-
*
Drhab.inż.AndrzejSeruga,prof.PK,mgrinż.DariuszFaustmann,InstytutMateriałówiKonstruk-cjiBudowlanych,WydziałInżynieriiLądowej,PolitechnikaKrakowska.
**Dr inż.CezaryToś,dr inż.LeszekZielina,
InstytutGeotechniki,Wydział
InżynieriiŚrodowiska,PolitechnikaKrakowska.
ANDRZEJSERUGA,CEZARYTOŚ,LESZEKZIELINA,DARIUSZFAUSTMANN
DOŚWIADCZALNAOCENADOKŁADNOŚCIMONTAŻUPREFABRYKOWANYCHŚCIANWZBIORNIKACH
SPRĘŻONYCHZEWNĘTRZNYMICIĘGNAMI BEZPRZYCZEPNOŚCI
EXPERIMENTALEVALUATIONOFTHEASSEMBLYACCURACYOFPRECASTWALLTANKSPOST-
TENSIONEDWITHEXTERNALUNBONDEDTENDONSS t r e s z c z e n i e
Artykułprzedstawiawynikibadańdoświadczalnychprzeprowadzonychpodczasrealizacjizbiornikówcy-lindrycznychwykonanychzprefabrykowanychżelbetowychpłytużebrowanych,sprężonychzewnętrzny-micięgnamibezprzyczepności.Celempomiarówbyłookreśleniedokładnościmontażuścianyzelemen-tówprefabrykowanychorazprzemieszczeńradialnychścianywwynikuwstępnegoikońcowegosprężenia.Przedstawionorównieżwynikipomiarówgeodezyjnychdotyczącychprzemieszczeńpłytprefabrykowa-nychprzedipowstępnymsprężeniuorazdlacałkowitegosprężeniaścianyzbiornika.Słowa
kluczowe: zbiorniki z betonu sprężonego, cięgna bez przyczepności,
płyty prefabrykowane użebro-
wane, wznoszenie ścian zbiorników prefabrykowanych, pomiary
geodezyjne
A b s t r a c t
Thepaperpresentstheresultsoftheexperimentalinvestigationconductedduringtheprocessofconstruc-tingthecirculartanksmadeofprecastreinorcedconcreteribbedpanels,prestressedwithexternalunbondedtendons.Theaimofexperimentalinvestigationswere,thequalityevaluationofprecasttankwallerectionaswellastheeffectivnessoftankwallradialmovementduetoprocessofpreliminaryandfinallypost-ten-sioning.Theresultsofgeodesymeasurementsofprecastpanelsdisplacementbeforeandafterthefirststageaswellasthefinallystageofthetank’sprestressingprocessarealsopresented.
Keywords: prestressed concrete tank, unbonded tendons, precast
ribbed panels, erection of precast tank wall, geodesy
measurement
-
160
1. Wstęp
Wostatnich latachw Polsce realizowany jest program budowy nowych
oczyszczalniścieków,jakrównieżmodernizacjiirozbudowyistniejącychoczyszczalniścieków.Obser-wujesięrównieżznacznezapotrzebowanienazbiornikiprzeznaczonedomagazynowaniagnojowicwprzedsiębiorstwachrolniczychiindywidualnychgospodarstwachrolnych.Po-nadtocorazczęściejrealizowanesąbiogazownie,wktórychpodstawowymobiekteminfra-strukturysązbiorniki.
Wszystkiezbiornikinacieczemusząspełniaćwarunektrwałości.Przewidujesięichpeł-nąprzydatnośćeksploatacyjnąprzezokres50
lat.Podstawowymkryterium trwałości jestwarunek wodoszczelności
konstrukcji, sprawdzany podczas próby szczelności przed
jejprzekazaniemdoeksploatacji.Drugimkryteriumjestwarunekrysoodporności,którymusibyć
spełnionynaetapie realizacjikonstrukcji iw stadiumeksploatacji
zuwzględnieniemwszystkichmożliwychprzypadkówobciążenia.Problematykętęprzedstawionowpracach[1]
i [2].
Zbiorniki żelbetowe i
zbetonusprężonegomogąbyćwykonywanezarównowwersjimonolitycznej,jakiprefabrykowanej.Wprzypadkuwersjimonolitycznejnależystosowaćprzegubowepołączenieścianyzdnemlubjejutwierdzeniewdnie,zuwaginazapewnienieszczelnościkonstrukcji.Przyjęcietegorozwiązaniastwarzazagrożeniewystąpieniapiono-wychprzelotowych(przezcałągrubośćściany)ryswewczesnymokresiedojrzewaniabeto-nu.Wceluuniknięciategoproblemunajbardziejwłaściwymrozwiązaniemjestwykonanieścianymonolitycznej,alezbetonusprężonegolubzastosowanieśrodkówwspomagających,których
celem jest zminimalizowanie naprężeń rozciągających w betonie we
wczesnymokresiedojrzewaniabetonu.
Alternatywnymrozwiązaniemsązbiornikinacieczeościanachwykonanychzelemen-tówprefabrykowanychsprężonychcięgnamibezprzyczepności.SąoneczęstostosowanerównieżwPolscezewzględunanastępującezalety:
szybkietemporealizacjikonstrukcji,
–możliwośćwznoszeniazbiornikówwokresiezimowym,
–możliwośćzastosowaniaelementówprefabrykowanychzbetonuowysokiejwytrzymałości,
–eliminacjanaprężeń rozciągającychw ścianie
zbiornikawynikającychzpowstaniana- –prężeń termicznych, jak również
ograniczenia swobodnych
odkształceńwewczesnymokresiedojrzewaniabetonuwprzypadkuzbiornikówmonolitycznych,możliwośćobniżeniakosztówprodukcjiprzystosowaniutegosamegoelementuprefabry-
–kowanegodlaróżnejobjętościzbiorników.
Szczelnośćzbiornikówprefabrykowanychzależyodkilkuczynników:sposoburozwiązaniapionowegopołączeniapomiędzyprefabrykatamiijakościjegowy-
–konania,rodzajupołączeniaścianyzpłytądennąijakościjegowykonania,
–dokładnościmontażuelementówprefabrykowanych,
–zachowaniasięścianyprefabrykowanejwewstępnymetapiesprężenia. –
WPolscerealizowanesąwkilkuwariantachzbiornikiościaniewykonanejzelementówprefabrykowanych:
żelbetowych sprężonychw kierunku obwodowymwewnętrznymi cięgnami
stalowymi
–bezprzyczepności(stykwypełnionypodciśnieniemzaczynemcementowym),
-
161
strunobetonowych,sprężonychwkierunkuobwodowymwewnętrznymicięgnamistalo-
–wymibezprzyczepności(stykwypełnionypodciśnieniemzaczynemcementowym),żelbetowych,
pionowo i poziomoużebrowanych, sprężonychwkierunkuobwodowym
–zewnętrznymi cięgnami stalowymi bez przyczepności (styk wypełniony
drobnoziarni-stymbetonemekspansywnym),żelbetowych,pionowoużebrowanych,sprężonychwkierunkuobwodowymzewnętrzny-
–micięgnamistalowymibezprzyczepności(stykklejonypodczasmontażu).
Wżadnymztychsystemówwpionowychpołączeniachmiędzyprefabrykataminiezastoso-wanozbrojeniastalązwykłąwkierunkupoziomym.
Wniniejszejpracyprzeanalizowanowpływtakichczynnikówjak:dokładnośćmontażuelementówprefabrykowanychorazzachowaniesięścianyprefabrykowanejwewstępnymetapiesprężenianaprzykładziezbiornikówprefabrykowanychościaniewykonanejzele-mentówdwukierunkowoużebrowanychzestykiemwypełnionymbetonemekspansywnym,nawodoszczelnośćzbiornikówprefabrykowanych.
2. Rozwiązanie konstrukcyjne analizowanych zbiorników
Systemzbiornikówkołowychzprefabrykowanychelementówżelbetowychużebrowa-nych
(podnazwąAcontankT6) został opracowanywSzwecji i jest
stosowanyodponad30latw12krajach.WPolscepierwszytegorodzajuzbiornik,opojemności260m3,zostałzrealizowanyw1996rokuwoczyszczalniściekówwStężycy.Dwanajwiększezbiorniki,o
pojemności 6460 i 1310m3, zostaływzniesionew 1998 rokuw
oczyszczalni
ściekówwRedlicy.DotychczaszrealizowanowPolsceponad400tegorodzajuzbiorników.Zbiorni-kitemogąbyćczęściowolubcałkowiciezagłębionebądźobsypane,otwartelubprzykryte,wyposażonewbieżniepodukładjezdnyzgarniaczaorazwspornikipodkorytkaprzelewowe,marki,izolacjęcieplną,atakżezprzejściamiszczelnymiróżnychśrednicitypów.Sąstoso-wanejakozbiornikinawodępitną,nawodęprzeciwpożarową,woczyszczalniściekówko-munalnychiprzemysłowych,domagazynowaniagnojówkiignojowicy,nawodyodciekowezeskładowiskodpadóworazjakofiltrybiologiczne.
Podstawowym elementem zbiornika jest żelbetowamonolityczna płyta
denna
zazwy-czajzbetonuklasyC20/25,wykonywananapodbudowieskładającejsięznastępującychwarstw:dobrzezagęszczonypiasekiżwir,betonpodkładowygrubościokoło100mm(klasaC12/15),
izolacjapoziomazdwóchwarstwfolii(warstwapoślizgowa).Płytadennamożebyćzbrojonasiatkami.Najejobwodziewyprowadzasięstrzemionapoobustronachrowkawpierścieniufundamentowym,betonowanympozmontowaniuprefabrykowanychelemen-tówściennychiwstępnymzaciśnięciupionowychstyków(pierwszyetapsprężenia).
