Post Tensioning (PT) | Dodatočne predpäté betónové konštrukcie

Post-tensioning /dodatočné predpínanie betónových konštrukcií/ je spôsob vystužovania betónu pomocou vysokopevnostných oceľových lán. V praxi sa pre tento účel najčastejšie využívajú sedemdrôtové predpínacie laná typu MONOSTRAND priemeru 12,7mm (0,5 in) s medzou klzu 1860 MPa.

Predpínanie betónových konštrukcií je založené na princípe vnášania tlakového napätia do betónových konštrukcií pomocou predpínacích lán s nízkou relaxáciou. Vhodným umiestňovaním predpínacích lán v konštrukcii sa v betóne znižujú ťahové napätia vyvolané vonkajšími zaťaženiami pôsobiacimi na konštrukciu. Takto vedené predpínacie laná vnášajú do konštrukcie zdvihové sily, ktoré vhodne pôsobia proti gravitačnému zaťaženiu. Filozofiou pri návrhu dodatočne predpätých stropných konštrukcií je vytvorenie tzv. aktívneho pseudotrámového systému. To znamená, že sa stropná konštrukcia imaginárne rozdelí na podperové a medzipodperové pásy (pruhy). Hlavnou funkciou predpínacích lán umiestnených v medzipodperových pásoch je vhodne distribuovať gravitačné zaťaženie do podperovnch pásov. Preto sú medzipodperové pásy v porovní s podperovými značne širšie. Predpínacie lána sú v nich rozmiestnené pravidelne v malých zväzkoch. Obyčajne sú to zväzky dvoch až troch lán. Takto rozmiestnené laná priamo svojím prevesením prenášajú zaťaženie z polí do podperových pruhov. Obmedzujúcim prvkom šírky podperového pruhu je geometria podpier.

To znamená, že sa zlučovaním predpínacích káblov v oblastiach nad podperou vytvorí úzky podperový pás, ktorého hlavnou funkciou je viazať na seba prevažnú časť zaťaženia dosky. Zaťaženie je následne distribuované do zvislých nosných konštrukcií.

Neoddeliteľnou súčasťou PT systému sú lanové kotvy, ktorých hlavná funkcia je stabilizovanie lana a prenos zaťaženia do konštrukcie.

Systém dodatočne predpätých betónových konštrukcií nachádza uplatnenie najmä v:

  • bytových domoch
  • kancelárskych budovách
  • parkovacích domoch
  • obchodných domoch

Použitie dodatočne predpätého betónu na vytvorenie rôznych monolitických stropných konštrukcií má mnoho výhod oproti použitiu monolitického železobetónu bez predpätia:

  • značné úspory na objeme potrebného betónu a oceľovej výstuže
  • schopnosť preniesť väčšie zaťaženia pri nižšej celkovej výške stropnej konštrukcie,
  • menší priehyb stropu umožňuje dosahovať subtílnejšie prierezy podperných stropných prvkov (výška hlavíc, prievlakov rebier) pri väčších osových vzdialenostiach stĺpových a stenových podpier,
  • dodatočne predpätá monolitická konštrukcia má podstatne menšie trhliny ako konštrukcia bez predpätia, dôsledkom je väčšia životnosť stropnej konštrukcie,
  • v dodatočne predpätej monolitickej konštrukcii možno na dosiahnutie návrhovej únosnosti účinne kombinovať použitie betonárskej i predpínacej výstuže,
  • možnosť využitia kvalitného betónu a predpínacích výstuží umožňuje vytvárať monolitickú stropnú konštrukciu s menšou vlastnou tiažou.

Ukážka nesúdržného PT systému typu Monostrand