1 - Predgotovljene Ab Konstrukcije

PREDGOTOVLJENE PREDGOTOVLJENE BETONSKE BETONSKE

KONSTRUKCIJEKONSTRUKCIJE

Prof. dr. sc. Darko Meštrović

Montažne armiranobetonske konstrukcije

OPĆENITOOPĆENITO

Materijali za proizvodnju predgotovljenih elemenata:

beton, suhi beton i suhe žbuke, čelik, drvo, umjetni materijali, gips, staklo

Razlike u konstruktivnom ponašanju monolitnog i predgotovljenog betona:

kod monolitnog betona mjesto ugradnje je isto kao i njegov položaj u konstrukciji

tijekom eksploatacije;

skupljanje i puzanje manje je kod betona za predgotovljene elemente;

predgotovljeni betonski elementi povezuju se spojevima čime se ostvaruje

konstrukcijska cjelovitost;

monolitni i predgotovljeni betonski elementi različito se ponašaju kod djelovanja

pojedinih vanjskih opterećenja.

OPĆENITOOPĆENITOPredgotovljeni betonski element je element od betona odnosno od betona i

armature izrađen ili proizveden na mjestu različitom od konačnog mjesta u građevini, na gradilištu ili u pogonu za proizvodnju predgotovljenih betonskih elemenata.

Predgotovljeni betonski elementi izrađuju se za:

a) konstrukcijsku uporabu b) nekonstrukcijsku uporabu

Zahtjevi za proizvedene predgotovljene betonske elemente u očvrslom stanju:

OPĆENITOOPĆENITO

Geometrijska svojstva

Površinski izgled

Mehanička otpornost

Otpornost na požar

Akustička svojstva

Termička svojstva

Trajnost

OPĆENITOOPĆENITO

Opća obilježja montažnog načina građenja:

podjela rada – na objektu ne radi veliki broj obrtnika već specijalisti koji montiraju

elemente;

serijska proizvodnja – ponavljaju se projekti, detalji, elementi, konstrukcije, postupci;

oprema se koristi višestruko;

mehaniziranost – zamjena ljudskog rada strojevima – uvođenje automatizacije, robotike.

Prenošenje što više faza radova s gradilišta u stalne pogone i tvornice

(centralizacija proizvodnje);

organizacija rada – usklađenost i kooperacija odnosa svih sudionika;

standardizacija – strogo pridržavanje normi vodi boljoj kvaliteti;

tipizacija – proces postaje ekonomičan u postizanju serije iznad minimuma;

modularna koordinacija pojedinih elemenata.

OPĆENITOOPĆENITO

Prednosti i mane montažnog načina građenja

Prednosti:

kraće vrijeme izvođenja

smanjeni troškovi gradilišta

ranija gotovost objekta

kvalitetnija kontrola proizvodnje

kvalitetniji finalni proizvod

proizvodnja s priučenom radnom snagom

neovisnost proizvodnje o vremenskim uvjetima

mogućnost ekonomičnog građenja

mogućnost poboljšanja estetskog dojma

- dulje vrijeme projektiranja,

- obilnija tehnička i

tehnološka priprema

građenja,

- viši stupanj organizacije,

- bolje planiranje i

provedba,

- složenija kontrola u svim

fazama izvođenja,

- vrlo velika točnost

izvođenja

OPĆENITOOPĆENITO

Prednosti i mane montažnog načina građenja

Mane:

brojni spojevi smanjuju monolitnost

konstrukcije

veći troškovi transporta i montaže

pribjegavanje estetski manje

prihvatljivim monolitnim objektima kada

je potrebna jeftinija gradnja

OPĆENITOOPĆENITOSpecifičnosti montažnog načina građenja

1) Organizacija za gradnju objekta montažnim sistemom treba objedinjavati: ekonomsko komercijalni, tehnički i uslužni dio;

2) Proizvodnja bet. mont. elem. može se vršiti u specijaliziranim pogonima, dugoročno ili na samom gradilištu;

3) U specijaliziranim pogonima vrši se proizvodnja na dulji rok, a može se organizirati na dva načina: a) proizvodna traka putuje, a izvršioci pojedinih faza proizvodnje su na stalnim radnim mjestima; b) mjesta proizvodnje su fiksna, a izvršioci proizvodnje dolaze na obavljanje određenih faza radova;

4) Bitan je broj ponavljanja istog elementa u proizvodnji → puna prednost mont. gradnje postiže se proizvodnjom velikih serija istih elemenata;

5) Danas je kvalitetna proizvodnja sve više uvjet plasmana proizvoda, a ne znači i veći trošak i utrošak materijala. Mont. način građenja omogućava izradu i obradu elemenata u najpogodnijem radnom položaju;

6) Pogodnosti su i izrada elemenata s pretežno priučenom radnom snagom te kraće vrijeme gradnje;

7) Utjecaj na efikasnost mont. gradnje imaju još:

a) rješenje sklopova i veza elemenata tj. geometije i detalji koje treba ostvariti u proizvodnji;

b) režimi i troškovi tehničke obrade;

c) odabir mjesta proizvodnje (tvornica ili gradilište)

d) posjedovanje stručnog kadra specijaliziranog za montažnu gradnju;

8) Montažni način građenja ima dvije prednosti:

1) traži daleko više majstora građevinske struke te uz pretežno priučenu radnu snagu omogućava veću

konačnu kvalitetu;

2) smanjenje gradilišta, a istovremeno investitoru omogućava raniju eksploataciju objekata.