Ściana zbiorników jest montowana z elementów prefabrykowanych
typu:
Standard,MegaiFlexi,opodstawowejwysokościrównej6m,wytwarzanychzużyciembetonuklasyC35/45,ostopniuwodoszczelnościW12istopniumrozoodpornościF100.ZprefabrykatówStandard(rys.1a)wykonujesięzbiornikiopojemnościod122do6861m3orazśrednicyod7,2do44,7m,zprefabrykatówMega(rys.1b)zbiornikiopojemnościod122do7640m3
iśrednicyod11do44,7m,azprefabrykatówFlexi(rys.1c)–zbiornikiopojemnościod38do718m3iśrednicyod4,1do12,4m.
-
162
a)b)c)
Rys.1.Elementyścienne:a)Standard,b)Mega,c)Flexi
Fig.1.Wallpanels:a)Standard,b)Mega,c)Flexi
Kolejnośćwykonaniaścianzbiornikówjestnastępująca:wytyczeniepołożeniaelementównaobwodziepłytydennej,
–montażelementówprefabrykowanychnapodkładkachstalowychlubztworzywsztucz-
–nychorazstabilizacjapłytzapomocąrozpórmocowanychdodnazbiornika,wciąganiecięgiensprężającychorazmontażzakotwień,
–wstępnyetapsprężenia(20%wartościsiłydocelowejwcięgnie),
–zdjęcierozpór, –zabetonowaniepierścieniafundamentowego,
–wypełnieniepionowychstyków,
–sprężeniedocelowe(sprężenieuzupełniającedo100%wartościsiłydocelowejwcięgnie).
–Celempierwszegoetapusprężeniajeststabilizacjaelementówściennych,właściweusta-
wienieprefabrykatówizaciśnięciestykówmiędzynimi.Wetapietymnaciągasię3cięgnasprężające(środkowe,dolne,igórne)zsiłąrówną20%wartościsiłydocelowej(P0).Wtymetapierealizacjipionowestykiniesąjeszczewypełnionebetonem.Przedprzystąpieniemdonaciągutrzebazluzowaćpodporymontażowe.Podporytemożnazdemontowaćpowykona-niuwstępnegosprężenia.
W przypadku zbiorników owiększej pojemności sprężenie docelowe
realizowane
jestwdwóchetapach.Wpierwszymetapiesprężeniawkażdymcięgniewprowadzanajestsiłanaciągowaowartości0,6P0,pouprzednimwypełnieniupionowychstykówmieszankąbe-tonowąnacemencieekspansywnym.Zuwaginaniewielkiprzekrójpoprzecznystyku,mie-szankabetonowawykonywanajestnakruszywieżwirowymouziarnieniudo2–8mm.Mie-szankapodawana
jest odgórnejkrawędzi ściany i
zagęszczanamechanicznie.Warunkiemprzystąpieniado sprężenia ściany
zbiornika jest uzyskanie przezbetonwypełniający
stykiwytrzymałościnaściskaniewiększejniż20MPa.Wtymetapiesprężeniamamydoczynieniazprzegubowoprzesuwnympołączeniemścianyzdnemzbiornika.Drugietapsprężenia,czyliwprowadzeniecałkowitejsiłysprężającejP0,realizowanyjestpozabetonowaniupierścieniafundamentowegoiosiągnięciuprzezbetonwytrzymałościnaściskaniepowyżej20MPa.
-
163
Montażelementówprefabrykowanychiwstępnyetapsprężeniamająznaczącywpływnapracęstatycznąścianyzbiornika.Dużeprzemieszczenialokalneorazwychyleniaelemen-tówzpionumogąwywołaćdodatkowemomentyzginająceoddziałującena
ścianęzbior-nika.Wcelurozeznaniaww.zjawiskauznanozakonieczneprzeprowadzeniestosownychbadańdoświadczalnychpodczasrealizacjidwóchzbiornikównaterenieoczyszczalniście-kówwKrempnej(2008)oraztrzechzbiornikównaterenieoczyszczalniściekówwGdowie(2009).Niektórewynikiuzyskanezpierwszychbadańdoświadczalnychprzeprowadzonychnategotypuobiektachprzedstawionowpracach[3],[4]i[5].
3. Badania doświadczalne przeprowadzone na zbiornikach w
Krempnej
3.1.OpiszbiornikówwKrempnej
Dwazbiornikiopojemnościjednostkowej300m3zostałyposadowionenawspólnejpłyciefundamentowejnatereniepomiędzylokalnądrogąirzekąWisłoką.Wzajemneusytuowaniedwóchzbiornikówirozmieszczenieelementówprefabrykowanychprzedstawiononarys.2.Przekrójpionowyzbiornikaorazszczegółykonstrukcyjnepołączeniaprefabrykatuścienne-gozdnemzbiornikaipłytmiędzysobąprzedstawiononarys.3.Ścianakażdegozbiornikawykonanajestz12elementówprefabrykowanychtypuStandardoszerokości2,34midługo-ści4,97m.Każdyelementposiada8żeberpoziomychozmiennejszerokościnawysokościpłytyidważebrapionowe.Grubośćpłytywprzekrojuprzezżebrowynosi0,22m,natomiastwprzekrojuprzezpłytęmiędzyżebrami0,08m.
Zaprojektowanosprężenieścianyzbiornikazapomocą8pojedynczychstalowychcięgienbezprzyczepnościłączonychwjednympunkcienaobwodziezbiornika.Wszystkiepunktypołączeńzostałyzlokalizowanewjednymprzekrojupionowymnawysokościpłytynr12(rys.2).Oznaczato,żełącznikitypuDywidagmiałybyćschowanepomiędzypoziomymiipionowymiżebrami,nazewnętrznejpowierzchnipłytyprefabrykowanej.Rozmieszczenieżeberpoziomychipionowychnaelemencieprefabrykowanym,przekrójpoprzecznypłytyorazrozmieszczeniecięgiensprężającychnawysokościpłytyprefabrykowanejprzedstawio-nonarys.4.Rzędnecięgienpodano,przyjmującpoczątekukładuwspółrzędnychnadolnejkrawędzielementuprefabrykowanego.
Obazbiornikinależałosprężyć8cięgnamiwykonanymizestaliBridon–DyformL-Rośrednicy12,7mmzdocelowąwartościąsiłynaciągu145kN.Przewidzianonastępującąkolejnośćnaciągu,6,8,1,3,5,7,2i4.Wewstępnymsprężaniu,zgodniezprojektemna-leżałozrealizowaćnaciągtrzechcięgienwkolejności6,1i8zsiłą30kNpozakończeniumontażuelementówprefabrykowanych.Dodocelowegoetapusprężaniamożnabyłoprzy-stąpićpowykonaniupierścieniafundamentowegozbetonuklasyC20/25,wodoszczelnościW6istosunkuw/c<0,5.Domieszankibetonowejzastosowanokruszywoomaksymalnymuziarnieniu16mm.StykipionowewypełnionobetonemekspansywnymklasyC25/30nakruszywieomaksymalnymuziarnieniu8mmistosunkuw/c≤0,55.
Widokzmontowanychzbiornikówprzedstawiononarys.5.Widocznenatymrysunkusąelementyprefabrykowanebezwciągniętychcięgiensprężających,zbrojeniepierścieniafundamentowegoorazpunktypomiarówgeodezyjnychnawewnętrznejpowierzchniścianyzbiornikaprzygórnejkrawędzi.
-
164
Rys.2.Przekrójpoziomyzbiornikówiwzajemneichusytuowanieoraznumeracjaprefabrykowanychelementówużebrowanych
Fig.2.Horizontalcrosssectionandarrangementofthetanksalsonumerationofribbedprecastpanels
Rys.3.Przekrójpionowyzbiornikaorazszczegółypołączeńpłytyzfundamentemipłytmiędzysobą
Fig.3.Verticaltankcrosssectionandjoint’sdetailsofprecastwalltothefoundationslabalsobetweenelements
-
165
Rys.4.Widokprefabrykatu,przekrójpionowyipoziomyorazrozmieszczeniecięgiensprężających
Fig.4.Viewofprecastpanel,verticalandhorizontalcross-section,arrangementofunbondedtendons
-
166
Rys.5.Widokzmontowanychzbiorników
Fig.5.Viewoftanksaftererection
3.2.Programiprzebieggeodezyjnychpomiarówgeometriizbiorników
Przewidzianonastępującyprogrambadań:pomiardokładnościmontażuelementówprefabrykowanych,
tj.wyznaczenieodległości
–dolnejigórnejkrawędzikażdegoelementuprefabrykowanegoodśrodkazbiornika,określenieewentualnegowychyleniakażdegoelementuprefabrykowanegozpionu,
–pomiarzmianygeometrycznegousytuowaniaposzczególnychpłytściennychwwyniku
–wstępnegosprężenia,któremutowarzyszyzaciskaniepionowychstyków.Uformowanieobwoduzbiornikaościaniełamanejmożemiećistotnywpływnastannaprężeniawele-mentachprefabrykowanychwkolejnychetapachrealizacji.Wceluprzeprowadzeniapomiarówgeodezyjnychnakażdymprefabrykowanymelemen-
cieoznaczono6punktówodniesienia,wkażdymnarożupłytyorazdwawśrodkowejczęścinawysokości3żebra,tj.1,58moddolnejkrawędzipłyty.Pomiaryprzeprowadzonotrzy-krotnietachimetremlaserowymtypuTopconGPT9003Awdniach4i19grudnia2008oraz28stycznia2009roku.
Tachimetrem skanującym nazywamy zrobotyzowaną stację pomiarową
wyposażonąwdalmierzbezzwierciadlany,któramamożliwośćprogramowaniaobserwacjikątówiod-ległości.TachimetrTopcon9003Awyposażonyjestwserwomotory,działapodsystememMS-DOS.
