376

12.5. Ognloodpornosc 379

12.6. O d p o rn o s c z m e c ze n lo w a 380

12.7. Nowoczesna ochrona kabll wewn~trznych I k otew gruntowych 381

12.8. Zabezpleczenla kabll zewn~trznych 383

13. D iagnoslyka konslrukcji s pr~ionych 38913.1. Cele dlagnostykl konstrukcjl , 389

13.2. Og61ne zasady d lagnostykl konstrukcjl sprezonych :~ 392

13.3. K ontrola eksploatacyjna konslrukcjl sprezonyeh 394

13.4. Wybrane p rocedury dlagnostyczne 395

13.4.1. Dachowe diwlgary kablobelonowe 39613.4.2. Kablobetonowe belk! podsuwnlcowe 399

13 .5 . P e rsp ek t ywy d i ag nost y kl konst ru kcj l s p r~ i onych . 401

14. Przyklady proJeklowania 40314.1. Przyklad projektowanla belkl k ablobelonowej 403

14 .2 . P r zyk la d p r oj ekt owan l a e l emen tu s t ru nobe l onowego .41B

14.3. Przyklad projektowanla strunobetonowej plyty kanalowej 428

14.4. P rzyklad p rojektowanla belkl zespolonej 435

14.5. P r zyk la d p r oj ekt owan la m imos r od owo sc ls kanep o e l emen tu

strunobetonowego 449

15. PrzykJadyzaslosowari konslrukcji sprl1ionych 45715.1 . Konstrukcje p rzekryc dachowych 457

15.1.1. Plyty I elementy plytowo·iebrowe 457

15.1.2. Selkl strunobetonowe 46115.1.3. Diwlgary kablobetonowe 46415.1.4.Przekrycla powlokow~ 466

15.2. Stropy prelabrykowarie : 469

15.3. Stropy monolltyczne 473

15.4 . Budynkl miejskie 477

15.5. W lelokondygnacyjne budynkl przemyslowe , 486



15.6 . Oblekty kolowe 487

15.6.1. Zb iomlkl 487

15.6.2. Obudowy r eaklo r6w j~drowych : 494

15.7. Mos ty I w l ad u kt y 49 615.7.1. S yslemalyka mosl6w spr~ionych 496

15.7.2. Mosly plylowe 49715.7.3. P re tabrykowane mosly be lkowe 500

15.7.4. Monolilyczne mosly be lkowe, ramowe Ilukowe 512

15.7.5. M'osly w lSZljce 524

15.7.6. G l6wne lendencje rozwo ju mostow spretonych 534

15.8 . Ob i ek t y I n iy n le r yj ne I sp ec j al ne 53515.8.1. Budown iclwo podziemne 535

15.8.2. K o lwienie I stablllzacja qb iekl6w 538

15.8.3. Zapory wodne 545

15.8.4. Morskle p latformy wydobywcze 546

15.8.5. Ob iekly wle iowe I maszly 549

15.8.6. Obiekly sporlowe 551

15.8.7. F undamen ly I nawlerzchnle spr~tone 554

15.9 . Masowa prefabrykacja 55 6

15.10. Rozw6 j zastesowan konstrukc j l sp r~ionych 56 1

lite ratu ra : 563

Ks iq i kI I p odr ~cz n lk l 563

Mater la ly konferencyjne 565Artykuly 568

Normy krajowe 568

Zalecenla m l~diynarodowe I normy zagranlczne 569

Za lecenia kra jowe 57 0P r osp ekt y I n fo rmacy jne p r od u cen t 6w 1wykonawc6w 57 0

Podzl~kowanla 57 3

Acknowledgments 57 3

Skorowidz 58 3

10

Slow o od 3 u t o r o W

Ksi~ika zostaia przygotowana przede

wszystklm z mysl~ 0 prolektantacf konstruk·

CII budowlanych, majllcych doswladczerue

w projektowanlu konstrukcjl ielbetowych. we -

dlug aktualnych przepls6w normowych. Trestnawl~zuje do podreczrnka akademick lego

.Betonowe konstrukcje sprezone", wydane-

g o w r oku 2001 w Wydawnlctwie Politechnlkl

$ ll Iskiel . k tc lrego nak lad rozszedl s l~ w kr6t-

kim czaste , 0 przygotowanlu nowej ksl~ikl

zadecydowaly zmlany w przeptsach krajo-

wych I nowe zal ec en la m l~dz ynarodowe

w zakresle projektowanla. Intormacle 0 no -

wos ct ac h wykonawstwa . a tak ze sygnallzo-

wane potrzeby ze s trony prolektant6w I wy-

k onawc6w konst rukc jl s pr~ony ch w k ra lu .

Nowa no rma krajowa proleklowanla ken-

strukc, betonowych. ielbetowych Ispr~Zonych

(Polska NorrnaPN-B-03264:20(2) wprowadz l . .

Ia. w zakresle konstrukc~ sprf, lZonych. millcizy-

narodcNie przeplsy ! lUlope)skle. w dutym slop-

nlu. chOC z pewnyml ods t' i'Ps lwaml. Ola lego

podane w ksill1ce zasady I kornenlarze. orna-

wlail\ce podslawy przepis6w krajowych na Ue

europejsklch I1Mych. po?:Wala j~ og6lnlej spoj-

r ze c n a szeroko r o zumIane problemy belono-

wych konstrukcjl s~Zonych.

Spo~r6d przeplsPw mI'ildzynarodowych

uwzgl ~dnl ono. p rz y uak tual nl en lu t resc t,

przede wszys tk lm ostalnl pro jekt Eurocodu 2

(prEN 1992-1-1 z I Ipea 20(2). projekt Eura-

kodu 1990 (prEN 1990 ze stycznla 20(1).

europejskll nor~ dotycZl lc ll batonu EN 206-

1 : 20 0 0 (grudzlen 200 0 ) I j ej pol sk ll w er sl ll

PN·EN 206-1. zaloZenla nowych zalecer\ mll(l-

dzynarodowych (Db-Model Code: 20(5) o raz ,

majllcll szerokl zasl~g swlatowy. n or me a m a-

r y k a J j s k l ! . z n a cza c o o b e cr n e zmodylikowanll

(ACI 318.20(2).

I ntormacje techniczne zawarte w ksl ll1·

ce uwzgl~dnlaj ll nowe publikacje I mater ia ly

informacylne $wlatowych lirm realizacylnych

Z lat 2() ( ) ( ) '2002 oraz materlaly koruerency]-

ne , w tym zwtaszcza z plerwszeqo Kongresufib w Osace (patdzlernlk 2002) .

Zachowano sprawdzona lorrne podrscz -

nlka 0 monogralicznym charakterze. wpro-

wadzalac zmlany I pop rawk l o raz uaktualrua-

I ll c t re sc na podst aw le nal nows zy ch t r6de l.

Szerzej przedstaw iono zagadnienla s ta-

s unkowo newe. k l6 re n ie s a dos tepne w k ra -

jowym plSmiennictwle. W zakresle rnatena-

16w do taklch zagadnlen naleill betony

wysokowartoSc lowe oraz - zas tepulace cza-

s em c l~gna s la lowe - k ompozy ty n leme ta -

I Iczne. Nowe problemy sprezanla ci~gnaml

bez p rz yc zepnos cl z na iazi y m ie js ce z srow -

no w c zesc l poswl ec one] met odorn s prez a-

n la I t rwal os cl k onst rukc ll . j ak I w oorebnym

rozdZ ia le dotyczqcym baden I projektowanla

taklch konstrukcjl.

Przedstawlono takie_szerokoproblema-

tyk~ zespolonych konsl rukc ll z udz la lem ete-

men t6w sprez onyc h, nat om last n le wyod-

r~bnlono osobnego rozdz la lu 0 czesclowym

spr~anl u. w ll Ic za l~ c odpow ledn le I nf orma -

c le do pozos la lych rozdz la l6w dotyczacych

obllczanla konstrukcj sprezonvch.

Wprowadzono nowy rozdz iat dolycz~cy

projeklowanla ~clskanych konst rukc ]] spre-

z onyc h, bow lem s ta le s il l t o I sl ol ne w swle-

ti e p ro du kcj l sl up 6w. p odi ll te l w n owy ch

wytwc lr nl ac h e lement 6w sprez onvc h, Boz -

dzlal len jes t naszym zdaruern 0 tyle Istolny.

ze podaje zupelnle odmlenne podeiscle do

p ro lekt owan la . c o mot e w p rz ys zl os cl p ro -

wadzl c t ak ze do upr cs zc zen w dot yc hc za -

sowych metodach projektowanla.

11



Nowy l es t r 6wnl ez r oz dz la l dot yczacy

problem6w dlagnostyki konstrukcP sprt:zonych.

Oui lj c zt :! l6 k sl lj ik l' po~wlecOno p roce -

duromobllczanla element6w spr t: i: onych oraz

p rz yk lado ro I Ic zbowym , z koment ar zeml wy-l a~ la ll lc ym l. P rocedu ry obl lc zanl a z os ta ly

s prawdzone I s tanowl ly podst awe oprac o-

wan la oprog rsmowanl a k ompu te rowego

(w Kat ed rz e I nZ yn le rl l Budow lane ] Pol nech -

nlld SII lskleJ ). Autorzy k ieru jl l w tym mlejscu

podz le kowama d o p rsc own lk6w Kat ed ry z a

p om oc w sp rawd za nl u p rzy kl ad 6w II cz bo -

w yc h I op ra cowa nl u l Iu str acj l - sl ow a t e SIl

s kl er owsne do: D r I nt . A ll ny K lI sz cz ew tc z,

Drs Int. Grzegorzs Wandzlka, Mgra Int.

J anus za B ro la , Mgra I nt . Mar cl na 'G6 rs kl e-

g o, M gr a In t. R al al a K rzy wo nl a I Mg ra In t.

Marks Wt:glorza.

Osobne podz lekowarua k le ru jemy do

Redakcj l Wydawnlctwa .PolskICement ·,a zwt as zc 23 do n lest rudz onego w s ku tecz -

n ych d zl al an la ch r ed akc yj nyc h M gra 1nZ.

Plotra Kljowsklego I trzymajllcego plecze 'nad

c al ym pr oc esem wy dawn lcz ym Pr ez ess

O ra In t. Ja na De ll .

Mamy nadzleje, ie projeklancl , a tak ie

s ludenc l t ych wydzlal6w budownlctwa, na

ld6rych prowadzone SIl peine zaJ t: cla z ken-

strukcP sprezonych, zecbca sle z narnI po-

dzIel ic uwagaml ze swalch dogwladczen przy

korzyslenlu z r ilater la lu 23wartego w ksl lj ice.

A n dr z ej A j du k le w /c z I J a k ub MB IT l es

G l lw l c e - L u b li n , w r zes l e rl 2 00 3 t:

P O D Z I ~ K O W A N I A

Autorzy I Wydawca skladaJl:\ podzlekowanla firmom,

kt6re wspar ly f lnansowo wydanie nlnlejszeJ kSiqikl .

O

Q ) . l :

B B f t· : = : o >1 i j Q )

~.£:CO

.sil l

Po ls ka S p . Z0.0.

.: ," : ~. , ~.. ~ .

.C::CN5iCLI5iSWOBODA KONSTRUKC.JI

Mosty - t.6dz

®

BBR Pols ka S p. z 0.0.

. u l. Maryw llska 38/40

03-228 Warszawa

tel .l fax: (0-22) 614·57-60

tel. (0-22) 811-50-53

Consolls Polska Sp. z 0.0.

u l. P rz emys lowa 40

97-350 Gorzkowlce

tel . (0·44) 732-73·00

fax (0-44) 732-73-01

ERGON POLAND sp _ z 0_0_

Badowo M gcl sk a 1 2

96-320 Mszcz0n6w

tel . (0-46) 857-28-90

fax (0-46) 857-28·91

Przedsleblors lwo Rob61 Mos lowych

. .MOSTY - L6DZ" S.A.

ul. Bratyslawsl<B 52

94-112 l 6d t

tel. (C_42) 686-32-92

fax (0-42) 686-49-13

S IKA POLAND Sp. z 0.0_

u l. Kar cz unkows ka 89

02-B71 Warszawa

tel .l fax (0-22) 310-07·00

(0-22) 310-08·00



Wyka z nznaezef

s - wymlar (og6Inle); ugl~cle elementu;

wSll2g stozka kotwl 'lcego; bok za-

stepezeqokwadratupola doclsku pod

zako twlen le rn ;

a' - ugl~cle elemenlu ku g6r2e;

aAn - ugl~cle dopuszczalne:

a. - dlugosc calkowlta bloku podporo-

wego;

ad - wymlar obllc2enlowy;

a. - ugl~cle doraine (spr~zyste);

a(g)- ugi~cle od clezaru wlasnego;

a f t) - ugl~cle od dlugotrwalych skladnlk6w

obcl'iZenla;

a(p) - ugl~cle doraine ad sprezenla:

8(S) - ugl~cle ad kr6lkolrwalych skladnlk6w

obc!'iZenla;

a, - ugl~cle elementu zespolonego;

a. - wymlar charakterystyczny;

am - ugl~cle montaZowe;

an - wymlar nomlnalny;

ap - otulmawypadkowega cl~gna w stre-

lie dalnej;

8~ - atullna wypadkowego ci~gna w sire-

fie g6mej;

a. - otullna wypadkowego 2brojenla zwy -

klego w slrelle dolnej;

a ; - otullna wypadkowego zbrolenla zwy -

klego w slrel le g6mej;

a., - posllzg cl~glen w zakotwlsnlach;

8 0 . ., - posllzg cl~glen w uchwytach tech-

nologlc2nych (strunobeton);

b - szerokose;wysuw prasy nacl' lgowej;

b, - szerokoscp61kldolnej przekrojudwu-

teowego;

b i - szerokoscp6IkIg6rnejprzekrojudwu-

b..., bw2 - zredukowana szerokosc sclanki

przekroju dwuleowego;

c - wymla ro lulen la belonowego; wsp6l -

czynnikl;

c. - otulina cl~glen w selance;

c" - przeswlt w pozlomle ml~dzy ci~gna-

ml (kanalarnl kabll);

c. - przeswll w plonle ml~dzy cl~gnaml

(kanalaml kabll);

d - wysokos6 uZyteczna przekroju;

d. - najwl~ksza nomlnalna sreonica ztar-

na kruszywa;

d, - wysokos6uzytecznaprzekroju2espo-

lonego;

9 - r m rn o sr od ;

90 - r ramosrod sily podlu:l:nej od obcta-

zen wzgl~dem osl cl~zkoscl prze-

krolu;

9p

- mlmosr6d dolnego cl~gna wypadko-

wego wzgl~dem osl cl~ikoscl prze-

kroju belonu;

9~ - m lmosr6d g6rnego c l~gna wypad-

kowegowzgl~dem oslclezkoscl prze-

kroju betonu;

e", - mlmosr6d cl~gna wypadkowego

wzgl",dem osl cl", ikoscl przekroju

kor\cowego;

eto

- mlmosr6d calkowUy. uwzgl",dnlaj<lcy

wplyw smukloscl;

- wylrzymalosc malerlalu;

'c - wytrzyrnalos6 betonu na' sclskanle;

'Cd -obllczenlowa wytrzymaloo6belonu na

sc t skarue ;

'edO - obllczenlowa wylrzyrnalos6belonu na

sciskaruew stadium reallzacjl;

teowego; ,G - gwaranlowana wylrzymaloM belonuc

beN -szerokosc wspoipracujaca betonu na Sclskanle(z badan na koslkach);

uzupelnlaj'lcego w przekrolu zespo- t.. - charakteryslyczna wytrzymalosc be-lonym; tonu na sclskanle;

bJ

- s2erokoScpolapowlerzchnl stykupre- 'e m- srednla wytrzymalosc betonu na set-

fabrykatuz betonem uzupelnlajilcym; skanle;

b" - sze rokoM sclankl przekroju dwule: 'e n - wytrzymalos6nadbetonuna sclskanle;

owego; let - wylrzymalos6 belonu narozcl'lganie;

15



ICf(/ - obllczeniowawytrzymalo~ betonuna h"

rozclljganle;

l e l k - charakleryslyczna wytrzymalo~c be- h,

lonu na rozclllganle; h,

Ie.. - ~rednla wytrzymalo~cbelonu na roz-

cillganle; h',f' - wyt rzymalo~ betonu na rozc t aqan t e

" w zlozonym stanle naprezema; h.

'elr - wytrzymalo~c belonu na rozclllganle

przy rozlupywanlu; hz

feT - wy! rzymalosc belonu na ~clskan le J

w lernperalurze T; k

f cu d - obllczeniowawytrzyrnalo~ belooona

doclsk;

fm - wytrzyrnalo~ ~rednla; Ie

Ip - wytrzymalo~c stall spr~zajljcej; ~fp 0.01 lub fp 0 .0 2 - umowna granlca Sprl/zy-

slo~cl slall sprl/zajljcej;

,PO•Ol• lub ' ,, 0.020 - charakleryslyczna umow- ,BI,

na granlca Sprl/Zyslo~clstall spreza- I."

jEjcej;fpo•I lub ' p o. 2 - umownagranlca plastyczno.. Ip

sci stall sprqtajqcej; m

fpD.I. lub fp o", - charakterystyczna umow-

na granlca plastycznoscl stall spr.....

tajllcej;

fpd - obllczenlowa wytrzyrnaloSCstall spr..... n

zajEjcejna rozclllganle;

fpk - charakterystyczna wytrzymalo~ sta- nE

II sprqtajqcej na rozclllganle;

f, - wytrzymalo~ stail zwyklej na rozcla- n,

ganle (granlca plastyczno~cl);

ly e - wytrzymalo~ stall zwyklej na selska-

nle; nl

I yc d - obllczenlowa wytrzyrnalosc stall zwy- n2klej na ~Iskanle;

f", - obliczenlowa wytrzymalo~cstail zwy- n,Idej na rozclllganle;

f", - charakleryslyczna wytrzymalosc sta- Pp

Ii zwyklej na rozciljganle;

I yw d - wytrzymalosc obllczenlowa zbrojenla q

poprzecznego;

9 - jednoslkowe obclazenle stale; s

h - wysokosC przekroju; grubo~c plyty;

16

- eleklywna wysoko~c strefy rozclaqa-

nej;

- wysokosc przekroju zespolonego;

- wysoko~c p6!kIdolnej przekrojudwu-

teowego;

- wysokoScpOIki g6rnej przekroju dwu-

teowego;

- wysoko~C nadbe tonu w przekro ju

zespolonym;

- wysokosc bloku zastepczepo:

- I Iczba dnl ;

- naprazenle dopuszczalne og61nle

(w foonacpnaprqieO dopuszczaInych);

- d lugo~c;

- g lqboko~ oparc ta ;

- d lugosc obl lczenlowa s lupa ; odie-

glo~6 mlqdzy punktaml zerowyml

moment6w;

- rozpletosc obllczenlowa;

- dlugosc zakolwlenla clqgna spreza-

jllcego przez przyczepnosc;- d lugo~ s ltely zaburzen;

- moment zglnajl lcy na jednostkl/ diu-

go~cl; wartosc bezwzglqdna stosun-

ku moment6w obilczenlowych mlnl-

malnego do maksymalnego;

- IIczbacl4l9len;ilczbacykIl; IIczbapr6-

bek;

- stosunek modul6w sprezystosct be-

t0n6w w przekroju zespolonym;

- stosunek obllczenlowych wytrzyrna-

loscl beton6w w przekroju zespolo-

nym;

- I Iczba drut6w lub splot6w w clqgnle;

- l iczba drut6w lub splot6w w clt :gnle

doclskajllcych do podloza;

- I Iczbaclqglen nacil lganych w plerw-szym etaple;

- n ac ls k zak rz yw lo nego c lq gna na

beton;

- jednostkowe obclljZenle zmlenne;

- prornlen krzywlzny (kabla);

- odchylenle standardowe; rozstaw

oslowy wkladek zbrojenla;

.jUwal la: przy cy towsnlu one-

pls6w eu ro p eJ s k lc h t ub bs z uj l j-

eye/>ne nich publlkacJI zacho-w sno pnyjmowsns Ism symbole

klasy 'betonu, np. C50/60. coo z ns cz s b el on Z W J i * 1 y 0wyI IZy-

malo~cI charaJderys lycznsJ waf-

"" "" } 50 M Ps tub kos lkowe} 60

MPs. Nle zna}du}e 10Jeszcze

b ez p <W e dn le g o o d nl es Je nl s d o

kiss betonu pay»tych w poISk/e

normle {NI}. na lom l a s l z na ls z lo

$/~ J u i : w normi e mal er /a l owe}

PN-EN 206-1 {N3}.

51 - r o z s ta w s l r Zem l o n ;

s, - odchylenle standardowe wytrzymalo-

set;

s, - odstep mi{>dzyrysami:

San - srednl odstep ml{>dzyrysaml;

t - czas; wlek betonu w ehwill obclaze-

n l a ;

tp - ezas od operacj l naeil lgu do prze-

kazanla sprezania na beton (stnmo-

beton);

U - obw6d;

V - odleglo~ srooka clt:ikoscl przekro-

ju od dolnej krawt:dzl; wspolczynnlk

zmlenno~el;

v' - odleglo~6 $rodka clp,tkoscl przekro-

ju od g6rnej krawl/dzl;

v , ( v; ) - odleglo~ srodka Cll/zkoscl prze-

kroju zespolonego od dolnej (gor-

neJ)krawedzt;

w - szerokosc rozwarc la rysy;

w /Im - dopuszczalna szerokcsc rozwarclarysy;

X - wysokosC gomej strely sctskane]

przekToju(w stadium eksploatacjl);

x' - wysokoscdolnej sltelysclskanejprze-

kroju (w stadium reanzacp);

~ - odleglosc srodka ctezkoscl g6rnej

strely selskanej od krawedzl prze-

kroju; zaslqg wplywu posllzqu w za-

kotwlenlach;

x· - odleglosc srodka CI~zkoscl dolnej0

strely tclskanej od krawt:dzl prze-

kroju;

x, - potowa dlugoscl srodkowego odcm-

ka belkl 0 stalyeh parametraehspr.....

zenia;

z - rarni{>sll wewn{>ltznych w przekrojuzginanym;

A - pole powlerzchnl przekroju: obcla-

zenle wyjlltkowe;

Ae - pole powlerzchnl przekroju betonu;

A ce - pole powlerzchnl sclskane] czescl

przekroju belonu w g6mej strelle;

A ;" - pole powle rzchnl sclskane] czesc i

przekTojubetonu w dolnej strelle;

A cn - pole powlerzchnl betonu neuo: pole

przekToju nadbetonu;

A ce - pole powlerzehnl doclsku;

A.. - pole powlerzchnl przekroju sprowa-

dzanego w strunobetonie (A c + a.,A,);

Act"" etektywne pole powlerzehnl strely

rozclapane]:

Ae l pole powlerzchnl rozdzlalu;

Ad - pole powlerzchni przekroju kanaluka-

blowego;

At - pole powle rzchnl s tyku beton6w

,w elemencle zespolonym;

Ap - pole powlerzehnl przekroju stall spre-

zaillcej;

A~ - pole powlerzchnl przekrolu slall spr.. .. .

zajEjcejw g6mej slrelle;

A pn - pole powlerzchnl przekroju stall spre-

tajllcej przyplsanej nosnosc l nadbe-

tonu;

ApI - pole powlerzchnl przekroju lednego

cl~gna;A ,. - pole powle rzchnl p rzekro ju c leqlen

nacillganych w plerwszym etaple;

Apr - pole powlerzchni przekTojustallspr.....

zaj!lcej z warunku rysoodpornoscl:

Ap,,,,,,- obllczone (wymagane) pole przekro-

ju stall sprezalace]:

As - pole powierzchni przekroju stall zwy-

klej w strelle rozclaqane];

A~ - pole powlerzchnl przekTojustal lzwy-

klej w strefie sclskane]:

As . "" , - mlnlmalne pole powlerzchnl przekro-

lu stall zwyklej;

A .w - pole powlerzchnl przekroju zbrojenla

poprzecznego;

A,wI

- polepowierzchnlprzekrolu plonowych

gal~zl jednego sltzemlenla:B - szlywnosc zglnanla: (takze oznacze-

nle klasy betonu, np. 640)";

Be - sztywnosc zginania przekroju belo-

nowego;

Be, - sztywnotc elementu w Iazte zaryso-

·wanla;

Be. - sztywnosc zglnania przekroju spro-

wadzonego w strunobelonle:

17



~

8, - S Z , t y w n o S C zglnanla PlZekrolu wsp6l-

pracul' lcego w elemencle zespolonym;

8, - sztywno~c przekrolu nlezarysowane-

go;

811

- sztywnOOC plZekr0lu zarysowanego;

C - wJe lk o~ s ta la ; oznac zenl e k lasy be-

l on u o kr e~ la nel n a p od st awl e p r6-

bek walcowych;

E - modul spr~zyslo~cl;

Ee - modul sprezys t osc t betonu;

Eed - obl lc zenl owy modut sprezystcscl

betonu;

E " " - poczl lt kowy (slyczny) modul sprezy-

stoser belonu;

E c m - sredn l ,(sleczny) modul spr~zyslo~cl

betonu;

E " " - modul spr~zys to~c l nadbetonu;

Ee .dy n - dynam lc zny modul s pr~z ys tooc l be-

lonu;

EeT - modul sp r~i yst o~ cl be lon u w te rn -

peraturze 1;

Ep - madul sprli 'iyslo~cl stall sprli 'zal'lcel;

E p d - obl lczenlowy modul sprezys tosc l s ta ll

sprezalace]:

E. - modul Spr{1 iyslo~CI s ta ll zwyklel ;

F - obc ll 'j ienl e og6 ln le ; ( ta ki e s ymbo l

slopnla mrozccdpomoscl):

Fd - obclllienle obllczen!owe;

~, FP F e - kr6tkot rwala, d lugolrwala I korn-

blnacyjna warto~c obcl'lienla;

F. - obclllienle cnarak t e rys t yczne ;

G - obclazenle stale;

- moment bezwladno~c l;

Ie - moment bezwladnosc l przekrolu be-

tonu;

I.. - moment bezwladnosct sprowadzone-

go plZekroJu w strunobelonle;

- moment bezwladno:!cl przekrolu wsp61-pracujqcego w elemencle zespolonym;

K. - k ombl nacj a obc ll lz en do sprawdza-

nla s tanu granlclOego uty tkowanla;

K . , - dlugotrwala komblnacja obc lazen;

K.2- kr6tkot rwala kombinacla obc lazen;

K u - k ombl nacl a obc l' lz et l do s prawdza-

nta s tanu granlclOego znlszczenla;

18

KUI - podstawowa komblnacla obc lazen ;

K u2 - wyjqtkowa kombinacja obclllietl;

L - dlugo~c calkowl ta; odleglo~c ml~dzy

uchwyteml nacl'lgowyml;

M - moment zglnajqcy;

M - najrnnlelszy moment zglnajllcy;

M d - momen t z gl na ll lCY od obc ll li en obl l-

czenlowych;

M do - moment' dekompresll;

M g - moment zg ln al li cy o d c te za ru wla-

snego;

M. - moment zglnalllcy od obclllien cha-

rakterystyclOych;

M , - moment zginalllcy od obc ll lzen dlu-

gotrwalych;

M", - moment rysulllCY;

M ;" - momen t r ys uj 'l cy d la g6rne j k raw~ -

dzl przekroju;

M m - momen t z gl na jl lc y w s tanl e mon ta -

iowym;

M nd - cz{ j~ momentu obl lczenlowego prze-

nos zona p rz ez nadbe ton w p rz ek ro -

ju zespolonym;

M R - moment n lszczacy ;

M Rd - obllczenlowawarto~c n o s n os c t p r z e-

kroju na zglnanle;

M sa - moment wzgl{1dem osl zbrojenla se t -

skanego;

M Sd - obl lc zenl owa war to~c momen tu z gl -

naj'lcego od obclllien zewO{1trznych;

MSd,K - ob Il cz en lowa war to~6 momen tu z gl -

naj ll cego ad s ta ly ch obctazeri ze-

wn{jtrznych;

M i r - momen t, z gl na jl lc y w c zasl e t rans -

ponu;

M" - ~rnent wzbudzony ;

N - slla podluina;

N ail - slla krytyczna;Na•. - _obllczenlowa sua krytyclOa;

N. ", s lla podluzna ad obc ll lien dlugolrwa-

Iych;

NSd ' : ' obl lczenlowa wartosc s lly podluzne]

od obclazen zewn{jtrznych;

NSd.'- obl lczenlowa wartosc s lly podluzne]

od stalych obclllzen zewnetrznych;

N, - slla oslowa rozcl'lgajllca;

N'd - obllczenlowa slla oslowa rozcl'lgaj'l-

ca:

Nil - slla osiowa rozci'lgajqca w plerwszyrn

etaple;

N 'd ' - obllczeniowa sUa oslowa rozclllgajll-

c a w p le rw sz ym e tapl e;

P - s lla sprezalaca og6ln le;

Pa - s ila spr~iaj llca obl lczona z warunku

zarysowanla;

P e n - sila sprezalaca obllczona z warunku

zarysowanla w plerwszym etaple;

Pd - obl lczenlowa s lla spr", ta jl lca og6ln le;

P ol ' - sUasprezalaca Irwala, po wszystklch

stratach;

P, - slla s p r eza l ac a w s t e pn a , po stratach

doratnych;

R II - slla s p r ez a l a ca ws t epn a , po stratach

dorat ny ch , w p le rw sz ym e lapl e;

p. - charaklerystyczna slla sprf; lzajllca;

P pi - plerwotna slla nacillgu (przej~clowa);

Po - poc za tk owa s il a na c zy nnym koncu

c l" ,gna ( kabl a) bez posrednl o po na-

clqgu;

P I l , mW<- maksymalna dopuszczalna warto~c

sily poczatkcwe];

o - obc lazen t e zmlenne;

0, - najnlekorzystnlejsze obclazenle zmlen-

ne;

Od - obl lczenlowe obc lazenle zmlenne;

O f ' O p . o , - kr6tkol rwala, d lugotrwala I kern-

binacyjna warto~c obc lazenla zmlen-

nego;

Ok - charakterystyczne o b c la z e n le z r ra e n -

ne;

0, - obctazente zmlenne dlugotrwale;

Os

R

- obetazenle zmlenne kr6tkol rwale;

- n 05 n05 6, ko nst ruke jl ; r ea ke ja; sl lawypadkowa;

Rd - obl lezenlowa no~oM konst rukejl ;

R. - charakterystyczna nosncsc konstruk-

cjl;

Rm - srednta ncsnosc konslrukcjl;

RH - wligolnO~c wzgl~dna;

s - sua wewnetrzna ad obctazen ze-

wn\ lt rznych; moment s tatyczny ; s ian

konstrukcjt;

s, - w ypadkowa nap rezen s ci sk at ac yc h

w betonle;

s, - slla wewne i rzna od obclqzetl obll-

ezenlowych;

Sk - sUa wewnetrzna od obctazen cna-

rakterystycznyeh;

S , .. . - uog61nlona s ila wewnetrzna w s lanle

graniclOym;

Sm - slla wewn\ltrzna od onc lazen sred-

nlch;

-% - momen t s ta ty cz ny c zesc l p rz ek ro ju

nad osla geometrycznq;

S , . - wypadkowa rozclaqan wgl~bnych

w stretle zakotwletl;

S ,. - wypadkowa rozclqgar\ przyczolowych

w stret le zakotwleri;

S 1 3 - ' wypadkowa rozclaqan przynaroznych

w strefie zakolwle,\;

S, - wypadkowa naprezen rozwarstwlaja-

cych;

S - s ian konsl rukc jl (og6Inle) ;

Sdop- stan dopuszczalny konstrukcjl;

S, - chwllowy sian konstrukcjl;

T - t emperatura; okres czasu;

r, - okras powrotu;

V - s lla poprzeczna; obj {j to~6; p lonowa

skladowa slly ;

Vp - skladowa plonowa s lly spr~zajqcej ;

V"",- zredukowana slla poprzeczna;

VSd - obllczenlowa slla poprzeczna od

obctazen zewnetrznych = \l(Ku,);

Vsu - obj \l to~c s ta ll w uzwojeniu;

VRd, - sUa pop rz ec zna p rz enos zona p rz ez

belon;

VR c t2 : -

slla -poprzeczna przenoszona przezukosne slupkl (.krzyiulce·) be tono -

w e;

VRd3 - sila poprzeczna przenoszona przez

slrzemlona;

W - wskaznlk zginania przekroju;

We - wskai ni k z gl nanl a d la dol nego w l6k-

. na przekrolu belonowego;

19



w ;, - wskainlk zglnanla dla g6<negowl6k- Epu - krar\eowe odksztaleenle stall spr~

na przekroju betonowego; tajllCej;

W",- wsketnlk zginanla dla przekrojuspro- q - wspolczynruk smukloscl elementu

wadzonego w strunobetonle (patrz ~cISkanego;

A. ,. ); qp - wspOlezynnlk korekcyjny do wytrzy-

W, - wska2nI kzgl nanl a dl a pr ze kr oj uwspO l- r nal o~1d r ut ow I l in ze s t al l 0 wyso-

pracujllCBQOw elemenclezespoIonyrn; k le j wyt rzymalotel ze wzg l~du na

a - kqtnachylenla pojedynczego lub wy- charakter Ich zachowanla sl~w kon-

padkowego el' lgna wzgl' ldem osl; strukcjl;

stosunek wlelko~1 geomeuyeznych; qpb - wsp6lezynnlk redukcyjny przyezep-

wsp6lczynnikredukuJ>jcywytrzymalOOC noscl stell spr'lzaj~eej;

obl lczen~ betonu na ~ Iskanie; " , - procenlowa ez~sc straty od relaksa-

a. - stosunek modulow spr 'lzystm!cl be- c jl s la ll w czasle I ,, :

tonu I stall ; 1( - nlezamlerzony k~t slalowanla trasy

apT - wspOlczynnlk IInlowej rozszerzalnoscl el'lgna (na jednostkl.' dlugo~cl);

termleznej staUspr'lzaj~eej; A - wspOlczynnlkprzewodnosct eleplnej;

aT - wspOlczynnlkIInlowejrezszerzamoscl wspOlczynnlkoporu na dlugotel ei~g-

termlcznej; na (A=pK) ;

p - wsketnlk t l. 'goscl przekroju; wsp6l- p - wspolezymlk tarela el' lg len 0 sctan-

ezynnlk okreslajlley CZ'lSCobhcze- kl kanalu;

nlowej s!ly poprzecznej przypadaj'l- v .- wspOlczymlk zrnlennoscl;

cej na nadbelon; Vc - wspclic.zyMlkadksztaleenlapoprzecz-

p " p. - wsp61ezynnlkl do obllezanla szero- nego betonu (Poissona);

koscl rozwarela rys; Vcu - wsp61czynnlk korekeyjny wytrzyma-

r - eZ'lselowy wsp6tczymlk bezpleezen- Ioselobllczenlowej belonu przy dzla-

s twa ; lanlu obclllie" mlejseowyeh;

Yc - CZ'lsciowywsp6lczynnlk bezpleczen- ~ - wzg l' ldna wysokotc g6rnej strely

stwa dla betonu; sclskane] betonu;

rp - ez~tclowy wsp6tczynnlk bezpteczen-

"- wzgl' ldna .wysokotc dolnej strely

stwa dla stall spr'lzajlleej; tclskenej betonu;

r. - eZ'ltelowy wsp61ezynnlkbezpleczen- ,,. ,, - granlezna wzgl~dna wysokotc g6<-

stwa dla stall zwyklej; nej strely sciskane] betonu;

rF - cZ'lselowy wsp6tczynnlk bezpleezen- , ;. " - g ranlezna wzg l~dna wysokose dol -

stwa dla obclllie" (r a ' r al; nej strely sclskane] betonu;

E - odksztaicenle IInlowe; P - geometryezny s toplen zbrojen la

Ec - odksZlaicenle betonu przy sclskanlu; ( A. l Ac ); g~stosc masy;

Ecc - adksztaleenlB pelzanla betonu; Pc - g~stosc obj 'l toselowa betonu;E. - odksZlalcenle skurczu betonu; PI - stople" zbrojenlazszywaJ>jeegow ele-

Ect - odksztaicenlebetonu p r zy rozclljganlu; manele zespoiooYm;

Ec ru - krar\cowe adksztalcenle betonu przy p.... - mlnlrnalny stoplen zbrojenla;

rozel~ganlu; Pp - stoplen zbrojenla spr'lZaj~eego;

Eeo - krar\cowe odksztaleenle betoou-przy P, - stoplen zbrojenla poprzeeznego na

selskenJu; rozwarslwlenle;

E. - adkszlalcenle oorazoe (sprezyste); e; - staple" zbrojenla strzemlonaml;

Ep - adkszlaleenle stall spr~iaj~cej; a - naprezenie normaine;

a c - naprezerse SClskej~cew betonle;

aq> - naprezerse w betonle przekroju wy-

wolane spr'lzenlem;

acS - naprezenlew betonle przekroju spre-

zonepo wywolane obcl~zenlaml ze-

wn~trznyml;

acv - Inlensywnosc sprezema na kraw~dzl

dolnej;

a c ,l Im - napr'lzenle dopuszczalne w betonle

sctskanyrn;

ae •1m- naprezenla dopuszezalne w betonle

rozcl~ganym

<7eu - naprezerueSClskaj~eew betonle, od-

powladatace krar\cowemu odksztal-

cenlu E cJ

a. - naprezenla gl6wne;

a - naprezersew cl'l9nach spr'lZaj~cych

(og6Inle);naprfll:enietrwaIewcl'l9nach

sprfll:aJ<lcychpo stratachop6tnIonych);

a~ - naprezeraew c~gnach spr'lzaj~cych

w strelle sclskanej;

ape - naprezenlew stallspr~Zaj!lcejw stre-

l ie sclskane], w stanle granleznym

zlamanla;

apr - napr~ienle wst~pnew cl'l9nach spre-

iajllcych (po stratach doratnych);

ap." - naprezenle dopuszezalne trwale

w cl~gnach(po stratachopOinlonych);

apr,l Im- naprezenle dopuszczalne wstepne

w cl~gnach (po strataeh dorBtnych);

aN - naclsknormalnydo powIerzchnlstyku;

f - czas trwanla obclazenta; naprezente

styczne;

f, - naprezenle rozwarsiwlalace:

fR - wylrzymalosc betonu na sclnanie;

fRd - wytrzymaloScobllczenlowa betonu na

scmaoie:

f R dJ - wyirzymalosc obllczenlowa na scl-

nanle w plaszezyinle styku elemen-

tu zespolonego;

fSdI - podluzne naprezenle sctnalace

w plaszczvznte styku elementu ze-

spolonego;

9'A 9 'B - kqty obrotu przekroj6w podporo-

wych;

II' - wsp6tczynnlk okreslaj~cy wartoscl

reprezentatywne cbclazenla zmlen-

nego ( 1 1' 0 ' 1 1 '" 1 1 '2 ) ;

{Ou - wsp6lczynnlkzwl~kszajqcy wytrzyma-

lose betonu na doclsk;

.1P o - stratyslly naclaqu przed kotwienlem;

A P , - straty' dorazna sprezenla:

.1P1r strata od posllzgu w zakotwlenlach;

A P "e - strataod skrotu sprezysteqo betonu;

.1P , - straty opoznlone sprezenla;

A P , ., - strata ad relaksacjl slall;

.1PlS+c- strataod skurczu I petzanlabetonu;

Pc - wsp61czynnlk pelzanla betonu;

8 - suma kqt 6w zak rz yw le nl a t ra sy ka-

bla (w radlanach);

a, - napr~2enle rozcl~gajqce;

<7. . ". , , - naprfll:enle dopuszezalnepoC2ljlkowe 0 - sredn lca pre ta lub obrysu c l~gna

w c l' l9n ach, w chw ll l n aei ll gu c l' l9 le n; s pr ~zaj !l ce go ;

od - sreoruca kanalu kablowego.

21



1 . W p row a dz en ie

Axa. 1-1. Efekt spr~1enl8 na

p r zy f da d z fe b e lk l 1albelowej

' 1 .1 . I st o ta spr~ienia

Prz ed wprowadzenf em do p rakl yk f po-

mys fu sprezema, projeklanl konSlrukc jl przy

dui ym obc lazenl u e femenl u m6g l w yk or zy -

s tac jedn~ z t rzech moi ifwosc l:

• p rz yj ~l e duz ego p rz ek ro ju ( pocl l\ ga lo 10

. przyros t c lezaru wfasnego) ,

• z rm an a ksztaltu, rozpletoscl fub schema-

lu slatycznego,

• zaslosowanie rnatertalu 0 w l" ks ze j w y-

trzyrnaloscl.

W polowle XX wleku projektanl uzyskal

jeszeze jednl \, bardz le j nowoczesna moiif-

wosc, jak!! j es l akt ywn a o dpowl edi n a ob-

c l! ji en le z ewne tr zne z a pomoca wst "pnl e

wywolanego obc lazenla przec fwnego, zwa-

nego sp rezen lem, Og6ln 'l def ln le j" formulu-

je s l" nas t"puj~co:

Przykladem iluslruj~cym lstote sprezeota

jes t belka ielbetowa ulegaj~ca zarysowaniu

I s il ni e ugl na j' lc a s i" pod obc i! ji en iem, k l6 ra

w wyn i<u rt1rroSKxlcmo przybionej siIy spr"ia-

jljcej, przenos l to S<VI lO lub wI~e obc l< jl :enie.

bez zarysowarIl nadmiernych ugl~ (rys.l-l).

Zableg przec fwdz ia lanla skulkom oocta -

ien zewnetrznych, zgodny z powyzsza de-

f1nlc l~ , rnoze bye w bardzo r6inych lormach

s tosowany , j ednak aspek ly ekonoml cz ne

sprawtal!), ze w wl~kszoscl zaslosowa" cno -

dzl' 0 eifmlnaClor zarysow"" w elementach

z mat er la l6w k ruchyc h l ub 0 I~czenfe kon-

..strukcjl skladanej 2 prelabrykal6w.

Panlewai: wspolczesnle domlnuj~c~ dzle-

dzl n" z as tosowan sprez en ta s tanowl 'l k on -

s trukcje, k l6rych podslawowym mater la lern

jes t beton, dlateqo potoczme konslrukcjez b eto nu sp re zo ne qo n azywa ne s' l w skr o-

/T.. . _

,23

-.~-~-~..-.~.~--------~



cte konstrukcjaml spr~:!:onyml. Znane sa jed-

nak bardz o udane rea ll zacj e s prqz en la p rz y

wzm acn la nl u ko nst ruk cj l k aml en nych , t ub

w oblek tach s ta lowych, zwlaszcza 0 zlozo-

. ne], przes trzennej konst rukc jl . Najcz~§clej ,

~ sp re ianl e k ons! ru !s cl l s ta lowy ch rna na cel u

wywoIanle w wIotklch elementach. k~ozl

. !! l! !! ta s tatecznosc i, wst 'i 'pnych s ll rozcl !lga-

jqcych. N ii ibardz le j rozpowszechnlonym przy-

" i d a C i e i i i rnetalowych konstrukcll sprez'l! ]yCh

I!!I kola rowerowe. SIj 10 jednak lstotnle 00-

mienne zagadnlenla I d latego problemy om6-

wlone w t ej pracy dotyczl j t ylko betonowych

konstrukcjl spr~ionych.

op6 tn lonyml odk sz ta lc en laml · bet onu I r e-

l ak sacj lj s ta ll . n lwec zy ly n lema l c al kowl cl e

wstepny n acl lj g c l~g le n, z cz eg o d lu go n le

zdawano soble sprawy.

Za prawdzlwego tw6rc'(l konslrukcjl spre-

z onyc h uwa ia s l~ wyb ll nego l ni yn le ra f ran-

cusklego Eugene Freysslnela (1879 ~ 1962).

t or 6w, kt6 rz y p rzyc zy nl ll s l", do r ozw oj u

I popul ar yz ac jl t yc h k onst rukc jl w poc za tk o-

wym okres ie . na , sz cz eg6l ne wyr6z nl en le

obok E. Freyssineta zasluzyu: Y. Guyon

we Franc ll , F. Dischinger, U. Flnsterwalder,

E . M6rsch I F. Leonhardt w Nlem-

czech. W.W. Mlcha/low w R osj l, T. Y. Lin

On 10 plerwszy zbadal zadowala laco zjawl- I B.C . Gerwick w USA. G. Magnel w Belgl l

s ko pel zanl a bet onu I w yk az al k oruecz nosc

s tosowa raa s~ 0 wysoklej ~Ii~

w cl' (lgnach sprezalacych. Freysslnel roz-

wlljzywal nas t epn le k ol ej no t ec hn lc zne p ro -

blemy sp rezama Ipoczawszy od 1930 roku1 .2 . Z a r ys h is to r ii

Mnlej l ub bardz le j 8wl adom le s tosowa -

no s pr~: !: an le j ui 00 t ys ll jc le cl , w pos tacl

r6znych zableg6w rnajlJcych na celu wzrnoc-

nienle, poI lJczenle lub uszczelnlenle elemen-

t 6w . W t en s pos6b powst al y w s ta rozy tnym

Eglpcle lodzle z trzclny 0 kadlubach wstep-

n ie nap l~ ty ch , w cel u zw l ek s z en t a o dpo rn o -

sci na falowanle.

N leco p6t nl ej s lo sowano narnacz an le

lodzl 0 k ad .l ubac h z lozooy ch z I Is tew d rew'

n lany ch . p rz ez c o - dzl ~k 1~c zn lenl u d rewna

- uzy sk lwano s cl sl e p rz yl egan le e lemen! 6w

I w efekele dobra szczelnosc, Dawny p ro -

d uce n! k6 1 d rewn lan ych , cz yl l ko lo dzi ej ,

nasuwajac na kolo rozgrzanl j obrecz meta-

lowa, tak, aby s ly gnqc s cl sn~a d rewn lane

elemenly. dokonywal fak lycznle sprezenta

(sprezenle l erml cz ne ). Podobnl e bedna rz ,

obsuwalac obrecze wok61 bec zk l p rz ez I ch

pob lj an le w k1e runk u zwl \, ks zonego obwo-

du, sprezal t ak s ku tecz nl e k lepk l d rewn la -

IP.w. Abeles w Wielk le j Bry tanl l.

W nas zym k ra ju k onst rukc je s prez one

wp rowa dzo no n a po cza tk u l at 5 0 .. l ecz I ch

rozw6 j byl powol ny In le r6wnom ie rny. na

og61 nlenadlJiajlJcy za postepem swtato-

stosowal sprl'ienle w coraz smlelszych re- wym w praklycznych zastosowanlach.

allzacjach konslrukcyjnych. W Polsce ujawnlla sll' Inaras ta la dyspro-

P o p r6 ba ch r ozn or od ny eh z ast os owr u' l . p o r C ) a ml~dzy tw6rczq teorla konst rukc jl spre-

.konstrukcjl sprezonyeh w latach 30. XX w., zonych (w. Olszak. S. Kaufman. Cz. Eimer).

ne, ze st yk l st awa ly sl ~ sz cze ln e, a ca la

beczka odporna na ctsnlenle I uderzenla

(sprezenle geometryczne).

Przenleslenle Iych pornysl6w I proslych

z ab leg6w na konst ruke je z bet onu nas tapuo

w n ledl ug lm c zasl e po p le rw sz yc h zastoso-

wanl ach ze lb et u w X IX wleku. Pr6bowano

bowlem jui 00 poczatku wyellmlnowac wady

ielbetu, zwlaszcza jego malq odpornosc na

zarysowanie. Plerwsze opatenlowane pomy-

s ly powst al y n leza le in le n lema l j ednocz e-

Snle w Stanach Z jednoczonych (P.H. Jack-

son-1886; rys. 1-2) Iw Europle (W.D6hrlng

- 1 888). Je dn sk p rze z p on ad 40 tal 00

czasu tych pomys l6w. pomlrno I Icznych usl-

I ow ru 'l n le uda lo s l~ z as tosowac sprezenta

b eto nu n a sk al ~ t ec bn lczn a, Dz ial o s l~ ta k

wskut ek z by t s labego roz ez nanl a eec h rna-

terlal6w oraz s tosowanls zwyklej s ta ll zbro-

j en lowe ] .mi~k kl ej " j ak o c l~gl en sprezala-

cych. Duze slraty sprezeota, spowodowane

rzeczywls ty rozw6j t ych konsl rukc jl nastapll

po IIwojnle ~wlalowej , k ledy to, opr6cz gwal-

townego pos t epu w technlce, z a ls tn la la p o -

t rz eba odbudowy znl sz cz onyc h obl ek t6w.

a jeonoczesrae m la l m le js ce ost ry del lc y!

st&;i koristrukcyjnej.

W r oku 1952 powstalo Mll'dzynarOOo-

we Stowarzyszenle Konst rukc jl . Spr 'i 'ionych

(FI P) , pat ronu jqce p racom w dzi edzl nl e k on -

s tr uk c] 1 s prez onyc h I popul ar yz ul ac e Swla-

towe oslqgnl 'i 'c la na dorocznych sympozjach

o raz k ongres ac h o rgan l2owanyc h c o 4 lata

w r6i ny ch czesc iach swlata (X Kongres

w New Deihl - 1986, X I Kongres wHam-

b ur gu - 1990. X II Kongres w Waszyngtonle

- 1994 I ostatnl X I I I Kongres F IP w Ams te r-

damle - 1998). Od maja 1998 r ., w wynlku

p ol acz en la F IP I C EB . d zla la nowa o rg an l-

zacja patronulqca wszelklm konslrukcjom

z bet onu - M il 'd zy na rodowe S towa rz ys ze -nle Betonu Konslrukcyjnego (fib), zrzesza-

j ll ce g ru py na ro dowe w 39 krajach ..Plerw-

szy kongres fib odbyl sll' w Osace - 2002.

W~r6d I Ic znej g rupy badac zy k onst ruk-

ejl sprezonych, teoretyk6w I eksperymenta-

Rys. 1-2. lIustracja do plerw-

szego patemu betonoweJ ken-

strukeJIsprezooe], zgloszonego

przez JacJcsona (USA. 1886)

a doswladcz en lem t ec hnol og lc znym I p rak-

t yc znym l r ea ll zacj am l. N lemn le j. b yl y p ro -

wadzone l iczne pr6by zasto sowan konstrukcjl

s pr ez orwcn, p le rwot nl e g l6wn ie w osrooku

warszawsk lm (zapoczatkowane przez T. Klu-

za). a p6t nl ej t ak ie V I o s r oo k ac h gllwlcklm.

k rakowskim I Innych. POCZqWSZYod polowy

lat 50. slosowano w naszyrn kraju na ma-

s ow lJ sk al e p re fa br yk at y sp re zo ne - d iwl -

gary Ip ly ty d ach ow e l ub str op owe , b el kl

podsuwn lc owe. p6i nl ej podkl ady k ol ej owe.

s lupy t rakcyjne Ie lekomunl kacy jne. r ur y

Inne. Byly takie, podobnle jak w calym

swiec te . z as tosowanl a n leudane, g l6wn le

wskutek wad wykonawczych.

Wsp61cz es nl e mamy w k ra ju . poczaw-

szy od poczatku lat 90.. pelny kontakt

z t ech nl kl j ~ wl al owl J. ta ki e z a sp rawa p o-

wst al yc h w k ra ju p rz edst aw lc le ls tw duz yc h

firm ml'i'dzynarOOowych, wyspecjallzowanychw konstrukcjach s pr ez on yc h - BBR, Freys-

slnet International. Dzl l' kl t ej w sp61prac y re-

a ll zowane sa smlal e k onst ruke je , w t ym duze

mosty Izblornlkl z zas losowanlem nowo-

czesnych sys tem6w sprezenla,

25



1 .3 . K la s yf ik a cj a k on s tr u kc ji spr~ iDnych

A6ZllOrodno~c konstrukcjl budowlanych,

w k l6 ry eh p r6bowano z powodzenl em sto-

s o w ac s p re z e nl a sprawlla, z e r o zpow s ze c h -

n ll o sl ~ wie le me lod r eaUzae jl sp reze rua ,

znaeznle r6inlqcyeh s l~ pod wzgl~dem tech-

nol og leznym . Mel ody I e mo i na sklasyflko-

wac w t rz ec h g rupaeh :

olegajq-

wzdlu inym nac lqgu wybranego typu

zbrojenla s ia lowego (druly, sploly, pr~ Iy ,

Uny ,kable) lub nlemelalleznego (pr~ub

kab le z w l6k1en s zk lany eh , w~l owyeh

l ub a raml dowy ch) I k ot wle nlu Iych cte-

glen na Ich koncach,

C I~gna I e poddaje sl~ naelqgowl:

a) przed zabetonowanlem elementu, w opar-

elu 0 s llnq konst ru l<cj~ zewn~trzn 'l - po-

toc zne okreSia s l~ to jakO sJrunobe!£! !,

b ) po z abel onowan lu , w opa rc lu 0 stward-

nia ly belon samego spr~Zanego elemen-t u - c o nez ywa s i~ s kr6t owo kab /obe lon.

2) Spr$' ienle bez c l~glen, polegajqce na wy-

wolanlu reakejl m lt ;:dzy masywnyml ze -

~tr zn yml op oraml a sp ",i an ym e leme n-

tem, za pon1OClI pres, k11n6wlub ekspanSjl

betonu.

3) Spr~enJe p rz ez z ab legl s pecj al na , z a po-

~~!JIBA E!!anyeh SPoso;::

1l ! l !n l~_n1Z wzd lu ii ly nac i' lg w

dach g rupy (1) .

spr~iys te j pracy elementu, n ie ma praktycz-

n le m in ie pom l~dz y wym lenl onym l powyzej

t rz ema g rupaml . I st ol ne nat om iast minl ee

wys typujl l m l~dzy elemenlaml spr~onyml

z ui ¥cl em me to d n al etq cych do p< ?;z cze -

g61nych grup, z punktu w ldzenla s tan6w I lra-

~h. Najlstolnlejsze z I yc h r6z nl c I st -

nlejll m1~dzy melodarnl sprezarsa g rupy (1)

- rysunek 1-3a I grupy (2) - rysunek 1-3b.

P le rw sz a g rupa met od s pr~i an la dom l-

nuj e w p rakl yee, a wyr6i nl ane umown le dwle

te eh no lo gl e - sirunobeton J kablobelon -wzajemnle sl~ uzupelnlajll w zastosowanlach

teehnleznyeh. Podobnle jak powszechnle

u zywan e w k ra ju o kr asl en le telbel jest

w Isioc le leehnleznym archalzmem, r6wnlez

nazwy dw6ch domlnuj 'lcyeh technoiogU majq

jedynle uzasadnlenle hls toryczne, zwl ljZane

.J J - . - . - . - . ~ . - . 1 : . - . - . - . - . - }Ii _

Ryo. 1-3. Spaooby reallzacl l

spr~zenla: a) za p cJ fT 1 0C I j ~

g len, b ) z a pcJfT10CIj pres ze -

w~trznych

26

z typ aml e l~g len w p ier wszyc h r ea ll zae jae h nl a 0 rMnej war tosc l, lntensvwnosc spreze-

( lasze ze z Ia t 30 .) . Wsp 6l cz e~ nl e kr yte ri um n la wyr ai ana [ es t umownl e sto pni em z a-

p od zl al u sta nowl p rze de wszy sl ki m te rmi n b ezp lec zen la pr ze d z ar ysowa nl em ( pat rz p .

dokonywanla nac laqu; przed balonowanlem

l~~~~~~~~w srrunobetonre I po zabetonowaniu

- w kaolobetonle. Por6wnanla cecn Iyeh

dw6ch podsl awowyeh t ec hnol og li z awar lo

w tabUey 1-1.

Pod wzgl~dem lIo~elowym p r ze w a qe r n a

slrunobelon, z r ae ] ~ produkcjl (oko-

10 2/3 ealkowl le j kubalury betonu sp rezone -

go na ~wlec le reallzu je s l~ w tel technologll ),

choc w poszezeg61nyeh krajaeh wys t~pujl l

w yrai ne m in lee p ropa re jl . Kab lobe lon j es t

t ec hnol og lq bardz le j unlwe rs al nq , l alw' l do

dos tosowania do Indywldualnyeh roZWi 'lzan

I nleco oszez~dnIejszll pod wzgl~dem zuzy -

cia materlal6w. W tej wla~nla lechnologll na-

el'l9U reallzowane 5'1 nal~lelsze. pod wzgl<r

dem smukl o~cl I r oz p

l

' i' logel IUb

;~; ; ; : '~1~~~onstrukeje. z be tonu ,

D ruglm, obok mel ody s prez en la , k ry te -

rlum klasYilkael1 konstrukejl sp rezonych jest

Intensywno~c sprezenla. Jest bowlem oczy-

wl st e, ze t en s am el eme nt moze b ye sp re -

zon y z r6 tn 'l I nt en sywn o~ ei ll , ez yl l mo g' l

b ye w bel on la wSI ~pnl e wywol ane nap~

wlelklch •rOZ~I'lgar't , powodulll"ych

nleprzekraczaj'lce w.n =0,2 mm (kale-

gor la 2b) .

Nael'lg cl",glen

Tabllca ' -1. Por6wnanle cech element6w s trunobetowyeh I element6w/konst rukep kablobetonowyeh

po zabatonowanlu elementu

Ceeha Strunabeton Kablobeton

przed betonowanlem elemantu

Mlelsee sprezanta w wytw6ml stale] w wytw6rnl lub na budowle

Zakotwlenle doelskowerzez przyezepno~c

Trasa cl~glen prosta 100 lamana wewn' lt rz obrysu

elemenlu

dowolnle zakrzyw lona, takze na zewnanz

elementu

Dlugo~c element6w dowolna, racze] ponad 12m

Transport

Zas losowan l a

w ealo~cl w cal os ct l ub w segment ac h

do 24 m, wyl 'l tkowo rz~du 40 m

p ly ty pei ne l ub o tworowe, s tr opowe l ub

daehowe; belkl deehowa. s tropoweI r nast owe: podkl ady k ol al owe; s lupy

trakeyjne

mosty belkowa luq ramowa; zblornlkl :d zw lgar y dac howe ; pow lok i [edno-I dwukrzywlznowe; obudowy reaktcrow;

s cl any opo rowe I z apor y wodne : k otwy

gruntowe

27



1 .4 . P o r6wn an i e k o ns tr u k cj i spr~ionych z i e lb e t owymi

y@)

Konsl ruke je sprezone WywodZI l s i~ g lenz belonem w ehwll lnacl llgu n le ogran l-

z konslrukep telbelowych, a Ich rozw6jwlll- cza bowlemodkszlalcen stall, jakto ma mlel-

. z al s l~ z dazenlern do ellmlnacjl wad telba- see w telbecle.,wysoka wytrzymalo~ebelonu

tu, zwlaszezazarysowar\.Pomlmopodoblen- d a t e r6wnlet bezpOOredni!jk o r * w postacr

s twa maler lalowego r6tnice sll jednak duie ~ naprezen , Jakiema in s przy spr~za-

(Iabllca 1-2).W ielbecie role zbrojenlaokra- nIu cIopuSclew przekroju.

~Ia Sil l lako blernll , gdyi, .sllv w zbrojeplu Postep w.metalurgll I technologll beto-

pOlaWla lqs l~ dop le ro w ehwll l obc lMen la . nu sprawll , ze przy stosunkowo nleznacz-

W betonle sprezonyrn rolazbro jenla jes t ad nej zwyzce koszt6w uzyskuje s lf ;l s ta le

POCZllIku~ gdyz n lezat ezn le ad ob- 1 betony 0 wysoklch wytrzymalo~eiach.

ell!ien zewnet rznych, zbrojenle to wywoluje W clf;lg08ch stalC>WY£tlytrzymelo~e na roz -

zamlerzone slly wstepne, c l! jgan le s lWla 2500 MPa, a bet ony osl a-

W~ch elementach ~owych gajll wytrzymalo~e 08 sClska-;;;-WO M E : ! ! . ..s trefa Sclskanabe tonu s tanowl w praktyee w powszechnej p raklyce I nawel ponad~ - . . . . .~ekroju, a zatern _~MPa w l abora lo rl ach 1 prolotypowych

beton w przewaiajllcej czescl przekrojuzoaj- zastosowanlaeh.

duje s lf ;l w s~nej 1 w I~ Takle malerlaly nle magll bye na og61

s ta n o wl b a la s t 0 drugorz~dnym znaczen lu, efeklywnle zaslosowane w l:elbeele. ~

W zglnanych elemenlaeh sprf;lzonychprze- nlezaleinle od wytrzymaloscl, mejll praktycz-

k r~ lmaSrodowo selskane I w calym :nle lednakowvFOOi lu !sprezys IO~CI' lTym~-

prakly~~zne n~ mym, dopuszczenle WllZszych warloscl 08;

prf;lzenla S clskajllce. prezen w zbrolenlu elemenl6w telbelowych

Wspomnlane szczeg61newarunl<i pracy byIQbynlewlasclwe ze wzgl~du na tow,-

konstrukcjl spr~zonych pozwalaj l l na dobre ~ce lemu O8dmlerne Zarysowanle beto-

wykorzystanle w nlch malerlal6w 0 wysokIef nu. Padobnle zaslosowanle belonu 0 wy-

wytrzymaloScl.1m wyl:sza wytrzymaloSCstall ~ej wytrzymaloScI jesl zwykle nleeelowe,

w c~08ch Sprf;liajljcych, tym mnlejszy prze- gdyi prowadzl w nlewlelklm s t opn lu do re-

k r 6 I lego zbrojenla pozwala 08 reallzacj~wy- duke]1wymlar6w przekro]6w (WY]lIlekstano-

magane] slly sprf; liaj ljcej. Brak kontaktucl<r wil l lu jedynle krf ;lpe slupy).

Tabllca 1-2. Por6wnanie cach konslrukcjl talbelowych I sprezonych

Cecha Konstrukeje sprezoneonstrukcje telbetowe

Wytrzymalose betonu te = 40 do 100 MPa I wlf ;l ce je = 15do 40MPa

Aodzaj stall nlskow~glowa wysokow~glowa lub slopowa

Wylrzymalose stall I.- 190do 500 MPa Ip ~ BOO do 1800 MPa

Clf;liar konstrukcjl (zuiycle belonu) 100% 40 do 70%

Zbrojenie gl6wne (zuzycie stall) 100% 30 do 50%

Szczelnosc ogranlczona, nlepewna calkowlta przy pelnym sprezenlu

Aysoodpornose ograniezona lub pelna: rysy zamykajij si~ysy wyst~puj!j I pozos ta ia

Oqnlooopomosc bardzo dobra lub dobra dobra

Odpornosc zrnsczenlowa dob ra do chw il l z ar ysowan la bar dzo dobr a ~ 1-4 . Be lka uzys I<ana lprn !a-

b<) i<oNanych segrren!6w w wyri-

ku sp r ~en Iaozpletoscl belek do 30 m rzedu 300 m

W konslrukcjach sprezonych, ~~k Odpornosc na korozle konslrukcjl spre-

braku kcntaklu slall z belonem w chwlUna - zon ych n le mai e b ye w podobnl e p ro st y

£ ! ! W ! l , mote bye W}'I!Qgystanaw p e I n J wyso-

ka wytrzymalosestall.W por6wnanIuz zeloe-

tem, w kl6rym w fazIe uiytkowej napr~zenla

w zbrojenlu slf;lgajll nejwyiej 200 MPa, przy

naclljgu slallspr~iajllcej slosuje sll;!napr~ie-

nla wstepoe rzf;ldu1200 MPa Iwlf;lCej.Wy s o -

ka wytrzymaloscbelonu nle Iylko maze bye

wykorzystana,ale w wlalu przypadkach jest

Dna konlecznoSclll,gdyi warunku]e bezpleczne

wprowadzenledul:ych sll sprf;lia]lIcych.

Naleiy podkreslle jeszeze Inne zalety

konslrukejl sprezonych w por6wnanlu z zel-

betowyml:

• zmnlelszenleuQieeelement6wzglnanych

dzl~kl wstepnemu uglf;lclu odwrolnemu

(patrz rys.1-1), a takze dZifilkl znaczne-

mu~rzenlu p rzedzlalu sprezy! j, \ego

"zachowanla sll;lbetonu I WYnikalace~d

wif;>kszejsz t ywnosc l ,

• mazllwo~elIrwalego laczen la prefabryko-

wanych segment6w Z suchyml stykaml

(rys.I-4),

• smukla, stosunkowo lekkle elemenly,

o wysoklch walorach eslelycznych Iunk-

c]onalnyeh.

Aezultatemtyeh zaletjest Z jednej stro-

ny mazllwosewlelokrotnegozwl~kszenlaroz-

p le tos c t elemenl6w zglnanych. a z druglej -

zapewnlenie szczelnosct rozclllganych cze -

sci konslrukcjl.

spos6b por6wnywana z l :e lbetem - moie

bye zar6wno lepsza, [ak I gorsza. Na,,2ll;

,!lorszanie odPl'!Dp$c1na korozjl;lmaj,!wplyw:

• male sredntee dr ut 6w w spl ot ach l ub

kablach,

• gorsza odpornosc naturalna slall wyso-

kow~glowych,

• wysok le naprezerua w stall ,

• b ra k pei ne ] przyczepnosct (kablobeton),

• zagroienle wadamlw zabezpleczersu cz61

lub slyk6w,

• usterkt Inlekcjl kanal6w (kablobeton).

Odpornosc na kor6zj~ konstrukejl sprazo-

nych zwlf;lkszejll:

• szczelna slruklura betonu wysoklej [ako-

sci,

• brak rys I trwale scrskanla w otullnle,

• wysoka jakosc kruszyw Iementow,

Wspomnlane tu oszczedoosc t materia-

lOwe I korzyscl techniczne nle rnusza sl~

jednak proporejonalnle adzwlercledlac w elek-

tach ekonomlcznyeh, zwlaszeza przy Indy-

wldualnych realizac]ach. Konstrukcje spre-

zone wymaga]1Ibowlem wysokich kwallfikacjl

wykonawc6w, specjalnego sprze iu, wysoktej

dokladno§el Izaostrzonej kantroll. Wszelkle

uslerkl wykonawcze t wady materlalowemajll

lu znaczn te powaznlejsze skutkl nli w kon -

strukcjach telbelowych. Siosowaniekonslrukc~

29



sprezonycn wymaga zatem wyzszego po -

zlomu lechnlc2nego, ale tez prowadzl do

znacznle nowocze~iejszych t tmielszych roz-

wlljZar\.

Udzial betonu sprezoneqo w og61nel

produkcll betonu konstrukeYlnego jesl nla-

lormalnle, ale konsekwentnle zestawlany

I uznawany za miar",poziomu lechnlcznego

lub nowoczesnoscl budownlelwa w danym

kraju. W krajach 0 szybkJmtemple rozwoju

w mlnlonych dekadaeh (Oalekl Wsch6d),

udzial len sl~gal 20%, a czasem (Slngapur

okolo 1990 r.) przekraczal 25%.

Sprzyla temu kJlkaprzyczyn ekonomlcz-

no-technlcznyeh:

• dljZenle do molelrnaterlalochlonnych roz-

wl'lzan,

• wykonywanle dUZych Inwestycl l z elek-

townyml oblektaml 0 du1ych rozpteto-

sclach,

• kompleksowa kalkulacla ekonomlczna

I d'l2enle do wysokJel trwalo~cl,

• dostepnosc w konkurencyjne] ofercle

I relalywnle nlsklekosZtyrnaterlal6w pod-

stawowych I akcesorl6w dodatkowych,

a ~e sprzetu do sprezaraa konstrukc]i ,

Spr'i'zenlewkroczylo do wszystkichdzia-

dzin budownlctwa, zachowulljc dominul'lce

znaczenle w tradycyJnychobszarach zasto-

sowar \ , lakich jak masty,zblomtkJlub prze-

krycIawlelklch rozpl~to!!cl.Szczeg6lnleszybkl

ostalnlo rozw61dotyczy zastosowanpodziem-

nych - kotwy sprezone stabl llzul ' l ! le lany

oporowe,obudowy tunell, zaporyI nabrze1a.

Postep w systemach sprezarsa, dzi'i'kJ

stworzenlunowychmoZ i lw o ! ! c l , sialsi~w wielu

typach obiekJDwgl6wnym motorem postepu

technicznego w og6Ie. Dotyczy to zar6wno

oblekt6w nowo wznoszonych, jak tez wzmae-

nlanla konstrukcll islnlel'lCVch,takZezaby t ko-

wych. Wzrosia roIa sprf;lzenlalake zablegu

tymczasowego, znanego dawnlej gl6wnle

w budownletwlemastowym; obecnle spreza

sl' i' duze plyty strop6w lub nawlerzchnl,

(slabe grunty, tereny sejsmlezne, trudno-

!leI kllrnatyczne),

. , r ea ll zacje w szczeg61nych warunkaeh a takZe ~etanyzblornlk6w w bardzo wcze-

snym okresie twardnlenla,w celu ellmlnacjl

zarysowantermleznych I skurczowych.

30

2 . M a t er ia ly w kenstrukelaeh spreznnyeh

Beton I sial SOl- podobnle lak w zeloe-

cle - podstawowyml malerlalaml w betono-

wych konstrekcjacn sprezonvch, Wprawdzle'

coraz czescle] czynlone SO l udane pr6by

wprowadzanla w mlejsce slal l maler lal6w

kompozytowych,na bazlewl6k1enszklanyeh,

w'i'glowych lub aramldowych, to jednak do-

tad zaledwle w znlkomym stopnlu zast'i'pultj

one sial spr",zal'lclj.

Trzebaluz na wsteple podkresllc, ze Ie

podslawowe malerlaly r6101,!sle od uzywa-

nych w zwyklych konstrukclach zelbetowych

dose Istolnle, przede wszyslkJm wlaselwo-

sciarru wylrzymalosclowyml. Charaklerysty-

ka mater lal6w podana w tym rozdzlale sta-

nowl wl~c ledynle kr61kle przypomnlenle

I rozszerzenle lntorrnacp znanyeh z pod-

r'i'cznlk6w ~onstrukcllbetonowych I zelbeto-

wych oraz norm I Inslrukcl l badanla lub kla-

syflkacll tych malerlal6w.

Przy wyborze belonu deeydujqce zda-

nle rna prolektant konslrukcil, ale w odnle-

slenlu do szczeg616wlechnologlcznyeh wy-

b6 r lenjesl z reguly uzgadnlanyz wykonawe'!.

ewentualnym dostawca betonu lowarowego

I speejallslycznym laboralorlum. W odpowie-

dzlalnyeh reanzactacnlub przy seryjnel pro-

dukcll elemenl6w sporzadzana [est specyll-

kacla belonu. dotyczaca [eqo skladnlk6w,

receptur, metod wykonanla, transponu oraz

konlroll cech leehnologlcznych I wylrzymalo-

sclowycn, Specyflkacia taka zawlera warian-

lowe tnstrukcle, uwzgt~dnlalqce wahanla

warunk6w termlczno-wllqomosciowychI zrrua-

ny cech skladnlk6w w okreslonym zakresle.

Inna sytuaela rna mlelsee w przypadku

statl,kl6rq [ako golowy produkl 0 gwaranlO-

wanych cechaeh, dostarcza przemysl me-

!alurglczny na zarn6wlanle zgodne ze wska-

zanlem prolektanta konstrukcjl.

2 .1 . B e to n

Z,1.1. Uwag l u g o ln e

W konstrukcjach z betonu sprezoneqo

doborlego podstawowego malarlaiuzar6wno

pod wzglQdam rodzaju leech f lzycznych,

[ak I procesu przygolowanla, ukladanla

I plel~gnacll, decydule 0 elektywnOOcllrwa-

Iosel ealel konstruke]] W stopnlu znacznle

wl' i 'kszym, nli : to rna mlejsce w zeioecle,

Prolektanl I wykonawca konstrukc]! sprezo-

nych powlnlen zatem dobrze znac zasady

I ceehy lechnotoglczne belonu.Azyczny opls zjawisk,Jakieskladal'! sl~

na powstanle Z odpowlednlo dobranych

maler ta l6w sypklch I wody nowego cta la

slalego - betonu konstrukcYJnego,wykazu-

Iqcego znaczna wytrzymalosc - [est dzle-

dzln'l teehnologll betonu. Przypomnllmy, ze

w stwardnlalym betonle wyr6i:nia sl~ czlery

lazy - s la ll l, kololda ln ,! , c leklq I gazow'l ,

tworzone przez:

• z la rna kruszywa - spe ln la lqee na og61

r o le b te r na ,

• z la rna eementu - czynne, wcnodzace

I '!eznle z woda poczatkowo w sklad ko-

loldalne] zawleslny, a nastepnle w sklad

szkielelu kryslalicznego,

• wodQ- chemlcznle niezwl'lzan'!. wypal-

nlal'lcij pory.

• pory - pecherzyk i gazowe, g l6wn ia po-

wletrza I pary wodnej.

Ta wielolazowa struklura nle lesl stata.