OPĆENITOOPĆENITOProjektiranje predgotovljenih elemenata

- zahtjeva znatno više predradnji nego kod monolitnog građenja

- drugačiji redoslijed radova

- potrebno je vrlo dobro poznavati sistem montaže

- posebnu pozornost posvetiti rješavanju detalja i spojeva

- konstruktivne elemente promatramo u nekoliko odvojenih statičkih cjelina: proizvodnja

zahtjevi ranih čvrstoća kod ab elemenata prilikom toplinske obrade;

adhezijske sile i dinamički utjecaj za odvajanje od kalupa poluočvrslog elementa

postupkom podizanja, prevrtanja, pomicanja i dr.;

problemi oko prednapinjanja;

uvjeti transportiranja i odlaganja;

olakšavanje elemenata i smanjenje statičke rezerve; transport

zahtjevi odlaganja, slaganja u vozila, svojstatransportnih puteva;

kritični položaj elementa prilikom podizanja;

gibanje elementa kao klatna prilikom podizanja te moguće sudaranje;

problemi dugih i vitkih elemenata (naročito izvijanje)

OPĆENITOOPĆENITOProjektiranje predgotovljenih elemenata

stanje prije konačnog spajanja

opasnost od prevetanja postavljenog, ali nespojenog elementa (npr. vjetar)

opterećenja u prelaznoj fazi (ojačanja, podupore) nosivost spojnih i drugih ugrađenih elemenata

dimenzioniranje kuka i ostalih elemenata za dizanje i manipulaciju te spajanje;

novi materijali i tehnologije vode k smanjenju težine cementa, bržem

raskalupljivanju, lakšem transportu i montaži, većoj trajnosti, smanjenom

održavanju; detaljna razrada svakog pojedinog elementa i spoja ukrupnjavanja prije montaže gotovih elemenata u veće cjeline, više završnih radova

obavljati u pogonu za proizvodnju ; još bolja koordinacija svih učesnika u gradnji; smanjenje broja tipova elemenata, detalja i spojeva uz istodobno povećanje

asortimana adaptacija proizvodnje na male narudžbe; bolja marketinška podrška.

OPĆENITOOPĆENITOČelik (armatura)

- čelik za armiranje: šipke i namoti, zavarene mreže, rešetkasti nosači, dio gotovog

čeličnog proizvoda za armiranje

- prema nHRN 10 080-1 čelik za armiranje svrstava se u tri razreda duktilnosti:

B500A - 3 poprečna rebra

B500B

B450C

- oznake prema HRN i EC2

2 reda poprečnih rebara

Tehnička granica popuštanja

Granica tečenja Promjer Vlačna čvrstoća

EC2 f0,2 Fy Φ Ft

HRN Rp 0,2 Re d Rn

OPĆENITOOPĆENITO

Čelik (armatura)

- postoje dvije vrste čelika:

1) vruće valjani 2) hladno oblikovani1) vruće valjani 2) hladno oblikovani

→ ima izraženu granicu popuštanja → nema izraženu granicu popuštanja

→ manja duktilnost

ε ε

σ σ

ε0,2%

OPĆENITOOPĆENITO

Čelik (armatura)

- zahtjeva se da najviše 5% ispitivanja granice popuštanja može biti ispod nazivne vrijednosti (5%-tni fraktil)

- proizvodnja u tvornicama smanjuje korodiranje armature → uzroci nastanka korozije: nehomogenost površine betonske mase, koncentracija štetnih soli i klorida (natrijevog klorida, klorida kroma i joda), prisutstvo sulfata

- upotreba profila:

- konstruktivni čelici - imaju posebnu ulogu kod spojeva

- načini spajanja elemenata: sa čeličnim šipkama, varenjem, trnovima, vijcima...

- ostali materijali: epoksidi - kod veza gdje je potrebno brzo postizanje čvrstoće (40 N/mm2 za 2-3 h) → u trenutku postizanja čvrstoće trebamo paziti da epoksidi ne dođu u dodir sa visokim temperaturama jer je širenje epoksida sedam puta veće od širenja betona) neopreni, gume i drugi elastomeri kao podlošci između spojeva (npr. greda-stup).

vilice stupova vilice greda konstruktivna armaturaglavna armatura (šipke)

mreže

Φ 8 -10 mm Φ 10-12 mm Φ 10-12 mm Φ 16-40 mmΦ 6-7 mm na razmaku 200 mm u oba smjera

OPĆENITOOPĆENITO

Beton

- složen materijal koji ima kostur od cementnog kamena ispunjenog agregatom.