Funkcję skanowania realizuje zespół bezlustrowego dalmierza,
serwomotoruikomputerapolowegozprogramemsterującym.Impulsowydalmierzwyznaczaodległośćdokażdejpowierzchni,podwarunkiemżepowierzchnianiejestbłyszcząca,akątmiędzyce-lowąapowierzchniąjestwiększyniż15°.Odległośćdo1200mdalmierzmierzybezużycialustrazdokładnościądo3mm+2mm/km.Serwomotorosiedmiustopniachprędkościpo-zwalanaobrótzprędkością85°/siprzesuwaautomatycznieoścelowąlunetywpłaszczyźniepoziomejipionowejzminimalnąrozdzielczością1’’.Gęstośćsiatkiskanowaniasterowanajest
przez zadanie skoku obrotu alidady i skoku ruchu pionowego lunety.Z
tachimetremwspółpracujekomputerpolowyFC-100zespecjalistycznymoprogramowaniemFiledScan.Umożliwiatosterowaniepomiarem,przechowywaniedanychiwstępneopracowaniewyni-ków.WkomputerzepolowymdziałającympodsystememWindowszastosowanokolorowy
-
167
dotykowywyświetlaczorozdzielczości240×320punktów.Wyposażonyjestw:złączakartCFiSD,portyRS232iUSB.Poleskanowaniawpostaciwielobokuodowolnymkształciemożnawskazaćnawyświetlaczunacyfrowymzdjęciuobiektu.ZdjęciemusibyćwykonaneaparatemskalibrowanymwprogramiePi-Calib.
Pomiar odległości bez pryzmatu odbywa się w dwóch trybach:
standard od 1,5 do
250mzdokładnością±5mmilongod5do2000mzdokładnością±10mm+10mm/km.Pomiarodległościzzastosowaniem1pryzmatudo4000mzdokładnością±2mm+2mm/km.Zastosowanalunetapozwalanapowiększenie30-krotne,polewidzenia1°30’,zdolnośćrozdzielcza3’’iminimalnacelowa1,3m.Maksymalnaszybkośćśledzeniato15°/s,zakreswyszukiwaniacelu±5°,zasięgśledzeniadla1pryzmatuod8do1000m,dlapryzmatu360°od10do600m.Średniczaspracyurządzeniato6godzinprzyzastosowaniudwóchbaterii(2×3h).Więcejinformacji,testyurządzeniaorazprzykładyskanowaniaobiektówinżynier-skichpodanowpracy[6].
3.3.Wynikipomiarówgeodezyjnych
Poopracowaniuwynikówotrzymanychzpomiarówgeodezyjnychzestawionowtab.1i2dlagórnejidolnejkrawędziścianywyliczoneróżniceodległościpunktówpomiarowychodśrodkazbiornikawkolejnychetapachsprężaniaścianyzbiornikanr1inr2.Określenie„1”oznaczaetapmontażu–8XII2008,„2”–etapwstępnegosprężenia–19XII2008i„3”–drugipomiarpoetapiewstępnegosprężenia–28
I2009
r.Wkolumnachoznaczonychjako„L-P”podanoróżnicepomiarówdokonanychnalewejiprawejkrawędzikażdejpłytypozmontowaniu
ścianyzbiornika
(etap1).Zporównaniazestawionychwartościwynika,żemimoprowadzeniastarannegomontażuwieleelementówjestobróconych.Wzbiornikunr1nagórnejkrawędziwprzypadku9elementówskręceniewynosi10iwięcejmilime-trów(wartośćmaksymalna46mm),nadolnejkrawędziwprzypadku5elementówskręceniewynosi10iwięcejmilimetrów(wartośćmaksymalna56mm).Wzbiornikunr2nagórnejkrawędziw
przypadku 11 elementów skręceniewynosi 10 iwięcejmilimetrów
(wartośćmaksymalna76mm),nadolnejkrawędziwprzypadku10elementówskręceniewynosi10iwięcejmilimetrów(wartośćmaksymalna74mm).
Bardzoistotnymelementemwoceniepoprawnościmontażuiwoceniewpływukolejnościnaciągucięgiensprężającychwfaziemontażowejnageometrięścianyzbiornika,jestutrzyma-nieelementówprefabrykowanychwpozycjipionowej.Wtabeli3przedstawionoróżniceodle-głościpunktówpomiarowychodśrodkazbiornikównr1inr2pomierzonychnagórnejidolnejkrawędzielementówprefabrykowanych.Zporównaniazestawionychwartościwynika,żepozakończeniumontażuelementówprefabrykowanychnazbiornikunr1ichśredniewychyleniezpionudośrodkazbiornikawynosiło–4,33mmnagórnejkrawędziściany.Powstępnymsprę-żeniuścianytrzemacięgnamizsiłą30kN,średniewychylenieścianyzpionudośrodkazbior-nikawynosiło–3,71mmnagórnejkrawędziściany.Oznaczato,żewewstępnymsprężeniutrzemacięgnamidolnakrawędźścianyzbiornikaprzesunęłasięśrednioo0,63mmdośrodkazbiornikawstosunkudogórnejkrawędzi.Wwynikuoddziaływaniapierścieniafundamento-wegoorazekspansjibetonuwypełniającegostykidolnakrawędźścianyzbiornikaprzesunęłasiędośrodkaodalsze3,08mmwstosunkudokrawędzigórnej.Drugietappomiarowyzostałwykonanypozabetonowaniupierścieniafundamentowegoiwypełnieniupionowychstykówbetonemekspansywnym.Średniewychylenieścianyzbiornikazpionudośrodkazbiornikawtymetapiewynosiło–0,63mmnagórnejkrawędziściany.
-
168
Ta b e l a 1
Zmiana odległości punktów pomiarowych ∆Ri od środka zbiornika nr
1, na górnej i dolnej krawędzi elementów prefabrykowanych w wyniku
wstępnego sprężenia
element krawędź
Krawędźgórna Krawędźdolna
∆Ri ∆Ri
„2–1” „3–1” „3–2” Etap„1”„L-P” „2–1” „3–1” „3–2”Etap„1”„L-P”
1L –1 0 1
–33–33 –37 –4
–6P 0 3 3 –2 –8 –6
2L –2 –2 0
–46–2 –4 –2
–56P –1 2 3 –3 –9 –6
3L 1 1 0
–141 –3 –4
–15P –2 0 2 –3 –6 –3
4L –1 1 2
10–4 –6 –2
7P –4 –5 –1 –8 –11 –3
5L –8 –4 4
0–7 –10 –3
–3P –5 –3 2 –7 –9 –2
6L –4 –6 –2
18–3 –7 –4
17P –11 –16 –5 –10 –6 4
7L –15 –16 –1
–12–8 –10 –2
–9P –4 –5 –1 0 –2 –2
8L –2 –2 0
–10–4 –6 –2
–1P –1 1 2 4 0 –4
9L –4 –5 –1
1–1 0 1
4P –6 0 6 3 4 1
10L –5 –3 2
26–1 1 2
26P –5 –4 1 4 1 –3
11L 0 4 4
73 5 2
–6P –3 –6 –3 –16 –20 –4
12L 0 4 4
18–1 0 1
17P –3 –2 1 –3 –9 –6
średnio –3.58 –2.63 0.96 –4.21 –6.33 –2.13
-
169
Ta b e l a 2
Zmiana odległości punktów pomiarowych ∆Ri od środka zbiornika nr
2, na górnej i dolnej krawędzi elementów prefabrykowanych w wyniku
wstępnego sprężenia
element krawędź
Krawędźgórna Krawędźdolna
„2–1” „3–1” „3–2” Etap„1”„L-P” „2–1” „3–1” „3–2”Etap„1”„L-P”
1L –3 –3 0
–37–4 –3 1
–41P –5 –3 2 –5 –5 0
2L –4 –4 0
–15–5 –5 0
–8P –5 –6 –1 –2 –3 –1
3L –4 –2 2
–15–6 –1 5
–13P –9 –11 –2 –7 –7 0
4L –3 –6 –3
76–5 –7 –2
74P 0 –1 –1 –2 –3 –1
5L 0 –1 –1
–262 0 –2
–26P 0 –7 –7 1 –1 –2
6L 13 13 0
–201 1 0
–7P –10 –9 1 –7 –5 2
7L –9 –8 1
16–10 –12 –2
24P 0 4 4 3 0 –3
8L 4 6 2
–244 2 –2
–31P 5 3 –2 7 4 –3
9L 1 –2 –3
–302 0 –2
–33P 4 3 –1 4 1 –3
10L 3 1 –2
23–62 –4 –2
30P –54 –58 –4 4 –66 –2
11L –2 –3 –1
–61–2 –5 –3
–56P –3 –5 –2 –3 –5 –2
12L 3 3 0
6–5 –8 –3
11P –1 0 1 –4 –3 1
średnio –3.29 –4 –0.71 –4.54 –5.63 –1.08
-
170
Ta b e l a 3
Różnice odległości punktów pomiarowych od środka zbiorników nr 1
i nr 2 pomierzonych na górnej i dolnej krawędzi elementów
prefabrykowanych
element krawędź
Zbiorniknr1 Zbiorniknr2
„Góra-Dół” „Góra-Dół”
„1” „2” „3” „1” „2” „3”
1L –26 6 11 –1 0 –1P 1 3 12 –5 –5 –3
2L 8 8 10 –4 –3 –3P –2 0 9 3 0 0
3L –2 –2 2 –3 –1 –4P –3 –2 3 –1 –3 –5
4L –10 –7 –3 –3 –1 –2P –13 –9 –7 –5 –3 –3
5L –7 –8 –1 –1 –3 –2P –10 –8 –4 –1 –2 –7
6L –9 –10 –8 –11 1 1P –10 –11 –20 2 –1 –2
7L –13 –20 –19 –1 0 3P –10 –14 –13 7 4 11
8L –15 –13 –11 0 0 4P –6 –11 –5 –7 –9 –8
9L –3 –6 –8 –10 –11 –12P 0 –9 –4 –13 –13 –11
10L 4 0 0 –18 –13 –13P 4 –5 –1 –11 –1 –3
11L 5 2 4 –1 –1 1P –8 5 6 4 4 4
12L 11 12 15 –8 0 3P 10 10 17 –3 0 0
średnio –4.33 –3.71 –0.63 –3.79 –2.54 –2.17
-
171
Wprzypadku zbiornikanr 2 średniewychylenie
elementówprefabrykowanych
zpio-nuwynosiło–3,79mmnagórnejkrawędziściany.Powstępnymsprężeniuścianyśredniewychylenie
z pionu do środka zbiornikawynosiło –2,54mmna górnej krawędzi
ściany.Oznacza to, żewewstępnymsprężeniu trzemacięgnamidolnakrawędź
ścianyzbiornikaprzesunęłasięśrednioo1,25mmdośrodkazbiornikawstosunkudogórnejkrawędzi.Wwy-nikuoddziaływaniapierścieniafundamentowegoorazekspansjibetonuwypełniającegostykidolnakrawędźścianyzbiornikaprzesunęłasiędośrodkaodalsze0,38mmwstosunkudokrawędzigórnej.Wetapiepomiarowym„3”średniewychylenieścianyzpionudośrodkazbiornikawynosiło–2,17mmnagórnejkrawędziściany.