Przemlanomulega zwlaszezalaza koloidaina

~zna, w skUlek u plywu ezasu, zatez-

nleod stopnlawyl'i'tenlaoraz warunk6wclepl-

no-wi lgolnosc lo~h . Sprawla to, ie belon

jest malerialem nlejednorodnym slrukluralnle

31



(w tym samym lragmencie wysl<;pul'l wszys t -

ki e l azy ski ad owe ) I s lo ch asl yez nl e ( w rM -

nych I ragrpenlaeh wys lepule miny udz la lP;; :

. szczeg6lnych laz . zmlemy w czasle).

W tel syluacll oplsule s i; 'beton makro-

s kopowo . okres la l' lc c ec hy l ec hn lezne do-

swl adcz al nl a. d la umown le uSl al onyc h wa-

r un k6w I o kr esow . ba da nl a. b Y . zakreslepodst awowyeh eech wecbanl cz ny eh bel o-

.flU d w r e k t e r u s t y c z n y l est b r a k w y r a z o e i. . tw l -

"Icy mledzy zakresem sprfi !Zystym a p19-

5tyczn' tm; w dodatku z pewnyml znamlonaml

~y. Jes!J2_ wi e I terial okre-

slany lako spr<;lysto-lepko-plastyczny.

Szezeg610we wylasnlenle zlaw;sk I zmlan

strukturalnych w b eto nl e d la r6 in ych o kr e-

s6w twardnlenla I pozl0m6w obclazen nle

jest dot ychczas lednoznaczne; rozne hlpo-

le zy p rz eds tawlo no p rzys t" ,p nl e w m on o-

grafi l (15).

2.1.2. W ym a g 8l l1 c e c hy be lonu

Podstawowe wymaganla s tawlane bet o -

no m s tosowanym w konst rukc lach sprezo-

nyc h. w yn lk al 'l z same] tsloty tych konstruk-

cll I sa p rakl yc zn le wsp6l ne d la wszys tk lc l l

t ch zas tosO'lo'ao;.2~ .~~%" Ie lszych nale1ll

•.•....•ast<;pui'lee~~~~i~:.;!~1·

~

. '~ .~ wysoka ~rZymeIO~~ n a : selskanle.• wys oki modul spry1ystoScI.

• mal e odk sz la teen la op6 in lone .

.

•• dobra przyczepno~ betonu do stall.

• szczelnose.· · · ~ rr zy g l6 wn e p rz ye zy ny d ykl ul 'l I e wy -

m ag an la - d ut e. n ap r< ;te nl a s ct ska ja ce

w belonle w caty<:h przekrojach element6w.

koncemrac la nap r~en w s tr el ac h - -- pi Zeka -

zan la sll sp~ beton (przez przy-

czeproscuo doc lsk) oraz konlecinose za-

bezpleczenla wra1l1wych c l< ;g len s ta lowych

przed korozlll,

Wysoka wyl rz yr na losc na s cl sk an le

wymagana l es t z ar6wno ze wzg l" ,d6w t e en-

n lc zn yc h, g dy l d ec yd ul e 0 prawldlowym

prz en lesl en lu du1yc h s ll s pr ", la jE leyeh I 0

• og ranl ez en lu wym la row p rz ek fO j6w. l ak l et

ekonomlcznych. gdyt W j 5 I y W a ha eletar ken-

s lr uk el l I ' z u1yc le r na te rt al ow , Cnoc l eo re -

t ycz nl e m oi na po dd ac 5 pr e' te nl u ka 1d y b e-

t on k onsl rukc yl ny . t o l ednak uw a z a sle za

dolne] granlcy

granlca w praktyce wzgle-

damllechnologtcznyml I dos tepnoscla skiad-

nlk6w 0 wysok ie j j ak oScI . S tosowanl e k ias

bet onu powyt ej BOO. c zyU bet on6w ~

WarlO~I~WW - patrz p. 2.1.10}. sta--~.~j e sl ", co ra l p owsz eeh nl ej sz e. zw la sze za

w konst ruke jaeh mos lowyeh duze] r oz pl et o-

sci . w zblornlkach I w Spr li l10nyeh nawlerzeh-

n laeh l ot nl sk l ub au to s t r ad , SI< ;ga 519 l u a t

d o ki as B l0 0. a n awe t B 15O , K la sy p owy ze l

B100 (czyl l wedlug EC powyzel COO) znata-

z ty s l9 j ut w normaeh n lekt 6r yeh k raJ6weu -

ropejsk leh. np. w norwesk le ] [N16] I nle-

m leck le l [ N 17] . W przeplsach europeJskleh

dot yc zE ic yc h wykonywan la bet on6w [N13)

IoIsklch [N3] ujeta zaleeanla s l" ,gaJ llee be-

l on6w C1001115. a w p rz ep ls ac h p ro jekl o-

wanla konstrukcll [N12) sl<;9nl<;IOdotychczas

do COO/ lOS.

Betony najwyZszych wytrzymaJoscl (oSlll-

gano w p ro to ly powy ch rea ll zacj ac h l ut na-

wet 300 MPa). naz ywane bet onam l u lt ra -

wysokowartosc lowyml (BUWW). wymagal ll

zableg6w technologlcznyeh na tyle z lozo -

nych. ze Ich za st osowa nl e ma ze b ye uza-

sa dn lo ne d op le ro p o s zc zeqo towel anallzle

lechnleznej t ekonornlcznej.

Bardzo I slotnym wymaganlem technlez-nym odnosni e do wyt rz ymal os cl bet onu j es t

stopten Jego doJrzaloscl w chwil l przekaza-

nla s ily spr~ZaJ lI cej. Nalcz9Sclej wymaga s l~ .

..a

s ioo

~;...-

. . - - -

I B35

/.>:

Kwe stl a ta I lje zy s l<; j edn ak z sze re gl em

p rz es lanek t eehnol og lc znyeh I pow lnna bye

rozwazana I ndyw ldua ln le . zwl as zeza p rz y

produkcll seryJnej.

Betony wysot<owartoSclowe eeehule bar-

dzo s zy bk l o rz yr os t w yt rz ymal os cl . c o s twa-

r za m oil lw oscl wc ze sne go Ich sprezanla.

Prz yk ladowe wyk resy na r ys unku 2 -1 wska-

zujll. ze b eto n B 10 0 o si li ga l ut p o 3 dn la eh

RQl Jad 80% swe l w tr zyma loSc i 28-dn loweJ •

podcz as gdy bet on zwykly B35 w tym cza-

.s te uzyskuje zaledwle 35% swel wylrzymalo-

Sci 2B-dnlowej.

W naszym kraju stosule sl~ dotychezas

w konst rukc jach s prei onyc h bet ony zwy kl e

w za kr esl e kl as B 30 do B6 0; og ra ntc ze nl e

w pewnym S iOPn luPr zeSl Idza norma IN1 ).

nlezawleralaca p rz ep ls 6w d la bel on6w po -

w yz eJ B 60 . W przeszloscl stosowano takze

lekkie betony lupkopory towe odpowtadala-

ee klasle LB30; zaniechano Ich s tosowanla

wobec wst rz yman ia k ra jowe l produkc] ta-

k lc h k rusz yw . EuropeJ sk le p rz ep ls y IN13)

I o be en le po ls kl e [N3 ) o be jmu jl l le kki e be -

f.[MPa)

80

40

5 10 15 20

szym znaczenlu nii w iel beel e, W bel onac h

do konst rukcp spr 'i 'ionych zaleca sili' doswlad-

c za lna k orurot e modul u s prez ys rosc t, gdy i

korzystanle z wartosel s rednlch, podawanych

w normle d la bet onu odpow ie d r ue ] k l a sy , pro-

wadzl do z by ! du1yc h n ledokl adnoSc l r ea li -

skurezu Eos oraz wsp61czynnlka pelzanla < P c '

Rozgran lezenl e s ku tk 6w s ku rc zu I pel zanl a

j es t umowne I d la tego ope ru le rny w prakty-

ee I lj cz nym e lekt em t yc h z lawi sk . 0 wlelko-

sci cdksztalcen op6 tn lony ch dec ydul lj

;za~ehy male,lalowe. lak I czynnlkl

t ec hnol og lc zno- sr odow ls kowe p rz y W \iRo -

nanlu Iple ll ilgnowanlu konst rukc jl . Na . ;leh

Qgranlezenie wplywa wl<;e s tosowan~

men t6w n ls kosk ur cz owych, n ls kl WS' )J t' ll k

wodno-cementowy (wlc), ~-

25

R y s . 2 ~1 . P r zy k f ad o w e w y k re s y

p r zy ro s tu wytrzYOlalo~cl d la b e"

tonu zwyklego(835) I betonu

wysokowanoscloweqc (8100)[dnl)

33



10

ko ~t k ru sz ywa , d og od ne wa ru nkl d oj rze-

wa nl a b et on u, a ta kZe staraoncsc betone-

wa.nla Inoz llwle wysok l s top len doj rzaloscl

bet onu w chw ll l sprezen la,

- Do bra p rz ycze pn os t be to nu I stall wlq-

ze s le przede wszysUdm z wyt rzvrnalo!lel 'l

betonu na rozclaganle C I jes t wymagana

w plerwszym rzeozte w el eme nt ach s tr u-

nobetonowych, w kt6rych nast~puje prze-

kazanle sUy z c ll i' gl en na bet on p rz ez p rz y-

czepoose , Ma tak:Ze jednak pewne znaezerae

w konstrukcjach kablobetonowych spreza-

nych c l~gnaml z przyczepooSclq.

Wysoka s zc ze lnos c bet onu j es t c ec hq

dec yduj qC ll a trwalo!lcl konstrukcjl sprezo-

ny ch . Za sa dni cz e zn acze nle z ar 6wn o d la

ochrony s ta ll spr~zajqcej , j8k tez dla odpor-

noScl k oroz yj ne j s amego bet onu rna s zc ze l-

nos e war stwy o tu la jl lc ej . Pos tu la t w ys ok le j

szczeinosct jes t zgodny z wymaganiem

wysoklej wytrzymaloscl.

2 . 1. 3 . I I la s y ll k a cj a t e chno l og l cma bu l on t i w

Tradycy jn le gl6wnym kry terlum k lasy ft -

kac] betonu jes t )ego wYt rzymalose nascl-

s kanl e. T a z as adnl cz a d la p ro jekt owan la

konstrukcjl spr'i 'zonych klasyflkacja jest om6-

w lona odr 'i 'bnl e, w punkc le 2 .1 .6 . lstome Sq

ponadto Inne kry lerla k lasy flkacj l, uwzgl~d-

nla j, !ce roznorocnosc s tosowanych beton6w,

a mlanowlcle:

( 1) G~s tose bel onu

Ur nowny po dzta l b el on 6w p od wzg l~-

dem g~st os cl o bj ~to scl owe j w st an te su -

c hym, p rz yj 'i 't y w p rz ep ls ac h europej sk ic h

[N13) wyr6z nl a t rz y g rupy :

• b eto ny l ekkl e Pc < 2000 kglm3, (o zn a-

c zenl e w p rz ep ls ac h europej sk lc h LC) ,• be to ny zwyk le Pc = 2000 do 2600 kglm' ,

(ozoaczenle C),

• bet ony c l' i' zk le Pc > 2600 kgJm3, (ozoa-

czenle HC).

Wedlug starszych przeptsow norm

pol sk lc h (PN -88/ B-06250) g rani ea pom l~ -

dzy bs to nem l ekkl m a Zwy kl ym wyn osUa

1800 kg/m' , c o n le r na p rakt yc 2Oego zas te -

sowanla w przypadku beton6w wytszych klas

- n le u daj e sl ~ bowl em u zysk ae I N) iSQkl ej

wyt rzymalo! le l betonu a tak nlsklej g 'i 's toSc l.

Najpowszechnlej s tosowane s ll oczywl-

! le ie betony Zwykie. Betony lekkie s tosuje s l~

w prefabrykatach spr'i 'Zonych, w przekryelach

lub mostach dotej rozpl 'i 't osel I w oblek tach,

ad kl 6ry ch wyr na ga sl 'i ' ( ch oc by tyl ko p rz y

r ea ll zacp ) - p lywa lnos cl . Nat om lasl bet ony

el~ZkIe stosowane Sl I w specjalnyc"hk;;;;:'

~jach, na przykIad obudowach be~le-

c zens twa reakt or 6w l ad rgwy ch l ub ~

baJas tu lacych r r p s t l ? w w1s7~c~h.

W bet onach s zc ze lnyc h s tosowany ch

do konst rukc jl s pr ez onvc h g~s tosc z al ll zY

przede wszyslklm ad kru~a. W ~

. . be tonacf i p rz ewat aj 'l k rusz ywa l amane ze

~ag~ch (gr8OIl, bazalt), w bete-

nach lekklch s tosuje s l~ k ruszywa sztuczne

(np. z glln lub lupk6w splekanych), a w

bel onac h e l~ zk lc hk rusz ywoz m lneral 6w

~~h bogatyml rudaml m~U (baryt,

rnagnetyl, hernatyt).

(2) Materlaly wl'lZ,!ce

W konstrukcjach sprezonych stosuje sl'i ':

• b el on y z ceme nlem p or tl and zk lm zwy-

k~m, --

• be to ny z ceme ntem p or Ua ndz kl m szyb -

kotwardnlej'lcym,

• betony z cementaml ~ (np. hy-

drotechnlczne lub slarczanoodporne).

W wyj qt kowy ch s yt uacj ac h s tosu je s l' i'

t ak Ze pol lmerobet ony, na og61 w e lemen-

tach naratonych na szczeg61nle nlekorzys t-

Ja k wspomnlano, charakteryzujqc wyma -

gane ceehy bel 0n6w , w konst rukc jach s pre-

tonych skurcz adgrywa dot ll , negalywnq role,

1

S,! n lezgodne z wyrnaganiaml nlsklego skur-

c zu I w p rakt yc e k on iecz ny j es t k omprom ls

ml'i 'dzy tyml wymaganiaml.

(4) Inne kry terla k lasy fikacl l

Padobnl e j 8k we wsz ys tk lc h k onst ruk-

e lach z bel onu c zasem s tawl ahe sa szcze-

g61ne wymagan la w odn les t en lu do betonu

I z tel raejl aktualna Sl I takze w konstrukcjach

sprezorwch takie kryterta klasyflkacjl, jak :

• wodoszczelnosc, okreslana stopnlem

w yr at 80 ym p rze z cl sn len le wo dy , p rzy

kt6rym probkl pozostala nleprzepuszczal-

ne ( np . W4 o z n acz a s z c ze l n o sc przy cls-

n lenl u wody 0 ,4 MPa );

• mr ozo odp or no sc , o kr esl an a sto pnt ern

wyrataj,!cym odpornosc na nczbe cykll

zarnrazanla ( np . F 75 oznac za wymaga-

nle odpo rn o s c t ma t e rl a lu na co najmn le j

75 cyk ll zamratanla I rozmrazarua);

• ~oodeornogc, czyl! oopornosc na wy-

s o k a t emper a tu r e ,

• s lopien pochlanlanla promlenlowanla ra-

dloaklywnego,

• adpornosc chemle209 na rozne media

( np . kwa sy, sol e, o lej a) . -

Betony a wymaganej wodoszczelnoscl

ponad ~ rnrozocdpornoscl po~

o raz wys ok lch wyma ga nl ach co d o p ozo -

s ta ly ch k ry te rl 6w , z al lc za s ll i' d o~w

~h.

Dl a b eto n6w n owe] g en er ae jl - wys o-

kowartosclowych (BWW) I ultra-wysokowar-

t os cl owych (BUWW) - og61ne zasady k lasy -

f ik ae jl o rn6w lono w p . 2 .1 .10.

2 . 1. 4 . Sk l adn i k l b e t o nt i w

Konsekwencj q wysok leh wymagal i s ta -

w lany ch bet onom w konsl rukc jach s prez o-

nyeh s a z a da n ta wysok le j Jakok l poszeze-

g61nych skladnlk6w. Sq to zadarua rozno-

rodne: flzyczne (wylrzyrnalose, sprezystosc,

adhez ja), ehernlczne (ak tywnosc, t rwalosc

zwlqzk6w, brak szkodliwych dornleszek) oraz

g e ome t r y c z no - s t ru k t u r a l n e ( u z i a r n ie n i e , sto-

plen rozwini~cla powierzehni).

2 1 4 1 Cemenly

Najcz 'i 'Sciej s tosowane s ,! l. cemep'x PIl I-

t landzk le - zwykle lub szybkolwar"ctniej9ce.

~ement6w produkowanych aktual-

n le w Pol sc e (pa lr z [NS) do bet on6w p rz y-

dat ny ch w k o n s uuk c ia c h s p r ez o n y ch , zgod·

nle z lns trukc la ITB 356/98 [Z6J, nadaj ,! 51f(!

nastepuiace:

• c emen ty por tl andz kl e a s ymbo lu CEM I,

wklasach~

• c emen ty por tl andz kl e a wysok le j w yt rz y-

rnaoscl wczesnej 0 symbolu CEM I,

w kl as ac h 3 2, 5A , 42 ,5A t 5 2.5 A;

• . cementy porUandzk le w lelosk ladnlkowe,

a symbolu CEM II/A, w klasach 42,5A

I 52,5A.

P rakt yc zna r6i nl ca m ledz y eemen lem

portlaodzklm zwykly! !, (N) I a wysokieJ l!jY-

t rz ymal os ci wezes ne j ( ~ poleqa na szyb-

ko sc l p rzyr ostu wyl rzyma lo scl b eto nu I n a

okres le j ego. w l' !z an la . P rz yk ladowy p rz e-

bleg· przyros tu wyt rzymaloscl l Iust ru je rysu-

nek 2-2 dla dw6ch betonow a tej same]

projektowanej wyt rzymaloscl 2B-dnloweJ.

(Pr zebl eg w lf jZ an ia d la c emen lQ )Y (N)_wa

okres normatywny ad 60 mlnut do 10 PQ;

dzin, a dla (A) -,ad 45 mlnut do 6 90dzin.!

~'! sl~ onerez gwaranlowanym okre- .

sem t rwal osc l e ech p rzy p op rawn ym pr ze -

ch owywa nl u: 90 d nl dl a ( N) I 3 0 dn l dl a ( R) .

Betony z cementaml a wysok le j wyt rzymalo-

sci wczesnej sa szczeg61nie przydalne w6w-

czas, gdy chcemy po nledluglm okresle

twardnlenla przekazac na element s il 'i ' sore-

z aj ll c' ! ( pr ef ab ry ka ty s tr unobet onowe) l ub

Inne obctazenle. Pewnym zaqrozenlern rnoze

bye t u j ednak w l~ ks zy s ku rc z.

35



1,0

0,75

0,50

0,25

1 2 3 5 7

Od wlelu lat willie sl", duie nadzleje

ze s to sowan lem d o' sprezan ia konstrukcjl

bet on6w na cemen tach eks panSVWych [ 10 ).

~ o ne .m te sz an ln a ce[J)fwh' por!laQdzk!~

-2°, g ll nowego t g lQSl ,l , na og61 w p ropo rc jl

6 :2 :1 l ub z bl lz onej . Cemen t por ll andz kl do-

mlnuje wl'i'c w tej mleszanlnle, a zwl",k-

s zanl e obj . . .osct jes l rezul la lem powslawa-

nla czastek uwodnlonego gllnoslarczanu

wapnlowego. Trudnoscl z konlrolowanym

p rz yros lem obj 'i 'l oScI bel onu Z l ak lm l ce -

men lam! ogran lc za jl l dot yc hc zas I ch s ze r-

sze zastosowanle.

2,1.4.2, Kruszywa

Do belon6w wysoklej wytrzymaloScl sto-

suje s l f i ' kruszywa majljCB nasl'i'puj'lce cechy:

\

0 wysok 'l wyt rzymalosc I wysok l wsp6lczyn-

nlk spr",iystoScI,

o dobra przyczepnosc spoiwa cemenlowe-

go do z la ren k rusz ywa,

o uzl ar nl en le z apewnl aj 'l ce dob ra s zc ze l-

nose s tosu okruchowego.

Naj lepl ej w ymagan la I e s pe ln la j! ! aSZ\IWB m1nera'ge t a m O r e , a ! Q ' J g t k o w o tak M

ia k rusz ywa s zl uc zne l amane. M lneral ne

k rusz ywa nal ur al ne g rubs zy ch f rake jl ( tw lr )

rzadko speinlaJII zadowala laco dwa pie rw-

sz e w yma ga nl a I c ze st o st an owl a j ed yn le

dodalak do lamanych kruszyw; wedlug kra-

j ow yc h z ai ec en udz la l k rusz yw nal ur al ny ch

o z la rnac h ponad 2 mm n le pow ln len p rz e-

kraczac 30%. Kruszywa !amane k lasy flko-

wane sa w kr aj u w ed lu g [N5 ):

10 14

) - - -_ _ - - - - - -- - -. , , -/ /'

IL

,k-/

II j\li

o k ru szy wa d ro bn e - p la se k I ml al , 0 u z la r -

n iBn lu o d 0 ,0 63 do 2 mm ,

o kr usz ywa g ru be - g rys ( od 2 d o 1 6 r nm)

I lIuczen (od 16 do 31,S mm lub do

63 mm).

~dljZenlU do ellmlnaep frakcjl pylowych

(ponlieJ 0,063 0 1 1 ) ' 1 ) slosuje sl~ E,_!asekuszla-

chetnlany , czy ll przede wszys lk lm pluka~

-"KrZywe . l ac zne uzlarnlenla k ruszywa

pow lmy S il l m leSc le wed lug dot ychczaso-

wych przepls6w polsk lch (PN-BB/B-06250) ,

w ob sza ra ch o kre sl ony ch n a r ys un ku · 2- 3.

N lesl et y I e p rakl yc zne z al ec en la n le znata-

z ty s l" , an i w normle PN-EN 206 [N3), ani

w p rzy go low an ej no rm le kr ui lzy w PN-EN

12620 [N5 ) . . p rz y dobor ze g ranu lacj l kru - .

s zywa nal ei y wzl ge pod uwag", ogranleze-

n le w le lk os el z la ren do 1 /3 najmn le js zego

wvm la ru p rz ek ro lu pop rz ec znego ( co ma za-

s iosowanle w elemenlach elenkosclennyeh)

oraz do 3/4 odlegloscl w swlelle mledzy

zbrOjen~cym w jednej plaszczyinle

pros t opadle ] do k lerunku belonowanla.

Surowcaml do p rodukc jl m lneral ny ch

kruszyw lamanych sa g l6wn le s ka ly mag -

mowe , na jc z' i' scl ej g ran ll l ub b az alt , c za -

s em d la ba z, g ab ro I p or ~ Si os ul e S il l t ak i ek rusz ywa l amana ze s ka l osadowy ch (do lo -

mil) I m ~nych (gnels, kwarcyt). Na

og61 nleprzydalne S!l kruszywa waplenne

I plaskowcowe.

~uszywa zwykle (do belon6w zwyklych)

~ material 0g",sloscl obl ", loSc lowej od 2000

a)

100

BO

~60

~'0III 40t!n,

20

0

b)

100

80

~60

~'0Ol 40t!11.

20

0

e)

100

BO

~ 60

~'0

§ 40

11.

20

0

Ays. 2·2. Por6wnarne przebte-

g6w przyrostu wy!rzymaloScl

beton6w na cemencle port-

I a n d zk J r n o o r m a ln l e rwercme-

l~cym (N ) I S2ybkolwardnlel~-

28 t [dnl) cym (A)

A//

/ /

/ I.//' //

V . - -./ /

, . . - - -,125 0,25 0,5 1,0 2,0 4,0

Bok oezka slta [mm)

8,0 16,0

A/// /

//

V

V_ _ .

~ .-- ,. - _ . . . . . .

0 ,12 5 0 ,25 o.s 1,0 2,0 4,0

Bok oezka sua [mm)

8,0 16,0 31,S

./II/

/ I

./., - /

~"./

,,/ _ _ . . . . -" , - .--' - -. . . . . . . . . -0,125 0,25 D,S 1,0 2,0 4,0 8,0 16,0 31,5 63,0

130kocz ka s lt a [mm )

Rys. 2·3. Przydatne w praktyce laczne krzywe uzlarnlenla kruszywa dla grup 'frakcp:

a) do 16 nvn, b) do 31,5 mm , c ) do 63 rrm (wedlug doiycbczasowycn przepls6w

PN-Se JIH16250)

do 3000 kg/m3 [N13), W odrozrueruu Od)

k ru szy w l ekk leh - p on lz e] l eg o p rze dzl al u

I kr us zyw e l", Zk leh - p owy ze ] 3 00 0 k g/m3•

Spo sr 6d s zl ucz ny ch kr usz yw l ek kl ch

p rodukowany ch w Pol sc e [N9 ) polwl er dz o·

n o p rzy da lnoM d o b elo n6w s pre zo nycn l e-

dyn le l upkopo ry lu , c zy ll p rodukl u s pl ek an la

iupk6w przYW\1glowyeh I przekruszanla sple-

k u. Ob ee nl e l up ko po ryl nl e l est w Polsce

p rodukowany . W I nnyc h k ra jach , s tosown te

do bazy surowcowej, slosuje sl", z powo-

dzeniem r6ine lekkle kruszywa sztuczne,

wylwerzane drogl j splekanla p 'i 'cznle l' lcych

g ll n, l up k6w l ub Uo Iup k6w (np. kruszywa

Leea lub Llepor w Europle oraz Baypor,

Mater/allte, Sollte w USA).

We wszys lk lch rodzajach kruszyw ts tot-

n e zn ae ze nl e r na s ta l os c skladu zlarnowe-

go oraz ogranlczenle zawartosct pyl6w

I zaraeczvszczen obcych; okreslal'l 10 nor-

m y b ad an la k ru szy w. Ro dz aj I j ak ose kr u-

s zy wa o ra z s kl ad z ia rnowy I k szt att z la ren

ma ll l b owl em d uz y wp lyw na c ech y wy lr zy-

r na losc lowe , a zwl as zc za na modul s prez y-

stosci betonu,

2,1.4,3, WOdB do bel onu

Woda zarobowa nle rnoze zawterac

zan l eczyszczen ani domleszek chemlcznyeh

p on ad 1 I0 sci wsk aza ne w n orml e [ N6 ). No r-

ma 18p recy zu le t ak ze z as ady k on lr ol i p rz y-

datnosc l wody.

W iel e l nfo rma cj l n a l em al wp ly wu po-

szczeg61nych zan ieczvszczen na przydat -

nose wody podano w pracy [15J.

2 1.4,4. Dodalkl m ineraloe I domleszkl

~.'i'ip~~plf!~~8~.

:~I;,'~d-~;·ni~l~f~:!",. ~ ~ i ~ " ' : ' Yi;~~miczneI~b'~ nlsklch I ;" "p~;~r(j rwo~iesl~tward-

nlenla - powlnny

wysoklel wylrzy

37



p ls y m l~dz ynarodowe (Nl l) nasteoulaco

~~ te skladnlkl:

C o dod~ \0 drobnozlarnlste rnaterlaly nle-

. o rga nlc zne . d od awan e do be to nu w ce lu

pop rawy okrat lony ch eech t ub uzy sk a-

rna szczag61nych wlasnosel; rozroznla si~

dwa t ypy dodatk6w:..!l(e. I-ntxJlllt l: le lub

p rawl e obo j~ lne. t ye II - aktywna;

dolf' ie~F!» produkty organlczna lub rse-

or gan lczn a. do dawa ne w lloseiach za-

sa dn lczo po nl ze ! 5% masy ceme ntu ,

przed zmleszanlem lub podczas rruesza-

nlane w projektowanlu rnleszank l. TakZe Ich

sklad chemlczny - zwtaszcza zawartosc

chlorkow, s la rk l I r nagnezu - n le mo z e p rz e -

k racz ae okres lony ch w le lk os cl . ~

r zyt ci ze sto sowan la do datk ow ~

nia jl l procesy wlqzanla. urnoz ilwlaj ll napo-

wlelrzenla mleszankl (12]. Pow lnny bye .

podobnl a j ak dodat l« , s tosowane w t ak lc h

l Iosc lach. k t6re nla powoduj ll z rnnlejsz«nla

wynlka z konlscznosc l zapewnlenla. r6wno-

mlernego rozprowadzenia dornleszk l w rnle-

s zanc e. Z al ec a s l~ takze, a by p ly nn e d o-

m iasz kl w l io sc l p rz ek racz al ac e] 3 dm" !m3

betonu byly uwzgl \!dnlane w projektowanlu

mleszankl. przez odpowledni!j korekte lIoscl

wody z arobowej (Al l.

R ac jona lne s tosowanl e dodat k6w I do-

rnleszek pozwoli lo w krajach 0 przoduj,!cej

te ch no log ll be to nu ( np. w USA . Norwegll

l ub Fr an cj l) n a rn asowe wp rowa dzen le do

praktykl beton6w wysokowartosclowych

o wytrzyrnalosclach na sClskanle sl~gaj,!-

cych 100 MPa I 'wll lce j ( pat rz p . 2.1.10).

0) zawar to sc ceme ntu n a m3 zaoeszczone -

go batonu.

e) konsystaneja I s tosunek woono-cemen-

towy swiazego betonu,

d ) r odza je k rusz ywa I nosc t poszczeg61nyeh

frakc]',

e ) typ I il ose do rnl esze k I do da tk 6w o raz

spos6b Ich dozowanla.

Ponad to pow lnny bye okres lone dodat -

k owe dana odnot nl e do k ornpoz yc ]:

o wymaganla szczeqolowe dotyczace kru-

szywa (np. toleranele w llgolnoocJ).

• :t 3% dla cementu, wody. kruszywa

I dodalk6w.

o ± 5% dta domleszek .

Najcz~sclej obecnle s tosowana kolejno-

sci,! dozowanla (jsSll nle s tosuje s l~ dozowa-

nia cl,!glego) jest kolejnosc: woda + domieszkl

+ plasek + cement + dodatki + kruszywo.

Czas rnieszanla I lfezb\ ! obrot6w b~bna ustala

s il l doswladczalnie. s tosownie do konsysten-

c jl . Zasada jes t mieszanle wymuszooe (beto-

nlarkl przeclwbiezne), W betonlarkach 0pra-

ey ei,!glej skladnlkl dozuje sill [ednoczesnle,

o z awar tosc pow le tr za w Swlei ej m lesz ance . n iepr ze rwan le . Z al ez nl e od I ypu bet on la rk i

• wymaganla dotyczace tempe rat ur y pr zy I j ej po jemn o~ el cz as ml es zan la p owln len

dostarczarsu I ukladanlu

oraz dane dotyczace Iransporlu I betono-

wan l a :

o wlelkosel zarobu Ioreje doslawy.

o ~rodkl transportu.

o s pos6b podawan la . ukl adan la . z ag ll sz -

czanla I plelllgnai: jl.

Bo zr oz nl a si ll dwo ja kl e re ce pl y mle -

s zanek bet onowych: l aboral or yj ne I r obo-

c ze . Recep ty l aboral or yj ne okre~ la j, ! s kl ad

w jednostkach masy na m3 mleszankl be-

tonowej. podalac l Iose suehego kruszywa.

Reeepty robocze uwzgl~dnlaj 'l zaw llgoce-

nle k ruszywa, polarnnosc mleszalnlka I spa-

s6b dozowanla. ezyU podaj ll l Io~el skladnl -

k6w n a j ede n zarob mleszankl betonowej.

bye dla danej konsystenc] ustalony doswlad-

czaln le; n le mote o n bye kr 6t szy r uz 2 mi n.

p rz y wypel nl en lu 70-90% poj emnosc l bet o-

nlarki. Miar'l jako~cl wykonanla mieszankl be-

tonowejjest rozrzut wylrzyrnaloscl Ie stward·

n la leg o b el onu w p r6b ka eh kon tr ol nych .

okre~ lany wsp6!ezynnlklem znuennosc t D la

bet on6w wyZsz yc h k las, poc zaws zy od B3O.

wyrnaganla ogranlezaJ,!ce rozrzul sa zaostrzo-

ne ( iabl lea 2 -1 ) w s losunk u do bet on6w p rz e-

cilltnyeh wytrzyrnaloscl.

Z nacz en ie dal sz yc h p rocesow lec hno-

l og leznyc h. po p rz ygol owan lu m lesz ankl

betonowe]. a wi( lc t ransportu. ukladanla,

zaqeszczarsa I ple l~gnaejl . jes t dla beto-

n6w wysok leh k las [ es zc ze w ieks ze ruz d la

Zal ec ane dok tadnos cl doz owan la s kl adnl - bet onow k tas p rz ec le tnyc h, C zas t rans po rt u

k 6w m lesz ankl bet onowej wed lug [N3 ) wy - beton6w 0 s tosunkowo szybko wlqi' lcych

nosza: e eme nt ae h I z mala i losel,! wody zarobowej

nego stosowana,

• ewentualn le wymagana wodoszczelnosc

I/Iub mrozoodpomosc,

Na tej podstaw le technolog wykonawcy

Deena

Tabllea 2-1. Sta ly sl yezna ocena j ak ot el ·ml es zank l bet onowej d la bel on6w k las ; , B30

Wskatnlk zrmennosct wylrzymalooclV, = 81/1cm [%)

t rwal oScI bel onu I n le s pr zy ja j, ! k or oz jl z br o- oprac owu je r ec ep te ( recapt ur e) m iesz ankl .

j en la. Dl at eg o p rz yj mowa na j est gr anl ca b lor ,! e p od uwa gl l mo il lwo ~e l r nat er lal owe

g 6ma I Io ~cl d omle sze k 50 g /kg ceme ntu . I t ech nl czne wyt w6r nl. o dl egl o~e l t ra nspo r-

Z druglej slrony zadna domleszka nle po- lowe. spos6b podawanla mleszankl na bu-

w inne bye s tosowana w l Iose l mn le js ze j nit dow le l ip . W speey fl kacj l r ec ep ly mus z' ! s il l

2 g /kg ceme ntu. e hyba 1 .e j esl r ozpu sze zo - z na let c n ast ~p uj ,! ee d an e:

na w wodzl e z ar ob owej : ta do ln a g ra nlc a a) r odza j I mar ka cemen tu .

2 .1 .5 _ W y k on yw a ni B b e to n ow w y 50 ki ch k ia s

Betony do konstrukcjl s p re z on y ch n a te -

ly przygolowywa6 w warunkaeh przemyslo-

wych. czy ll w wytw6rnlaeh 0 zapewnl.onym

dobrym poz lomle technologlcznym lub przy-

oblek towyeh wllzlach betonlarsklch • . stosu-

j ,! c c zest a k on lr ol ll j ak o~el m lesz ankl pod

wzgl~dem wylrzymalosel . konsystencj l lura-

b ia lnoscl oraz wyrnaganyeh eech f lzycznyeh

(gllstosc. wo d o sz c ze lr o s c, r n ro z o o dp o r no s c ).

Od p ro jekt an ta e lement u l ub k onsl ruk-

ejl spr l; lt onej wyrnaga s il l okres leri la nas t . . ..

puj '! ey ch danyc h, k on lecz ny eh do zap ro -

Jektowania mleszankl betonowej:

• w ymagana k lasa bel onu.

eele: redukujll lub sllnle re- • maksyrnalny wymIar nomlnalny kruszywa.

dukuj 'l (superplastyf lkatory) konleczn! j l Iose 0 zaleeana konsysteneja.

wody w rnleszance. przyspieszaj,! lub opoz- • ogranlezenla wynlkaj '! ce z przewldywa-

38

Bardzo dobra

Dobra

Srednla

Dostateczna

Nledos!ateczna

~7

8 - 10

11 - 13

14 - 15

> 15

39



pow ln len by6 k r6 ts zy . Spos6b t rans po rt u

powlnlen zapoblega6 rozsegregowanlu sklad-

n lk 6w , zmlanom skl adu m lesz ankl , zanle-

c zy sz cz en lom I nadmlernym wahan lom t em -

peratury. Wynlka stad konlecznoS6 uzyclas pecj al ls ty cz ny ch t rodk pw t rans po rt u z C ll l-

g lym m lesz an lem I ogran lc zenl a odl eg lo tc l

przewozu mleszankl.

NaieZy d<!2y6 do ukladanla belon6w przy

dodalnlej temperaturze otoczenla; tempera-

t ura ml esza nkl be to nowe j n le powln na b y6

j ed na k z byt wyso ka, a by n le d och od zl lo d o

zarysowal \ termicznych przy s tygnl~clu mlo-

dego bet onu. Podcz as ukl adan la I z ag~s z-

c zanl a moi e z ac nodz lc r oz segregowan le

s kl adnl k6w l ub zwl~k sz en le porowat os ct ,

a z at em ukl adan le m lesz ankl w ! armach o raz

. z ag~sz cz an le j ej w ymagaj 'l t ak ie s la ranno-

tc l I p rze sl rze ga nl a d o~wl adc za ln le o kr e-

~ Iony ch c z~sl ol ll wo~c l I o kr esOw w lb rowa -

nla (Iub wlbroprasowanla).I sl ot ny j es t dob6r c z~st ol ll wo tc i w lb ra -

tora. przy nlsklej cz~stoUlwotcl (50 Hz) prze-

mleszcza s l' ll g l6wn1e kruszywo grubsze, przy

~rednlej (100-150 Hz) u pl yn nl a sl ~ za pr a-

wa , a przy wysok le j (200-300 Hz) przemlesz-

eza s lQ cemen t z dodat kaml .

Z al ei nl e od t empe ra tu ry I w ll go tno~1

o tocz en la ~wleZ y bet on pow ln len bye pod-

d any p lel ~g nac jl , k t6 re j p ods la wowym z a-

dan lem jes t u tr zymanl e j ego pow le rz chnt

w sta nl e wl lg otn ym w o kr esi e t wa rd nle nl a -

co n aj rnn le j p rze z 7 d nl w wa ru nka ch n at u-

ralnych - z jednoczesnym zabezpleczenlern

przed bezpotrednlml wptywaml atmos ferycz -

nym l ( zby! n is kl e t ub wysok le l empe ra lu ry ,

bezposredn t e nas lonecznlenle, wody opa-

dowel lub przed dzialanlem w6d grunlo-

wych. W warunkach przyspleszonego twar d -nlenla betonu, reallzowanego przez obr6bk~

c leplnq, zasady lechnologlczne powinny by6

specjalnle opracowans , sprawdzone I do-

kladnie przeslrzegane. NaieZy zwr6c1t uwag'll

na skulk l podwy iszooych lemperalur n le tylko

d la b eto nu , a le I d la z ac how anl a sl 'l l f or m

I zbrojenla sprqiajqcego.

Technologia lekklch beton6w kruszywo-

wych p rz ydat ny ch do koostrukc~ sprezooych

j es t n leco I nna n li bet oo6w zwy kl yc h, w sk u-

t ek s pecy fl cz ii yc h w la~c lwo~cl I ek kl ch k ru -

s zyw ( znac zna porowat os c I n leduZy udz la l

f rakejl drobnych) . Dob6r proporc jl skladnlk6w

nal eZ y t u w caosc t opr zec na doswladcz e-

n lach . P rz yj ~t e I s prawdzone rec ep ty mog ll

obowlqzywa6 przez dlugl ezas dZIQk Is talosc!

eech kruszywa produkowanego !abryeznle.

Lekkle mleszankl betonowe zachowujq

s l' ll l et l na cze j w Ir an sp orc le I pr zy w lb ro -

wanlu; ziarna kruszywa Sll liejsze od za-

c zyn u, a z at em wyp ly wa jq d o g 6r y.

Lekkle betony wysckowartosc lowe

(LBWW - pat rz 2.1.10) sa znacznle drozsze

nIi betony na kruszywach naluralnych (BINW)

o zbl li onyc h w ta tc lwo~cl ac h - por6wnanl e

z ac ze rpnl et e z dotwl adcz el \ norwesk lc h

(g dzl e. sl osu je sl ~ o d d awn a k ru szy wa l ek-

kle wysoklej jakotcl); og6lny poglqd w tej

kwest ll daje pontzsza tabllca:

Zar6wno projektowanle, jak I wy k o n yw a -

nle belon6w .zwykiych wysokIch klas (830 do

B60 ) n le odb lega I si ol ni e od og6 lnyc h z as ad

t echno logl l beloou. Przy ustalaniu mleszankl

najcz~~lej slosuje· slQmelody dotwladczalnelub analityczno-dotwladczalne. Dolychczaso-

wa norma ,Balon zwykly' PN-BBIB-06250 po-

dawal a m .l n. z al ec ane p ropo rc je m lesz ankl

betonowej, IsIotne z p u ! i< t u wldzenla urabiaIno-

tel: dla elemenl6w z kruszywem do 31,5 mm

IIOOCzaprawy (woda. cemen~ dodalkl I p lasek

do 2 mm) zalecana jesl w przedzlale od

450 do 550 dffil na 1 rn3 mleszanid, a obj fJ -

t0S6 cementu I z !aren do 0,125 mm n le mol ej

n lZ BO dffil; dla element6w clenkOOclennych

z kr uszy wem d o 16 mm U~I Ie W Y f 1 O S Z ' I

odpowlednlo 500 do 550 d f f i l t r r i ' oraz 95 drn3.

Uwzglqdnlenle tych zalecen rn a znaczenle dla

poprawnego ! () (mowania eiarnenl6w I zacbo-

wan la j edO( )( od~1 m lesz an id , a le ods tep-

s twa meg!) mle6 mlejsceprzy

slosowanlu sku-

lecznych domIeszek.

W pr zyp adk u s to sowan la BWW , czy ll

beloo6w poczqwszy od k lasy BOO,nlezbf[ ld-

ne jes t zar6wno s iosowanle domieszek , szcze-

g61nle superplastyllkal()(Qw znaczaco obnlia-

j qc yc h l Io te wody z arobowej (w /o zwykle

ponl: te j 0,35) , jak tez dodalku pylu k rzemlon-

kowego, zwl~kszaJqcego r6wnomlerne 10Z-

mleszczenle zaczynu otaczajqcego kruszywo.

2.1.6. Wytrzymalosc be lonu

Okres lona t eoretycznle wyt rzymalote be-

lonu, obl lczona dla doskooale jednorodnego

mat er la tu , bez usz kodzen , na podst aw le k o-

nez ] ml~dzycZ! js leczkowej, Jes t k llka tys l~cy

razy wt~ksza, n li wyt rzymalo§e uzysk lwanaz b ada ri n a p r6 bka ch . R6 zn lca t a j est sp o-

wodowana porarnl I m lk rode fekl am l w bet o-

nle, prowadz llcyml do znacznych koncenl ra-

c jl naprqte l\ . Wedlug c l' lg le branej pod uwagq

hipolezy Griffillla (1921 r.) 0 wyfrzymalo§cl

mater la lu k ruchego decyduje najwlqksza ml-

k ro ry sa , usy tuowana w naj ba rdzl ej n lebez-

Cecha betonu BWW LBWW

G",sto§e ! lWlei:ej m leszankl (kg/m3] 2420 1675l Io§c cementu [kg/m3] 400 410Siosunek wl c 0,40 0,40

Wyt rzymalo~c na sclskarue ' c n Q j j [MPa] -60 -60

Wylrzymalote na rozclqganie ' c o n [MPa] 4,0 4,0Modul splqzystotcl Ea n (GPa] 2e,O 23,5

Cena po wbudowanlu [%] 100 152

p lecz nym k le runk u w s tosunk u do nap rezen

gl6wnych, s tanowlaca najwl", ksze oslablenle

badanej pr6bk l . .Losowy charakter rozrnlesz-

-czenla por6w I mik rorys sprawla. ze wszelka

ocena do~wladczalna wyt rzymalo§cl s tanewlusrednlenle I zalezy w spos6b Islolny od

wyml ar 6w I ks zt al lu p r6 bk l or az m el od y b a-

dania (patrz (5]).

Cbcc laz nle jes t jeszcze caJkowlcle roz-

poznany mechan lzm znlszczenla betonu. uwa-

za sl"" ze wi'lie sl", 00 w betooach Srednle j

wyt rzymalo~1 przede wszys lkJm z pokooa-

n lem sp6 jno! lc l m l~dz yc zqst ec zk owej w sa-

mym zaczynle I mI" ,dzy zaczynem a z larnarnl

kruszywa [15]. ~ch -,wysoklej wytrzy-

maiotcl, w kt6rych wytrzyma~e-zaczynu.jIlJlL_~

l ego s emego r zedu co wyt rz ymel oS6 k rusz y-

~~

t ow eg o o ra z pr zycz epo osc za cz yn u d o

kruszywa,

• c ec hy geome lr yc zne zmles zany ch s kl ad -

nlk6w, a w tym uzlarnlenle kruszywa,

o bj ~lo §c za czy nu, p or owa to sc or az po -

p rawnot c wym lesz an la . c zy ll j edno rod-

note strukluralna,

• ob ec no sc d oml esze k I e kt ywn ych d od at-

k6w doszczelnlajqcych,

• c zy nn lk l w yk onawcze, a s zc zeg61n le nos e

wo dy w ml es za nce ( okr est an a sto su n-

klem wlo) , s posoby p le l" ,gnacj l o raz t er -

mlczno-wllqomcsclowe warunkl dojrzewa-

nla belonu.

P rakt yc zn le p rz yjmu je s le , ie w prz y-

padkach s pe ln leni a p rz ez mat er la ly wyma-

gal \ normowych I z ac howanl a k onsy sl encj l

m ieszankl s losownie do wymagan technolo-

glcznych, 0 wyt rzymalotcl betonu decyduj 'l

dwa gl6wne czynnlk l:

a) zw art osc be to nu , cz yl l ma la o bj eto sc

pus tek gaz owych m l~dz y s ta lyml s kl ad -

41



nikaml, wyraZana w przybli~enlu stosun-

klem wlc I zwhiZana z zas tosowanyml

dodatkaml,

b) ~ cementu w procesIe hydratacjl.

Bardziej szczeg610we Informacje 0czvn-

n lk ac h wpl ywej~c yc h na cec hy bet onu po-dano p rz ys t" ,pnl e m .l n. w p raey (15 ).

2,1 6 1. WytrzymaloS6 D i Sclskanle

GI6wnym m Ie rn lk iem lak o~cl I technlcz-

n el pr zyd at no sc l b et on u j est l eg o wyt rzy.

matosc na sctskanle. Pozostalecechy,

l ak le l ak wyt rz ymalOOC na roz cl 'l ganl e, z gl ·

na ni e, p rze ci na ni e I I nn e, sa z wyki e o kr e-

~Ianefako pochodne wyt rzymaIo~1 na ~I·

skanle, choc czasem bada sl", Ie odr",bnle

w cel u polwl er dz en Ia r el ae ll z nany ch z wcze -

~nlejszych badall.

W p rakt yc e l ak o wyt rz ymal o~e bet onu

p rz ylmu le s l" , s la ty c2n' l w yl rz ymal ot c do-

r ai nl l p rz y p le rw sz ym obc i~en lu . okr et lanl l

w badan lu pod obc l~en lem lednoos lowym,

p rz y z as tosowanl u umawn le p rz yl ", ty ch e le -

men t6w p r6bnyc h I w okre~ lony ch wanm -

kach baoan , Poza wylrzymalo~cl,! statyczna

wymagana l es l w pewny ch s yt uacj ac h zna-

lomo~c innych wlelko~1 wyt rzymalo~ci be-

t onu na ~cl sk an le , I ak lc h j ak :

• zrTlf i'CZenlowa,zachodz'les przy wlelokrot·

nych obclqtenlach,

• t rwala. istolna dla obc lqter\ d lugotrwaiych,

• udarowa, dotyczaca przypadk6w ude-

rzenla.

Nawiqzull lce do przepls6w europelsklch

[N12) . [N13) poisk ie przeplsy normawe [N1),

[N3) dotyCZl jce beton6w zwykiych. w odroz-

n lenl u od wczeM le ls zy ch PN·B8 /B ·06250 .

przyl ",1y fako podstawowa przy badanlu wy.

trzymalo~cI betonu na~clskanle pr6bk", wal ·

c owa 0150x300 mm, dopus zc za lac l ednak

s tosowanle pr6bk i kos tkowe] 150x150x150

mm. G I6wne zal oi en la c o do warunk6w ba-

dan ia p rz ew lduj ~ ~cl sk en le w p rasl e w k ie -·

runku osl wales (kostkJ ), ze s latycznym przy-

r os tem na pr 'i 'ze n w g ra nlc ac h o d 0 .4 d o 0, 6

42

MPa/s . ! irednl wynlk pomlaru W tych waruo -

k ac h. w yk onanego na p r6bk ac h w .w leku 28

dnl ( do lr zewa j' lc yc h w okre~ lony ch warun -

kech) f""", lub f......aobo

oraz odchylenle

standardowe wytrzymalo~el SI s~ pods tawa

okre~len!a charakterystyczne] wytrzymalo~cl

betonu wedlug retae]:

ma lo ~1 ( co na lmn le j w el 'l gu 3 r nl esl ecy)

I w tedy wpl ywy t e wza jemn le s l" , e ilml nu j' l

w pom Ia rach . F ak l t en . s praw la , z e w p rakt y.

ce naJczQ~cie) rrozna porninqe w anaJlzie ob-

nl200le wyl rzymalo~cl przy dlugotrwalym ob-

.ciqtenIu. gdy uwzgl",dnla s l" , wyt rzymalo~e

po 26 dnl ac h. n le l ic z' !c na dal sz y p rz yr os l

2,1,6,3, Wytrzyma!osc zm~czenlowa

W wlelu zas tosowanlach konstrukc]t

sprezonych t en r odza j w yl rz ymal o~cl bet o-

nu ma szc ze g6 1n e z nae ze nl e z uwa gl na

wlelokrotno~c obclazen (n p. mos ty, b el kl

podsuwnlcowe. podklady kolelowe Iwiele

I nnyc h) . Wed lug [Nl J wpi yw obc l~ ze r\ w i .. .

lok ro ln le zmlennych, k t6re mag,! spoW; ;; ;; ;:

wac zmeczenle konst rukc lt , nalezy uwzglQd-

n lac w obi ic zenl ac h, j ez ei i w ys tepu ja ,-&o

.oaI! !lnlel (5x lp5l -k ro ln ie w przewldywanym

okres le uzy !k owan la I s tanowla c o nalmn le l

. . ! ! Q . % calkowltego Qru;lil ienla.

Przy wlelokrolnal zmlanle obc iazen wy.

I rzymalo~c maler la iu les t za le zna o d l eg o

zd ol no sc l do r oz pr asza nl a e ner gl l. W ka z-

dym cykiu o b cl az e nt e - o d cl az e nl e wystepu-

I e h is te reza . W bel on le wyn lk a ona z r oz p ra -

f"" = f""", -1,64 s,. [2·1J

Wytrzymaiooc charakterystyczna pozwaia

okre~ lIe k iaS\> betonu, z k t6r~ zwiqzane sa

wszystkJe warto~cl stosowane W prolektowa·

niu. stesownle do pr zep ls6w [N l) . W szcze-

g6lne~1 pozwala an a okreSllc wylrzymalo~

gwarantowanll fG " , , , , , , ,"' kl6ra jest odpow led -

nlklem f.. z Iq'r6inlc~. ze oznaezana jes t na

pr6bkech kostkowych 0 ba ku 1 50 rrrn,

Wyrezen le [ 2· 1) w yn lk a z z a lo z en t a n o r-

malnego roz kl adu wyl rz ymal os cl bet onu,

a lego zakras s tosowanla norma [N3] prze-

w1dul e d la I Ic zby, p r6bek k on lr ol ny ch n ~ 15;

p rzy I Iczb le r nnl el sze ] st os uj e sl Q wzory

uo roszczone . Szersze om6wienle przepls6w

z t ego z ak resu podano m.l n. w p racy (4).

Znacz nl e p rosc le ] u j~ to k lasy fl kacl ~

w przepisach europeJskich [N12J, [N13J, w kt6-

rych kiasa odpowiada wpros t warto:lcl fel(

2 1 6 2 Wy!r l.ymaloiC IIWel"

Nalwl", ksza wartosc naprezenla przsno-

szona p rz ez bet on poddany s la ty cz nemu

dzialanlu przez czas nleogranlczony nazy-

wana j est wy tr zyma lo ~c l~ t rwa l~ . P r6 bk l

b el on u w wl eku Io bcl qto ne pr ze z d lu gl

okres (r......w yke zu j,! w s to su nk u d o p ro -

bek obc l~zonych dorainie ( . .-+0) wyt rzyma·

lo~c zredokowena , wedlug .przybllioneJ. za -

leznoscl;

s z a n ia e n e r g il w postacl c iep l a J ze zmtan

slrukturalnych towarzVSZllcyeh ocksztalcerucrn

plastycznym. przy lak im charakterze coc ia-

ien. t yp owym zwlaszcza dla uslalonych drgan.

wytrzymalo~c zrneczen lowa mater la lu les t

zneczrue rnzsza od wyt rzymalo~cl dorainej.

J ak o wytr zyma lo~ c zme cze ni owa d la

okres lone ] dol ne ] g rani cy 0""" przedzlalu

naprezen rozumle slQtakie naprezerue CJ max'

p rz v k t6 rym mat er ia l p rz en lesl e t ", zmiane

naprezen rueskonczona Iiczb", razy (praktvcz-

n le p rzy lm uj e sl ~ l x10 " l ub 2x lO " cy ki l).

W konst rukc jach sprezonych praktycz-

nle istome sa zmlany naprezen w betonle

w obszarze sctskan, D la l ego obs za ru wy.

I rz ymai ooc zmeczen towa l Iusl ru je r ys unek

2·4. przedslawlalljcy t zw . zrnodyllkowany wy•

kres Goodmana [15). Praklyczne korzystanie

z t ego wyk tesu mo zn a WYla~nlc nasl",puj'l'

co: okreslonemu napr",ienlu mlnimalnemu on . . .

( np . od obc lq te r\ S la ly ch ) odpow lada pewna

ampli tuda zmlan naprezen, a w ar to sc a m& <

t o wyt rzymalosc zmeczenlowa betonu. ozna-

czona jake wanosc wzgl" ,'dna w stosunku do

~rednlel wylrzymalo~cl dorazne] 'an' Wykres

Uc

~ r - - - - - - - - - - - ~ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7

f•• - 0,9 f.o . [2·2)

W ie k b eto nu I w pr 6b ka ch b ra nych do

o co oy wyt rzyma lo ~1 tr wa le l mu sl by e st o-

s unkowo zaawansowany (np . 6 m Iesl ec y) ,

g dy:z ba to n w cl 'l gu p le rwszy ch mi es l~cy

wykazuje jeszcze znaczaey przyros t wyt rzy.

R y s. 2 -4 . W y t r zy m a k )§ ¢ zmeczenlcwa betonu J a k o f u n k cj a naprezen

43



l en wskaZuj e t akZe na p rakl yc zne pow Il jz a-

nie wytrzymaIo!lel :zm<;CZenlowej I lrwalej. Ole

o_ = 0,9 fe m przy I Iczble cyk ll n ;, 1x1D" nle

jes l rT1O~Jlwyprzy rosl obc iEtzen, a zatern jes l

to wyl rz ymal o§6 l rwal a I z araz em granl ca

wytrzymaIo§cI :zm<;CZenloWej.

2 16.4 Wyt rzymolg8C udargwo

Przy wys lepowanlu obc ll j2en konSt rukc jl

w p os ta cl l mp ul s6ws ll y, Is to ln a j es t z dol -

nose pochl an lanl a ene rg ll p rz ez mat er la t

I SBrnlj konst rukc jl i" Wskulek k r61k lego okre-

su dzIalanla obc ll j2enla rT10z llwa jes t n lewle! -

ka jedynle lege redys trybuc ja W wynlku pel -

zan Ia t t yr o sarnym w leks ze z nacz en le ma

wpl yw l ok al ny ch wad I osl ab len mat er la lu .

Obserwocje do§wladczalne, dotyczqce

wplywu r6mych czynnlk6w na wyt rzymalo§6

udarowa, mozna s tre§cl6 nas l~pujl jco:

• p rz y r 6wnomlerny ro obc l' lz en lu uda rowym

wyt rzymalo§c betonu jes t wy~sza nl~ przy

s tatycznyro badanlu na §clskanle,

• n a r ozcl 'l 9a nl e wyt rzy ma lo §6 u da rowa

jes l b llska wyt rzymalo§cl s ta lycznej, przy

cz ym j es t z nac za co w yts za d la b eto nu

na kruszywie 0 rozwinielej powlerzchnl

( lamane lub porowala) , gdyt decydule

tu suma s ll p rzyc ze pn o§ cl ml ",d zy sp a-

iwem a' k ruszywem,

• odmi en ny j esl w pl yw wa ru nk6w p rze ch o-

wywan ia bel onu w okres le doj rz ewan ia

nli przy slatycznel wytrzymalo§ci; ~SZj

wyt rz ymal o§6 uda rowa wykazul e bet oo

dol rz ewaj 'l cy w s losunk owo malo w li go t-

nych warunkach, co wynlka z wplywu

n lezw ll jZ anej wody na reduk cj ~ z do lno-

§cl rozpraszanla energll .

Badan la wyt rz ymal o§cl uda rowe j bet o-

nu n le s a dol yc hc zas okres tone w nor rnac h,

a z al er n k or zy st a s ll i' z z al ec er \ I por 6wna l\

zawa rty ch w l Il er at urz e - p atr z ( 15 ].

2 1 6 5 W ytr zymo lg sC w zl gi gn vm 8 10 nl e

gbclilienla

Fragmenty konsl rukc jl , zwlaszcza w oto-

c zenl u s kupl onyc h obc lazen l ub reakc ji pod -

p or owyc h, p od da ri e sa dwu osi ow er nu l ub

tr6joslowemu slanow! obc tazen la , Wytr zyma-

10§6 bel onu w t ak lm s tanl e j es l I sl ot nl e rozna

w s los un ku d o wy tr zy ma lo !l el w s ta nl e l ed -

noosl oWym . Ana ll z" , k ompl lk uj e l u fakt, zebel on n le odpow lada zalozenlorn hlpolez

wyt li ': l: enla, g l6wnle wskutek s llnego wplywu

z jawisk reologlcznych. W uproszczenlu, przy

ocenl e wyt rz ymel o! le l w z Iomnym s tanl e ob-

c l~en la k or zy sl a s l" , z h lpol ez y Mohra . po -

m lmo I sl nl en la I nnyc h h ipol ez , n lesl el y bar -

dZo z io iony ch , oprac owanyc h s pecj al nl e d is

betonu, jak np. hlpoleza defek l6w s truk lura l-

n y c h ( r oi k ro r ys ) Grl f f l tha (15 ] ,(16 ] .

Przy dwuosloWym §Clskanlu, przy korzyst-

nej proporc jl napre~en gi6wnych 0,102 = 0,6,

wzros t w yt rz ymel o§cl bet onu w s losunk u do

jednoos iowego ! le lskenta przekracza nawet

2 5% - ry su ne k 2 -5 ; g dy sl osu ne k n ap re ze n

j es t r 6w ny j ed no §c l wz ros t t en sl eg a 16%.

Nlewielkl jes t natomlasl uby tek wyt rzymalo-

§cl n a r oz cl ll ga nl e. Z al e~ §cl te s a wp rzy-

b ll zenl u n leza leme od k lasy bet onu.

S tan dwuos lowego obc lazenl a, t ypowy

d la t ar cz, p ly ! l ub p owl ok, cz esto wyma ga

l ak ie uwzgl ~dnl an la w e lement ac h s prez o-

n ych . P rzyk la dem j esl c zo lo b elk l sp re zo -

nej , gdz le wys tepu jl j d~e s ll y s konc en tr o-

wane przy zakotwlenlach. ChOC w lstoc te

z ac hooza t am p rz ypadkl t r6 jo sl owego s ta -

nu nap rezenl a, 10 j ednak w upros zc zenl u

naj cz e§cl ej r ozwaza s le w dw6ch p lasz cz y-

znach s ian dwuos lowy .

2 1 6 6 , Wyt rz ymal oS {: no rgz c1 il aanl e

W konst rukc jach s prez onyc h, zwt as z-

cz a w s tr efa ch p rze kaz yw an la n a b eto n sl l

s pr ", ~a jl lc yc h, l st ot na j es l z na jo rno§6 r ze -

c zywi st e] w yl rz ymal o§cl na roz ct aqan le .

W bel onac h wyz sz yc h' k la s, a s zc zeg61n le

w bel onac h wysokowar lo !l el owyc h, r el ae je

ml ~d zy w ytr zyr oa lo §c l' l n a § cl sk anl e I n a

rozclaqanle Slj Inne nlz w betonach klas

n lz sz ych I r 6~ nl q sl ~ w za ie zn osc t o d s kl a-

du mleszankl.

Problem najslabszego ognlwa lar icucha

hlpolelycznych wlEjZBo w belonle wys ll iPuje

naJwyrain le j przy preble proslego rozclaqa-

n la . Rozpr zesl rz en lanl e s l' i z nl sz cz en la od

naj sl absz ego punkl u n le j es t p rakl yc zn le

ogranlezone przez otaczai llCY mater ia l I forffilj

z nl sz cz en la w l ej p rebl e j es l p f( lk nl ec le be-

lonu, w k lerunku proslopadly ro do k lerunku

dzlalanla s lly' rozcl ljgajl jcel . lnacze] zacho-

wuj e s le p robk a z nl sz cz ona p rz ez roz ci aqa-

n le w n le lednorodnym lub z lozony rn s lanl e

nap rezenl a, np. p rz y z gl nanl u l ub ~cl nanl u,

gdy wys lepu je s kr epowan te r ozwo ju g l6w-

nych mlk rorys otaczaj 'lcym maler la lem, pod-

danyro dzl al an lu I nnyc h n "I ." '~ ien (19 ).

W nas zym k ra ju p rz ep ls y dot ad n le p re -

c yz owal y s posobu badan la wyl rz ymal o~cl

na roz cl lj ganl e, gdy i n le byl a ona podst awa

k lasy fi kacj l bel onu I n le byl a p rz edmlot em

0,

'-

1" v- - - . . . . . .

,,(//' -,

~

/ \o. s

O.~

0

/0, /

V0,2 0 02 0,4 0,6 o.s..........,0 1,2 u,

. 0 , 2t.:

ba da ri k on tr ol ny ch . Wyl rzy ma lo §c n a ro z-

c il jgan le p rz yp ls ana j es t w [N1 ] odpow led-

nlm klasorn do 860. W In nyc h kr aj ach

o bowl lj zu je , o pro cz k la syl lk acj l b el on u n a

podsl aw le p r6by s cl sk arua , r owot ez k lasy fl -

k ac ja wyl rz ymal o§cl owa w aspek cl e r oz cl a-

gan la . Norma [N1 ] p rz yjmu je p rz yb ll zonl j

z a le z no s c s re d ru e ] wyt rzymalo~cl na rozcta-

ganle od charaklerys lyeznej wyl rzymalo~el

na s cl sk arue w pos lacl :

felm= 0,30 fcJr 13 [MPa), [2-3]

gdz le j ednocz e§nl e p rz yjmu le s ll i w p rz yb ll -

ienlu: ' e I < = ' an - 6 MPa o raz fe'" = 0,70 f_

Przeplsy europejsk ie (N12] dopuszczajq

wy r~e nl e [2 -3 ] d la b el on6w k las d o C50/50,

nat om iast d la k las wyz sz yc h z al eeaj lj w z6 r:

felm = 2,12 1n( 1+0 ,1 Icm) [MPa]. [2-4)

Rys. 2-5. Krzywa g,aniczna wytrzymaloScI belonu

na ~iskBnM3w d w u o s l o w y m stante obcjazenla



Przeplsy PN EN 206 [N3] zatecala wldywanlem oslroinym, doswiadczenra bo-

b ad an ie wyt rzy ma lo! lcl na r oz cl ll gan le p rzy wl em wy ka zu jq p rz yr osty r 6wn e' 1 0- 30%.

r oz lu py wa nl u p r6b ek wa lcowy ch sl laml p rzy - W Ist oe le p rzyr ost wyt rzy ma los cl b eto nu n a

Ioionyml wzdluZ dwu przec iw legtych twOr l ' l -

cy ch . J est to t zw . pr6ba brazylijska, znacz -

n le dogodnl ej sz a ad badan la r 6i ny ch p r6bek

I ?r zy p rost ym roz cl lj ganl u - pal rZ (4), (15).

Na podst aw le wyn lk 6w l ego badan la ' " " " s pokres la s i" , w yt rz ymal os c na OSlowe rozc t q -

ganle Z relac jl :

' e l m Q0,9 ' _ ' I ' . (2-5]

S tanowl t o dob re p rz yb ll ienl e, bow iem

badanla wskazujlj, ze wyt rzymalose na rOZ-

c lqganl e wyznacz ona p rz ez roz lupywanl e

f_ sp jest 0 5 -12% wy isza n il : p rz y o sl o-

wy m rozcillganlu.

2 167 Pwr rosl wyt rzymalosel W ezasie

Znajomosc rzeczywls te j wyl rzymalosci

W chwll l sprezenta betoou jes t czesto lstotna

przy reallzecj l konst rukc jl sprezonych, Po-

wszechnle przyjmowany w konstrukcjach

bel onowych o I< res 28 dill naluralnego doj -

r zewani a bel onu podyk towany byl w zg l" ,da-

mI praktycznyml, w zwyklych konst rukc jach

betonowych I te lb et owyc h. W o kr es ie ty m

nast~puje zasadnlczy przyrost wylrZymaloScI

b eto ou , a le n le k oOc zy s l", on ca lk ow lcl e -

trwa nadal p rz ez k ll ka m lesl ", cy do k ll ku lat.

W praktyce wyt r zymaIoSC 9O-dnlowEj ' coo uwa-

za sl", za ostateczna t uwzgl qdnl a s le j ll , gdy

peine obc"tZenle konstrukcjl przewldzlane jest

nIe wczeSniej n it po 3 m lesi ac ac n. W okre-

sIe 28-90 dnI przewlduje s l" , przyros t I ln lOWY

wyt rzymaloScl betonu r6wny :

'en/I) = f c n f J J J (1 + a (I - 2 8) ), [2 -6 )

gdzie:

I - I Icz ba d nl z temp er atu ra c o n ajmn le j

+10'C,

a - I lk retle akIywrlOOe cementu w tym okre-

sle; przyJrnuje s~ a= 0.002 dla cemenl6w

porIIandzkIch kIasy 32,5 oraz a ~ 0,001

d ie c emen t6w wyi sz yc h k las.

Wynlkajqcy ze wzoru [2-6) przyrost

w yl rz ymal o! lc l w g reni cach 6 -12% jes t p rz e-

46

s ct sk ao te we wst epnym okres te doj rz ewa-

n la ( pa lr z r ys. 2 -1 I 2-2) zalety w dutym

sto pn lu . ad r od za ju c em ent u, sk la du ml e-

szank! I temiJeretury otoczan l a , Dlatego dla

okres 6w k r6 ts zy ch n it 28 dnl w sk az ane sa

bezposrednle oeeny doswladczalne.

P rz ep ls y europej sk le [ N12) zalecala

bardz le j unlwe rs al ne wyrai en le na okresle-

n le p rz yr os tu wyl rz ymal os ci w czasle:

'en/I} = P",,(I} f cn fl .8 • [2 -7 )

gdzle:

s- wsp6l cz ynnl k z al ei ny od I ypu c emen lu :

s = 0,20 dla szybko wl! jzqcyc IJ cemenl6w

wysoklej wylrzymalo~cl,

s = 0,25 d la c emen t6w zwy kt yc h I s zy bk o

wl¥qcych,

s = 0,38 d la wol no w l¥ lj cy ch c emen t6w.

Dodat kowo podano w [N12) wyrai en le

na okres le rae przyros lu wyt rzymalo~cl belo-

00, kt6cy byl poddany obr6bce cleplnej -

r na t o l st ot ne z nacz en le p rz y p radukc jl p re -

fabrykat6w Ip rawdzanl u moi llwosc l p rz e-

kazanla sprezen t a na bel on . Z al ec any wz6 r

rna postac:

gdz ie , _ to wytrzymaioSe Srednla zmlerzona

na pr6bkach w wieku Ip < t kt6re przeszly I",samq obr6b~ Ie rmlC2n l l c o e lement y, k t6 -

rych wyt rzymalosc w. w1eku I nas Inleresuje.

, Tak ie dla wyt rzymalosci na rozcl ljganle

p oda no w [N12) wyrai en le pozwa la lace na

p rz yb ll tone osz ac owan le p rz yr os lu wyt rz y-

rnalosc l w czasle:

[2-10)

gdzle:

P e ll } - wed lug wzo ru [ 2- 8] ,

a= 1 d la 1< 2 8 d nl

oraz a = 2J 3 dla I;,28 dnl .

W ko nstr uk cj ach sp re zo nvc h, g dy w y_

t rz vmal os c na roz ct aqan le j es t c zy nn lk iemuwzgl",dnlenym w projeklowanlu, konleczne

[e st zb ad enl e l ej wl el ko sc i w wl eku be to nu

rozwaianym W obl lczenlach (np. wczesne

. przekazanle sprezenta za pornoclj przyczep-

nosci).

2.1.7. Odkszlalcalnosc belonu

Spr ~Z an le , a wl ~ wp rowa dza nl e w b e-

ton s tosunkowo dutych neprezen, wywotuje

z nacz ne odk sz ta lc en la Zal ez oosc m l' i' dz y

c en la , zwana reo logl cz nym r6wnenl em s ta -

nu betonu:

dO'E=f(O"d /, n.I .T, dT.RH) , [ 2- 11 ]

z aw le ra w ie le zmlenny ch . Zlozonosc lch

wza jemnych zwlaz kow wyk lucz a p rakt yc z-

n le mo zuwo sc o kr es te nl a o qo ln e] l un kc jlodk sz ta tc erna . Z l yc h wzg l~d6w roz pa tr uj e

51" ,Zwi 'lzk i uproszczone, zak ladaj' lc s ta losc

nlekl6rychczynnlk6w, np. c teplno-wuqomo-

sclowych.

• a dksz la lce nl a d or ai ne - w ywo la ne kr ot -

kolrwalym (r....) dzlalanlem naprezen a

w procesl e s ta ly cz nym, c zy ll p rz y powol -

nym przyroscle naprezen doldl,

• odk sz ta lc en la op6 in lo_! )2 - z ac nodzac e

w c zasl e p rz y s ta lym dzl al an lu obc taza -

nla (a = const, n = 1). czyll odkszlalce-

nla pelzanla, lub nlezaleinle od obcla-

zen (;;':""0, n = O), CZylI ~nla

skurczu lub pecznlenla,

2 1 7 1 Odksztalcenla doraZne

Zaleznosc ml~dzy naprezen t arn t a od -

ksz ta lcenlaml przy plerwszym, s ta lycznym,

jednoos lowym obc tazentu przedstaw lono

schematycznle na rysunku 2-6. Indeksern u

R y s . 2 - 6. Z a l ei : no o c 0 " 0 : - E . : ; p r z . y p le rw szy r n obcl,,~zenlu statycznym betonu (w preble sclekenta lub

rozclft,gana)

47



a)

b)

&,,= 0,0020 &",= 0,0035

c)

Ideallzowany

f . . . --------------? _/ ,,/ I

/ obllczenlowy !f", L _ _ _ _ _ _ _ _ _ '

/ I/ I

/~II

0,0020 0,0035

48

,,---~"-------------

oznac zono war tosc t g ranl cz ne uzy sk lwa-

ne z p oml ar 6w . Wyk re s l en wskazule na

nas t~puJqcq c .barak teryslyk~ odksz ta lcal -

no~cl beloJ)l!O,

• z nac zn le mn le jsza o dksz ta tc al no sc g ra -

nlczna przy rozclllganiu E"", nli przy scl -

skaniu Ecu potwlerdza, ze be lo n t o ma-

t er ia l k ruchy ( tc l~ le J quasl -k ruchy [ 5] ),

• wy kr es l est k rz ywo ll nl owy I l ed yn le pr zy

bardzo malych n a p re z e nl a ch z a le z n os c

mo i na uznac w prz yb ll ienl u z a I In lowq ,

• l TIQdul sprezys t osc l betonu E. jest warto-

~clll umownEj, odnoszaca s l~ do o k re s lo - ,

nego przedzlalu naprazen ,

W zalec en lach [N11) , [ N12) p rZYJ~t o do

anallzy konstrukcJI zaleinotc u. - Ec przy

doratnym sclskanlu (rys.2-7a) [ako fU[ lkcj~:

[2-12)

gdzie:

Ecmwed lu g [ 2-16J, a warto~ E ., przyJmuje

s lq w wartosc iach zaleinych oct k1asy bete-

nu : 2 ,2%. d la C30 , do 2 ,B%. d la C9 0 (tabllca

w [N12]).