- nehomogena struktura

- o gustoći ovisi: čvrstoća betona, propusnost za vodu i plinove, vodljivost zvuka, vatrootpornost...

- razred betona: C 30 / 37.C 30 / 37.

čvrstoća betona ispitanog na čvrstoća kocke dimenzija valjku 15/30 cm nakon 28 dana 15 cm nakon 28 dana

- minimalni razred tlačne čvrstoće: - armiranih beton C 25/30 - prednapeti beton C 30/37

→ minimalna tlačna čvrstoća betona predgotovljenog betonskog elementa u trenutku prednapinjanja ne smije biti manja od 25 Mpa.

- granična deformacija betona: - 3.5 ‰ za savijanje sa uzdužnom silom te - 2 ‰ za elemente koji su pod centričkim pritiskom

- parcijalni koeficijent za beton: 1,5.

OPĆENITOOPĆENITO

Beton

Projektiranje

- svi presjeci konstrukcije trebaju biti duktilno projektirani

- visoki presjeci: veća duktilnost i manji utrošak čelika za armiranje

- niski presjeci: veliki progibi

- visoki presjeci:│εc│ 3,5 ‰, εs1 2,0‰.

- niski presjeci:│εc│= 3,5 ‰, ξlim = 0,45 (C12/15 do C35/45), ξlim = 0,35 (C40/50 i više)

- elementi naprezani savijanjem i poprečnom silom (grede) - često mjerodavna nosivost elemenata na poprečne sile.

- vitkost stupova ovisi o njihovim dimenzijama → utječe na stabilnost konstrukcije

Dimenzioniranje

- najčešće se polazi od poznatih dimenzija poprečnog presjeka i poznatog opterećenja

→ odabire se potrebna armatura

→ odabrane dimenzije presjeka kontroliraju se proračunom konstrukcije.

SLOŽENE I KOMPOZITNE KONSTRUKCIJESLOŽENE I KOMPOZITNE KONSTRUKCIJE- Složene ili hibridne konstrukcije naziv je za konstrukcije gdje se predgotovljeni betonski i prednapeti elementi upotrebljavaju u kombinaciji s ostalim gradivima (konstrukcijski čelik, drvo, lamelirano drvo, monolitni beton, ziđe od glinenog ili betonskog elementa, staklo).

- Kompozitna ili spregnuta konstrukcija je naziv za konstrukciju u kojoj postoji interakcija djelovanja između predgotovljenog betona i drugog sastavnog gradiva te konstrukcije.

- kombinacija predgotovljenog betona s drugim materijalima koristi se kako bi se smanjili troškovi projekta tj. poboljšalo ponašanje konstrukcije u pogledu nosivosti, spojeva, tolerancija, termičkih svojstva, skupljanja itd.- kompozitne konstrukcije koriste se: kod gradnje višekatnih objekata (stambenih ili poslovnih), kuća, tribina, prakirnih garaža tj. nadzemnih parkirališta, industrijskih hala i skladišta → primjenjuju se kod ograničenja svojstva predgotovljenog betona (konstrukcijska cjelovitost, veći raspon uz manju vlastitu težinu) → kod čelika koristimo savojna svojstva i vlačnu čvrstoću, → kod drva imamo malu vlastitu težinu u odnosu na nosivost i dobra estetska svojstva.

SLOŽENE I KOMPOZITNE KONSTRUKCIJESLOŽENE I KOMPOZITNE KONSTRUKCIJE

Tip konstrukcije:

predgotovljene stropne ploče velikih raspona na čeličnim gredama

čelične stropne konstrukcije na predgotovljenim AB gredama

spreg od predgotovljenih zidova za čelične okvirne konstrukcije

predgotovljene AB konstrukcije stabilizirane čeličnim spregom

lagana čelična krovna konstrukcija na predgotovljenom sistemu

predgotovljene fasade na čeličnoj konstrukciji čelične grede na predgotovljenim stupovima predgotovljene grede na čeličnim stupovima

PREDGOTOVLJENI BETON U KOMBINACIJI S KONSTRUKCIJSKIM ČELIKOMPREDGOTOVLJENI BETON U KOMBINACIJI S KONSTRUKCIJSKIM ČELIKOM

PREDGOTOVLJENI BETON U KOMBINACIJI S KONSTRUKCIJSKIM ČELIKOMPREDGOTOVLJENI BETON U KOMBINACIJI S KONSTRUKCIJSKIM ČELIKOM

Predgotovljene stropne ploče velikih raspona na čeličnim gredama

čelični okvir stupova i greda sa

predgotovljenim stropnim pločama

Predgotovljene stropne ploče u čeličnoj konstrukciji:

→ raspon 6 – 12 m

→ debljina 150 – 300 mm.