Rozkładyprzemieszczeńradialnychwyznaczonychnagórnychidolnychpunktachpo-miarowych
powstępnym etapie sprężenia (3 cięgna obwodowe oznaczone numerami:
6,8,1)izabetonowaniupierścieniafundamentowegoorazpionowychstyków,przedstawiononarys.6.Znakiem(–)minusoznaczonoprzemieszczeniaelementówprefabrykowanychdośrodkazbiornika.Z
rozkładuprzemieszczeńwynika,żenazbiornikunr1elementy9,11i12nieznacznieprzemieściłysięnazewnętrzzbiornika.Największeprzemieszczeniaodno-towanonapionowychstykachmiędzyelementami6–7do16mm,11–12do20mmi12–1do37mm.Należyzauważyć,żejakoostatnizostałzamontowanyelementnr12inanimteżzostałyumieszczonezakotwieniacięgiensprężających.Średnieprzemieszczenieradialneelementówprefabrykowanychwewstępnymetapiesprężeniawynosiło3,58mmi4,21mmodpowiednionagórnejidolnejkrawędziścianyzbiornikanr1.
Zrozkładuprzemieszczeńdlazbiornikanr2(rys.6)wynika,żeelementy6,7,8,9i12nieznacznieprzemieściły
sięna zewnętrz
zbiornika.Największeprzemieszczeniaodnoto-wanonapionowych
stykachmiędzyelementami3–4do11mm,5–6do13mm,6–7do 12mm i
10–11do66mm. Jakoostatni został zamontowany element nr 11,
zakotwieniacięgien sprężającychzostały
rozmieszczonenaelemencienr12.Średnieprzemieszczenieradialne
elementówprefabrykowanychwewstępnymetapie
sprężeniawynosiło3,29mmi4,54mmodpowiednionagórnejidolnejkrawędziścianyzbiornikanr2.
Istotnym problemem jest geometria zbiornikaw przekroju poziomym,
zmieniająca
sięwkolejnychetapachrealizacjikonstrukcji.Wtabelinr4zestawionoróżnice∆Rodległościpunktówpomierzonychnagórnejidolnejkrawędzielementówprefabrykowanychodśred-niegopromieniaRśr
zbiornikanr1 inr2.Rozkłady
tychodchyleńnaobwodziezbiornikawkolejnychetapach„1”i„3”nagórnymidolnympoziomiepomiarowymprzedstawiononarys.7i8.Znak(–)minusoznacza,żedanyelementjestwewnątrzpromieniaśredniego.Mak-symalneodchyleniepunktupomiarowegowzbiornikunr1wynosi66mm,apunktjestzloka-lizowanynaelemencienr1,przystykupionowymzelementemnr12,któryjakwspomnianobyłmontowanyjakoostatni.Dlazbiornikanr2rozkładytychodchyleńprzedstawionoteżnarys.7i8.Maksymalneodchyleniepunktupomiarowegodlategozbiornikawynosi61mm,apunktjestzlokalizowanynaelemencienr11,przystykupionowymzelementemnr10.
-
172
Ta b e l a 4
Odchylenia ∆R [mm] punktów pomiarowych zbiornika nr 1 i nr 2, na
górnej i dolnej krawędzi od promienia średniego Rśr
element krawędź
Zbiorniknr1 Zbiorniknr2
krawędźgórna krawędźdolna krawędźgórna krawędźdolna
„1” „2” „3” „1” „2” „3” „1” „2” „3” „1” „2” „3”
1L –56 –54 –54 –33 –64 –66 –9 –9 –8 –12 –11 –9P –23 –20 –18 –27
–27 –31 28 26 29 29 29 30
2L –18 –17 –18 –29 –29 –29 28 27 28 28 28 29
P 28 30 32 27 26 22 43 41 41 36 39 39
3L 25 29 28 24 27 25 39 38 41 38 37 43
P 39 40 41 39 38 37 54 48 47 51 49 50
4L 34 36 37 41 39 39 42 42 40 41 41 40
P 24 23 21 34 28 27 –34 –31 –31 –33 –30 –30
5L 22 17 20 26 21 20 –38 –35 –35 –41 –34 –35
P 22 20 21 29 24 24 –12 –9 –15 –15 –9 –10
6L 15 14 11 21 20 18 –25 –9 –8 –18 –12 –11
P –3 –11 –17 4 –4 2 –5 –12 –10 –11 –13 –10
7L –8 –20 –22 2 –4 –4 –9 –15 –13 –12 –17 –18
P 4 3 1 11 13 13 –25 –22 –17 –36 –28 –30
8L 1 2 1 13 11 11 –31 –24 –21 –35 –26 –27
P 11 13 14 14 20 18 –7 1 0 –4 8 6
9L 14 13 11 14 15 18 –6 –2 –4 0 7 6
P 13 10 15 10 15 18 24 31 31 33 42 40
10L 13 11 12 6 7 11 20 26 25 34 37 36
P –13 –15 –15 –20 –14 –15 –3 –54 –57 4 –55 –56
11L –20 –17 –14 –28 –23 –19 –58 –57 –57 –61 –58 –60
P –27 –27 –31 –22 –36 –38 3 3 2 –5 –3 –4
12L –31 –28 –25 –45 –44 –41 –4 2 3 0 0 –2
P –49 –49 –49 –62 –63 –67 –10 –8 –6 –11 –10 –8
-
173
Rys.6.Rozkładyprzemieszczeńradialnychpomierzonychnagórnejidolnejkrawędziścianywewstępnymetapiesprężeniazbiornikanr1izbiornikanr2(3cięgna6,8,1)
Fig.6.Distributionsofradialdispalcementsmeasuredontopandbottomwalledgeinpreliminarystageofpost-tensioningtankno.1andno.2(3tendonsno.6,8,1)
Rys.7.Rozkładyodchyleńkolejnychpunktówpomiarowychnaobwodziezbiornikaodpromieniaśredniegopomontażuścianyzbiornikanr1orazzbiornikanr2
Fig.7.Distributionsofradialdeviationsofsequencemeasuringpointsatcircumferencetankfromaverageradiusaftererectionoftankwallno.1andno.2
-
174
Rys.8.Rozkładyodchyleńkolejnychpunktówpomiarowychnaobwodziezbiornikaodpromieniaśredniegopowstępnymsprężeniuścianyzbiornikanr1orazzbiornikanr2
Fig.8.Distributionsofradialdeviationsofsequencemeasuringpointsatcircumferencetankfromaverageradiusafterpreliminarypost-tensioningoftankwallno.1andno.2
4. Badania doświadczalne przeprowadzone na zbiornikach w
Gdowie
4.1.OpiszbiornikówwGdowie
W ramach prowadzonej rozbudowy oczyszczalni ścieków
przewidzianowykonanie 3zbiorników.Zbiornik nr 1 o pojemnościV =
400m3 oraz identyczne dwa zbiorniki nr 2inr3opojemności
jednostkowejV=1200m3,
zostałyzaprojektowanezzastosowaniemidentycznegotypowegoelementuprefabrykowanego.Oznaczato,żewymiarygeometrycz-ne,takiejak:wysokośćelementów,szerokość,grubośćpionowychipoziomychżeberorazichwzajemneodległości,
są
takiesamebezwzględunawielkośćzbiornika.Rozwiązaniakonstrukcyjneścianzbiornikówróżniłysięliczbąobwodowychcięgienbezprzyczepności(odmienne
usytuowanie otworóww żebrach pionowych) orazwartością siły
naciągowej.Poszczególnezbiornikizostałyposadowionenaniezależnychfundamentachwpostacikoło-wychpłytżelbetowych.
Ściana zbiornika nr 1 jestwykonana z 13 elementów
prefabrykowanych typu
standardoszerokości2,34midługości5,97m.Każdyelementposiada11żeberpoziomychozmiennejszerokości
nawysokości płyty i dwa żebra pionowe.Grubość elementuwprzekroju
przezżebrowynosi0,22m,natomiastwprzekrojuprzezpłytęmiędzyżebrami0,08m.Górnakra-wędźelementuzakończonajestżebrempoziomymoszerokości0,19m,natomiastnadolnejkrawędziprefabrykatkończysiępłytą.Taczęśćelementuprefabrykowanegonawysokoścido0,15mjestchropowatawceluzapewnienialepszejprzyczepnościzbetonempierścieniafundamentowego,wylewanegopozakończeniumontażuelementówprefabrykowanychizre-alizowaniuwstępnegonaciąguw3cięgnach.Formadoprodukcjielementuprefabrykowanegonatejwysokości,jakrównieżnacałejpowierzchnipionowegostyku,zostałapokrytaśrodkiem
-
175
opóźniającymwiązaniebetonu.Powyjęciuelementuz
formyzewnętrznawarstwazaczynuzostałaspłukanasilnymstrumieniemwody,pozostawiającchropowatąpowierzchnię.Teore-tycznaodległośćwewnętrznejpowierzchniprefabrykatuodśrodkazbiornika,mierzonawosiprefabrykatówwynosi4,641m,natomiastmierzonawliniipionowegostykuwynosi4,780m.ElementyściennezaprojektowanozbetonuklasyC35/45(mieszankabetonowaostosunkuw/c<0,45).Przekrójpoziomyipionowyzbiornikaprzedstawiononarys.9.