Do e el 6w w yml ar ow an fa z a dostatecz-

ne p rzyhl l z eo Je ' Iwate S l£ ,w y k r e s par~

IIczno-proslokqtny U - E.. W og61nym

- p rz ypadku ( ry s. 2 -7b) c zq tc parabol lc zna

oplsana [es t funkcJl I:

Uc =q(2-q)

Ie[2-13]

k l6rl l przyjQlo Jako zunlf lkowanll na sesJI CEB

w 1 95 6 r. w Mad ryc le ( st ad o kr e~l en le " pa-

r abol a mad ry ck a" ). W pol sk leJ normle [N1 ]

R y s. 2 -7 . Ideallzow8ne wyi<resy naprq2enle - 00'

ksztalcenle przy oclsl<anlu: 8) do anailly konstruk-

c )I , wedlug EC2, b) og6Jne zalo2enl8 _par.boll

rnadryckler, c) wyktes parabolJczno-proslokljtny

wedlug no rmy polskle) (NI)

p rzyJ ~t o dl a b eto nu sci sk an eq o d o st oso -

wan la p rz ywym la rowanl u, w ana logl l do EC2

[N12] , obl lczenlowy wykres parabol lczno-

p rost ok ll in y ( ry s. 2- 7c ), w k l6 rym uWo war -

lo~cl obllczenlowe fc d I ac e (wsp6!czynnlk

uwzglqdnlaJ lI cy male wymlary przekroj6w

sclskanych lub szczeg6lnq odpowledzlalnOOc

ZWlEj zane s 'l z r odza lem kruSzywB I wy -

.DOSZ§ ~rednlo: przy selskaruu Ecu = 3,0%.,

przy rozcl'lganlu Ecru = O,15%..

Zalecenla [N12) podaj 'l d iu r 6i ny ch k las

orlentacYJne odksz ta icenla granlczne w prze-

krolach 0 pros t okame] slrelle ~elskanej:

klasa betonu do C50 C55 C60 C70 CBO C90

£g, [%.) 3,5 3,2 3,0 2,6 2,6 2,6

'lIMqlji!Jl;l~pt¢ZY~iptCi;b~i9i-1l1i!I.Jesl pole-

c lem umow nym I ok re ~l a s l~ 09 do cel<lw.

p rakl yeznyc h I yl ko I lr zy $el sk an ju na pod -

s tawl e pom la r6w odk sz ta lc en pOd l~

pr6bek waleowych w stanle lednoos lowego

fc:lskania. Dotwladczenla wskazula, :t;"'za-

------------ ' -------------

l ez y on~ ty le .. .. ed k lasy bet onu, a le p rz e~

wszystklm oct rodzaJu I w latc lwotcl u iy tego

kr uszl !l! i!. a t akze I nny ch e ech ml esza nkl

betonowej.

Wyr6i nl a s l\ ! nas tepu lace war tosc l mo-

dul u s prez ys tosc l ( ry s. 2 ·6 ):

• ~ modul sprezystosct;

E eo=( ~: i.,( lI czbowo r6wny 19«O) ,

[2·14)

• ~ Izw. ~rednl modul sprezystoscl

w umownym prz edzl al e nap rezen:

Ec m ="?-", [2-15J£2-t.",

( lI czbowo r6wny Iga;n)

War losc t I e r 6i ni ll s ll ! r n le d z y s o b a Iym

wl'i 'ceJ, 1m w y z sz e n ap re ze nt a " , I u2uzna

S il i' z a p rz edzl al r ep rezenl at ywny d la r nodu -

lu slecznego.W przeplsach EC2 [N12J zalecono prze-

dZial <1, = 0 I u2 = 0,4 I c Jc ' a w przeplsach

AC I [N14J przedzlaf u, = 0 I u 2 = 0,45 l em '

W pom Ia rach n leprak ly cz ne l es t z al oi en le

zeroweJ wanosc t dolneJ granlcy przedzlalu,

bowlem wanosc l a w o dczy ta ch n le j est j ed-

A y s . 2 - 8. G e om e l ry c 2f la jn terpretacla u rTX lwn y c h

Ec m o c l ul 6 w s p n p :Y S IQ S c I £" 0 i Eu n

49



noznaezna , wsk ul ek dopasowywan la s iQ na

pocZ' ll ku badan la pow le rz ehnl p r6bk i do g lo -

w ley p rasy I d la lego w l~ ks zo :lC met od bada-

rna przewldule iek<ls nlewlelklj wanosc Se~

s kaO, np. " , = 05 MPa, przy k t6re l dokonule

s1~ plerwszego odczy tu £,. W Polsce, zgod-

niB Z zaieeeniarn i prZYI~lyml w 1972 roku

pr zez RILEM, slosuje s1~ przedzial naprezen

". = 05 MPa i"2 = 033 ' e m -W przypadku braku badari, gdy n ie j es t

wy~ d u t a do~c05ITCzei \ , nor-

ma [N1 ] z al ec a, d la~ZYW le

~arcyto~, w ~IB

.s leeznego rnodulu sprezys tosc l przy Selska-

nlu z za le znosc t ;

G= 1~ ( 'ck + 8)°·' , [2-16)

gdzle: E" " I f e l < wyr ai a s l~ w MPa.

Na podslawle lego wyraienla podano

w [N1 ) o rl en laey Jne war tose l r nodu l6w p rz y-

plsane klasom:

klasa betonu 930 937 945 950 955 960

'cI<[MPa] 35 40 455 30

Ecm[GPa ) 35 361 32 34

Wartose Eem podawana w normle moie

bye brana pod uwag~ we wst~pnyeh obll-

czenlach projektowych w przedzlale uiy lko-

wy m n ap r", ien w b eto nl e, e zy " do 05 f e l < '

Pocz'llkowy rnodul spn;ZystoSeI przyjrnuje 51" ,

Z podobnym przyblltenlem Eca" 1,1 Ean '

Zaslrzeienle, ze obl iezone lak war loSeI

modul6w dotyczq betonu wykonanego na

kruszywie, w k l6rym przewaia zwlr kwarcy-

IOWYwskazul'l, ze n le z aw sze m a 10 zas to-

sowa nl e w b el ona ch wy Zsz ych kl as ( pa tr z

p. 2.1.4.2).W rzeczywlstoscl wys ll ilpu j' l znaczne

rozruce wartosct Ec m okreslanych doswlad-

czaln le, nawel rzedu ± 25%, za le zn ta od

k rusz ywa. SpoSr6d bel on6w wyi sz yc h k las

Wllilksze wartosci Ec m w yka zu jq b el ony n a

50

kruszywach bazai lowych, nlzsze 0 k il ka do

k ll kunasl u p rocent - bel ony na k rusz ywach

z pr zewaqa kwa rcy lu l ub d ol oml lu , a jesz-

cze nlisze (nawel ponad 20%, choc z du-

iyml r oz rz ul am l) - na k rusz ywach g ranl lo -

wych. Dos tepne w Poises !amane kruszywa

granllowe sa slosunkowo nlsklej wytrzyma-

I oSeI I bel ony z I ym l k rusz ywarnl w yk az uj q

z r eg uly nl is ze w ar to sct E cm n li podane

w normle [ N 1 ] . l IuSl racj~ r6inic modul6w

Spr(1ZysIOSeIdla bet0n6w na kruszywach naj-

czescte] s losowany ch w k ra ju pr zeds taw la

rysunek 2-9 (wedlug [ A 3 1 1 ,

Prz ep ls y [N12] podal a o rl en tacy jne wy-

razenle na zrnlane modulu sprezystoscl

w czasle, W· postacl:

50

gdzle:

Ea n I fem d oty cza b eto nu w wl eku 2 8 d nl ,

B eto ny l ek ld e n a kr uszy wa ch sz tu oz-

n ych wyk azu j' l zwy kl e wartoscl modulu

znacznle nlzsze0 30do 40%) nl i betony

lei samej k lasy na kruszywach mlneralnych.

P onl ewa i p odo bn le wa ha jl l sl ", g ",s lo scl

obj~losclowe tych belOn6w, pr6bowano usta-

l ie zwlljZkI emplryczne pozwa la iace na pr zy -

blizona oszacowante modul6w spr(1iysloSeI,

w z al ez nosc t od g ", sl os el obj (1 tosc lowe j.

P rz yk ladem jes t w z6 r z al ec any w S tanach

Z jednoc zonyeh [N14) d la p rz edzl al u g~s lo -

sci od okolo 1450 kg/m' do 2500 kg/m',

k t6 ry po przeksztalceruach na j ed no slk l S I

rna postac:

37

Ec m =0,043 J P~ ' cm ' [2-18)

gdz le g",slose obletosclowa Pc w kg/m' ,

a Wylrzymalo:lC s re dn la ' em I modul w MPa.

W zai ec en laeh CE9 -F IP [N11) podano

wz6r uwzg~dniajllcy wplyw l l~stoSeI betonu:

D la betonow lekklch nowe zaiecenla fIb

[ 24 ) p oda ia ko ri cowy m no in lk w e wzo rze

[2-19] w postacl (p,!2200)2.

Gdy zak tada s l~ wykonywan le e lemen-

16w w warunkach l ec hnol og lc znyc h oob te -

gaj 'lcyeh od przec i~nych, przy Intensywnych

zablegach zaqeszczajacych (wlbrowanie.

pr6!nlowanle, naperzarue) , w oonczen tacn nle

rnozna przyjmowac wartosc i normowych Ec m

I konleczne sa wledy pomiary na pr6bkach.

Jeszcze Irudnlej [est przewldywac rno-

dut y s prez ys tosc l w bet onac h eks pans yw -

nyeh. Przy Iym samym bowlem skladzle

b eto nu , w r azl e r 6 inego stopnla hamowa-

nla lego rozszerzalnosct zbrojenlem. betony

I e wykaz uj 'l r 6i ne modul y E cm ' R6 in lc e t e

sa wl~ksze, nl i wynlka 10 Z samonaprezen

E . . "[MPa)

60+------,~-----r------.-----_.------_r------r_----_.------,

5O+------+------+------+------~r_~_+~~"t_--rr_ot~9~--1

o

4°t----b~~te;f.T_130~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~=;~~~:=::===+==~G~~

Ii.

0 9 (bazalt)

10 • G (granlt)

A o (kwarcyt)

EC2

0

20 30 40 50 60 70 80 90 tOO I"

[MPa)

R y s . 2 - 9 . P o r 6w n a n1 e w y n ll < 6 w bada~ E~ dla b e lD n 6w w y so k lc h k la s na r 6i n yc h k ru sz y wa c h; p o da n o lei krzyWI I odpowiadaJ~c~ zalecenlorn

przepls6w EC2 [N121

51



w be ton le . Nl ezb (l dn e sl l wl (l c w6wcz as

szczeg610we badanla.

ROzwaZalijc war t osc modulu sprezysto-

s ci l ak! j n al ezy WZl lj ~ p od uw ag( l w p r o lek -

t owan lu , t rz eba p rz ede wsz ys tk lm okres ll ~

charakter obc ll lzer 'i .· Plerwsze obc lazerne

bet oou w e lemenc le ma I st ol ne z nacz en le

w w le lu p rek lye zn yc h p rzy pa dke ch; le kl m

obc ll !z en lem f es t np. s pr (l zenl e. Ime rodza -

I e obc 1l lz er 'i mog l! m1e~ f ednak c ha rekt er

Opr6c z nalwa tn le ls ze l c eehy z z ak resu

odk sz ta lc al no !l cl dorai ne l - modul u' s p~ ty -

stosci ro - do p ro jekt owan la n lekt 6r yc h

ust ro l6w konleczna fes t znaloroo! l6 cech od-

ksztalcalnoocl poprzeczne ] , Wsp6lczynnlk oo-

ksztalcenJa poprzacznego (wsp6lczynnJk Po-

I ssona ) Yc waha sI !) o d 0 ,1 5 d o 0 .2 5 I z al et y

nleznacznle od k lasy betonu, natomlast tstot-

nle od rodzalu kruszywa I d pozlomu na-

p rl )l en . Z e wzg lf ,l du na dUl l! U cz bl ) ~pl ywa-

wlelokrolny I CZI)S~ naprl'ier'i w belonle lijcych czynnlk6w I zr6inlcowane metody

zml enl a sl l) w pewnym p rz edz la le . Wy sl (l - b ad ar' i wyn ll <t z r 6i ny ch o !l rodk 6w s ll nl e S It ;!

pul e w tedy aoaptacja materlalu, kt6ry na- r6inl!! [15].

bl er a w tym p rze dzl al e e ach sp r!) zy sty ch

z nlewlelk!j Pl)UII hlslerezy (rys. 2-10) . Nowy

modul sprezystoscr, tzw. dynamlczny r e n 'l es t w ll )k sz y od re m

Moina natomlast w przybllZenlu przyl ljc

r e n " r c a czyll tgan .. tga". Take spr'i 'ty-

s to !l 6 ust al a S ll )w bet on le p rekt yc zn le lUi po

dzlesll)Clu cyktach obclljZenla (n "' 10) , a le

po zwll'kszenlu naprezen zn6w polawtl j s l( l

. odksz ta lcenla t rwale (rys. 2-10).

~ r - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - _ - - _ ~ - - _ ~ _ ~ ~ - 1 ' - ,...-_...- I "-.... - I \

." _ , , '" \ \

'" '" I'" ; I \

.: ;' I;' / I

!IIIII

\II

52

W badanlach kralowych wyznacZono dla

bet on6w wysokowar toSC lowyeh do BBO na

kruszywle granl lowym wartoSc l Yc W prze-

dzl al e 0 ,15+0, 16 , na k rusz yw le nat ur al nym

o locz ak owym z p rz ewag lj kwa rc yt u w p rz e-

dzJ al e 0 .171O, 1B , a na k rusz yw le baz al lo -

W ym w przedziale 0,20+0.21 [A3 ] . Badanla

dotyezyly w a rt os e t n a pr e ze n sclskalljcych

w pr6bkech CT = 0,33 ' e m ' czy ll g6rnel war to-

s ci z al ec anej . w k ra lu p rz y badan iu s lecz ne -

go modu!u sprl)tystoScl. Polskte przeplsy [N1],

podobnle jek Ee2, zalecaja dla wszys lk lch

beton6w nlezarysowanych warlo!l6 Y~ = 020

oraz Vo = 0 w przypadku zarysowanla

R y s . 2 - 1 0 . Odksztalcenla betoou pay wle lok r o ln ) ' l l l

obcl. i j: !enlu statycznym t,

2 ,1 72. Odk sz la tc an la pal zani a

Prosty przyk lad odksz ta lcer 'i pelzanla,

czy ll z ach od zl lc ych w cz asl e wsk ule k d tu -

golrwalego azlalanla stalych obClqier'i~-

s tawlono na rysunku 2 -1 1 . Belon w wleku '"

l es t poddany nao rezeni om u lr zymywanym

I rwal e. W chw ll l ' " powst al l! odk sz ta lc en la

dorai ne (w upros zc zenl u sprezyste) £. '

~e przyrastaaodksztacenlapetza-

W zak resl e n lezbyl w y-

s ok lc h nap rl )Z en w be' tonl e (C Tc g 0 ,4 5 / ", ,)

~kl ada s le I In lowy cha rakl er pel zanl a I1";

sunek odksz ta lcen pelzanla £5 ~O,~~ks~lal.

-Cen sprf,liystych £"" wyraia SI'i'~~*~Ii;~¥(lF'i"

i\)CI'l,I~fe(l1'p~IZlI~)~* . . .

n ie za le inym p rakt yc zn le od nap rezen CT c•

ale gl6wnle od warunk6w wllgolno~clowych

s rodowt sk a I w leku t" betonu w chwlll oo-

cillienla. 0 1'~"'i~1l,.m!ilpy

(2-22)

R y s. 2 · 11 . O o k sz t a ke n t a p e l za n la w beloole



~si8, 'Okre~laf 'Un~t~(, : c le j. a po przekroc~ l! I ! [Walel wyt (zy~

tel be!onu. (u e '" . Q J ! , . fe) odksz la lcenla nara-

staj~ gwallownie. at do zn lszcze

gdzle:

~~ i¥:f'l-~ s tanowl ezas dzialanla obel~ ienla

Jw"dniaeh)., ~ , i ~sp6lczynnlk pr~dkotcl pelzania okre-

t lany dotwl adez al nl e ( 0. 01~. 03 na dzi er \) .

qdksztalcenla palzaglA pgy ogran l czo -

Dlw GZi!lile4ic1~enla t: = 1,-~. wyraiaj'lsl~ w6wezas zaleznoscla:

r - : ; ; r ; J= ~e(r,)£C8 [2-24J.

•sPf\!~slo-lepko-plaslycznym.

Dl awy iszy eh n ap rS' te " w betonle

(ue > 0,45 f .. ) odk sz ta leen la pel zanl a s 'l

2 al e!"" nl ~1 owo o d na pr ~ze r\ Irosn'l szyb-

I

I

II

-t------------I

54

w k l6 rym ezynn ik uwzgl ~dni aj 'l ey w il go lnoM w ll go tnot cl I w ym ia r6w p rz ek ro ju okres la s i~

otoczenla rna postac: ze wzoru:

1-0,01RH .

IPRH=1+ o.lo.Who

; dla fcm'S 35 MPa,

[2-27aJ

(2-23J. ! ! ! ! l ! 4

W zalecenlach CEB-FIP [Nll J. a na-

stepnle w EC2 [N12J I w konsekwencjl

w normle [N1J w zal 'lqznlku A . z am l es z c zo -

no rnetode obl lczanla wsp6lczynnlka pelza-

n la d la s yt uacj l. gdy wymagana Jes t ocena

~. b lo ra ca po d uwa g~ wl <r

c el ~l k6w. Wsp6l cz ynni k pe! zanlmu ;; i'

wedlug t y c h przepls6w okreSla sI~ Z ~

n lenl em ezynn lk 6w , t ak ieh l ak : w lek bet onu

w chwll l obc l~enla. okres trwanl~e- J"; ;Ia. wilgotnosc wzgl<;1dna powletrza. wylrzy-

rnalosc belonu. pole powierzchnl przekroju

Is lopl er \ w ys tawl en la pow le rz chnl na bez -

pcsrednl ko nl akt z p owl etr zem. a takze ro-

dza] eementu I t emperatura. w k t6rej !ware!-

[

1-0,o1RH }IPRH= l+~a, 2 dla I >35MPa

0.10.v", • em •

.[2-27b}

a ezynnlkl uwzgl<;1dnlal'lce wytrzymalosc

Iwplyw. w leku betonu oraz umowny wymlar

elemenlu okres la sl<;1ze wzor6w:

P(l )=~ ; P{lo)=__ l_=:«: 0.1+18.20

2-25J

gdzle: M-.~) est kor\cowym wsp61czynnl-

k lem pel zanl a, a f unke la Prf.I- ~) wyrata

p rzy ros t p el za ni a o d e hwi li ~ p rz yl ote nl a

obciazenla do rozwazaneqo czasu I.

Wielkotc l Pe l - . ' o ) obl le za s l~ z e wzo ru :

gdzle:

RH- wzg l~dna w ll go lnot c pow le lr za wyra-

zona w procentach,

Ae - pole powlerzchnl przekrolu poprzecz-

ne go e lemen lu . w, mm2•

u - c z~ tc obwodu l ego p rz ek ro ju wys la -

w lona na dzl al an le pow le tr za . w mm .

fcm- s re do ta wyt rz yma loM b eto nu na s et -

skanle po 28 dn laeh,

'0 - wlek belonu w chwill obclazenta,

w dnl ach , z ewe nt ua ln' l ko re kta we -

dlug [2-31}.

Funkc l~ przyros tu pelzanla ~c(I-'o)wy-

r at a wz6 r:

[1 I ] 0 . 3Pc(I-lo)= __ -_0_

PH+I-Io• [ 2- 29J

w kl6rym 1 - ' 0 slanowl czas trwanla obc laze-

n la (w dnl ac h) . a wsp6l cz ynni k zalezny od

Ry s . 2-12. PeIzanIe be Ionu pay ogranJczonym czasIa

dzlalanla obcl'lienla

fJ H = \5 [1 + (O.Ol2RH}"h +250~ 1500. 12-30J

Powytsze wzory...! :! ; ,lalono emplryczl)!e

I z am lesz cz ono w CE8 -F IP MC90 [N11 J na

podst aw la wyn lk 6w hadar t, w t ym ruekto-

rych prowadzonych at pr zez 7 0 lat.

10=lo.r[~+1J' :1:0.5, [2-31}2+~0.rl

[2-281

w kl6rym:

'0. r - w lek bet onu w chw ll l obc taze rua, s ko -

r ygowany z uwagl na t empe ra tu re ,

a- wyk ladn lk pot 'i 'g owy zal ei ny od rodza ju

cementu. przypnowany;

a = - 1 - d la c emen t6w wol no twardn le la -

cych.

a = 0 - d la ceme nt6w zwy kl yc h I szybko-

-twardntel'lcych.

a = 1 - d la s zy bk otwa rd rnel ac yc h c ernen-

t6w wysoklel wytrzymalo~cl.

n [( 4000lor = : 1: L1 I, ·e xp ~. ,_, 273 + T( LIt,)

[2-321

gdzie:

A l , - II cz ba d nl z temperal ura T.

1 {A I) - temperatura otoezenla l O C I wystl'-

pul 'l ca w okres le At, .

W zalacznlku A normy [Nl} podano

w t ab li ca ch o bl lc zo ne d la l yp owe l s ytu ae jl

55



(betony na cementach zwyI<lych tub szybko-

twardnlel !t cych, przy temperaturze otoczenla

IDC) wa rtOOcl ~ wsp6Iczynnika pe l -

zanla ;c1-,~,oraz WarlOOcIfunkc~ przyrostu

peI zan ia A(I-~ w okresle obclqi:enla ( I-~ -

dla ! 6Znych klas beIon u , wilgolnotCl wzgl~d-

nel I wleiw betoru w chwill obclqi:enia

W zaloianlach projektowych projektant

p ow tn len n a wst ~p la wzi ll C po d uwa g~ na -

st~puillce og61na wskaz6wk1:

betony k las wy. tszych wykazul 'l znacza-

co rnnle lsza palzanle,

• wc ze tn le ob cl qi :a na be ton y 0 przysple-

s zony rn doj rz awan lu t ub na cernentach

szybkotwardnlel !t cych nalezy odnos lc do

odpow tedn lo wyi sz ego w ieku bet onu, we-

dlug proporc jl wyt rzyrnaloSc l uzysk lwa-

nej w czasle, w s t osunku do bet onu doj -

rzewaj' lcego w naturalnych warunkach,

. ~ bet ony l ek kl e na k rusz ywach s zt uc inyc h

wykazuj'l pe lzan le zbl iZone do zwyklych,

al e r nzsze mo dut y sp re zyst oscl , cz yl l

w rez ul ta cl e wsp6l cz ynnl kl pal zanl a SlI

t u n l. ts zenl i d la bet on6w zwy kl yc h (pa tr z

norma [N2)) ,

Trzeba soble zdawac spraw'il, ze pelza-

. n le jes t procesem dlugolrVialym, walno zanI-

ka j' lcy rn , Do br y p rzy kl ad p oda no w p re cy

(15): jes tl pa!zanle przec lf ;' tn le obc ll lion ligO

e leme nt u po 1 r o ku u zn amy za 10 0% , t o d la

beton6w zwyklych na cementach por tlandz-

k lc h uzy sk ano: 114% po 2 l at ac h, 120% po

5 latach, 126% po 10 latach, 133% po 20

l ata ch I 13 6% p o 3 0 l ata ch ,

2.1 7 3 QdkutaJcenla skyrczu

Odksztalcenla skurczu s'l spontanlczne,

Czyll nlezwl'lZSne Z obclqzenlaml. Sq one

wynlkiern zmlan oblliltoociowych wywolanych

p r oc e sam i f o z yk o ch em lc z n ym l w b e t on e , gi6w-

nle w przypowterzchnlowych warslwach rna-

terialu. POdstawowyf(j! przyczynaml zjawlska

SlI: op6 tn lona hyd ra tacl a c emen tu o raz wy-

r nl ana wady z o tocz en lem w r6t ny ch warun -

kach r6wnowagl terrnodynarnlczne].

56

Nleodwracalna CZf; '§Codksztalcerl zwla-

zana lest z hydrataclll camentu, w kt6rel

w ll lz an le c heml cz ne wody powoduj e s ku rc z

betonu; ladnoczatnla, zwl 'i lkszanle obl 'i lt o-

tcl uwodnloriych czas t ex cementu wywo-

lule pecznlenle, W warstwach przypo-:

w le rz chnl owych wys t' il pu le dodat kowo

s ku rc z wywol any k arbona ty zacl ll , w wyn l-

ku absorbc] dwutlenku W'i lg la z atmos fery .

W bet onac h nacemen tach por tl andz kl ct l

w t ro d owl s ku powl etr znym przewaza

s ku rc z. nat om iast w wodzl e - pec zn lenl e,

W betonach na cementach ekspansywnych

w kazdym t rodowlsku p rz e w az a p e cz ru e -

n la , c hoc l ego I nt ensywnot c z al ez y tez od

wllgotnotcl otoczenla.

Odwracalna cz~M odksz ta lcer l skurczu

j es t w yn lk lem wyrnI any z o tocz en lem wody

wei ne l o raz wody zwl 'l zane j f lz yc zn le , np,

kapllarne] I rnoze s ta nowl c 4 0 d o 60 % cal-

k ow it ego s ku rc zu . Uby tek wody z betonu,

za ch cd za cy w o to cz en lu su ch ego p owl e-

t rz a, w ywol ul e s ku rc z. a poc hl an lanl e wody

z w li go tnel a tmos fe ry l ub srodowt ska wod-

nego - p<; lCznlenle.

Zar6wno hydratacla I karbonatyzacja,

j ak I ust al an le s l' il r 6wnowagl t ermodyna -

ml cl Oe j z o to cz enl em ma lq ch ara kte r d Iu -

got rwaly. zanlkaj llCY w czasle.

Odk sz ta lc en ia s ku rc zu l ub pec zn lenl a

E" ,,( / ) dllZlI asympto t yczn le do granlc;y Ecs,_ '

c o p rz eb lega 'i nt ensywn le w c l' l9U k ll ku l at .

n le za nl ka j ed nak ca lkl em n awe t po k ll ku-

dzl es lecl u. Upros zc zone wyk resy s ku rc zu

I pecznlenta, z pomInl<;lClem zaburzerl po-

CZ'llkowych, przedstawlono na rysuniw 2-13.

T rady cy ln le , z rn lany odk sz ta lc er l w c zasl e

op lsu je sl ~ w p rzyb ll ze nl u fu nkcj ll a nal o-g lc lO ll do f unkc ll pel zanl a:

t""(I)=t",,.~6-e-aI). [2-33]

gdzle:

E " ". _ - granlclOe odksz ta lcenle ustalone do-

t wl adcz al nl e I Ub p rzYI ~t e z z al ec en nor rny,

a - wsp61czynnlk Intensywnotcl skurczu

(a S 0 .02 na dZl er l) .

W prolektowanlu konstrukcjl sprezonych

najcz~tclej n le les t I stotny calkowl ty skurcz

od 1 = 0 , a le o d chwl ll sp rez en la , k led y to

powstaj'l z tego powodu straty sHy spre-

zal'lcel·

o odksztalcenlach skurczu, poza w ll -

gotnotcllll t emperat ura otoczenla oraz wle-

k iem betonu, decydul ll :

r odza j I p rz em la l c er nent u - p rz y c emen -

tach por llandzkich z reguly 1m wysza ]a-

kate (klasa) cementu , tym wl~kszy skurcz,

• 1 1 0 M c emen tu w bet on le - 1mw l' il ce l ce-

mentu. tym wl'ilkszy skurcz.

• ro dz al kruszywa - zalezn le od porowato-

scI kruszywa I szcze lncsc t s tosu okru-

ch owe go w ar ur ikl wyr nl an y wo dy z o to -

czenlem s a r o zn e ,

Beto ny l ekl de ma lll wI <; lkszy sk ur cz -

przyk ladowo, konst rukcyjny beton lupkopo-

r yt owy wyk az uj e w s to su nk u d o b et on 6w

zwyklych skurcz E"", = (1.3+1.5) Ec, _, przy

c zym mnlej sz e war tosc l dot yc za bet on6w

z dodatklem plasiw.

Norma [Nl ). z a wczet nl es zy rn l p rz ep l-

saml europeJsk lm l EC2 (ENV 1992-1-1:1991) •

podal e dok ladn le ls ze wyrai en la do okres la-

n la odk sz ta lc er l s ku rc zu , w ydzl el aj 'l c dwa

rodza je - skurcz adwysychanla I skurcz au-

logenlczny.

D la odk sz ta lc er l s ku rc zowy ch . s powo -

dowanych wysychanlem Ecso' za lec a sl ~

wzor:

gdzle:

E__ - kor lcowe odksz ta lcenle skurczowe

od wysychanla,

P",(t-l,) - f unkc la okret la l' lca przyros t skur-

cz u w czasie,

1 - wlek betonu w rozwazane] chwlll.

w dniacn,

I,- w lek bet onu na poc za tk u obl lc zanego

skurczu, w dnlach.

Kor lcowe odksz ta lcenle skurczowe ad

wys yc hanl a obl lc za s lQ ze wzo ru :

gdzle:

f is c - wsp6l cz ynnl k z al ez ny od rodza ju c e-

mentu. k t6ry przyj rnuje sle:

fi", = 4' - dla cernent6w wolnotwardnlelqcych.

fisc = 5 - dl a ce rn ent 6w zwyk lych I sz vb ko -

lwardnlel'lcych.

".£c.....

1.0

~0.75

N

-:0,50:>

/ ~

- -"

0.25

if -:,-

Q)

~1 2 3

IIaE~

0,5 - ?-r---., .a. 1.0

Ays, 2-13, Charakter odksztalcen

skurczu I peczntena betonu:

tal 1 - beton lwardnle)ijCY na po-

wleuzu, 2 - beton wstepnle pre-

I~gnowany w w od zle . 3 - beton

trwale w woozle

57



P IC - 8 - dla szybkotwardnleJllcych cemen-

16w wysoklej wylrzymalo§cl;

' e m - §rednla wytrzymaloo~ betonu na scl-

skanle w MPa,

PRH

- wsp6lczynnlk za le zny od wligotno§cl

wzgl' i! dnej .powleuza ( w % ), w pr ze dzl ale

40% S R H S 99% slosuje s l' i' wyral :enle:

War lo§~ funkc jl P",(t-I,),okre§lajqcej

postep s ku rc zu z uwzgl 'i 'd ni en iem Wym la -

r 6w p rz ek ro ju , obl lc za s l~ z e wzo ru :

P. (t I) I-I<is -. = O,035~ +1-I. , [2-37]

gdzle: I - I. 10 czas t rwanla obl lczanego

skurczu, w dnlach, a ,.. 10, podobnte jak

przy pelzanlu, mlaradajny wymlar przekroju

w mll imet rach (wz tl r [2-28)) .

D la odk sz ta lc en s powodowany ch s ku r-

czem autogenlcznym e cs a z al ec a s l~ wz6 r:

gdzle:

e__ - kOOcowe odksz ta lcenle skurczu au-

logenlcznego,

PJI) - f unkc ji i okret la jqca przyros l skurczu

aulogenlcznego w czasle.

Koncowe odk sz la tc en le od s ku rc zu au-

t ogen lc znego obl lc za s l~ z e wzo ru :

Warto~ funkc jl P.. (t) przyroslu skurczu

a uto gen lczn eg o w cza sl e w yzn ac za sl ", ze

wzoru:

P.. (I)=1_e-D2.Ji •

Dla najcz ", tc le j wys t\ !Pujqcych przypad-

k6w wartooc l kOl '\ cowyeh odksz la leel '\ skur-

58

czu od wysyehanla Iaulogenlcznego orBz

war tosc l f unkc jl p rz yr os tu s ku rc zu w c zasl e

podano w zal qc zn lk u normy [N1] w postacl

slabelaryzowanej.

D la k onsl rukc jl w § rodowl sk u wodnym,

z beton6w na cemenlach porUandzklch,

r n o zn a z a t ec l c £""= 0, c o j es t zalozen lem

ostroznvrn, gdy z na og61 zachedz l n lewl el -

k1e peczruen la betonu. D la belon6w lekkJch

no rma [N2] uzale in la wartotc e c s J _ tak ze od

stopnla zbrojenla.

Anallzujqc dwle grupy odksztalcen o o o z -

n lo nych - p el za nl e, zwl qz an e z wp ly waml

mechanlcznyml I skurcz, ruezalezny od tych

wptyw6w - nalel :y podkre§1I0, ze praktycz-

n le z awsze odk sz ta lc er ua t e w konsl rukc jl

nak ladajl l s ll '. Szczeg61nle s llnle uwydaln la

s l' i' 10 w konsl rukc jach sp rezonych , kledy

sprezerue, a najcz 'i !t clej takze obc tazenle

elemenlu, zachodz l w okres le Intensywnego

j es zc ze s ku rezu , a w l' i'C odk sz ta leen la pel -

zanta Isku rczu , ch ao r ozp oczyn aj a st e

'II r 6z nym c tasl e, t o j ednak nak lada jl l s ll '.

W projektowanlu - jetll problem nle

dOl yc zy z arnk nl ~t ej p rodukc jl w z ak ladz le

[2-38] p re fabr yk ac jl - n le mo t na precyzyjnle prze-

w ldZle6 rzeczywls tych warunk6w otoczenla,

a ze lo zen ta co do staloscl tych warunk6w

sq zawsze bardzo przybll ione. Z tych wzgll '-

d6w wsp61ezynnlkl pelzanla I odksztalcenla

skurczu nalezy przyjmowa~ osnozme, a cza-

sam dla alternatywnych zalozen,

[2-40]

2.1.8, j nue c e ch y b e lo n u

Do projeklowanla, wykonywanla I ba-

dania konslrukcjl sprezoovch konleczna jes t

'znajomotc, oprocz wytrzymalo§cl I od-

ksztalcalnoscl betonu, takzs i nnyc h c ec h

flzycznych.

PrzYCzepno$C betonu do s ta ll jes t cecha

rozurnlana dwojako: w znaczenlu W'i !zszym

chodz ! 0 adhez j~ s ty ka j' lc yc h s ll ' mat er ia -

I 6w , a w s ze rs zym - a c zy nn lk l z apob iega -

j' lc e p rz er wa nl u ko nta ktu ma te rl al6 w, n p.

wyrwaniu preta z betonu. W konsl rukc jach

sprezonvch, zwlaszcza slrunobetonowych,

I stotna jes t pr zyczepnosc w sensl e te ch -

nlcznym, czy ll zespOl z jawisk I czynnik6w,

k t6 re pozwa la j' l na p rz ek az an le s il y nacla-

gu s ta ll na bet on . Skl adaj 'l 511 ' na t o: adhe-

zia, skurcz betonu. docisk s ta ll do betonu,

szorstkosc t wyprofllowanle powlerzchniowe

s ta ll o raz s tan naprezen la w otaczajacym

bet on le . Na p rz yc zepoos c wpl ywaj 'l n le ko -

r zy st ni e wszel kl e pow lokl na s ta ll o raz pod -

wyZszenle ternperatury elemenlu.

Podslawowa wytrzymalo~~ przyczepno-

s cto wa b et on u I st an . p rzy p ok on anl u. sl l

adhez jl , odpowlada w oet roznvrn przybhze-

n lu wyl rz ymal o§cl bel onu na roz cl aqan te .

D la beton6w wysok le j wyl rzymalo~cl wzros t

przyozepnoscl jest jednak jsszcze wolnlej-

s zy n it w zros l w yl rz ymal o~cI na roz ct aqa-

nle. Zagadnlenle przyczepnoscl betonu

I c ll 'g len w strunobetonle om6wlono w punk-

cle 7.6.1.

Bozszerzalno~C c leplna betonu jes t wy-

padkowa rozszerzanosct zaczynu cemen-

Cjeplo wla$dwe betonu wynosi 850+

1150 J/(kg x "C) I j e st wyzsze dla beton6w

w li go inyc h I bet onow w pocwy zs zone ] t em -

peraturze.

PrzewodoD$¢ lermlczoa beton6w zwar-

t ych jeSI znaczna Is ll nl e z al ei y od rodza jukruszywa, porowatoscl oraz zawilgocenla

belonu. Najwl~ksz 'l przewodnosc wykazuj 'l

b et on y n a kr us zywa ch wap le nn yc h, a n aj -

mnlejsz'l, na lekklch k ruszywach porowa-

lych. Obscnosc zbrojenla dodatkowo zwi~k-

s za l !j cz na p rz ewo dn os c, W wa ru nk ac h

powletrzno-suchych wsp61czynnlk przewod-

no s c t przyjmuje s l~ w obl lczenlach:

• d la zwy kl ego bet onu n lezb ro jonego

1 = 1,2 W/(mxOC),

• d la : i: el be tu l = 1.4 W/(mx°C),

• d la b et on u l ekkl ego (P e = 1,9 glcm')

1= 0,8 W/(mxOC).

Odoornp~¢ na t empe ra lI Jr \! j es t r o zna

p rz y podqr zanl u I p rz y ozl eb lent u,

Podwy is zone t empe ra tu ry wpl ywaj 'l na

bet on n ieznac zn le do 105 "C , k 1edy w s rooo -

w lsku wllgotnym obserwuje s i' i! n leznaczny

t owe go I kr uszy wa ( za cz yn r na r ozsze rza l- wzr ost Wyl rzyma lo tcl , a w sr od ow ls ku su -

nose nleco wllilksz'l). Obok naturalnej chym, nlewlelkl spadek. W wyiszych lem-

r ozszer za ln osc l , w zaczynle zachodz l p ec z-

nlenie wywolane zmnlejszenlem naplecla

kapllarnego w wodzle w podwyZszonej te r n -

peraturze Is tad uza lezr sent e w pewnym

s topn lu r oz sz er za lnos cl ad w ll go tnoocl ba-

tonu. W podwyZszonych temperaturach (po-

na d 30O"C) ob se rwu je sl ~ wzr osl ro zs ze -

r za lnos cl , zwl qz any g l6wn le z cZl 's ci ow 'l

dehydralyzacj'l zaczynu c emen toweqo . Aoz-

szerza lnosc wyraza sl", wsp6ltzynnlklem 11-

n iowe j r oz sz er za lno§cl ay, k t6 ry d la bet o-

n6w na r6z ny ch k rusz ywach I w r6inych

temperaturachwynosl ad 0,9 do 1,5 x 10 -5

peraturach wys l~puje spadek wyt rzymaloScl

'er ( rys. 2-14) polaczony z przyrostem od-

ksztalcen pelzanla. Do cel6w obllczenlowych

przecletnte zaklada sll'. utrate wytrzymaloScl

betonu na sctskanle a 10% przy 15O"C,

a 2 0% p rzy 2OO"C I a 25% przy 25O"C.

Wyt rzymalotC na rozclqganle spada szyb-

c le], co wl'lie 51" bezposrednlo z rozwojem

rnIkrOtYsw nagrzanym betonie. B6wnle zna c z -

ne zmlany wykazuj e odk sz ta lc al nosc bet o-

nu; modul s prez ys tosc l j es t s ta ly w t empe -

raurze do okafo 5O"C, a p6tnlej spada:

o 40% przy 2 oo "C I at 0 75% przy 4OD"C

n a st op le n. W o bl lcze nia ch p rzyj mu je s l" d la ( ry s. 2- 15 ). W be to rn e n ag rza nym j esze ze

p rze dzl al u tempe ra tu r a d - 20 "C d o 1 00 "C

war lo~ §rednl' l aT = 1 x 10.5 na siopien,

N lt sz e war tooc l c ec hu j' l bet ony na k rusz y-

wach wap lennyc h I l ek kl ch .

s ilnlej WYSI' i! puj' l ouze. n leodwracalne zrnia-

ny s tr uk tu ra lne, w zWykl ym bel on le nag rz a-

nym do 6OD"C stwlerdzono Irwaly charakler

ponad 40% odk sz ta lc er l t erml cz ny ch . Bet o-

59

~--------'------r-----~-



ny lekkle na kruszywach sztucznyeh, dzi l'kI

Intensywnel obr6bce termlczne] kruszywe,

wykazul 'l w tl 'ksz lj odpornoll t na podwyt-

szone temperatury; zwlllkszenle odpornoscl,

wyr aza ne w [ednostkach czasu dzlalanla

t empe ra tu ry , oeenl ane l es t na 2Ol-5Q%: Naj-wtl(1kszq redukcjl(1 obsarwuje sll(1w przyczep-

nosc t betonu I t al l w podwy ts zony eh t am -

perat ur ac h. U jawn la lq s ll (1 bow lem sku lk l

r 6z nl e r oz sz er za lnos cl t erml cz ne j bet onu

Ist al l, n le za le Zn le o d wp lyw u s pa dku wy-

t rzymaioScl betonu. PrzYlmuje s ll ' ostroznle,

ze p rzye ze pn ol lt d o s ta ll g la dkl ej sp ad a

030% w temperaturze l00"C t 0 60% przy

200"C. Z ealkowl tl j u trat lj przyczepno! lc l

nalety l Iezy<) 'sl l' w temperaturze 400"C dla

prl(1t6w gladklch I 4 5 O" C , dla prl't6w zebro-

wanyeh; SIj t o wyn Ik l badM konst ruke jl i al -

bet owyeh, k t6 re d la przyczepnosc l w kon-

strukejach sprezenych r no gq b y~ j ed yn le

og61nq wskaz6wkq_

Wp iyw ob nl ie nl a temp er atu ry b ada nona batonaeh zwyklych, suehyeh Ib yl y to

n le ibyl obs ze rne dot lj d badan la . W t empe -

raturze -4O"C s lw lerdzbno wyratny przyros t

wytrzymalo4cl I s pr ", ty st o4el bet onu ( ry s.

2-15), a po ponownym ogrzanlu do +2O"C

uzyskano przyrost wytrzymalo!lcl Imodulu

sprl'iysto4el 0 k ll ka p roeent w por6wnanl uz mat er la lem n lepr ie ch lodz onym . W S lI nl s

obnlionyeh temperaturaeh, ponliej -15O"C,

obserwuje s l" , dwu-, a nawet t rzyk rotny wzros t

wyt rzymato~el betonu wllgotnego, natomlast

w betonle suchym wzros t jes t maczrue mnlel-

szy [15].

Ogn loodpo rno$¢ bet onu ana ll zu je s ll '

Z punkt u w ldzenl a awa ry jnyeh s tan6w ken-

s tr uk ej l. Z a p rz ypadkl awa ry jne uwaza sl..,

nagrzanle betonu zwyktego do temperatury

ponad 2 5O" C , c h oc przy k ruszywach netu-

r al ny ch z e s ka l magmowych l ub p rz y s zt uc z-

nyeh k rusz ywaeh spl ek anyeh sam bet on n le

doz na je w tedy j es zeze dut yeh, n leodwra-

ca ln yc h u sz ko dze n, W r azl e na gr za nl a be -

t onu zwy kl ego do t empe ra tu ry ponad 600 "Cpowst aj 'l t rw al e z ar ys owan la , a po dal sz ym

n ag rz an lu - 900+10oo"C, beton zmlenla

barw", na szarot6ltq Io ostudzenlu rozpa-

W raz te z ag rozent a wys tqpl en iem t ak wyso-

kl ch t em per at ur w cza sl e u tytk owa nia n le -

z bedne j es t z abez pl ec zenl e wszel kl eh k on -

st ru kcl l z b et on u, zw la szcz a k on str ukc jl

spr .. ,ionych. wyk ladz ln ll iZolacyl rl ll lub os lona

z betonu zaroodpornego.Zdo!oo$¢ ochroooa przed o romlen lowa-

n J . e m lest zaleta beton6w, ktora s ta la s ll '

bardzo wazn a w zwl lj Zk u z s ze roklm zas to -

s ow anl em ba to nowych b ud yn k6w b ezp le -

czenstwa r eekt or 6w j 'l dr owych l ub akeel e-

rator6w. Beton jes t korzystny pod wzgl" ,dem

r6wnoezesnego oslablanla wszys tk leh pod-

s tawowy ch rodza l6w p romlen lowanl a: t ot o-

nowego (y I X ) o r az ko rp usku la rn ego - ne u-

tronowego I0 wysok lch energlach. Og61nle

oeenlalqc, 0 dzl al an lu och ronnym bet onu

przed promlenlowanlem decydul 'l :

• p rz y p romlen lowanl u f ot onowym - g l' st o~c

obj",to~clowa materlalu; z tego wzgll'du

stosowana SIj betony cll'ikle,

• p rzy p roml en lo wan lu n eu tr on owym - za -wanose wodo ru w b eto nl e (zazwyczal

powytej 5%.) jako spowalnlacza czqstek,

a takZe obecnosc pierwlastk6w pochla-

d a sl l' . Te n o bJaw kruszerna sl l' p rz eg rza - n la ll lcy eh wo ln e n eu tr on y ( np. b or, ka dm) ,

nego betonu jes t wynlk lem zarysowan, • przy promlenlowaniu 0wysokieh energlach

a ta kZa wt6 rn ej h yd ra ta ej l tl an ku wa pn lowe - - e eeh y zb ll to ne j ak p rzy p romi en io wa nl u

go, polaczone] ze zwll'kszenlemobll'to~cl.

E, r

T.

/"

!\ 1,0

<,r-,. . . . . . . . . .

- " " ' _ r - - . . .,5. . . . . . .

I - i -I

-100 100 200 400 ['C]00

Rys. 2-14. Wzg~na wytrzymalOO¢betoou na ~skanie f,,If_ w warunkach podwytszooej tub obnlionel

t empe ra lU fY (na pods! aw ie ( 15 )) ; 1 - bet on s uc hy . 2 - bet on wUgot ny : I i oi a c ~g ta - wytrzymatotC

w danej temperaturze; tn a przerywana - wytr~ po powrcce do 2 O ' " q 300 400 ['C]100 o 200

60

neutronowym 0 nlzszyeh energlach.

Ays. 2-15. Wptyw temperatury na zmlany modulu

spr~ystOOcI (wedlug (15])

61



cnoc beton zwykly na cernenc le por t-

landzkim jes t mater la lem korzyslnym z punktu

w ldzenla ochrony przed promlenlowanlem,

t o j ednak p rz y p rz ewadze k t6 reso~ rodza ju

p romlen lowanl a o raz w cel u zmn le js zenl a

wym Ia r6w (grubo~cl ) osl on z bet onu, stosu-

j e s l~ s pecj al ne s kl adnl kl . Na wzros t masy

bet onu p rz y z ac howanl u wym la r6w wpl ywa

s i~ naj cz ~~ le j, dodaj qc ' c l~ zk le wypel ni a·

cze mlneraJne (bary t, magnety t. hematyt ) lub

s zi uc zne. ( ~r ul z el lw ny , ~el nk l s la lowe , od-

pady mel al ur gl ez ne ). Na zawanosc wodoru

wpl ywa g l6wn le weda w s twardn la lym za-

ezy nl e c emen towym. Pon lewa1 j ednak n l .. ..

w la~e lwe l es t zwl~k sz en le l Io te l c emen tu

(skurcz , obnlzenle g~s totc l) , s losuje s l~ k ru-

sz ywa z d utq n atu ral nq z aw ar to~ lq wo dy

kryslal lzaeyjnel (np. l lmonlt , serpentynll ).

2.1.9. lalecenl. norm projek lo l l lan i a

Do CeI6w projeklowanla konstrukcjl spre-

zooych, podobnle jak wszelklch Innych kon-

s trukcl l budowlanych, konleczne jes t wstep-

'ne przyj~cle materlal6w, a tym samym

przyj~c le each wyt rzymalotclowych I Innych.

War to tc l n le zbedoe w obl lc zenl ac h odc zy -

tu je sl ~ z n orm o ra z, w b ar dzl ej o dpowl ... .

dzlalnych przypadkach, okreeta takze

eksperymentalnle. Z podslawowych norm do-

tyczqcych betonu I koost rukc ] z betonu obo-

wll\zujqcych w naszym kraju [Nl J, [N3J,

wy bra no p rze pls y wa zn e pr zy pro lek t owa-

nlu konstrukcll sprezonych,

NajwaZnlejsze ~I potrzebne w Db -

Ilczenlach proJektowych to wytrzymaio! lC cha-

rakterystyczna I obllczenlowa belonu, Zostaruj

one og6lnle om6wIone w p. 5.3, a, Ich lIezbo-

we war!OOd s a n o nn q przyplsane odpowied-

n lm k lasom bet oou: d la s cl sk an la f cl e " f em

I led oraz dla rOZClqganJa I " " " fcVn I fdd -

lab llca 2·2.

G dy zn an a j est wytr zyma lo~ sr ed nta

betonu fem I odchylenle standardowe s, (np.

przy projeklowanlu sprezenta dla konst ruk-

c jl juZ wykonaneJ), podstawq zal lezenla be-

lonu do odpowlednlej klasy wedlug [N1J

les t wyt rzymalo~c charaklerys tyczna (wz6r

[2·1 Jl . Gdy wytrzymaIo~ &ednlq wyznaczono

na I nnyc h p r6bk ac h n lz podsl awowe, nal s-

zy najplerw dokonac przellezanla (wsp6l·

c zy nn lk l podano w normach badan ).

Wyt rzymalo~c obl lczenlowq nil sclska-

nle 'ed W szczeg61nych przypadkach naleZy

przemnozy6 przez wsp6lczynnlk redukcy jny

ac e przy obl lczanlu nosnosot przekroj6w.

Po s ze regu zmlen I e s zezeg61ne p rz y-

padkl ogranlezono do slup6w 0maiyeh prze-

krojaeh (pole przekroju S 0,9 m" I jednocz ... .

~nle mnlejszy bok < 0,25 m) oraz do

oblek l6w 0 szczeg61nej odpowledz la lnoscl

( pa tr z [ N1J p . 2 .1 .2 ).

Wyt rzymalo~c betonu na doclsk lest

ceoha materlalowo-geometrycznq I r na S Z CZ 9 -

g61ne znaczenle w konst rukejach sprezo-

nyeh z raell koncent racj l 511 przy zakotwle-

nlu c l~glen. W przeplsach [N1J obl iczenlowa

wytr zyma lo~ c n a do cl sk wyr ei e s l~ w st o-

su nku d o pods t awowe] wytrzymalo~ei obll-

czenlowej betonu wzorem:

lcua = v"" led ' [2·41J

Tab li ca 2 ·2 . Wyl rz ymal o~1 bet onu w IMPa) do obl iczenla konst rukc ll spr~i :onych, wg [Nl )

Klasa betonu 830 837 845 850 B55 B60

Wylrzymalo~c na ~elskanle I.. 25 30 35 40 45 ' 50

charakterystycznana rozcl~ganle Icfk 1,8 2,0 2,2 2,5 2,7 2,9

Wy tr zym al o~c s red nl a n a scl sk an le " fan 33 38 43 48 53 58

na rozcl"ganle I"" , 2,6 2,9 3,2 3,5 3,8 4,t

Wytrzymalo~c na ~clskanle I"" 16,7 20,0 23,3 26,7 30,0 33,3

obllczeniowa na rozclqganle I"" 1,20 1,33 1,47 1,67 1,80 1,93

°wytrzymalosc ~rednla lesl podana w IN1) wzorem orienlacyjnym '''' ' a f", + 8 (MP.)

62

gdzie:

V"" =aJu- (aJ. - l )u cu ml f ed '

aJ. ~ ( A er I A..,)t/2,

U cu m - ~ re dn ie n ap re ze nl e ~Is ka j' lce n a

powlerzchnl rozdz tatu poza powlerzchnl 'l

doclsku,A d) - pole powlerzchnl dOdsku,

Act - pole powlerzchnl rozdz la lu.

W wl~kszo~c I przypadk6w konsl rukc )1

spr'i 'zonych zachodzl Ucun = 0 Iwtedy wz6r

[ 2· 41 ) upras zc za s l' i' d o pos tack

d lu g [N l) p oda no d la p rzyp adk 6w za cno -

dzacych w k onst rukc jach s prez onyc n na

r ys unku 2 ,16. Nal e. iy t u podkt e~ li c, z e s kon-

cenlrowanych 811bezposrednto przy k rawe-

dzl ( ry s. 2 ·16 e , I ) nal ei y general ni e uni kac.

Norma [Nl ) z al eea oqran lc zenl e war to -~cl aJ. S aJ•.max ' podalac dla przypadk6w

z ry su nku 2· 16 : ".,max = 2 ,5 ' w przypad-

kach a)1 b) oraz "' •." 8 " = 2,0 W pozosta-

Iych przypadkach.

P rz y k ll ku obc lazenl ac h s kupl onyc h,

powl er ze hn ie r ozd zl alu n le r n0 9q sl ~ wza -

j emnl . nak rywac, p rz y s qs ladu jqcy ch o n -

elqzenlach s tosujemy podzlal powlerzchnl

p ropo rc jona lny do w le lk o~cl s ll .

[2·42J

Szereg rnoillwych sytuacjl zssady

wyznaczenla powlerzchnl rozdz la lu Act we-

a)

r..lf5{1 l 1

1 "la'll b ,La'll 11 - _

e)

1--------,

1 A" A", 1

1 ~-~3: I~~I:U

g)

! - -~~e S b La L b La L

. , . , " I "asa

b)

I)

Rys. 2·16. Zasady przyjmowa-

nla pcwerzchot r oz d zi a lu A " "

wedlug [N1J

63



2 .1 .1 0 . B e to n y n o w el g e ne rl c ll

Punk! t en z aw le ra I nf or rnac je uzupe l-

n la j! jc e, zwl !j Zane ze ~wlal owym rozwo jem

t ec hnol og li bel onu I nowym l p r6baml z as to -

sowan , Nle rnamy w tym zakresle, jak do-

l !j d, z by ! w le lu dom ladc ze r\ w nas zym kra-ju, a przeplsy prolektowanla [N11 nle ujmuj !j

ty ch b el on6w, c o OCzy wl ~l e n le p rzys pl e-

sza pos t epu w tym zakresle. Zamierzenlem

jes l t u z at em p rz yb ll tenl e akt ua lnego s tanu

rozwo ju l ej d zl edzl ny , t ak , aby mag lo 10 ula-

twf6 ~ Iedz en le b ie t! jc yc h I p rz ys zl yc h pub li -

k ac jl ( pa tr z l et [ A 2 1 1 .

2.1.10.1. prOba wsp6lczesne! klasyfllsacU

I!e1lm6w

Postep w uzysklwanlu nowych cech

bel on6w byl poc zE jl kowo ' U lo is am lany z I ch

coraz wytSZ li wyt rzymalo~cl ll na tclskanle.

Okre~ lenle ,belony wysok le j wyt rzymalo~cl '

s lo sowano j ut pop rz ednl o, w dob le r ozwo ju

konstrukcjl sprezonych, w odnleslenlu do

b el on 6w , k l6r e d zlt kl asy ll ku le rn y o d B 30

do B5 0, a w n orm ach e ur op ej sk lch o d C2 5/

30 do C40 /50, I z al lc zamy do konsl rukc yj -

nych belon6w zwyklych.

Wsp61cz e~ le wyt rz ymal oSC na sc lska-

n le j es t nadal g l6wn lt c e ch a p o d aw a n a dla

sc ha ra kl er yzowa nl a b el on u I w k ra ja ch e u-

r opaj sk lc h J es t ona pods t awa do zal lcze-

nla rnaterlalu do normowej klasy. W nor-

mach amerykar\sk lch I w wlelu Innych krajach

zrezygnowano z k lasy ilkacj l t egorodzalu.

Wsz~l e nat om last rotnle waga Innych cach

mater la lu, tak lch jak , rozne aspek ty t rwalo-

tel, urablalnoSC, szcze lnose I I nne.

Wyrazem n owe go s po jr ze nl a b yla wl a-

~Ie zmtana l enni no logl cz na , gdy w m le js ce

,beton6w wysok le j wyt rzymafotcl ' (High-

Strength Concrete - HSC) przyj~to powszectlo

nie termln ,belon wysokowartotetowy" (High-

Per fo rmance Concret e - HPC). cho6 czesto

slosuje 51" , sk r61 obydwu lermln6w HSlHPC.

Wprowadzony w k ra ju w 1993 roku skr6t BWW

wydaj e s l~ dob rym odpow ledn lk lem. oddaj ~

64

c ym wyn ik dys kuSj l w swl at owej I li er al ur ze

nad sprecyzowanlem termlnologl l [ 21. [15].

B e t o n INlISd!a.yarto:lc !pr,y ( fmoN) jest naj-

~ kIa sy fIkow any na podsIawte 'wytrzyrna;

blcI charakterystycz na ~IskanIe powytej

f_ = 50 MPa , tub f""""=60 M Pa Ta lJIllJNo

na g ra nt ca e w oI w je w r6inych k ra ]a ch , n p.

w I J S o \ t r adyc :yt1Ie uznawaro fc,C)I = 41,2 MP a

(6000 p s i) ]ak a ~ za llc zen la betonu do

tej g r up y , a w praktyca p rz y; ru je ~ tam jut

obecnle powszechnIe war t 0 S6 5 5 M Pa ( 80 00

p s i) ] a k a granlCZO! j (K10(1)1. W Isloc le fa gre-

ntca powInna by6 p r z y jm ow a n a na podsfawle

wymagar\ ~ych uzupeInIer\ skladu rnfe.

szarl<I Iab i egO . v !echnoIogicznych w sfosun.

ku do beton6w zwyI<Iych.

W Japo nli , g dzl e w od r6 in le nl u o d USA

normowo k lasy il ku je s l~ baton pod wzgl~-

dem wyt rz ymal ot cl ( JASS-5 , 1995) . w yr6i .-

n la s l~ ak tu al nl e 3 gr up y ( K 10 (2 )] n a p od -

s lawl e wyt rz ymal os cl c ha rakl er ys ty cz ne j na

t cl ska nl e: b et on y k ons tr ukc yl ne z wyk le( 16+36 MPa). bel ony wysok ie j wy t r z ym a l o -

~I ,1' (36+60 MPa). belony wysoklej wy-

t rzymalo~1 ,2' (powytej 60 MPa).

Jeszcze InO!j klasyflkacj~ zeproponowa-

no w Kenadzle [21. wedlug kt6rej na pod-

s lawl e s redn le j w yl rz ymal os cl w yr6z nl a s l" ,

p l~ c k las BWW:

nologlcznych. analoglcznych do wszys tk lch

beton6w konsl rukcyjnych I rnoil iwogcl uzy-

skiwanla Ich In situ [K5( l ) ] . Przyjrnuje sl~ rozne

g ra nl ce . a przewaza zalozenle , ze BBWW

(Vel)' High-Performance Concrete -\lHpc) 10

b el on y o d Cl 00 d o C l5 0.

W i 6 k o o b e I o n wysokrmar!o$cia>'« rNBWN)

10 bet on wysokowar lo tc lowy z Iosowo roz-

proszonym zbrojenlem w pos tacl w l6k1en me-

lalowych. w~glowych. pol lpropy lenowych lub

Innych. 0 dlugo~1 rzedu 20-30 mm I polu

p rze kr oj u d o 1 1 T 1 I 1 1 " . Belony tak le znane sa

w l il er at ur ze j ak o FRHPC (Fibre-Reinforced

High-Performance Concrete).

Belon ullra·wysokowBrIQ~cia>'« (BUWW)

t o naj nows za generac la mal er la t6w na baz le

ceme nl 6w I okres lan le jesl zapozyczone od

autorow amery ka r\ sk lc h I f ranc us kl ch

[K7(1).(2)] (Ul tra High Performance Concrete

- UHpc). Sq 10ma le rl al y 0 I sl ol nl e r 6mych

skladach mleszanek w stosunku do znanych

belon6w I naj cz ~s cl eJ n le b le rz e s l~ pod

uwag~ I ch s losowanl a bez roz pros zonego

zbrojenla., Przyj~lo umownle. ze BUWW 10

b el ony 0 wy tr zy ma lo ~1 p owy te l 1 50 MPa.

Przypuszczalnle ta g rupa bel 0n6w u legn le

dal sz emu podzl al ow l w m la r~ razwo ju tech-

nol og ll . bow Iem w I ch war lanf ac h s kl adnl kl

I mel ody wykooan la r 6Znl ll 5 1 . ; bardzo ts tot-

nte, Obok d !j Zenl a do uzy sk an la wysok le j

wyt rzymalo~cl na sclskanle wys lle!< badaczy

sklerowany jes t na jednoczesne zwl~zenle

wyt rzymalo~cl na rozcl£lganle I c lqgl iwOScI .

a zatem redukcj ", k ruchoscl ,

Jui . obecnle wyodr~bnla s l .. w badanlaeh

I pub li kacj ac h BUWW w t rz ec h g rupach :

1) Bel on z pr os zk6w r ea kt ywn ych - 1 0 r na-

l er la l nazwany l ak p rz ez Iw6 rc 6w f ranc u-

s ki ch z k once rnu Bouy gue s ( Be to n d e

Poudres Reacllves). sze rze j zn an y po d

skrotern RPC (Reactive Powder Concre-

te), W wersj l podstawowej . bez zbrojenia

rozproszonego. oslllgnl.; lo wytrzyrnaloscl

na sclskanre do 300 MPa. natornlast

wytrzymalotc 50 75 100 125 150

sredrna fa n

(MPal

k la sa BWW IV VII

Zg od nl e z w lq kszo tcl 'l z r6 de l za gr a-

n lcz nych ( w E ur opl e) ra cj on al ne a be cnl e

wydaje sle p rzy j~c le pr op ozy cj l,i e BWW 10

bel onyod G50 do COO(c zyU w p rz yb ll zenl u

B 60 d o B 100 ).

B e t o n bardzo ms<towartClScicJ\W (8BWN)

t o' ma le rl al sto sowa ny w p ra kt yce d ota d

w nle licznycl r k ra jach. wymagaj !jcy skladnl -

k6 w WVI11tkowo wysokJej Jako~cl. ale wytwa·

rzany przy zachowanlu og61nych zasad tech-

w wersj l z br oj onej m lk rowl 6k naml s ta le -

w ym l. po s pecj al ne j obI 6bce c lepl no -c l-

~nienlowej -ai 810 MPa (K7(1)] . [K8(1)] .

[K10(3) ]. [A71. [A9).

2 ) Zagqs zc zony w l6kno- kompoz y! - z nany

najplerw pod skr61erri CRG (Compac t Re-

Inforced Con-¥Josite). a nasl",pnle COMPRE-

SIT, z os la l wprowadzony p rz ez badac zy

skandynawsklch (m.ln. z Alberg Port land

w Oan ll ). t sto ta le go m al ad al u j esl d uza

z awar toSC w l6k1en s la lowy ch (5% do 15%

obJ.;loScl) I drobnozlamlsle k ru s zy w o . n a -

t omlasl n le sa wymagane szczeg6lna za -

blegl lechnologlczne [K6(l )] , [K9(l)].

3) Kompozyt SIFCON - 10po lacz en te k on -

cepej l s latkobetonu z mlk ro-w loknobe-

l on em. Ma le rl al wp rowa dzo no I s ze ro -

ko przebadano w USA I w Kanadzle

(Slurry Inf il trated Fibered Concrete).

Osnowa z statek s la lowy ch j es l w ypel -

nlana mlkrowl6knaml stalowyrnt I prze-

s yca na po d c ts nl en le rn u pl yn nl on !j za -

prawa drobnozlarnlsta. Wa ri an lem l ei

koncepc jl [ es t kompozy l SIMeON (Slur-

ry Infiltrated Mat Concrete). W kl6rym za-

s lo sowa no w ml ej sc e s la le k m at y z cl en -

k lch. w le loklerunkowo ulo ionych wl6kien

[Kl1(1), (2)].

Wazn£ l p robe m l" ,dzy na rodowego u led-

nol lc en la l erml no logi i I k la sy ti kacj l w l6k-

n ob el on 6w po dj ~l o w J ap on ll I p od an o

w [A12).

I ekkle betooy wysokowarlo$c!owe

(LBWW) nazywane sa w skr6c ie LWNHPC

(Lightweight Aggregate High-Performance

Concrete) I s lanowl !j naturalny k lerunek roz-

wOJu l ek kl ch bet onow konsl rukc yj ny ch . We·

dlug zalecer \ fib [211. (24) do grupy tej

za ltcz an e sa b eto ny 0 wy tr zyr nal os cl cn a-

r ak le ry st yc znej na s cl sk an le poc zaws zy ad

40 MPa . Bel ony I e najwl ~k sz e z as tosowa -

n ie z na lazl y w e lemenl ac h k onsl rukc jl p la t -

form wydobywczych I I nnyc h obl ek lach wy-

ko ny wa nych n aj pl er w w su ch ych d ok ach

65



(z rac)i konleeznoscl zapewnlenla plywalno-

s cI w poc za tk owe ] ta zl e budowy) o raz

w prz~slach moSl6w I przekryclach dUiej

rozpl~loScI (Kl2(1J). Wytrzymalo~cl na sci-

skanle LBWWoslljgane sa w praktyce ooec-

nie w przedzlale Le60 do LCS5, przy g~-

stosel 1850do 2000 kg/w. W labaratorlach

bade s l~ belony LCIOO do LC120. Doml -

nuj" kruszywa szluczne ze sp~cznlonych

glln (Liapor. Leca) {K12(1I, (2)J. Zasadytech-

noIogll tych beloOOw,jak lez nlezbedne do-

datkll domleszl<i,SIj anlilOglcznejlik w BWW,

ale cechy swletych I stwardnialych belo-'

n6w tel SIY1'8jwylIZymaloScI Sll !stalnle od-

mienne. Mlectzy Innyml, zateznosc a - E

W LBWN lest zdeeydowanle bardZlej IInlo-

wa, przy wyratnle nltszym w$P6lczynnlku

spr~l:ystoscl [24J, [K12(3)].

BWN samozageszczalny, znany pod

skr61emSC-HSC (Self-Compacllng HSC), to

belon sllrlle uplynniony,a normowym rozply-

. wfe500 do 700mm, pozwalajllCYna uklada-

nle bez wlbrowanla nawal przy z loionych

ksztallach I ~stym zbrojenlu. Przy slosunk£>..

wo malej lIoScIkl'uszywa I dUiej zawartoscl

cernentu (panad 600 kg/wI zasadnlcze zna-

czenle majlj efektywne superplasty!lkatory,

specjalne domleszkl korygujl jce lepkos6

I zapoblegalqce segregacjl orsz dodatkl po-

plol6w obnll:ajllCe cieplo hydratacll.

Belony Ie wynalezlono I wprowadzono

w 1986 roku W Japonll, gdzle nastepnle

prowadzono Ich szczeg61nleInlensywne ba-

dania, a tak l:e bardzo efektywne wd.rol: . ..

n la [Kl (l )] , [K7(3 ll , [AS ]. Od roku 1998 r .

stosowane SlI lak l:e w Polsce z Inlclatywy

flrmy SIM

21,10.2

Technologla Ibadanl.

BWWBadenla BWN dow lodl y, ze betony

a wytrzymaIoScldo 60 MPa mog l \ bycl uzy-

sklwane przez sema domleszk\l plastyflkalO-

r&NI redukckl stosunku w/c, oatomlast wy-

zsze wytrzymaloSct wvmagaj'l co najmnlej

kombinacjl dw6ch SkIadnlk6w, efektywnych

66

superplastyflkator6wIpyt6w kl'zernlon!<owyoh.

o liew plerwszymokresledadatklI doo1leszl<i

do beton6wpochodzily z produkl6w uoocz-

nych, a nawel odpad6w przemyslowych, 10

wsp6!czeSolesa 10 alba precyzyjnle badene

Irnodyflkowape produkty odpadowe, alba

specjalnle produkowaoe srodkl chemlczne

[ 1<9(1 ) , (2 ) ] .

Zasady doboru skladoikow BWN nle

odblegaj'llstotnle ad znanych doswladczal-

nych metod doboru skladu beton6w zwy-

k lych, a mozna ledynle wskazac wf~ksz! !

wraillwoM na jlikoM skladnlk6w I precyzjq

dozowanla. Konlrola jakoSCiBWN musl bycl

z calli starannosclq podj~ta jui na etaple

kootrolnych.baden skladnlk6w, a zwlaszcza

cemenl6w, wligolnoSci kruszywa, wlasclwo-

sci dodat k6w I domteszek , Ze wzgl~du

na nleunlknlony charakter Iteracyjny metod

projeklowanla nueszanekI Ich doswfadczal'

oego sprawdzanla, Iworzone sa paklely

oprogramowanla wspomagal!lce Ie metody

[K7(4), (5)].

Pomlmo uzysklwanla, dzl\lkl plasty!lka-

lorom, odpowlednlej konsyslencjl mleszankl

przy nlsklm wskal:niku w/c , konleczne Jest

bardzlej precyzyjne, nli w przeszlosct,okra-

slanle urablalnoscl BWN, dla oceny moill-

woSc i formawanla.W tym cetu skonsilUOWaIlO

reometry nowel generacjl, pozwalal'lce DB

ocene urabiainosci na podstawle pomlaru

dw6ch parametr6w, nazywanych' umownle

- naprezente uplastycznlenla przez sctna-

nle I lepkoscl plastyczna [K9(2)].

Z chwllq upowszechnlanla BWN s!wler-

dzono, 1e dotychczasowe melody bada'"

wlasclwoScl mechanlcznych, poczawszy ad

podstawowego badanla wy l r zyma loSc I DBSci-

skanle, 8'1 nlewygadoe, a nawel prowadza-

ce do blqdnel oceny. Poczatek tym w'ltpll-

woSc lom del gwallowny ctJaraklerznlszczenla

probek,charlikleryslyczny dla material6wk n J . .

chych, a takze bardzo dum wral: llwosc na

spos6b przekazanla slly w prasle. Wysokle

WvtrzymaloScIsprawily lakl:e, ie rozrzuty wy-

nlk6w zwl1jZane z r6mll technlk!! badania

slegaly znacznych wartosct Powstal zatern

problem ujednollcenlasposobu badenla, tak

aby Ich przebleg byl bezpleczny dla obsju-

gl labaratoryjnej, a wynlkl z r6inych osrod-

k6w byly leple] por6wnywalne. Badanla

I propozyeje wyszly z oSrodk6w amerykafl.

sklch (1988-1990), lecz nalszersze badanla

przeprowadzono na zaproponowanych przez

osrodkl Irancus.k1ekapslach· wypetnlonych

plasklem,jako przekladkach przekazanlasily

na pr6bkl [K6(2)]. Obszerne badanla slaty-

styczne efektywooScIlaklego ujednollcenla,

wraz Z pr6baml anallzy numerycznel mlaly

mlejsce takl:e w Polsce [K11(3lJ.Wszyslkle

wnloskl z !ych baden sklanlajq do zapropo-

nowanej unffikacjl metod badanla betonow,

bawlem rnozna objllC '" melod,! wszystkle

belony konslrukcyjne, w tym r&NnlezBWW.

Uc

[MPa]B100

100

ao

60

40

Ciqgle sa jeszcze barleryw upowszech·

nlenlu s tosowan ta aWN, a najczesclel wy-

mlenia sl", brak przepis6w projeklowania.

Slosunkowo naldalej posuoleto rozszerzenle

zalecen CEB-FIP(Nll ], w wyniku prac spa-

cjalnel grupy robocze] [K7(4), (6)). Zapropo-

nowanom.ln. wykresy e re - E e dla klas slega.

j,!cvch Cl00, czvll dta belon6w a t e l< : 100

MPa (co odpowlada okolo Bl10 wedlug za -

sad przylqtych w [N3]) , sluiljce a n a ll z le k o n -

slrukejl - rysunek 2-17, wyramle odmienne

od zalecanych w EC2 (rvs. 2-7a). Druga

propOzycja dolyczy wazne] w analizia sta-

MW granlcznych uzvlkowalnoSc!zaleznosci

mlf,ldzywytrzymaloScI'l !!rednl,! na sciskanla

fem' a wytrzymaloScI'l .redni'! na rozclaqa-

nle '.....WykresynowejI poprzedolel funkc~,

wyra.zal'lcejlf,lzaleznosc (rys. 2-161.odzwter-

cledlal'l malej'lCVprzyrost wytrzymaloScIna

rozclllganle dla wyi:szych klas betonu.

Ays. 2 ·17 . . P o r6 w n an l e w y kr e s6 w "o-E , propano·wanych dla beton6w wysokowar loSclowych

67



Wsp 6l cz esn e a na llz y I b ad anl a s ~ w y-

ra1nle ukierunkowane na kompleksowl) ocene

kofzy~c l ekonomlcznych ze s tosowanla BWW.

uzasadn la j' lC 'l t ak :t e dal sz e p rogramy ba-

dawcze. Wtedy gdy decyduj llce sa aspekly

wyt rz ymal o~cl owe l ub reduk cj a c l~ ia ru w la -

s nego konSl rukc jl ( pl yt y mos towe . obl ek ty

p lywa j' lc e) . s tosunk owo l atwo j es t osz ac o-

wac ! k ar zy tc l w por6wnanl u z Innyml roz-

w l' lz an laml . Z nacz nl e t rudn le j j es t j ednak

ocernc I porownac trwalo~c konstrukcjl.

a tu ta j s~ n le w' lt pUwl e z awa rte znaczace

efekty ekonomlczne.