- ako čelična konstrukcija zajedno s pločom ne tvori konstruktivnu cjelinu → stabilizirati horizontalnim spregom

PREDGOTOVLJENE STROPNE PLOČE VELIKIH RASPONA NA ČELIČNIM PREDGOTOVLJENE STROPNE PLOČE VELIKIH RASPONA NA ČELIČNIM GREDAMAGREDAMA

Jedan od načina spajanja

→ predgotovljene stropne ploče odozgo se oslanjaju na čelične grede na rubnim gredama, dok su na grede u unutrašnjosti oslonjene na donji hrbat koji je širine od oko 25 cm, dok je gornji hrbat širok oko 7,5 cm, što ostavlja po 9 cm sa svake strane grede za umetanje šupljih ploča

Rubni element i spajanje

ploče varenjem za čeličnu

gredu.

PREDGOTOVLJENE STROPNE PLOČE VELIKIH RASPONA NA ČELIČNIM PREDGOTOVLJENE STROPNE PLOČE VELIKIH RASPONA NA ČELIČNIM GREDAMAGREDAMA

Čelični „I“ profili smješteni rasterom u unutarnjim zidovima kako ne bi estetski smetali; tanka prefabricirana ploča debljine 12-14 cm postavljena je na nosače.

Kombinacijom čelične i predgotovljene konstrukcije ostvarena je dobra iskoristivost prostora po visini

LAGANA ČELIČNA KROVNA KONSTRUKCIJA NA LAGANA ČELIČNA KROVNA KONSTRUKCIJA NA PREDGOTOVLJENIM STUPOVIMA ILI ZIDNIM ELEMENTIMAPREDGOTOVLJENIM STUPOVIMA ILI ZIDNIM ELEMENTIMA

Čelična rešetka spojena s prefabriciranim elementom preko čelične noseče ploče ugrađene u beton. Čelična konstrukcija u ovom slučaju je zatvorena s vanjske strane krovnim i bočnim limom.

Spoj čelične stropne rešetkaste konstrukcije s prefabriciranim armiranobetonskim stupovima kao međukatna konstrukcija. Spoj je ostvaren preko upuštenja u stupu, podloženog čeličnom nosečom pločom.

PRIMJERI PREDGOTOVLJENIH PANELA TJ. OGRADA NADZEMNIH PRIMJERI PREDGOTOVLJENIH PANELA TJ. OGRADA NADZEMNIH

PARKIRALIŠTA SPOJENI NA ČELIČNU KONSTRUKCIJUPARKIRALIŠTA SPOJENI NA ČELIČNU KONSTRUKCIJU

PREDGOTOVLJENE FASADE NA ČELIČNOJ KONSTRUKCIJIPREDGOTOVLJENE FASADE NA ČELIČNOJ KONSTRUKCIJI

- predgotovljeni elementi načinjeni su od dva betonska sloja i po potrebi izolacijskog sloja

→ vanjski sloj je ukrasni; dobiven ili oblaganjem ukrasnim kamenom ili postizanjem raznih efekata agregatom i pijeskom u boji i raznih tekstura

→ drugi sloj je konstruktivni na kojem se ostvaruje i spoj sa konstrukcijom.

Drugi primjeri spoja predgotovljenih armiranobetonskih i čeličnih Drugi primjeri spoja predgotovljenih armiranobetonskih i čeličnih konstrukcijakonstrukcija

Lagana čelična krovna konstrukcija nekada je u prednosti je nad betonskim elementima zbog male mase u odnosu na nosivost, te zbog brzine i fleksibilnosti izvedbe :

Čelična tribina u kombinaciji s predgotovljenim elementima:

PREDGOTOVLJENI ELEMENTI U KOMBINACIJI S DRVOMPREDGOTOVLJENI ELEMENTI U KOMBINACIJI S DRVOM

- drvo se koristi kod krovnih konstrukcija velikog raspona i lakih stropnih konstrukcija

(ima dobar omjer nosivosti i vlastite težine)

- razlog sve većeg korištenja drva: razvoj lameliranih drvenih greda (rasponi do 30 m)

→ najčešće se proizvode od crnogoričnog drveta (borovi, cedrovi..)

→ imaju savojne čvrstoće 8-15 N/mm2

- kombinacije:

lagane krovne drvene konstrukcije položene na predgotovljene zidove ili stupove

predgotovljene ploče na drvenoj konstrukciji i drveni stupovi stabilizirani

predgotovljenim jezgrama

detalj spoja drvene krovne

konstrukcije s predgotovljenim zidnim

panelom

→ spoj se ostvaruje ugradnjom

čelične ploče u betonski element

na koju se vari spojna ploča sa

rupama za učvršćivanje drvenog

elementa čavlima ili vijcima


• primjer kombinacije prefabriciranih elemenata, čelične konstrukcije, lamelirane drvene i lagane drvene krovne konstrukcije na aerodromu u Oslu:


• primjer kombinacije predgotovljenih zidnih panela i lagane krovne konstrukcije od lameliranih drvenih elemenata u crkvi „Prince of Peace“ Taylors, Južna Karolina, SAD.