Rys.9.Przekrójpoziomyipionowyzbiornikanr1
Fig.9.Horizontalandverticalcrosssectionoftankno.1
Zbiorniknr1należałosprężyć12cięgnamiwykonanymizestaliBridon-DyformL-Rośrednicy12,7mmzdocelowąwartościąsiłynaciągowej145kN.Projektowanewydłużeniecięgnawynosiło139mm.Wewstępnymetapiesprężeniazrealizowanonaciągtrzechcięgienwkolejności8,1,12zsiłą30kN,pozakończeniumontażuelementówprefabrykowanych.Dodocelowegoetapusprężaniamożnabyłoprzystąpićpowykonaniupierścieniafundamen-towegozbetonuklasyC20/25,wodoszczelnościW6istosunkuw/c<0,5.Domieszankibetonowejzastosowanokruszywoomaksymalnymuziarnieniu16mm.Ponadtostykipio-nowemiędzy
elementami prefabrykowanymi należałowypełnić betonem
ekspansywnymklasyC25/30nakruszywieotoczakowymomaksymalnymuziarnieniu8mmorazstosunkuw/c<0,55.Warunkiemprzystąpieniadosprężaniadocelowegobyłoosiągnięcieprzezbetonwypełniającystykiwytrzymałościnaściskaniepowyżej20MPa.Przewidzianonastępującąkolejnośćnaciągucięgien:8,1,12,4,11,10,9,7,6,5,3,i2.
Ścianyzbiornikównr2inr3wykonanoz22elementówprefabrykowanychtypustan-dardoszerokości2,34midługości5,97m.Każdyelementposiada11żeberpoziomych.Teoretyczna
odległość wewnętrznej powierzchni prefabrykatu od środka zbiornika,
mie-rzonawosiprefabrykatówwynosi7,973m,natomiastmierzonawliniipionowegostykujest
równa 8,055m. Przekrój poziomy zbiornika przedstawiono odpowiednio
na rys. 10.Wewnękachelementuoznaczonego liczbą19
rozmieszczonezostałyzakotwieniacięgiensprężającychnazbiornikunr2,natomiastwewnękachelementu21rozmieszczonezostałyzakotwieniacięgiensprężającychnazbiornikunr3.
-
176
Rys.10.Przekrójpoziomyzbiornikanr2inr3
Fig.10.Horizontalcrosssectionoftankno.2andno.3
Zbiornikinr2inr3należałosprężyć13cięgnamiwykonanymizestaliBridon-DyformL-Rośrednicy15,2mmzdocelowąwartościąsiłynaciągowej200kN.Wewstępnymetapiesprę-żeniazrealizowanonaciągtrzechcięgienwkolejności10,1,13zsiłą30kNpozakończeniumontażuelementówprefabrykowanych.NastępnienależałowypełnićpionowestykibetonemekspansywnymklasyC25/30ipoosiągnięciuprzezniegoodpowiedniejwytrzymałościnaści-skanieosiowewykonać
I etap
sprężenia.Siłęnaciągowąowartości120kNwprowadzonodokażdegocięgnawkolejności:10,1,13,4,5,12,11,9,8,7,6,3i2.Zgodniezprojektem,poIetapiesprężenianależałowykonaćpierścieńfundamentowyzbetonuklasyC20/25ipoosiągnięciuwytrzymałościnaściskanie>20MPawykonaćdrugietapsprężenia,wprowadza-jącdokażdegocięgnapozostałąróżnicęwartościsiłynaciągowejdoprojektowanejwartości
200 kN, zachowując tę samą kolejność naciągu cięgien. Projektowane
wydłużenie cięgna
wIetapiesprężeniawynosiło130mm,wdrugimetapiesprężenia115mm.
-
177
4.2.Programiprzebieggeodezyjnychpomiarówgeometriizbiorników
Uformowanie obwodu zbiornika o ścianie łamanejmożemieć
istotnywpływ na
stannaprężeniawelementachprefabrykowanych,dlategoteżwramachpodjętegotematuprze-widzianonastępującyprogrambadańdoświadczalnych:
pomiardokładnościmontażuelementówprefabrykowanych,tj.geodezyjnewyznaczenie
–odległościdolnejigórnejkrawędzikażdegoelementuprefabrykowanegoodśrodkazbior-nika.Ponadtocelempomiarówgeodezyjnychbyłookreślenieewentualnegowychyleniakażdegoelementuprefabrykowanegozpionu,jakrównieżmożliwegoobróceniapłasz-czyznyprefabrykatuwstosunkudośredniegopromieniaścianyzbiornika,pomiarzmianygeometrycznegousytuowaniaposzczególnychelementówprefabrykowa-
–nychwwynikuwstępnego etapu sprężenia, któremu towarzyszy
zaciskanie się piono-wych styków.Skutkuje to
jednoczesnymprzemieszczeniem się płytwzdłuż
promieniazmożliwymobróceniemsiępłytpoobwodziezbiornika.
4.3.Wynikipomiarówgeodezyjnych
Zbiornik nr 1
Poopracowaniuwynikówotrzymanychzpomiarówgeodezyjnychzestawionowtabeli
5odpowiedniodlagórnejidolnejkrawędziściany,wyliczoneróżniceodległościpunktówpomiarowychodśrodkazbiornikawkolejnychetapachsprężaniaścianyzbiornikanr1.Cy-fry„1”,„2”i„3”oznaczająodpowiednio:etapmontażuelementówprefabrykowanych,etapwstępnego
sprężenia i etap końcowego sprężenia.W ostatniej kolumnie
oznaczonej
jako„L-P”,podanoróżnicepomiarówdokonanychnalewejiprawejkrawędzikażdejpłytypozmontowaniuścianyzbiornika(etap„1”).Zporównaniazestawionychwartościwynika,żemimoprowadzeniastarannegomontażuwieleelementówjestobróconych.Nagórnejkrawę-dziwprzypadku6elementówskręceniewynosi10iwięcejmilimetrów(wartośćmaksymal-na18mm).Nadolnejkrawędziwprzypadku4elementówskręceniewynosi10iwięcejmm(wartośćmaksymalna16mm).
Bardzoistotnymelementemwoceniepoprawnościmontażuiwoceniewpływukolej-nościnaciągucięgienw
faziemontażowejnageometrię ścianyzbiornika
jestutrzymanieelementówprefabrykowanychwpozycjipionowej.Wtabeli6zestawionoróżniceodległo-ścipunktówpomiarowychodśrodkazbiornikapomierzonychnagórnejidolnejkrawędzielementówprefabrykowanych.Zporównaniazestawionychwartościwynika,żepozakoń-czeniumontażu
elementówprefabrykowanych ich średniewychylenie z pionu do
środkazbiornikawynosiło –0,04mmnagórnej krawędzi ściany.Powstępnym
sprężeniu
ścianyzbiornikatrzemacięgnamizsiłą30kN,średniewychylenieścianyzpionudośrodkazbior-nikawynosiło–3mmnagórnejkrawędzi
ściany.Wwynikucałkowitego sprężenia
śred-niewychylenieścianyzpionudośrodkazbiornikawynosiło–2,88mmnagórnejkrawędziściany
(w tym etapie sprężenia ściana zbiornika była skrępowana obecnością
pierścieniafundamentowego).Oznaczato,żewewstępnymsprężeniutrzemacięgnamigórnakrawędźścianyzbiornikaprzesunęłasięśrednioo2,96mmdośrodkazbiornikawstosunkudodol-nejkrawędzi.Wdocelowymetapiesprężeniakrawędźgórnacofnęłasięodalsze0,12mmwstosunkudokrawędzidolnej.
-
178
Ta b e l a 5
Zmiana odległości punktów pomiarowych ∆Ri od środka zbiornika nr
1, na górnej i dolnej krawędzi elementów prefabrykowanych w wyniku
wstępnego sprężenia
element krawędźKrawędźgórna Krawędźdolna
„2–1” „3–1” „3–2” Etap„1”„L–P” „2–1” „3–1” „3–2”Etap„1”„L–P”
1L –6 –5 1
2–6 –6 0
5P –6 –7 –1 –3 –4 –1
2L –6 –8 –2
–10–3 –5 –2
–6P –6 –8 –2 –1 0 1
3L –4 –3 1
–16–3 –4 –1
–7P –8 –8 0 –5 –5 0
4L –9 –11 –2
–9–6 –7 –1
–4P –9 –10 –1 –5 –6 –1
5L –8 –8 0
9–2 –7 –5
10P –7 –8 –1 –3 –3 0
6L –4 –6 –2
15–7 –8 –1
16P –2 –4 –2 1 1 0
7L –2 –3 –1
–14–2 –3 –1
–10P –14 –16 –2 –8 –9 –1
8L –14 –15 –1
–12–13 –13 0
–9P –7 –8 –1 –2 –3 –1
9L –3 –4 –1
1–1 –3 –2
1P –5 –5 0 –1 –3 –2
10L –7 –7 0
–18–1 –2 –1
–12P –8 –11 –3 –4 –5 –1
11L –9 –10 –1
3–5 –8 –3
6P –7 –6 1 –4 –5 –1
12L –4 –2 2
–3–2 –1 1
0P –7 –10 –3 –3 –6 –3
13L –9 –11 –2
0–10 –11 –1
3P –10 –12 –2 –5 –6 –1
średnio –6,96 –7,92 –0,96 –4,00 –5,08 –1,08
-
179
Ta b e l a 6
Różnice odległości punktów pomiarowych od środka zbiornika nr 1
pomierzonych na górnej i dolnej krawędzi elementów
prefabrykowanych.