2 1.10,3, ' Betonv ullre-wysokowa!toicfo-

we IBUWWI

Jut w ko!\cu lat 70. XX w. prace nad

d robnoz la rn ls tyml bet onam l (Francj a, USA)

pozwoli ly uzysk iwa6 kornpozyty cementowe

o wyt rzymalotcl na k lskanle r zedu 400 MPa.

pewnl aj 'l d zl edzl ny p rz emys lowe , k t6 re od

lat SIj szczeg61nle chlonne na zaawansowa-

ne t ec hnol og le - p rz emys l woj sk owy I ene r-

get yk e nuk iearna o raz I nwes to rz y obl ek t6w

morsklch.

Wsp61ne cechy , BUWW rnozna scha-

rakteryzowa6 nas tepul aco :

1) nlskl wsp6lczymlk w/(c+m), czyU s t osu-

n ek wo dy d o su rn y ceme nt u I ml kro do -

datk6w.

2) ouza zewanos c pylu k rzemlonkowego lub

I nnyc h bardz o d robnyc h dodat k6w m ine-

ralnych,

3 ) ogran lc zenl e k rusz ywa do d robnego pta-

sku,

4) duza doinleszka wysokowartotc lowych

superplastyllkator6w.

Badan ia I obs erwacj e w s kaU m ll i- , ml -

k io - I n an ome lr yc zn ej , d ok on ywa ne z a p o-

Byly to jednak mater la ly nlezmlernle k ruche. moca bardzo roznych met od w laborat o-

W dazenlu do poprawy Ich cl1l9llwotci rlach flzyko-chemlcznych a zaawansowanej

I tym ' samym u zy ska hl a t ech nl czn le pr zy-dat oy ch BUWW pod j~ to badan la nad rac jo -

na ln ym wp rowa dza nl em r 6l :n ej Il okl c le n-

k ich wl6klen s ta lowych.

Z as tosowanl a p rakt yc zne BUWW napa-

t ka ly na podobne bar le ry co w poczat kowe]

f az le BWW. z ty m, ze doehodz ll o t u tstoine

zwl~kszenle jednostkowego kosztu mater la-

10. W !stoele, poparcle badan BUWW za-

' a m r-------,-------,--------r-------,

(MPa]

30 60 90

t echnlce, pozwoli ly na s formulowanle synte-tycznych wnlosk6w:

• w s ka ll m ll lmet rowe l w sz ys tk le BUWW sa

bardzo [ ednorcdne,

• nl e wy st~ pu je wyr at na st re fa p rz el scl a

p oml ~dz y p las ki em a zaczyoern ,

• pomllalna lub nlska jest obecnosc port-

landytu,

• p o rt :M ' Il t oo c wy n o s I zaledwie ad 1% do 3%,

Rys. 2-18. Pr opozyc j e s k oi y g ow a n eJ z s le t n OO c t w y tr z ym a .

Io~ n a r o zc l q ga n l e od w y t rz ym al o S cl n a ~skanle

• p ro po rci on al nl e r uzs za j es t porowatosc

kapllarna (rzeou 1 0% c al kowl le l p or o-

watoscl),

• r el at ywnl e I Ic zne sa m;kropory 0 ~rednl-

cy d o 2 5x lO"O m (czyll angstrem6w).

Wszystkie wspornnlane cechy mlkroslruk-

luralne decydujlj 0 n ls ki ej aos crbc ] wody.

gazo-przepuszczalno~c l I dyluzyjno~c l chlar-

k ow , a SIj t o dla praktyk l podstawowe zalety.

Pot6wnan1e podslawowych cech beton6w

w t ab ll cy 2 -3 wskazuj e k or zy kl I6l:nlce ty-

. powych beton6w w poszczeg6lnych grupach.

Betony ultra-wyeokowartcsctowe sa

wskulek nlskiej porowatosc l l gazo-przepusz-

cza ln osc l, b ar dz le j wr azl lwe n a z ja wl sk o

z lusz cz an la w warunkach pozarowych,

W upros zc zenl u t lumacz y s l~ t o e lekl em roz -

rywanla przypowlerzchnlowych f ragment6w

p rz ez par~ wodnl l, n le mai ll cl l p rz es tr zenl

dek ompres jl w porac h. Szc zeg6 lowe bada-

n la dow lodl y j ednak, ze dobrze wysuszony

BUWW (4 I ygodnle w temperaturze +9O"C)

n le u lega i adnym procesorn zluszczajllcym

w warunkach ognlowych.

P rz yk ladowesk lady BUWW 0 zbllionej

w yl rz ymal o~cl na sclskante ze br an o z roz-

. ny ch tr 6d e! w ta bl lc y 2 -4. B eto ny Ie p od da -

n o o br obc e cl ep ln ej w za kr esl e +9 0" C. P o-

r6wnanle w tabllcy 2-4 wskazuje, ze podobnle

j ak w s labs zy ch bet or ia ch , s ki ady roI es za -

nek BUWW 0 zbl lionej wyt rzymaloscl magll

s l~ t ez bardz o roZol c.

Tabllca 2-3. Orlenlacy jne por6wnanle cech bel0n6w zwyklych I WYSl)kowarto~clowych

Bet on zwy kl y Bet on wysokowar tosc lowy Belon uttrawysokowartosctowy

(B2) (BWW) (BUWW)

Wyt rzymalosc na sc lskan ia [MPa] < 50 - 100 -200

Modul s pr~i ys lo tc l (GPa]25·35 40·50 50-80

- za le in le o d kr usz ywa

Wsp6lczynnlk w/(c+m) > 0,50 - 0,30 < 0,20

Domleszka chemlcznanlekonleczna

plastyf ikalor lub superplastyf lkalor wysoklej

superplaslylikalor [akoscl

Dodatek mlneralnynlekonleczny

pyl krzemlonkowy pyl krzemlonkowy

Iewentualn le poplo ly lotoe I mlkropyly

WI6kna zbrojenla korzyslne korzysme tstotme potrzebne

Plel~gnacjatradycyjna Iradycyjne

obrobka c leplna I ewentualn le

clsnlenlowa

Wsp61czynnlk ~cleralnoscl 4,0 2,6 1,3

GI~bokosc karbonatyzacjl (mm] 10 2 0

Ustalona dyluz ja jonow chlorkow1,1 0,6 0.02

[ . 1 0· 12m'/s ]

Tab ll ca 2 -4 . . Po r6wnan ie s kl adu m lesz anek BUWW (fem = 200 MPa) bez z broj en la w l6knam l

Udzlal skladnlk6w wg AIlclna lin. (K7(5)] wg Sauzaata Iin. [K7(6)] wg Rlcharda I in. (A9]w stosunku do cemenlu

Cement 1 1 1

Wods 0,28 0,15 0,17

Superplaslylikalor 0,065 0,044 0,019

Pyl krzemlonkowy (15-2Om2/g) 0.33 0,25 0,23

Drobny plasek (100-400j1m) 1,43 1,10 1,10

Mllczka kwarcowa (5-20j1m) 0,30 0.39

69

-----------. --- . ----- ------- . --



".[MPe]

(3)

(2)

70

2

0;

[MPe]

(4)

Krueho~c BUWW jes t t stotnte WyZsZa

w por6wnanlu z betonaml zwyklyml. Wykres

(1c - Ec przy sclskaruu (rys. 2-19) lIustruje

bardzo s tromy przebleg krzywej opadalace]

dla BUWW , · ~wladez~cy 0 tej kruchosc l ,

Choo sa przypadkl konst rukeyjne,

w k t6ryeh krucho~o betonu rna ogranlezone

znaezen le ( np . s lupy z es po lone z rura sta-

lo wa ), to j ed nak w o qr or nn e] wl ~ks zo ~e l

wyisza k ru cn os c B UWW jest cecha nleko-

r zy st nq I s tqd powszechne stosowanle roz -

proszonyeh wl6k1en w celu zwl~kszenla c iq-

g llwo~1 tych beton6w.

BUWW zbrolone mlk rowl6knami toobee-

n le o bsza r b ar dzo I nt en sywn ych b ada n,

a II czb ~ czy nn lk6w zml en nye h w ! ych ba-

n le r nakror ys : j es t z at em I st ot ne w I az le

(4), a pomocne w tazte ( 3) - p at rz r ys u-

nek 2-20,

• t rady cy jne z broj en le w l6knam l dodawa-

nym l w 1 I0~c i r z~du 1% w stosunku do

obJ~to~el betonu (wl6kna 0 §rednlcy okolo

1 mm I dlugo~el 20-30 mm), podobnle

jak przy pre t ach, les t w s tanle wzmocnt c

danlach ZWI~ksza rodzaj, wymlary I zawar- material doplero w fazle (3), 2 r ae jl du -

tosc wl6kten. Dodatek wl6klen prowadzl do iych ods t epow wl6klen,

dw6 ch ko rzy~ cl j ed noc ze ~n le - z wl fi lksz en la • m lk row l6 kn a st osowa ne w BUWW, wago-

cl~gllwo~cl I podnleslenla wytrzymalo§el na

rozciaqarue.

Nl e b lo ra c po d uwa g~ wp lywu a kl yw -

nego zbrolenla, czyll sprezenla, moina og61-

nl e sch ar ak te ryzowa c el ekl y zb roj en la n a

podstawte anaUzy wykresu nap(li!zenle rozcla-

galqce 0; - przemleszczenle u (rys. 2-20) , na

podsl aw ie [ K7 ( 1))). Na wykresle oznaczo -

no: ( 1) - f az a s pr ez ys ta z pomljalnym zary-

wo w 1 I0~c l k ll ku , a nawel k ll kunasl u p ro -

ce nt, 0 ~ re dn lcy r zed u 15 u rn I d lu go ~c l

do 6 mm. sa losowo rozrnleszczone

w odleglo§cl rnterzonejw mlkromelrach,

a z a t e rn wz r n acr s a la beton w zasadz ie

od poczatku, a w kazdvm raz le lstotnie

zmn le js 2a jq moi liwoM rozwo ju m lk ro ry s

w faz le (2).

Ta upro szczona charakleryslyka roli zbro-

sowaniem, (2) - fa ze lo sowo r ozl oi ony ch j en la w ska zu je n a pr 2yc zyn y z as ad nl ezye h

Ays. 2-19. Por6wnanle w y 1 < t e s < l w 0, -E dla beto-

n6w zwyklych (BZ) I uttra·wyS<lkowartOOclowych

( B UWW )

r ys , ( 3) - f az a rozwo ju mak ro ry s, (4) - roz-

szerzanle s l" , pojedync2ej makrorysy .

Rol ~ z broj en la w bet on le r oz cl qganym

moina opr sac w spos6b nas l" ,pui 'l cy :

• z br oj en le p re taml , z r ae jl w ie loml ll rnel ro -

w yc h ods tepow ! yc h p r~ I6w, n le wpi ywa

n a ml kr or ys y w be ton le , a zatem nle

podnosl jego wyt rzymalo~1 na r02cl ljga-

rM nl e w za eh owa nl u sl e be lo n6w ,w z al ez-

nosc l od zbro jema.

Jak duie rozn lce mogq wys l~pl c w prob-

k ac h poddany ch c zy sl emu r02cl 'l gant u po-

kazano na rysunku 2-21. Por6wnano tu wy-

kresy (1d-Ed dla nlezbrojonego BW W (krzywa

I), dla BW W zbrojonego I radyey jnyml w l6k-

naml stalowyml Vi 1I0~cI okolo 1% (krzywa 2)

nle, lecz jedynle pozwala na ogranlcze- oraz dla BUWW w war lane le t ypu SIMeON,

a"[MPa

15

]

:,...- -___ 3

(. ._~

L1 \ '- ._ -_ 2•• 1 -_ £

·0 . 1--- '--- [

10

5

u [mm ]

Ays. 2-20. lIustrecja roll r6tnych Iyp6w zbrojenla

w belonla rozclqganym10 15 20

% .]

25

A y s . 2 ·2 1 . P o r6 w n a nl e c l i: tg l lw o t cl a w w bez zbro-

Jenla(1) z BWN zbrojonym wt6knam (2) I BUWN

zbrolonym mkrow6I<nam Imalaml (SIMeON)(3)

71



czyll z razproszonyml mikrowt6knamlIrnata

z mlkrowl6klen, uIoiOl1ll r6wnolegle do kie-

runku rozcl~g"", 0 I~cznej 1I0~clzbrojenla

akolo 5% abNlo~cl (krzywa 3).

Betony z mlkrowl6knaml sa szeroko-

badane [ako najnowsza generacja materla-

I6w cemenlowych, I&cz~cych znane korzy -

~cl wylrzymalo~clawe (przy sclskantu)

z wysakq clqgllwotel~. Wykorzysluje sl~ Ie

cechy w elementach spr~ianych (slrunobe-

tonowych)wykonywanych zupelnle bez zbro-

jenla konwencjonalnega [A 10).

Przy okazllprojeklowanla ableklu najne-

wocze~n1ejszegopod wzgl~dem zaslosowa-

nla bel0n6w (calo~ zreallzowanoz BlJWIN)

- sprezone] kladkl 0 rozpl~loscl SO m

w Sherbrookew Kanadzle (1997)- dokana-

no por6wnawczych abllcze" przy zaloienlu

trzechrodzaj6w bet0n6w.GI6wnewynlkllego

por6wnanla pedaje 1abHca2-5, a. s t anowi

10 dow6d korzytel, jakle pozwala uzySkae

racjonalnezas tosowarse

bel0n6w newej ga-

neracjl.

Najbardzlej rozpowszechnlonym beto-

nem z grupy BUWW jesl obecnle maler lal

uzyskiwany z fabrycznle przygolowywanej

mleszankl suchej a firmowej nazwle DuclBl

(produk1 koncernu cemenlowego Lafarge).

Z 1aklego betonu wznleslono w roku 2002

lekkle konstrukcje moslowew Japonll (klad-

ka belkowa w Sakala 0 rozpletosct 50 m,

z pomostem gruba~cl 50 rnm ) iKorel Polu-

dniowej (kladka lukowa Sunyudo w Seu lu

o rozpletosct 120 m, z p ly tl j pomostu gru -

boscl 30 mm).

d) pod obciqienlaml wielokrotnle zmlennymI,

e)w e lemenlach zespo lonych - w plasz-

czyinle zespolenla (p. rozdzlal 10).

Norma(Nl] podajedla t y c h p r z y p a d k 6 W

dopuszczalne naprezenla, najcz~~clej jako

odnleslenledo wytrzymaIotel fan lub t ..(a) Ogranlczenle najwl~kszych napre-

ze n ~clskajqcych wynlka z obawy przed

znlszczenlem Sirukiury belonu, k tore prze-

jawla sl", nlespr",iyslyml odksztalcenlaml

I nadmlernyml stratarnl sprezenla oraz za-

rysowanlaml konslrukcjl, r6wnoleglyml do

klerunku gl6wnych ~clskar\. Dla sladlum

realizacjl konslrukcjl sprezonych, cZYIlgdy

dzlala najwl",ksza slla &pr~iaj ljca, norma

[Nl]zaleca przyjmowanle w projektowanlu

ogranlczenla w naprezentacn selskajljcych

w betonle:

• w elemenlaeh strunobelonowych:

- przy spniianlu oslowym

aeSO,Sran '

- p rz ysprezantu

mlmosrodowyma.sO,7 fan '

• w elementaeh kablobelonowych:

- przy spr '1ianlu oslowym

aeSO,5 fan '

-' przy spr~ianlu m1mosrodowym

a.sO,S fem•

Ponlewai zwykle nle [ es t znana srednla

wylrzymalote w ehwll i sprezenla, padano

w tabHcy2-2, za norma (N1], warlo~el orlen-

laeyjne ' e m ' przyplsane klasorn betanu Iewartoscl moina brae poduwag~przy spraw-

dzanlu slanw granlcznyeh.

Ogranlczenla podane w [N1] adblegaJIj

nleco ad podanyeh w EC2 , gdzle zalecona

O961nle,ze wzglqdu ne unlknlqele rys po-

dluinych a.SO,S fok, z Iym jednak, ze wy-Irzymalo~c charakleryslyczna dolyczy r oz -

wazaneqo wleku belonu.

Przeplsy normy ACI (N14] naiszerzel

precyzujl j ogranlczenla, nle Iylko dla sta-

dlum reaUzacjl,ale takie eksploalacjl:

2 . 1. 1 1. O g r a nl c ze n la n a p r Q ! e n w betonle

Pods tawa prolek.lowanlawszelklch kon-

slrukcjl z b eto nu sa wyIrzymalo~cl charak-

terystyczne I obl lczenlowe, a przy spraw-

dzanlu Islnlelqcychkonstrukcjl- wytrzyma~

srednla oszacowana czesto na podstawle

badar\ nlenlszczqcych.

W konstrukclach spr~ionych r6ine przy-

c~yny sprawlaj~, ie nlenaleiy pomllac 808-

IIzy napr~ier\ w betonle, zar6wno w sytuacjl

poczatkowe] (stadium reanzacj), jak I trwa-

lej (sladlum eks pl oa taej ), s a one bowlem

r6wnlez pewna mlarll bezp teczens twa .

W projeklowanlu konstrukcjl spr~ionych

wedlug [Nl] ogranlczenla naprezen w be-

lonle obowlqzujq w nastepulacych przvpad-

tulch:

a) w s yt uac] ! poc za tk owe] - .w chwll l spre-

ianla,

b) przy sprawdzenlu stanu granlcznego za-

rysowanla,

c) przy sprawdzenlu napr~ien gl6wnych,

Tabllca 2-5. Por6wnanle wskainlk6w zuzycla belonu obllczonych dla projekl6w lego samego obleklu (sprezona kladka

w Sherbrooke, Kanada - 1997 [K10(3)])

Zaslosowany belon: BZ BWW BUWW30 MPa 60 MPa 200 MPa

l!jczna obj~lo~c betonu [m'] 126 100 33Zasl'1pcZa srednla gruba~~ [rnm] 500 400 150

Zuiycle cementu [kg/m'] . 350 400 705

l~czna masa cementu (Ion] 44 40 27

Laczna masa kruszywa (Ion] 230 170 60

7~

• bezposrednto po przekazanlu sprezenla

na belon: sclskarue a ." 0,60 'cI«l) ,

O961nle- rozclaqante ad s 0,25 . p ; : ; ; ,na kor\cach elemenl6w swobodnle pod-

parlych - r oz cl qqan le ael S; 0.50 . p ; :; ; ,• w s tad iumeksplolatacp rozgranlczono Irzy

przypadkl:

(Irwale sprezenle + obclazerua stale]: sets-

kante ae S 0.45 'cil),

(Irwalf: sprezenie + calkowlle obctaze-

nle): ~clskanle ae,. 0,60 f" , ,(I),

O961nlew sprezone] s trel le rozclqqane] :

rozclqganle a.,,. 0,50 . p ; : ; ; .

Symbol t.. (t) oznecza charaklerystyCZOlj

wyIrzymalascna ~Iskanie belonuw rozwaza-

nym.Wleku (przellczono slosowanqw normle

ACI w le lk oSC K [p s i ] = O,083.p;;;;; [MPa)).

(b) Ogranl~zenie naprezen rozelqgallj-

c ych w betoolea...

ze wzgl",du na zabez-

pleczenie przed rysamlproslopadlyml do'osl

x, maze dolyczy~ alba nledopuszczenla roz-

clljgan w calyrnprzekroju (peinespri'tenie -

patrz p. 1.3),alba w oloczenlu cl",glen spre-

iajqcych (ogran/czone sP'l'tenie). Dla okra-

slonych w l6k le n w przekro]u elemenlu,

w odleglo~cl y od asl cl~ikascl przekroju,

konleczne jesl wtedy spelnlenle warunku:

a... =aaj+acp=INsaIAcs+(Nsa eo- M.,)ylle,l+

+lPdIAcs+PdZep Y / 1 c s 1 s 0 , [2-43]

gdzle:

acN

- nap rezenl e w bet on le od obclazen

zewnetrznych (rozclqgania jaka dodalnle).

acp - naprezenle w beton le od I rwalegosprezenla (obliczenlowq s!lq spr~ialqc!j),

Acs ' Ie < - pole powierzchnl I moment bez-

wladnoscl przekrolu sprowadzanego.

(e) Sprawdzenle mozuwosc t pojawlenla

s l~ rys ukosnych polega na ogranlczenlu

73



74

r ue od k las s rodowi sk a, w pos taci :

O"ct.muS fctm, [2-44)

nap r~ ien g l6wnyc h roz ei 'l ga j' lc yc h. Norma VSd - s ila poprzeczna (z uwzgi~dnlenlem

[Nl) zaleca jednakowy warunek , ntazalez- skladowej sily spr~iaj'lcej),

gdzle:

CTt:I.m:u = 0,5[0-0' + U cy ] -

- ~ [ O . s ( C T . . - u c r ) 1 2 + k , . ,. ) 2

O "u - naprezerne normalne w belonla od

slly spr",taj'lcej I obclazeri zewnetrznych

w kl er un ku o sl x, wz6r [2-43],

O"cy - nap reze rue norma lne w bet on la w k le -

runku osl y,

rcq - naprezen le sl yczn e w b el on le obU-

c zone ze wzo ru rcq = VSd S."lIcsbw '

Sec - moment s tatyczny cz" ,~cl przekroju

po lozon e] powyzej rozpatrywanego wl6kna,

obl lczony wzgl" ,dem srodka c l" ,zkosc l prza-

kroju,

I". - moment bezwtadnosc l przekroju spro-

wadzonego,

bw - szsrokosc przekroju w rozwatanym

pozlornle.

(d) W betonle element6w poddanyeh

dzlalanlu obclazen wlelokrOlnle zmlennych

zaJeca s l~ w. [Nl) ogranlczenle napr~ier\

sclskaj 'lcych I rozcl~gaj 'lcych warunkaml :

O" c S 0,25 f e l < '

O"cJS 0,25 fCJk'

[2-45a]

[2-45b]

2 .2 . S ta lW o lb rz ym le j p rz ewadze c ll i: gna s pr . .. ..

zaj'lce wykonywane SE t dot qd z e s ta ll , po-

" " t o j ednak j edyn le u lamek p rocent a c al ko -

w ll ej r oc znej p rodukc jl s ta ll w l lw lecl e. J ed -

mlmo skuleczny i:h pr6b zas losowanla cle- roczesnies ta l s pr~t aj 'l ca J es t oko !o 3 -k ro t-

r ue d ro isza od s ta ll d o zb roj en la ze lb etu

I kosztuje ! ltednlo okoIo 900 USD za looli:.

glen z Innych materlal6w 0 wysoklej

wyt rzymalo! lc l, z w16k1en szk lanych, Wli :g lo-

wy ch l ub a raml dowy ch . Dz le je s l", l ak za -

. r6wno z p rz yc zy n ekonoml cz ny ch ( cl li :gna

z wi6klen nlemetalicZnych SE t k1lkakrolnle oroz-

s ze ), j ak t le chnl cz ny ch , bow Iem n ie SE t )esz-

cze rozwl 'lZSne wszys tk le problemy z nac l' l-

glem i kolwlenlem cl'i:Qlen nlemetallcznych.

Swlat owe zuz vc le s ta ll s pr li :z aj 'l ce j w y-

nosl W osl at nl ch l at ac h s radn lo powyzej

1 mi li on a t on, a w n lek t6 ryc h l ata ch s l",g a

nawel b ll sk o 2 rnl ll on6w I on roc zn le - s tano -

2.2,1. W rma ga n e c 8c h r s ta ll s p r\ W Ii ll cr c h

Slalom spr", zaj' lcym s lawla s ll i: I rzy pod-

slawowe wymaganla:

• w ys ok a wyt rz ymal os c na roz cl ~gan le ,

• odpow ledn le w lasc lwo! lc l s pr ez ys te ,

• zadowalalaca c11l911wosc .

Wysoka wyt rz ymal os c na roz cl 'l ganl e

pozwa la na wprowadzenl e wysok lc h nap r . .. ..

ze n w st~ pn ych p rzy n aci ll gu I uz ysk an le ,

m rno s tr at s ll y nac laqu , duz e] S ll y s pr li :z aj 'l - g ranl cy Spr li :z ys tose l, o raz 0"0.1 lub 0"0.2 dla

c ej p rz y n lewl el klm p rz ek ro ju c ll i: gna. Pon le - g ranl cy p tast yc znos cl ( pa tr z p . 2 .2 .3 ).

waz slraty naprezen I)1Og'l slli:gac 250 MPa, Duze wydluzenla przy zerwanlu, cZylL._

nlemozllwe jesl stosowanle na cl~gna slall dOS~~I'l wyma-

z w y kt y ch . u t yw a n y ch d o z b ro je n la zelbetu,' g a n J e maJ~~Cze-

g dyi n le m oz na b y Ic h b ezp le cz rn e n acl a-

gac , nawet do nap rezen r zedu spodz lewa -

nyc h s tr at , Z e wzg l" ,d6w ekonoml cz ny ch

rnozna p rz yj 'l c, z e na c ll i: gna z lozone ~

k lch drut6w nadaje Sll i: s ta l 0 wyt rzymaloscl

.£.ow~L!!OO MP~~ na CI~~~~powyi:ej 80 0 MPa. ._.. -

--mDriiSj)i~;';c stall wyrata sl~ wy-~--"-.-".-.~-~-.~-,,-~------.

s ok a g ranl cq s pr~t os cl , c zy il w ys ok lm po-

~~r\, do kt6rego wykres 0"- e

j es t p rakt yc zn le I In lowy I odk sz ta lc en la s 'l

o dw ra cal ne p o o dcl aze nl u, Ce ch a t a je st

w ymagana ze wzg ll i: du na moz llwosc wpro-

wadzenl a s tosunk owo wysok lc h naprezen

w stal, bez dorei :nych odksz ta lcer \ p lastycz-

nych I z nlewlelklm efektem op6in lonego

z jawiska relaksacj l, wywolujqcego s iraly na-

c l' lgu. Sta le wysok le j wyt rzymaloscl przewat -

n le n ie wy ka zu jq w yr ai ne j g ra nl ey sprezy-

stosct ani piasiycznosct I lego wzgl~du

operuje s l~ umownyrnl wartosctarru 0"0 . 01 dla

a

nle przed gwaltownym, !<'uchym zrywanlem

s ll i: s ta ll przy przypadkowych uszkodzenlach

mechanicznych IU b przectazersacn w loku

nacl'lgu. Ponadto zdolnosc dostatecznego

plastycznego odksz ta lcenla s ta ll jes t wyma-

gana w nlekt6rych Iypach zakotwier \ c ll i: glen.

Orlentacy jn le okrss la s ll i: m ln lmalne wydluze-

nle .granlczne 'P o c lenl <l ch d ru l6w na 3%,

a d fu l6w g rubs zy ch I p rl i: 16w na ~ ..

Wymagari!a'-wysokla~y plaslycz-

noscl oraz s tosunkowo duiych wydluze,\ gra-

n lcznych rnozna laoznle z lnterpretowac jako

d'lzenle do s tosowanla s la ll 0 wykresle 0" - £

moillwle bllskJm wykresowl dl~

sprezys to-p lastvczneqo (rys. 2-22) .

~D"'0-d7a~tk~0"'w-e-wy-ma-g-a~nl:-a-z-WlctZanea ze

specy fikq konst rukc jl r6inych c ll i: gien I l ch

z ak olwl en . P r6ba p rz eg lnan la j es t r 6wnl ez

sposobem badanla plastvcznoscl, a le p rz y

zg ln an lu . Pr 6b a ta p ol ega n a z ag l~ cl u p od

kqt em p rosl ym poj edyncz ego d ru tu l ub pre-

ta na wal ku ~ redn lc y k ll kakr ot ni e w l~ ks ze j

Rys . 2~22.C h a ra k te r y st y ka m a l er i al u I d ea l nJ e

-4--------------~£ sprezyato-plastycznepc

75



ad Ich trednlcy. Dla splotOw stosuje 51f;l

sp ec ja ln q p r6 b~ n acl qg u z Odg l~ lem ( np.

20"), kl ed y t o w yst f; lpu je w dr ut ach s pl ot u

p rze str ze nn y s ta n n ap re ze nla n a s amym

przegl~lu.

Dobra przyczepnoSc do betonu, wynlka-

jqca z wta!lclwo&:l powterzchnlowych warstw

s ta ll o raz z ksztaItu clf;l9len, j e st c e eh a szcze-

g61nle Istotnll dla zakotwIeI\ przyczepno!lclo-

w yc h, a le ma znacz en le w e wszystklch kDn-

strui<cjach, w kt6rych clf; l9na r n a J ! I slaly kon tak t

z betonem Iub zaczynem lnIekcy jnym.

Odporno tc na w le lokr ot ne obclazenla,

czyll wysoka wyt rzymalo t c zmeczen lowa , ma

szc ze g6 1n e z na cze nl e d la c i", gl en w k on -

s trukcjach poddanych duZym obc li j2enlorn

zmlennym (be ll d podsuwn lc owe, podkl ady

kolejowe l ip.) .

Wymaganle odpornosc t na skrajne tern-

p er ai ur y j es t zwl 'l za ne z w ar un kaml p re cy

c lf ;l gl en w e lement ac h paddany ch dzl ai an lu

wysok lc h l ub n ls kl ch t empe ra tu r, w yn lk aj 'l -

c yc h z p rz emys lowy ch p roces6w t ec hnol o-

g lcznych lub warunk6w k llmatycznych.

2 .2 ,2 . B a d za J e s t a ll d D sp l t t an l .

Stosown le do z es tawl onyc h wymagan

c if :gna spr f; lzaj 'lCe wykonuje s l' il ze s ta ll wy-

s ok le j w yt rz ymal o~cl , adm lennyc h pod w le -

l or na wzg lf ;l daml ad zwy kl yc h s ta ll z br oj e-

nlowych.

Pod wzg l" ,dem skl adu c heml cz nego

Iechno logl l obr 6bkl w yr6m la s lf ;l dwl e g lOw-

ne grupy s ta ll spr f; lzaj 'lcych:

• stal wysokowf;lglowa przec laqana na z lm-

no (druty, sploty) ,

• si al st op ow a wa lcowa na n a g or 'l co ( pr e-

Iy).W kaZdej gruple wyr6tnla slf;l r6ine

gatunkl, zaleznle od uzupetnla j' lcej obr6bkl

t erml cz ne j o raz dornl es zek c heml cz ny ch ,

a takze wymlary Ieomet,lQ cl<"glen.

.Nlekt6re przeplsy wprowadzala l'Ic2n'l

klasyflkacjf;l uwzgl",dnlaj'lc'l z a ro w n o r o dz a ]

s ta ll j ak I t yp c lf ;l gl en - t ak l podzl al p rz yjQt o

w normle ACI [N14J, gdzle wyrqznlono

(w nawlljzanlu do precyzyjnej spacyflkacjl

badan ASTM) 4 g 'upy s ta ll s pr ", ia jl jc yc h:

• d ru ty z e s ta ll w ys ok ow ", gl owej ooprezo-

nej, .

• d ru ty z e s ta ll w ys ok ow ", gl owej odprezo-

nej, 0 nlsklej relaksacjl,

• sploty s ledmlodrutowe,

p rf ;l !y z a s ta ll w ys ok le j w yt rz ymal ot cl . .

Ta k lasy flkacja jes t. dobrym odzwlercle-

d lenlam wsp6lczesnej praktyk i sprezan la,

Stale wysokow 'i lg lowe maj 'l w s kl adzl e

chemlcznym do 1% z awar tosc t w f/ gl a,

a ponad to c el owe dornl es zk l manganu , k rz e-

mu , c nr or nu , n lk lu , m ledz J, mol lbdenu , wa-

nadu o raz n leko rz ys tne, t rudne do wye llml -

nowan la z an leez ys zc zenl a, t ak le j ak s la rk a

I loslor. Zwtf; lkszenle zawarlo! lcl wf;lgla wplywa

na WZTOStwy trzymalotc l s ta ll , leez kosztam

zwlf;lkszenla kruchosc t , Domleszkl metal l,

a zwl as zc za manganu , wpi ywaj ll na zwl f; lk -

sze nl e od po rn osc t na p rz egl na nl e I o bcl a-

przec l' lganla w kolejnych c l' lgadlach. zmnlej-

szajacych pole przekroju kazoorazowo

o 15-20%, l 'I cznle najwyzej 0 6 5% , d o u zy -

skanla wymaganej ! lrednlcy . 1mwt f; lcel kolej -

nych operaej przeclqganla, t ym wyZsza wy-

trzvmatosc drutu, ale tym mnlejsze

odksz ta lcenle granlczne przy zerwanlu.

S ta le wysok ow f/ gl owe mog 'l b ye u lep-

s zane , c o po leqa na k o nc o w e] o b ro b c e ter-

m lc znej ( tzw. odpus zc zanl u) , w k 'l pl el l o le -

]owej w ternperaturze 350-3BO"C, Ipowolnym

studzenlu po wyj f/ cl u z k !\ pl el l. U suwa s lf ;l

w ten sposob wewnf/trzne naprezen la po-

zostale po przec ll jganlu. Wysokos topowe s ta-

le pre t owe c ec hu je wyrat nl e n li sz a wyt rz y-

maiosc nlz w s talach wysokowf; l910wych, ale

k or zy st ne s 'l I nne w lasc lwos cl , k t6 re wpl y-

n 'i ll y na I ch s ze rokl e r oz pows zechnl en le

w s wl ecl e. G lown e z al et y ty ch s ta ll to te ch -

n ol og lcz na mo zl lwo se u zy sk an la p re to w

o w l e k s zy c h s r e dn lc a c h , wyzsza odpornosc

na korozJ"" w l e k s za p t a s ty c z n o so , wlf;lksza

odpornose na podwy zs zone t empe ra tu ry

I moz llwosc obrobki mechanlczneJ.

Pod wzg l" ,dem skl adu c heml cz nego

s ta le wysok os topowe wyr6z nl a n lewl el ka

zawartoM wf; lg la, natomlast s tosunkowo ooze

dom iesz kl k rz emu, manganu I c hror nu . 1 1 0 -

s ci t yc h dom lesz ek s a z rozn lc owane; p rz y-

kl ad owo - s ta l s to powa k la sy 1 10 /13 5 typ u

SIGMA (Krupp, Nl em ey) z awl er a: 0 ,3% C;

1 ,5% S I; 0 ,3% Cr ; 0 ,7% Mn, a [ ap ons ka st al

ULBON (firma Neluren) z aw le ra : 0 ,3 2% C;

1 ,5 4% S I; 0 ,7 9% Mn .

zenia wlelokrotne.

Do c za su sh armo nl zowa nl a p ol skl ch

norm z p rz ep ls am i europaj sk lm l (w t ym p rz y-

padku z EN-l0138 [N15]) mamy w kraJu

prOjekt norm metalurgleznych [N4) oraz daw-

ne wytyczne s tosowanla s ta ll [Zl ), o dn o s z a -

ee s l" , do n leak tual ny ch j uZ zal ecen normo-

wych. Stosuje slf;l zatem na podstawte aprobat

technlcznych ( ImportowBn'l ) s ta l wysokowtr

glow'l w postacl drut6w przeclaqanych

z mat er la lu wyj sc lowego , j ak ! s tanewl wal -

c6wka srednlcy 6+10 mm. Orlenlacy jny sklad

chemlczny stall z1mnoclljgnloneJ wedlug pr ze -

p lsOw europaj sk lc h [N26) , p rz yj ~t yc h w ca-

lotel jako PN-EN 10016-4:1999 podano

w tabllcy 2 -6 . NaJcz~sclej walcOwka podda-

wana jes t wstepne ] obr6bce terml i: znej ( tzw.

patentowanlu), polegajllcej na nagrzewanlu

do 850+950 "C I gwa lt ownym och lodz en lu

w k lj pl el i o Io wi ow ej d o 45D+5OO"C. Po tym

zab legu p rowadz J s l~ z as adnl cz a ope racj e

S tw te rdzono zal ez nosc l m l~dz y z awar -

t oSci 'l p le rw last kow a s zc zego lnym l w lasc l-

wosclarnl s ta ll , naibardz le ] z namlenny j es t

w pl yw zawa rt oscl kr zemu n a o dp or no sc

k oroz yj nl j I s tad osl al nl o s tosowanl e ok. 1 ,5%

dadat ku k rz emu w s ta ll s topoweJ. Dodat ek

t en wyk lucz a J ednak s pawa lnos c Izgrze-

wamos c s ta ll , a t akZe zwt ~k sz a k ruchos c.

N leza lezn le ad s kl adu c hemi cz nego s ta -

l e s to powe r ozn ll j sl f;l zn ac zn le o br ob ka

m ech ar uczn a I t err nl czn a: za bi egl te sa n a

ogol zas trzezone. Procesy usz lacheinlaja-

ce sa rozne tekze ze wzg l~ du n a ksz ta lt

p rz ek ro ju p ret ow, pr od uku je sl ~ za r6wn o

g la dkl e p r" ,t y o kr 'l gl e, [ ak I p r~t y 0 prze-

k ro ju owa lnym I p r" ,t y okr 'l gl e uzebrowane

na czesci obwodu. .Ie ost at nl e z ys ka ly naj -

s ze rs ze roz pows zechnl en le , dzl f; lk l l at we j

technlce kotwlenla.

W e w szy sl kl ch I yp ach cl ~g le n wyma -

g an ia c o d o ks zt al tu p rze kr oj u zw laz an e sa

z t ec hn lk 'l nac l' lgu I k otwl en la ( rozdzl al 3 ).

S ta le wy so ko sto powe w n asz ym kr aj u

nle sa stosowane n a s z er sz a skalf;l do spre-

z an ta . O pa nowa na j es t p ro du kc ja s ta ll n l-

s kost opowych k lasy A -I V w gat unkach na -

st~puj'lcych: krzemowo-manganowa 6OGS ,

krzemowa 80S, chromowo-manganowa

z wanadem 2OHG2V, chrornowo-mangano-

wa z cyrkonern 2OHG2Zr. Program waleowa-

n la p rz ew lduj e d la wsz ys tk lc h ! yc h s ta ll s red-

n ice 1 0+1 8 mm Iuzebrowanle .w cholnk~·.

W podobnym aso rt ymencl e sradnlc

6 + 18 mm p ro du kowa na l est st al n lsk ost o-

Ta bl lca 2- 6. P rzyk la dy skl ad u c hem icz ne go ga tu nk6w s ta ll za le co nyc h w g [ N2 6) d o p ra du kcj l dr ul 6w I splo t ow spr",iaj'l-

c yc h - p rz yj ~t e takze w PN·EN 10016-4:1999

W ymaga ny skl ad ch eml czn y, % ma sy

Galunek C SI Mn P S Cr' Nt' Mo cu ' AI N

stall max. max. max . m a x . max . max. max . m a x .

C80D2 0,78 do 0,82 0,10 do 0,30 0,50 do 0,70 0,020 0,025 0,10 0,10 0,02 0,15 0,01 0.007

C82D2 0,80 do. 0,84 0,10 do 0,30 0,50 do 0,70 0,020 0,025 0,10 0,10 0.02 0,15 0,Q1 0,007

CB6D2 0,84 do 0,88 0, 10 d o 0 ,3 0 0,50 do 0,70 0,020 0,025 0,10 0,10 0,02 0,15 0,01 0,007

C88D2 O,B6 do 0,90 0,10 do 0,30 0,50 do 0,70 0,020 0,025 0,10 0,10 0,02 0,15 0,Q1 0.007

C92D2 0 ,9 0 d o D,95 0,10 do 0,30 0,50 do 0,70 0,020 0,025 0.10 0,10 0,02 0,15 0,01 0.007

suma zawllflOOcl Cu + NI + Cr powlnn. by6 ponize] 0.30 %, a Cu + 50 pooliel 0,15 %

77



78

powa z r6wnowaZona k lasy A -I II N gat unku

2OG2VY. S ta l t a ma nas tepu lacy s kl ad c he -

m lc zny: max . 0 ,23% C ; 1 .2 . . 1, 6% Mn: max .

0,12% SI: max. 0,05% P: max. 0,05% S:

nos-o.iax V : 0,010..0,018% NI. Zaleta lej

s ta ll j es t mo: !l lw o~ I .l jc zenl a p r~ t6w p rz ez

z gr zewa nl e I sp awa nl e, al e j ej p ar ame lr y

wytrzymalollclpwe sa nleco ntzsze nil: po-

wszechnle przyj~te gran Ice ekonomlcznego

s tosowanla w c l~gnach spr~taj llcych.

W dazen lu do zmn le js zenl a dys propor -

c jl w wyt rz ymal os cl na roz cl ll ganl e m l~dz y

stala wysokow~g lowl l a s topowa wprowa-

dzono (gl 6wnl e w N lemczech I W . B ry tanl l)

s pecj al na obr6b~ s ta ll s topowy ch , pol ega-

j ll cl l n a u le psza nl u cl epl nym - h er towa nl u

I adpuszczanlu (ang. quenching and tempe-

ring). Nl est ely st wl er dzo no w p ra ktyc e n e-

gat ywne cechy t yc h s ta ll , g l6wn le w pos tacl

kr uch ego pe ka nl a w w yn lk u ko ro zj l n ap re-

zeruowe]. Stale te wycofano ze stosowanla

j ll tko wo od 0 2,4 !MI, 0 wytrzymaloScI

2060 MPa),

2 ) nal ur al nl e s ty gn ll ce , z moZ ilwoSc ll l p rz e-

ci ll ga ni a I o dp uszc za nl a, p r~t y 0 15 d o

50 mm, ze stall 1030 do 1230 MPa,

3) ulepszane cleplnle druty I pr~ty 06

do 14 mm, ze stall 0 wytrzymaloscl

1600 MPa ( ta g rupa z z as tr zezent er n s to -

sowan ta po Indywldualnym uzgodnleniu).

Wedlug zasad podanych w plZepisach

CEB-AP [N11) I EC2 [N12] nal eZ y s ta l s pr fi l-

i :ajqClj ~16 za pomoClj naslIlpulllcych each:

1) geornetrla:

- wyr nIa ry p rze kr oj u ( sr ed nl ca . p ol e p rz e-

kroju),

- charakterys tyka powierzchnl (gladka, na-

gnlalana, zebrowana):

2) wlasnoscl mechanlczne:

- w yt rz ymal o~ na roz cl ll ganl e.

- umowna g ranl ca p last yc znoScI 0 ,1%,

- c l1 l9 llwosc (wydl ut en le g ranl cz ne , prze -

I w zma cn la sl ~ k on str uk cj e s pr szo ne w p rz e- gl na nle ).

szloscl z Ich utyclem (31]. - relaksacja (klasa relaksacjl).

W normle europejsklej EN 10138 (N15] - c opomos c zmec ze r sowa ,

wszys tk le rodzajestal l spr~zaj 'lcych zal lcza

S il l do g rupy n ls kost opowych s ta ll s pecj al -

n yc h, P roducenc l z obow ll jZ an l s a do poda-

w an la zawa rt oS cl w~g la , ma ng an u I kr ze-

mu. Narzucono ponadlo nlsk' ! dopuszczalna

z awa rto ~ s lar kl I fo sf or u, n le w i~ ce j n it po

0 ,03%, Norma wprowadzl la unl fl kacj ~ ozna-

czen; Y - s ta l do spr llzanla, C - drut z im-

noc l' lgni ony, S - s pl ot , G - s pl ot dadal kowo

nagniatany, H- pr~t walcowany na gor llco,

R - pret uzebrowany. W myoll tej konwenc jl

oznaczenle Y1B60S7G oznacza s ta l do spre-

zao ta 0wyt rz ymal os cl 1860 MPa , w pos tacl

splotu 7-drutowego, nagnlatanego.

P rze pls y no rmy ( N1 5]. d ot ycz ac e] r o-dza j6w s ta ll s pr~t aj ll ce j s tosowane j w Euro-

pie, wyr6l :n la jl l t rzy grupy :

1 ) c ll lgnl one d ru ty po)edyncz e I w spl ot ac h,

ad 04 do 10 nm, ze s ta ll 0 wytrzymalo-

Sci 1550 do 1860 MPa. (w splotach wy-

- wl as cl wo scl wytr zyma los cl ow e w s kr aj-

nych temperaturach:

3) wlasnoscl technologlczne:

- w1asnos cl pow le rz chnl owe (powlok l, do-

puszczalne naloty),

- o dp or ro sc ko roz yj na ( umow ne pr 6b y tr a-

wlenla),

- r oz sz e rz a ln o sc t erml cz na (w zak resl e ad

-2O"C do 100"C).

Wychodz 'lC z tej charakterys tyki prze-

pl sy [ N14 ) z at ecsj a, a by k azd a pa rtl a s ta ll

( zw6j d ru tu l ub s pl ot u) m la la t abnc zk e z na -

mlonowll, zawlerajllcll co najmnlej:

• nazwl l producenta, .

• t yp p rodukt u.• o zn acze nl e p rzyd atn oscl d o sp re za nl a

( np . I It er y FeP p rz yj ~t e w Europ le ),

• nom lnal ne wym la ry ( sr ednl ca , d lugo~) ,

• charaklerys lyk~ powlerzchnl ,

• k1as~ relaksacj l.

Aktualne wymaganla normy poIsk le j [Nl ]

po da no w p . 2 .2. 5.

2.2_3. Wylrzymalosc I odkSz la lcaloDsc s ta ll

5pr~iaJ~cych

Zgodnle z .wymaganlaml s tawlanyml s la-

l om spr~t aJ ll cym, t rz y podst awowe w le lkO-

sci sa badane w celu scharak teryzowania

s ta ll pod wzg l~dem each mechani cz ny ch

I przydamosot do sprezanta:

• wylr2ymalo~ '".

• urnowna granlca plastvcznoscl o01 ' (Iub

(fo••)

• w yd lu ienl e g ranl cz ne p rz y z erwanl u £. '

Og6lne por6wnanle zaleznosci {f-£ przy

plerwszym statycznym obc ll lzeniu do zn ls z -

c zenl a, ( ry s. 2 -23) pozwa la ocenl 6 r 6i nl ce

rnI",dzy poszczeg61nyrnl rodzajarnl stall I to -

warzyszace wzroslowl wytrzymaloscl zrmIel-

szenle cl,!gliwoScI ()(BZ zanikanle t zw . platter-

my plastycznosct, Z wykres6w .Wldoczna jes t

k on lec~ ope rowanl a umown ll 9 ranl cl l pta-

s tycznosc l, bowiern s ta le wysokow",glowe nle

maj ,! wyrainej granlcy plastycznoscl,

(J

(MPa]

/,02,5

wysok ow ll 9l owe c ll lgni one na z lmno

I 05

-:1 7 ..

A-IV (80S)

/" " nlskostopowe

V A-III N(2OG2VY)

-:A-III (34GS)

A-II (18G2) zwykle

~ A-O (SID)

2000

1500

1000

500

5 c[%]

A y s . 2~23. p o r6 w n an l e w y k le -

s6w (7- E d la k raJowych s ta ll

zwyklych I sP;~ial~cych5 200

79



a) "p

[MPa)

1600 III

1200 III

800 I

IIIII

4 Cpu cp[%)

b)"

' .

Przyk ladowy wykres ap-Ep dla stall wyso-

I<owIiglowel ell\gnIonel na zkmO ( rys. 2-24a)

l Iu Sl ru le z na cze nl e umown yc h wl el ko ~c l -

umownel granley plastycznosel " 0 . 1 (w wl~k-

szo sc t kral6w, podobnle jak w naszym cze-

SoleI przylmuJe. Slli ' a , 2 ) ' a lakZe nleco rza-dzle] wykorzyslywanel I trudnlelsze] do

doswladczalnego o k re s le n la - umownel gra-

nley spr'i'iystosel aO •01 (Iub aO• (2) Uezbowy

symbol dolyezy tu trwalyeh odksztalcen,

poZQstal' lcych przy plerwszym obell jien lu

s ta ll ( np . 0 ,1% lub 0 ,01%).

Na rysunku 2-24b pod ano zaleeany

w normle [Nl ) w yk res upros zc zony ap- £p

( ldeallzowany) Oral c lwa wykresy przewldy-

wane do ·stosowanla w obUezenlach.

W za le ce nl ach CEB- FIP [ NIl ) p od an o

wzorer: tNe wykresy dla drut6w I splot6w, k t6re

bUiel lIustrul'l pozadane charakteryslykl me -

ehanlezne ( rys. 2-25). Wskazano na nleh t rzy

umowne wartosc i zalecane do do! lw ladcza~

nego okreslanla.

WlaSclwosel stall spr'i 'zal'lcyeh StOSOWB-'

n ye h w przeszloscl I obec nl e w nas zym k ra lu

po da no we dl ug [N l) w ta bl lcy 2 -7 . W w ifi 'k-szoscl s 'l t o aktualn le ei' i'gna sprowadzane

(ze Slowaell, Austrl l , Niemiec lub Franc ll ).

ProCes ulednoUcanla norm europeisklch

wskazule na cetowosc przechodzenta na

ci l) gn a p osl ad al ac e a pr ob aty w Un ll E ur o-

pej sk le ], W lasnosel meehanl cz ne podano za

norma europel sk a dot yc zaca s ta ll s pr ez at a-

cyeh [N15) w t ablleaeh 2-8. 2-9 I 2-10.Odksztalcainosc sprezysta stail wyraia-

na jeSt modu lem spr'i'iystoscl E.. okreslanym

Tab ll ea 2 -7 . Cha rakt er ys ty ez ne w1ase lwosel d ru t6w I s pl ot 6w Spr 'i 'Z el ll cy eh , wed lug [Nl )

Nazwa Oznaezenle $rednlca Pola WytrzymaloM SUa zrywal'lca

0 przekrolu Ap '",,[MPa) F",,[kN)

[mm] [mm'} odmlana: odmtana:

II

Drut 02.5 2,5 4.9 2160 1860 10,6 9.1

05 5,0 19,6 1670 1470 32,7 28.8

07 7.0 38,5 1470 56,6

Splot 6><2,5+1x2,8 7.8 35,6 1940 1740 69 62

t:: 6.5+1.5,5 15,5 141,5 1470 1370 208 194

Y 1860 S7' 12,5 93 1860 173

Y 1860 sr - 13,0 100 1860 186

Y 1770 S7' 16,0 150 1770 265

· na Jc z~ I. J s lo sowan • • platy w Europl. (wedlug EN ' 01 38 -3 ) - patrz tabllca 2·9

a)

~

~O.l~0.2

~o.os

til

~

~O.1

~..

f p o J ) $

R y s . 2 · 2 4. W y k I e s ap-Ep dla stallwysot<owwlowel:

a) rzeczywisty z zaznaczanlern UI11C1Ml6Jranlcy

spr~tystotcl (0,01%) I plastycznoScl (0,1%):

b ) u pr os zc zo ny - s to so wa ny w obUczenlach we -

E :" E [% ) dlug (Nl)

Zaleeane wartoscl:

'PO> = O,90~

' . e . 1 = 0,88'.

' . e .05 = 0,85'.

Ep = 205 GPa

c pu> 4%

LJ._-t--_+- __ +-__ ...J £.[%]

43

Rys. 2·25. Wykresy a-£ zaiecane w IN11) do spelnJenlaprzez stala spre!ajijc.: a) dla drulOW21mnoclqgnlonycll ulepszanych, b) eta splotOw

z tych drut6w

Zalecane wanoscj:

'p•. e = O,93'p

' . e .1 = 0,90'.

, - . . .. = 0,87'.

E " = 195 GPa

s;» 3,5%

L__ +-__ +__+__..l £p[%]

43

81



82

83

--_. . . . . ._ - -.- .._ ' - - _ .. " _ _ ..



doswladcz al nl e d la umownego p rz edzl al u

napr~ ie". W poIsk ich przeplsach rnela lurg lcz. .

nyell przfflto przedzlal (0,170,6) r" , Stale sprrr: ta jl lee wykazuj ll n leznaeznle nJZszy modu l

sp r~ ScI n li s ta ie z br oj en lo we d la i el bet u

- d la d ru l6w I p rl i' tDw SPf 'i 'i BJ ll cy ch waha s l~

on w przedzlaie od 195 do 210 GPa, a dla

s pl ol 6w w p rze dzl al e 1 85 do 205 GPa Wa -

han la Ie SIj z w i! lZ a n e z p r oc e se r n p r od u kc j l.

Dla splol6w Iin zasl~pczy modu l s p re z ys t o- '

Sci (wspq lc zy nn ik wyd lu ia lnoSci ) j es l n le co

n li sz y wskul ek nak ladanl a s lI i' odksz t a lcen

Iprzemleszczm skr~tnyel l dru l6w.

W p rz ep ls ac h normy pol sk ie j (Nl ) Ep =

200 GPa dla drul6w I Ep = 190 GPa dla

s pl ol 6w , W zal ec en lach europej sk lc h [N12) ,

[N15) podano Ep = 205 GPa dla drul6w

I p r" ,l 6w o raz Ep = 195 GPa d la s pl ot 6w .

Odk sz ta lc al noM op6 :t nl ona s la ll spre-

iaj,!cej, ze wzgl" ,du na charakler wsp6!pra-

cy z betonern, r ozwa iana j es l w aspek cl e

odprezeraa, czy ll relaksacj l, jako skulku op6:t -

nlonych odksz t a lcen . Jesl 10 zachodzacy

w czasie spadek naprezen w napl",lych o le -

I e ml" ,dzy s la ly rn l punkleml (zakotw lenlaml)

t racl z czasem cz~s~ wsl",pnle wprowadzo-

nych n a p re z en , l st o m a w praktyce relaksa-

cja za ch od zl p o p rz ekr ocz enl u p ewn yc h

krytycznych naprezen , zwanych nlekledy

g ranl cq pel zanl a ( okDf o 0 ,5 f,). Na rysunku

2 -26 pokaz ano s chemat dw6ch moi liwy ch

skulk6w z jawlsk op6:tnlonych w napr" ,zonej

s ta il . Wyk res 1 z al ei noSc I naprezen I od -

ksztalcer\, przy obc lazen lu dora: tnym, prze-

chodz l w wykres 2, gdy cl~gno ma swobo -

d~ odksz t a lcen la (np. plonowa IIna pod

stalym obcl'!ie!1lem) a1 bo w wykres 3, gdy

s ian odk sz ta lc en la j es l n le zm lenny ( cl ", gna

sprezalace ml",dzy zakotwlenlaml) I efektem

jest relakSacja.

I nte nsy wn oM r el aksa cj l z al ety o d r o-

dzaju s ta ll , poz lomu naprezen I temperalu-

r y. Rel ak sacj a s ta ll j es t z jawl sk lem d lugo -

t rwal ym Iwb rew p rz ek onan lom z przesz losc l

wc al e n le zacboozt szybclej nlz pelzanle

w b eto nl e. M om a j ed nak n le co p rzy sp le -

szyc wys ll jp lenl e cZl i' sc l r el ak sacj l p rz ez

chwilowe przec ll jien le c l" ,g len do naprl i'zer\

gnach s ta lowy ch , p rz y z ac howanl u n lezm len- wyi sz yc h n li p rz ew ldywane (w p rz es zl os cl

nego wstepneqo wydluzenla. CI",gno naple- praktykowano np. przeclazenle 0 10%

'p(u,)

a,<1 U p(£,)

-I------n'S;-=:.__~----~elaksacja

Ep

Rys. 2-26. Pelzanle I relaksacja przy obcl'!ienlu

sial!

<1 " " " cw [%l"po

w chl 9u 10; -15 m lnul ). Kor \c owy spadek na-

prl;'im AU".. dla okres lonych napr" ,zer \ I s late j

l emp er el ur y mo ie b y~ o cen lo ny doswted-

c za ln le na podsl aw le pom la ru r el ak sacj l d la

s lo su nkowo kr 61 kl ch o kr es6w - n p. 1 00 0 h

(ok. 42 dnl ). Badan la wykaz al y j ednak, ie

relaksacja po 50 lalach moie bye nawel

ponad 2-k rotn le w l" ,ksza nli po 1000 godzl -

na ch , a z al em p roc es j esl Isl ol nl e b ar dz o

dlugolrwaly.

Gdy nle dokonuje sl", pomlar6w, ko-

n lecz ne j es l osz ac owan le bardz le j p rz yb ll -

zone na podsl aw le z al ec er \ normowych .

No rma po ls ka [ N1 ), w a na lo gll d o za le cer \

CEB-F IP [Nl l) I w cz eSni ej sLyc h wer sj l p ro -

j ek tu EC2 (do rok u 2000) , w ymaga okres ls -

n la p rz ez p ro du ce nta k la sy r el aks acj l, na

podst aw le p rocenl owej . s lr at y naprezen

w c lq gu 1 000 h, pr zy wsl ",p nym p ozl omi e

naprezen up If". = 0,8. Umownle wyozlelo-

no l rz y k lasy stan:

K IaS a 1 - d ru ty I s pl at y zwyk Ie (st raty do 12%),

Klasa 2 _ d ru ly I s pl ol y 0 nlsklej relaksacjl

( do 4 ,5%) ,

Klasa 3 .: p r* :t y ( do 7%) .

P r oc e n to w a w a n o sc r el ak sacj l po 1000

g odz ln ach p oda no dl a Ir ze ch r6 in ych po -

zl0m6w wyt~tenla up If". = 0,6; 0.7 I 0.8 -

r ys unek 2 -27. Ponad lo podano o rl en lacy jne

war tosc l w cz es ne j r el ak sacj t [ ak o p rocenl

r el ak sacj l po 1000 godzl nach w lab ll cy 2 -11.

Aklualne zalecenla EC2 [N12] zawleraj' !

n leco zmienlone przeplsy, uwzgl~dnlajqce do-

k1adnle jsze badanla, k t6re pozwoll iy opraco-

wa c wz or y d o o bl lcz anl a s ir at p rzy dowe l-

nym poz lomle wyl 'i 'ien la up If". Idowolnym

czasle t wyr ai on ym w g od zl na ch ( od c hwl ll

n ac iaq u s lal 1) . We wz or ach l ych . p rzy o bl l-

czanlu kor \cowej , relaksacj l zalecono przyj rr

cle t = 500 000 godzl n, c zy ll 00010 57 l al .

W obl lc zenl ac h z a podst awe b le rz e s l" , p ro -

c e n to w a w a rt o sc r el ak sacj l po 1000 godzl -

czas w godzlnach:

Ta bl lca 2 -1 1. P rzy ro sl r el ak sa cjl st al l w cza sl e o d 1 d o 1 00 0 g od zl n, w ed lu g IN1 )

1000

15 100

12

80

5 20

10

100 200 500

25 35 55 65 85

i12 . d . dr ul y I sp lo ty ( Kl asa 1 )II

II

I

7,~ pr'i 'ty (Klasa 3)

I

II

451

•Idruly I sploly (Klasa 2)

III

I

II

I

I

0,_----1-------------1--------------r1--------~~

8

6

4

2

60 70~[%)f..

Rys. 2-27. R.laksacia slall w pro-

c en tach d la r 6inych poz l0m6w 03·

pr~ier\ I las retaxsacj, wedJug[Nl]



nach d la paz lomu wyt ~z en la Up If". = 0.7;

wynos l ona . padobnl e j ak w p rz ep ls ac h [Nl )

o dp owl ed nlo : 8% d la Kl asy 1 . 2 .5% dl a Kl a-

sy 2 o raz 4% dla Klasy 3.

W praklyce decyduj llce sa dane 0 re-

l ak sacl l podawane p rz ez producenta lub

dos t awce konkretnego sys temu sprezan ia(cl~glen I zakolwlen).

Wptyw podwyZszonej Iobn li onel t em -

peratury na wytrzymalo§c zaznacza sl~

w s ta ll podob rue, a le n ieco s ll nl ej nli w be-

tonle (patrz rys . 2-14).zwlaszcza w wysoklej

110[%)

100

90

80

70

i'- s,-,

r-,

_; 1'-. 'p<s~ .!

I

'P "r: ; - I-~bV

~0

. . . . . . . . . . "

0 ' P . . . .

'\~I~

f')..0

l-V

--'_

V e " . .

VV

l--~ -

120[%)

110

100

90

8

7

60

50

4

3

240[%)

220

180

140

100

60

-200 -100 o 100 200 300 400

86

t emperaturze. Na rysunku 2-28 przytoczono

wynlk ) badai \ japansk lch dla .z imnocl llgnlo-

nych. odprezanych I stablllzowanych termlcz-

nle drut6w Isplot6w. jako procentowe zmia-

ny w stosunku do cech w warunkach

normalnych (200C). Przyk ladowe wykresy

u-£ dla pr~t6w ze s ta ll s topawej w r6inych

temperalurach przedstaw la rysunek 2-29,

WP%N temperatury na ooksztalcanosc

slall zaznaeza sl~ bardzo wyrainle zar6wno

p rz y dorai ne ). j ak I op6:tnlonej odksz t at ca l -

nosct, Utrata wytrzymalo§cl Ispadek spre-

[%)

15

. .IT. ..X

10

~

5Ry s . 2·28. Zachowanle .10 slall .prO;!aj~c.j w wy_

sok ich I n ls kI ch l em p er at u ra ch ( zm l an y p rc ce m o-

we W slosunku do wlelkOOclnominaInych) : modui

spr~ i.ystoSCI : wytrzy_ na zerwanle, umowna

granlca plastycznoo!ci I urnowna granJca spr¢y-

500 s to s el ; w y dl u1 e nl e g ra n k: zn e - b a da n Ja j ap o <\ sk le

[ " C) p r ezen lowan e w pozycjl [13)

tys lo§c l s ta ll w Podwy iszonej lemperaturze

s ll od dawna znane , nat om last s tosunk owo

nledawno s tw lerdzono we Wszys tk leh rodza-

l a ch s ta n , w tym w stalach wysoklej wytrzy-

r na losc l, w yrai ny wzros t w yt rz ymal o~el

Ip rz ed lu ienl e l az y s pr~i ys te j w obn li onej

temperaturze,

" .[MPa)

2000

/

---------"..-:.196'C

///

-_---"7::78C----"7"~20QC

/ ~100"C/

'~200·C

800

1600

1200

400

2 3 4 5 6 789

;

/,.-/

I

10 10' 10 10

czas

10'

Zwl~kszona relaksaeja napr~iet\ w pod.

wyiszonej lemperalurze [es t tatwyrn do prze-

w ldzenla rezul ta lem spadku wyl rzymalo§el

I spr~iyslo§el stan. Na rysunku 2-30 przed-

s lawlono dwa wykresy przeblegu relaksacj i

w czasle (dla drul6w 07 ze slall wysoko~-

glowel, przy napr~ ienlaeh up = 0,7 ,PJ.2) .

Rys . 2·29. Wplyw temperalury na WYlrzymalosc

£p [%) dorai rn! I ocssz ta icerua pr~16w ze staUstopowej

80C

20'C

. .. ..[mi n] Ays . 2~30.ZmIany relaksacjlnaprezen w stall za-

iezne ad lempelalulY

87



a)

l in ll j k resk owan lj p rz edst aw lono z badany

wpl yw nag le j zmlany t empe ra tu ry z j ednego

poz lomu do d rugl ego, po 15 dnlach od chwlll

nac l' !gu. Przypadek tak l jes t t ypowy dla tech-

nol og lc znego zab legu napar zanl a e lemen-

16w s tr unobat onowych, ehoc na og61 zml a-

na t empe ra tu ry z ac hodz l n leco wczesole].

Prz ep ls y EC2 (NI 2) z al ec aj '! w ana ll zl e

relaksacj l c l~glen w s lrunobetonle rozwaze-

nle skulk6w obr6bkltermlcznej Ipodal '! wz6r

n a d od at kowy o kr es czasu, jak l powlnien

b y~ d od any j ak o ekw lwal en t podgr zanl a do

okresu. od nac l' lgu do p rz ek az an la s prez e-

n la na bet on :

gdzle:

t .. , - dodal kowy ekw lwal en t c zasu z uwagl

na podgrzanle (w godzl ilach) .

Tid ,) - t empe ra tu ra w "C podczas okresu

podgrzanla M , .T"" " , - maksymalna temperatura w "C w okra-

sle podgrzania.

Nowe osl 'lgn l" ,c la metalurgl l [ aponsk le]

(PI4) p o zw a ta la ' n a sl osowa nl e p rzy spre-

z an lu c l~gl en 0 z nacz nt e k or zy st nl el sz yc h

c ec ha ch , w ty m 0 bardzo nlsklej relaksacj l

za t6 wn o w t emp era lu ra ch n orma ln yc h, l ak

tez podwyZszonych (rys. 2-31) .

c zas (hI

o 100 200 300 400 500 600 700 BOO 900 1000

~ 1.0

u -m 2,0

~,

~. ., 3 ,0o

~ii 4,0

~ J

\\\

~r- - - !

5,0

b)1

o

c zas (h)

10' 10' 10'0

- I---_

- - - - - - -t---

- - - 1:-:=- - _

I----

~0.2

u -0,4

III 0.6-'"

'" O,B~u 1,00

~ 1,2

' . i i 1.4

A

BC

D

1,6

Rys . 2·31. Nowoczesoe galunkl s ta ll 0 nlsklej relaksacl l (LOR) produkowane w Japanll [PI4):

a) porOwnanIe ~ relaksacj l d la drul6w 07 rM przy U. If.. cO,B, b) ktzywe relaksacJI dla

s pl ol 6w 012 .5 om: 1 - sta 0 niskleJreiaksacil. 2 - stal 0 zwykIej relaksacJI(LOR), A I B - r el ak sacj a

w temperaturze 2 O " ' C przy up / I" ,. • 0 ,6 I 0 ,7 : odpowledn io C I 0 - w temperaturze 8O"C p r z y

op/I", . I: 0 .6 I0 . 7

2.2,4, Cha ra k t er y s ty k a g e om e tr y c zn a

c l Q gl e n s l a lo wy c h

Zaleznle od technologllspr" ,zanla, t ypu

konst rukc jl , wymaganych s ll spr~zaj ,! cych,

zacrozen korozyjnych Iwreszcle rnoznwosct

t ec hn lc znyc h, s tosu je s l" " l ub s losowano

w n ledawnej p rz es zl os cl ( I I ym samym s luzq

w konstrukcjach) rozne pod wzg l" ,dem geo -

met rl l c l~gna spr", :zaj llce, rys . 2-32):

• druly gladkle z wysokow",glowej stall

o srednicach od 2 dolO nvn.

w lqzk l d ru t6w g ladk lc h ( kabl e w le lodru-

lowe),

• d ru ty p ro fi lowane , nagnl at ane l ub fa lowane,

• sp lo ty 7 -d ru tow e zw ar te ( an g. compac-

ted 7-wire strands), maj 'l ce w p rz ek ro ju

jeden prosly drut ko Iowy I 6 drut6w splasz-

czonych,

• Wl qzk l r 6wn ol eg le sp lo t6 w ( ka bl e wl el o-

splotowe).

• IIny z drut6w 0 przekroju kolowym otwar-

t ym lub zamknl" ,t ym.

• p r", ty g la dkl e ze statl wysokostopowej

e 10+50 mrn,

• pr~ty ze s ta ll wysokos topowej profi lowa-

ne, 0 p rz ek ro ju k ol owym lub s oc zewko-

wym , uzebrowaoe l ub s krec ane,

W po ds la wow yc h te ch no lo gl ac h s pr e-

• sp la ty 2, 3 . 7 l ub 19drul6w 0 2 do 7mm, zania s losuje s l" , obeenla przede wszys tk lm:

a)

0 cP c e @@@3n

I j I~

I jI I : ) Ij

II

I

b)

• Rys. 2·32. Geomekla c""glen spr~iaJ~'

c y c h: a ) s t al w y s ok o w t; g lo w a cl~9nona

no zlmno - druty.sploty. I Iny;b) cl~gna

pretowe ze siall stopowych walcowa-

nych

89



• w st run ob eto nl e - sp lo ty Irzadzlej) pre-

Iy profilowane,

• w ka bl obe lo nl e - ka bl e z d rut 6w l ub sp lo -

t6w, ! lny oraz pr~ty gladk le I profl lowane.

G la dkl e p oj ed yn cz e d rut y, k to re w p o-

czatkach reallZacl l konst rukc ll sprezonych

byly podstawowyml c ll ;'gnaml w s trunobeto-n le, o be cn le s to sowa ne s li led yn ie w te ch-

oologll nawllanla (rury . zblornlkl ).

Przeplsy auropejskle, w uzgodnlenlu

z gl6wnyml prOducentaml s ta ll , podal '! m o z -

I Iwe Odchy tk l od wymlar6w geometrycznych

± 2% p oIa p rz ek ro ju, co w p rzy bl li en lu o d-

pow lada odchy lk om ±1% s redn lc y p rz ek ro -

jU kolowego.

Oruty I sploty S'l dostarczane w kr~

g ach , w za sa dz le d owo ln e] d iu go sc l, ch oc

oqraruczooe w praklyce I T l I I S l t krl ;'gu z rae ]

t ransporlowych. Typowe krl ;'gl splot6w mal '!

mase od 1,5 do 8 ton. Prl;'ty Sq z reguly

dos larczane I s losowana [ako proste, nawet

do 30 m dlugosc l, a le naJcz l; 'Sclel Iqczone

Sq z edclnk6w od 6 do 12 m.

2 . 2 _5 . ZarBcBn la D D r m p lo j ek tDwan i a

Prz ep ls y normy pol sk le ] [ N1J z al ec al a

(nawlqzul l\C do EN- l0138 [N15] ) nas l~pulq-

c e o zn acz en la p odawa ne d la sl al l spreza-

Jl\cych:

dJa drut6w J splot6ly spretalacvch'

a) charakterys tyczna wyt rzymalo! lC s ta ll I p I < '

umowna g ranl ca ptastycznosct l p O • • •

(z O9ranlczenlem ' p O • • • :< 0,85 I".) oraz

wydlutenle granlczne £pu :< 3,5%,

b) k lasa relaksacj l - wskazul lica procentowa

stratI;' naprezen w clqgu 1000 h przy

pozlomle wyt~tenla Op/I". = 0,8:

klasa 1 - wysoka relaksacla, do 12%

( pat rz uwa gl w p . 2 .2. 3) ,

kl asa 2 - n lska r el aksa cJa , do 4 ,5%,

c ) w yt rz ymal os e zmeczan lowa - okres lana

J ak o m1n lmal ny z ak res zmlan nap rq ie ll .

AOp' przy g6rnym pozlomle naprezenta

Op = 0,7 IpI< I I Ic zb le c yk ll obctazen

90

n = 2 x 10 ", kt or y p owl nl en wyn oS ie :

AOp :< 200 MPa d la d ru !pw g ladk lc h,

AOp :< 180 MPa d la drutow nagnlatanych,

AOp :< 190 MPa dla splot6w z drut6w

gladklch,

AOp :< 170 MPa dla splot6w z drutow

nagnlatanych,d) odpornosc na koroz l~ n ap re ze nl ow a -

wedlug znormal lzowaneJ metOdy wprowa-

dzone] w 1988 r. sIal Jest badana

w 2O-procenlowym roz tworze wodnym 10-

danku amonowego (uocjanek amonu

NH,SCN) w lemperalurze 5O"C, przy czym

m1ar'l OdpornoScI jes t czas t do zerwanla

pr6bk1 naprqzoneJ do poz lomu 0,81" .; czas

len p<iwlnlen wynos le t > l,Sh dla pole-

dynczel probk l oraz t > 4h dla 50% 0961-

nel I Ic zby badanyc h p r6bek (n >10),

e) Wfa i: ll woM spl ol 6w na z lo tony stan na-

p rezenl a - okr es lona p rz ez p rocent obn l-

tenia wytrzyrnaloscl l p i c ' przy z rywanlu

pr6bek odgll;'tych 0 20" od proste] na

urzqdzer\lu znormallzowanym.

dJa p re l6w sorei aJ ac yc h w zak resl e s redn tc

15 mm s 0 s; 50 mm:

a) charaklerys lyczna wyt rzyrnalosc s la ll I".,

b) slla zrywal'!ca F". ,

c) wytrzyrnalosc z m e cz e nt ow a . b a d an a Jak

przy drutach:

AOp :< 200 MPa dla prl ;'16w gladk lch,

AOp:< 180 MPa dla pretow iebrowanych,

d ) o dp orn os e n a. ko ro zl l;' n ap re ze ntowa -

. pr 6b a Ja k p rz y d ru tac h,

e) k lasa relaksacJ I - wskazul ,! ca procentowa

s tr al l; ' nap rl ;' ie J\ w c l' !gu 1000 h p rz y po-

zlornle wytl;'zenla O plf". : 0,8: klasa 3 -

r el ak sacl a p rl ;' t6w do 7% (pa tr z uak tual -

n lone p rz ep ls y europel sk le w p . 2 .2 .3 ).

W p ro lakt owan lu wed lug [N1 ] pos lugu -

lemy s l~ przede wszys tk lm wyt rzymaloScl1l

charaklerystycznlll obnczeo lowa. Wytrzyma-

Io~c charaklerys tyczna jes t podana przez

p roducent a, a do p ro jekt owan ta l es t b rana

z normowego oznaczenla stan.