Izgradnja crkve „Prince of Peace“:


ELEMENTI PREDGOTOVLJENIH AB KONSTRUKCIJAELEMENTI PREDGOTOVLJENIH AB KONSTRUKCIJA

Stupovi

Grede

Ploče

- prednapete šuplje ploče

- paneli

Lučne ab predgotovljene konstrukcije

Temeljna čaša

Predgotovljena stubišta

predgotovljeni ab montažni elementi najčešće

pravokutnog ili kružnog poprečnog presjeka, sa

ili bez konzola, na koje nasjedaju krovni nosači,

vjenčane grede, grede kranskih staza ili katne

grede

glavni nosioci vertikalnog opterećenja

izvode se s pravokutnim ili kružnim istakama

različitih oblika i dimenzija – min. 30 cm

dugačke

visina stupa ovisi o visini objekta, vrsti objekta,

načinu proizvodnje, transporta, montaže,

zahtjevima inženjera...

min. dimenzija popr. presjeka stupa je 300x300

mm (zbog spoja s gredom)

max. dimenzija popr. presjeka 600x1200 mm

STUPOVISTUPOVI

Za jednoetažne skeletne objekte visina stupova je obično do 12 m.

Prednapeti predgotovljeni stupovi duljine i do 30 m

Za višekatne skeletne objekte optimalno je koristiti stupove visine do 15 m tako da

jedan stup čini 3 do 4 etaže.

Zbog velike vitkosti stupove se prednapinje silom od 3 N/mm2

Omjer veće dimenzije poprečnog presjeka i visine stupa je 50:1 - preporučljivo da

ipak bude manji, tj. 40 : 1.

Armatura: minimalni promjer šipke: 12 mm

maksimalni promjer šipke: 14 mm

Promjer vilica: ¼ promjera glavne šipke na razmaku ne većem od 12Φ glavne

armature.

STUPOVISTUPOVI

Dimenzioniranje

- jednako kao i kod monolitnih stupova, uz razliku da se proračun mora napraviti za svaku fazu

izgradnje:

1. Faza odizanja iz kalupa i transport elementa (raskalupljivanje-nakon 15-18 sati; stupovi se odižu u 2

ili 4 točke. Zatim ih se stavlja u komore za brže dozrijevanje betona).

Moment savijanja i poprečne sile računaju se uz pretpostavke:

- - Opterećenje je vlastita težina kojoj se dodaje 25% vrijednosti

- - Koeficijent sigurnosti je 1,4.

- Karakteristična tlačna čvrstoća betona prilikom odizanja je 20 N/mm2.

Na temelju proračuna računaju se potrebna ojačanja u točkama odizanja.

STUPOVISTUPOVI

Privremeni uvjeti nestabilnosti stupa osiguravaju se tako da: Stupovi se osiguraju podupiračima na pravoj visini stupa i pod pravim kutom. Pri postavljanju greda na stupove teret je raspodijeljen ravnomjerno. Konstruktivni okvir je stabilan kako se pojedini kat opterećuje. Dodatne mjere opreza kod postavljanja vrlo visokih stupova

3. Faza eksploatacije – potrebno je osigurati uporabivost za projektirani vijek trajanja građevine

2. Faza montaže i privremene stabilizacije –sigurnost radnika i mehanizacije do postizanja pune nosivosti spojeva.

Odizanje iz transportnog vozila obično se radi u jednoj točki na 0,3L udaljenosti od vrha stupa.

Tada je moment savijanja: Mmax = 0,113 × w × L2. Kod visokih i vitkih stupova moguće je odizati stup u dvije točke, u 0,16L i 0,60L od kraja

stupa.

Tada je moment savijanja:Mmax = 0,023 × w × L2. Hvatišta sile gravitacije i sile odizanja ne poklapaju se kod neprizmatičnih stupova pa

može doći do okretanja i vibriranja stupova. Stoga je potrebna privremena stabilizacija

STUPOVISTUPOVI

Pri oblikovanju stupova treba

voditi računa o oslanjanju

greda. Kod stambenih zgrada

teži se izostavljanju istaka, a

oslanjanje ili povezivanje se

ostvaruje na licu stupa ili se

umjesto stupa upotrebljavaju

kombinirani elementi pa se

nastavak premješta u polje

grede.

Preporuča se da presjeci

stupova ostanu isti od temelja

do vrha. Ekonomičniji su

stupovi kroz nekoliko katova.

STUPOVISTUPOVI

Grede pravokutnog poprečnog presjeka su široke barem 30 cm

Omjer širine i visine od 1:1 do 1:3.

Najčešće imaju proširenje s lijeve i desne strane na donjem dijelu presjeka kako bi

mogle prihvatiti ploče.