element krawędź„Góra–Dół” ∆Ri
„1” „2” „3” „2–1” „3–1” „3–2”
1L –6 –6 –5 0 1 1P –3 –6 –6 –3 –3 0
2L –6 –9 –9 –3 –3 0P –2 –7 –10 –5 –8 -3
3L –6 –7 –5 –1 1 2P 3 0 0 –3 –3 0
4L 1 –2 –3 –3 –4 -1P 6 2 2 –4 –4 0
5L 4 –2 3 –6 –1 5P 5 1 0 –4 –5 -1
6L –2 1 0 3 2 -1P –1 –4 –6 –3 –5 -2
7L –2 –2 –2 0 0 0P 2 –4 –5 –6 –7 -1
8L –4 –5 –6 –1 –2 -1P –1 –6 –6 –5 –5 0
9L –4 –6 –5 –2 –1 1P –4 –8 –6 –4 –2 2
10L –3 –9 –8 –6 –5 1P 3 –1 –3 –4 –6 -2
11L 4 0 2 –4 –2 2P 7 4 6 –3 –1 2
12L 3 1 2 –2 –1 1P 6 2 2 –4 –4 0
13L –2 –1 –2 1 0 -1P 1 –4 –5 –5 –6 -1
średnio –0,04 –3,00 –2,88 –2,96 –2,85 0,12
-
180
Ta b e l a 7
Odchylenia ∆R [mm] punktów pomiarowych zbiornika nr 1, na górnej
i dolnej krawędzi od promienia średniego Rśr
element krawędź
Krawędźgórna Krawędźdolna
„1” „2” „3” „1” „2” „3”
montaż wstępnesprężeniecałkowitesprężenie montaż
wstępnesprężenie
całkowitesprężenie
1L –12 –11 –9 –6 –8 –7P –14 –13 –13 –11 –10 –10
2L –14 –13 –14 –8 –7 –8P –4 –3 –4 –2 1 3
3L –7 –4 –2 –1 0 0P 9 8 9 6 5 6
4L 10 8 7 9 7 7P 19 17 17 13 12 12
5L 14 13 14 10 12 8P 5 5 5 0 1 2
6L 1 4 3 3 0 0P –14 –9 –10 –13 –8 –7
7L –18 –13 –13 –16 –14 –14P –4 –11 –12 –6 –10 –10
8L –6 –13 –13 –2 –11 –10P 6 6 6 7 9 9
9L –3 1 1 1 4 3P –4 –2 –1 0 3 2
10L –5 –5 –4 –2 1 1P 13 12 10 10 10 10
11L 12 10 10 8 7 5P 9 9 11 2 2 2
12L 1 4 7 –2 0 2P 4 4 2 –2 –1 –3
13L 1 –1 –2 3 –3 –3P 1 –2 –3 0 –1 –1
-
181
Rozkłady przemieszczeń radialnych wyznaczonych na górnych i
dolnych punktach
po-miarowychpowstępnymetapiesprężenia(3cięgnaobwodoweoznaczonenumerami8,1,12)„2–1”orazdlacałkowitegosprężenia„3–1”ścianyzbiornikaprzedstawiononarys.11.Zpo-równaniapodanychnarysunkachwartościwidać,żewiększeprzemieszczeniaodnotowanonagórnejkrawędzielementówprefabrykowanych.Znakiem(–)minusoznaczonoprzemieszczeniapłytdośrodkazbiornika.Zrozkładuprzemieszczeńwynika,żetylkoelementnr6nieznacznieprzemieścił
się nadolnej krawędzi na zewnątrz,wkońcowymetapie
sprężenia.Największeprzemieszczeniaodnotowanonapionowychstykachmiędzyelementami3–4(do11mm),4–5(do10mm),7–8(do16mm),10–11(do11mm)i12–13(do11mm).Należyzauważyć,żejakoostatnizostałzamontowanyelementprefabrykowanyoznaczonycyfrą6.Zakotwieniaobwodo-wychcięgiensprężającychusytuowanezostaływewnękachelementuprefabrykowanegonr6.
Rys.11.Rozkładyprzemieszczeńradialnychpomierzonychnagórnejidolnejkrawędziścianywewstępnymetapiesprężeniazbiornikanr1(3cięgna8,1,12)ipocałkowitymsprężeniuściany
(cięgnanr8,1,12,4,11,10,9,7,6,5,3i2)
Fig.11.Distributionsofradialdispalcementsmeasuredontopandbottomwalledgeinpreliminarystageofpost-tensioningtankno.1(3tendons:8,1,12)andafterfinallypost-tensioningoftankwall
(tendonsno.8,1,12,4,11,10,9,7,6,5,3i2)
Zprzytoczonychdanychwtabeli6wynika,że87,9%i78,2%przemieszczeńcałkowi-tychodpowiednionagórnejidolnejkrawędzielementówprefabrykowanychmiałomiejscepodczaswstępnegosprężeniaścianyzbiornika.Średnieprzemieszczenieradialneelementówprefabrykowanychw
tymetapie sprężaniawynosiło –6,96mm i –4,00mmodpowiedniodla górnej
i dolnej krawędzi ściany zbiornika.Wkońcowymetapie sprężenia
przemiesz-czeniatewynosiłyodpowiednio–0,96mmi–1,08mm.Oznaczato,żewkońcowymetapiesprężeniapowinnabyćzamkniętarysaskurczowapomiędzyelementamiprefabrykowanymiawewnętrznąpowierzchniąpierścieniafundamentowego.
-
182
Niemniejistotnymproblememjestgeometriazbiornikawprzekrojupoziomym,zmieniają-casięwkolejnychetapachrealizacjikonstrukcji.Wtabeli7zestawionoróżnice∆RodległościpunktówpomierzonychnagórnejidolnejkrawędzielementówprefabrykowanychodśredniegopromieniazbiornikaRśr.Rozkładytychodchyleńnaobwodziezbiornikawkolejnychetapach„1”i„3”,nagórnymidolnympoziomiepomiarowym,przedstawionorys.12.Znak(–)oznacza,żedanyelementjestwewnątrzpromieniaśredniego.Maksymalneodchyleniepunktupomiarowegowynosi19mm.
Rys.12.Rozkładyodchyleńkolejnychpunktówpomiarowychnaobwodziezbiornikaodpromieniaśredniegowfaziemontażuelementówprefabrykowanychipocałkowitymsprężeniuścianyzbiornikanr1
Fig.12.Distributionsofradialdeviationsofsequencemeasuringpointsatcircumferencetankfromaverageradiusatassemblystageandafterfinallypost-tensioningoftankwallno.1
Zbiorniki nr 2 i nr 3W tabeli 8 zestawiono odpowiednio dla
górnej i dolnej krawędzi ściany zbiornika nr
2wyliczoneróżniceodległościodpowiednichpunktówpomiarowychwkolejnychetapachsprężania.Określenia
„1”, „2”, „3”, i „4” oznaczają odpowiednio: etapmontażu
elemen-tówprefabrykowanych,etapwstępnegosprężania(3cięgnazsiłą30kN),Ietapsprężania(wszystkiecięgnazsiłą120kN)iIIetapsprężania(wszystkiecięgnazsiłą200kN).Wostat-niejkolumnieoznaczonejjako„L–P”,podanoróżnicępomiarówdokonanychnalewejipra-wejkrawędzikażdejpłytypozmontowaniuścianyzbiornika(etap„1”).Nagórnejkrawędziwprzypadku10płytobrótwynosił10iwięcejmilimetrów(wartośćmaksymalna24mm).Nadolnejkrawędziwprzypadku11płytobrótwynosił
10 iwięcejmilimetrów
(wartośćmaksymalna28mm).Podobniewtabeli9dlagórnejidolnejkrawędziścianyzbiornikanr3zestawionowyliczoneróżniceodległościodpowiednichpunktówpomiarowychwkolejnychetapachsprężania.Dlazbiornikanr3nagórnejkrawędziwprzypadku10płytobrótwynosił10
iwięcejmilimetrów
(wartośćmaksymalna24mm).Nadolnejkrawędziwprzypadku9płytobrótwynosił10iwięcejmilimetrów(wartośćmaksymalna29mm).
Rozkładyprzemieszczeńradialnychwyznaczonychnagórnychidolnychpunktachpomia-rowychpowstępnymetapiesprężenia(etap„2–1”),poIetapiesprężenia(etap„3–1”)ipoIIetapie
sprężenia (etap „4–1”)przedstawionoodpowiedniodla zbiornikanr2na
rys. 13, dla
-
183
zbiornikanr3narys.14.Znakiem(–)minusoznaczonoprzemieszczeniapłytdośrodkazbior-nika.Największeprzemieszczenianazbiornikunr2odnotowanonapionowychstykachmiędzyelementami5–6(do32mm),11–12(do36mm),18–19(do16mm)i22–1(do33mm).Podob-niedlazbiornikanr3największeprzemieszczeniaodnotowanonapionowychstykachmiędzyelementami4–5(do28mm),12–13(do14mm),15–16(do17mm)i18–19(do22mm).
Zprzytoczonychdanychwtabeli8wynika,że80,1%i62,3%przemieszczeńcałkowi-tychodpowiednionagórnejidolnejkrawędzielementówprefabrykowanychmiałomiejscepodczaswstępnegosprężeniaścianyzbiornikanr2.Średnieprzemieszczenieradialneele-mentówprefabrykowanychwtymetapiesprężaniawynosiło–8,07mmi–5mmodpowied-niodlagórnejidolnejkrawędziścianyzbiornika.ŁączneprzemieszczenieścianypoIetapiesprężaniawynosiło90,3%i87,3%przemieszczeńcałkowitychodpowiednionagórnejidol-nejkrawędzielementówprefabrykowanych.Średnieprzemieszczenia
radialnepo
Ietapiesprężaniawynosiły–9,09mmi–7,00mmodpowiedniodlagórnejidolnejkrawędziścianyzbiornikanr2.Pocałkowitymsprężeniu(IIetap)przemieszczeniatewynosiłyodpowiednio–10,07mmi–8,02mm.
Zdanychprzedstawionychwtabeli9wynika,że62,3%i49,5%przemieszczeńcałko-witychodpowiednionagórnejidolnejkrawędzielementówprefabrykowanychmiałomiej-scepodczaswstępnegosprężeniaścianyzbiornikanr3.Średnieprzemieszczenieradialneelementówprefabrykowanychwtymetapiesprężaniawynosiło–4,95mmi–3,95mmod-powiednio
dla górnej i dolnej krawędzi ściany zbiornika.Łączneprzemieszczenie
ścianypoIetapiesprężaniawynosiło62,6%i74,3%przemieszczeńcałkowitychodpowiednionagórnejidolnejkrawędzielementówprefabrykowanych.ŚrednieprzemieszczeniaradialnepoIetapiesprężaniawynosiły–4,98mmi–5,93mmodpowiedniodlagórnejidolnejkrawędziścianyzbiornikanr3.Pocałkowitymsprężeniu(IIetapsprężenia)przemieszczeniatewyno-siłyodpowiednio–7,95mmi–7,98mm.