------------. -------------------------------- . --- ..__-------

Wy lr zym al o~ c o bll cze nl owa n le [e st

w n orml e u Jl ;' ta w ta be ll , l ec z o kr as la na

z wyratenla:

Ip d = 0,9 ( , ,, J r , ' [2-47]

gdz le: wsp6lczynnlk 0,9 ulmuJe przybllzonl \

war tosc gran Icy ptastvcznosct , a cz~sc lowywsp61czynnlk bezpleczens twa dla s ta ll spre-

tajllceJ r, = 1,25 les t prZYl l; 't y w ll ;'kszy nii

w EC2 [N121, gdzle dla wszystklch stall

zbrolenlowych przYI~lo r. = 1,15. Tak dut ll

ostroznosc moina uznac za uzasaontona

do czasu, dop6k l czesc lowa wsp6lczynnlkl

bezpleczens twa dta obc tazen w naszym kraju

b~d,! nlzsze od p rZYJ l; 't yc h w narmach eu-

ropelsktch,

Podczas nac l' lgu s ta ll spr l; 'iaj ,! ce l obo-

w 1 I 1 Z U I I l ogranlczenla naprezen , Przeplsy [N1]

podal '! oqr an lc zenl a nap r' lz eJ \ odn lesl one

do charaktsrys tyczne] wyt rzymaloscl s ta ll I ".

I do umownej g ranl cy plastycznoscl '",.1.:

a) naprezerne maksyma lne w c iegnach p rz y

chwllowym przec lazeruu, s luzqcym reduk-

cll strat naci'!gu (od tarcla I posuznu

w zakolwlenlach):

0", s 080(". o raz " ", S; 0,90("' . .. . [ 2-48]

b ) n ap re ze ni e p ocza tkowe w c ll ;' gn ach p oz ako tw te nl u, a wl ~c p o s tr ata ch d or at-

nych, ogranlcza warunek :

OpI S; 0,751". oraz a " s 0,651"" . .. , [ 2-49]

c) n ap re ze nl e tr wa le , o sz ac owa ne p o st ra -

tach op6tnlonych, powlnno spetotac wa-

runek:

O p ,; 0 ,65 (" . . [2-50]

W le lk os cl s tr at nac l1 l9u c l~gl en dec y-

dul'l o' t ym , k l6 ry z warunk6w les t I st ot nym

o gra nl cze nl em w k onk re ln ym p rz yp ad ku

prolektowanla.

2 .3 . Ma t e ri a ly d o c ir : gi e n n i em e t a li c ll ly c h

W celu uzyskanla c l~glen spr~: l:al ,! cych

o z bl lzo nych ce ch ach me ch an lcz nych d o

s tosowany ch c l' lg len s ta lowy ch . a le z nacz -

n le bardz le ] odporny ch na koroz l~ , p rowa -

d zo ne s,! o d d awn a p r6 by za sto sowa ot a

wysoko [akosclowych kompozy l6w (advan-

ced composite materials) z nany ch z I nnyc h

zas losowall lechnlcznych. Na kompozy ty te

sclel zyw lca epoksydowa, rzadz le] pol iest ro-

wa. Kompozy ty t ego t ypu z nane S ,! pod s kr6-

tern FAP (Rbre RelnforcedPlasllcs) I zaletnlo

od rodzaju w l6klen oznaczane CFRP dla w16-

k len w 'i '9 lowych, AFRP dla wl6k1en ararnido- '

w yc h I GFRP d la w l6k1en s zk iany ch ,

Pr od ukc ja t eg o t yp u k omp ozyl 6w w y-

maga wysok lego poz lomu -technologlczne-

skladaj ,! s ll ;' dwle lazy: matryca, kt6r'! zwy- go poczawszy od wylwarzanla wl6klen.

kle lest iyYJlca, oraz wl6kna stanowilice. kt6rych srednlca wynosl kllka I'm, at do

z brol en le w okres lonym k le runk u. W I6kna

mal '! - w ys ok !j w yl rz ymal os c I w ys ok l modul

s prez ys tosc l, podcz as gdy : l: yw lc a s pe ln la

role spolwa mll ;'dzy w l6knam1, zapewnlaj '! c

Ich wzajernna wspolprace,

l rz y g l6wne t ypy w l6kl en s a z powodze -

nlem stosowane w cl'lgnach: szklane, WI;' -

glowe Iaramldowe. Mat ryc' l s lanowl nalcz l; '-

s formowanla c l' lg len (drut6w, sptotow, pre-

t6 w l ub p rl ;' t6 w z o pl otem) . w k t6 ryc h I sto t-

ne les t r6wnomlerne nasycenle peku kllku-

set t ys ll ;'cy w l6klen iyw lc ij . przy m1nlmal izac jl

1 I0 sc i t el t yw lc y w p rz ek ro ]u c l' lgna . Pos tep

w p rodukc JI t ak lc h c l" ,g len, zwl as zc za w Eu-

ropie Zachodniej, US A I Japonll , Jes tw os ta t -

nlch latach bardzo szybkl I nle ma dotad

91



« ! . t " ! . N t " ' ! , t D C ' ! . " lN C\I N lQ ()

2 3

~ I

R y s . 2 - 33 . P o r6 w na n iB w y kr B OOw up - E. dla clllgien nlemelallcznych I slal<>Nych

z no rma ll zowa nye h l yp 6w e l~g le n w s ka il

~wialowel_

P or 6wn anl e ce ch c l~g le n p od ano w ta -

b ll ey 2 -1 2 g l6 wn le n a p od sl aw le b ad an l a-

po o' lsk leh z 1 99 3 r . [K l( 2) ), Z8 WYI~lklem

eech preta (drulu) 05 mm Zwl6k1en w"glo-

wyeh, kl6re wzleto ze ~wleiszyeh zmdet

szwalcarskich Z r oku 19 97 [Pl(8)) , [P5).

Wl dM tu p oste p w p ro du kcl l e l~ gl en CFRP

- drul 05 mm zawl er a ok olo 4 00 .00 0 wl 6-

k 1e n wo :gl owy eh. W l ab lle y 2 -1 3 p od an o

wynlkl badan samych wl6klan, na podslaw le

baden europej sk lc h [ K4 (1 )) . Z por6wnanl a

danyeh w lablleach wldae, ze leszeze znacz-

ne rnoiliwOOcl w zakresle wytrz~1 mog~

bye wykorzyslane przy wl~kszym nasyeenlu

malryey wl6knaml.

R6 tn le e r nl ed zy el ~g nam l s la lo wyml

I nlemelallcznyml sa znaczne I wymagal~

Innyeh zasad pro lek t owan la. Nalwainleisz~

r6znlc~ s lanowl nlemalldealnla l in lowa spre-

zvstosc ty ch d ru gl eh p od obctazeruem do-

r atn ym a t d o zn lsz ez enl a ( rY s. 2 -3 3) .

Na podslawle dot ychczasowych, niespei-

ne dz l e sl e c lo l em lc h , do sw t adc z e n ze s t oso-

wanlem el~glen nlemelallcznyeh, podawane

sa nas l~pul~ee zalely lak leh el~glen:

wysok l s losunek wyl rzymalo~cl do go:slo-

~c1malertalu (5-krolnle wyi.szy nIi dla stall),

• w yl rz ymal o~ (\ z rnec zent owa e io :g len wor

glowych Iaramldowych znacznle .wy isza

n il d la s ta ll (n lema l 3 -kr ol nl e) ; ei ~g na

z w l6knam l s zk lanyml l eI k or zy sc l n le wy-

kazulll,

Hodza] wloklen

TabUca 2-13. Wla§c lwo§el mechanlczne wl6k1en s losowanych w c l"gnach nlemelallcznych

Modul sprszystosct

[GPa]Aramldowe 2700 - 3400

Wytrzymela~(\ na r o z c taaan t e

[MPe]

Odksztelcenle granlczne

(%]

2,5 - 4,0 73 - 165

S zkl an e - t yp E 3500 3-5 75

Szklane - Iyp S 4500 4,5 - 5,5 87

W~glowa (nlsk l modul ) 3200 - 3900

400~glowe (wysokl mOdul) 2300 - 2700

93

1,0 - 1,6 250

0,6

3 . T ec h nolo g ia spr~iania



• wys ok a o dpo rn ose n a k or oz j~,

• neutralnosc elektrornagnetyczna,

• n ls ld wsp6lczynnlk rozszerzalnoscl termlcz -

ne ] , zwl as zcz a d la c l~g le n z w1 6kn am1

w~glowyml.

J ak o wady c l~gl en n leme ta ll cz ny ch

pedaj e s l" ,:• wy so kl ko szt ,

• n ls kl e odk sz ta ic en le g ranl cz ne ,

• n ls k! j w yt rz yr na lo~e t rwal q, zwl as zc za d la

c l~glen z wloknaml szk lanyml ,

• t rudno~1 t ec hn lc zne w kotwl en iu c l~gl en .

NaJwI~q przeszkode stanowl obecnle

wysok l k os zt c l~gl en . Sze rokl e por6wnanl e

przedslawlono [K4(2J1, blor! jc )ako miarl1 kosz -

tu lednostk~ [1 MN sUy zrywejqce] x 1 rn],

Jooll splot stalowy 12115,2mm bez tadnych

p ow I o k oc hr on ny ch ' p rzy lqe l ako 1 00%, t o

Inne c l~gna wykazul !j nas t~pujqce wartosc l:

94

• pr~t stalowy - 160%,

• k abel w ie losp lo towy zewn~ tr zny (z oslo-

n aml ) - 4 30%,

• k ab el w mo sct e wa ntowym ( z o sl on arn l)

- 570%,

• pret w stale] kotwl gruntowej - 570%,

• GFRP - cl",gno z wl6knaml szklanyml

od 90 do 250%,

• AFRP - c l" ,gno z w l6knam l' a ramldowyml

od 350 do 700%,

• C FRP - c l", gno z wl 6kn aml w" ,g lo wyml

od 700 do 1400%.

Nalezy zatem o cz ek tw a c, z e przy ta-

k lc h r el ac jach c enowych c l" ,gna n leme ta -

Ucz ne b~d !j s tosowane g l6wn le , w 'wa run-

k ac h s pecj al ny ch , j ak o k ab le z ewne tr zne

l ub ko twy w gr un cl e, g dy Ich s zc ze g6 1n e

zalety uzasadnla ponleslenle znaczrtych

koszt6w.

Podobnle lak r6inorodne sq zastoso-

w an la sp re ze nl a w ko nst ruk cj ach , t ak ze

I t ec hn lc zne met ody s prez an ta s !j bar dz o

z r oz n lc o w a na , d o s to s o w an a do k sz ta il u t r oz -

m la r6w e lement 6w , a zwI as zc za w le lk o~ci

s il spr~tajqcych. Reallzacja s lly sprezalace]

jest z reguly najbardzlej odpowiedz la lnq

I najtrudniejsz! j fazE!wykonanla konstrukcjl lub

elementu spr", tonego, W rozdz la le tym ogra-

nlczono s l" , do dw6ch podst awowych t ec h-

nol og ll s pr ez ao ta ( pa tr z p . 1 ,3 ), pot oc zn le

okres lanych jako s trunobeton I kablobeton.

3 .1 . T e c hn o lo g ia s t ru n o b e to n u

3 .1 .1 . W a r la n ly

Jak wIildomo (p, 1.3), technologl~ struno-

betonu wyr6znlaj !j dwIe podslawowe cechy :

• n acl qg c l~g le n przed betonowanlem ele-

mentu (stad angle lskle okres lenle elemen-

t6w strunobetowych: pre-tenslonedj,

• p rze ka za nl e s lt y s pr ",z ajq ce j n a b ato n za

p om oc a p r zy c ze p n os c l,

Pod stawe tr ad yc yj ne j p ol sk le j n azw y

technologU - strunobelon - dalo w prze-

szlosct s to sowan le cl en kl ch d ru t6 w w ro-

dzaju strun. Ten rodzaj cl~glen jest jui od

dawna n leak tual ny . Z am last c l" ,g len w po -

s tacl g ladk lch prostych drul6w, k t6rych sred-

nlca nre r nogl a bye w l~ ks za n li o ke lo 3 mm

( co wyn lk al o z wymagan p rz yc zepnos cl ).