Grede za velike raspone imaju promijenjiv popr. presjek

Razlikujemo poprečne podne ili stropne grede i glavne nosače (grede) koje se koriste

kod mostova i dr. teško opterećenih objekata

Omjer visine i raspona grede je u puno slučajeva u omjeru od 1:10 do 1:20

Primjeri poprečnih presjeka:

GREDEGREDE

Predgotovljene grede čija je krajnja duljina veća od 5-6 m su obično prednapete.

GREDEGREDE

Prednapregnute grede I poprečnog presjeka

najčešće se koriste pri izvedbi industrijskih objekata gdje su

projektirani veliki rasponi.

Koriste se kao glavni nosači međukatnih i krovnih konstrukcija, kao

nosači kranskih staza, te kao vezne i fasadne grede.

Uobičajeni rasponi su im od 10 do 35 metara.

Dimenzije nosača ovise o opterećenju i rasponu.

Nosači se na ležaju oslanjaju punom širinom na donji pojas, a mogu

se oslanjati i preko zasječene konzole.

Veza nosača sa podnožjem je u pravilu sa omčama koje izlaze iz

nosača i obavijaju trn koji je ugrađen u potkonstrukciju.

GREDEGREDE

T nosači Koriste se kao glavni nosači međukatnih i krovnih konstrukcija, kao nosači kranskih

staza, te kao vezne i fasadne grede. Dimenzije nosača ovise o opterećenju i rasponu.

GREDEGREDE

Armiranobetonske predgotovljene U grede

najčešće se koriste za kompozitne stropne konstrukcije tako da se u predgotovljene

U grede ugrađuje beton na licu mjesta.

Često se koriste u kombinaciji sa stropnim pločama kao oplata za stropnu

konstrukciju

Sekundarne grede (elementi sekundarne konstrukcije)

Polažu se na krovni nosač, a služe za polaganje i učvršćivanje pokrova, te

prenošenje krovnog opterećenja.

GREDEGREDE

PLOČE

PREDNAPETE ŠUPLJE PLOČEPrednosti:

Prilagodljivost načinu gradnje Mala vlastita težina Premošćivanje velikih raspona Izbjegavanje podupiranja Izbjegavanje oplate Redukcija gradilišnih radova Upotreba stropa kao radne platforme Brza izvedba konstrukcije Fleksibilnost u oblikovanju Konstruktivna efikasnost Solidna toplinska i zvučna svojstva Dobra požarna otpornost Gotov podgled Djelovanje stropne dijafragme Osigurana visoka kontrola kvalitete Ekonomičnost

Za izradu ploča se koriste dvije osnovne betonske mješavine:- beton malog stupnja slijeganja (krute konzistencije)betonska mješavina s malim vodocementnim omjerom - oko 0,3- beton ˝normalnog˝ slijeganja (tekuće konzistencije)vodocementni omjer im je obično između 0,4 i 0,45

Najniža klasa betona koja se smije koristiti za prednapete elemente s prethodnim prednapinjanjem je C30/37.

Smanjenje težine ploče postiže se upotrebom lakih betona(od jednozrnatog agregata i lakoagregatnih betona)

Veličina zrna agregata ograničena je područjem u koje treba biti smješten.

Upotreba recikliranog agregata dopuštena je u količini od najviše 5% ukupne mase agregata.

Povezivanje pojedinih ploča u stropnu konstrukciju izvodi se zalijevanjem sljubnica mortom (betonom).

Srednja vrijednost morta (betona) ne smije biti manja od 15 N/mm2.

Mort za zalijevanje je obično mješavina pijeska i portland cementa u omjeru 3:1, s takvom konzistencijom da omogući potpuno ispunjavanje sljubnica .

Često se na pločama izvodi beton na licu mjesta - tlačna ploča.Zajedničko djelovanje montažne ploče i tlačne ploče je poželjno zbog povećanja krutosti i čvrstoće, te za prijenos opterećenja unutar dijafragme (poprečno prenošenje opterećenja).

Tlačna čvrstoća tlačne ploče ovisi o zahtjevima koji se postavljaju na strop i iznosi 20 do 30 N/mm2.

Ploče se obično proizvode u širini od 120 cm i debljini od 40 cm te duljini i do 16 m.

Velika opterećenja će uzrokovati mali omjer raspona i debljine.Preporučeni odnos debljine ploče i njenog raspona za krovne ploče je 50, a za stropne ploče je 40.

U praksi je uobičajeno da za obje vrste ploča taj omjer bude 45.

Zaštitni sloj betona mora ispuniti zahtjeve za:

- korozijsku zaštitu

- sprečavanje stvaranja uzdužnih pukotina

- požarnu zaštitu.

Korozijska zaštita armature ovisi o uvjetima okoliša i kakvoći betona.

Propisana najmanja debljina zaštitnog sloja (tablica) uvećava se za određenu vrijednost (Δh) koja ovisi o veličini i vrsti elementa, vrsti konstrukcije, izvedbi i provjeri kakvoće, kao i o razradi pojedinosti (najmanje 5 mm).

