Kotevní oblasti v UHPC

Abstract

Vývoji a praktickému uplatnění materiálu UHPC je stále věnováno velké množství pozornosti. Kotvení v tomto moderním kompozitním materiálu představuje důležitou součást komplexní problematiky navrhování a realizace prefabrikovaných konstrukcí z UHPC. Práce se zaměřuje na vlastnosti kotvení v prvcích z materiálu UHPC. Cílem práce je provedení experimentálního výzkumu kotevních oblastí, pomocí kterého budou blíže popsány možnosti kotvení v UHPC. Bylo provedeno téměř 250 experimentálních zkoušek, pomocí kterých byla zkoumána problematika kotevních oblastí a kotvení v UHPC obecně. Praktickému ověřování předcházelo podrobné studium současného stavu řešené problematiky, které představovalo zkoumání stávajících přístupů k navrhování a hodnocení kotvení, které byly následně konfrontovány s materiálem UHPC co do základních principů, vlastností a výrobních a technologických postupů. Byly provedeny tři experimentální programy zaměřené na vlastnosti, které významnou měrou ovlivňují kotvení v UHPC. Zkoušky tenkých desek s kotevními šrouby, pomocí kterých lze popsat parametry kotvení (typ a tvar kotevních přípravků, směr působícího zatížení, počet kotevních přípravků). Zkoušky kotevní oblastí se zaměřením na sledování vlivu rozdílného množství drátků vf, efektivní hloubky zapuštění kotevních prostředků hef a polohy kotevního prostředku vzhledem ke směru betonáže na výsledné vlastnosti kotevních oblastí. Ověření kotevních oblastí prvku se skutečnými okrajovými podmínkami, jako reálné dimenze konstrukce, vyztužení běžnou výztuží a technologie výroby. Výsledkem analýz jsou početní vztahy pro výpočet únosnosti kotvení zahrnující různé vlivy související s UHPC. Při zkoušení byl kladen důraz na uplatnění výsledků a jejich přesahy do praktického navrhování a provádění. Experimenty vychází z použití předem zabudovaných kotevních přípravků variantního provedení pro prefabrikované prvky.

More and more attention is being paid to the development and practical application of UHPC material. Anchorage in this modern composite material is an important part of the complex issue of the design and implementation of prefabricated structures made of UHPC. This thesis focuses on anchorage properties in UHPC elements. The aim of the thesis is to carry out experimental research on anchorage and therefore further describe the possibilities of anchoring in UHPC. Nearly 250 experimental tests have been carried out to investigate the problems of anchorage areas and anchorage in UHPC in general. Practical verification was preceded by a detailed study of the current state of the field and consisted of an investigation of existing approaches to designing and evaluating anchorages, which were then analyzed side by side with UHPC material in terms of basic principles and properties, as well as manufacturing and technological procedures. Three experimental programs were carried out focusing on properties that significantly affect anchorage in UHPC. These properties were: thin plates with anchor bolts, which can be used to describe anchorage parameters (the type and shape of anchors, direction of applied load, the number of anchors); anchorage areas, focusing on monitoring the effect of different amounts of fibers vf, the effective depth of embedment of anchors hef and the position of the anchor relative to the direction of concreting on the resulting properties; the anchorage of an element with real boundary conditions, such as the realistic dimensions of the structure, reinforced with conventional reinforcement and fabrication technology. The analysis shows numerical relationships for calculating anchorage capacity while incorporating various UHPC related effects. Testing emphasized the application of the results and their transfer to practical design and implementation. The experiments are based on the use of cast-in anchors for precast elements.