u iyw a sl ", wspo lczesrse cl~glen 0 nieglad-

k le j l ub r oz budowane j pow le rz chnl , p rz ede

wszystklm splot6w wlelodrutowych. W no-

woczesnej produkc jl e lement6w s trunobeto-

nowych s tosuje s l" , w olbrzymlej przewadze

~I~ty 7-drutowe. Slj one wykonane z dru-

16w 0 s redruc ac h od__g ,S mm do 6 mm,

~~~l!,~~~ch.

, -Ponadt o, c hoc na znacz nl e mnl ej sz lj s ka l" "

s a s tosowana p ro ll lowane p r" ,t y z e s ta ll s to -

po~sto 0 nlekolowym przelfroj-.;TnP.-

~ s oc zewkowe) , l ub z nawa lc owanym l k arba -

ml blldi wgl",blenlaml ,

Uzycle cl~glen 0 bardz o dob re l p rz y-

cz ep no sct, a zwl as zcz a s pl ol 6w , p rawl e

calklem wyellmlnowalo wczesnle] s tosowa-

na metody zwl", kszanla pewnosc l zakolwle-

n la poj edyncz yc h d ru l6w, l ak ia j ak f al owa-

n le d ru l6w l ub wprowadzanl e dodat kowy ch

opornlk6w w5pomagajqeych przyczepnose.

Nae l' 19 z broj en la odbywa s l" , w opa rc lu

a zewnetrzne elementy oporowe, wyposaZo-

ne w zakolwl en la t ec il no logl cz ne . Na okres

belonowanla I twardnlenla betonu cl",g08 spre-

zajqce sa z ak olwl one w l yc h e lement aeh.

Wlasc lwe sprezenle betonu nas tepule dople-

r o w chw ll l zwo ln lenl a z ak olwl en l ec hnol o-

glcznych Ip rz ek az an la s ll 08 bet on , a umoz-

' liwla to przyczepoosc betonu Islall, zaistnlala

W c zasl e I wa rdnl en la bet onu ( ry s. 3 -1 ), Kon -

strukcje oporowe konleczne do nac ll jgu c le-

glen powodujq, ze elementy slrunobelonowe

wytwa rz a s l" , w yl lj cz nl " j ak o p re fabr yk at y,

w fabrycznych warunkach produkc jL Sprzy ja

t o wysok le j dok ladnos cl w yk onan la I dob re j

jakoSci betonu, ale wprowadza jednoczeSnle

ograniczenla ksz ta ltu, a zwlaszcza wymlar6w,

zwlazane Z t ransportem prefabrykel6w, Z tych

wzg l" ,d6w l ec hnol og la 5 tr unobet onu nadaj e

51" ,do seryjnej produkcp elamenl6w 0 dlugo-

sci najcz",gclej do 1 8m ; la d lu goM j est p o-

dyk towana moi llwosc lq t ran5porlu elemenl6W

po d rogach pub ll cz ny ch . Z nane sa p rz ypad -

k I p r oduk cj l z nacz ni e d lu is zy ch bel ek , nawet

p on ad 40 m, j ed na k Ich tr an sp or t wym aga l

specjainych t ras.

Od plerwszych reallzacj l e lement6w s tru-

nobetonowych 30. XX w. w kllku nastep-

95

--~~----~--------------.~.-~----~ ..._----__--------



nych dekadach wykonywanla lych elemen-

16wslosowano wyl,,!cznleprosloliniowy prze-

bleg cl~glen (rys. 3-2a). Prowadzllo 10do

jednakowel Inlensywno~cl sprezsn la na dlu-

go~cl elemenl6w 0 slalym przekrolu, a wl~c

w przekro jach mnlej obc iazorwch, np. przy-

podporowyeh przekro lach belek swobodnle

podparlyeh, stwarzalo10 nlebezpleezenslwo

przekloczenla napr~ten w belonle w ehwill

przekazanla sprezen ia, Nlekorzy~cl ply",,!-

ce z prostoltnioweqo przeblegu el~glen

ujawnlajll sI'il szczeg61nlew dluzszych ele-

mentach. Wsp6lcze~nle, dla kl61szych ele-

meotow nadal slosuje sle najcz~~clej pro-

a)

qQ., Q<=

:9<=13

c)

af

b)

~

c)

slollnlowy uklad ell;lglen, ale w dlutszyeh,

koszlem dodalkowych zableg6w, ellminule

slli' l~ wadii', slosulElcelli'gna odglnane lub

lZw. wylijczane, ezyll z wgl~bnym zako-

twlenlem (rys. 3-2b,c).

W praktyee, slosownle do zarnterzone]

serll produkcyjnel, kompllkacjl ksztallu I wy-

mtar6w elernenl6w,a takte dos t epnych mot-

IIwoOOlechnlcznych, slosule sI~ r 6zoe wa-

r lanly leehnologll , sprowadzalace sl~ do

dw6ch melod produkcll : (1) melody lor6w

naeillgowych, (2) melody sztywnych form.

Melody Ieod do~6 dawna nle ulegajElIstot-

nym zmJanom I zaehowulll aktualnosc szcze-

g6lowe oplsy podane m.ln. w hlslorycznyeh

lut dzI~ praeaeh [8], [9].

Znaczijcy postep w lechnologll betonu

od tal 80. , a zwlaszcza szerokle rozpo-

wszeehnlednle beton6w wysokowarlo~ela-

wych (BWW), a oslatnlo slosowanle bela-

n6w unra-wysokowartosciowych (BUWW)

zbrojonych mlklowl6knaml- palrz p. 2.1.10,

otwleral'l nowe motliwOOclw reallzaell ele-

menl6w slrunobelonowych. Przyldad wylijl-

kowo smuklych: belek slrunobetonowyeh

z BUWW, sprl;ltonyeh splotaml I pozbawlo-

nych calkowicle zbrojenla zwyklego, os la-

gajllcyeh bardzowcze~nle wysokq nosnosc,

przedstawlono m.ln. w [A1G].

cZl;l§cleluchylne, przylwlerdzane do toru na

czas betooowanla I dolrzewanlabelonu. Przy

masowej produkcli formujesl~ elernenly prze-

lezdnym agregatem, pozwalalacym na eta-

gle betonowanle, a nowoczesne rozwlllzania

przewldujll poziorne wyclskanle betonu przez

profllujllcll forffi'il przelotowa, 0 wyborze wa-

rlantuforroowanladecydule w plerwszym rze-

dzle kszlall elemenlu. Przy slalym przekroju

celowe lesl formowanle agregalowe, zwtasz-

cza, gdy elementy moina formowa6 w po-

s tac l cll lgiego pasma, rozclnanego na od-

clnkl doplere po stwardnlenlu betonu.

Produkcja elemenl6w na torach nacta-

gowych' obclmule:

• .przygolowanle cl",glen: rozwlnl~cle z kr~-

3 .1 .2 _ M e l od a l or 6 w n a c !; tg o w yc h g6w, lymczasowe przychwycenle, przy-

Gdy planowane sa dlugle serle pro- eleele,

dukcylne elemenl6w strunobetonowych, • przygolowanle zbrojenla pornocnlczego

o przekro t ach slalych lub malo z rozn lco- (wkladkl, szklelely lub slalkl),

wanych na dluga~cl, s t osule s l~ d lu gi e s ta - • n ac ll l9 c ll ;l gl en sprezalacvch z I ch t ech-

nologlcznym kolwlenlem,

• ustawlenle I zamocowanle form na lorze

(Iub przygolowanle agregalu z forma ~II-

zgOWq),

• u lo ze nl e zbrolanla pomocnlczego I ewen-

tualnych wkladek Iorrnulacych szczeg61y

lub slablllzul~cych zbro len le (np. poprze-

czek ogranlczajllcych zwls cl~glen),

• sukcesywne przygotowanle I ukladanle

miaszankl belonowej.

• zaqeszczenle belonu I zablegl pleleqna-

cyjne, przyspleszajqce dojrzewanle (wl-

Kszlallowanle elemenl6w nalorze odby- browanle, prasowanle, naparzanle) ,

wa s l" , za pornoca s la lych lub przesuwnych • roz fo rmowan le ( Iub przejazd agregalu

poza tor), przy produkc]!warstwowe] ele-

menl6w - zabezpleczenle srodklem an-

lyadhezylnym, przeclwdzlaletacyrn przy-

czepnosct warstw,

• p rzekazan le sprezen la na beton : zwo l-

nlenle zakolwlen technoloqlcznych, prze-

eleele ci~gien ml~dzy elemenlami lub

przeciecle calych elemenl6w (w przypad-

ku cl llglych pasm),

• ewenlualne powleczenle powlerzchnl

betonu ~rodkamlzabezpteczajacym; przed

utrata wtlgocl przez beton:

~7

Rys. 3-1. Etapy w v i w n Y w a n t a e l e me n t u s t ru n o be t o -

n o we g o: a ) n a cJ qg c~len I_lenle technolo-

glczne W Z 8 W 1l 11 ta ny c h b l oI <a ch , b ) betonowanleolementu 1 zablogi pletwnacyjne, c) zwolnlonle

zakctwlell tachnoIoglcznych 1 przekazanlo sIIy sprl"

taqcoj na elemenl

nowiska, zaopatrzone na koncach w rna-

sywne konst rukc je oparowe. E lemenly

produkowane sq szeregowo, na dlugo~cl

loru po k ll ka , a p rzy mnlelszych nawet po

klikadzlesl,,!I,oatomlast naci~gu cl~glen do-

konule sl~ raz dla calego szeregu. Slana-

wlska lakle nazywane slj loraml naclaqo-

wyml, a Ich zasednlcze czesc i s tanowia

belonowe pasma 0 proslokqtnym lub ko-

rytkowym przekroju oraz masywne kozly

Z blokaml oporowyml wyposatonyml w sta-

Ie urzadzenla kolwl~ce.

Rys. 3-2. Mo t I Iw e trasowan le c~glen w elemoncle

Wll1Obeklnowym: 8) cI\lgna pros tolin lowe , b) cz~~

clWlen odglnanych. c) C2l>~ cl~gien kolwlonych

wgll1bnie

form, kl6re nle sa obclqione sllaml naclqgu

cl l; lg len. Zalemle od dlugo~1 10r6w,cech

podloza grunlowego I zamlerzonych sRna-

cl~gu buduje sll ;' tory 0 rozne] konslrukcll ,

zwlaszcza pod wzgl~dem wzajemnejwsp6l-

p rac y bl ok6w opo rowych . z p ly ll l t or u,

W najdlutszych lorach (200 m I wl",cel) blold

oporowe sa nlezalezne od plyty toru, pod-

czas gdy w torach kr6tszych zapewnla sll ;'

wsp6lprac~ blok6w z ptytlj. Formowanleele-

menl6w na torze rroze by6 rozne. Spos6b

Iradycyjny przewldule nlezaletne farmy, nal-



• tr an spo rt e leme nt6w I o dp ow le dn le u lo-

ienle na skladowlsku,

• o cz ysz cz an le f ormy l ub czesc i agregatu,

prace konserwacyjne, kontrola wymlar6w

formy I rzygolowanle produkcJ" nas tep-

ne] seril.

Produkc ja t radycy jna, w pojedynczych

l ub bat er yj ny ch ' armach s tacl onarny ch , l es t

obs cn le s tosowana g l6wn le d la e lement 6w

bel kowy ch , k t6 re mal '\ c zs st o zml snna wy-

soko~c lub zmlenny ksz ta lt przekroj6w przy-

podporewych (rys. 3-3).

Odg lf i) cl a c ll [) gl en s pr~i aj ll cy ch wyko-

nuje s ll [) za pomoca specjalnych uchwyt6w,

czesctowo t raconych, I ,ub Innych urz ,\dze"

s tanowt ac yc h wypasai en le t or 6w nac l£ jgo-

wyc h. Nac l, \g odg lnanyc h c l~gl en odbywa

s lq alba po zaloienlu uchwyt6w (rys. 3-4a) ,

a lba nac il lga s lq c l, ~gna p rost ol ln lowo n ie -

peln' \ s il ll Idap le re po I ch z ak otwl en lu , do-

konuje odgl~c, wprowadzaJ! jc dodatkowe s lly

nac laqu (rys. 3-4b) .

Na fotogralll 3-5 pokazano przyk lad hal l

pr od ukc yj ne j, kt 6r ej u rza dze nta s a n a l yl e

unlwersalne, ze pozwataja zar6wno na

u rn lesz cz an le na t or ac h nac laqowy ch poj e-

d yn cz yc h fo rm a d aw ol nym k sz ta lcl e, al ba

a)

b)

<= r r c = : >

Rys. 3-4. Schematy naciltgu clllgian ooglnanych przy prooukcll sleragowel: a) nocl~g prl)' zastoso-

wanlu stalych dawlotor6w, b) wst~pny nocl'lg cl~glen prostollntowych Iodgln.nla po zakclWlenlu,

wywoIulqca uzupelnlajqcy nacllfg

b)

Rys. 3-3. Przykladowe prze I<roje ! Cr ow naclljgowych do produkc ll o IernentOw belkowych w ""mach s lacjonarnych: . ) d la element6w

~, b) dla duiych dtwIganlw; 1 - balk! slrunobetooowe, 2 - regulacja uslawlenla b o kOw form, 3 - poktywa na czas

zablegOw ~ych

96

Pot, 3-5. Wldok I lO 'MlCZf lSej hall produkcjl prelabryl<atOwslrunobetorowych ()'r6tnym

asortymencle - pIy ty kanaJowe, diwigary dachowe, belk!,stupy; wldoczne tory naclq-

g ow e . nacllfgarkll zwoje splalOw (wyi'Mlrnla Ergon w 'Mslclanawie)

99



na wlazd na lor agregal6w do cl~glego

betonowanla Izag~szczanla.

Przyk ladem rozpowszechnlonego w wlelu

k ra jach l or roowan la agregal owego j es l p ro -

dukela otworowych ply ! s lropowych. W Pol-

sce produkuje sle kanalowe ply ty s lropowe

od 1975 r. Plyly ta ctete sa na torze na

pot rz ebne d lugo~c l z a pomoca pI! dlamen-

lowych. I stol !j procesu les t poIqczenie be to -

oowanla Iag~sz cz an la m lesz ankl z f ormo -

wanlem kanal6w I ruchem calego agregatu.

Zasade lej metody przedstawla rysunek 3-6.

GI6wnq zaleta melody t or 6w nac lqgo -

wy ch we w szy sl kl ch j ej wa rl an ta ch j es t ]e -

de n n acl qg cl ~g na dl a wsz ysl kl ch el em en -

16w wykonywanych w szeregu na lorze.

Dodat kowe kor zy ~c l s !anow! r 6wnomlerny

nac l' lg z broj en la l mal e odc inkl lr ac onej s ta ll

spr~talqcej pot rzebne na zakolwlenla tech-

nol og lc zne. Obok z al et met oda t a ma I ogra-

nfczenla, '" mlanowlcle:

- wyd lu zo ne d ro gl Ir an sp or tu wewne t r z-

nego,

- o gra nl czo ne mo tl lw o~c l sl os ow an la za -

b leg6w p rz ys pi es za jacy ch Iwa rdnl en le

betonu,

- znaczne koszty lor6w I urzadzen tows-

rzyszacych,

3 .1 .3 . M e t od a s z ty w n yc h f or m

Meloda ta l es t b ard zo zbUt ana d o wy-

Iwarzanla wszelklch prelabrykal6w betono-

wych I zelbetowych, Formy mosza tu j ed -

---1

nak przenos lc S ll y nac lqgu c l~gl en , a zatern

rnusza by 6 od powl ed nl o ma sy wn e I s z tyw-

ne. Podobnla jak w produkc jl pre labrykal6w

zelbelowych, moze by6 l u S iosowana t ec h-

oologla slacjonarna fub polokowa.

Przy produkc jl s lacjanarnej, lormy sa

umlejscowlone Ina jednym s ianowisku prze-

b lega k ol el no : nac lqg, bel onowan le , p le l~

gnacla belonu, sprezente I rozlarmowanle

elemenl6w. Zalezn le od wym la r6w e lemen-

16w I rozmlar6w produkc jl stosule sll)formy

pojedyncze (rys. 3 -7 ) l ub b al er yj ne d la k ll -

ku eleiment6w.

Produkc ja polokowa polega na umlesz-

czenlu farmy na podwozlu przejezdnym (zwy-

kle szynowym), a p or us za s l~ o na wz dlu t

IInll kolelnych wyspeclallzowanych stanowlsk,

ezesto I ljcznle z tunelem przyspleszonago

dojrzewanla bet onu,

wsz ys lk lc h c l~gl en . T o d rugl e r ozwl 'l zanl e

jest obecn le powszechn le s tosowane p rz y

rnetodzle lar6w naclljgowych.

Do nac t aqu poj edyncz yc h s pl ol 6w wy-

starczala lekkie prasy (rys. 3-6), slosowane

3 .1 .4 . N a c1 u I k o t wl en le c l, gl 8n

W poszczeg61nych war lantach produkc jl

e lement6w s lrunobetonowych zr6Zn1cowane

sa s posoby nac ll jgu c l~gl en . S tosuJe s l~ :

• hyd raul lc zny nac l! jg pod luzny z a pomocq

pras nacl~gowych,

• nac lqg z wykor zy sl an lem wyd luzenl a ter-

mlcznego c~glen.

P le rws za g ru pa l es t u nl we rsa ln a I na j-

bardzlej rozpowszechnlon.a. U r za d ze n la n a -

cl'lgowe 0 r6:tnym stopnlu zmechanlzowa-

r na S IU llj a lb o d o n acl !j gu p oj ed yn cz ych

cl ~g len , a lb a d o j edn oc ze sn eg o n acl ~g u

b)

c)

Rys. 3·6. PlZejezdny sgregal I""""J~CY pIy ty kana-

lowe typu SP: 1 - z biom ik z b eton em . 2 - s a r r e -k o we w r ze c lo n a ob lO lowe . podejqce I zagq szcza -

j~ce belon oraz powoduJ~ce ruch calego agregatu,

3 - zasobnik Zbrojenia poprzecznego, 4 - odc lnkt

r ur z w lb r a lo r am i we wr zBc lo nach

w sp os6 b . kr ocz acy" , z a ul oma lyc zn le p o-

wtarzanyml I a za m l n a ct a qu I kolwlenla.

Zakolwlenla lechnologlczne - pocz' lWszy

od proslych zac lsk6w, at do zautomatyzowa-

n yc h z esp ot6w - b az uj 'l o be cn ie n a n teza t ez -

Rys. 3-7. PIZekr6j s z t y v . n e J lormy z masywn~ pod-

slaw~ do produkcJI duiych belek slrenobetono-

wych

Rys . 3 -8 . Fazy nac l~gu c~gna za oorcce IekkleJ

a u to m a ty c zn e j p r as y : a ) zatozente P fa sy n a cl~no

I u c h wy c en l e w we~trzneJ szczece, b } n a c lc j g

do wymaganego wydtuzenle, c} zaxoiwreme

w uchwycle lechnologlcznym I zwotnlenie szczekl

wewnetrzne] (korno<y prasy pod clsnleotem zakroo-

kowano)



nyc h uchwy tach s zc zekowy ch d la k ai :dego

splotu. GeneraJnq z a sa d a p o zo s ta l e wlelo-

k ro lne UZy cl e z ak otwl en . a z at em SIj t o ele-

menty precyzyjnie obrablane w zakresle ksztaI-

t6 w I wyml ar6w o raz 0 dokladnle dobraneJ

twardo~cJ matertalu. Szeroko stosowanym ad

dawna zakotwi en lem t ec hnolO9 ic znym Jes tzaclsk szczekowy typu Gifforda. nazwany tak

od b ry ty js kl ego i ch tw6 rc y ( ry s. 3-9).

a) b)

2

Na cl !j g te rml czn y c l~g le n b yl w nla-

k t6 ry eh k ra laeh s tosowany . na dui ll skale

p rzy p ro du kc]l b el ek l ub p lyt s tr op owye h

metoda s zt ywnyeh f orm, a le obec; nl e s tr a-

e ll n a popularnosct, W metodzta tal uiywa

sil' pretow ze s ta ll s topowy ch , k t6 ra fOZ-

grzewaste pradem

elektryeznym 0 duiym

nat ezersu I ko twl w o dpowla dn le h g nla z-

d ae h fo rmy ( p. 3.4.3).

I IwoM montaZowego sprezerna konst rukc ],

l ikwi dowanego l ub k or ygowanego po okre-

sle wznoszenla.

ReaJizaeJa nac laqu w kablobetonle od-

bywa sll' bardzo r6znyml metodaml. Dla

o rle nt ac jl m oi na [ e sk las yf ikowa ~ n a p od -

s tawle nas tl 'Puj lleych kry ferl6w:. 1 ) z e wzg ll 'du na k onsuuk cl e e ll 'g len:

- e il 'g na Je dn oi yl owe - p rl 'l y l ub p ol ed yn -

n ye h) . a cz esto t akze d op asowa ne d o r uch

urzadzenta naclaqowe I sp oso by ko lwi e-

nla. W hlstoril konstrukc]l kablobelonowyeh.

na p rz es tr zenl b ll sk o 70 lat. opraeowano

Is tosowano k li kadz lesi ll t t yp6w l ub war i an -

t 6w s ys lem6w sprez an la , z k t6 ry ch l edyn ie

.kllkanascle, na r6i nl l skae, uzywa si",w spcl cz es rue. Dal e] om6wiono [ edyn ia c ha -

rakleryslyezne, najbardzle] rozpowszechnlo-

eze sploty, ne w swlecle syslemy oraz te, ktore stoso-

- ell'gna wleloiylowe - kable wlelodrutowe wane w p rz es zl os ci I s tosu le s ll ' obecn le

I w le losplo lowe. I Iny.

2 ) z e wzg ll 'du na J ednoezesnosc nac iaqu;

- e l", gn a na cl aq an a ko le jno , w u st al on ym

porzadku,

- sko nc en tr ow ane e ll 'g na na pl na ne w Je d-

nal operaej l nac lqqu,

3) ze wzg l" ,du na t rasy e ll 'g len na d lugose l

alemantu:

- p od zl el one n a o de ln kl .

- e l! jg le .

w Polsce.

Domlnul'! w zas tosowanlaeh kable w le-

l oi ylo we. w kl 6r yc h d awn ie J d, ul y. a ob ee -

n le p rawl e wyl 'l cz nl e s pl ot y t wo rz a e il 'gno

koneenlryezne (0 o bry sl eko lo wym) a lb o

warslwowe (0 obrys ie proslok ll lnyrn) . Prze-

wazaj 'lea w l" ,kszo~c c ll 'g len obeenle s toso-

wanyc h s kl ada s ll ' z e s pl ot ow 7 -d ru towy ch .

z lo ionych z z imnOel 'lgnlonyeh drutow 0 sred-

nleaeh ad 4 do 5 mm ( sp lo ly od 12.5 mm

4) ze wzgl",du na usytuowanla ell'glen: do 16 mm). Z t yeh podst awowych spl ot 6w

- cleqna w oslonaeh ukladane przed beto- wykonywane s!j ell'gna zawleralace od led-

nowantem, nego do kllkudzlesll'elu sptotow, wyl<\tkowo

- cll'gna wel'lgana w kanaly wykonane nawet powyzej stu splotow, W rezullaele.

wczesnle] w betonle elementu. z !yeh samyeh podstawowyeh p6lfabryka-

- ell'gna zewnetrzne z el~glym lub punk- t6w lakle stanowia sploty. zbudowane sa

lowym kontaklem z konstrukcjq, zar6wno ell'gna a mate], srednte], lak I 0

Ays. 3-9. Zaclsk szcz~kowy Gl l forda; a) zasada dzIaIanla. b) rozwlqzanle tBchniczne; 1 - szezeka sloil<owa

(dwu- lub k<ljdzlelna). 2 - luIela ze SIOZkowq ~ wewnllkzn~. 3 - ~ana podsiawa do wsl~pnelreguiac il . 4 - spr~!yna zabeZpleczaj~ca. 5 - doo wkr l'Cane po naclijgu I kolWlenlu

3.2. Technolo gi a . k a b lobe to nu

3 . 2. 1 . O a d l n e za s a d ,

Do konstrukcjl keblobelonowyeh zaJleza-

my wszyslkle te, kt6re sprezane SIj ell'gna-

m I nac ll jganyml po s twardnlenlu belonu (eng.

posl-Iensloned). Podobnle lak w s trunobeto-

n ie , pol sk e nazwa t ej l eehnolO9 Il . zwl qz ana

ze szczeg61nym rodzajem el' i'glen - kablaml

- je st nl es cl sl a, Do sp re za nl a ko nstr uke JI

k ab lobe lonowyeh s losowana sa bow lem n le

t yl ko k ab le . ezy ll r 6wno legl e w l! jz kl d ru l6w.

l eez t ak ie poJ edyneze s pl ot y l ub w ll lz kl s pl o-

tow. ! lny I pojedyncze gruba pr' i' ty . Kablobe-

to n ce ch ul tl d ui e sUy n acl ~g u. mo zl lwe d o

z real lz owan la e l' i' gnam l a zwa rl eJ budow le

I mal el s lo sunk owo pow ie rz chnl p rz ek ro ju

p op rze cz ne go . Nl e ma l u b owl em o gr an l-

CZEmco do sposobu przekazanla s il na beton

102

p rz ez p rz yc zepnos c, j ak w s tr unobel on le .

P rz ek az an le s ll s pr .. ,i aj ll ey eh odbY! "a s l~

!...rzez'aOClsk do betonu,~

rnoca zal\<J.~len doslosowanyeh do konslruk-

!;! ~b ll . Ka bl e I d ost osowa ne d o n ieh zako-

lwIenia tworz'l syslem spr~tenTa.

W te eh no log ll ke bl obe lo nu m0 9' ! by ~

sprezane konst rukeJe I e lementy znaeznle

bardz ie j rOt no rodne pod wzg l" ,dem ksz ta l-

t u, w ym la r6w I z as tosowan ruz s tr unobel o-

n ew e. Na le z' l tu b ow lem za r6wn o se ry jn e

p re fabr yk at y p rodukowane f ab ry ez nl e, J ak

I e lementy skladane z prefabrykowanych seg-

men l6w, s prez ane w r6t ny eh f az aeh man ta -

z u, a w resz ct a monol ll yc zne k onst rukc je ,

czasem a wlelk leh wymlaraeh. Charaklery-

s ty ez nl l eeehl l k ab lobe lonu l es t t ak te moi-

5 ) z e wzg ll 'du na s ymet rl .. , l ra sy e l' i' gl en :

- el'i'gna symetryezne, dostosowane do

j edno - l ub dwust ronnego nac laqu ,

- e l' i'gna nlesymelryezne 0 jednakowyeh

zakolwl en laeh na obydwu koncach ,

- e l" ,g na n le syme tr ye zne z r 6tn ym l z sko -

lwIenlami na kol\eaeh, t zw . eZYMymi I b ler-

nymi.

6 ) ze w zg l . ..d u n a p ol ae ze nte e l' i' gi en z b e-

tonern na dlugosel:

- e l" ,gna zprzvczepnosc ta,

- e l . ..gna bez przyczepnoscl ,

- e l' i' gna z op6 in lon~ p rz yc zepnos cl a.

3 . 2. 2 . S r s te m , sP"l ian la

Ja k ws pomnl an o p owv ze ] n a sy stem

sp re za nta w ka bl obe to ni e sk la da sl ", l yp

e ll 'gna o raz t ypy z ak otwl en (ez ynnyeh . b le r-

w le lk le l s lle nael' lgu.

Na znaeznl e mnl ej sZ ll s ka l e , a le w zna -

c zacy ch nos ci ac n s losowane s 'l g rube p re -

ty ze stall stopowyeh. z reguly jako pole-

dyneze ell 'gna. zwykle 0 nlewlelklel dluqoscl,

Zdecydowanie mnte] popularne sa

o be en ie k ebl e zl ozo ne z p ro sty ch dr ul 6w.

c hoc w kab lobe lonl e byl y 10w p rz es zt os ct

naj cz es ci e] s tosowane c ! .. .gna . W nas zy rn

k raju olbrzymla wl . ..kszosc Istnlej llcyeh kon-

s trukel l keblobelonowyeh jes t sprezona wla-

s nl e w ie lodrut owym l k ab laml ( ly pu FreyssT-

nel). Pod obn le w E ur op le e iq gl e u iyl ku le

s il l bardzo wiele konst rukejl spr . ..zonyeh wy-

k onanyeh z z as tosowanl em kab ll w le lodru-

t owych, T a s yt uacl a wymaga p rz ynajmn ieJ

O961nego scharakleryzowania lyeh hisloryez-

nyeh dzis rozwl 'lzan.

103



Powszechnle stosowane w przeszlosct nlczenlem oplsu do cl~glen I zakotwlen;32 sbecnle systemy sprezanla zestawlono przyklady urz~dzen nacl~gowych oplsano ,. .:2 - 01 01 2 !

~ .Je-, c-,

c c 0a>.

-" ~ '" ~ c 0tabllcy 3-1 dla kabn wlelodrutowych, a w w p, 3 .2 .3 . c c .c Ni!- '" '"

J!l "0 g _ ~I

"0. E c II>- r n " 5N

m sabncach 3-2 I 3 -3 d la kab ll z lozonych ze 3,221 Syslemy kabll wJetodrulowych x : : > - ' " 0 "0 . o . l z a. "0~ f~ m'"O : S '" jg

i~

0t;

~ '"o ~splot6w. W charakterystyce podanej w Iych System Freysslneta, stosowany w Euro- e

oj!!c

:j?;'N

0"0

"' c 01 m ~S" . E 3£~ ~~ ·c32 "iabllcach rozr61olooo urnownle cl~gna pod pie przez kllkadzlesl~t lat, byl przykladem .c x m C C

~~ ~ -& - 5 1 i l-N -q-~ N N 0" N 5m'" ~~ ]j~

0 u fij~ ~1:: OXzgl~dem utylkowej sUynacillgu, wydzlela. wlelodrutowego, koncentrycznego cl~gna 0

E~ ~~01 x~ 0

!0 ::> ~Oore:!

i~ "'''' EO x "O~ "''' ';--00 i!x m c ~~ '0

.c! mcIIc cl~gna: z zakotwlenlem blckuillcym typu stozkowe-

~jco

.9g- a. .,.ca.a~ ~j ~~

:0

~~l'0 a ; _ g 00- dla malych 911 orlentacyjnle do 0,5 MN, go. W plerwotnym rozwlllzanlu'(1939) kebel Xo COX

ilo. 0. -~ ~~ ~ ~i;1 ~

~~ ~~ c" O 0;, ,~ o

iicO>

~jl a ~ r ednl ch s ll - d o 2 MN, skladal s l~ z 12 lub 18drul6w 05 lub 07 . . '" "8 . ~~ ~N ~q~ox

~XQI

00.-Iii C

~N ~~ - co""0. . go- d la dut ych s ll - p onad 2 MN. mm I byl kotwlony w blokach zelbetowych . c " ~ o !~ ~.Q

~~N.;;l " ' . l l 2

~£ ~~E Om 00 .2g 0'" iii "'u

00 c ~ "0Tenumowny podzlal wIliZe sl~ z zasto- za pomoca podlui:nle rowkowanych stoz- 01 .2.0

il.Q 'tn

'" ~s "c",j2-

~-g eo m '";h· . 8 1 3 h·

cl i ! l i l : ;COc

1; -c" ,

c' "JS ~ " i D . m Q1~ o- c 8. :!~

sowanlaml cl~glen, zaletnle od rozmlar6w k6w betonowych wilaczanych po nacl1l9u, . . . ! ! t > . . ! ! t lT ~u c '"

-"'0

~~. . , SOiilc

.....element6w lub ron sprezenla w elernencle. (rys. 3-10). W obydwu elementach zako- l.?~ D.a ; ~~ lf~ ~~ nr ..!.: .9.,. c-,

~N

~~

xN

~8 . "' c s c. c!-a;~ 2g : ~:o 0.Q "0>.

- coNO '0>.rzyldadowo,w nowoczesnych mostach spo- twlenla utyto' betonu bardzo wysoklej wy. §: i i I . o 00 '0- !E 2~ S.Q.0 3201 "ON

~ii] me:!

x-'" .,<:,,8 0-'" o. E

:g ~ 0'"~!! 32~yke sl~ czesto w jednym oblekcle caly wa- trzymaloilcl, jak na 6wezesneezasy,a ksztalt ~ x.l!;l '1,2

~~",.l!;l

~~!~' l f : xl:; ~-. 00 0..Q

.9.9 _Q~ .!l!~ ~~",0 - 0 ' "hiarz kabll : dute - jako gl6wne cl~gna po- blokudostosowano do zabetonowanlaw ele- .,

:alii o,~c. ~ '" a._ .0., .00. a.~ o,~d luzne, g redn le - jako pod luzna c l~gna menele. Zakotwlenla na obydwu koncach a

e:! - c . c cU a>

~~ ~ cU a> oj a> G l . , ~ "" ~~ " "ontatowe, a czasemel~gna dlaplonowych kabla (ezynne I bleme) byly jednakowe. Za- n ! ~ o~.& ~ ~~

03: u~ s ~ii~~

a. ! ! t o a

j~- ~oc "a0

"'- 0

~~0 0clan w przekroju skrzynkowym dwupozJo. ehowujllc pomyst Freysslneta, dokonywano xl i

~" ' . . . . . " , . E

~"j

~Q £ ~~"'0: xi?;

.Q32~1ii

.9~ .Q~ .Q3C ..Qowych most6w, o rBZmate kab le - jako r6znych zmian konstrukcyjnyeh zakotwlenla. 0 IS 0 .0'" .0 0> .0,9 0> .0,9 .0

'" 0>~jednostkl pomocnleze spr~zaj~ce poprzecz- W polskichroZwlljzanlach typowych z 1958r. N

.2III "' . . . . . .

2;- C O c <0ole g6r"ll pIyI( l pod nawierzehnllI. wprowadzono zakotwlenle calkowlcle stalo- c . o " , ' E .;; {3' N , : . : : .;; .02p 0

'" . . .g ~ . § . lSI Oll) r e " ,l S I . . . .

~'" tl'" 10", ~2 .. . '"onadto podano w tablieach og61nle we, przewldzlane do umleszczanla na ze- '" to .... = lSI ;! ",lSI=0

'0000

Zo.

.g~0IS ",co 0 a r C . c o " ,

" '1 1 ~ ' : ' : .~ "' . . . . ~~ : i i r e .0"0 ,"'0 '0"0 ~z '0....rodza jzakotwlen IpodS laWOWI i kab la wnlltrz eiementu (rys. 3-11). Istotnym pro-

0~ .2l1) . E " , C""lI) "'~ ; :; ; ISI

R ~ 2 l ! ; l ~ ~ t S I~ ",-

~~ ~S: ~~ ~ ~'" ",lSI~ISI " tS I u ~przekroju. W og61nympodzlale zakotwlen blemem przygotowanla czesct zakotwlen 0

>. '0 '" 32 ~ro 0 0CD~

a~ '" '"-D.~ "0 U azynnych, czyll tych, przy kt6rych prowadzl stalowych byla. poza dokladnll obr6bkl l 0 '0

sl~ naelllg, wyr6tnla sl~: mechanleznll, odpowlednla obr6bka clepl· ~ .!1lZ 0 0 Mo a r a r'" '" '" .!1l m_

polegajllCa gl6wnle na hartowanlu, s: iO; :E lI) co c' " C . . . . . . . . . . N C C 'NOzakotWienlablokulace. nlezwll\ZBnewstep- na,u

~~.~O .!1l",..0~o '0<0 -5 q

-6~ s- '0-5~'" 1l l .g .!1l c .

.!1l0 ~t.q -~ ..0 l'!le z cl",gnem; doplero w wynlku kotwle- w celu uzyskanla wlaselwej twardosel na 0 co 'O~ '~.g "0c" O .. . ~ .. .

'" ~.S! E "0 "'0.!1l0 ~o ~~ -0 ",<0:> E~ Eo -0l a I~czone sa one z e l~gnem, w zasa- powlerzchnl stykuz drutaml cl",glen. Na diu- ~

0.0 ';;;'0.!9~ -5'0 'E~ ~ci ..'0

. 5 ! l"flO"c o

'"~'O co a;

~.g" ci . . ." "0 ~zle w dowolnym miejscu na dlugotcl; gogcl kabll, dla uproszczenla, rezygnowano

~ "-3:ci EO E . ; ; ; .0

0 E .. ,lakle kable rnogll by6 wprowadzane do czesto z wewn~trznej splrell stablllzujllcej s:kanalu bezposrednlo przed naclllglem,

0J!! ~ I I E : > ' ! , :>.~ i!, ~~ :>.~ ~>. i!, s- :>.~wprowadzano w jej mlejsce ksztaUkipier- ,. .

0 .0

~~ ~! Ic

t1 !.,

~~ ~~NO !s

~~ ~

.zakgtwleolB glowlcowe powll\ZBnetrwa- sclenlowe Z Iw?rzywa sziucznepo, Kable'" ~~i::'''' ~-l ~~ ii~-l i::''''e z cl~gnem, najcz~tclej fabrycznle - Freysslnets w naszym kraju stosowane byly 1: ~ ~~

~III c~ C ~ ce o!l ;i3 3~ ~~ ~0c

i

I

l'l'" l'l'" g '7 " " 3:estaw cl~gna z zakotwlenlarnl przygotD- w latach 1954-1980 I sll ell lgie przedrnlo- ~ '0 00

g~ ~K0 00

'"c c m e. c, c c 5' ~~

c 6] i> In0"0

"j ~N0'0

"i ~~ awany jes t na okreg lo "l l d lugoo6 I mus l tem zalnteresowanla, bowlern uzylkuje sl",

~

-"'.!l1, -"'.!l1, sc v-"'3: x x~

by6 przed batonowanlem osadzonyw de- tyslllce element6w' konstrukcyjnych w r6z· t;.Q 0

. ! ! l 11.

~'0

.8 Olkowanlu konstrukcjl. nych oblektach, spr",zonych tyml kablaml.

"c tU

.0[.2.~ a; lI)

Wsr6dzakotwlen blernych - obok bloku- Innewarlanty rOzwll\Zanwywodzllce sl~ . .1 1 l u : - ~m ~~ "'~ ~o

m~

* 6 "'~ ~o ~~,..

v~:a N" ' U : - ",-, ~J: c

IOJ:tUIII

? J e . coJIIcych I 9lowloowych- wyr6tn1a 5 1 " , jeszcze Z pomyslu Freysslnetawprowadzonowe Fran- ]! oj: ; ; . l z ~ ~-~-~e ; . ,- ~ e : . ~-W~ ~- ~~ ~2 ~ ~8:

~j l; w sys lemle Freys~net IntematJons/- F

c-, N a D. ~ .,akotw!enlawgleboe, najez~tclej ~tllcowe,E 0 a: ~ ~i::'Charakteryslyk~ nlekt6rych popularnych z 1968 r. - zastosowano blckl zelbetowe,~.~ a;

uystem6w sprezanla podano dalej, z oqra- a stoZklstalowe, poprzecznle nacinane, :c .0 t;;'";; ; E

.2

~-c

'" 'eN c

'" ~~Q , ~ e : . .

6E

~ ~ '"E .. -a ; 1 i ; r u

~

. . ;".!.~

~Q) ,§ ~ ::.e-o ~ 6 . ~E u~ 0-B e s 0:: =>0 ~:§ .Q.. ,

'" 0::'3 ~,,-,!!

III !! '"~! tt ~ U : . s '" r i J ~ < l : ~ ~ III~ 'iii' -.J III Q..:0 III

_ .._----__----105



106

::J

i. ."I"g"IIN

'"~

"

J

u, o o

107



J edynym sys temem kab ll . wi el od ru to -

wych jakI wytrzymal probe czasu jes t szwaj-

carsk l sys tem BBRV (od nazwlsk tw6rc6w:

B l m en m a le T , B r an d es U nl , R o § , V o g l) , kt6ry

p ows ta l w 1949 r . I w le lokrotnle ulepszany

rozpowszechnl l 81. ., szczeg61nle w zachod-

a)

~

~

b)

a)

b)

c)

nl ej Eu ro pl e. Je st to s ys tem c l(l gl en k on -

centrycznych z zakolwlenlaml glowlcowyml.

Cechu je s ll il bar dz o z r6ml cowanl \ nczba

d ru t6~, obecn ie w rozwl ll zani ac h t ypowych

[Pl(2») s tosu je s ll i! od 1 do 102 01 m m ,

a w zas tosowanl ac h s pecj al ny ch (obudowy

Rys . 3-10. Oryg ln a ln e rozwIljzanle kab la I zako-

lwIen la w syslernle FreyssinelB: a) budowa kabla,b) zakolwlenle telbelOWOWIl'Mll l Irz beIonu elementu

SlJl 'vzanego: 1 - druly 05 tub 7 rrrn. 2 - os looa

z clenkle) blachy, 3 - wlqzanle zswnet rzne ,

4 - sp lra la etablllZu]ljca druly, 5 - zelbetowy bioi<

1 c o l w l Q C y , 6 - s totek betorowy podIutnIe rowkowa-

ny, 7 - s pl re la z e .taU zwyIdeJ~- s pi ( . eI a z t w ar d e)

slall, 9 - otw6r do 1 n Ie k c ) 1 ~

Rys. 3-11. Kra jowa modyflkacja za lco lwlen la Fr.ys ·

. {nets: a ) s t at o wy b i o i < kotwlqcy, b ) . s l a lo w y s l OZ e k

popnecznle rowkowany, c) usytuowanle zako twlOf\

n a c z ol e e le m e nt u

r eakt or 6w j~d rowy ch ) s losowano do 24601

mm w jednym kablu [Pl(I)). R6me sa tez

war lanty I szczeg6ly zakotwler \, a le wsp61nl l

ce ch a ca le go s yst emu j est w yk on an le gl 6-

wek na kor \c ac h d ru t6w, w wyn lk u p last yc z-

nej obr6bkl na z lmno . G I6wk i t e umozl lw la j~

nJa t ul el o sl ony, s ~ gwlnt owane g lowl ce k o-

I wl ~c e z c lasnyrnl o tworam t na poj edyncz e

d ru ly , s lu zl lc e r 6wnl ez do gWlnt owego po-

I"czenla z prasa nac l~gowl l I do s labl llzacj l

pol oz en ta z a pomoca nak rf i! tk l I podkl adek ;

po . tr on le b leme j ( b) g lowl ce k oiwl 'l ca wpros l

u chwyce nl e d ru l6 w w e w sp 61 nej g low Ic y, o pl er a sl fi ! n a pl ycl e d ocl skowe j.

a Ich nlewlelkle wymlary pozwalalana zgru- Kable wlelodrutowe typu BBRV z 11czb~

powanle I tym samym UZycle slosunkowo drut6w 55 do 6107 rrm zas losowano na duz 'l

n le wle lk lch gl ow lc. W I ym sy st em le z ako -

I wl en la c zy nne I b leme r6z nl 'l s ll i! w yraZnl e

- pok az ano t o na p rz yk ladz le na t sz e r ze ] s t o-

s owanyc h rozwl l\ Za r\ na r ys unku 3-12; po

s tronle czynnej (a) , wymagaJ~ceJ poszerze-

b)

skalq m.ln. w konstrukcjl podwleszonego da-

c hu s tadl onu l ek koaUel yc znego w Aus tr al ll

wznoszonego na Ollmplad. ., Sydney 2000.

Warlant systernu BBRV s tanowl 'l kable

I zakolwlenla typu HIAM I DINA 0 szczog61-

Rys . 3-12. Zakotwlenla BBRV: a) zakotwlenle czyn-

ne typo L,b) z a ko t wM 3 n le b l am e t y pu F , c ) s y tu a cj a

n a p o cz q tk u operecp n a c lQgu i w y m a g a n a prze-

s tr z8 f' l; 1 - o st on a k a bl a, 2 - p os z er ze n le o slo n y,

3 - s plr aln e z br o)e nle , 4 - p ly la d oc ls ko wa .

5 - glowlca kolwl ilca. 6 - podkIadka dys tansowa

(plerscJ.~ podzlelony na poIow~). 7 - nak re tk a.

8 - prfJ: lnacl~gowy. 9 - s lo ja k , 1 0 - p ra sa hydrau-

I I czna

109

0)



Rys. 3-13. S c h em a ! g l ow I coW e g o zalUlIwIenIa typu 88R -H I AM : 1 - oslona poIlatyleoo-

wa , 2 - .plyta d o c 1 s k a wa , 3 - podkladkl dystansowe, 4 - t u fa l a k o lw l f\ c a z w e w n< ; tr z ·

nym n a gw ln to w an ie m n a k o I \ c u , 5- W I f \ Z k a g a lw a nl zo w an y ch d ru t6 w, 6 - k om p oz yc Ja

HIAM (tywica epoksydowa z wypelnlacZBm z pylu cynkowega Ikulak stalowycll),

7 - pIyta k ot wI~ ca , 8 - g l 6 Y o 1 d koIwI ! ice 88RV. 9 - uszczelka , 10 - wkrflC&)a pokrywa

ochronna

11 0

nej cdpornoscl na obcJlji:enla.wlelokrotne,

kt6rych pomysl postal w Nlemczech (Leon-

hardl I AndrlJ). W Europ le s losowane sa

zakotwlenla BBR·DINA (do 246 !? )7 mm

I nosnosctdo 16MN)oraz zakotwlenla BBR ·

HIAM (do 42107 mmI nosnosctdo 27 MN)

[Pl(6». W obydwu tych typach przewldzla-

no podw61nezakotwlenle - oprocz typo-

wych dla BBRV gl6wek kotwlljcych zasto-

sowano tule)Q kotwlaca wypelnlan ll

tworzywem, na bazle zywlc epoksydowych

(rys. 3-13). Rozwlllzania zakotwler\ HIAM I

DINA zyskaly szerokle zaslosowanla w Ja-

panll , z rac)1Ich odpornotcl na wplywy dy·

namlczne od trz~slen Z1eml.W wlelu oblek-

tach, zwlaszcza w mostach (np , w

na)wlqkszymrnoscle podwleszonym Tatara)

zastosowano ten system,.z IIczb'l drut6w w

)ednymkablu do 49907 mm [P15). Byly to

najwlqksze dotad kable wlelodrulowe: Przy-

kJadrnontazu kabli BBR·HIAM na )ednym z

japonsklch most6w podwleszonych oraz fa-

brycznle .przygotowane do zabudowy kable

pokazano na folografiach 3·14 I 3·15.

2

Fat. 3-14. Montat kabll syste~ 8BR·HIAM na blJ..

d ow Ia o r o sw podwlaszonego [PIS]

Fat 3-15. Fabrycznle przygotowane kable syslerru BBR-HIAM

111



System PZ (Polensky-Z6I1net) stanowil

rozpowszechnlony przyklad uZycla wte lo -

drutowych el~glen, z tarelowym zako twte-

nlem blokujqcym oryglnalnego typu, 0 jed-

nakowej zasadzle kotwlen la po s tron le

ezynneJ I b le rne] . Dru ty okrqg le g ladk le

(Iub owalne, zebrowane sko~nle) kotwlono

w kolnlerzu za pomoca kllnowej kone6wkl

preta naelqgowego (rys. 3-16). Wlelewar-

stwowy uklad drut6w na dlugo!lcl kabla byl

w zakotwlen lu zmlen lony na jedne- lub

dwuwarstwowy, przy kotwlenlu w dwuwar-

stwowym ukladzle stosowano wspomaga-

j llel l p rzek ladk~ z b laehy s ta lowe j. P ie r-

wotnll wersj~ taklego zakotwlenla zastoso-

wano w plerwszeJreallzacjl na terenle 08-

szego kra ju (wedlug pro lektu M6rscha,

w ezasle'okupaejl nlemleeklejokole 1942 r.,

w belkach pod cl~zkle suwnlce na terenle

Huty Koscluszko w Chorzowle).System Leoba (ad nazwlsk: Leonhardt,

Baur) stosowano w dw6eh warlantach.

W warlancle S, kable zlozone byly z osmlu

(8-33) lub szesnastu (S-66) drut6w 06 do

B rnm , lstota rozwl'lzanla byly glowlce rnlot-

kowe lub krzy.towe, wok61kt6rych przeble-

a)

b)

e).!H!. B-B

M

•A-A

•.L, ,.L,

"

.." I.~~l-

••• L

,. e.e. I \~!..,/. . . . . . . .,~

Rys. 3-16. Syslem PZ (l1>/ensky-ZO/ /neI ) : a) zako lwien le czynne w s tant e moo taiowym. b) zakotwlenleonacl~gu. a przed InIeI<cl'l.c) przel<rote kabll I zako twle l1 dis drut6w oknlglych I soczewl<Owych;1 - os Ion a ,

2 - wkl adka S1Bbl ll zu l' lc a. 3 - rlruty k ab ta , 4 - l ul ej a kUnul 'l ca , 5 - p r~1nacl ~gowy ze SloZkowym

,ozszerzen lem, 6 - nak r~1k ac enl ru j~ ca , 7 - c zo lowe des l<owan le , 8 - n akr ~l ka ko tw ltj ca , 9 - p Iyta •

doclskowa z o Iwo<amI do InIeke~ , 10- s lcr6cony PI~1' naclllgowy

e)

•

gal y pet le e l' lg le go d ru tu (r ys . 3 -1 7) .

W czasle nae il lgu g lowlea kolwl 'lC8 byla

polaczona gwlntem z pretern naeiligowym.

Ostaleezne zakolwlenle nastepowalo przez

doelsk glowlcy do zaczynu cementowego,

wypelnlaj llcego kanal kablowy - pret na-

clqgowy, plyta doclskowa I nakretka bylycalkowlele odzysklwane. Rozwlqzanleto wy-

r6znlalo Sil l bardzo malym zuzyclern stall,

ale wymagalo wysoklej Jakoscl mater lalu

wypelnlaj'lcego kanal I kornore kotwlaca.

Sline przeqlecle drul6w w zakotwlenlu bylo

mazllwe przy stosowanlu stall 0 nlsklej kru-

choscl,

P6znlejszy warlant Leoba-AK byl orygl-

nalny pod Innym wzglf ;ldem, stosowano

Ays . 3-17_ Sys lem sprezanla Iypu Leoba - S:a) przekr6J zakoIwlenla przed nacl~glem OfBZpo

nacl~gu I Inlskell . b) przei.,6j·kabla 12-d,ulowego.

c) p rzel<r61kabla Ikl ru lowego ; I - g lowlca kotwl~-

ca. 2 - PI~I naclljgowy. 3 - k om or a zakolwlenta

wype ln l ana po oacl,mu z a cz y n em c e m eo l ow ym .

4 - tymczasowa plyta doclskowa

113



w nlm dr ul y 0 sr ed nl cy 12,2 mm I kolWlono zakolwien, a takze osl on I I ch l ~c zn lk 6w .

je j ed~ s zc zeka c zt er odzl el na ( ry s. 3-18). Konst rukcyjnle z r6 in lcowane sa zwlaszcza

Choe s charak ta ry zowane t uc l ~gna w le -

Io dr uto we , j ak I wi el e In nych , sl uZq cl qg le

w w le lu I sl nl ej qc yc h k onsl rukc jach , t o j ed -

n ak r oz w6 j ka bl ob et onu p osze dl w suone

c l~gien z lozonych ze sptotow, Sll Id Informa-

c ia w tabllcy 3-1 roog~ bye przydatne przede

wszys lk im przy ocanach lub modernlzacjach

istnlejqcych oblekt6w.

3 2 2 2 SYstemy kabU ze splot6w

Naj popu la rn le jSZe s ys temy c l~gl en z e

s pl ot 6w zes tawl ono w lab ll cach 3-2 I 3-3.

Charakteryzujq s l~ one zar6wno zbl lzonyrnl

t yparnl e lement6w c l~glen - zdecydowanle

przewatajq spioty 7 drut6w 04 lub 05 mm ,

j ak I s posoba rn l I ch z ak otwi en la . Po s tr on le

czy nn ej , g dzl e d oko nu je sl ~ n acl qqu , s a to

z r eg uly za ko tw len ia typ u b lo ku la ce qo ,

z zas tosowanlem najcz~$clej s t ozkowych

szczek dwu - l ub tr 6j dzl el ny ch . Po stronle

blemej zakotwlenla zewnetrzne sa takle

s ame , a le cz esto sto su ja s le za ko tw len lawgl~bne 0 bardzo r o zne ] konslrukcjl.

Za wzgl~du na duze sUy nac lqgu

I dazenle do I ch bezpi ec znego p rz ek az a-

nla na baton, na moz llwle malej powlerzchnl

d ocl sku , s yst em y p rz awl duj q b ar dzo p re -

c yz yj ne wykonan le wsz ys tk lc h e lement 6w

Ays. 3-18. Syslem s",~:!anIa Leoba-AK: 1 - "'~Iy 12.2. nvn, 2 - plyta kotwtI!ca,

3 - ~ czt"odZIelna

1 1 4

osl ony k ab ll na odc lnku pos ze rz en la k ana-

l ow pod zakotwl en la rn l. S tosu je s l" , ur za -

dzenla urnozhwta jace wachlarzowe roz -

p rowa dze nl e s pl ol 6w l ub d ru t6 w. zwa ne

defektoraml.

Stosowane sa trzy warlanty konslrukcjl

zakotwian;

1) p ly ta kotwlqca + plaska ply ta doc lskowa

+ w lo tk a osl ona pos ze rz onego kanal u,

przykladaml Sf ! zakotwlenla VSL-E (rys.

3-19, wymlary w tabllcy 3-4), BBR-CDNA

M3 ( rys. 3-20) , SUSPA-E, TENSACCIAI-

MTC(rys . 3-21).

2) ply ta kotwl !jca + przestrzenny element

s ta liwny z p ly ll j doclskowa I odclnklem

s ilne) oslony, rysunek 3-22 przedstaw la

z as ade l ak lego z ak olWlen la na p rz yk la -

dzle sys temu Freysslnel Monogroup-K,

a podobnl e s kons lr uowano zakolWlen la

VSL-EC (rys. 3-23), BBR-CDNA M2 (rys.

3·24), Dywldag M A , Freysslnet·C. CCL-N.

TENSACCIA/-MTA(rys. 3-25); nowym roz-

w lqzanl em w t aj g rupi a j es t z ak otwl en la

zespolone VSL-CS, w kt6 rym e leme nt

stallwny zastaplono zespolonym bloklem

doclskowym, z lozonvm z p ly ty s ta lowe )

Ibloku z betonu wysokowarto$clowego.

2

0G

A

' . . J i LI

-* «:

i

-r-i X = rozstaw zako twten

X R= odl eg lo$6 ad b rz egu

Rys. 3-19. Zakotwlenle. VSL -E dla kabll cd 1 do 55 splol6w l2I13lub 15 mm

Tabllca 3-4. Wym la ry I z as ady rozmles zc zenl a z ak otwl en t ypu VSL-E (oznaczenla wedlug rysunku 3-19)

Symbol kabla A B C 00 0E F 0G H 0J 0K II X'

sploty 13 mm (0.5")5-1 70 15 45 42 15 70 80 90 25/30 8 2 905-3 115 20 50 90 50 190 130 150 40/45 10 3 1555-4 130 20 50 95 55 190 160 150 45/50 19 3 160

5-7 175 25 55 110 74 190 205 200 55160 12 4 2355-12 230 35 60 150 104 370 285 250 65rt2 14 5 3055-19 290 40 75 180 135 470 365 300 '80/87 16 6 3855-22 315 45 85 190 150 480 395 360 85/92 18 5 4155-31 370 55 95 230 172 550 470 400 100/107 16 8 4905-37 405 60 105 240 168 570 510 420 120/127 20 7 5355-43 440 60 110 260 216 660 550 480 130/137 20 8 5805-55 500 70 ,130 290 230 660 620 540 140/150 22 9 655

sploty 15 mm (0,6")

6-1 75 15 50 53 18 70 80 90 30/35 6 2 105

6-2 110 15 50 90 50 190 130 150 45/50 10 3 150

6-3 135 20 50 95 56 190 160 150 45/50 19 3 185

6·4 160 25 55 110 65 190 190 200 50/55 12 4 210

6-7 205 35 60 135 84 290 260 250 60/67 14 5 280

6-12 270 40 75 170 118 460 345 300 80/87 16 6 365

6-19 340 50 95 200 150 590 440 350 95/102 18 7 460

6-22 370 55 100 220 172 690 470 400 110{117 18 8 495

6-31 435 65 120 260 192 690 560 480 1301137 20 6 5906-37 480 70 135 280 215 630 610 540 140/150 22 9 640

6-43 520 75 145 300 246 950 650 640 1501160 26 8 690

6-55 560 90 160 340 255 950 740 730 170/180 26 9 780

"wymlar X podany dla mtnfrnalnel wylrzym.fo~1 kostkcwe]betonu 35 MP.

Uw a g a : o d l a g k> s c m l n l l' J l 8j n a z a k o tw l e n l a cd kraw~dzJ p r z e k r o j u X R = O.5X + w y m a g an e o t ul e nl e mterzone w stosunku do

zbrolenfa spfralnego

115

1iI



Rys. 3-20. ZakoIwlenle· B B R -CQ \ Io \ M 3 dis 4 do 42

splolOYr.1 - pIyIa 1 u J t w i l I c a . 2 - pIyIa doclskowakwadratowa 0 baku 175 do 440 rrm Igru~l20

do70 m m . 3 - rura z blachy s la loweJ.4 - s lo2J<o.

WI i < tc znik z Iwo f Z ywa sztucznego

Rys. 3-21. Zak o Iw Ien i e 1ENSACCW typu M7Cdla

12do27 splolOYr.1 - pIyIa kotwIIica 0160 do 245

rrm: 2 - pIyIa d o c I s k owa kwadratowa 290 do 420

r rm . 3 - oslona . lo Z k ow a d l ug O O c l 400 do 600 rrm

a)

.•.-

b)

Rys. 3-22. Syslem FreyssJ-Manogtevp typu K:

e) buoowa zakotwlenla kabla19K15 (19 spto.

lOW 015 rml). b) wldok og6Iny zakelwlenJa:

1 -.kabel. 2 - os Ion a . 3 - slallwna pIyIa z tule j lj

SlatJ<owq. 4 - pIyIa kotwI~ca.5- szcz~ Inj-

dzlelne

" .

3) zlnlegrowana plyla kolwilica I doclsko-

wa.+ wlolka oslona; np.· DyWldag SD

(rys. 3-26) lub CCL-Mullistrand.

stacl splreU. Wyjlllklem jesl lu oryglna-

nezakolwlenle .dzwonowe· wlelosplolowe-

go kabla systemu DyWldag. kl6re w rnlej-

W wymlenlonych lulaj I wlelu podob- sce spira! zewlera slaowy pler~cler\

nych lypach zakolwlerl slosowanesll przy wzmacnlajllcy polllczony z plytll doctskowa

zakolwlenlach pomocnlcze zbrolenta w po- (rys. 3-27).

Rys.3-23. Zakolwlenle VSL.£C die kabll ad 3 do 55 splot6w 013 tub 15 mm

Ryo.3-24. ZakoIwtenIe B BR -C D N A M 2 dis 4 do 42spiolOYr.1 - pIyta koIwIllca. 2 - Slallwny bIok kotwilley

z p iyIlj docisJ<ow.l k o I o v r . ! 0175do 440 mm .

Rys. 3-25. Zaketwlenle TENSACCIAI t ypu M fA d la

4 do 19sptotow; 1- pIyta ketwl~ea 0105 do 210

rrm, 2 - adlew s ia llwny z kwadratowq plytq oocr-

skow~ 140 d o 2 8 0mm

11 7



Polsk le sys temy kabll w le losplotowyeh

powst awal y, g l6wn le d la eel 6w mos towyeh ,

p o c z aw s z y od k ot \c a l at 60. w Instytucle

Badawez ym D r6g I Most6w. W systemaeh

I ye h p rzyj fi lto n aj pl er w z asa de zb nz on a d o

k lasycznych .zakotw let\ s totkowych. D la ka-

bll 0 male] s ll e p ows ta l s yst em Tercel

( 3 s pl ot y w kab lu k otwl one j ednym s tozk la rn

- rysunek 3-28a), a dla kabll 0 sradnle]

Iutel. s lle· p~wStai sys tem IBDM z cl~gna-

mi zloionyml z 7 lu b 12 sp lo t6 w 0 15 ,5 mm

(rys. 3-2Bb). Zakotwlenla te , w analogll do

Ays. 3-26. Zako !wIen Ie Dywfdag typu 50 d Ia ! ca b! z 3 d o 9 sp lo lOW: 1 - o slo oa ,

2 - I !jcZni<os lony ,3 - tuba po Il e ty lonowa, 4 - os Iooa cytlndryczna, 5 - pIyta kolWl~ca

I doc lokowa , 6 - BZCZv !< l sl oZ kowa , 7 - s pl ra lna z bro] .n le wok6I zakotwlenla,

8 - akoe,,?,ia Inlekcyjne - podlijczenla przawod6w I pokrywa

dawnego systernu Freysslnela, obejmul '! s ta-

lowy blok kotwlElcy Ipodlumle rowkowany

stozek staJowy.

NaNszy polski system. s p r . . , z a r ; a d la d u-

iych sl l, z 1 99 7 r., powstaI przy wsp61pracy

Ins ty tu tu Badawczego Dr6g I Mos t6w , AG H

w Krakowle I Kte leck lego Przedsleblors twa

Aob6t Mos towych. I slol ' I r n z w I E IZ 8 ' 1 I a j es l k o-

! wI en le w j edna l p ly cl e 19 s pl ot 6w 015 ,5 mm

( fo l 3 -29) , p rz y c zym keZdy splot jes t z a f < o . .

twlony tr6ldzleln'! szczeka , Jest 10 zatem

r n z w I ' I Z e n l e anaIoglczne do systemu Frays5/-

Ays. 3-27. ZakotwIen Ie d2wonowe /JywIdaQ dIa !cabia stadmlosplol<Mlego

11 8

tiel Monogroup-K (rys. 3-22) . Bardz le j orygl -

nalne S E I tu natomlasl elementy urZljdzet\ na-

cl,!gowych.

Szybko rozwl la l' !c ,! s i~ , odr~bn, ! grup' i'

s lanowl ,! s ys temy keb ll d la mal yc h s ll , l ed -

n o- l ub kl lk usp le to wy eh (d o 4 sp lo t6 w). Z y-

skaly one rozpowszechnlenle w wynlku spre-

ianla s trop6w I ply ! fundarnentowych, a lak ie

a)

pow lok z bl or ni k6w. Nal el ,! t u s ys temy VSL-

Monostrand I VSL-SD ( ez te ry s pl ot y w j ed -

nej plaszczyinle), Freyssinel Monos/rand,

BBR CDNA-Slngle, Dywldag-EV (jeden splet)

I Dyw/dag-FA ( cz te ry s pl et y w j edne j p lasz -

ezyinle), TENSACCIA/-PTA ( jeden s pl at l ub

2 -3 s pl et y w p lask le j osl on le ). VT-CMM (je-

den , dwa l ub ezt er y s pl ot y w n leza le inyc h

Ays. 3-28. Polski. zakotwtenta kabll wlelosptoto-

wyeh: a) system TB""'I- dla 3 splot6w 702.5 mOl

I 705 rr m b) system IBDM- d ia 7 tu b 1 2 s p lo t6 w . ;705 nvn

Fa t . 3-29. Plyl. ko~ea z 1t6jdzlelnyml szczekane

dl. kabla 19><705nvn

119

,!tt

------ -----~-



a)

b)

0) 3

_ _ _ _ _ _ _ 1

1Ii

oslor \Bch) - rysunek 3-30. Z1ntegrowane za -

kotwlenle vr-CMM - 4 przedstawla !ologra-

f la 3 -31. T a g rupa kab ll , j edna - l ub k ll kusp lo -

towych, s losowana jes t nalcz (l tc le l w pos tacl

cl(lglen be z przyczepnOllCl, czyll kanaly ka -

bli nle SI\ I nl ek lowane po nec ll jgu, l ec z )U Z

przed nac l! jg lem oslony k libl l SI\ wypelnlone

R y s . 3 - 3 0 . Zskotwlenla maIych kabll bel payczop-

nosct w aus~lacI<Im sysIBmIe VT-CMM: o j kabol

Jodnosp lo lowy, b) kabol dwuSpIotowy, cJ kabeI czte-

rosplolowy; 1 - spIol w oslanlo pollelylenowol wy-

polnlonol smaram, 2 - lulela wprowadzalqca

z poI le ly lenu , 3 - b lok kolwlI jcy (odlew slallwny),

4 - w k r e c a n a naklodka ocIvonna

Fat.3-31. Wldok zal<olwlenla vr-CMM-4 pokazanego na rys . 3 -3Oc

dane dla projektantow sa podawane na

podslawle badan I pr6bnych zastosowan.

3 2 2 3 Kable Unowe

Kable l inowe SI\ t o poj edyncz e c lWna

z loz one z p on ad 7 d ru t6 w t ub z e sp lo l6 w

zwJjanych wars twaml . W przeszioScl kable lakIe

by ly p op ul arn ymJ cl ~g naml w6wc za s, g dy

pol l2ebne byl y duz e s 1 1 y spr~iaj llce, p6tniel

byly wyplerane przez kabIe wIeIosplotowe (rw.

noIegle w1ljzkI splot6w), a obecnle zn6w 2y-

skuJ! j na popuIarno~c l (Francia, JaponIa).

Zakatwlenlarn l l in sa nalcz~~clel wydlu-

tone glowice w pos tacl tulel , zapewnlaJqce

n lezawocl ne uchwy cenl e wsz ys tk lc h d ru t6w

tiny. Szerokle rozpowszechnlenle uzyskaly dwa

sys temy kabll I Inowych: Roebling w USA

(rys. 3-32) oraz francuskl system SEE£, zwa-

ny tak ad skrotu jednoslkl badawczel Sa -

c lele d'Eludes et d'Equlpemenl d'Enlrepr ises

( fa t. 3 -33) . W obydwu rozwl az an lach t ul ej a

Rys. 3-32. ZaI<olwlenle lu lo Jaov<>-gwlnIowe kabla g.

nowogo Iypu FIoobIIng: 1- I ina28,6 m m. 2 - t u l e J a

Saowa zaclilnl~la na Uno. 3 - osI ona. '4 - gw n O-

wane przodluionle lulol. 5 - przow6d Inlekcyjny

FGl.3-33. Elemonly zakoiwlenla kablilinowych SEEE

121

smarem, pazas tawlanym i IWaie. Uzyskuje s l~

w ten sposob lstotna ka rzy~ c w wyn lk u

zmnlejszenla tarcla kabla ° oslone, a tak i:e

s twarza mot llwotc l korek ty nac ll jgu lub Iatwei

wymlany kabla.

Sys temy kab ll j ednosp lo tawy ch z es ta -

wlano w tabllcy 3-2, a najszerzej rozpo-

wszechnlane wsp6lcze~le kable w lelosplo-

t owe - w ta bl lcy 3-;1.

Dla z llus trawanla wymJarow zakotwlen

. podano w t ab ll ey 3- 4 d an e n aj bar dz le l u nl -

wersalnega, z uwa gl n a zrozrucowante sll,

systemu VS L z z ek atwl en lem t ypu E (kable

ad 1 do 55 s pl ot ow - rys. 3-19). Ten bar-

dza rozpowszechnlony typ zakotwier\, spraw-

dzony w w le lu z as tasowanl ac h, pozwa la na

arlentacl~ co do wymlar6w Inozllwatcl roz-

ml esz cze nl a za ka tw le n k abl l a p od obn e]

charaklerystyce, W katdym nowoczesnym

sys temle spr~zanla podobnle szczeg6lawe



a)

b)

12 2

ci cdpowledrue] ~rednlcy. ze s ta ll 0 znacznie

mnIelszej twardo~cl n lz druty I Iny. zos ta js za-

c l~nl~ta (zawalcowana) na I In le znacznyml

s ilaml. wywoIuj 'lcymi plastycZl lB wCI~nl~cie

s ta ll m l~dz y d ru ty . T ul ej a j es t nastepme na-

gwintowana I przys tosowana do gwlntowego

zakotwl en la . a t en s am gwlnt s lu zy t ak i: e do

uchwycenla w prasle nac l' lgowel .

System SEEE zostal z Francjl zakuplony

w 1 968 r ok u d o Ja po nl l Iam tslolnle rozwt-

nl 'i 't y p rze z f1 rm~ SE Co r p o r al l o n [P16].

W sys leml e ty m l in ", stanowl 1. 7 lub 19

sp lo t6 w 7 -d ru to wych - n al wt", ks ze ka bl e

19x(705rrm) uzyskul 'l s ll ", z rywajl lC 'l 4 .8 MN.

Kable SEEE sa s tosowane w Japonll zarow-

no z przyczepnoscta ( typ F) . j ak I b ez przy -

F a t. 3 - 34 . W 1 d o k zakolw lonych kabU ~ typu SEEE-F z za -

be2pIeczonymi kDIIc6wkamI lin .

r yc h roz pt ec lona k oncowke l in y. z al ewano

s to pem me ta ll l ub ma saml n a b az le 1 yw lc,

uzyskujac przyczepnosclowe zakotwlenie

p oj ed yn cz yc h d ru t6 w l ub sp lo to w, W Pol -

sce sl osowan e b yl y ta kl e g low lce dl a k ab ll

linowych ztozonycn z 37 I 6 1 0 5 mm (rys.

3 -36) w l at ac h 1955-59 p rz ez P lock le P rz ed -

s l' i' bl or st wo RoM t Mos lowy ch . Do zalewa-

n la g lowl c s losowano nal cz ", ~c le j s lop c yny

(20%). ant y rnonu ( 14%) . m ledz l ( 2%) I 010-

w lu (64%) . 0 l empe ra tu rz e t opnl en la ok.

3500c . Podwy zs zone t empe ra tu ry d ru l6w

wpl ywal y n leko rz ys tn le na I ch wyt rz yma-

lo~c.

3 2 2 4 Kable plJI!owe

Kab le p r" ,t owe wywodz' l s l" , z naj sl ar -

cze pn osct (t yp U F) - fo tog ra fl e 3 -3 4 I 3 -3 5. sz ych p r6 b sp rez an le , a wcz e~ nl ej z e st os o-

W' p rze szl oscl d o za ko twl en ka bl l l ln o- wa nl a ~1 'I g6w w r 61 nyc h ty pac h ko nsu ukc ]

w yc h s tosowana pos ze rz one g lowl ce . V i k t6 - (mu rowany ch . d rewn lany ch . k am lennyc h) .

Fat 3 -35 . Ka b l e U n o w e ( SE EE ) ~ I~ I zabezpJe. .

czona do transpor tu

R y s . 3 - 36 . GIow Ic ow e zakotw lenla poI~ k a bt l U n ow y ch t yp u

BJ - wymlary dla lin 3 5 m m (4 5 m m): a ) p rz ed nacl~glam. b l p o

n a ci ll gu : 1 - l uI ej a I <o t wU j ca . 2 - p ly ta d o ci sl <o w a. 3 - p o dk la d kl

dyslansOwe, 4 - i < o I I c 6 > I . 1 < a osJony. 5 - asl ona. 6 - r oz pl ec lona

lina zaIana slopem melall

Rys . 3 ·3 7 . Z a ko lW l an la k a bl l z prQIDw nagwlnlDwanych DywIdag: a l z a ko lW l en i a e z yn n e - d z wo n ow e . p ly to w e z e wn q tr zn e I p ly to w e w g l~ b ne .

b) zakotwien la b larne - dzwonowe I p ly towe. c l I~znlk tule jowy

123



Kable pre t owe n ad al' l ~ do sprezan la pro-

stollnlowego rna lyml l ub ~ redn lm l s ll am l. Z a-

k otwl en le p r~ t6w po s lr on le c zy nnel odbywa

s ll i' z r egul y nak rl i' lk am l. Spraw la 10, ze nle

za ch od za i ad ne p o~I Iz gl w z ak ol wl en lu,

a za lem z r ae ll ma l y c h strat dc : lm1nych przy

s pr~anl u k ab le mag ll b ye s ku lecz nl eSIOSO-,

wane dla n lewle lk lch d IugoSc f e1ementu. Drug'l

wainlj zaletq kabll pr' i' lowych )es l znacznle

zwt 'i 'k sz ona, w por6wnanl u z J n n yml clli'gna-

ml, odpornosc na koroz l~ . Wynlka 10z dw6ch

przyezyn: malej powlerzehnl zewnet rzne ]

w stosunku do przekroju Ilosowanla prf1l6w

ze s la ll s t op owych .

Zakolwl en la gwl nl owe pozwa la j' l p rz ed

z al nl ek lowanl em kanal u na l alwl j k on lr ol f1

o db lo re Zl j wl el ko ~e l sl l na ci ll gu , a l aki e -

w przypadku kabll bez przyczepnoscl - na

wt6rne, dopr' lzenle kabla w eelu kornpensa-

ejl strat Spr li 'zenla. Z druglej [ edoak slrony

a)

g ru be p r' ll y, z e st al l 0 w yr aZn le n 1i sze l w y-

trzyrnalo~el n1i c lqgn lone na z lmno d ru ly ze

s ta ll w~glowych, prowadZIj do konleczno§el

ogranlczenla naprezen w cl'lgnach, a za-

l em do zwt ~k sz onego zui yc la stall w st o-

sunku do c l' lg len wlelodrutowych.

Siosowanle kabll pr' l lowyeh rozpoczeto

od g ladk lc h p rf 116w okr ll gl yeh z nagwlnt o-

wanyml kOOc6wkaml umoZllwlaJ'lcyml uchwy-

cenle w prasle I zakolwlenle. Zwykly gwlnt

nac lnany powodowal znaczne obnlzenla

no~§c l c lf 1Q len wskut ek r eduk cj l p rz ek ro ju

Ij aw ls ka k arbu na pDCZI jl ku gwl nl u. Wpro-

wadzono w l' IC dwa sposoby k olwl en la pre-

16w , w k l6 ry ch zmnte jszono nlekorzystne

skulk l gwlntowanla prl i' t6w:

1) syslem Dywldag ( Nl emc y,l 94 9) , w kl 6-

rym gwlnl walcowano na pretach 2 od-

pow ledn lc h s ta ll s lopowy ch ( ry s. 3 -37) ;

obr6bka p lasl yc zna na z lmno okaza la slIi'

Fo!. 3-38. Zako!w ienla I iIlcmlkf kabll prvlowych D )NAd ag [P21: 0) zakotwtenla gwintowe pojedynczego prela gladklago, b) zekotwtenla

I hjcznlk pojedynczego preta 1ebrowanego, c) zaI<o tw leo ta po§radnle, hjC2lllklI przadlutenle WlqzkIpret6w, dl zaI<o tw leo ta za por!IOCIj szczek

whjzl<I pre t6w

l?d

~;~"!:;.. ~~~' ~' J ...,,,, ...

: : l I r r r N r n r n : m n , W r ' r , ~ m , ~ ' : N r , , 1 J :

. . . _ .. _;:.: , . . ~. ., ' "'>"'1':'~1

s ku lecz na , n leznac zn le j edyn le zmn le j-

sz al 'l c n osn osc w st osu nku d o p el neg o

przekroju preta (101. 3-3Ba, 3-39) .

2) syslem Macalloy (W. Brylanla, 1950).

w kt 6r ym z as to sowa na s po s6 b gwl nl o-

wa nl a p ol ega j' lc y n a n acl na nl u gwl nl u

o s lopn lowo zwl li 'k sz aj qc ej s l" , g ll i' boko -

s ci ; obecn le z an lechano cal kowl cl e nac l-

nanla gwlnl6w I r 6wnl ei w s ys temle Ma ·

calloy sl osu je sl ", wa lcowa ny n a zl mn o

gwl nt tr ap ezowy ( 10 1. 3 -4 0) d la p r' lt 6w

o szeroklm zakresle srednlc od 25 do

75 mm dla stall standardowych I od

20 do 40 mm dla stall nlerdzewnych.

Zasadnlczy postep w za kr esl e ka bl l

p r~ to wy ch n asl 'l pl l p o rozpoczec t u przez

hutmctwo nlemteckte (Krupp) I )aporlskle

(Sumltorno, Neluren) produkcjl profllowanych

pr<i16w Z6 stall slopowych, Z nawalcowany-

Fot. 3-39. Kable pretowe w systemach DywIdag -

gwlntowane ( z n a w al c ow a n ym gWintem) Iprofllo-

wane G EW t

Fat . 3-40. Zakotwlen le kab la pr~lowego 2 nawalco-

wan ym g wl nt em t ra pe zo wy m - s ys te m Maca/loy

(P7]

12 5



nil karbaml w postael fragment6w gwlntu ne:zakotwlenla blerne. Przy naclaqu [edno-a) b)

~(patrz rys. 2-32). Profile pr~t6w typu GEWI stronnym kabll nte trzeba bowlem wypro-

° ~rednlcach 26,5 rnm , 32 mm I 36 mm wadzac druglego konca a t na czo lo e le -

opraeowano przy wsp6lpracy flrmy Dyw/- mentu, a czasem Jestto nawet n lemozuwe.

dag, kt6ra rniata poczatkowo wyl,!czno~c W kablach pr(ltowych zakotwlenle takle wy-

stesowanla tych cl",glen ( lot, 3-3Bb, c, d, konuje sl~ w postacl wgl(lbnej plyty docl-

3-39, rys. 3-41, fot. 3-42), Zasadnt cz a z a- skowej z nakr",tk<j,a w kablaeh wlelodruto-

lel'l technologlczn'! pr(lt6w profllowanych wych, wlelosplotowych lub IInowych stosuja

w postacl fragment6w gwlntu last swoboda 51(1 rozne zakotwlenla przyezepnosctowe lub

w usytuowanlu nakretkl kotwlljcel. Ma ona doelskowe w betonle, z zasady podawane

bowlem takte tylko czesctowe nagwlntowa- w zestawle kazdeqo systemu sprezaraa,

nle I w okre~lonym polozersu dale sl", do- Podstawowetypy zakotwlen wgl",bnych

wolnle przesuwac wzdluz preta, a doplero dla kabn wlelosplotowych zebrano na ,ry_

przy obroele 0 90" p61-gwlntyzaz",blajll sl.",. sunku 3-43, a przyklady systemowych roz-

3 2 2 5 Zakotwlenla wgtebne wl'!zan VS L przedstawta fotografl;' 3-44,

Dla wle lu typ6w kab ll opracowano, Oslona kablowa w zakotwlenlach wgl~b-

zgodnle z potrzebaml realizaeyjnymi,wgl",b- nychwymagazawszeuszczelnlenlaod ezola,

a) b)

c)

Rys . 3 -41. ZakoIWlenla kabil z prql6w prolllowanyeh GfI.V1-llyMdag: .) zakotwlenla czynne - dzwonowe, pIyIowe

zewn~ I plvlowe wgl¢lne , b ) :zakolwIenIa b le"18 wg~bne - dzworowe I p ly towe, c) Iqczn lk IUIejowy

c): d)

Fat 3-42. Elementy zakolwleO, oslon I l~cznlk6wkobll z pr~i6w profilowenych systamuDywidag

Rys. 3-43. Zakotwlenla wgl~bne kobO wlelospiotowych: 0) rozplalano cz~~clowo 'platy, b) wachlanowe, Z Indywlclualnyml zakotwlenlaml

blernyml, c) p61p~tllcowez opornlklem, d) ~Ulcowe z opornlklem z p61·ruty; 1 - oslona kabla, 2 - uszczelnlenle, 3 - Pflew6d odpowlelrla-

I'lcy, 4 - sJabilizalO(razchylonych splot6w

12 6 127



aby unl kn1l 6 p rz ypadkowego wpl yn ll i' cl a

b eto nu d o o sl on y Izapewnt c swobodny

n acl !j g k ab la K onl ec zn e l es t ta kZ e d ol ll -

cze r se przewod6w odpow!elrZalllcych, u r n o z -l Iw1ail lcych Inlekel 'i ' po nac il igu.

32 26 Systemy spec;jalnl

C~ mogIoby sI'i' wydawa6, ze w okra-

s le !<l lkudzles l' i'Clu !at Inlensywnego rozwoju

konstrukcll sprezooych wszys tk le pomys ly

sprezarna l ut z os ta ly z ap roponowane I a lba

zarzucone, a lba rozwl )ane , t o ) ednak c o ! <l lk a

Iat po)awlalll 8 1 ' 1 nowe rozwfllzanla. Wynlka 10

zarOwno z p os te pu w d zl ed zl nle InZynIer Il

materlaloweJ, Ja k I z kcnkrelnych polrZeb, kI6re

czesto S!j .matk!\ wynalazk6w" , Te poJrzaby

koncenlrul'l sJ ' i ' na 2 ap ewn1en1u nlezawodne-

go zabezpleczenla przed koroZJ' l , na zapew-

nlenlu t rwalo! !c l w warunkach obc ll iZer 'l wia-

l okr otn ych I wr es zcl e n a og ra nl cz en lu na

budowle ezynnOl lc l technleznych, decydul ll -

cych 0 poprawnoscl operacll sprezenla.

Orn6wlono lu n lekt6re sys terny, k l6re znalazly

lut praklyczne zastosowanla.

a) c)

Syslem AFTER -BONO czyll z op6ini00ll

p rzy cze pn o~c ll l, p ows ta l w Ja po nl l z kof\..

c ern l at eo . I z ys klwa l s topn lowo dUZ II po -

pularno~6 (pelrZ N l kl , T o ud a w (27)). Staty-

styka )apor\ska podale, ze po roku 2001

bllsko, 50% kabll )ednosplotowych stosule

S ll i' w la~n le w t ym s ys temle w Japan ll [ P17) ,

[P1B). Istot ll rOzwlllZSOla )est fabryczne przy-

gotowanle c ll i'gna lednosplotowego (nalczt r

~ cl el zl o1 :o oo go z 1 9 d ru t6 w) w os lo nle p o-

l Iety lenowel, wypeinionel t yw lCIi 0 dluglm

okres le twardnlenla. Po ulozenlu tak lego c l'1-

gna, zabetonoWanlu elementu I dokonanlu

nac lqgu z zakotwlenlem biokull lcym, nas te-

pul e po pewnym czasl e twa rdnl en le t yw lc y,

zepewillal'lce przyczapno~ Ibardzo dobra

z abezpl ec zenl e p rz ed k oroz lq . Spl ot nac lq -

g an y w cl ekl el l :ywI cy r na n le wl el kl e s lr al y

o d t ar cl a, a o sta te czn le u zys ku le ba rd zo

dobra przyczepnotC, Islotnle wplywal llC' l na

rysoodporno~ Io~no~6 elemenl6w. Wyell -

rninoweny les t z placu budowy praeochlon-

ny I nle zawsze pewny co do skotecznosct

b)

Fat 3-44. Przyk lady typowych zakotwlen wgl~bnYCh \ 'SL: a) typ H

z rozplecJonyml splolaml I przyczepno:lclowyrn zakotwlenJem pojedyn-

czych drutOw,b) typ U - ~Ue zopamU< lemz p61-ru fy , 0) typ P- opoinlkl

z IndywidualnymI zakotw lenlaml $ZCZ\ lkoW;mI

z ab leg I nl ek cl l k anal u k ab lowego . P rz ek ro ]

kabla pokazano na lotografli 3-45.

Poczat kowo stosowano 1:ywlce tradycyj-

ne z odpow ledn lm l op6 in laez am l, a le t ak le

r ozwl qz an le byl o w ra1l 1we na t empe ra tu re

otoczenla I ogranlczalo s tosowanle zwlasz-

c za w mas ywny ch k onst rukc jach , w k t6 ry ch

c leplc hydratacj l przyspleszalo proces ulwar-

dzanla zywlcy. Od roku 1998 stosule sle

dys pe rs je s pecj al ne j z yw ley epoks ydowej

Fet . 3-45. Kabel AFTER -BOND w przel<roJu (po

slwardnlenlu 1ywIcy)

In lewl el kl ej l looe l wody. t wa rdnl el ,! ce w wy-

n lk u op6 in lone j r eake jl z yw lc y z wllgocl'l.

ma lo wr a1 l1 we n a tempe ra tu re . Ta kl e r oz-

w lqzanle zapewnla op6in lenle w lqzanla rzedu

100 dnl , p rz y l empe ra tu rach pon lz e] 6 O " C .

W p ra kty ee ka bl e AFTER -BONO zamawla

sl~ w wytw6rnl 2 podan lem konkret ny ch wa-

runk6w stosowanla. Jedno Z Iypowych za -

s t osowan t ych kabll dotyczy sprezenla plyt

pomas towy ch w mos tach ( ry s. 3 -46) .

Ays, 3-46.Schemat typowego ukiadu kabll spr~tal~cych w moscie podwleszonym. z zastosowan!em kabll

AFTER -BOND w porno:lcle (JaponJa)

129



System VSL-.ssl::2fXIQ zostal opracowa-

ny przede wszystkim z myti l l 0 gl6wnych

cl(lgnach most6w podwleszonych, a zatem

o zewn~lrznych kablach dla SrednlchI du-

zych sll.W pracach nad systemem przyj(llo

nast~pujllce wymaganla:

• najwy2szy stoplen zabezpleczenla przed

korozjll, zapewnlajqcy eksploatacj~ przez

100 lat, przy zablegach konserwacyjne-

konlrolnych n t e c z es c te ] nli co 15 lal,

• mozuwosc latwe ] wymlany e lement6w

kabla (pojedynczych splo t ow I I ch zako-

twlen),

• mozUwotczastosowanla system6wUumle-

nia drgan.

Wykorzystanowczetnlejsze dotwladcze-

n la .ze s tosowanla kabUw mostach I da-

chach podwleszonych, przyjmujqc szerokl

zakres lyp6w kabU- od 12 splot6w 705

mm (slla zrywajqca 3,3MN) do 127splol6w

a)

705 mm (slla zrywajqca 35,4· MN). Rozwllj-

zanle slrony czynnej kabla (z moiUwotclq

wsl~pnego dostosowanla dlugotcl kabla)

I slronyblemej - przedstawlono na rysunku

3-47. Kaidy splot jes t na calej d lugo tc l

samodzlelny I nlezaleinle zabezpleczony

przed koroz jq , a tym samym mo: tl twy do

wymlany w dowolnym momencle. R6znerodzaje zabezpleczen przed drganlami sa

dostosowane do r6znejIntensywnotcl wply-

w6w dynamlcznych. Jako Iypowe przyj~to

wyposaienle osiony w zewn~lrzny splralny

pre t , tworzljcy zeberko tluml'lce wplyw wl-

r6w wla lru (w ana logl l do komln6w sta la -

wych). ·Ime, barclzlej efektywne urzadzema

llumlqce przewlclzianow syslemie do zabu-

dowy na jednym z konc6w kab la (zwyk le

na dolnym koI\cu kabll podwleszajllcych)

[P4(5)]. Kable syslemu VSL-SS/-2OOD zosta -

Iy w Polsce zaslosowane w rroscte pod-

wleszonym Trzeclego Tysl'lclecla 1m.Jana

Pawla II przez Martw'l Wlsl( l w Gdansku,

w roku 2001 (fot. 3-48).

Syslerily kabl! oiemetal!czQvch z zasto-

sowanlern drut6w lub splol6w z wl6knaml

w(lglowyml (CFRF? sa wsp6lczetnle wdrata-

ne przez gl6wnych wykonawc6w konstrukcjl

spr~ionych w twlec le . Najwl~e j p rac ba-dawczych I wdrozen rna holding BBR , clzl(lkl

wsp61pracyze szwajcarsklm Instytutem ba-

dawczym E M PA - patent na zakotwtenlekabll

BBRCBr iJon uzyskanow 1998r.[P1(13).(14)].

Istolll pomyslu zakotwten kabU BBR C a r bo n

( rys. 3-49) jesl zastosowanle w zewOf;lrz-

nle nagwlnlowanej glowlcy. 0 stozkowe] po-

wierzchnl wewOfi'lrznej, zmlennych co do

podatnotcl warstw iywlcy. z r62n1jl Iotcl' l

dodanychzlarenek ceramlcznych ( A l P ' > . Daje

to stopruowe zakolwlenle drul6w z wl6knarnlw~glowyml, od warstwy najpodalniejSzej, do

najsztywnlejszej. Plerwszy oblek! z kablaml

BBR C a r bo n , to zreal lzowany w Szwajcari l

b)

Fo t . 3-48. Mon t a l : kabU typu VSL-SSI-2000

08 pylonach moslU1m. J ana Paw la I I

w Gctansku, 2001

R y s . 3-47. Kabel I zakotwlenle VSL-5SI-2000: a) zakolwlenie czynne na p yl on le . b ) _ en le b leme 0 8 pomoOOl e: 1 - .p la ty w cJasno

opasuJ'ICYChoslonach HOPE. wype InJonych smarem lub wo s k J e r n (sploly przyslosowane do wymIany), 2- oslona HOPE , 3 - dewJaJo (,

4 - rura oslonowa wype!nIona wysokowyIrzymaJl zaprawl. 5 - p lyta oporowa, 6 - g J ow I c a kolwl~ca z IndywlduaJnymiZcz~kamI,7 - nakladka os Ion owa wyp e I n I o n a smar em

130

Ays.3-49. Schernaiyczny przekl¢l zakolwlenla BaR Car bon : 1- Sia lowa glowlca ze_lrznle nagwlnlowa-

08, 2 - n a i « < l l k a blokuj~ca, 3 - druly CFRP 05 nvn w Uczbledo 241 w jednym kablu, 4 - W",Slwy

kornpoZYC11 kotwJijcej (pyl c",amlczny + :l;ywlca epoksydowa)

131



w 1 99 6 t. most Storchen [K13(1)), w k lOrym

uiylo kabll z 241 drul6w 05 mm ( 1 01 . 3 -50 ) .

W kab lach t yc h z as losowano d ru ty 0wytny-

malo§cl na rozclljganle 3300 MPa I 0modu-

le spr~Zysto~cI 165 GPa, a same wI6kn a

~ IC7oNe mlaly wyIr2:yrnaIo§6 4 90 0 M P a, rooduI

spr~Zysto§cl 230 GPa I granlCZOll wydluZal-

no§C 2,1%.

Kab le w mos tach podwles zony ch t o dzI~

najw~kt ze j ednost kl w le losp lo towe p rz ygo-

t owywane l ab ry cz nl e ( lo t. 3-51) [K1B(1») -

Fo l 3-50. W1dok zakotwlenla BB R Carbon

wl~ksze sa obecn le j edyn le c l~gna mos t6w

wlszqcych, ktOre.kaidorazowo projektuje sI~

Indywldualnle I lormuje na oblek tach.

Dmlw1adcz en la uzy sk ane p rz y nowych

sys temach kabll w le losplotowych z nlezalez-

nle zabezpleczonyml splotaml bez przyczep-

nOOcl Oak w sys lemle V S L - S S I - 2 O O C J j zostaly

wykorzystane takZe w kablach w~trznych.

W~rOd zaie t lego roZWIqzanla podoos t slli'

m 1 ' i ' d ; l Y Imyml moZ IiwoM s topn lowanl a na-

c ~gu, np. nac ll jg k ll ku s pl ot 6w we wczesne j

Fot. 3-51. GIow lc a k o tw t q c a I l8jw Iqkszsgo kabIa

wIeiosplotowego: 156 splol6w 705 I T I i l (zastoso-

wany w ~ p od w le sz on y m p rz a z r ze l< lt M a u-

mee w Toledo, USA )

Rys. 3-52. Wielosplo lowy kabel

w~trzny z zapewnlenlem dy-

slansu ml~dzy os lo nam l splol6w

182Ie twardnlenla betonu, w celu unlknll 'c la

zarysowan termlcznD-skurczowych. Tak le ka-

ble pozwalajlj tez na powrOt do stosowanych

w przeszlosct dluglch cl~glen, przeblegajlj-

c yc h n p. p rz ez kl lka przese ! mos tu - n ls kl e

t ar cl e e ll ml nu je g l6w nq k le d~ wa di i' , c zy ll

duie s traty s ily spf f; ia ]l jcej . Rozwlqzano tak-

ze p robl em zwl~k sz onyeh s tr at od t ar el a na

odelnkaeh krzywol ln lowych: aby unlknljc bez-

poolrednlago oddzlalywanla splot6w m1l 'dzy

soba, zas tosowano usz tywnlone oslony splo-

t6w, wyposazone w zewnl 't rzny oplot dys lan-

s owy . Przyk iad tak lego kabla. z wy]a~nlenlem

lej oslatnle] kwest ll . podano na rysunku 3-52

prezentuj llcym nowe rozwlqzanle nlemleekle

wed lug [ K1B(1) }. Pok az ane zakotwl en le j es t

tez przyk ladem tendenejl do s lopnlowanla

przekazanla s lly sprezalace] na bet on , k ol ej -

ne k ol ni er ze odl ewu s ta llwnego p rz ek az uj lj

s ily w propore]1 okoJo 4 : 2 : 1 ( 10 1 . 3-53).

3 _ 2 _ 3 _ Ul ' l l Idzen l a nac i l lg owe

Zes taw nae ll jgowy we wsp6l ez es ny ch

sys ternach sprezanla s tanow! hydraul lezna

prasa nael'lgowa I pompa Z odpowlednlm

zespo lem p rz ewod6w c ls ni en iowyeh . a cze-

s to t akZe ze s pecj al nym s rodk iem I rans po r-

IU. Istotnle zr6inleowane "'I prasy naelljgo-we. gdyz musza bye one dostosowana nie

tylko do okres loneqo przedzlalu s l1nac laqu,

l ec z t akZe do konst ruke jl k ab ll Ielement6w

zakotwlen.

PoczIjwszy od h1SIOfycznych pras naellj-

gowyeh do naei' lgu plerwszych kabll Freyss/-

neta z 1 93 9 r .• w szy st kl e st osowa ne pr as y

naell \gowe to urz l\dzenla hydraul lezne po-

dw6 jnego dzl al an la . P rasa t ak a umo il iw la

kolejno nac il jg I kOlwlenle. reallzowane przez

przekazanle elSnienla do odpowiednle j ko -

mo r y . Kolejne lazy operaej l naell \gu Iolwle-

n la kabla w lelosplotowego przedslaw la rys l.>-

Z '.; ~J;

.:+;;.':;t;;<

f i l l l l l i,. /l{

. .

Fot . 3-53. Zakotwienle dUiych kabll w le losplo lowych z t r6 js lopnlowym przekazanlem spr~ienla na beton przez s la llwny odlew bloku

k o tw 1 1l ce go .

133



nek 3 -54. P rasy . podobnl e l ak pompy . pro -

du kowa ne ~ p rze z wy sp ecl al lzowa ne w y.

t w6 rn le l ak e c al e z es tawy , dos tosowane do

r6mych s il nac li jgu.

Na rysunku 3-55 pokazano cata ro-

dzln' i' pras TENSA·M p rodukowana p rz ez

nternlecka firm", Paul, a w tabllcy 3-5 pod-