Ako se ploča nalazi u suhom okolišu vrijednost iz tablice se smije

umanjiti za 5 mm.

Razred okoliša

Najmanja vrijednost zaštitnog sloja obzirom na razred čvrstoće betona (mm)

< C 40/50 C 40/50

1 20 15

2a 25 20

2b/5a 30 25

3/4/4b 45 40

5b 35 30

5c 45 45

Ako nisu provedeni odgovarajući proračuni ili eksperimentalna istraživanja, nazivna vrijednost zaštitnog sloja ima najmanje slijedeće vrijednosti:

ako nazivni razmak između osi žica iznosi ako nazivni razmak između osi žica iznosi pri čemu je promjer žice odnosno užeta. Kod žica ili užadi različitih

promjera uzima se srednja vrijednost, a kod uporabe rebrastog čelika povećava se zaštitni sloj za .

Treba predvidjeti najmanji broj natega koji s dostatnom pouzdanošću osigurava da otkazivanje određenig broja šipki ili užadi neće dovesti do otkazivanja elementa.

Natege moraju biti raspoređene po cijeloj širini šuplje ploče, tako da ploča širine 120 cm ima najmanje 4 žice ili užeta i da njihov svijetli razmak iznosi:

najmanje u horizontalnoj ravnini i u vertikalnoj ravnini

gdje je dg najveće nazivno zrno agregata.

c 2 c 3

3 2,5

gd 5 20mm

gd 10mm

Zahtijevana požarna otpornost

(min)

Nazivni razmak a (mm)

Najmanja debljina ploče h

(mm)

30 25 100

60 35 120

90 45 150

120 55 200

180 70 250

Pri oblikovanju sljubnica njihova najmanja širina se određuje s obzirom na:

- svojstva svežeg morta

- postupak zalijevanja

- najveće zrno agregata

- eventualne kasnije šipke serklaža. Ako se šipke serklaža postavljaju i sidre u sljubnici,

sljubnica mora biti dovoljno široka kako bi se omogućila potpuna prionljivost i obavijanje armature.

Ako sljubnice trebaju prenjeti vertikalne poprečne sile, površina sljubnice mora imati najmanje jedan uzdužni utor.

Preporučeni oblici sljubnica:

PANELI

Unutarnji zidovi mogu djelovati kao podupore koje podnose vertikalna opterećenja ili kao pregrade odnosno, vertikalni odjeljivači prostora.

Debljina predgotovljenih unutarnjih zidova koji podnose opterećenja je od 9 do 30 cm.

Visina unutarnjih zidnih ploča u stambenim i sličnim zgradama je 2,50 do 2,80 m, tj. visina jedne etaže.

Duljina panela je od 2,4 do 12 m.

Pregrade koje ne podnose opterećenja mogu biti betonski elementi veličine prostorije, 6 do 7 cm debljine

Nosivi fasadni elementi preuzimaju vertikalna opterećenja od poda i fasadne konstrukcije iznad elementa.

Ovi elementi mogu pridonijeti horizontalnoj stabilnosti građevine kao i svaki drugi betonski zid.

Mogu se ponašati poput greda prenoseći vertikalna opterećenja na stupove.

Najčešći slučaj je izvedba fasadnih panela od prednapregnutog betona.

Prednapeti beton se koristi kako bi se ograničila vlačna naprezanja koja nastaju prilikom transporta i montaže elemenata.

Lučne ab prednapete konstrukcije koristimo radi:

jednostavnijeg postupka gradnje, veće brzine, boljih mogućnosti kvalitete i velike uštede materijala opće prirode lučnog sistema kao konstrukcije koja nosi oblikom.

- mjesta upotrebe lučnih prefabriciranih elemenata: lučni pločati mostovi kratkog raspona hidrotehnički objekti industrijske hale i hangari

- korištenjem lučnih elemenata moguće je

uštediti i do 55% količine betona te do

40% količine armature.

LUČNI ELEMENTILUČNI ELEMENTI

Dobar primjer takve građevine je hangar za održavanje zrakoplova u Guamu izgrađen 2005. godine. Svijetli otvor hangara je 73.1 m, a svijetla visina 18.3 m. Građevina se nalazi u 3. seizmičkoj zoni i od završetka gradnje bila je izložena redovitom pojavom vjetrova (uragana) brzine vjetra i do 250 km/h.


• segmenti lukova su izrađeni na licu mjesta kao prefabricirani elementi, dizalicama postavljeni na monolitne temelje i spojeni u cjelinu.

- izrada prefabriciranih elemenata luka na mjestu gradnje

- monolitna izvedba temelja luka


- postavljanje lukova na mjesto, povezivanje armature luka i temelja, te zapunjavanje spoja betonskom smjesom u monolitnu cjelinu.


Primjer mosta od predgotovljenih lukova:


Primjer predgotovjlenih kratkih prijelaza prepreka na cestama (kanali, prijelazi za životinje i slično).