W tabeli 10 zestawiono różnice odległości punktów pomiarowych od
środka
zbiorni-kównr2inr3pomierzonychnagórnejidolnejkrawędzielementówprefabrykowanych.Z
porównania zestawionych wartości wynika, że po zakończeniu montażu
elementówprefabrykowanych ich średnie wychylenie z pionu na
zewnątrz zbiornika nr 2 wynosiło
2,05mmnagórnejkrawędziściany.Powstępnymsprężeniuścianytrzemacięgnamizsiłą30kN,średniewychylenieścianyzpionu,aledośrodkazbiornikanr2,wynosiło–1,02mmnagórnejkrawędzi.PoIIetapiesprężania(całkowitesprężenie)średniewychylenieścianyzpionuwynosiło0mm.Oznaczato,żewewstępnymetapiesprężeniazbiornikanr2górnakrawędźścianyprzesunęłasięśrednioo3,7mmdośrodkazbiornikawstosunkudodolnejkrawędzi.WIetapiesprężenia(stykipionowezabetonowane,dolnakrawędźścianyopartanapodkładkachmontażowych)górnakrawędźścianyprzesunęłasięśrednioo0,98mmnazewnątrzwstosunkudodolnejkrawędzi.Inaczejmówiąc,dolnakrawędźścianyzbiornikaprzesunęłasiędośrodkazbiornikanr2średnioo0,98mmwstosunkudogórnejkrawędzi.WIIetapiesprężenia(dolnakrawędźścianyzabetonowanawpierścieniufundamentowym)górnakrawędźścianyzbiornikanr2przesunęłasięśrednioo0,05mmnazewnątrzwsto-sunkudodolnejkrawędzi.Podobniepozakończeniumontażuelementówprefabrykowanychzbiornikanr3ichśredniewychyleniezpionunazewnątrzwynosiło1,00mmnagórnejkra-wędziściany.Powstępnymsprężeniuścianyśredniewychylenieelementówzpionuzbiorni-kanr3wynosiło0mmnagórnejkrawędzi.PoIetapiesprężeniaśredniewychylenieścianyzpionuponownienazewnątrzzbiornikawynosiło1,95mmnagórnejkrawędziściany.PoIIetapiesprężaniaśredniewychylenieścianyzpionunazewnątrzzbiornikanr3wynosiło
-
184
1,02mm.Oznaczato,żewewstępnymetapiesprężeniazbiornikanr2górnakrawędźścianyprzesunęłasięśrednioo1mmdośrodkazbiornikawstosunkudodolnejkrawędzi.WIeta-piesprężeniadolnakrawędźścianyprzesunęłasięśrednioo1,95mmwstosunkudodolnejkrawędzi.WIIetapiesprężeniagórnakrawędźścianyzbiornikanr3przesunęłasiędośrodkazbiornikao0,93mmwstosunkudodolnejkrawędzi.
Rys.13.Rozkładyprzemieszczeńradialnychpomierzonychnagórnejidolnejkrawędziścianypowstępnymetapiesprężenia(etap„2-1”),poIetapiesprężenia(etap„3-1”)ipoIIetapiesprężenia
(etap„4-1”)zbiornikanr2
Fig.13.Distributionsofradialdispalcementsmeasuredontopandbottomwalledgeafterpreliminarystageofpost-tensioning(“2-1”),afterI(“3-1)andII(“4-1”)stagesofpost-tensioningtankno.2
-
185
Rys.14.Rozkładyprzemieszczeńradialnychpomierzonychnagórnejidolnejkrawędziścianypowstępnymetapiesprężenia(etap„2-1”),poIetapiesprężenia(etap„3-1”)ipoIIetapiesprężenia
(etap„4-1”)zbiornikanr3
Fig.14.Distributionsofradialdispalcementsmeasuredontopandbottomwalledgeafterpreliminarystageofpost-tensioning(“2-1”),afterI(“3-1)andII(“4-1”)stagesofpost-tensioningtankno.3
-
186
Wtabeli11zestawionoróżnice∆Rodległościpunktówpomiarowychnagórnejidolnejkra-wędzielementówprefabrykowanychodśredniegopromieniazbiornikównr2inr3Rśr.Rozkła-dytychodchyleńnaobwodziezbiornikanr2inr3wkolejnychetapach„1”,„2”,„3”i„4”nagórnymidolnympoziomiepomiarowymprzedstawionoodpowiednionarys.15irys16.Znak(–)minusoznacza,żedanyelementjestwewnątrzpromieniaśredniego.Maksymalneodchyleniepunktupomiarowegodlazbiornikanr2wynosi38mm,adlazbiornikanr3wynosi21mm.
Rys.15.Rozkładyodchyleńkolejnychpunktówpomiarowychnaobwodziezbiornikaodpromieniaśredniegowkolejnychetapach„1”,„2”,„3”i„4”nagórnymidolnympoziomiepomiarowym
zbiornikanr2
Fig.15.Distributionsofradialdeviationsofsequencemeasuringpointsatcircumferencetankfromaverageradiusinsequencestages“1”,“2”,“3”i“4”ontopandbottommeasuringlevelstankno.2
-
187
Rys.16.Rozkładyodchyleńkolejnychpunktówpomiarowychnaobwodziezbiornikaodpromieniaśredniegowkolejnychetapach„1”,„2”,„3”i„4”nagórnymidolnympoziomiepomiarowym
zbiornikanr3
Fig.16.Distributionsofradialdeviationsofsequencemeasuringpointsatcircumferencetankfromaverageradiusinsequencestages“1”,“2”,“3”i“4”ontopandbottommeasuringlevelstankno.3
-
188
Ta b e l a 8
Zmiana odległości punktów pomiarowych ∆Ri od środka zbiornika nr
2, na górnej i dolnej krawędzi elementów prefabrykowanych w wyniku
wstępnego sprężenia
element krawędź
Krawędźgórna Krawędźdolna
„2–1” „3–1” „4–1” „3–2” „4–2” „4–3”Etap„1”
„L–P”„2–1” „3–1” „4–1” „3–2” „4–2” „4–3”
Etap„1”
„L–P”
1L –24 –26 –25 –2 –1 1
–16–28 –27 –28 1 0 –1
–15P –5 –7 –8 –2 –3 –1 –5 –4 –6 1 –1 –2
2L –4 –4 –5 0 –1 –1
10–2 –2 –5 0 –3 –3
10P –8 –8 –7 0 1 1 –2 –4 –3 –2 –1 1
3L –5 –4 –7 1 –2 –3
2–3 –4 –3 –1 0 1
0P –4 –3 –4 1 0 –1 –1 –2 –5 –1 –4 –3
4L –5 –4 –6 1 –1 –2
–221 1 –4 0 –5 –5
–16P –6 –8 –8 –2 –2 0 0 –2 –3 –2 –3 –1
5L –7 –10 –10 –3 –3 0
160 –5 –3 –5 –3 2
13P –17 –22 –23 –5 –6 –1 –12 –18 –19 –6 –7 –1
6L –16 –21 –23 –5 –7 –2
2–14 –20 –21 –6 –7 –1
–2P –6 –7 –8 –1 –2 –1 0 –2 –3 –2 –3 –1
7L –6 –6 –7 0 –1 –1
0–3 –3 –3 0 0 0
–4P –11 –10 –12 1 –1 –2 –5 –5 –6 0 –1 –1
8L –9 –8 –8 1 1 0
6–4 –6 –8 –2 –4 –2
8P –8 –6 –9 2 –1 –3 –2 –5 –6 –3 –4 –1
9L –8 –10 –10 –2 –2 0
–15–4 –4 –4 0 0 0
–14P –6 –6 –8 0 –2 –2 –2 –4 –3 –2 –1 1
10L –8 –8 –9 0 –1 –1
12–3 –3 –4 0 –1 –1
12P –2 –2 –3 0 –1 –1 –2 –2 –5 0 –3 –3
11L –2 –4 –5 –2 –3 –1
5–1 –4 –3 –3 –2 1
2P 1 1 0 0 –1 –1 –2 –3 –6 –1 –4 –3
12L 2 1 2 –1 0 1
–2–1 –3 –3 –2 –2 0
–1P –27 –31 –33 –4 –6 –2 –27 –36 –36 –9 –9 0
13L –25 –32 –32 –7 –7 0
–24–27 –32 –33 –5 –6 –1
–28P –5 –4 –4 1 1 0 –1 –2 –3 –1 –2 –1
14L –3 –3 –6 0 –3 –3
16–2 –1 –4 1 –2 –3
12P –6 –8 –6 –2 0 2 –2 –1 –5 1 –3 –4