s tawowe dane cha rakt er ys ty cz ne pozwa -

l al 'l ce p orowna c mo znwcs ct t ak lch pr as ,

Jak wynlka z zestawlenla masy, pras na-

Cl' lgowych, nle sa 10, nawet dla malych

k abU, ( 3 do 4 s pl ol 6w) u rza dze nl a d o u zyt -

a)

~ , 650kN

f - ! w ! 1c) ~---s

LUL_JllJ- -?

b)

Tabllca 3-5. Podst awowe cechy p ras nac li jgowych ser ll TENSA·M(Pau~- rys. 3-55

Ays. 3-54. Fazyoperac)1nacl<jgu I olwlenla t<ablawieiosplolOwe-

go ( V S LJ : . J zatozenle pIy ty kolwlqcel ze szcz~ s to!kowyn)l , SUa nac l' lgu [ kN ] 650 650 1000 1950 2600 4600 6500 9750

bJ zaJomnle prasy naclqgowe) I zak<ilwlanie splol6w w prasle, Ct~nlenle do IMPa] 55 50 42 50 47 55 60 55e) c ) nac l' lg , d) _ I e I ZW<lInIeniepresv, e) obc"",1e kooIc6wek

Wysuw Uoka [mm ] 120 150 250 250 250 300 300 300splot6w, InJekc)al<anaIukebIowego I wypelnlenle gnlazda zako-

IwIenla; 1 - sptotykebla, 2 - g lowlca kolwlqca. 3 - p ly ta doc lsJ<o. O tw6r p rasy [mm ] 62 85 106 140 150 185 225 260wa , 4 - gntazdo wyk s z t a I c o n e w czoie elenienlu, 5 - s lcnl<owe

L lczb a sp lo t6 w d o 3xO,6" 4xO,6" 7xO,6" 12x0.6" 15xO,6' 19xO,6' 2 7xO, 6' 3 7xO, 6'szcz~kI kolwlqce, 6 - sp~alne zbro)enle s!rely doclsku, 7 - Slotka-

< wy r~t <awzakolWlen la , B - asl ona k anal u. 9 - w ys uw 1 Ioka , M in . w ys lawanl e s pl ot u [mm ] 130 140 550 740 730 . 940 1100 1100

/.10- Inlekc)a t < a n a I u kab lowego . 11- wypelnlenle gnlazda beto-

Masa p rasy [ kg ] 75 95 105 260 290 700 1060 1500nem ochranlajqce zakolWlenie

f)

---~4800kN___ -.J

d)

1000kN

a) 2600kN

g)

h)

6500kN)

c)

9750kN

Ays. 3-55. Soria pras naclqgowych TBIISB·M; podano sily utylkowe naclqgu I obrysy pras (w jednakowel sk.lI)

d)

134 135

T



kowan la r~cznego. Do operowanla n lm l

slut'! zatem zestawy pornpulace rozbudo-

wane 0 hydraullczny iurawlk, razem za-

rnontowane na samojezdnym wozku, przy-

klad taklego pojazdu wraz ze schemataml

mozllwych zastosowart podano na rysun-

ku 3-56.

Najwl~ks1prcducencl system6w spr.....

zanta zapewnlaj'! peten zestaw urzadzen,

w tym przede wszystkim pras naclllgowych,

do o fe rowanych lypowych kab ll . Tak np.

Freysslnellnternallonal [ P 3 ( 1 ) ] zaleca 4 typy

a) b)

l~b

pras do nacl1l9u pelnego zeslawu swych

kabll wlelosplolOwych (fot. 3-57):

• CC350 0masle 410 kg dla cl~glen od 7

do 13 splol6w 015 n un - slla do 3,5 MN,

• CC500 0masle 600 kg d la c~g len od 7

do 19 splol6w 015 n un - slla do 5,0 MN,

• CC1000 0 masle 1120 kg d la c l~glen

od 19 do 37 splol6w 015 nun - sUado

10,0 MN,

• CC1500 0 masle 2200 kg d la c l~glen

od 31 do 55 splotow 015 nun - sUado

15,0 MN.

Rys. 3-56. Przelezdny zeslaw lJI2ljdze~ nac!'lgo-

wych dl. du1yc~ sU: . ) wtdok og6Iny, bl przykla-

d o w e u s la w l en l a robocze; 1 - p ra sa nac!'lgawa, 2

- w6zek samojezdny z wys f\ lgnlklem hydraulicz-

nYln , 3 - _ I l J I2 lj dze nl a st er ul 'lc e

FOI.3-51. Pros. do kabll wletosplOtowych Freyss!-

ne t typ CC 350

W przypadku dluglch kabll nle wyslar-

cza zwykle jedna dlugo~c wysuwu tioka,

kl6ra zwykle wynosl 250 do 350 mm, w6w-

czas konleczna jesl operac)a naclaqu wy-

konywana elapaml, z po~rednlmkolwlenlem

tyrnczasowyrn, Praklycznle Wszyslkle obee-

nle slosowane prasy SIj do lego przysloso-

wane I pozwalala na aUlomalyczne powla-

rzanle operac)1at do uzyskanlawymaganego

wydlui:enla kabla. Schemal lakle) zau to rna -

t yzowane] prasy pokazano na rysunku 3-56

na przykladzle dute) jednoslkl 0 slle nacia-

gu do 12 MN (prasa Stronghold typu G6-

1200). Prasydla tak dutych sl lmall l znacz-

ne wymlary: prasa G6-12oo rna dlugo§c

wy)~elow,! 1640mm I sradnlcl,>840nunoraz

rnase 2200 kg. Wysuw roboczy po)edyn-

czego cyklu wynosl 400 mm (lot. 3-59).

W Polsce od 1991 r. slosowana 511 dla

kab ll do 19x015 mm (0 sUe naclaqu do

4 MN - palrz l ot. 3-29) prasy nacillgowe,

krajowejkonstrukcjl - lot. 3-60.

Bys . 3-58. Schemal przekrolu prosy do kabll w la losplotowych

(prasa S I ro n g h o id G - 6 ); i«lmo<y p ro sy : A - naclqgowa, B - kolWle-nla ~trznego, C - kolWlania Zl\kolWlenlu, - powrotna;

1 - korona ' doclskowap ro sy , 2 - p1yta z ak ot wi en la , 3 - k or pu s

prosy, 4 - tlok naclqgowy, 5 - tlok przesuwu plyty kotw!'lceJ,6 - tlok doclskuG Z C Z l o ' k 2ekotwlanla

Fot, 3-59. Prasa Stronghold G6

Fo t . 3-60. Polskoprase UNTM do sp<~Ja do-iych kabll

137



3 .2 .4 . F o rm o w an le o n sl ow I u k la d an le

cl,gleQ

W konstrukclach kablobetonowych ty-

powa sytuacjEj jesl s t osowan le cl~glen prze-

b le ga lEj cych w ka na lac h wewn ll tr z b et o-

n u. A ll er nat YWl l d la l ei syl ua cl l s it ka bl e

zewnet rzne , ale lak le rozwiazan t a, zwykle

drozsze z racjl konlecznych zabezplsczen ,slosowane sa tylko w uzasadnlonych przy -

padkach.

Moillwe sa dwa podstawowe sposoby

wykonanla kanal6w:

• dl a c l~ le n p ro sto ll ni owy ch · Iub l ag od nl e

k rzywoi ln lowych formuje s I~ r6myml rdze-

nlaml kana! w betonle, bez zadnych oslon,

w kt6ry wprowadzane les t c l~gno bezpo-

I lrednlo przed nac lEjg lem; ten spos6b jest

·szczeg6lnle czes to stosowany w prefabry-

kowanych elementach kablobelonowych,

• w konst rukc Jach wykonywanych na bu-

dowle oraz d la wszel kl ch e lement 6w

z c l~gnam l k rz ywol ln lowyml , ukl ada s l~

w formle lub w deskowanlu cl~gna

w osl onac h I dop le ro w6wczas dokonuJebetonowanla.

W obydwu p rz ypadkach k anal y r nusza

by t tak ulormowane, aby zapewnlaly:

- s wo bo dn y p rze suw c l~ gn a w cz as le n a-

cillgu,

- uz ysk anl e pr ol ekt ow an eJ tr asy c l~ gl en -

w p lonl e I poz lomle,

138

- mal e wsp6l cz ynni kJ opo ru I t a rc l a ci~glen,

- W k abl ach z p rzyc ze pn o~ cl "l - mo zl l-

~ d ok ta dn eg o za in le kl owa nl a, za pew-

n laJqcego zes po lenl e c l~gna z bel onem

elementu.

T e wymagan la moZna spe lnJ6 p rz y od-

pow ledn lm p rz ek roJu pop rz ec znym kanal u

o raz dok ladnym uks zl aHowan lu j ego t rasy ,

bez zalamat \ Iz b~dnyc h p rz eg l" ,c , p rz y

naleZytym ustablllzowaniu elemenl6w cl'i 'gna

w p rz ek ro ju pop rz ec znym , a t akze przy za -

pewnlenlu moz llwle gladk leJ powlerzchnl s ty -

ku tclany kanalu z c l~gnem. Z ·tych wzgl",-

d6w wsp61czesne systemy sprezanla, na

podst aw le badat \, z al ec al q wym la rv p rz e-

k roJu kanal6w oraz sposoby Ich lormowanla

dla okre§lonych l yp6w clwlen.

Oslony kabll s ll to albo splrainle karbo-

wane r ur kl z cl en kJ eJ b la chy l ub p odo bn e

w k sz ta lc le e lement y z twor zyw sztucznych,

k t6re przy nlewlelklm zUZyc lu mater ia lu za-

pewnlalEj duzq odpornosc na zgnlecenle

w t rake le ukl adan la I z ag 'i 's zc zanl a bel onu.

Oslony s tanow ta nleodlEjcZnll czesc syste-mu sprezan la I wspo lczesn le nle mozna Ich

dowol nl e dob le rac, bo wymagal ll dopas o-

wanla, zwlaszcze do element6w zakotwlel l.

Speclalne I fjcznlkl s luZEj do zespolenla od-

c lnk6w oslon, a I nne s tanowlq t r6 ln lk l do

wlEjczenla przewodu Inlekcy jnego lub odpo-

w letrzail lcego (rys. 3-61) .

Rys . 3·61. Oslona kabla z c lenk le j b lachy proHiowanel

splralnle: 1 - odc ln ld oslony. 2 - Iqcznlk z doprowadze-

nIern rut1<InIekoyjne Iub odpowletrzaj~cej

Fo rmowa ne b ez o slo n ka na ly w b eto -

nle, stosowane przy trasach prostollnlowych.

naj cz es cl e] w p re fabr yk owanyc h s egmen-

tach, wykonywane sa r6znyml melodaml,

z al ez nt e od l ch p rz ek ro ju I d lugo~c l. Z w le lu

met od s tosowany ch w przesnosct pozosta-

I y w u2y cl u dwa sposoby :

- rd zen le stalowe, pretowe lub rurowe.wyc lqgane w · poc zq lk oweJ l az le twa rd -

nlenla belonu,

- r dz en le z podal nego two rz ywa. pozwata-

I qce na wyksz ta lcenle nlewlelklel k rzyw l-

zny osl kanalu.

Zar6wno przy ukJadanlu element6w lor-

mujllcych kanaly w betonle, lak I kebll

w o slo na ch . ko nl eczn e je st d okl ad ne I od-

porne na warunkl betonowanla I w lbrowanla

ustabillzowanle element6w w deskowanlu. Po-

mocn e j est t u p rze de ws zys lkl m zb ro je nl e

konst rukcyjne - s trzemlona I wkladkl podluz-

n e ( rys. 3·62) oraz specjalne podkladkl

z k lo ck6w b et mowyc h l ub ksz ta lte k z t wo -

rzywa sztucznego. Sposoby s tabl lizacl l kabll

t rzeba zaprojektowaC I wyrainle zazoaczvc

,na rysunkach konslrukcyJnych. R6wnle wa z -ne j es t ust ab ll iz owan le e lement 6w w p loot e,

[ak I w pozlomle; nte zachowulac I,asy

w p lonl e, zwl l. lk sz a s l~ opo r y przy nac lqgu

lub zmienta za lozone w obi lc zenl ac h m ime-

~ rody s ll y s pr~z aj 'l ce l. a r ue z ac howu lqc t ra -

sy w poziomle. wprowadza sl", mJmo~rody.

k t6re, zwlaszcza w smuklych elementach. IU2

p rz y n lewl el kl ch war to~c lach powoc iu jq n le -

korzystne boczne wygll. lcla.

Rys. 3-62. Przyklad stabiUzac~ kabll w elemencle

belkowym. przed zamknl~clem )ednaJ burty larmy;1 - strzemlona ze zgrzewanyml poprzeczkamt;

2 - dys tansowe k I o c l < J betonowe zapoblegaj~ce

delormowanlu strzemlon. 3 " spr'l lyste spink! do

m c x :o w a n la o s to n y k a b la n a poprzeczce

139

T

II

I



Na lolografli 3-63 pokazano slablllzacJfil 3 .2 .5 . F a rm aw an le k a bl l

kab ll w p re la br ykae le bei kowym. w s ll nl e Chel le ze sp lo lu do st ar czenego w kr~.zbroJoneJsctanle zblornlka Iw plyele lunda- gu wykonae w kanale <;I~gno golowe do

menloweJ. nael~gu. konleezne ]esl odpowlednle ulor·

mowanle I wyposa!enle kabll oraz wprowa-

dzenle Ich do oslon lub kanal6w. Zalei:nle

od sys lem6w sa 10czynnoScI 0 r6i:nymslopnlu kompllkacJI.SiosunkowonaJbardzleJ

ztozone sa czynnoscl pr2ygolowawcze

w duzych cl~gnach oraz przy zakotwlenlach

glowlcowych z obydwu kol\c6w cl'i'gna, utor-

mowen le g lowlc mus l bye poprzedzone

wcl ljgn lf il clem kab la do rury oslonoweJ

I dokonuje sl~lego naJcz~scleJw wytw6rnt

a)

c)

Fat. 3-63. RozmIeszczenie I stablllZacja kabll: a) w S l T U J k I y m prefabrykacle belkowym. przy zaslosowanlu

golowego bloku kor'tcowego. b) w sclane zblornlka przy pllastrze z zakotwlenlaml.

c) w plycle fundamentowel

l4n

Proslsze jest przygolowanle katill pre-

towych, ktD,eskreca 511'z przygotowanych

odclnk6w, za pornoca Iljcznlk6w dostoso-

wanych do typu I srednley pretow,

W wll'kszoScfsystem6wformowanle ka-

b ll d la melych I s ,edn lch s li nac ll jgu Jes t

a)

c)

e)

zmechanlzowane, a fabrycznle przygotDwa-

ne el\'gll8 SIj dostarczane do mlejscazabu-

dowanla w klfi'9ach 0 najmnlejszym dopusz-

czaInym promIeniuzagll'cla. PrzykladkoIejnych

operacl przy przygotowaniu. transporcle

I ukladanlukabll pokazanona lologralll 3-64.

b)

d)

I)

FoL 3-64. Przygotowanl., transport t ukladanle kabll: a) warsztalowe przygolowanle kabU.w Iym takie

zakolwier\ w przypadku zakolwler \ g lowlcowych, b) nawllanle dluglch kabll w kr~gl , c ) uenspcs t kabll

w kr~ach, d) t ransport k r61k1chkabl l, e) rozwl janle kabll z k r~g6w I ukladanle wpros l w deskowaulu,

Q umleszczani. w forml. kabll rozwlnl~lych wczetnlel

141



W przypadku kabll wclqganych do wcze-

§nlej .osadzonych w betonle aslon ( lub kana-

tOw kablowych bez osJon) opetacj~ wClqga-

nla podano schematycznle na rysunku 3-65.

3 .2 .& . l a b la g 5 p r p a nl a

Podst awowe ope racj e s ldadaj qc e s l~ na

caly zableg spr~ienla zaleiq ad typu cl~

glen I urz lldzen nac iqgowych. Zalezn le ad

d lugo§c l e lement u. t ra sy c l< ,: gl en . opo rOw

t ar cl a I mo :i ll wo§ cl sp rze tu na cl' lg owe go •.

m oZ na st os ow a6 tr zy te ch nol og lczn e wa -

r lanty nac lqgu (rys. 3-86) . Najpr os ts zy - r ia -

c lqg j ednost ronny. s tasu je s l< ,: d la c l~gl en

o t rasach prostych lub malo zakrzyw lonych.

bqd t d la s tosunk owo k rO lk lc h e lementOw ;

chodz l tu zwlaszcza 0 nlewlelkl wplyw tar-

ci a. a cza sem t ak:i e 0 ogranlczony wysuw

t loka prasy (rys. 3-66a). Nac lqg jednost ron-

ny jest konlaczny zawszs , wtedy, gdy

w sprezane] konst rukc jl mot llwy jes t dos tep

tylko do jednago konca c l~gna (na d rugim

koncu zakotwlenla wgl~bne).

Oecyzja 0 nac il lgu dwust ronnym wynl-

k a naj cz ~§cl ej z d lugo§c l c l~gl en I s topn la

Ich zakrzywtEin la. a le wyb6r war t an t u (rys.

3-86b.c ) wynlka z dlugo§c l dos t~pnych prze-wodOw c l§nl en lowy ch o raz c ec h t echn lcz -

nych pras naclqgowych.

Domlnuje obecnle w praktyce s tosowa-

nle naclqgu jednostronnego.

Z azwy cz aj p rz ys tqpl en le do s pr~i en la

k onst rukc jl k ab lobe tonowe j j es t moiUwe po

uzyskanJu przez beton odpowlednle j wyt rzy-

rnaIo§c l . ( rz~du 80% t .. . .. . ) . a w konstrukcjl

skladanej z segmentOw prefabrykowanych -

po uzyskanlu dos tatecznej wyt rzymelo~cl

za prewy l ub In nej ma sy w sty ka ch . Mo iU-

Ays . 3 -65 . Schemat opet8CJI WClijganJakabR do osJon (kana I6w) : 1 - wJq zka s plo t6 w, 2 - apia! samozacJskalqcy s lV,

3 - I inka. 4 - wcl !jgarka

e)

Ry s . 3-66. Sposoby nacI~gu k a bR : a) nacl'l9 jednostronny, b) nacl'lg dwustronny znJezaleinym zasJlanlem

pras, 3 - I18cl 'I g dwuskomy ze wsp6lnym zas llanlem; 1 - element SP' I' tanv , 2 - presa nac l' lgowa,

3 - urzqdzenle pompuJqce zasJlaJqce prasv .

14 2

~-----------.--- ..-----.--- ..

wose p rz ys tapl en ta do s prez an ia pow lnna

bye okres lona z a pornoca l aborat or yj ny ch

badan pr6bek I odnot owana w dzl ennl ku

s prez an la ( a t ak ze w dzl ennl ku budowy) .

W uzasadn lony ch p rz ypadkach s tosu je

s l. ., t akze zablegl ogranlczonego sprezanla

we wc ze sn ej f azl e twa rd nl er ua be ton u, a le

dotyczy to sytuacp szczeg6!nych, wymagajq-

even dokladnego rozpoznanla badawczego.

Kable z zakotwlenlaml glowlcowyml sa

od raz u got owe do : naClqgu I k on lecz ne j es t

jedynle zd]...cte oslon zabezpleczajllcych,

zak ledenych na czas betonowanla.

P rz y k ab lach z z ak otwl en laml b lokU jq -

c ym l s topl er i I ch p rz ygot owan la do nac taqu

r noze by6 r6z ny . Gdy k ab le w osl onec h sa

u lo zo ne j ui pr zed be to nowa nl em t o p oz o-

s ta je j edy nl e p rzyc lec le ko nc6we k n a w y-

rnaqana d lugos6 s ll ,' ga j' lc 'l poz a I Ic o bet o-

nu , st os ow nl e do t yp u za ko tw le nl a I pr asy .

W przypadku za s kanal6w formowanych

w betorue, nac l' lg poprzedza przeczyszcze-

nle kanalOw spr. . .zonym powletrzem I wpro-

wadzenl e k ab ll do k anal 6w . Bezposredni op rz ed z ak ladanl em zakotwl en na konce k a-

b la na le zy sp raw dz to cz y ka be l p rz esuwa

s l~ swobodn le w osl on le l ub k anal e.

przykladowo. przy najpopularolejszych

k ab lach w le losp lo lowy ch z z ak otwl en lem

blokujl lcym typu szczekoweqo I w operacj l

jednosl ronnego nael' l9u (przy zewnetrznyrn

zakotwlenlu blernym), kolejnoS6 czynnosc l

przy spr~ienlu jes t nas tepulacs :

A. z ek otwl en le k ab la po s tr on le b le rnej ; na -

s uwa S il l p ly tl l k otwl 'l c' l na s pl ot y k ab la .

umleszcza szczek l na splotach I wblja

l ub wel sk a l ek k' l p rasa s zc z" ,k l w gnl az -

da ply ty ,

B. uchwycenle kabla w prasle po stronle

czynnej - nasuwa s l" , p ly t~ kotwl 'lCI I. wsu-

go I prasy . uruchamla s i" , pras . . ..wprowa-

dz aj ll c o le ] p od c lsn len lem d o komo ry

nac lqqowe ] z ogran lc zenl em c ls nl er ua ,

a nas t eprne zmnlejsza c lsn t en le do zero-

wego poloienla wskaz6wek manomel I6w;

na rnJ ernl ku p rasy odc zy tu je s ll ,' w ys uw

(bal, a j ed no cze §n le p o str on le b le rn ej

mlerzy s l~ wys tawanie szczek (a.,) pozaplaszczyzne p lyl y ko lwi ll ce j; wyn lkl te

noluje s l~ w dzlennlku sprezanla,

D. n ac ll lg ka bl a ~ zwl ~ksz as l", ct sn len le

w korno rz e nac il lgowej p rasy at d o w y-

dlu l:enla okres lonego w programle n ac t a -

g u, je sll w p rog raml e p rzewl dzl ane j esl

p rz ec l! jl :enl e k ab la w cel u r eduk cj l Wpl y-

wu tarcla, to dokonuje s1~ chwUowego ogra-

n ic zonego p rz ec ll \l :enl a. a nas teprue ob-

rsza clsnlenle do przewldzlanel war to s c l ,

notujllc odczyt (b,) Iewentualnll zmlan",

poIotenla s zc ze k - wsunl~c le do po lo ze -

n la ( a, ) po s tr on le b leme j; nal ei :y s praw - . .

dzle wymagane programowane wydluze-

nle LlL~(b,-I>oHa,-a.,) w przewldywanlu

wys l' lp lenl a j es zeze posuzqu splotuw s zcze ce , w e zyn nym za ko twl enl u j ut

po zakotwlenlu (rz ",du k likU mrn);

E . k otwl en le k eb la - w ywol uj e s l~ c ls nt en te

w komorze k otwl 'l ce j, podaj ll c. ole] pod

c lsn lsn lem odr 'lbnym przewodem (kotw le-

n le s ta ty cz ne ) l ub o lw le ra s l' l z aw6r p rz e-

r zu towy w p rasl e, eo powodul e c zesc lo -

we przekazanle clsnlenla z komory

nac laqowe] do kotwlace] z jednoczesnym

p rze suwem powr ol nym ka bla I ws un le -

c lem s l .. . szczek (kolw lenle dynamiezne) ,

F. adkotwl en le s pl ot 6w w p rasl e - w wyn lk u

odpowlednle j d ie danej prasy komblnacj l

c lsn le nl a p ow od uj e s i~ p owr otn y ru ch

wewn~trznel p ly ty kotwi llce j I zwoln lenle

szczek ,

wa szczekl, nasuwa prase, umles zc za jl lc G . pozwa la 10 na zdj ~c le p rasy .

splaty w gnlazdach prasy I autornatycz- Spr<,:zanle przy nactaqu dwustronnym

n ie k ot wl s plo ty w r uch or ne j p iyc le p ra sy, r Oml s l", w s los un ku d o o pl san yc h czy nn o-

C. ws te pny n ac l1l 9 - w ce lu s prawd ze ni a

prawldlowo§cl zakotwlenla blernego, w la-

s clwego wyp rosl owan la k ab la o raz dopa-

sowanla elementOw zakotwlenla czynne-

sci ty m, ze za rnJ ast cz yn no sc t p o s tr on le

blernej I pomlar6w a. " a" wyk onu je s i~ n a

obydwu koncach czynnoscl I pomlary jak

dla zakotwien czynnych.

14 3



Po sp ~ze nl u w szy sl kl ch k abl l d an eg o

elementu obclna slq konc6wkl splot6w

w odleglotcl 5 do 10 mm poza szczekarnl,

Kable SIj w6wczes p rz ygot owane do zab le -

gu Inlekcj ll zabezpleczenla zakotwlen przed

korozjlj.

3 . 2. 7. I n le k c Ja b n l hl l ll b b la w y c h

I nlekcja, czy ll zas ltZyk rnaterlalu wypel -

n la jl lce go ka na l ka bl owy, st os owa na j est

w kab lach z p rz yc zepnos cl a I pow lnna s pe l-

n la6 zwykle t rzy lunkc je:

• o ch ro oe c lqglen przed koroz j' l,

• zapewnlenle wsp61pracy betonu I stall

sprqiajllcej,

• dodal kowe zakotwl en le przyczepnoselo-

we clqglen.

Jest to wlqc zableg bardzo wazny

z p unk tu wl dze nl a tr wa lo tcl ko nst ru kcj l ka -

b lobe tonowy ch , a le j ednocz et nl e t ec hnol o-

glcznle trudny. gdyi dot yc zy c lasnyc h I d lu -

g lch ka na l6 w. wy pe ln lo nych w zn ac zn ym

stopnlu clqgnaml. Do wypeInIanla kanal6w

stosowane SIj najczqtelej zaczyny cerreoto-

wo-wodne z dodat keml lub chemoutwardzal-

ne rnaterlaly na baz ie iywIc syntetycznyeh.

Naj ba rdZl ej r oz pows zechnl ly s lq s pl e-

n lone z aezy ny c emen towo -wodne , k t6 ry ch

zalel ll jes t duza p1ymoM. uzy sk lwana j ed -

nak nle przez znaczny dodatek wody, ale

p rz ez nas yeen le z ac zy nu d robnym l peche-

rzykaml lazy gazowej . ZaC:1;ynom tak lm s ta-

w la s lq wymagan la wyn lk aj lj ee z podst awo-

wyc h za da n In le ke jl I sa o ne p rze dml otem

Instrukcjl opracowanych dla poszczeg6lnych

sys tem6w sp re za nl a, Dawn e p ol ski e z al e-

c en la ( 1967 r .) , wed lug k t6 ry ch z real lz owa-

n o I nl ek ej q w w lel u e ks pl oa towan ych d zl g

k on str uke ja ch , wyma ga ly, a by za cz yn ce -

mantowo-wodny cechowaly nas tqpujl jce w la-

sclwotel:

- w y tr zy m al oS 6 w norrnaJnych warunkach d o l -

r zewanl a: po 7 dnl ac h c o naj fm le j 20 MPa ,

po 2 8 d nl ach co n aj rml ej 3 0 MPa ,

- se dyme nta cja za czyn u n le wl qce j n t!: 2%

objqtotcl.

- mrozoodpornos6 po 24 h.

W rea li zacj ac h k ra jowy ch p rz ewai nl e

slosowano zaczyny z csrnentu portlan-

dzk lego z l IosC l1 j wody zal eznq od i'ldanej

konsyslencjl, w granlcach wl c a0 ,3 d o .0,4.

Do wymleszanego zaczynu 'dodawano sro-

d ek n ap owl el r2 aj 'l cy w 1 I0t ei 0 ,5 d o 1 ,5%

lub spulchnlajljcy w IIotel 0,02 do 0,06%

w slosunku do masy suchego cementu.

W uzasadnlqnych przypadkach dodawano

p on ad to p las lyl lka lo ry, c ho 6 ws ze lkl e do -

datkl wyrnagajl l duzej ostroznoscl, Najprosl-

szym t rodk iemnapow le lr 2a jl jc ym jes t wad -

ny roz tw6r k1eju kos tnego (50 g), kalafonll

( 35 g ) I l ugu s odowego (5 g); podano rnase

s kl adnl k6w na 1000 9 roztworu. Srodklem

spulehnlalljeym jest ptalkowany, nat luszczo-

ny proszek a1umtnlowy, s tosowany w produk-

c ll gaZobel0n6w. Obydwa rodzaje dodatk6w

dozuj e s lq do dokladnle wymleszanego za -

czynu Imlesza tntensywnle przez 30 do

60 sekund. Tak przygOlowana z a w leS ln a r r oz e

by6 przechowywena do czasu, utycla przez

okres r ze d u , 1 godzIny, o k r as p r ze c hawywa -

nla zaleiy od lemperalury otoczenla.

M lesz an le t I lo cz en le z ac zy nu odbywa

sl q za p omo c a speejatnych urzadzen , zwa-

n ye h In le kt ar kaml . Wyd al noM t c ech y I ye h

urzadzen zaleza od rozmlar6w kanal6w

t o dl eg lot el tl ocz enl a, D la ka bl l 0 malych

I t redn leh p rz ek ro jaeh s tosu je s tq I nt ek ta rk t

o wydalnoscl do 500 (hi, podczas gdy do

s ys tem6w sprez an la z z as losowanl em c l\ >"

glen 0 duiych sllach naelqgu uzywa slq

Inleklarek 0wysok lch wydalnotc laeh od1ooo

do 2000 (hi, gdyi przeslrzenle kanal6w SIj

odpowlednto wlqkSze.· Przyk lad Inlek tarek -

p rzewo in el I sl ac lo na rn ej - ' po ka za nO n a

lotografl i 3-67.

In ie Re ja ka na lu p owl nn a b y6 p op rze -

d zo na le go p rz edmu eha nl em s pre zon ym

p owte lr zem, a w p rz yp ad ku k an al 6w w b e-

l on le - t ak ze p rz ep lukant em wod lj , aby zwl l-

iy6 b eto n t u nl kr uj 6 od bt er an la wo dy z za-

ezynu. Inlek lark 'l podlacza s l" , gt' lt klm prze-

wodem c ltnlenlowym do zakolwlenla, Zaezyn

wt la cza s le z do lu d o g 6r y, a za te rn p owt n-

no s le I nl ek el ", r oz pocz yna6 z nal nl zs zego

punktu kanal6w. l loczenle powlnno by6 stale,

przy stalym cltnte~lu r zedu 0,2 MPa, zwlqk -

s zanym do 0 ,4 MPa w raZ ie zwl 'l ks zony ch

opor6w wprowadzanla zaczynu. W nlekt6-

r yc h s ys lemaeh p rz ew ldzl ane j es l w l" ,k sz e

c ls nl en le , W czasi e t lo cz en la I sl ol nym p ro -

blemem lechnlcznym jest uszczelnlenle za-

kOlwlenla, do k l6rego do laczony les l prze-

w6d I nl ek la rk t. W tqks zo t~ nowoezesnyc h

a)

zakotwlen rna wyodrqbnlone przewody InJek-

eyjne, wyprowadzone poza zakolwlenle.

Z as ada p rowadzen la I nt ek cj l z naJ nl t-

s zego punkl u k ab la [ es t l at wa do spe ln tenl a

w kab tach p rost ol ln lowy ch l ub l edoost ron-

n le z ak rz yw lony ch ( ry s. 3 -68a ). nat om lasl

d la t ras s ll nl e z ak rz yw tony eh kon lecz ne [ es t

dodal kowe dop rowadzen te do k anal u w s rod-

k owe] c zesc t k ab ta ( ry s. 3 -68b ). Szc zeg61-

nle s larannle t rzeba prowadz lc Intekcj . ..przy

t rasaeh 0 w le lu p rz eq lecl ac h - t lo cz en le po-

w lnno nas tepowac z punkl 6w naj nl i: sz yc h,

a w punkt aeh najwy is zy eh t rasy nal et y p rz e-

w ldzl e6 p rz ewody odpow le tr za lace , Sche-

ma l r ozml esz eze nl a a ke eso rl 6w w b el ee

Fot, 3-67. Przyklady lnieklarek flrmy Stronghold:

a) przewotna typu MX 5. 0 mas t. 350 k g I w ydaj -

no s c t 1500 I It r6w na godzlo~. p rzy c~ len lu d o

1.5 MPa; b) s tacjcoerna Iypu MX 7. 0 wydaJnoscl

76 I IU6wna mlnulQ. przy c lSnieniu do 1.6 MPa

I

*ys. 3-68. Inl.kcja kanal6w prowadzona z najnltszych punkl6w Irasy kabla

b)



dwuprzl, !slowej, pr.:y nlewlelklch krzywlznach

kabla, przedstaw la rysunek 3-69.

W kotocowej tazle Uoczenta, gdy zaczyn

wyplywa juZ na Jednym lub obydwu koI \cach

kanaI6w, wypeInla sI'i ' ewentualne pustkl przez

zakorkowanle wyplywu IwywoIanle ZWll,lk-

s zonego c I! ln leni a Czasem s tosu ja s ll ,! t ez

dolqczane po s tronle wyplywu we z e , 0 ken·

c 6wkach wzn Iesi onyc h panad e lement I do-

plero W'If*fN zaczynu z tej kOI '\ c6wk l s tano-

wi dow6d dobrego wypelnlenla kanaIu.

Jak wspomnlano, obel< Inlekcj l zaczynu

cementowo-wodnego, stosowane S' \ spera-

dycZnle l one ~ rodk l z abez pl eeza lace - mas y

bltumlczne lub i .ywlce syntetyczne. 8 '1 to jed-

nak srcdkl nlespeinlajqce wszystklch zadan

s lawlanych pelnej lniekcl l, zwlaszcza nle za-

pewnl aJ ~ dob re j w sp6l pr ac y c ll ,! gl en z bet a-

oem Za Ich stosowanlem mo g i \ przernawlac

jedynle szczeg6100 wzgll,ldy technologlczne.

Wsp6!czesne, n o w e cll,!gna spr'i'i.alqce

l ub n owe za sto sow anl a sp re ze nl a sp owa -

dowal y t ak i. e nowe p robl emy we w laSc lw ym

przeprowadzenlu Inlekcl l. C ll ,! gna spr l, !i .a jq·

ce w pos tacl splot6w wykazujq nlekorzys ln lj

t endenc l' i' do f II trowanla zaczynu w szczell ·

n ach ml 'i 'd zy d ru taml, cze go s ku tk lem j est

n lebezpleczne, dylUZYlne przenlkanle wcdy

do WO'i ' trza splatu. D la splat6w s ledmlodru-

l ow ych "p ro blem l en r o zw i az a no , s to s ul a c

zw l' i' ksz on e s ra dn tc e sr od kowe go dr ut u,

dzl 'i 'k l czemu zaczyn rna moi.nosC panetra-

c ll bez cdf ll trowanla cementu,

Rys. 31i9. Elemenly sy81emU spreiania pay nacl~gu jednostronnym: 1 - p r zaw6d do Inlekcll

k a n a I u , 2 - . akotwIente c zynn e , 3 - osIona l<abla , 4 - o dwodn l e n l e , 5 - o dp ow l e t r z 9 n t e ,6 - __ ne (wg t v b n e )

14 6

W splotsch lub linach wlelowarstWOwych

t ak le s rc dk l z ar adcz e s q p rakt yc zn le nte-

moi.l lwe. Wynlk l baden wskazul ll , ze nalety

w6wczas bardzo ogranlczac zawanosc wody

w zaczynle, a wypelnlenle kanalu s t a ia s p r e -

t aj ,! c, ! n le pow inno w p rz ek ro ju poprzeez -

nym przsk raczac 50%, dzl l, !k I czemu stwa·

rza s l' i' warunkl dObrego wypelnlenla kanalu,

przy mnla] upl ynnl onym zac zy nl e, I nnym

sku tecz nym sposobem jes t I nl ek cj a zaczy-

o em , w warunkach pcdcl !lnlenla wytwarza ·

n eg o ze sl ro ny w yp iywowe j ka na lu . Ra zem "

z powletrzem wysysane S'\ w6wczas nad -

ml ar y wo dy , po do bn le l ak w me to da ch o d-

powletrzanla mleszankl betonowe] ,

Szczeg61ne t rudnoscl z Inlekcj il wys ll ,! ·

pu l' ! w d lu gl ch ka bl ach p lo now ych l ub n le -

zn aczn le o dch yl on ych c d p lon u - cl l, !g na

t ak le s q s losowane coraz c zesc te ] [ ak o k o-

lwle w gruncle (p. 3.2.9). Inlekcj'i' prowa-

dzl s ll ,! w ta kl ch p rzyp ad ka ch p rze z r ur kl

wprowadzone do dolnych konc6w kabll,

a wl l, !c r 6wn le i. z n aj nl zszy ch p un kt 6w k a-

nalu. "Wysokl slup zaczynu w kanale majednak wyrBinlj t endenc je do sedyrnen t a-

cjl I w g6rnych czesctach kanalu zaczyn

l es l si ln le uwo dnl on y. a p o s lwa rd nl en lu

wykazuje nlekorzys lne zgrupowanle pus tek

p owl etr zny ch . W c el u e ll rn ln acl l t ych wa d

s losule Sl' i' w le loslopnlow '! Inlekcl 'i ' prowa-

d zo na w p ewn yc h o dst epa ch cza su, a na -

lo gl cz nle j ak p rz y b eto nowa nl u wy so kl ch

slup6w belonowych.

Szc zeqo lowe wyl yc zna dot yc zace w la ·

s ctwosc l mat er la l6w. I ch badan la o raz u rz a-

d zen d o I nle kcl l n owo cz esn yc h k abl l ze-

slawlono w specjalnym bluletynle lib

opubl lk owanym w 2002 rok u [ 28 ). Oprac o-

wanle 10 n le z aw le ra r ec ep lu r m lesz anek

Inlekcyjnych, gdyi. obeenle sa 10 zaslrze-

zone mater la ly wykonawc6w sprezarua,

3.2.8. l l Ic z e nl e k ab ll

Nowoczesne lechnologle wykonywanla

mos l6w sprez onyc h (p. r oz dz la l 15) . a t ak ze

nlekl6re sposoby sprezarua powiok zblornl-

k6w I6i.nych konstrukcJI IInlowych (nawlerzch-

nle drpg. Iolnlska. tunele lip.) wymagal'l m o z -

I lwoScl przedlui.enla clqglen przez doI'lczanle

nas tqpnego odc lnka do zak olwl en la nac la-

gnlqlego weze!lnlej kab la, Cll, !gna te powlnny

sl ~ !l el sl e p ok ry wa c c o do o sl o a by n le po-

wstaly nlekorzyslne mIrnos..ody Slly spr~zaj'l·

c e ] . NajproSclej moi.na wykonaC tak le dol '! ·

cze nl e w k ab la ch p r~ towyc h. t ak z pr~taml

gladk lm l (patrz rys . 3-37c). Ja k I uzebrowany-

mI w pos tacl p6!gwIntu (patrz rys . 3-41c).R6wnlei d la pojec tynczych splot6w opra-

cowano p rost e l 'l cz nl kl - w k orpusl e s la llw·

nym umleszczone S'\ dwie szczl,!k1 s lozkowe ,

r oz pl er ane s pr~t ynq ( lo t. 3 -70 wg [P3(1)]);

Fet . 3 -70. l Ij czen ie pej edynczych spl el6w (Freys-

sJne~

147



Znacz nl e t rudn le js ze j es t I ~c zenl e ka-

bll w le lodrulowych lub wletosplotowych. N le-

k t6 re r ozwl~z an la s l" , do t ego p rakt yc zn le

nle nadaj~ I w zwl~zku z tym straclly po -

put arnosc .

Sys tem zakotwlen kabll w le lodrutowych

e e R V latwo bylo przys t osowae do przedlu-

zan ta I z08lazty on e za st osowa nl e w no -wych technologlach mostowych (lot. 3-71).

oupcczatku mozllwo~c dolaczanla kabll.

Powst at y dwl e g rupy l ~c zn lk 6w t ak lc h k ab ll :

• ustalony, dla dol~czanla kabll do jut 08-

clqgnl",tych I zakotwlonych (101. 3-72a).

• r uch omy . d la d olq cza nl a k ab fl d o j ut ufo..

zonych. a le nle nac lElgnl ", tych ( Io l 3-72b).

Wiele sys tem6w skans truowano special -

n le d la r ea ll zacj l mos t6w met odEi w spornl -k~. a zatem kable dla stosunkowo du-

Nowo cz esn e sys temy k ab fl w lel os pl ot o- zy ch sl l do laezane SE ! po stronie zakotwlenla

wych. jaka powstale wsp6!czeMle Z oowy- c zyn ne go ( ry s. 3 -7 3) . Ta k! sys tem do lacza-

ml zastosowanlaml sprezanta , p rzewl dy wa ly nl a ka bfl p ozwa la 08 za ch owa nl e tu b s to p-

Fa t . 3-71. lIIczen1e k a b l i wlelodrutowych BBRV: a) I ' Ic z en i e n a dlugOOcl lub doI ljczanIe do zakotwlenla blemego,

b) doIqczania do zakolwlonego kabla po 'ironia zakotwlenla czynnego

a) b) t: B

/~,;~~

~"-_-/-

- ." 4

6

9 ·----1;

·..·2

3

Fat. 3-72. lIjczenIe kabI I wIelosplolowych: e ) po I l jc zBn I e 2 kabIem jut naclqgnlfltym (VSL-K), b) pofIczenIe 2 kabIem nIanacf 'I~ (VSL-V);

1 - _lenla 2 w ysunl~1lI pIyI~ kotwIijCll. 2 - os Ion a , 3 - plerkle~. 4 - elementy I lc ls l<ane. 5 - S2C2~kIs tozkowe, 6 - p lerk le~ rozcl l gany ,

7 - r~kaw oslooowy, 8 - glowlca hjcz~ca, 9 - rurks Inlekcy jna

,40

n lowe zmn le js zanl e f lc zby s pl ot 6w w dol a-

c zany ch odc lnkach k ab fl .

I nny rodzaj ruchomych l~c lOlk6w wpro-

wadzono do spr ", tanl a k ab laml wal cowy ch

pawlok zblomlk6w. SEI to odlewane elemen-

Iy s ta llwne dos tosowane do nac il lgu I ko -

t wl en la poj edyncz yc h s pl ot 6w 012 .7 t ub 15

mm. Dz le kl mo zl lwo ~cl n ac ll l9 u o by dwu

a)

konc6w laczonych kabll (nacl 'lg dwust ron-

ny) rnozna zmnlelszyc podzlal obwodowych

cl ",g le n n a o dcl nkl , g dyz z red uk ow an e s 'l

s tr al y s powodowane t ar cl em ( ry s. 3 -74) .

Oplsane powytel operacje Imetody oraz

s zc zeg61ne cechy s ys tem6w sprez an la , k o-

nteczne sa c2" ,s10 do s tosowanla w jednym

oblekcle, w w le lu wypadkach r6wno legl e.

Ry s . 3-73. lIjczenIe kabll wlelospletcmych (VSL-K);

1 - glowlca kolwlqca z olwo<amlna .plely p le rw-

$lego kabla oraz z nacl\ lclaml na obwodzle Inlaz·

daml zakotwle~ poJedynczych splat6w do I<jczan&-

go k ab la , 2 - Iuleje $lcz~kowych zakotw len splot6w

Ays. 3-74. Zakotwten la l l cznlkowe typu X (Freyss/-

net) do zewn~trznega spr~ianta pov.iak za po-

rroca pojeoynczych splot6w: a) schemalyczny wl -

dok z ak olwl en na paw Ioce (min E = 210 rrm),

b) przak16j Sp'~ianej powlol< l z w ldak lem prasy

08clqgowej

149



Schemat yc zny r y~unek 3 -75 pokaz uj e pod -

sl awowe o pe ra cj e, j akl e wys tf) pu j~ p rz y

s pn ;t an lu mos t6w bel kowy ch 0 przekroju

skrzynkowym, a ta ki e l Iu sl ru je co na jm nl ej

trzy r 6t ne z as tosowanl a s pr f) zenl a w t ak lm

rnosc l e .

3 .2 .9 , S y st e m y W I I a J e m el a ll cz n y chMater la iy do c l" ,g len nlemetallcznych

o ra z Ic h p od stawowe wfa tcl wo te l op ls an o

w p . 2 .3 . G I6wne p robl emy l ec hn lc zne s twa-

rza zakotwlenle cl",glen, z uwagl na trud-

no!l6 uchwy cenl a k ruchyc h d ru l6w, s pl ot 6w

l ub p r' il t6w bez narus zenl a lch struklury.

W yko ny wa ne sl l za tem za ko twl enl a g lo wl -

cowe , p odo bn e d o za kot wl er \ l ul ej owy ch

w c ll lgnach s ta lowy ch , a le uchwy cenl e C lo r

gna w lUl el uzy sk lwane j es t naj cz II Sc le j za

P O ! 1 l O C l \ i yw lc (patrz 3.2.2.6).

W s ys temach europej sk lc h k ab ll w le lo -

d ru towy ch dom lnuj 'l d ru ty 05 mm produke-

wane z w l6kl en w ll 9l owych (gl 6wny p rodu -

cent: Nedrl Spanstaal z Holandl l [P11)).

Wyt rz ymal bS6 t yc h d ru t6w wynos l naj c211 -telej 31()o;'3300 MPa, a modul spr f)ZystoScl

j es t r zf )du 165 GPa .

W systemle DYWICARB ( P 2{ 5 )] s to s o-

wane sa d ru ty 05 mm w IIczble 7, 19 I 91,

c o d aj e ka bl e 0 s lle z rywaj' lcej odpowled-

n to 340 , 870 I 3600 kN. Zakotwl en le d ru l6w

nas t" ,puje w tulel s ta lowej, ze s toZkow 'l po-

w le r2Chnl 'l w ewn" ,t rz n' l, po wypel nl en lu

B

15 0

Rys. 3-75. PogI~dowy schemat oparac~ sprQtailll" w fTlO&:Ie belkowym 0 przekroju

skrZynkowym (wedlug maler1a16w Freysslnol [P3]): 1 - wprowadzanla kabli do

kanaI6w, 2 - z es taw nac lIIgowy, 3 - zakotwlenJaczynne, 4 - .pr~nle poptzeCZ-

ne, 5 - zakotwlenJa czynne dla kabll zewnQlrznych, 6 - zal<otw lanla bleme,

7 - i 'l cz nl kl k ab ll . 8 - , a. taw do lnJakejl.9 - dawtaiO<y

z 'ywl c' l epoks ydowa ( fo t 3-76). Tuleja jes t

na zewnairz nagwlnt owana. a w l" ,c nac ll lg

I kotwlenle wykonuje 51" ,z wykorzystanlem

tego gwlntu. W systemle BBR C a rb o n (patrz

p. 3.2.2.6) stosule si", podobna zasade

uchwycenla drut6w. ale kable maj,! do

241 drut6w i2l5 mm. 0 sUe z rywa j' !c ej do

13.6 MN [P1(11).(12).(13).(14)].W systemach japor\sklch stosowane sa

pojedyncze druty 03 do 5 mm 2 wlcklen

w II 9l owych o raz sploty 2 ta kl ch d ru t6 w

w l lcz bl e 7 , 1 9 I 3 7. T ul ej e 2 ak ot wl en w yke -

nywane sa p rz ewa1nl e z e s ta ll . a le d la rna-

I yc h k ab ll w prowadzono t ak ie t ul ej e n leme -

lallczne [Pl3(1).(2)).

Szczeg6in'! gruPfl kabll nlemetallcznych.

wolne od metatl, stanowta kableprlliowe

Z w l6kl en s zk lany ch .· Naj ba rdzl eJ r oz po -

wszechnlone sa prety 022 mm 0 slle zry -

waj'lcej 380· kN I module sprezys tosc t

45 GPa W syslemle Weidmann FRP [P12j.

Tuleje. czasze doc lskowe Inakr~lkI W Iym

syslemle wykonane sa z lermoutwardzalnych

two rz yw zbroj onyc h w l6knarnl w~g lowyml(101. 3 -7 7). S yst em ka bl l p r~l owy ch z w1 6-

klen s zkl an yc h s lo sowa ny j es t g l6w nl e

w ko twa ch sk aln ych w b ud own lctw le tu ne -

kl wym. M a to dw a g l6w ne ce le - e ll ml na cl ~

korozll I wyst~powanla pradow bllldzllcych.

ImySYSlemkabll n1emetallcznych. z wl6k-

narnJ aramldowyml (Kevfar 4 9) . p owst al we

wsp61prscy brytylsklel I lrmy Linear. Composl-

k t6 ry ch z ak otwl en la s a r6wnl ez c al kowl cl e tes Ltd produkujllcel ciWna PARAF IL z konsor-

Fat. 3-76. Zakotwlenle wlelodrutowego kabla

z 1 M 6 kI e n W f ) gt o w yc h w syslemiB DYWlCARB

FOl 3-77. Kabla pretowe z wl6klen szk lanych

z nlematallcznymJ zaketwlBnlami w systernJaWeld-

mamFRP

151

cjum VSL System len, nazwany . VSL-LCL



PARAFIL z aw ler a w l6k na a raml dow e w p o-

s tacl p rz ~dzy , z arnk nl ~t e w osl on le pol le ly -

l en ow ej , b ez wyp el nl en la t ywl Ci j. Da je to

kable 0 bardz o dut ej elastycznosct , CO

zwlaszcza w przypadku. kabll zewn~trznych

przeglnanyeh na dewlatorach rna szczeg61-

ne z nacz en le . Kab le l ego t ypu wprowadzo -no 0 I rzech warto~laeh s lly z rywaj' leej 1000,

2000 I 3 000 kN (lot 3-78).

Pot, 3-78. Kable Z wI6I<nami arl l lT l ldowymi I nlemetallczne zako-

lwIenla w systemle VS I . .-LCLPARAF IL

3 . 2. 10 . K a b le k o tw f oo e w grune fe

W budownl clwl e k omun lk ac yj nym - na-

zlemnym I podzlemnym. w oblektaeh hy-

d ro leehnl cz ny ch , a l ak ie w s zc zeg61nyc h

sytuacjach Innych dzledzin budownletwa.

s tosu je s l( 1 k ab le stanowtace zakotwlenta

k onst rukc jl w podlozu g runt owym (p. roz-

dzlal 15). GI6wnym zadan lem lak lc h cte-

g len j es t p rz ek ez an le s ll r oz cl ll ga ll lc yc h na

a)

I

-~

b)

gl(1bsze, naJcz~~clej skalne warstwy podlo-

za, Spe ln la l' l one p rz y r oz cl 'l ganl u t (l l unk-

C W o k t6rq przy duzych naclskach na g runt

pel nl ll pal e. N lekt 6r e r oz pows zechnl one k a-

b le k otwl 'l ce p rz edst aw la r ys unek 3-79.

Zas tosowanl a s pr~i :ony ch k ot ew g run·

t owych s ta ly s l~ ost et ot o bardz o s ze rokl e.

Na POCZljlku tat 90. w Europle oszacowano.

ze ponad poI owa p rodukowaneJ s ta ll spre-

c)

Ays. 3-79. PrzykIady r < l 2 W I ' I z a ~ kolew spr~nych: a) kabel wlelodru1owy BBRV 4307 nvn, b) kabeJ wlelosplotowy SlronghoIcI8x012,7 rrvn,

c) kabel wlelopr~towy Macalloy do 8x040 mm z dwoma poz tomaml kotwIanla, d) kabel Jednopr~towy Dywld.g do 036 mm, kotwlony

wylqcznte PfZBZprzyczepn~6; 1 - s treta kolwlenla wsl~pnego przed nac ll jg lem, 2 - oslony kabla Z dolnym uszczelnlenlem. 3 _ opornlk l

wspomagaJqca zakolWienie'przyczapn~clowe, 4 - rurkl do wp<owadzania Zyw l c y do wst~pnego zakoIwlenla

153

pretowa z wl6k1en szkJanyeh Weidmann



: taj! !cej byla zutywana pod z leml '! . W okra-

sle ty m bowlem sprezona kotwy stosowano

n le t yl ko j ak o z abezpl ec zenl a s ta le . a le bar -

d zo c ze st o j ak e t ymc za sowe - na cza s p ro -

wadzenla odpowledz la lnych robot budowla-

nych 1M] (patrZ p. 15.8.2) .

N lema l w sz ys cy p rodueenc l s ys tem6w

sp re za nla k otew g ru nt owye h ma i' 4 w s we l

o le rc le r 6mego rodza ju r ozwl l\ Zani a Og61-

nle mozna [e nastepeqacc sklasyflkowae:

- wlelodrutowe. np, BBRV [P1(9)J. Siron-

ghold [P8(2)J.

- w ie losp lo towe . np. BO O e O NA S OL IP1(9)].

Freyss/net IP3(2)]. Stronghold [P8(l)].

- [edno- I wlelopretowe, np. Dywldag

[P2(6»). Macal loy. BBR IP1(9»).

- nlemetallczne. np. wlelodrutowe z wl6-

klen w",glowych BBI '¥.eFRf') [ P1 (9 )) l ub

IP12).

Zakotwlenla kotew spr 'i 'Zonych. a tak ze

Ich zabezpleczenla przeclwkorozyjne sa bar-

dzo zr6micowane. s tosownle do warunk6w

w jak lc h maj !! b ye s tosowane . Z ak olwi en ia

S<j dwustopnlowe: ws tepne zakolwienle ma

umo iI lw le nac l' l9 c lf lg len. a ost at ec zne mazabezpleczye I ustabll lzowae c lf IQna.

Wst ",pn~ zakotwlenle jes t a lba wyl '! cz -

nle pr zyczepnose lowe , albo przyczepnoscio-

wo-oporowe. reallzowane przez wprowadza-

n le w n aj gl fi lbs ze l c z" ,~ cl o two ru i ywl cy

e po ksyd owe j. a lb o ty lko me ch an lcz ne . za

porroca odpowiednich opomlk6w (fot. 3-80).

Ostateczne zakotwlenle I zabezpleczenle

p rz ec lw ko rozy jne uzy sk uj e s l" , p rz ez I nl ek -

c j... ca le go o two ru z a pornoca Zywley lub

zaczynu cementowego.

Fat 3 - 80 . P r z y kI a d mechanlcznego zakDlwlenla Dy -

widag dIa k o twy z prof ilowanego preta

cy 51", r dz en bet onowy rur y - odpow ledn le

hamowanle c l" ,gna wywoluje 511" , nac laqu,

e roz st aw e lf /g len, WYn lk aj 'l cy z s zy bk os c!

ru chu p od lu ine go n acl 'l ga rkl . d ecy du je

o ln tensywnosc! sily. sprezalace] przekazy-

waneJ na jednostkt ; d lugo~c l rury. Produkc ja

r u r me t o d ' l nawljanla clflglen (rys. 3-81a) obej-

muje t rz y l az y:- w yk onan le r dz en la bet onowego ( ze lbet o-

wago) , c zasem sprezoneqo podluznle

w tachnologll kablobetonu; wspolczesnle

r dz en le t ak le wykonuj e s l" , met oda w ir e-

warua (rys. 3-81bl, dzlQk l ezernu uzysku-

je s l" , dobre zaqeszczente bet onu w c len-

klej sclance o raz dok ladn le k ol owy obr ys

rdzenla, I stolny przy sprezarnu obwodo-

wym,

- naw ln lf /c le nap le teqo d ru tu na bet onowa

r ur fl u sta wto na p ozi omo l ub p lo nowo ,

obrac al 'l c, ! s l" , wok 61 swe j pod lu inej osl ,- u tozent e z ewne tr zne] , o tu la j' lc ej war stwy

b et onu , n atc ze sc le ] p rze z n atr ysk l ub -

p rzy p lon owym us tawi en lu r ur y - za po-

moca ~lizgowej lormy.

a) b)6 5

4 1

r r

c)

~~

....

3 .3 . S pr Qz an ie o bw od ow e

Naleiy podkre~Uc. ie sprf/zanle obwe-

dowe rur lub konst rukc jl kolowe-symetrycz-

n ych . ob cl l\ Zo nyc h o d wn fl tr za . d aj e na J-

wlflksze ~I ekonomlczne (palrz p. 15.6).

3 . 3 .1 . S p r t d an l ll f U r

Spr..,ienle rur 0malych I rednlch sred-

n1cach (np. do 2000 mm) przewidu]e umlesz-

cz en le obwo dowy ch c "~ gl en n a zewn ,!i rz

powIok I betonoweJ, a zatem technologicznle

15 4

z bU iane l es t do k ab lobe tonu . W w ie lk owy-

m ia rowy ch rurac h s po ty ka s l~ od n ledawna

takZe standardowi\ technologl", kablobetonu.

z c l" ,gnaml umleszczanyml w grubo~c l seta-

ny rur y Iz zakolwienlarn l czynnymi umlesz-

czonyml w specJalnych pilas trach lub gntaz -

dach. SIOSUje sl~ dwle odmlany metod

nacl'!gu cl",glen: mechanlCZJill I termiCZO'l.

Podstawowi\ me to d a m e ch a ru cz n a s pr e-

zanla rur jes t nawiJanle c l" ,gna na obracala-

Rys. 3-81. SprO- rur metod~ nawljanla: a) schemat naw1lanladrutu na rdze" belonowy, b) schemalprodukcll rdzenl betonowych metodll w1rowanla,c) przyklad zlqcza rur sprOZonych: 1 - rdz." belonowy

tub1elbetowy, 2 - klerunek ruchu nac1qgari<l,3 - klerunek obrotu rdzenla, 4 - boice kDlwl~c. konce dnnu .

5 - w l r u J q c a f o r m a z~trzna. 6 - stala f o rm a wew~trzna z e z bl er ak a ml , 7 - w a le s napartowe, 8 - r d z er \

sprQ10ny podluZnle, 9 - uzwojenle spro1al~ce, 10 - i la~y .k zewnOtrzny, 11 - pomocnlcze zbrol_nle

z w yk le . 1 2 - o ku c la s ta lo w e. 1 3 - u s zc ze ln ie n le c h ro n lo n e opaska. 1 4 - p le rs c le n uszczelnlaJ~cy

15 5

Metoda jest stosowanana szerok!j skall;I montai rurocillgu, przy zapewnlenlu szczel- a nas t epn le , w stanle nagrzanym, Iqezono- rury z kablaml pelnoobwodowyml, 0 nl-



dzl~k18wej unlwersalno!lcl. Ta sama tech-

nologla umoillwla produkcj~ rur 0 nlewlel-

k1ch srednlcach 250+300 rrvn oraz 0 du-

i ych s rednl ca ch 1000+2000 mm (dl a

maglstrall wodnych). Gruboo6 sclanek rur

wynosl na og6150+150 mm, czasem do

250 rrvn, a podyktowana jest nle tylko wy-mogaml stadium eksploatacjl,leez warun-

kaml transportu Iukladanla. Z !yeh wzgl~-

dOw dlugoS6 odelnk6w rur nle przekraeza

zazwyezaj 6 m. wazne jest rOwnlei wlatcl-

we rozwlllzanle styk6w, umoillwlajllee latwy

reo

nosel (rys. 3-81c). Przyklad wykonanla spre-

ianla rur przez nawljanle pokazano na 10-

tografll 3-82, gdzle na szezegOle(w g6rnym

naroinlku) przedstawlono warstw~ wlOkno-

betonu zabezpleczaj!lcq cl~gna.

Jak wspomnlano, rury 0 bardzo duiyCh

srednlC8chspreza sl~kablarnl,stosuj~cdwarozwlqzanla:

rury z zewn~trznyml podluinyml pllastra-

ml, w kt6rych kotwl sl~ odclnkowe kable

obwodowe, jednostronnle lub dwustron-

nle nac t aqane (rys. 3-83a).

Fo t . 3-82. Spr~tanle lUI ITlJ'Itodlj nawljanla

Ays. 3·B3: Sprql:anlo rur wlolkoarednlcowych:

8) przel<rOJ_uktu we FrancjllIpI'~go ka-

b l a m l odc lnkowymJ w odsl~pIe D, S m. b) przeI<rOj

ruroclijgu w hydroelek1rownl... Wioszech sprq-

1:onego kablaml nlskotarclowyml· z 4 splot6w

fIl15 mm w od' l~ple 0.3 m

spawanq nakladkll (rys. 3-84).skim wsp61ezynnlku larela, kotwlonyml

W wewn~lrznych gnlazdaeh, przy ezym

kolejne kable maj~ gnlazda rozrnlesz-

ezone w r6inyeh rnlejscaeh na obwo-

dzle (rys, 3-83b).

Spr~ianle lermlezne rur jest stosowane

racze] przy wzrnocnlenlaeh lub usuwanluskutk6w awarn, a rzadko w masowej pro-

dukcll, Polega ono na urnleszczenlu na ru-

rze rozgrzanych obreczy rnetalowych. kl6re

stygnqe r6wnomlernle selskajq powlok'i'.

W podobny spo s6b od dawna sprezano

mine kolowe elementy,np. drewnlane kola

woz6w z rnetalowa obrecza Zrnlenlla sll;l

przede wszystklrn technlka nagrzewu obre-

czy - dzls slosuje sll;lelektronagrzew,pod-

Illczajllc prad 0 duz y rn n a t ez e r uu I uzysku-

j llc w kllka mlnut r6wnomlerne nagrzanle

obreczy 0 slosunkowo duiym przekroju do

lemperatury 25D+30O"C.Praklyczne rozwla-

zanle krajowe przewldywalo rozgrzewanle

r o z cl e te ] o b r ec z y , kl6rll po uzyskanlu odpo-

wlednlego wydluienla splnano Iymezasowa.

a)

t:~:=:}~4000 1

3_3_2. SP ll l an l e zb lo r n lk ow wa j cowy ch

Walcowe powlakl zblomlk6w spreza sll'

za rowoo w przypadku zblornlk6w na c le -

cze, j ak lei na maler la ly sypkle. Daje 10

rozwtazanla najtansze w por6wnanlu z lony-ml !yparnl kanslrukejl takleh oblekl6w. Uzy-

skuje sl~ bowlem znaezne zmnleJszenlegru-

beset s ct an zbl or nl k6w w s to sun ku do

zwyklego ielbetu. co w konsekwencJIdaje

oszczednosc t materlalowe sll'gajqce panad

50% obJliltoSclbelonu I nawel do 80% masy

stall (przy zmla'1le jej rodzaju), Zblornlkl

spreza sl'i'r6inyml melodaml,z kl6rych dwle

najbardzlej rozpowszechnlone 10:

- nawljan le napletyeh drul6w lub splotow

(analogla do rur sprezonych),

- s pr ez an le kablaml, odclnkowyml lub pet-

noobwodowyml.

Sporadycznle slosowano lakie kllka

metod specjalnych; w kl6ryeh naclqg cte-

glen uzysklwano bez sprzetu do naciqgu.

b)

Ays . 3-84. Spr~l:anle IBrmtczne rur:0) przeksOjpodiutny. b) zlqcze z pler$clenlem zeloetowyrn,) zasadarealizacJIspr~enla; 1 - rozen ielbe'owy. 2 - stalowe obrecze spr~ajqce, 3 - pleracle~ wzmacnlal~CY

z lacz e. 4 - oorec ze s pr~1al qc e p le racl e~ . 5 - usz cz etmenl e, 6 - nak Jadka s pawana , 7 - z ac zepy

naplnacza. B - naplnacz montalowy

.57

Anallzy ekonomlczne przeprowadzone 3,3,2,1. Sp~ianle p!2ez nawllanja wieszonej na IInach I'ICZ'Icych plalformfil ka napedoweqo wraz Z obsluglt na g6r-



w r6mych krajach wskazuj' l, ze spr~ianle

zblornlk6w walcowych JestoplacaJnajui od

pojemnoscl 500 m" , a dla prefebrykowa-

nych sclan z segment6w sprezanla jesl ra-

cjonalne we wszyslklch rczwlazanrecb.

0pr6cz zasadnlczel pow Io k I walcowel, spr~ta

sl~ r6wnlet elernenlv przekrycla, np. plers-c lenle nasadowe kopul , a tak ie powlokl

danna zblornlk6w wynleslonych,. czyll IZW.

wlei clsnler\.

Szczeg61nllgru~ zblornlk6w ko Iowych

slenowlll obudowy bezpleczenstwa reaklo-

r6wI'ldrowych. Konsuukcle te prolektule sl~

na duie cl! lnlenla wySI~puj' lCe w warun-

kach aweryjnych pracy reaklor6w, z wyma -

ganlem pelnel szczelnoscl. Konlecznosc

reallzacll wlelklch sll spr~tajllcych powodu -

Ie slosowanle WYI'l ikowo duiych cl~len,

co wplywa na ode lscle od I radycy jnych

melod wykonywanla Sclan I Ich sprezanta,

Meloda ta zyska la znaczny rozwo]

w latach 60. z racj efeklywnoocl lechnlcz-

nel I ekonomlcznel, a w nlekl6rych krajach

(np. w USA) jest nada! nalbardzle] popular-

nym sposobem spr¢anla zblornlk6w wa!-

cowych. Metoda polaga na t y m , i~

~ zbl or nl ka~k0nanf 4 w_; "s kowan '! _!sllzgowym lub przeslawnym, 'ldt zes t a-

wlO~!U- ';1ref '! .. .Q~~~a s~.wrat~le

druty lub splaty. Nawljarka krl ji 'lca wok61

powlokl zapewnls s la ll t s ll~ w c l~gn le ,

Z moillwoscllj regulacjl skoku splrall w za-

kresle od kllku_do 01<01000 mm, co po-

zwalana szeroki zskres Inlensywnoocl spre-

tanla pi:JwIoki.

Zaleznla od konslrukcjl I wydajnoscl

wyr6mla sie dwojakla urzljdzenla:

- nawljark! karuze!Cl '4e(rys. 3-85), w kl6-

r Y c I 1 IJrZlIdzenla.wPedowa I nacl'lgowa

_urnleszczones'l DB ]ednaj platformla, za-

Ays . 3-85. Zasada dzIalania nawljarkJ karuzelowel: 1 - p la rt orma obs lugl , 2 - nap l~1y d ru l, 3 - mechan Izm

nap fl du , 4 - W < l z a k zawleszenla plat lormf, 5 - Ial ' icuch prowadzan la pozIomego, 6 - nap~dowe ko Io zebata,

7 - kola t c c zn e pIa lformy, 8 - UllI Idzenla napinaJ 'lCB dru!

158

zgornym w6Zkiemtocznym, obsluga s r e : :ruj'lca nawljanlemprzebywa DB plattormla,

- .!J!!lI'lJarkioblego':::,e(rvs. 3-86, fot. 3-87),

charakteryzuiace sl~ usyluowanlem woz-

nej kraw.;dzi powlokl, podczas~

cl'l~y jesl za pomoca obrotu

SZlywnegoramienia,zamocowanegow g6r-

nym w6zku.

Ays . :Hl6. RozwflIzanla konstrukcyjne nawljarek oblegowych: a) z I i n l ! prowadZ'lC't (wymtary w me!rach),

b) z ramlenlem prowadzacyrn, c) bez prowadzenla cenlralnego - dla zblornlkew euzych srecrac:

1 - Jotysko centralne, 2 - IIna prowaozaca, 3 - ramJq prowadz~ce, 4 - w6zek n~dowy, 5 - glowlca

nawljaJ~ca, 6 - ramJ f ,I glowJcy. 7 - konstrukcla slablllzujljce. 8 - strela nawlJanla, 9 - kola IOCzn e WOW"'ltrz

pawlak!

159

Zwykle, przy obydwu typach nawljarek ,N aw lj ar kl o bl eg owe n a s ze ro ka ska lf (> p rz yk lad nowoc zesnej naw lj ar kl obl e-



wok61 pow lokl p rz eb lega w poz lomle naw l-

janla lartcuch opasujljcy zblomlk, k t 6 ty u r ro z -

I Iw la porus zanl e s l~ naw lj ar kl ( fo t. 3-88).

P1erwsze nawljarkl karuzelowe skonstru-

owano jui w 1936 r. w USA I po zmlanach

SII one nadal s losowane (Pre/osd). Podob-

ne urzadzenta wykorZy sl ywano w Pol sc e

w tatach p l¢ dz le si ll tyc h - b yl y 10 nawljarkl

karuzelowe typu P s J l 4 k (1957), 0 duzej w y-

dajno!!C1 nawljanli '(do ' 5000 m/h) I unlwer-

salnciScl wyr3ZaJllcej sl~ praktycznle dowoln!!

lIrednlc!! Iwysekot cl ll pow lokl . Pan lawaZ

kos zl u rz 'l dz en mechsnl cz ny ch , r nonl owa-

n ych n a r uc ho rn el p la lfo rml e, b yl d o~ c wy-

s ok l, naw lj ar kl k ar uz el owe byl y e lakt ywne

p rz y dUZych zbl or nl kach , powyzej s redn lc y

15 m, a stosowano je dis sredmc az do

100 m I wysoko! !C1 powlokl do 3 0 r n.

F oL 3 - 8 7. N a w l j r u 1 < a ob iegoWa BBRV

Fot.3-88. Urz~dzenle ~nacl~gowe nawI)arId o b i . .

gowe)

wprowadzono w Szwal ca rl l, l ak o t yp B B RV -

Sleh/lon (lot. 3-87). Mal'l ona zr6inlcowany

s pos6b p rowadzen la w6z ka napedoweqo

I ca ch uj e j a l iel sza ko nsl ru kcj a o raz wl f( >k -

s z e b e z p l ec z e r is t wo pracownlk6w obs lugl .

Wydajnosc nle przekracza na og61 1000 m/h .

C I~gno naw ll ane na pow loke rozwl jane j es l

z bebnow, wskazana jes l moiUwla duza dlu-

go~e n lepr ze rwanego c l~gna, aby ogran l-

c zy e pol qc zenl a, Poc za lek I k on lec c lf il gna

z amocowuj e s le n ii lc zesc le idD oow !oKl s r! 5

, .. .bowyml zac iskami . Podobne zac lskl s losuje

.I~ t akze [ako<posre_<l!.1le zabe~lecz~e

przed s ku lk am l p rz ypadkowego zarwanl a

cI~gna.- - -

gowej f ir rny DYK (USA) p rz edst aw la 1010-

grafla 3-89.

Ja dn 'l z d zl ed zl n r oz wo ju me to d n awl -

j an la byl o s prez an le pow lok obudowy reak-

lor6w Illdrowych, W kl6rych, z powodu bar -

dzo grubych sclan, konlaczne s'l wlelkla

s ll y s pr fi lz aj qc a. Naw lj an le l ek klml naw lj ar -

kaml me jes t w lf ilC moz llwa I b ud uj e s l~

pomocnlcze konslrukcje stale na zew""trz

o bu dowy , p o kt 6r ych p or us za la sl l/ w 6z kl

nacl'lgel'lce najczescle] sploty sledmlodru-

l owe. W6z kl I e s ,! z nacz nl e c tezs ze nli plat-

f ormy w naw lj ar kach k aruz el owych, dZl fi lk i

czemu umotl lw la j" l nac l' lg c ll /g len wlf (>kszy -

ml sl laml , a t akze przemleszczanle wlelokl-

Fot . 3-89. Nawlja,ka l I,my DYK (USA) - w ldok

I W f l Q lr z e k a bt n y d o au toma tyc zne l kon t r o l l n a c lqgu

161

l omet rowy ch n lepr ze rwanyc h c lQgl en naw i- dodal kowyeh momen l6w zgl na lqcy eh w~



n lQ ly ch na bQbnach ( ry s. 3 -90) .

0322 Spreianle odclnkowe -"

Ch06 sprezan le przez nawllanle les l za -

IIczane do t ec hnol og ll k ab lobe tonu . t o l ed -

nak sp~Zanle odc lnkowe s t anowl peine za -

stosowanie tej technologll.

Z as tosowanl a k ab lobe tonu p rz y s pre-

zarsu powlok zblornlk6w rozpocz!(lo od

u tywanl a c l' i' gl en I lodz le lony ch na k ll ka od-

e ln k6w na o bwo dzl e, ze wz gl 'i 'd u n a znacz-

n e st ra ly n acl ll 9u . p owo dowa ne .li!!Fl!!e'

(p. 4.2.3). Nlekorzys tnym skutk lem tak lego

podzl al u j es t k on lecz no~c umles zezenl a na

obwodzl e I Ic znyc h z ak otwl en . d la k t6 ry ch

l rz eba s kons tr uowae l ok al ne p .9grub le~e

w rw:13aju pUas. !! :6w. Pogrublenle powlokl

o raz l ok al nl e p rz yk ladane sUy I Ich zmlen-

nose na obwodzle sa przyczyna powslanla

w loc e. W cl en kl ch p owl oka ch w ad y zwl q-. . . .__za ne Z II I m e to da s ll ls to tn e I d l at ego sp re -

zan le odclnkowe cZQsclel sloSt:t je-SlV'dla

pawlok 0 Wl'i'kszy~a-

gaj llcych duzych s ll spr~zal llcYCf i:W'kt6-

rych w~g;;;b;;i; S'l molel

Istotne.

Kab le odc lnkowe umles zc zane sa

zar6wno ~')~~~jl~~I.JiQ{!)QkI, n81-

~Ch, lak I!!!.. zewnii[~,z powIerzchnlowym zabezpleczenlem prze-

c~~~~irYS:-3:9rr~ie,wwewn'i 't rznych kablach odc lnkowyeh za -

pewnla s lQ przyczepnosc, a le dZIQk l z rnnle] -

szenlu tarcla splot6w 0 o sl on e m ozl lwe sa

odc lnkl w yd luZone do pol owy obwodu. W le -

dy wys ta reza ll l e zl er y p ll as lr y na obwodzl e

(rys. 3-92a).

A y s . 3 - 9 0 . Nawijanle sllnych ciOglen no poo.Moce obudowy reaklora I'tdrowego: a) pomocnicze rusztowanIa.

b) schemalyczny rzut w6zka napQdowego; 1 - obudowa bazpleczellstwa raaklaa. 2 - .talowe slupy

p omo cn I cZB . 3 - pomos ly l ec IYxl logl cz ne podnosz one na . Iupach . 4 - z w 6 J c l\ lgna. 5 - UIZ ljdzenle

nac" lgowe. 6 - naplnacz c i O Q n a

162

c)

Ays. 3-91. Tradycylne aprezanle zblomlk6w kablamJ odclnkowyml: a) kable wewnetrzne kotwlonew pjtastrach, b) !<able zewnQlrzne kotwlone w pnasuach, c ) przyk iadowy podzl .1 !<abl l ne odc lnkl

I rozmJeszczenie pllastnlw; 1 - kable w kanalach. 2 - kabla zawnQlrznabez oslon

R y s. 3 - 92 . Nowoczesne melody odclnkowego sprezanla zblornlk6w wafcowych: a) kab le p6lobwodowe

Z przyczepnoacla, b) kable pelnoobwodowe bez przyczepncscf 1 - pllaslfY. 2, - odclukJ kabla,

3 - gnlazda no zakolwienla, 4 - kable pelnoobwodowe

163

Z chwll 'l wprowadzenla kahll bez przy- kompleksowa technoloqle belonowanla



Fat . 3-93. Gnlazdo dla zakoIwIe t \ kabi peInoobwodowych

be~ P l 2y c ze p l" lO $ c t - kable dwusplotowe 1ypu Vl 'CMM-2

Fat. 3-94. Bater1azbIornlk6w plaUormy ..ydobywcze) wyko -

nywana w suchym doku

th4

--------------------------

czepnoscl, nlskolarclowych, stalo sl~ moZlI-

we slosowanle kabll pelnoobwodowych.

Zakolwlenla umleszcza sl~ w gnlazdach,

w dw6ch przeclwleglych mle]scach na ob-

wodzle ( rys, 3 -92b). Gnlazda s !j wctete

w powlok~ (fot. 3-93) I wypelnlane po spre-

ianlu belonem.Szczeg610'1dzledzlnq szeroklego zasto-

sowenla kebll odclnkowych, poczawszy ad

lal 80. 8'1 wleiokomorowe zblornlk! platform

wydobywczych ropy naftowe] osadzenych

na dnle morsklm. S!j 10duze baler le zblor-

n lk6w ( lo t. 3 -94) I I ch powlok! muszl i za-

pewnl~ szczenosc w r6inych komblnac]ach

obcl! jieit Do spr~l!enla wymagane s'l duie

slly, a zatem stosu]e sl~ kable wlelosplolO-

we, np. 24 x 015 mm, z nac ll jg lem do

B MN. Z rac]1duze] wysoko~1 zblornlk6w,

przekraczajqce] czesto 60 m, wprowadzono

---------_ .__------

I sprezanla powlok (rys. 3-95). Jesl 10po1ll-

czenle deskowan sllzgowych z wlelopozlo-

mowym pomoslem, z kl6rego dokonuje sl~

spr~ienla, mozllwego dzl~k1stosowanluszyb-

kotwardnlel'lcych mleszanek belonowych.

Rys. 3-95. Spr~tanle odclnkowe powIok cyllndrycznych w baterll zblornlk6w plaUormy ..ydobywczel ropy

naf towe]; 1 - g l6wny pomos l belonowania, 2 - b~bny z kablwnl , 3 - przew6d podawanla kabll , 4 - rury

nosne d e s kowan la ~l1zgowego. 5 - o st on y k ab ll o dc in ko wy ch , 6 - p om o st w pr ow ad za nl a c i! i! gl en .

7 - n ac l~ g I kctwlenle, 6 - ln le kc ja . 9 - z ab ez pi ec ze nl e z ak ot wl er 'l . 1 0 - peace wy ko r \ c z e n lowe

165

3 3 2 3 Innesposohy sprciania zblorni- z broj en lem bez O8c ll lgu, bel onuj e odc lnkl a)



I!.Qw

Przedstaw lone metody nawijanla naple -

!ych cl~glen I sprezan la odc lnkowego wy-

magaj ll anga~owanla specjal ls lycznego

sp rz~ tu I d la te go do kon ywa no w lel u p r6b

sprezanla z bl or nl k6w I nnym l, p rost sz ym l

sposobaml. Mlsly one iastosowanle dlaz bl or nl k6w g redn le j w ie lk os cl , p rz y n lewl el -

kJej Intensywnogcl sp rezerua , Najwl~cej ta-

klch pr6b podejmowano we Francjl I na

W~9 rz ec h. I nt er es uj ll cy j es t s ys tem Re lm-

bert s prez an la z bl or nl k6w z lozony ch z od-

c lnk6w pow lok wal cawy ch , s kl er owanyc h

wypuk logc ll l do wewnl lt rz , k t o re owl ja Sll i'

l - - -~--- t------------------ --- -- ------ -- -- ------ -- -- --- ---

166

zewne t r zne ] gclany kryjllcej' zo ro jeme I n a-

stqpnle wypelnla c lecza, N ac l1 l9 w ta k 08-

pl~ tych c lqgnach utrzymuje s le; zapelnialac

betonem pozos tawlone przerwy (rys. 3-96).

Sze reg I nnyc h s pasob6w sprezanla

z bl or nl k6w poi ega na wywol an iu s ll w c lqg-

nach przez poprzeczne Ich przemleszcze-nle (rys. 3-97). Sp oso by te na da jl l sl li ' d o

naj pr os ts zego wykonawstwa , z azwy cz aj

z r ec znym owl jani em paw lokl I p rz em lesz -

cz an lem cl ~gl en . Mo ~n a t u stosowac za-

r 6wn o d ru ty I sp lo ty ze st all cl &g nl on ej n a

z lmno , j ak t e~ mal e sredn lce prqt6w 0 nls-

klej relaksacjl.

Rys. 3-96. Spr¢anle zblornlka pn:ez wypelnlenle .

cleczlt (system Re imbB r I ) ; 1 - clqgna sprqtajqce,

2 - p r .z e rw y b e to n ow a n e p o napelnlenlu zbk: lrnfka

Rys. 3-97. R~na sposooy sprqillnla z w y w oI a nl e m

nacl1\gu przaz poprzaczna przemIeszczanle clqglen:

8) slopnlowe obsuwanle c l(>g len po s to ikowej po-

wIoce, przaz pobijanle, b) wb1lane podkladek k1lno-

wych, c) wzajemne IIcI~ganle cl~glen kJanvaml,d) w yw oI y wa n l e t r as y lamanej za pomoc:lI obsuwa-

nla I Istew; 1 - obsuwane pojedyncze cl~goa.

2 - podkladkl k 1l no we , 3 - k I a m ry , 4 - pozIorne

plelwotnle cllJgna, 5 - plla.tty, 6 - podkIadkl SlIzgo-

we , 7 - I ls lw y z boIcami

~"+

~

c W - : -: - -

b)

j

H H I - - - - ! l - _ _ I _ - - - ! l- - i . ~

c)

d)

III:167

_______ ~_c·- __

3 .4 . S pe c ja ln e m e to d y spr~iania wanyml w b el on le I sl op nl em zb ro le nt a el e- a nawe l kl lk u Iy sl l( lcy me ga nl ul on 6w . E ll ml -



aj"

Nale,! tu nlekt6re· rozwl!jZanla Iposo-

by rea ll ZaCj l k onst rukc jl s pr ez onyc h, nada-

jace sl ~ d o w!j skl ch g ru p zas t osowen, nie-

jednokrotnle bardzo efektywne ekonomlcznle.

Sposoby t e, w umownej k la sy fl kecj l ( p. 1.3),

nal ez !j do g rupy 2 ( sp r~an le bez c l~gi en )lub grupy 3 (sprezaore p rz ez z ab legl s pa -

c jame) . Melody te S!j popularyzowane jedy-

n le p rz ez s po rady cz ne pub ll kacj e, p rezen-

tuj !jce okre~ lone reallzacje. Ze zrozumlalych

wzg l~d6w n le sa o ne p ro pa gowa ne p rze z

duze flrmy produkuj,!ce I stosuj!jce znacz -

n le d ro is ze s ys lemy sprezan la,

3 .4 .1 . E k sp a ns J a b e lo n u

Wspomnlane w p. 2.1.3 bel ony eks -

p an sywn e p oz wa la j!j n a u zys ka ni e w k on -

s lr uk cJ s ll s pr~z aj !j cy ch a1bo bez j ak lego -

k olwl ek . z broj en la , a lba z e z broj en lem bez

wSI ~pnego nac l' l9u. P rz y sprezan lu belon

/2.

spelnls wl~ rol~ a~. Szczeg61ne na-

dzJeJewl , !ie s l< ;! z I ym sposobem przy spre-

i anJu mas ywny ch k onst rukc Jl , w k t6 ry ch n le

wymaga sl~ dui:ej precyzjl w mallzacjl sll

sp r~ ia j! jcyc h, a n apr eze nta w b elo nl e n le

mus z! j b y~ z by ! duze, Takle spr<;!i:anle s t o -sowa no d la e lem en t6w nawl er zc hnl a uto -

s trad I lotnlsk (USA ) , a lak ie dla nlewlelklch

obiekt6w mostowych.

Eks pans ja bet onu, c hOOI r udna do ken-

I ro lowanl a, t o j ednak z powodzenl em e llml -

nuje wpJywy skurczu, co umoil lw la zwl l( !k -

szenle odst<;!pOw dyiataCjl. Wleloletnle pr6by

zas t osowan p rowa dzo no w U SA I nJekl6-

rych krajach Europy Wschodnle j [10] taki:e

d la z broj onyc h e lement 6w , w k t6 ry ch hame-

wa na p rze z zb ro je nl e e ksp an sj a b et on u

wywoluje rozcl !jganla w Iym zbrojenlu I s o l s -

kenla w betonle. Nas tl (!puje w6wczas zlozo-

na za leznosc mll(!dzy napr<;!zenlaml uzyskl-

--1--'--'--' -_ __.--

' ~ t tH H I± H H - t&Rys. 3-98. Przyldady pomocnlczego spr~enJa za pornoclj belOnu ekspansywnego: a) podlul:ne

sp<~!enIe pomocnlcze rury, b) popr:zeczne spr~!enle belkl skrzynkowel: , - . . . . . . . . :>jen Ie spr~l:aj~ce,

2 - zbrojenie podlu l:ne naplnane p<ZeZ ekspansw belOnu, 3 - podlul;ne spr¢enle kablaml.

4 - s lrzemlona naplnane za pomocq ekspans jl belOOU

pansj ,! zachodza z jawlska reologiczne. Moi-

l lwo~cl regulowanla poloienla wypadkowej

s ll y s pr<; !z aj 'l ce j w p rz ek ro ju s 'l j ednak n le -

w le lkJe I naj la lw le j jes t uzysk lwac sprezenle

r6wnomlerne, a wtec przydatne raczej

w e lement ac h osl owo roz cl !j gany ch . Z I yc hwzgl<;!d6w sprezanle przez ekspans je beto-

nu z na jduj e dol yc hc zas z as losowanl e I yl ko

Jake pomocnlcze, np. w kJerunku proslopa-

d lym d o za sa dn lcz ych s ll s pr ez al acy ch

(rys. 3-98).

3 .4 .2 . S p !f } ia o le p r as am l p l as k lm l I k l ln a ml

Sprezan le k onsl rukc jl bel onowych l ub

zelbetowycn 0dui:ych przekrojach poprzecz-

nych rnoze by6 dokonywane bez nac l! jgu

z broj en la z a po r n ocq urz '!dzeJ1 I rwale wy-

wleraj'lcych zewnenzne slly na konstrukcj~.

Dolyczy 10 nawlerzchnl belonowych, zapor

wodnych, nabrzezy portowych, nlekl6rych

mostow Ip rze kry ~ l ukowy ch , w kl 6r yc h -

c ll (lgien, daje w6wezas wielkJe korzy~c i eko-

normc zne. Ogran lc zenl a l ej k oncepc ji s pr e-

zao t a wyn lk aj !j z nas t epulacych wzgll(!d6w:

- e lemenl om konsl rukc jl moie g rozI 6 wy-

b ocz eni e a d sp re ze nta , a za lem r noz na

w t en s pos6b sprez ac j edyn ie s tosunk o-wo krepe konst rukc je,

- w yw ie ranl e z nacz ny ch s il na k onsl rukc j~

j es t moi :l lw e w1ady , gdy pod loza l ub I nna

konst rukc ja mag!! przen iesc sily reakcjl,

- n le ja sn y j est o br az sl an u g ran lc zn ego

zlamanla.

Jako urzadzerua wywo1uj 'lce s ily w kon-

s lr uk cj l najwl ", ks ze roz pows zechnl en ie z y-

s ka ly p lask ie p rasy , aut ors iwa Freysslnela,

k t6 ry w 1938 r . zaproponowal p lerwsze lech-

n lczn e z as to sowa ni e, a w 1946 r. zreauzo-

wal p ierwsze sprezerua 1' 1 metoda. Prasa

plaske (rys. 3-99) jest pojemnikiem metalo-

wym Z odk sz ta lc al ne j b lachy, nej cz es cl e]

o k sZ la lc ie k ol owym , c zasem wyd luzonym.

z r ac jl duz yc h p rz ek ro j6w - wywol an le na- Pusta prasa [est za be lo nowan a w s tyk u

wei n lewl el kJ ch nap r" ,i eJ 1 od sprez en la ( rz ", du m i~dz y c zo lem konsl rukc jl a mas ywem opo -

ki lku MPa) wym aga p rzy lo ze nla wl el kl ch sl l, r owym. P o s lwa rd ni en lu be lo nu tl ocz y sl ~

sl~9aj'lcych w calej konstrukcjl kilkuset, do prasy zaczyn cemenlowy lub chema-

b) c)

Ays. 3-99. Prasyplaskie F,eyssJneta: a) Iypowe ksztally pras, b) przekr6j prasy przed wypelnlenlem, c) przekr61prasy po wypelruenlu,

d) przykJadowe wymlary prasy;. 1 - wpusly przewodu Uocz~cego, 2 - pret wzmacnlajqCY spawany slyk blach

'.0

---- ...- ...~...---- ......-'~----'-'"

zrnlenta znaczaco lei cech wyl rzymaloscio,

wych. Z Iych wzgl~d6w racjonalne [est

utwardzalna iywic(!. n p. e po ks yd owa , d o-

prowadzajac do rozsun t ec t a dennych CZI 'S-

k onst rukc jach , Z un il lk owane p rasy k ol owe

o sredntcach 70+920 mm nadal'! sll(! do

Inny s po so b s pr ez ar ua , z a p or no ca kll-

n6w, zastosowal Leonhardt do bet onowe]



s tosowanl e s la ll s topowy ch . n leco . odpo r-

nielszych na wplyw temperatury n z sta e

wysokow~g lowe , a j eonocz es rue rnr ue js ze

wyt rzymaloscl t ych s ta ll nte mallj znaczenla

wobee ogranlczenla przedzlalu wykorzysty-

wanyc h nap rezen, P rz y podgr zanl u s ta ll do300 "C . c o p rowadz i do reduk cj l w yt rz yma-

l os cl s ta il s topowy ch 0 ok. 4 0% ( pa lr z

r ys . 2 -29) . t eo re ly cz ne nap rezenl e w c l~g-

nach po ostygnl l( !c lu do normalnej tempera-

tu ry ( + 2O"C). wynlesle <7p=Au,Ep=(3oo -

- 20 ) x 0 ,0 00 01 x 20 00 00 = 560 MPa . P rak-

t yc zn le . w sk ut ek u tr at y c lepl a o raz zwl l( !k -

szonej retaksac]! stail w podwyzszone]

. t emperaturze uzyskule s l" , naprezenle w 01" ,-

gnach rzedu 400 MPa , a po st ra tac h zw l,!,

zanych ze s k ro c e nl e m b e to n u I zlawlskamj

op6 in lonymi w bet on le ( rozdz, 4 ) I rwal e na-

prezente wy nl es le o k. 3 00 MPa . Nl e. kta re

st al e sto powe sa s zcz eg 61 nl e o dp or ne n a

podwy is zone t er nperat ur y I dopuszcza ~I'i'

w n le h n ag rz an le a z d o 4 20 "C .

Konc6wk l nagrzewanych pr~16w rnosza

bye dopasowane de odpowlednlch gniazd

u chw ytowy ch w cz ol ach !a rmy l ub st end u.

W przypadku prl 't 6w oi<r' l9 Iych gladk lch s to-

s ul e s l~ s pawanl e opo rn lk 6w a lba nagni al a-

ne uchwy ly . nat om last w p re tach z eb rowa -

cl pr as y, co l est zw ll jZ an e z e sk r6 ce niem

konst rukc ll . a w ll 'C sprezersem, przy tloeze-

nlu zaczynu cementowego dokonule s l~ s lop-

nlowego zag~szczanla przez adsysanle wody

druglm otworern , a p rz y l lo cz en lu i yw lC d rugl

o tw 6r sl ui y j ed yn ie d o o dp owl el rza nl aIpow ln len z na jdowae s ll (! u g6r y za r ronto -

c ls nl en la 15 MPa I p rz em lesz cz an la CZl 'sCI

denny ch p rasy AI = 15+35. mm. Jednym

z przyk lad6w jes t zas losowanle pras de prze-

g rupowanl a s ll w k onst rukc jl z eb rowe l za-

por y wodne ], t ak aby pop rawi c j ej s ta tecz -

no se ( rys. 3 -1 00) . I:. atwo zauwazvc, zedo kon an le ta kl eg o pr zeg ru powa nl a s ll In -

nawlerzchnl autos trady. (rys . 3-101). Mll 'dzy

c zo la odc lnk6w naw le rz chnl . w zmoenl one

slalowyml bacharn, w prowad zon o dwa

mas ywne k li ny z p lonowyml r ol kaml Iozpy-

c ha lac k li ny p rasa hyd raul lc zna, uzy sk ano

doze sily sprezalace , Prz y t ej metodz ie sllymo gl j by e s ko ryq owa ne p o wys t' lp le nlu

odk sz ta lc en op6 in lony ch w bet on le .anej prasy. Wsp6lcze~nie Freyssiner-Inter- nym sposobem, bez dui yc h zmI an k onst ruk-

national stosule prasy plask ie w roznvch c ll , byloby nlezmiernla t rudne.

3 .4 .3 . S p r vi a nl e t e rm l cz n e

Wsp61cz es nl e s prez an le l erml cz ne na

s ka l~ t ec hn lc Zn lj l es t s tosowane w t ec hno-

logll s trunobetonu. Dawnle] zas losowanla byly

bardz le j r oz nc rodne, l ec z z as tapt ono I e s ku -

tecznle lszyml melodaml nac ll jgu mechanlcz -

n eg o. t st ot a m elo dy l est u zy ska nl e od po -

wl ed nl eg o wyd lu ze nl a c l, )g len p rze z Ic h

nag rz an le ( obec nl e e lekt ronagr zew) I z amo -

cowanle w st an le n agr zan ym w n lepodat -

nyc h uchwy tach . W s ty gn 'l cym c l~gn ie wy-

st~pul'l naprezersa r oz cl qgal 'l ce . k la re po

zabetonowanlu elementu I zwoln lenlu z tech-

nologlcznych zakotwten sa przez przyczep-

n o~e p rze ka zy wa ne n a b et on . 1 8k [ ak p rzy

nacl'lgu mechanlcznym.