Na temeljne stope slažu se predgotovljeni elementi lukova. Vrijednost lučnih elemenata je njihova sposobnost nošanja oblikom, gdje je potrebna minimalna količina armature.

Krila upornjaka, kao i naglavni zidovi se također mogu izvoditi kao predgotovljene konstrukcije koje se postavljaju na monolitno izvedene temelje i spajaju u cjelinu s lukovima.


TEMELJNA ČAŠA

Postoje tri glavna načina temeljenja prefabriciranih stupova: temeljenje na prefabriciranim temeljima temeljenje na čeličnim podnožnim pločama temeljenje injektiranjem prethodno napravljenih kanala

kroz koje prolazi armatura

Armiranobetonske čaše za montažno temeljenje predgotovljenih elemenata moraju prenjeti vertikalna opterećenja, momente savijanja i horizontalne posmične sile sa stupa na tlo.

Čaša mora biti dovoljno velika da omogući dobre uvjete izvođenja, odnosno kvalitetnu betonsku ispunu ispod i oko stupa.

Montažna temeljna čaša s glatkim površinama:

Za takav model temeljne čaše nužno je da vrijedi:

te da se za μ uzima:

0,3

l 1, 2 h

Montažna temeljna čaša s nazubljenim površinama Montažne čaše sa nazubljenim površinama mogu se

smatrati monolitnom temeljima. Kada dolazi do vertikalnog vlaka uslijed prenošenja

momenata savijanja posebnu pozornost treba posvetiti konstruiranju detalja preklopa armature stupa i temeljne čašice s obzirom da su šipke razdvojene. Uz to valja osigurati i odgovarajuću horizontalnu armaturu za nastavljanje preklapanja.

Proračun posmika zbog proboja valja provesti kao za monolitnu vezu stup-temelj, pod uvjetom da je osigurano prenošenje posmika sa stupa na temelj. U suprotnom proračun proboja valja provesti kao za montažne čaše sa glatkim površinama.

Proračun se provodi na modelu gdje temeljna ploča, veza i stup djeluju monolitno.

Djelovanje na gornjem rubu temeljne ploče (moment i uzdužna sila) unose se u temeljnu ploču vertikalnim posmičnim naprezanjima.

Takav tijek sila može se uspostaviti samo uz zadovoljenje ovih pretpostavki:- Bočne plohe dna stupa i temeljne čaše izvode se s nazubljenom oplatom čiji su zupci veličine najmanje 10mm - Beton ispune reške između stupa i temelja treba biti jednakog razreda tlačne čvrstoće kao i temelj (općenito manjeg razreda tlačne čvrstoće od stupa).- Taj beton mora biti dobro zbijen. Izmjere reške moraju se prilagoditi izmjerama pervibratora.- Reška ne bi trebala biti veća od najmanje vrijednosti koja je neophodna za namještanje stupa.

PREDGOTOVLJENA ARMIRANOBETONSKA STUBIŠTA Tradicionalna monolitna gradnja stubišta je neisplativa

jer je oblikovanje stubišta jako zahtjevno, a potrebna je i završna obrada stepeništa glazurom.

Predgotovljena stubišta je pogotovo isplativo koristiti u slučajevima kada projektant zahtjeva veći broj istih elemenata, odnosno kada se kombinacija elemenata koristi kroz više etaža.

Po stupnju zgotovljenosti stubišta razlikujemo: Stubišta koja se proizvode i montiraju kao polugotov

proizvod, te se na objektu oblažu ili finaliziraju Stubišta koja se u potpunosti naprave u tvornici i kao

gotov proizvod se montiraju na objektu

Po konstrukciji razlikujemo: Stepenice kod kojih nosiva ploča i gazišta čine cjelinu.

One mogu biti: jednokrake i

dvokrake.

Stepeništa s nosačima (tetivama):

1. Stepeništa s bočnim nosačima

2. Stepeništa s tetivama ispod stepenica. Tetive su grede nazubljenog oblika, a mogu biti razmaknute ili složene jedna do druge.

Pojedinačne stepenice koje se oslanjaju na nosive zidove zgrade

Stubišta koja su sastavljena od rastavljenih stepenica (gazišta) mogu biti upotrebljena za:

ravna stubišta – stepenice se oslanjaju na zubatu gredu.

spiralna stubišta – stepenice su usidrene u središnji stup.

Osim stepenica, montažni mogu biti i podesti. Podesti se rade u obliku rebraste, šuplje ili pune ploče. Najčešće su u obliku pune ploče.

Montažne stepenice su ekonomične i kada se koriste kao sjedala, npr. u sportskim dvoranama:

Površinska obrada montažnih stepenica i podesta najčešće je brušeni beton s mramornim zrncima.

Takva obrada je skupa i sklona oštećenjima koja se teško popravljaju pa se u novije vrijeme montažne stepenice rade iz betona koji se zatim obrađuje raznim premazima na bazi umjetnih materijala ili se koriste gotove ploče.

Documents

1 - Predgotovljene Ab Konstrukcije