W metodzle termlcznej opranlczenlern

technologlcznym les t moi :i lwose nagrzewa-

n la s ta ll l ed yn le d o l emp er atu ry. k t6 ra n le

b))

. . . .---,l 'I L _ ' . . ,

r-J .,

I Il ~~~~~_

r=_-

r-t

H=790MN

10MN0MN

Ays. 3-100. PrzyIdad zaSlosowania' pras p Ia sk Jc h - zabezpl6czenle ieb<owej zapory w o d n e l w IranIa: a) schemat

przekroju z ukladem S II ( Ao

• - wypadkowa przed spr\l1enlem. A - wypadkowa po spr\l1enkJ). b) wletobok sII; 1 - Sol an a

zap o r y . 2 - zebm, 3 " ;b io i< opor owy obcl<jwny baJastern. 4 - prasy plask ie

Ryso 3-101. Sprezenle pIyly nawlerzchni drogoweJ 18 pcrrcca kJln6w (schemat autu)

17170

_--_--------

_~_~ - ~o _

nych - obraczkl zaelskane plastycznle na

pr~elelub speczane zgrublenla (rys. 3-102).

gl~tym w klerunku spodziewanego- ugl",cla

eksploatacyjnego profil ten zoslaje w dolnej

3.4.5. Spr~ienle przez poprzeczne prze-

m i e sz c z en l e c lQ g le n



3.4.4. WyglQclemlDlenl. sz t ywnegn

W 6elgl l opraeowano oryglnalny sys-

tem sprezenla PrefJex dla prefabrykowanych

belek zespolonyeh I stalowo-betonowych.

W metodzle tel nle wywoiuje sl~ oslowegolub mlmoilrodowego §cIskania. jak w e wszyst-

k lch Innyeh metodach, a le dokonuje s l~

wsl~pnego zglnanla bez udz ia lu s lt y po-

dluZnej.Zbrolenle spr~zal<leeslanoWtsziywny

elemenl waleowany ze stall 0 podwyzszo-

nej wylrzymalmlel. W stanle wst~pnle wy-

cz~"lcl obelonowany (rys. 3-103). Po usu-

nlf;!clusll wyglnaj~cych beton, olulaj~cy roz-

cl~gan~ cz~~~ przekroju stalowego, zostaje

sprf;!zony.W druglej fazle obelonowuje Slf;!

w wytw6rn l a lba na budowle drug~ cz. ..~~

przekroju, stanowl'lc!l powl",kszenle strelysctskane], Uzyskany element wykazuje nle-

wlelkl przyrosl nosncsct na zglnenle, ale

znaczny wzrosl sztywno~cl I rysoodporno-

s c i . Praklycznle wytwarza slf;!elemenly pa-

reml w pozyejl le~cej, rozpychajllc je wz a -

]emnlew celu uzyskanlawst",pnegowygl'i'Cla

b)

Ays . 3-102. K o r \ c 6 Y . 1 < J prfllllw do spr~Umla

te rmlc znego : a ) spawane cpornlkl, b) nagnla-

!any uchwyt, c) ob t~c z l< a zacIskana na zeb ro -wanym pr\lCIe, d ) s P \ lC Z 8 fl l e I < o! \ c6 w e k

Ays . 3 - 1 03 . p r ze l <r O J spr~onal b e lk l I yp u Pref lex;

1 - b el OO p lo rw sz eg o e ta pu spreiony pr28Z wy .

g ifJ cle , 2 - b ele n d ru gl eg o e ta pu (nlesprviony),

3 - p ro fl l s ta lo wy

W analogl l do melod spr~ianla zblornl-

k6w , tokie w elemenlach belkowychreallzuje

sle nacl"g clwlen przez poprzeczne zrnIany

Ich Irasy_Meloda la znajduje zaslosowanle

zar6wno dla nowych konstrukcjl,jak I, nawel

cZfil~lej, dla wzmacraamaIslnlej<lcych_Pew-ne rozpowszechntenlemeloda la znalazlawe

Francp (syslem Co/gne~, w Nlemczech I na

W'i'Qrzech.PrzewaZaj~zaslosowanla dla mo -

slowych belakskrzynkowych,w kl6rych prze-

mleszczet'ipoprzecznyeh dokonuje slf;!w po-

zlomle lub w plonle (rys. 3-104).

a)

b)

1 2 4

Ays . 3 -1 0 4. S p rv ie n le p rz e z p o pr ze c zn e p rz e ml es z cz e nl e c lV g na : a ) p lo n ow e p rz e ml es z cz e nl e, b ) p c zl o -

m e p rz em le sz cz en la - r oz su wa nJ e l ub s pl na nle ; 1 - ' ra sa p rz ed przenaeszczeraem, 2 - tr a s a po

p rz em le sz cz en lu , 3 - p ra sy h yd ra ul lc zn e, 4 - r oz p6 rk J l ub k Ja m ry

173

3 . 4. 6 . S p " i an l e c l p a re m wlasn ,m lu b

balas lem

w w l' i' ks zo~e l p rz ypadk6w pop rz ec znego

przemieszczenla c l~gien, a takze Innyeh spa-



W dlj 2eni u do uzy sk an la sprezen la za

pornoca zableg6w Ial\szych lub latwlejszych

n li ; pod lumy nae l' lg e l~ ll len z as tosowano

skutecZnie sposoby , w ld6ryeh zamlast zmla-

n y I ra sy cl ~l ll en zm le nla s l~ p ol oze nt e o sl

clezkoscl elementu spr~zanego (rys. 3-105).

Zml~ I~ uzYskuje sl~ przez wykorzystanle

ctezaru w lasnego e lement u l ub dodat kowe

obc tazen te w fazie montaiowej. S'l to roz-

wl'lzanla moZllwB do zas tosowanla w S2e2a-

g61nyeh typach konsl rukejl . Regul 'l jes t 2ew-

n ~tr zn e p rowa dz en le k ab ll , p od ob nl e [a k

a)

~;..::..=.=:. _. ===.I=. =.: : :Jb)

Rys.3-105. Sproianla z wykorzysIanIem c,,", iaru wtasnego elemenlu: .) beIka z dw6ch seg-

menl6w, b ) diwlgat typo FtrlSlerwaJdera; 1 - zakotwlone c l~gno nlenaplOle, 2 - p o d p . " ymonta towe

174

a)

b)

sob6w wzmocnien konsl rukejl . Konieczne jes t

w6wczas bardzo s taranne zabezpleezenie

el" ,g len przed kor021l1, zwlaszeza ze nal-

cze scl e], n p. w mo sta ch , s a o ne p od dan e

dzi al an lu c zy nn lk 6w a lr nosf er yc znyc h. Gdy

cl",gna zabezplecza s l~ t ak te p rz ee lw wan -

d al lzmowl , uml eszc z! i s l~ j e. w w ars lwl e

o sl on owe j, p ol ae zon e] n a d lu go se l z e la -

mentem (rys. 3-106). Wsp6lczeSnle, opr6cz

I radyey jnyeh mater laJ6w bltumlcznych, s to-

s uj e s l" , powszeehn le 1yw lee s yn te ty cz ne ,

czesto zbrojone wl6knem szk lanym.

5

Rya. 3-106. Zewn~tnne c,,",goaspr~lqce: a) usytuowanle kabn zabezpleczonych po naclqgu, b) przyklad zabezpleczenla kable

wzmacn l aJ f \ cego & . J m J e s z c z o n eg o pod elerrentem; 1 - o s1 on a z p ow te ka ne J b ta ch y. 2 - kit b lt um lc zn y lu b s m ar , 3 - zaprawa

epoksydowa, 4 - _lIZr1a osIona poI lety lenowa, 5 - wkladka dyaiBllSowa

17 5

...---~-.--~--~~---~---.----- -- ..•---~ .. .. -- ..~-----~--~

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 1

3 .5 . B e z pi ec z en s tw o p ra c y p rz y s p rl }z a ni u

Zlotone urZlldzenla technlczne, duze rednla obsluga pras naclllgcwYch oraz

h) zablegl lnlekc]! wymagaj' l szczegOlnej

starannoscl, gdyt n lemotl lwe jes t I ch

powt6rzenla; lesll z laklchs wzgl~d6w

rna swoj!j fabrycZ1ll:jlnstrukcK',z kl6rel wy n I .

kaJIItermlny I zakres baden kontralnych oraz

prac konserwacyjnych, Przestrzeganle !ych



elsnlenle w ukladach hydraullcznych,

doze sUy spr", tajl lce, czesto znaczne wy-

mlary konstrukcjl sprawlala, ze og61na

Uczba ir6del zagroze~ lest przy wykony-

wanlu konstrukcP sprezonych wl",ksza nli

dis zwyklych konstrukcjl telbetowych. Po-

dobnle jak kwall flkacje personelu, takze

znalomo!lCprzepls6w bezplecznej pracy po-

winny byeu wykonawc6w konstrukcjl spre-

tbnych odpowlednlo dabre.

3 ,5 .1 . Z a s ad y bezplecznego .p,panll

W nawlllzaniu do ag61nych przepls6w

bezpleczer\stwa pracy, rnozna padkresllC

szczeg61ne znaczenle nast",puj'lcych za-

sad przy wykonawstwle konstrukcjl spre-

zonych;

• przestrzeganie technolaglcznych lnstruk-

cjl wykonvw,¥!la r obo t ,

• przestrzeganle termln6w kontrol l I kon-

serwacjl u rzadzen,

• zapewnlenle strel bezpleczenstwa przy

pracy In'Idzen wywoIuj'lcych zagra:!:enle,

• zabezpleczenle przawad6welektrycznych

przed uszkadzen1em zawllgacenlem oraz

uzlemlenle urz'ldzen,

• zabezpleczenle przewod6w hydraullcz-

nych I poIqcze~ przed uszkodzenlem,

• . s to s owan le adpowtednlej odz lezy achron-

ne],

Ze wzg l" ,du na specy flk~ spr ",zanla

zwraca sl~ uwag", na nlekt6re zasady bez-

plecznega wykonawstwa:

a) elemanlykablobetonoweprzygatowanedo

s " " "Z an la . z w t a sz c z a prefebrykowaneseg-

menty,nalety w czasle ustawlanla, wclq-

ganla kabll, nacl'lgu, Inlekcjl I skladowa-

nla zaoezpieczyc przed przewr6cenlem,

zapewnlaj llc podparcle przewldztane

w projekcle,

b) opr6cz standardowej adzleiy achrtinnej

(kaskl, komblnezony I r~kawlce) bezpos-

171\

pracownlcy formujllcy Iwclllgajllcy cte-

gna powlnnl mlee do laczone do kask6w

szyby lub slatkJochronne, w celu zabez-

pleczenla przed naglym adgl",clem ko~·

c6wkl cl",gna przy montaZu lub demon-

tazu prasy (w' kablobetonle) lub przednaglym adrzutem przy zerwanlu lub wy-

sunl",clu sl", cl~gna z zakotwlen t e c h n o -

loglcznych (w strunabetanle),

c) przy rozwljanlu drut6w lub splot6w, tor-

mowanlu kabll, przyclnanlu kor\c6w lip.,

nalety s t osowac uchwyty lub wll jZBnla

zapoblegajqce swobodnemu przemlasz -

czanlu sl", kor\c6wek,

d ) w larmach lub na !orach nac lqgowych

(strunabetan)na wst~pnlewyprOstawanych

I prowlzorycznle uchwyconych cl",gnach,

w czasle Ich kolejnego lub grupowego

nac lqgu , nalety u lo tye maly lub deskl

balastujllce, zapoblegajllce, przy ewantu-

alnym zerwanlu, gwaHownemuzwfjanlusl",

dru!6w lub splot6w,

e) na stanawlsku sprfi l ianla, a zwlaszcza

przy samej prasle, poza operatorem nle

powlnno bye os6b postronnych, lak aby

ewenlualnywyclek olejunle zagraial oso-

bo r n nleSledzqcymprzeblegu operacjl na-

clqgu lub kotwlenla ( Iol 3 -1 07 ) ,

I) nledopuszczalne S'l wszelkle manlpula-

cje naprawcze IUbkorekly poozenia cl~·

glen lub prasy pod clsnlenlem; wszelkle

rozpoznanla I usuwanla usterek rnusza

bye poprzedzone zwolnlenlem clsnlenla

we wszystklch komorach prasy,

g) w taku nacillgu Wst~pnegoI zasadnlcze-

go prase I c l" ,goo muszq bye obserwo-

wane, wszelkle adchylenla ad !ypowego

przeblegu nacl1l9u musz'l bye mozllwle

wczegn.ledostrzezone, aby bezznlszcze-

nla cl~gien lub' uszkodzenla e1ement6w

zakotwle~ albo prasy rnozna zwolnle cl-

snlenle I ookonec korekty,

musza bye przerwane, konleczny jest

odpowlednl nadmlar zaezynu, aby ewen -

tualny wyclek nle spawodawal pustek

powletrznych; nalezy pamletac, ze za-

ezyn cementawy z dodatkaml jest tok-

syezny, a zatem Inlekcj~ I czyszczenle

urzlldze~ nalazy prowadz ic w r",kawlcach

I w okularach lub w oslonach twa,rzy.

3.5.2. K o n ir o l8 1 k o n se r w ac J a ulZl Idun

Kazde urzljdzenlemechanlczne,hydrau-

!lczne czy eleklryczne, utywane przynaclljgu

F a t. 3 -1 07 . N ac ll jg k ab ll w wysoklel belce preta-

brykowaneJ- w bezpoSrednlm~sledztwle prasy

powlnlen sl~ z naJdowa~ tylko operalordo pomlaru

wydlu i e n l a

zasad, przy jednoczesnym stosowaniu ates-

towanych cI~glen I element6wzakolwle~, sta-

n ow ! 0 skutecznosc l I bezpleczel\stwta spre-

: ! :anIa Wielezasad kontrolll konse<waclimoZna

okreSlic wsp6lnle dla wszyslklch nlemal zes -

taw6w nacillgowych. W ramach codzlennaj

obslugl, po uiy!kowanlu prasy konleczne jest

• oczyszczenle prasy,

• przegl! jd element6w uchwylawych Ipo-

Iqczer\ przewad6w,

• u su ru e ci e drobnych uszkodzen gladklch

powlerzchnl,

177

• ewentualna wymlana nadmlernle zu! }, tych

szczek uchwytowyeh.

W raz le s tw ie rdzenl a n lesz cz el nosc l l ub

k ab ll I l eh nae l! jgu. Warunkl sa wtedy zde-

eydowanle rozne od fabryeznej prod uk-

e ll , l aka ma ml els ee w produkcj element6w

- ezy z arnont owane e lement y z ak otwl en s ll

wzajemnle polaczone, wolne od rdzy,

smaru I Innyeh zarueczyszczen,

- e zy szc ze kt , st oi kl l ub n akr etk t ko tw la ce

sa wo ln e od r dz y Iwl6r po obr6bce,

b) w zakresle rnontazu kabli :



nleos laqarua odpowlednlego ei~nlenla nale-

i.y o kr e~ lIc p rz ye zy n<: I e al e u rza dze nl e -

prase, przewody Ipomp~ - sklerowac do

kontrol l lub naprawy.

O kr es ow e e zy nn o~ el ko ntr ol ne p rzy

o g61 ne l sp rawn osc ! ur zad ze n p ol eg al ~ n a

t zw . eeehowani u z es tawu nac laqoweqo ,

t l. o kr es le ruu z el ez nosc l w sk az ywanego c l-

snlenla I sUy nae ll lgu, a t ak ie s prawdzen lu

osl ~gan la paramet r6w u iy tk owyeh - mak sy -

malnego cl~lenla I suwu roboczego. Na

og61 ins trukcJe wymagal lj , aby kontrole okre-

s owe p rz ep rowadzane byl y:

- c o nal rnnl el w okres aeh p61 rocz ny eh ,

- po kai.dyrn dluzszyrn okresle bez uzyt-

kowanla,

- po wymlanle uszczelnlen w prasle lub

pomple,

- po wym lanl e manomet ru ,

- p o w yml an le l ub zmi an le g atu nk u oI el u,

- po przel~elu na prace w temperaturze

p o n lz e ] + 5O C,- przy zrrsante typu zakotwlen.

K on tr ole o kr es owe p rze pr owa dza sl ",

w l ab or ato rl um, na o dp ow le dn lm s ta nowl -

sku , a w wa run kae h bu dowy - sp ln al lje k r6t -

ki m e l",g nem dw le st yk al ll ee sl ", sto paml

oporowym1 prasy naprzeelwko s leble.

Czy nno ~e l ko nt ro ln e I konserwacylne

s pr zeur do I nl ek el l s pr owadza ll l s l" , do:

- ezy sz ez en1a zbl om ik 6w , pompy I p rz ewo-

d 6w w o kr esa eh m 1", dz y z ab le gaml I p o

zakor \ezenlu prae, k ledy wymagana Jest

tak i.e przesmarowanle ealO~el urz ljdzen,

- okresowego przegll ldu, smarowanla Ioiysk

I w yml an y ol el u, z k ont ro lq p ler Sc le nl

uszczelnlal'leych llmych wraZllwych C Z ' i ' S -

e l podanyeh w I ns tr uk el l.

3 . 5. 3 . W y t y czn e ko o lr o ll P IZYnac ll l Du kab ll

s tr unobet onowyeh. P rz ep ls y s tosaWan" ,

w S ta na eh Zl ed no czo nye h ( 18 ) p od al lj wy .

ty ezn e d la tr ze eh za kr es6w ko nt ro ll , z po-

dZi ai em na kab le Z przyezepnoScllj Ibez.

Przy s tosowanlu kabll z p r zyczepnosc la

nale!}' sprawdZlc:

a) w zakresle s tosowanyeh .materlal6w

- ezy wsz ys tl de e lement y wchodzace w ze-

s taw zaloionego sys temu sprezerua malll

odpowlednle ~wladec twa lakoScI lub pro-

toko1y badar\,

- e zy g lo wl ee ko twl !j ee sl j d osto sowa ne

CO do' ksztalt6w do przewldywanego za-

s tosowanl a, ezy st e I wal ne od koroz ll ,

- e zy s zc zekl , s to ik l l ub nak r" ,t kl k otwl 'l ee

sa wolne ad r dz y I w l6 r po obr6bce ,

- czy oslony s ta lowe lub plasUkowe Slj nle-

uszkodzone Imall! odpowlednle wyrnIary,

- e zy I ~ezn lk i o sl on z apewnl al lj s zeze lno~c

na dlugo~el I przy zakotwlenlaeh,

b ) w zak resl e z amon towanl a k ab ll :

- ezy rzedna plonowe I pozlome trasy ka-bll Slj zgodne z prolektem,

- ezy trasy kabtl s!j wyr6wnane, bez 09-

glych zmlan ksZIaltu,

- ezy oslony nle mallj uszkodzen I sa

s zeze lne na cale] dlugo~el,

- ezy kable Slj pop rawn le podpa rt e, ust a-

blllzowane I powtazane ze zb ro lemem

zwyklym,

- e zy p lyt y d oci sk ow e l ub b lo kl ko twl ll ce

s a s ll nl e z amocowane w des kowanl u l ub

f orml e pod odpow ledn lm l ~ taml ,

- ezy r ozmles zc zenl e k ab tl I z br ol en la zwy .

kl eg o p ozw al a n a p op rawn e- ul oi en le

I z ages zc zeme bet onu z a pornoca p rz e-

wldZlanyeh matod,

- ezy przewody do Inlekel l I odpowletrze-nla sa odpowlednlo umleszezone I za-

bezpleezone przed zanleezyszezenlem

Gdy naelllg dokonywany jest na plaeu w ezasle betonowanla,

budowy, konleczna jest staranna kontrola c) w zskresle nael'lgu kabtl:

- ezy slj trwale zaznaezone punkty do

pomlaru zaprogramowanego w prolekc ie

wyd lu ienl a w f aZ le wst epne ] I k oncowe ]

naclaqu,

- e zy p rasa nac laqowa j es t p rz ygot owana

zgodn le z j ej I ns tr uk ej lj l ez y dok umen ty

legalizaell Ialibrowanla s II aktualne,

- e zy o pe ra to rzy p ra sy Inlektarki sa wy-

posazeo t w szczeqo lowe specy flkaeje co

do nactaqu II nlekel l kabll oraz rejes irac ]

przeblegu tyeh operaej l,

- ez y p oml er zo ne p o n ae llj gu wy dl ui en le

odpowlada zaloienlom projektu,

- e zy sz cze kl , s to iki l ub k ll ny ko tw l' lee Sl l

po nae ll jgu I z ak otwl en lu k ab la pop raw-

n le osadzone w p ly el e k otwl lj ee j,

- ezy konee kabla I gnlazda zakotwten s'l

przygotowane do wypelnlenla zabezple-

czalaceqo,

Gdy s tosu le s le k ab le bez p rz vc zepno-

set nalezy sprawdzlc:

a) w zakresle mater la l6w I akeesorl6w:- ezy wsz ys tk le e lement y s ys te rnowe mal ll

odpowlednle ~wladec twa jako~el ,

- czy elementy nletypowe (np. podpory kabli

zawnetrznych) sa wykonane zgodn le

z p ro lekt em pod wzg l" ,dem ksz ta lt u I ma-

lerlal6w,

- czy plasUkowe oslony kabli n le m a J l I uszko -

dzen I s a s zeze lne na cal e] d lugo~e l,

- ezy kable s'l poprawnle zamocowane na

k onc ach I po dp ar te w p osr eo ru cn ml el -

se ach k ont akt u z b eto nem (w ka bl aeh

zewnl(>trznyeh),

- ezy wypelnlenle oslon smarem lest cal-

k ow lte I e zy l ako sc sma ru o dpowla da

zaloienlom,

- ezy gtowlee kotwlace s lj dos tosowane,c o do k sz ta lt 6w , do p rz ew ldywanego za-

s tosowanl a. ezy st e I wol ne od koroz ll ,

- ezy rzedne plonowe I pozlome trasy ka-

bll sa zgodne z projeklem,

- ezy trasy kabll sll wyr6wnane, bez na-

glyeh Zmian ksz ta ltu,

- ezy oslony po zamontowanlu kabll nle

ma jl j u sz ko dze n I sa sze zel ne na e al ej

dlugosel,

- ezy kable sa poprawnle podparte I u sta-

blllzowane,

- ezy b lo kl k otwl 'l ee ( tu b g nla zd a) sl l sl l-

n le zamoc owa ne n a e zo la eh l ub w d es-

k owan lu pod odpow ledn lm l k at am l,

- czy dewlatory w p r zy pa d ku kabll zewn~·

nych sa zarnocowana zgodnle z projektem.

c ) w zak resl e nae ll jgu k ab ll :

- e zy z amon towane e lement y z ak otwl en l ub

gnl az d z ak otwl er i s a wza je rnnl e dopaso-

wane, wolne od rdzy, smaru t I~nyeh

zanleczyszczen,

- ezy k ooe6wk l c l~gl en uehwy tywane w p ra ·

sl e sl j wo lne o d sma ru Izarueczyszczen ,

- ezy Slj t rwal e z az naezone punkt y do po-mlaru zaprograrnowanego w projekele wy-

dlu ienla w faz le wstepne] Ikoncowe] na-

eillgu,

- ezy p rasa nae l' lgowa j es t p rz ygot owana

zgodn le z j el l ns tr uk cl a I c zy dok umen ty

legallzaell I kallbrowanla sa aktualne,

- ezy operatorzy prasy Sll wyposaienl

w szczeqotowe specyhkacte co do na-

e ll jgu k ab ll I p ro loko lowanl a ope racj l na-

cl1l9U,

e zy ka bl e s a n acl aq an e d ost at ee zn le

wolno aby zmnlejszyc straty od tarela

zanlm s tal wgnleele s ll (>w tworzywo oslor • .

usuwajl jc smar,

- ezy pom le rz one po naeillgu wydluienle

odpowlada zalozenlom prolektu,

- ezy s zc zekt l ub nak r" ,t kl k otw' II Ic e s a po

nac taqu I z ak otwl en iu k ab la pop rawn le

178 179

------------__---------

osadzone w plycle kotwil lcej lub gnlaz-

dach kOOcowych.

4 . S tra ty sprezenla

4 .1 . P rz y c zy n y i k lasyf ikac ja .strat



- czy konce kabla I gnlazda zakotwleJ\SII

przygotowane do wypeInlenia zabezple-

czaj'lcego lub p ow I o k ochronnych.

Zalecenla [18] zwracajll uwag~no czyn-

nose, k t6 ra moze w p ly taeh lub ~ Ianach

spr~onych kablarnl stanowl~ pomocnlj In-formacj~ przy ewentualnych otworach Insta-

IBeyjnychprzewtercanych w wykonanaj ken-

slrukcjl. Chodzl 0 zazneczenle odpowtednlll

farbll no deskowanlu poIoienla kabll w kon-

strukcjl. Znakl te poZOSIBJIIo rozdeskowa-

nlu wldoczne no powlerzchnl betonu I po-

zwaJa)1Ibezplecznle wykona~ przewterty. bez

obawy 0 naruszenle kabU.

Nlezaleinie ad melody sprezerae, przy-

lozona do konstrukejl belonowej sUaspre-

Zajllea zmlenla sle w czasle, wskulek strat

zachodzacych od ehwillje)WyWolanla.przez

ealy nlemal okres eksploalaejl konslrukcjt.

Siraly sa najwll(lkszew plerwszym okresle

po ieallzaejl sUy.w wyniku r01nych Zjawlsk

doratnyeh I op6inlonych. Przyczyny.osza-

cowanla 1I0~lowe oraz mo~lIwo~clellmlna-

ejl strat om6wlono dla sprezanla cl~gnaml.

PrzyInnyeh. znacznle rzadzie] siosowanych

metadach spr'lzanla. powslaj'l jedynle nle-

ktore Z omOwlonychslrat,

Wydzlela sll(l dwle grupy strat sl ly na-

cl'l9u. adpowlednlo do dwu okresOw reall-

zacjl sprezenla:

A - s lraty p rzed kolwlen lem. wyn lkaj 'l ce

z wykonawslwa I technlcznych warun-

k6w nacl1l9u. uwzgl~dnla sll(l je w obll-

czenlach przy programowanlu naclaqu

cl'lglen lub bezposredoto przy samejope-

raeli nacillgu. nalomlas! nle rozwa1a sll'

Ich w konstrukcyjnym projektowanlu ele-

menl6w.

8 - straly po kolwlenlu. zwll Izane ze zmia-

naml wlasclwo~cl mater.lal6wI cechaml

sprezarwch element6w. uwzgl'ldnla sl~

je w obllczenlach przy projektowanlu kon-

slrukcjl lub elemenl6w.

(A) Przed kolwlenlem mogll wysl 'lplC

slraly poczaikowe] slly nacl'lgu AP o dwoja-

klego rodzaju:

• slraly od opor6w ruchu:

a) slraly wewnl(l lrzne w urzadzemach na-

ci<190wych.

b ) s lraty od tarcla w zakolwlen lu I uchwy-

tach.

c) straty od tarcla w kanale kablowym.

• straty technologlczne w strunobelonle:

d) straly od po~lIzgu w uchwylach lechno-

loglcznych.

---- -----.-----~-.--~-------.-

e) slraly ad czesclowe] relaksacjl cl'lglen.

f) straly ad r6znlc lemperalury.

(8) Pozakolwlenlu zachodza takze dwa

rodza ja s traty s ll y wstepne ], zaleznle od

okresu Ich wysII'Powanla:

• slraty doraine A P , .

g) straly od posllzgu w zakolwlenlach AP , .s,.

h) straty od odksztatcen sprl(liystych beto-

n u L l P '. c .• straly op6inlone AP "

I ) slraly ad relaksacj l slall A P", •

j) + k) s traly od skurczu I pelzanla belonu

,tJPu+c'

I ) straty ad op6:inionych ooksztalcen sly-

k6w.

ZarOwno wstepne, jak I koncowe osza-

cowanle strat od poszezegOlnych wplyw6w

odbywa s i( l p rzy p ro jeklowan lu d la lego

przekroju konslrukcjl sprezone], w kl6rym

znajomo~c oczeklwanej slly spr(l~aj(jcej ma

szczeg61ne znaezenle. Jesl to najczescle]

przekr6j nlebezpleezny elemenlu. np. prze-

kr6j ~radkowy w belee wolnopadpartej. ob-

clazone] w przybllienlu r6wnomlernle.

Przy sprezanlu w lechnologll suuoobe-

lonu sUa sprezalaca na dlugosel elemenlu

praklycznle nle zmlenla sl( l. opr6cz odcm-

k6w jej p rzekazan la na beton przez przy-

czepnosc (p.7.6.1).

Przy sprezaruo w leehnologll kablobe-

lonu sytuacja jesl bardzle] zlozona, gdyz

zmlanysllyspr~iaj'leej na dlugo~el elementu

·mag,! bye znaczne. w wynlku roznycn strat,

np. od tarcia w kanale lub wplywu poshzqu

w zakotwlenlu. Na rysunku 4-1 przedstawto-

no przykladowe wykresy slly sprezajace]

ml~dzy skrajnym przekrojem przy zakotwle-

nlach czynnych a przekrojem nlebezpleez-

nym. w swobodnle podparlej belee kablo-

belonowej (przekr6j srodkowy), Zaznaczone

na rysunku wartosct slly sprezajace], wazne

lRl

dla prolektowanla elementu I programowa-

nla nacl! lgu, 10 kolelno:

Pp J) - plerwotna s lla naell jgu, kon t r o lo -

P, - s li a s prez aj ac a t rwal a. po wsz ys t-

k leh s tr at aeh. w rozwazanym przekroju ele-

rnentu, P,=P,- LIP, .



wana na u~c tz en lach pom la rowy ch prasy

n ae l' l9 owe l ( na p od stawl e wy dl ut enl a e l~

glen) lubJj ria manomet rach pompy zas ltal !l -

eel (na podstaw le eISnienla); jes l 10 najwl~k-

.sza - poza celowym chw i Iowym przeclljteolem

- s lla nac l' lgu, jaka j es t p rz ek az ana na c te -

gna , w raz le k oI ej nego nae ll jgu e i~gl en · P",,"

lesl slllTl'l wskazan p rz y k az dym nae l' lgu,

a zatem nle zajctzla w rzeczywls tOOc l, wsku-

t ek r 6wnocz es nego wys t~powanl a s tr al we

wcze~nl ej nac ll jgnl ~l yeh c l~nach ; w s lr uno-

belonie P",0 3 Pp" ezyll lest jednakowa na

cale] dlugo~1 cl~gien;

Po - s lla spr~zal 'lca poczatkowa w chwll l

kolwlenia ei~gien, Po = P",0- LlP o '

PI - slia spr~zal!lea wstepna, po stra-

ta ch d ora in ych , w r ozwa za nym p rze kr ol u

elamenlu, PI = Po - LIP , '

P

x

° jO,5 I

i . iAys. ~-1. ZmI a n y sIIy ~ilC81 na <Ii l tgOOcI b el kl k ab lo be to nowe l: 1 - M kab la w ypad l< owogo :

2 - wyfues sIIy wstQpnel p" 3 - wyk res s IIy bwale! P,

182

a)P

p",'( a) , ( b) , ( d)

UP.prz

p. - - e, (I) ko

I (h) UP,P, po

1 - - - - (I), ( I) . (k) UP,kot

P,I

III

IIIIII t

~ ~I [ przekazante spr", zanla na beton

betonowanle

ed

Iwlenlem

wlenlu

b) P

P",

(a), (c) Up.p

kp.

(g)

iI (h)UP,

P,I - - (I), ( j) . (k) . ( I) kI E4P,

P,IIIIII

IIII t

I~~wanle

rzed

olwlenlem

poolwlenlu

T rudno c zasem lednoznac zn ie okres li c

e hw ll ~. w kto re ] d zl al a le dn a Z wyroznto-

nyeh war t osc l sily sprezat ace ] , Nalprostsza

sytuacla rna mlejsca przy sprezanlu elementu

kablobelonowego lednym c l{ lgnem. w6wczas

rnozna s tosunk owo l atwo wyodr~bnl c k ol el -

ne war tosc t s li y s pr~i :a l' ic el . P rz y w if i' ks ze l

l lc zb le k ab ll , k ol ej no nac laqany ch , w ys t~ -

p ul 'l l ut p awn e tr ud no sct w oc ent e l aczn e]

sily spr{lZaI!lcel. Taki:e w slrunobetonle. gdzle

slia wstepna P, powsl aj e w ehw ll l zwo ln le -

n la el" ,g len z uchwyt6w teehnologlcznyeh.

I rz eba wzl 'lC pod uwag" , czas, lakl uplynql

o d chwll l n ac l' lg u c l~g le n - za szl a b ow lem

lut czesc s tr aty o d r el aks ael i st al l. Na r y-

sunku 4·2 z li us tr owano p rz eb leg zmlan s ll y

spr", zalqeel z zaznaczersem kolelno zacno-

dzacvcn strat sprezerua w e lemenl ac h s tr u-

nobelonowych Iablobetonowyeh.

R y s. 4 · 2. lluslr.cla strat slly sprezalace] w przekro-

J u e l e m e n t u : a ) s i r u no b e t oo o w e g o . b) k a b lob e tono ·

wago

183

4.2 . S tr aty o d o po rii w r ue h u

4.2.1. o p o i y W ulZljdzenlach nacl~gDwych

nyml e,a~o powst aj e l ok al nl e z la -

w ls ko l ar cl a. Duze s ll y pod luzne w c ll (! gn le

wywolujll rowntez duze slly docisku po-

4 .2 .3 . T a rc le w b oa le k ab lo wy m

Zaml er zo ny l ub p rzyp ad kowy k ont akt

ell?gna z betonem lub ostona powoduje



S lr at y t e powst aj lt p rz y k sZdym nacla-

guo zwlltzane sa b ow lem z t ar ci em r uch o-

mych czesc l pras I Innych urzljdzen 0 cze -

t cl n le ruchome o raz z ewenlua!nyml oporami

s pr~Z yn ruc hu pow ro tnego. W naj cz ~t cl ejuzywanych urzadzentach hydraulleznyeh

stanowllt on e r6znle~ m1~dzy s ti lt naell jgu

wyn lk aj ll el t z l Io cz ynu c ls nl en la I pol a ezy n-

nej pow le rz ehnl ' t lo ke p rasy a r zecz yw ls tq

S ll lj nae ll jgu e l~gna. R6znl ca ta z al eZ y od

sprawnotcl urzadzenla, s trsty wynoszl t

5 . . 1 5% I zaleza od eltnlenls ole ju, konst ruk-

ej i p ra sy o ra z w aru nk 6w p ra ey ( rod za l o le -

wydluZenla ell (!gler t podezas sprezaola (pod-

s ta wowa m la ra n ae ll jgu ), a p oml ar cl tn le -

n la , n aw et ma jl jc do kl adn e l ab el e c ec ho -

wanta urzqdzen, uznaje s ll (! za uzupelnlajllcy.

Om6wlenle sprawnosc l urz ljdzen naell tgo-wych I dotwtadczalnoj oceny s trat wewnl(! trz-

nyc h j es t z r egut y podane p rz ez p roducen-

t a u rz adzen, l ac zr ue Z I ns tr uk cj 'l pom la r6w

konlrolnych.

4.2.2. Tarcl e w z akotw l eo l a ch I u chwyt a cb

Gdy . cl l( !gna podezas nac ll jgu k on tak-

tujlj sle Z e leme ntaml z ak ol wl en la ( np.

ju , t em pe ra tu ra, s to pl en z UZy cl a, p owl er ze h- z p lyt 'l ko tw llt Cl t) a lb a z p os re dn lml IO zy-

n la ko nl akt u o ra z st an za nl ecz ysz cze nl a) . s kaml o dg lna jl lc yml c al e cl l( !g no , z wa nym l

W cel u wye llml nowanl a t yc h s tr at z p ro - dewlaloram/(rys. 4-3a, b) lub rozchylaj ljcy -

cesu programowania nael!jgu mlerzy sll(! mi czescl clepna przy zakotwlenlach, zwa-

a)

-4>,..------------------1 -4>-----.

¢ : = - p r l - s " " " ; ; : : ; ; ; : f \1--7 ~

~ ~

b)

~ ~ y ~ - - - - - - ~ ; g ~ - - - - - - - - - -c)

d)

Rys. 4-3. PI2YCzynytarcta wywoIu-

j !j cego . Ir al y nac lqgu : a ) doc ls k

c l~glen odglnanych w lechnologll

s truoobeione, b) doc lsk c~glen ze-

wnelt znych no dewlal0<8ch, c ) do-clSk kabll na dlugo~cl krzywollnlo-

. w yc h odc lnk6w, d ) p rz ypadkowe

s f al ow a n Ja I n J er 6w n ot Ci k s na J u ka-

blowego oraz zanleczyszczenla

w k a n a le

p rz ac zneqo p rz y d robnyc h nawet zmlanach

k lerunku c ll ;lgna, a zatem wys tl ;lpujq znaczne

opo ry t ar el a, hamuj lj ee rueh e ll ;l gna. Wy -

magaj q one I ndyw ldua lnej ana ll zy , 8 naj-

czescle] doswiadczalnych .pom la r6w, bo-

wlem, opr6ez sll doelsku, zasadnleze

znaczerue ma stan powlerzehnl kontaktu

c ll ;l gna z e wspomnlanym l e lemenl am l o raz

ewent ua lne s rodk l r eduk uj 'l ce wsp6l ez yn -

n lk ta re la . D la d an eg o s ys lem u sprezanla

opory w zakotwlenlach sa praktyeznle sta-

Ie I podawane przez dostawce, W celu

z redukowanla s trat s losuje s ll (! wygladzone

Iutwardzone powlerzehnle spodzlewanego

k onl ak tu , a c za sem r 6wn le i: sm ar y n a ty eh

powlerzchnlaeh.

~ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + - x

w c za sl e n acl 'l gu o po ry l ar ela . O oty cz y to

przede wszys tk lm kablt przebiegajEjcyeh

w e lasnyc h k anal aeh I kablt 0 t ra sach z a-

k rz yw lony eh ( ry s. 4 ·3e, d ).

Slia Pp<,o dzi al ai ll ea w punkc le poc za t-kowym kabla, pod czynnym zakolwleniem,

rna le je wsk ute k l ar el a n a d lu go ~cl ci l? gn a

Iw odleglo~el x od tego zakotwienla wynos i

P <,x ( ry s. 4 -4 ). Wy ni kl em kr zywl zn y t ra sy

cl ll gn a j est j ed no st kowy n ae lsk Pp(x) na

s cl anke k anal u, k l6 ry d la p lask leh t ras r ow -

ny jest:

[4-1)

gdzle:

r jes t lokalnym promlenlem krzywlzny , a ep(x)

j es t l ok al nym m lmos rodem kab la .

Nac lsk ten, PI2Y s taJym wsp6iczYMiku

larcla , ,_ powodujena

rozwaZanym elemen-

tarnym odclnku cll; lgna ds=,.do. spadek s lly:

Rozwl 'l zanl em t ego r6wnanl a rozn t cz -

k owego, p rz y uwzgl l( !dnl en lu warunku b rz e-

gowego P<,' =P <,O dla 6=0, jest

[4-3)

Rys. 4-4. O zn a c z e n la we koscl do okreaena Slf81y

slly ad tercia k a b l a k r z y w o ll n l ow e g o

1R!i

Kilt e. wyraZany w m le rz e l uk owej , j es t

s umaryc znym k II tem zmlan I de runk u t rasy

kabla na dlugo~1 x; zwanym kII tem opasa-

L J P o p ( x ) = p p r . o l l - e - J < f · ~ " ' J I · [4-51 JWsp61eZYMIk II tarcla cl~glen 0 sclankl

Przy zewnetrznych c l" ,gnach (wlelosplo-

towyeh) , odginanych na dewlalorach 0 pro-

mlenlu od 2,5 m do 4,0 m zaleca SIQ

w [NIl]:



n1a. W og6 lnym p rz ypadku j es t on SUIl1' I kljt6w

s ldadowych ( ry s. 4 -5 ) n le ty tko w piaszczy:t-

n le plonowej, lecz w rOmych plaszczyznach

odc lnk6w t rasy kabia 8= 8, + I I . ! + ... + 8n•

Opr6cz s tre! wywoIanych k r zyw izr lq , na

calej d lugo~c l kabla, z ar 6w n o n a odclnkach

p rost ol ln lowy ch , j ak I k rz ywoI ln lowy ch j ego

trasy, powst aj 'l s tr at y od n leun lk nl onyc h n la -

r6wno~cl (failsto§C kanahJ, przypadkowe za-

gnlecenla os Ion , ' wzalemne zaldeszczenle s I" ,

e le rnen t6w e l{ lgna , z an lecz ys zc zenJa w ka-

n al e l ub o sl on le - r y s . 4-3d). Je~1I s1JlTll,ltyeh

przypadkowych wp Iyw6w pot raktuje s l" , jako

&eOOI k il t opasanla na jedncJs tl<f ;l d lugo~

kabla I oznaczy Co 10 na odclnku x wynlknle

dodatkowy k il t .d8=KX. Przyjmuj'le dla iagO<!-

n ie zakrzyw lonych kabll uproszczenle, ze diu-

go~e kabla s j est r 6wn a d lu go ~ r zu tu ) eg o

trasy x, uzyskuje sl", uzupelnlony w z6 i [4-3],

Ost at ec zn le s tr at a od t ar el a w p rz ek ro -

ju w odleglosc l x od czynnago zakotWlanla

wynesi:

J---x.

186

ka na lu l ub o sla n\ ! p owl nl en b ye d la kazde-

go t ypu e l" ,gna okres lony doswt adcz arue ,

a p on ad to za le ty o d sta nu p owl er zch nl ,

obecoos ci r dz y I s topn la wypel nl en la k ana-

l u. O rl en tacy jn le , d la c l{ lg len I osl on s ta le -

Wych bez rdz y o raz p rz y wypel nl en lu prze-

kroju kanalu c lQgnami w 01<010 50 procentaeh

mozna przyjmowac wedlug [Nl], [Nll],

[N12]:

• t ar el e d ru t6w e l' lgnl onyc h

na z1rnno

• t arc te splot6w

II = 0,17 ,

II = 0,19,

• l ar el a g la dkl eh p r", t6 w

okrqglyeh II = 0,35 ,

• t ar el e p r{ lt 6w t eb rowanyeh II = 0,65 .

W przypadku obecnosc t r dz y w kanal e

war tc sc l t e wzras ta j' l nawet 0 50%.

D la wewn{ lt rz ny eh k ab ll bez p rz yc zep-

nosc l , p rz y s tosowanl u s rodk 6w smaru j' l-

cvch W o sl onl e ka na lu , z al ec enl a [N l1 ]

podaj'l na podst aw ie r 6i ny ch badan :

• dl a wl el osp lo to wy eh l ub

wlelodrutowych kabll II = O,13fO, 15 ,

• d la p oj edy ncz ye h sp lo t6 w

w oslonle II = O,[)5.;{),O1. •

Rys. 4-5. ' Zasada okr.~lanla sumarycznego kl!'"o p a sa n la t r as y kBbla krZ)WOlln lowego

._--- .__--- ---_ -----_. . -----_ ----

• dla suchych .golych· splot6w na stale-

wym dewlatorze II = 0,25<-0,30 ,

• d la sma rowa ny ch s pl ot ow n a s ta lo wym

dewlatorze II = 0 ,20+0, 25 ,

• dla suchych splol6w w nne z tworzywa

na dewlatorze 11.= 0 ,12+0, 15 .

W nowoczesnych c i~gnach duze ] mocy

unl ka s l" , s ll zgan la c i~gl en na dew ia to rz e,

stosuje Sl{l podwojne blachy ze smarem

rnl edzy n lm l, po~ lI zg wys t" ,puj e w ledy m le -

d zy t ym l b la ch ami . U zy sku je s l~ w l en sp a· ·

s 6b bardz o mal e wsp61czYM lk J t ar cl a - paj rz

rozdz tat 11.

N lezamlerzony k il t f alowanla na [ednost -

k< : d lugosc l podany l es t o rl en tacy jn ie w [NI l

w z ak resl e 0 ,005 S K S 0 ,010 [ rad/m) . Bar -

d zl ej sz cz eqo towe In fo rm acj e p od an e s a

w danyc h t eehn leznyc h d la k onkrel ny ch s ys -

tem6w el{ lg len spr{lza j' lcyeh. Na podstaw le

znanej wlelkoscl K t wspotczynmka tarcla II

okres la s lQ wsp61cz ynnl k opo ru ruc hu c i" ,g -na w kanale ,t = JlK.

D la k ab ll z ewne tr znyc h p rz yjmu jemy

oczywt sc t e K = O.

Prz ep is y ame ry kans kl e ACI 316 [N14)

podal '! n le co I nne p rz edzl al y wsp6l cz ynnl -

k6w ta re la n a o dci nku pr os ty rn ,t oraz na

krzywltnle II, zeslawlone nastepuj'lCo:

Ch ar akt ery st yka powl erz ch nl Ro dzs j cl ",g na ,t II

Kab le w o sl on ach m el al ow ych W le lo dr ul owe 0 ,0 01 0+0 ,0 01 5 0 ,1 5+ 0,2 5

(przewldz iane do Inlekcj lPrqty .0 ,0 00 1+ 0,0 00 6 O ,06 ..{ ), 30

zaczynem cemenlowym)

Sploly 7-drut owe O,OO05-t{),0020 0,15+0,25

Kable bez przyczepnoscl Wielodrulowe 0,0010+0,0020 0.05+0.15

powlekane tywlc,!Sploty 7-drut owe 0,0010+0,0020 ·O,05..{),15

Kable bez przyczepnoscl Wielodrutowe 0 .0 00 3+ 0,0 02 0 0 ,0 5+ 0,1 5

powlekane smaremSploty 7-drut owe O,O003..{),0020 O,05..{),15

187

..- --.-._------. ----

W p ro le kto wa nl u I wyk on aw sl wi e e le -

m en t6w ka bl ob eto nowyc h n al eZy w m ien :

mo1l1wo~1 s t osowac t ak le rozwlqzanla kon-

• z as tapl en le d lugl ch l ub s ll nl e z ak rz yw lo -

nyc h k ab ll na ode lnkl k r6 ts zy eh , rueza-

l e1ny ch k ab ll ( ry s. 4-7),



strukcyjne Iabl eg l t ec hn lc zne, k t6 re p rz y-

nalmnleJ czescowo e llml nuJ! ! s tr al y od t ar -

cia. NaJwamleJsze z n lc h t o:

• dos tatecznle duZy przekr6J kanalu, z r noz -

I lw le gladk lm l oslonaml,

• dos ta tecz nl e s zt ywne osl ony k ab ll , zapo-

blegaJElce zagnlecenlom przy ukladanlu

Iza9~szczanlu betonu,

• d wus tr on ny n ac lq9 d lu gl ch ka bl l,

• mo111wle p rost ol ln lowe t rasowanl e k ab ll ,

zwlaszcza ad s trony czynnych zakolwle~

(rys. 4-6),

a) ~

~ ~ i i - j....._.--.__L' ____.._¢=~_'_'_"-=-"-=-"-=-': _',-=".-="._._.-:

. I -b) I

~ I " ~_1 . 2_

'_ I -'=2 - __ .__ . _- __ • 1 ~

~-'-.-.-:~.-"-.~:-.-.-.-: --V

I -

Rys. 4 .u. W r *fw s p o so b u n a -ci'lgu Jednostronnego na str8ty

cc tarcta: 8) uklad nIekorzysIny,

b) u k l ad k o r zy s tn y

" " ' - " . J.,

.c->" _'_'_'-.J 5 . . . . _

~ > - .~ ;.~ .~ ~_'><"-"; . .-'.,,-._,_.-;( );:-,_·-r ~-',_.-'-'--:J 5 . . . J 5 . . . . _

Ays. H. f'r2yklad :zast~pler1laCl ' l g l a J lrasy ksbIa kablaml cdclnkowyml

• p rze cta za ni a k ab ll p rzy n ae lq gu w p rz e-

k roJu poc zq lk owym , z epewnt aj qc e uzy s-

kanle projektowanej s lly spr~tajqceJ P p

w prz ek ro ju n lebezp lecz nym ( ry s. 4 -8 ),

• k ll kakr ot ne p rz ec tazant e Iodclazanle

(rys.4-9),

• sm ary l lw al e (d la k ab ll b ez p rz ye ze pn o-

te l) l ub o le je r ozp usze za lne w wo dzl e.

Zasednlczy wplyw na ellmlnael~ s tra! ad

t ar cl a r na c zy st os c pow le rz chnl I odpow led-

n le uks zt al lowanl e t ras c l' i' gl en , a przec t aze-

n le nal eZ y t rakt owa~ Jako dzlalanle uzupel-

nlalqee. Zakres ehwllowego przec lazerua Jest

k · _ · _ · _ , _ , .1. -.; l_-_ . =a)

b)

, ~ l t : : = = = = = - - + - ~ = : : : : = : = = j ~ o

oj ~ t - ~ - - - - - - -Rys. 4·13. Sposoby przeclqtanla

kabU w eelu etlmlnacjl skat od tar-

cia w przeccju n J e b e z p le c z n ym :

8) j e d n o s i rOMe p r z e c l ' l 2 e n 1 e wszyst-

k lc h k ab ll , b ) p rz ec t~2enl a pay

nacl~gu poIowy kabll z kazde] stro-

ny . c) przecl¥enle pay naci~gudwuskonnym

= = _

- - - - - - - - - - J ~

og,anlezony dopuszczalnyml nap,, ,, zenlaml

w slall sp,,, ,iaj~eej (do O,BOf " . lub O,OOfpO."

we di ug [Nl ]) . G dy st, al y t arc la ~ n adml e, -

ne, a ksz Ia~ t rasy narzucony , n lezb",dny jes t

4 .3 . S t ra t y t e ch n o lo g ic z ne W s t runobe ton ie

4.3.1. PoSllzg 11 1 uchwyta~hechnologlcznych



P ; " o t--- __,,_

e: -_"_--._ .- ..- ..:.•Fr-:==~:-::~'5~::::.::=.=o-;r~;';;;:;~='_--"==::::::':=1P"",-:

P",D

podZlal l Ias na odc lnk l Inlezale iny nac l~g

kr6lk1ch kabll. Op r o c z belek cl'lglyeh 0 (rys.

4 -7 ) c ha rakt er ys ly cz nym p rz yk ladem ~ t ul aj

ode lnkowe kab le p rz y s pr ", iani u t cl an z bl cr -

n li<6w walcowyeh (rys. 4-10) .

Gdy podcz as p ro jekl owan ta k on lecz ne

j es t w st ", pne osz ac owan le s tr at od t ar cl a,

r rozna przyJmowae orlenlacy jne s traly w pro-

stolinlowych kablach zloionych z drut6w lub

splot6w ok. 2%, a w krzywollnlowych dla

jednoprz",slowyeh belek 3+6'Y. slly plerwot-

nel nacl1l9u Ppr.0

x

Ays. 4-9. ElImlnacJa .Ira! cd tar·

cia przez kllkaktoll18 przecJ¥a-

nIe Iodcllj1an1e

0,5 I

19 0

RI".4-10. Odclnkowe trasy kabli w spr~tanJu po-

w I ok l w e lcowel (i!clankl zblornlka koIowego) w c e n rredukc~ s t l a t ad tare la

W s tozk owych, k ll nowy ch l ub s zc zeko -

wy ch uc hwyl ae h l ech no lo gl czn yc h, n a 10 -

r ze nac il lgowym lub w s zt ywne l l orml e, pod -

czas kotwlenla rnoze wys t' lp le pos ll zg

c l", gle n, za ts zn y o d r odz aj u cl ", gl en, t yp u

I t opnl a z uz yc ta uchwy l6w o raz c zy st cs ct

pow le rz chnl k on takt u, r 6wny k ll ku m ll lme-

Irom ( Bo .. , ~ 2+10 mm) . W s tr unobel on le ,

gdz le podezas nac l1 l9u el" ,gna przeblegall l

swobodn le w pow ie tr zu , s tr at a s il y jest row·

n oml er na n a d lu go sc l I Wy no sl :

Wpl yw l ei s tr al y z al et y od d lugoSc I eh( lg -

na p rz y nac l1 l9u. Na d luglm t o rz e n ac l a qo -

wym s tr ata mo te b ye nl ema l pornqalna (po-

nliej 1 % naprezen wst'i'pnych), natomlast

w k ro tk le l f orml e mot e s l" ,gae at 10%.

4.3.2. ~5clowa relaksacla cl~glen

Nac l' lg c l" ,g len w strunobelonle poprze-

dza przekazanle sprezenla na beton co

nalmnlel 0 k ll ka na scl e g od zl n, a e za sem

o k ll ka d nl , za le inl e o d p ro ce su te eh no lo-

glcznego I zableg6w przyspt eszalacych dol-

r zewanl e bet onu. W I ym okres te p rz eb lega

dose Intensywnle relaksacja s ta li (patrz

p . 2 .2 .3 ). Z al ez nl e od rodza lu s ta ll s pr ez a-

jlleel (klasa o k r e st a la c a r e ta k s ac je ) o raz po-

ztornu naprezeri Iemperat ur y c l" ,g len (np .

podcz as napar zanl a e le rnen tow) , r noze z a-

chodzic w tym ezasle znaczna czesc pel-

nyeh efektow relaksacl l, odpowladalacych

danemu poz lomowl naprezen , Orlelitaeyj·

nle rnozna prZYI 'lc, wedlug [Nl1, ze w nor -

r na ln e] t emp era tu rze ( 20 "C) p o 4 d nla ch

(100 h) za eh od zl 5 5% str at o d re ta ksa c]

o sza cow any ch d la o ko lo 4 0 d nl ( l0 00 h),

e zyl i b ll sk o 3 0% st ra t p rz ew ld ywa nyc h d la

t ; ; ; ; : DO

Przy stosowanlu stali niestablllzowanyeh

labrycznle nalety d 'lZYc do ogranlczenla s trat

od rel ak sacj l p rz ez c hw ll owe pr zec lazeme

sl al l d o wyzszeqo pozlomu naprezen , nlz

z ak lada s lq w p rogram le nac l' lgu (p. 4.6).

El ek t t eg o za bl eg u, w przesz losc t zalecany

I zdecydowanle przecenlany , d la okres lone-

go Iypu c I" ,g len Iodzaj u s la li pow in len bye

sprawdzony doswiadczalnle.

S tr at a o d czesc lowe] relaksacjl .dp.,

w pl ywa r 6wn oml er nl e n a ca le cl ",g no i 0 lej

war to s c . przylQUj w programowanlu nac l' lgu,

nal ez y zmn le ls zy e s tr at I) od rel ak sacj l, r oz -

wazana po zakotwl en lu c l" ,g len w bet on le .

Obl lc zenl e s lr at y p rz y b raku danyc h do-

swl adez al ny ch wymaga s ko rz ys tanl a z z al e-

o ce n po da nye h w p, 2.2.3. Dla stall okreslone]

k la sy pod wzg ll )dern r el ak sac] I d la okres to -

nego poZiomu pocZ!jikowych napr",zerl w cl~g-

nach u '" I ' p i < odczy tu le s ll ) Z wykres6w na

rysunku 2-27a, p ro c en t ow a w a no s c s lr al y po

1000 godzlnach .dupr1oooI u"'. Na przyklad,

d la sta ll k las y 2 , p rz y po zl om le wy t" ,te nl a

7 0% b ed zt e to 6 ~ 2 ,5%. Za kl ad ai q~ pr aw -

dopodobny c zas pom l~dz y nac l' lg lem ere-

g len a p rz ek az an lem s il y na beton (np. Ip ~

100 gcdzl n) ocenl amy z o rl en tacy lnyc h z al e-

c en w l ab ll cy, ] aka eZQS6 s tr at y " , 6zaldzle

w tym okresle (np. ", ~ 55%) I laka bedzie

w lelkosc relaksae] naprezen .1<11'"w s tosun-

ku do .1<1" ,'000(dla przyk ladu A<1pr1oo~ " , 6

<1", ~ 0,55 ". O,025<1pO~ 0,014<1",>.

Ost at ec zn le s tr at a s ll y sp rezal ace] ad

c zesc towe ] l el ak sacj l (w c zasl e Ip rruerzo-

n ym o d chwl ll n ac l' l9 u d o p rze ka za nl a s il y

na bel on ) wynos l:

(4-7J

19 1

4 .3 .3 . W p I yw n ll nl ; tampe f l tu ry

W produke]! element6w s~etono-

wych stosowana lesl r6Znorodna obr6bka

cleplna betonu. zapewnlal,!ca przyspleszo-

symaJnejr6fnlcy ternperatur T a o< - To strate

okresla sl~ wedlug (N11) orlenlacyjnle jako

odpowladaj,!cll 90% tej r6inlcy temperatur:

X 1 X ISst = J£o",dx - £;,,,,,dx (4-9)

o 0

S ~ = E : ~ J p o ( l - A ; O ) - F O ( l + A ; O ) ] .

[4-12]



ne lego dolrzewanle.·Mog,! w6wczas wys-

t~powa6 okresowe r6fnlce temperatur m1~

dzy cl~gnem a kcnstrukcl'! oporowa, w kt6rel

kotwl sl~ cl~gna. Na przyklad w metodach

lor6w nacl' !gowych nagrzanle mleszankl

bet onowe] powodule ogrzanle. a w1~cad-

pr~tenle cl~gna, analoglczne do retaksacjl,

w tyrn stanle nastapl zwl'!zanla przez przy-

czepnosc cl~gna z betonem. P6fnlelsze

osludzenle element6w nle pozwoll odzyska6

s t racone ] Cz~scl nacl'lgu, gdyt skraca sl",

clqgno wraz z betonem (zwiaszcza, z e - z o -

stale przed ostudzeniem zwolnlone z zako-

twlen technologlcznych). przy znanel mak-

A P o r- O .9 E p A p a pr (T . .. . - T o) . (4-8)

Temperatura To oznacza temperature

cl~glen w chwli l nacl' !gu, aT""", oznacza

maksymaln'l temperatur", betonuI clqglen

w czasie zableg6w plel",gnacyjnych.W razle braku danych lechnologlcz-

nych, przy naparzanlu element6w na 10-

rach nacl'!gowych zaleca sl", przylmowa6

T ... - To = 6O"C. S iraly od lego wplywu

sl",gaj'l 3 + 7% .

przy slosowanlu kr6tkich form straty Ie

praklycznle nle zachodza, gdyt formy na -

grzewaj'! sl", Istygnll podobnle lak cl",gna.

4 .4 . S tr at y d or a in e (AP, )

4 . 4 .1 . P o l ll z g w zako twlenlach

Jako chwllqzakotwlenlauw aZ a sl", zwoI-

nlenle c~na z zakotwlen lechnoIoglcznych

w strunobetonle lub redukcjq clSnleniaw ko -

morze nacillgowel prasy w kablobelonle.

W strunobelonle nasl",puje w6wczas przeka-

zanle sHy na beton poprzez przyczepnoS6

I w normaInych warunkach nle dochodzI do

posllzgu. W kablobetonle przy zakotwlenlach

typu blokuj,!cego, nastepule uzupelnIaj,!ce

kotwlenle (tzw. samozakotwlenle),polegal'lce

na dodatkowym wsunk)clu slq clqglen wraz

z elemenlaml kotwl,!cymi(szcz~, kllny,slOt-

kI)w gt' lb blok6w lub pIyt kotwlljcych I osta-

teczne plasJyczne dopasowanle s1 e pov. ie rzch-

nl konlaktu. Posllzg 8, zaleiy od Iypu

zakotwlenla, stanupowIerzchril clqglen I ale-

ment6w kotwl'lcych oraz od samego sposo-

bu kotwlenIa(statyczne lub dynamlczne). Dla

rozpowszechnlonych system6w sprezania

motUwyzakres poslizgu jest podawany w Ich

Inslrukcjach. Wynesl on 4H1mm przy slot-

kach I 2~ mm przy szczekach,

Strataod poslizgu kabla w zakotwlenlu

nle jest jednak na og61.z wyjl ltkiem kabll

zewn~trznych lub przeblegajl lcych w bar-

dzo szeroklch kanalach, r6wnomlerna na

dlugoScl clqgna. Czynnlklernogranlczaj'!cym

28sl",gwplywu posllzgu sll opory tarcia ka-

bla w kanale, ktore przy ruchu powrotnym

cl~gna sll nleco wlqksze nli przy nacl' !gu,

wskulek Istnlej'lcych duiych naclsk6w. Za -

sl",g wplywu poslizgu, czyll zasleg oopre-

ienla clqgna, ogranlcza sl~ do.odclnka -" 0

(rys. 4-11a). Slla nacl'lgu przy zakotwlenlu

czynnym spada od Po do p o .Poslizg ast jest z Isloty r6wny r6fnlcy

wydluien cl",glen na odclnku -" 0 przed po-

sl lzglem I po posl lzgu:

Dla prostollnlowychkabll, zakladaj,!c, ze

wsp6lczynnlkloporu tarclasll jednakoweprzy

nacl'lgu I przy odpfllienlu (pr = /1r' = . . t ) ,

moine zap lsac w analogl l do (4-4):

Dla x = -" 0 zachodzl r6wnosc sil Po = P~ ,

czyll:

a sl,!d, z podobnym [ak poprzednlo przybli-

ienlem,

Wstawlaj'lc [4-14) do (4-12) otrzymuje

sl",:

(4-15]

Ogranlczajqc sl~ do plerwszych wyra-

z6w rozwin lec la w szereq funkcjl wykladnl-

czych 0 maiych wykladnl~.ach, czyU przyl-

mujllc:

e-Ax",1_..tx, eAx .. 1+..tx ,[4-11)

uzyska sl~ zamlasl (4-10J:

a)

P

x , , = re

b)

I st,!d przyblli:ony wz6r na zasl~g wplywu

poslizgu w kablach prostollnlowych (I = /1K):

[4-16]

x

Rys. 4-11. Schemal do anailly zas~gu straty odpoSllzgu w zakotwlenlach: a) wykres zmlan slty

spr~tBlijcej, b) proltl trasy kabla wypadkowego

Podobn'l ana11z1lmoZna posluZyc Sl~

dla kabll krzywollnlowych, wprowadzalac

zaslt:pczy wsp61czynnlktarcla 1" , ujmul'lcy

surnt: opor6w larela:

co odpowlada zasl~gowl wplywu po~llzgu:

x o = ~ m l - - ~ ~ - - - - -p' 1- B sJ JlE pA p • (4-231

4.4,2, Ddkszlalcenla sprv!Ysle belonu

Przekazanle slly spr~zajllcej na belan

powaduje jego spr~Zyslyskr6t. W slrunabe-

Ionle skr61wysl~puje przy zwolnlenlu cle- W slrunobelonle uwzgl~dniamy przekr6j



stad;

gdzle: r 10~rednl promler\ krzywlzny Irasy

kabla na rozwazanym odclnku X u = r e . ,(rysA-ll ).

Analoglcznle do wyrazenla [4-10]:

co po wprowadzenlu ds = rdo. oraz "0 = rq ,

, r [ ~J_ ' 0 . ' 1 1 ' 0 ]sJ=-Po e P dO-Po J e P dO •E p A p 0 0

[4-20]

Wykonujllc calkowanle I uwzgl\,dnlajllc

w analogl l do [4-141, ze: '

P o gPoe-'P''b (4-21]

olrzyma sit: po redukcjl:

Wynlka stad kill opasanla ogranlczajll-

cy zasl\l9 wplywu po~lIzgu:

194

rP o

Norma [NIl nleprzewlduje obllczenla 1"

wedlug wzoru [4-181,lecz zaleca przybllZe-

nle p = 1', co prowadzl do nadmlernegooszacowaniazasl~gu po§llzgu "0 . Na odcln-

ku wplywu po~lIzgu (x < x" l strata s!ly spre-

!aj ' lcej wyra!a sl~ r6!nlcl l sll P o - , Po . (rys.

4-11a). Dla kabll proslollnlowych, wedlug

[4-111,[4-14]1 [4-15]). olrzymuje sl~:

[4-19]

[4-24)

Pomljaj'lc bardzo ma la w a rt os c P / O C X o .

uzyskuje sl~ wz6r podany w [Nl):

Do lego sarnegowyrazenlamozna doj~c

w wynlku przybll!onej anallzy straty w kablu

krzywollnlowym.

Strata od po~ lI zgu zachodz l w zako-

Iwlenlach larclowych (szcz~kl. kllny. slo!kl

kolwl 'lce). a ]aj wplyw na sli t: spr~!aIIlC'l

w przekroju nlebezplecznym. najczt:~clej

do~c odleglym od zakolwler\ czynnych. Jest

znacznle mnlejszy nl! w przekrojach przy

zakolwlenlach. Zaslt:g wplywu po~llzgu wy-

no s i, z a l ez n t e ad Inlensywno~cl tarcla, prak-

Iycznle do 20 m , wyj'llkowo do 30 m

w kablach proslol lnlowych. w slosunkowo

szeroklch kanalach.

glen z zakolwler\,technologicznych lub Ich

przacleclu (zwykle plomlenlowo). Sirata ad

skrotu powstaje we wszyslklch cl~gnach.

choc nle w pelnl jednakowo na wysoko~cl

przekrol6w.

W kablobelonle skr61powstaje podczas

samej operacjl nacl'lgu kabll. przy spreze-

nlu elemenlu jednym kablem skr6t nas t epu-

je przed kolwlenlem I nle powoduje strat

sprezenta, gdy tylko poprawnle mlerzy sl l; !

wprowaozona sil~.Jezelljednak nacillga sl~

kolejno wlf;lcej cl~glen. 10slraly zachodza,

ponlewaz kazde nastepne cll;!gno wywola

skr6cenle clf;lgien jUz zakolwlonych. W pro-

jeklowanlu lstotne jesl najczl;!~Clejoszaco-

wanle l'Iczne slral LlP Ie' a n le strat w posz-

czeg61nych cl~gnach.

Nlezaleznle od rozproszenla zbro jen ia

spr~zajllcego. w anallzle zast~puje sl~ je

przy Iym oszacowanlu cl~gnem wypadko-

wym (rys. 4-12).Najpro~clej mozna zanallzowac wplyw

skr61u sprl;!Zyslego dla elementu a stalym

przekrojuI proslollnlowym przeblegu cl~glen.

Sprl;!zysteodksztalcenle betonu w po -

210miezbrojenla spr~zai,!cego wynosl:

jednocze~nle wysl~puje z r n la n a o o k s zt a lc e -

nla cl~glen sprl;!Zajllcych:

sprowadzony A", = Ae + a . ,Ap I obllczany

dla lega przekroju moment bezwladoosct

' 0 $ ' gdyZ w chwill przekazanla silyna beton

zachodzl pelna wsp61pracabelonu I stali.

Z rownoscl odkeztatcen wyrazonych

wzarami [4-26) I [4-27). oznaczalac :

(e' A " . )=a.pp 1+-P-- .

'es

alrzyma sl\ , wz6r na strate ad skr6tu spre-

iyslego w slrunobetonle:

AP Ie ~ ~Po [4-28}1+9

W wll'kszoscl praklycznych przypadk6w

t'! lest na lyle niewlelkle. ze z zadowalaiaca

dakladno~clll 1TI0znaprzyj!lC:

LlP Jc = 9P o . [4-29}

War toM tejsiialy wynosl2+8%.zaieznle

ad Intensywno~1 sprezeraa, W programowa-

nlu nacl'lgu Iatwo jesl przewldzlec ellrninacj~

straly przez adpowiednie przeclazenle cie-

glen. Ponadto nalety dokanYWilc korek ty .

uwzgll;!dnlajllcej po lozerue cll;!glenW przekto-

ju - c ll 'gne tezqce pornze] .:rodka cl~zkoscl

przektaju doznal'l neco wl~ze l s !raly I na-

Rys, 4·12, O d J< sz ta lc en la s p re z vs te b et on e p ow o -

dul'lce Sitaty eprezenia

195

l eZy j e d oda lk ow o p rz ec l~ ( 1+2%) , j eze ll

pozwalaj1j na 10ogranlcZenia napr~zer\ w slall,

W k ab lo be to nl e d okI ad na o ce na s tr at

od s kr6t u j es t bardz le j z lozona, zwlaszcza

gdZle: n - I Ic zba k ab ll ( Iub g rup. k ab ll ) k o-

lejno nac llJganych, a Po - APL" t o s lla spr . . .. .

z aj l) ca p rz ej sc lowa , po s tr at ac h od pos ll z-

gu w zakotwlenlach.

pterw wskutek s trat doratnych, a nas tepnle,

r 6wno legl a z p racesem rel ak sacj l, w wyn lk u

s ku rc zu I pal zanl a bel onu. W sprawdzen lu

s tr al nal ei y l u bez pl eezn le z al oz y~ war tosc

4,5.2_ S k u r e z I p e l z a .l e b e t aa u

Odksz la lcenla op6tn1one betonu - sktxcz

Ipel zanl e - u lawn la jl ) s l~ we wsz ys lk lc h k en -

s tr uk cj ac h z bet onu, l eez w bet onowych ken -



p rzy kr zy wo ltn lo wym pr ze bl eg u cl '1 gl en .

W chw ll l nac ll Jgu k ab ll n le z ac hodz l w sp6J ..

praca betonu Is ta ll , a z at em , odm lenn la n lZ

to po da n~ w n orml e IN 1], n al eZ y zak ladac :

W prakt yc e wys ta rc za w kab lobe tonl e

przybll10ns ocena, k l6re j pods t awa jest za-

Iozenle, ie katdy nas t~pny nac llJgany kabel

powoduje s trat~ we wszystkJch ju! naclljg-

nl'1tych I zekotwlonych. Prowadzl to - w ana -

IogI1 do strat w s lru no be to nl e - do wzo ru :

. D la w l~ ks ze j I Ic zby k ab ll , z bez pl ec z-

nym przyblll:enlem, r n o zn a s t os owac prosty

wz6r:

[4-30]

S lr al a od s kr6t u s pr~z ys tego · w kab to -

betonle osl l)ga zatem naJwyZej po lowe stra-

Iy zachodzace ] w analoglcznym elemenc le

str un ob el on owym I w yn osl 1 +4% sUy po-

c zq tk owej . Pewna ~orek la s ll nac ll jgu w po -

sz eze gal ny eh k abl ae h p owl nn a b y~ prze-

. prowadzana gl6wnle za wzgl'1du na koIejno~

l eh n acl lj gu - n aj wl ~ksz e p rze clq ie nl e ce -

lowe jes t w plerwszych kab lach, a w ostat-

n lch ni e tr ze ba g o s t osowac , Wyr6wriujemy

wtedy ostateczne sUy w poszczeg61nych

kablech.

w zg l~dnego poz lomu nap rezen wst epny ch

aplfpl<'

Norma INl J zaleca w zwyklych przy-

padkach przyblli:enle "p = " " " " , gdz le " "" "

10 p o cz a tk o w e n a pr e ze m e w y w oi an e s p re z e-nl em I o bcl lj ie nlaml s lal yml . Dl a pr zyp ad -

k 6w wymagaj lJ cy ch dok ladn le js ze j oceny

zaleea s l~ nleco precyzy jn le jsze oszacowa-

nle w pos tacl :

ktore j ednak wymaga wst ~pnego osz ac o-

wanla I l)cznych s trat opoz raonych .1ap ... s.,'

W slrunobetonle, od oszacowanej sua-

ty Aap'_' potracerny uwzgl~dnlonll wcze~nlej

strat'1, zachoozaca w czasie Ip przed prze-

kazanlem sprezersa na beton, ad czesclo-

wej relaksacj l c l~glen .1a,.. wedlug [4-7J .

Przyrost s trat ad relaksacj l w przypadku

konst rukc jl poddanych podwyZszonej tempe-

raturze jest znacznle bardzie] gwaUowny (patrz

rys. 2-30). Chocl ai k r6 tk o1 rwal y okres pod -

wyZszonej lemparatury , na przyk lad przy za -

blegach termlcznych przyspleszaiacych doj-

rzewenle betonu, wplywa na sllny (kJlkakrotny)

chwllowy przyrost straty, to jednak nle powo-

duje· znaczqcego wzros tu oslatecznaj s traly

po d luglm czasle [ 13 ], a z at em zezwy cz el

nle wymaga uwzgl~dnlanla w obllcZanlu trwaiej

slly spr~zajljcej. Do obllczenla czesc iowe]

s tr at y ad releksae] w slrunobetonle moine

pos luZy 6 s l' 1 wsk az an laml p rz ep ls 6w EC2

[N12] , k lare zaleeaj l) w anallzle relaksaej l c l . .. ..

g le n w st run ob el onl e r ozw aie nl e s ku tk aw

obr6bkJ t erml ez ne j I podaj l) w z6 r na dodat -

kowy okres czasu, Ieq , j ak J pow ln len by6

dadany, j ak o ekw lwal en t s ku tk 6w podgr za -

n la , d o o kr esu o d n acl 'l gu d o p rze ka za nl a

s prez sr sa na bet on (pauz wz6 t [ 2- 46 ]) .

4 .5 . S tr a ty o p 6i ni on e ( L I P , )

4,5.1. Re l a k sa e j l s l a l l

Relak sacj a s ta ll l es t z jawl sk lem d lugo -

trwalym, podobnle jak pelzenle betonu (patrz

p .2 .2 .3 ). W p le rws zym o kr es le pr ac es te n

w s ta ll j es t s zy bs zy Idla lego w strunobeto-

nle czesc relaksael l zachodz l jeszcze przed

z ak otwl en lem c i~gl en w bat on le .

1I0~c lowe uj~cle relaksacl l, a zwlaszcza

strat od t ego wpiywu, jes t c ll jg la kontrower-

s yl ne (m. !n . s ze re g zml an wp row adz an o

w koi ej ny ch p ro jekt ec h [N12] ). R6wnl l! d ys -

k us yj na j es t s ku tecz no~~ p rz ec lq ienl a p rz y

ellmlnaCj l C2~~c l wplywu relaksaCj l na s traty

nael~gu. Wsp6lcze~nle za najslusznle jsze

uwe i: a s l~ t rakt owan le r el ak sacj l l ak e c ec hy

rnatertalu, k t6rl j powlnlen okret llc dos lawca

st el l - mu st b ye c o n aimn le] po da na kl asa

stall charekteryzulaca relaksacj~.

Padobnl e j ak strate od c z es cl o we ] r e -

laksacll cl~glen w strunobelonle (wzar

[ 4- 7] ) w yrai a s l~ eal kowl tl l s tr at ~ s powodo -

wana r e la k s acl a wzorem:

lIPu =AO'p'c Ap [4-32]

D la c zasu 1= " " war to~ .1ap'_ przyjrnu-

jemy w przybllzanlu ·jaka 2-krotnlj wartosc

.1"",,000 odc zy tywanq z wyk resu na r ys unku

2 -27a Jak e p rocent owa c z~~~ ap NaieZy

j ednak pop rawn te p rz yj qC war tosc wzg l~d-

n eg o p oz lomu n apr ez en w s ta ll a,JI".. Na-

prezente a spada bowlem w czasle, nal-

s tr uk cj ac h s pr~z onyc h s ku lk l I ch , w pos tacl

slosunkowo duiych slrat nacl~gu. sq nal-

I slotnlejsze. W plerwszym okres ie wdraianla

konstrukcjl spr~zonych (poczqtek XX w.) w la-

~nl e I e Z jawl sk a, s labo w6wczas rozpozna-

ne, byly przyczynq nlepowodzer \.

P rz yl f) to I lJ cz ne roz pa lr ywan le s tr at od

obydwuz jawl sk , z ak lada jl jc a li nl cz no t~ l eh

p rze bl eg u w cza sle , b owl em op ls ywa ne Sq

l un kcj aml ta j same j po sta cl ( pat rz [2 -2 3]

I [2-33]), czyll:

£e,(I) = £",,(1) = M tJ [4-34]

£CS,<IO £ccf ; ( ; : 0

skad:

£",,{I) = £es.z ;c{). [4-35)

;""

Na lej podst aw ie wyp rowadzono wzo ry

na obl ic zanl e s tr at nal pl erw d la s pr~z onyc h

elemenl6w oslowo obc iq ionych (Dischinger

- 1937 r.), a nastepnle dla element6w Z91-

nanych I mlmo~rodowo obc lazonycn (Buse-

mann- 1950 r.).

D la element6w oslowo obc t azonyen stra-

ta wynosl:

gdzle:

P, - wstepna slla sprezalaca po suatach

doratnych,

Ns.• - sua podlutna od obciazen dlugo·

I rwalych (sl la sClskaj llca jako dodalnla) :

197

Dla element6w zglnanych oraz mlrno-

srodowo obclazorwcn;

AP , , , • • =(fl+Ns.t.,+E.A,,o £ ; : ~X l - e . . . . . ) .

Mp.c.....,.=

_ £ " , ( I .I , ) E p + 0 . 8< 1 0 '; , + a. ;"( I. liJ )· ( O ' C g +O'c"')

- l+a.p {l+ te~ )[1+0.a;.,(I.lo) ]

wiamy wartosct ; , ( - . 1 0> I ecs(-.1,) - obll-

czone lub odczy tane z tab ll c w za lacznl-

kach A I B normy [N1 ]. p rz y a kt ua ln ym

w praktyce zaloienlu fa = I.. Projektant

a""g - naprezen ls w betoniew pozlornle~rod-

ka cl~iko~cl cl~glen od dodalkowego obcla-

zenia s t a leqo <lg (rozclllgania ulerme).

Wz6r (4-39a] r n oz e n u ec dalel powtek-



[4-37]

gdz le : P " N SJ I- jak powyiej. a Ms.• to m0-

ment zglnaj'lcy od obclljzen dlugoltwalych.

8,

A.o-A,,-e +8p ,

W wyrazenlach (4-34] do [4-37] prZYJ~-

to dla uproszczenla zapls wsp61czynnlka

pelzanla ;.,(t) zamiast ;l". gdzle T = 1- faoraz ;. . . zamlast ; " ( , , : , . 1 0> (patrz p. 2.1.7.2.).

Straty op6tnlone od skurczu I pelzanla

betonu s'l bardzo zr6inlcowane I trudne do

oszacowanla. ze wzgl~du na znaczne r6-

nice warlo!lcl £. I ; c:

W praktyce slraty te wynosz' l:

• w strunobetonle 10+20%(decyduje sto-

plen doJrzalo~cl w chwll l przekazanla

spr~ienla).

• w kablobetonowych eiementach monoll-

tycznych 5+15%.

• w kablobetonowych konstrukcjach pre-

labrykowanych 2+6%.

Czynnlkl decyduj'lce 0 warto!lclach od-

k s z t a l c e n op6znlonych eplsano w p. 2.1.7.2

12.1.7.3.

Norma [N1]. zaleca obllczanle l 'lczne

wszystkich trzechstratop6inlonych od skur-

czu I pelzanta betonu oraz relaksacj l stall

w rozwazane] chwlll t, z O961negowzoru:

gdzie l'lcznq strat~w naprezenlach okre~la

wyretenle:

198

[4-39]

w k t6 r ym :

I-wlek, betonu w rozwaianej chwil i. dla

kt6rej okresla sl~ straty [dnl].I. - wlek betonu na poczatku ckresu,

w kl6rym okresta sl~ wplyw skurczu [dnl].

£.,(1.1) - przewldywane calkowlte odksztal-

cenle skurczowe po czasle t (zal. B normy

[N1)).

< 1 0 ', . , - strata naprezen od relaksacj l stall

(patrz p. '4.5.1).

a. = ErlEan.1 0 - wiek belonu na pocza tku okresu.

w kt6rym okresla slq wplyw pelzanla [dnl] .

; .( 1 . 1 0 ) - wsp61czynnlk pelzanla w okresle

od 1 0 do I (zaI' lcznlk A normy [N1]) .

Pp = A r iA • •

0 ' .. - naprezenlew betonle w poziomle srod-

ka ci~ikosCI clQglen od ctezaru wlasnego

I Innych obcl' lien slalych (sl la ~clskal 'lcadodatnla):

U =N s .• _ M s .• ep

. . . A " I.

Ucp - wst~pne naprezenle w betonle w po-

zlomle srodka cl~iko!lcl clQglen wywolane

sprezenlern po stratach dorainych:

W przypadku obl lczanla s trat w e le -

mencle strunobetonowym nalety w mlelsce

A.I I.wstawle cechy przekrolu sprowadza-

nego. odpowlednlo A.. I I .. .

W projektowaniu Interesul 'l nas z re-

guly straty ostateczne (I ==) Iwtedy wsta-

must soble jednak zdawac sprawe z przy-

bllien zawartych we wzorze [4-39] zateco-

nym w normie. 0 l ie przybll ione wsp6l-

czynnlkl 0.8 rnozna przY]llc lako przyblizone

ujQcle zmlan wlelko~cl naprezen w stallwskutek Innych strat , to przyj~cle jednaka-

wego wleku betonu w chwill sprezen la I w

chwlil obclazenla musl byc dodalkowo prze-

anallzowane. W elementach zglnanych

I spr~ianych z mlmosrodem przekazanle

sprezenla na beton mobll lzule w tej samej

chwil l dzlalanle clezaru wlasnego. W nte-

kt6rych elementach moze to bye domlnu-

j 'l ce obc tazente d lugo trwa le . np. w bel -

kach podsuwnlcowych. Jednakw wI'Ikszo~cl

przypadk6w datsze obciazersa dlugolrwa-

Iemog'l bye przekazane na element znacz-

nle p6tnlej.np. w przypadkach prefabry-

kowanych belekmoslowych lub stropowych.

Jeszcze mnlel prawdopodobny lesl tenSam

wlek betonu w chwlll sprezerna I ooctaze-nla zewnetrzneqo w elementach rozclaqa-

nych lub sclskanych,

Chcac zaiern nleco dokladnlej oszaco-

wac s!raty opozrnonemozemy wz6r norma-

wy rozszerzvc nast'lPujllco:

w kt6rym. opr6cz oznaczen podanych do

wzoru [4-39]. oznaczono:

I, - wlek betonuw chwlil przyloienla dodat-

kowego coctazeraa dlugolrwalego < lg .

Ucg- naprezenlew betonle w pozlomle srod-ka cl'liko~CI clQglen od cl<lzaruwlasnego 9

elementu zglnanego (rozcl'lgania ujemne).

szana IIczb~ czlon6w w IIcznlku. gdy pro-

ces obciazerua rnakilka etap6w. dotyczy to

zwlaszcza dlugotrwalej czesct obclazer i

zmlennych.

4 . 5 .3 . Od k s z t al c e n ia s t y k o ll l

W konstrukcjach kablobetonowych skta-

danych z prelabrykowanych segmenl6w

ielbetowych. w kt6rych stykl sa wypelnlone

zaprawa, wystQPuj'l op6inlone odksztalce-

nlazaprawy.szerokosc szczeliny slyku oraz

stoplen zaqeszczeruazaprawy sa dose przy-

padkowe I dlatego naleiy uwzglQdnlacprze-

cletne skutkl odksztalcen, Ponadto 151nlel'l

roznlce w naprezemacn normalnych ml'ldzy

poszczeg61nyml stykaml w kon5trukcll. Ola

styk6w szerokoscl 10+30mm wypelnlanych

zaprawa 0 duze] podatnoscl przylmule sl~

zgnlot op6tniony warstwy wypelnlajqcej styk

aJ= 1 mm. S iraty wywolane przez te od-

ksztalcenla obllcza sl~analoglcznle do stratod po~lIzgu bez tarela:

[4-40]

{4-39a]

Zak lada s l' l w l' lC takze w przypadku

kabll z przyczepnoscla, ze we wstepnym

okresle zaczyn Iniekcylny w kanalach ka-

blowych dopuszcza r6wnornlerne rozloze-

nle na dlugoscl skutk6w odksztalcen mate-

rlalu w stykach.

W nowoczesnycnkonstrukclachsegmen-

towych stosowanesa dokladne pasowania.

w kt6rych styk wypelnlony rnasaklej'lc'l rna

grubosc zaledwle mllimetrow'l. Dokladnosc

taklj uzyskule slQprzez lormowanle kazde-

go nastepneqo segmenlu. z zastosowanlem- lako czola formy - segmentu poprzednie-

go. powleczonego ledynle srodklem anty-

199

adhezyjnym. Odksztalcenla w stykach sq

wtedy lOlkome I w analizle strat sprezerna

pomtla slq Ie.

4 .5 .4 . W s t v pn e a s za c ow a n le s l ra l

4 .6 . Z as ad y p ro gr am o wa n ia n a ci <t guokonujl le cszacowaola zaklada sl",

Iblerze pod uwagr::

• wta§clwo~1 stall pod WZglr :dem relaksa-

.ell naprezen ,

Poprawny nacl1l9 clf;!9lenmusl bye po-

przedzony zaprojel<lowanlemlego przeb le -

guoZasadnlczyrn!elementarnlprogramu 08·

W chwlli kolwlenla wydluienle kazdeqo

z cl",glen o dlugoscl L (mI~dzy uchwytaml

nacl1l9owymi) powlnno wynoslc:



W prolektowanlu konstrukcjl spr\,ionych

zachodzl konlecznoS6 wstlilpnego oszaco-

wanla strat naclEjguw celu zwymIarowanla

przekroj6w. Brakuje nam w6wczas jeszezedostatecznych danych umoillwlailleych do-

kladnlelsze obllezenla.

Straty przed koIwleniemAP o uwzglqdnla

s I \ ' w prograrnowanlu naci!lgu I moillwe S !I

zablegl technlczne redukul!lce ]a lub ellrnlnu-

l ! Ice Ich w r * / W . R6wn1e i straty cIoraine A P "lalwe do wst\,pnej oc en y , magll bye zr 6wno .

waione przez zwI\,kszenienapr",iel'i w slab

do maksymalnych wartoScl dopuszczalnych

ehwltowo (O,80T". lub O , 9 0 t , . ,. , . - p a t rz [ 2 - 4 8] ) .

W strunobetonle, gdzle ellmlnacjastrat do -

reinych jeslograniczona,zal<lada si~ j e W S I ~p -

n le w granlcach 8; . 15% sIIy poc2!Itkowej-

w a r t O O c l nlisze przy prostollnlowych~

W kablobetonle, gdzle z kolel dochodzl

wplyw tarcla w kanalaeh, s traty d o r a z n e

wahaj'l sl", zwyk t e w zakresle 10+12% sHy

pocz'Itkowej I magll wzrosnqe do 15 % przy

sllnlej zakrzywlonych trasach kabll.

Straty op6.tnlone AP , wymagajEjdoklad-

nlejszej anallzy obllezenlowej I wst'i'pnego

oszacowanla, gdyt decydujl l 0 roinley ml~

dzy wst",pnll slill spr\'~IEjCII (w sytuacjl ob-

liczenlowej przel~cloweJ) P, a s ll 'l t rwal ll

(w sytuaejl obllczenlowel trwalej) P,. Oby-

dwle te wartosct sll S !I podstawa projekto-

wanla I !!Iczne .traty op6tnione powInny bye

moillwle Iralnle zaloione.

• poz lom napr" ,iel 'i w s la ll I ez" ,~1 re lak-

sac j, jaka moie zachodztc p rzed kot -

wlenlem.

• rodza ] betonu, a zwtaszcza rodza ] k ru -

szywa.• wla~Iwo~1 betonuw aspekcle odksztal-

calno~cl op6tnlonej,

• pozlom trwalych napr",ie~ §clskaj llcych

w betonle. w otoczenlu elf;!9nawypadko-

wego,

• lechnologlcznle uzasadnlony s t op len dol·

rzalosc! betonu-w chwUlspr",ienla,

• przewldywane warunkl dolrzewanla I pte -

I",gnaejl betonu,

• c leplne Iwllgolno~clowe warunkl pracy

elementu, zwlaszcza w plerwszym okra.

sle po sprf;lienlu.

Dla element6w z belon6w zwyklych

laezne straty op6inlone moina przyjmowae

wst ",pn le d la kab lobe tonu w granlcach

10+18% . a dta strunobetonu 1 2 + 20% . 0 nlece

wI",kszych stratach w strunobelonle decy-

dule z reguly nliszy slopler 't · dolrzalosct

betonu w chwill sprezerua. Wytsze wartoscl

w przedzlalach dolyczEjwarunk6w suchych.

a nlisze - wllgotnych. DacydUl!lce znacze-

nle maill warunkl w plerwszych kllku tygo-

dnlach po sprezenlu, .

Dla element6w z belon6w lekklch, stra-

ty naleiy przewldywac wlqksze od 15% do

25%. ale zal ei y to w duiym stopnlu od

rodzalu stosowanych kruszyw I powlnno bye

odrebnle badane.

cillgu S ! I : slla plerwolna P ",.0 kontrolowana

na urzadzenlu nacl1l90wym I odpowiadalqca

lei slla w pojedynczym cl\ ,gnle P"", oraz

odpowladal!lce temuwydluienla clf;!9lenALWarto~1 te wynlkajll ze wstf;!pnelslly spre-

iaillcel P, oraz stral doratnych LIP, Istrat

przed kolwlenlemLIP o- W programle nacia -

gu przylmule sl", StalllwartoM Ep w wyko-

rzyslywanym przedzlale napr",ie~ w stall -

do 0,8 t".. Dlacl",glen zloionych z drut6w

!lrednlcy 2,5+7 mm slwlerdzono do§wladczal·

nle, ze bI!Id zaloienla IInlowej zaleznoscl " 'p- Ep I stale] wartoscl Ep nle przekracza 5%.

Szczeg61y dokladnego obllczanla wy.

dluie~ I przyklady ob l lczer i zawarto w pra-

cy [6J. TUlalogranlczymy sl~ do om6wlenla

programu naeil lgu w trzech przypadkach

wr'ywu tarcla.

(1) Przypadeknlewysl~powanla larcia - za-

chodzl wtedy nalproslszy nacl1l9, stosowa-ny w slrunobelonle oraz przy prostol lnlo-

wych kablach przeblegal'lcych na zewnatrz

lubw szeroklchkanalach.Przedkolwlenlem

powlnna bye zreal lzowana slla wstepna,

zwlf;!kszona 0 straly doraine od posllzqu

I S"'DtUsprezysteqo betonu, czyU:

Po=P,+.dP,..,+.dP,.c. [4·41J

Odczytywana na mlernlku urzadzenla

nacl~gowego l 'Iczna sila plerwolna P,..

bedzle muslala bye zwl",kszona w stosunku

do Po 0 ewentua lne s traty g rupy a), b )

w kabl obet on le I d odat kowo d ), e ), f)

w Slrunobelonle (rys. 4·2).

Naprezente maksym.alnew stall "'P.P' =

P ,. .o I A p nle moie przekroczyc "."".' '' ' =

=O,80 t " . lub O , g o t" " ., . ' wedlug [N1J - palrz

[2 -4 8 J .

(2) Przypadek r6wnorn1emychstral od tarela

zachodzl dla kabl! proslol lnlowych, w w~·

skich kanalach, oraz krzywoUnlowych0 sta-

lei nlewlelklej krzywlinle. Zadanlem nacillgu

lesl uzyskanle prolektowaneJslly wst~pneJP ,

w przekrolu n1ebezplecznym elementu, np.

w przekroju srodkowym x = 0,51 belkl swo-

bodnle podparteJ.

Zaklada sl"" ze wplyw larcla na cate]

dlugoscl cl~gna lest nlewielkl t r n oz n a p r zy -

IEjc UnlowII zrnlane s ll y w mle lsce funkc ll

wykfadnlczel, czyll 6·""01 - 1 - /1 (0..,,,).

Jesll strela wplywu posllzgu -"0 sl~ga

przekrolu nlebezplecznego ( - " 0 > x), 10 sll",

Po Iwydluienle okresta sl\, z wyraienla:

p. P, + AP, .c + . d P , . ,

0 1-p(O.uxj[4·43)

co d la e lemenlu swobodn le podparlego

moze bye wyraione wzorem:

gdzle:

o - sumaryczny ·kllt opasanla w calym ete-

rnencle,

I - dlugosc cl~gna ml~dzy zakotwlenlaml.

Wydluienle okresla sl", dla sredotch

napr~ze~ w stall sprezalace]. Przy naclaqu

jednostronnym napr",tenle sredruewysl~pule

w polowle dlugo§cl I wynosl:

201

Konstrukcje z betonu sprężonego - Ajdukiewicz, Mames

Documents

Transcript of Konstrukcje z betonu sprężonego - Ajdukiewicz, Mames