15L –7 –7 –8 0 –1 –1
8–4 –6 –8 –2 –4 –2
9P –8 –11 –11 –3 –3 0 –5 –7 –6 –2 –1 1
16L –9 –9 –10 0 –1 –1
–10–2 –3 –2 –1 0 1
–11P –8 –8 –10 0 –2 –2 –2 –3 –4 –1 –2 –1
17L –10 –10 –10 0 0 0
5–1 –4 –6 –3 –5 –2
7P –9 –9 –11 0 –2 –2 –1 –4 –5 –3 –4 –1
18L –10 –10 –11 0 –1 –1
–2–1 –3 –3 –2 –2 0
0P –12 –15 –16 –3 –4 –1 –4 –10 –8 –6 –4 2
19L –14 –16 –16 –2 –2 0
0–12 –14 –16 –2 –4 –2
–6P –4 –4 –5 0 –1 –1 –2 –4 –6 –2 –4 –2
20L 0 –1 –5 –1 –5 –4
–32 –2 –3 –4 –5 –1
–3P 0 –1 –4 –1 –4 –3 –3 –3 –5 0 –2 –2
21L –4 –4 –4 0 0 0
–80 1 –1 1 –1 –2
–16P –2 –6 –7 –4 –5 –1 –5 –10 –8 –5 –3 2
22L –2 –3 –3 –1 –1 0
140 –4 –4 –4 –4 0
15P –26 –26 –28 0 –2 –2 –26 –29 –33 –3 –7 –4
średnio –8,07 –9,09 –10,07 –1,02 –2,00 –0,98 –5,00 –7,00 –8,02
–2,00 –3,02 –1,02
-
189
Ta b e l a 9
Zmiana odległości punktów pomiarowych ∆Ri od środka zbiornika nr
3, na górnej i dolnej krawędzi elementów prefabrykowanych w wyniku
wstępnego sprężenia
element krawędź
Krawędźgórna Krawędźdolna
„2–1” „3–1” „4–1” „3–2” „4–2” „4–3”Etap„1”
„L–P”„2–1” „3–1” „4–1” „3–2” „4–2” „4–3”
Etap„1”
„L–P”
1L –4 –3 –7 1 –3 –4
–16–2 –1 –5 1 –3 –4
–22P 1 2 –3 1 –4 –5 0 –1 –5 –1 –5 –4
2L 0 –1 –2 –1 –2 –1
3–3 –3 –5 0 –2 –2
3P –3 –1 –7 2 –4 –6 –5 –10 –10 –5 –5 0
3L –4 –7 –9 –3 –5 –2
5–6 –8 –10 –2 –4 –2
6P 2 2 0 0 –2 –2 0 –2 –3 –2 –3 –1
4L 1 1 –2 0 –3 –3
–121 –3 –5 –4 –6 –2
–13P –20 –20 –23 0 –3 –3 –20 –24 –28 –4 –8 –4
5L –21 –20 –24 1 –3 –4
7–17 –19 –23 –2 –6 –4
5P –9 –9 –11 0 –2 –2 –2 –6 –5 –4 –3 1
6L 0 –1 –3 –1 –3 –2
–10–2 –5 –7 –3 –5 –2
–5P –4 –4 –6 0 –2 –2 –4 –6 –9 –2 –5 –3
7L –6 –5 –8 1 –2 –3
–2–4 –4 –5 0 –1 –1
–1P –5 –4 –8 1 –3 –4 –1 –2 –5 –1 –4 –3
8L –3 –3 –6 0 –3 –3
2–5 –5 –6 0 –1 –1
1P –4 –5 –8 –1 –4 –3 –5 –7 –9 –2 –4 –2
9L –5 –7 –8 –2 –3 –1
–4–4 –9 –11 –5 –7 –2
–12P –2 –4 –6 –2 –4 –2 –3 –6 –7 –3 –4 –1
10L –2 –2 –4 0 –2 –2
198 3 6 –5 –2 3
8P 0 2 –1 2 –1 –3 –1 –1 –4 0 –3 –3
11L 1 2 –2 1 –3 –4
–21–3 –1 –6 2 –3 –5
–13P –7 –7 –11 0 –4 –4 –6 –9 –10 –3 –4 –1
12L –8 –8 –12 0 –4 –4
7–4 –6 –10 –2 –6 –4
10P –8 –9 –14 –1 –6 –5 –6 –8 –11 –2 –5 –3
13L –8 –10 –11 –2 –3 –1
–7–10 –12 –14 –2 –4 –2
–1P –4 –4 –6 0 –2 –2 –4 –4 –6 0 –2 –2
14L –6 –6 –10 0 –4 –4
–70 –1 –4 –1 –4 –3
–9P –6 –5 –8 1 –2 –3 –3 –6 –7 –3 –4 –1
15L –5 –3 –8 2 –3 –5
7–2 –5 –7 –3 –5 –2
3P –10 –10 –11 0 –1 –1 –10 –17 –15 –7 –5 2
16L –10 –10 –12 0 –2 –2
4–10 –11 –15 –1 –5 –4
8P 0 1 –2 1 –2 –3 –1 –1 –2 0 –1 –1
17L –3 –3 –4 0 –1 –1
–161 1 –3 0 –4 –4
–17P –1 –2 –5 –1 –4 –3 –2 –5 –5 –3 –3 0
18L 3 5 1 2 –2 –4
–7–2 –2 –4 0 –2 –2
–7P –6 –8 –12 –2 –6 –4 –14 –19 –20 –5 –6 –1
19L –16 –20 –22 –4 –6 –2
13–13 –17 –19 –4 –6 –2
7P –3 –3 –6 0 –3 –3 –1 –3 –6 –2 –5 –3
20L –4 –4 –8 0 –4 –4
24–2 –5 –9 –3 –7 –4
21P –7 –9 –9 –2 –2 0 –4 –4 –4 0 0 0
21L –6 –5 –8 1 –2 –3
–240 –2 –5 –2 –5 –3
–29P –6 –5 –9 1 –3 –4 0 0 –5 0 –5 –5
22L –5 –4 –7 1 –2 –3
23–2 –2 –3 0 –1 –1
25P –5 –3 –8 2 –3 –5 –1 –3 –5 –2 –4 –2
średnio –4,95 –4,98 –7,95 –0,02 –3,00 –2,98 –3,95 –5,93 –7,98
–1,98 –4,02 –2,05
-
190
Ta b e l a 1 0
Różnice odległości punktów pomiarowych od środka zbiorników nr 2
i nr 3 pomierzonych na górnej i dolnej krawędzi elementów
prefabrykowanych
element krawędź
Zbiorniknr2 Zbiorniknr3
„Góra–Dół” „Góra–Dół”
„1” „2” „3” „4” „1” „2” „3” „4”
1L 3 7 4 6 4 2 2 2P 4 4 1 2 –2 –1 1 0
2L 0 –2 –2 0 –1 2 1 2P 0 –6 –4 –4 –1 1 8 2
3L –2 –4 –2 –6 –1 1 0 0P –4 –7 –5 –3 0 2 4 3
4L –2 –8 –7 –4 0 0 4 3P 4 –2 –2 –1 –1 –1 3 4
5L 7 0 2 0 6 2 5 5P 4 –1 0 0 4 –3 1 –2
6L 5 3 4 3 –3 –1 1 1P 1 –5 –4 –4 2 2 4 5
7L 3 0 0 –1 7 5 6 4P –1 –7 –6 –7 8 4 6 5
8L –1 –6 –3 –1 6 8 8 6P 1 –5 0 –2 5 6 7 6
9L 2 –2 –4 –4 4 3 6 7P 3 –1 1 –2 –4 –3 –2 –3
10L 4 –1 –1 –1 4 –6 –1 –6P 4 4 4 6 –7 –6 –4 –4
11L 4 3 4 2 –7 –3 –4 –3P 1 4 5 7 1 0 3 0
12L 4 7 8 9 0 –4 –2 –2P 5 5 10 8 3 1 2 0
13L 10 12 10 11 –5 –3 –3 –2P 6 2 4 5 1 1 1 1
14L 0 –1 –2 –2 3 –3 –2 –3P –4 –8 –11 –5 1 –2 2 0
15L –5 –8 –6 –5 0 –3 2 –1P –4 –7 –8 –9 –4 –4 3 0
16L –2 –9 –8 –10 –3 –3 –2 0P –3 –9 –8 –9 1 2 3 1
17L 1 –8 –5 –3 6 2 2 5P 3 –5 –2 –3 5 6 8 5
18L 7 –2 0 –1 4 9 11 9P 9 1 4 1 4 12 15 12
19L 7 5 5 7 10 7 7 7P 1 –1 1 2 4 2 4 4
20L 0 –2 1 –2 5 3 6 6P 0 3 2 1 2 –1 –3 –3
21L 7 3 2 4 –2 –8 –5 –5P –1 2 3 0 –7 –13 –12 –11
22L 4 2 5 5 –5 –8 –7 –9P 5 5 8 10 –3 –7 –3 –6
średnio 2,05 –1,02 –0,05 0,00 1,00 0,00 1,95 1,02
-
191
Ta b e l a 11
Odchylenia ∆R [mm] punktów pomiarowych zbiornika nr 2 i nr 3, na
górnej i dolnej krawędzi od promienia średniego Rśr
element krawędź
Zbiorniknr2 Zbiorniknr3
krawędźgórna krawędźdolna krawędźgórna krawędźdolna
„1” „2” „3” „4” „1” „2” „3” „4” „1” „2” „3” „4” „1” „2” „3”
„4”
1L –8 –24 –25 –23 –9 –32 –29 –29 –14 –13 –12 –13 –17 –15 –12
–14P 8 11 10 10 6 6 9 8 2 8 9 7 5 9 10 8
2L 5 9 10 10 7 10 12 10 3 8 7 9 5 6 8 8P –5 –5 –4 –2 –3 0 0 2 0
2 4 1 2 1 –2 0
3L –8 –5 –3 –5 –4 –2 –1 1 1 2 –1 0 3 1 1 1P –10 –6 –4 –4 –4 0 1
–1 –4 3 3 4 –3 1 1 2
4L –10 –7 –5 –6 –6 0 2 –2 –2 4 4 4 –1 4 2 2P 12 14 13 14 10 15
15 15 10 –5 –5 –5 12 –4 –6 –8
5L 15 16 14 15 10 15 12 15 9 –7 –6 –7 4 –9 –9 –11P –1 –10 –14
–14 –3 –10 –14 –14 2 –2 –2 –1 –1 1 –1 2
6L –1 –9 –13 –14 –4 –13 –17 –17 –9 –4 –5 –4 –5 –3 –4 –4P –3 –1
–1 –1 –2 3 3 3 1 2 2 3 0 0 0 –1
7L –1 1 2 2 –2 0 2 3 3 2 3 3 –3 –3 –1 0P –1 –4 –2 –3 2 2 4 4 5 5
6 5 –2 1 2 1
8L –2 –3 –1 0 1 2 2 1 4 6 6 6 –1 –2 0 1P –8 –8 –5 –7 –7 –4 –5 –5
2 3 2 2 –2 –3 –3 –3
9L –5 –5 –6 –5 –5 –4 –2 –1 3 3 1 3 0 0 –3 –3P 10 12 13 12 9 12
12 14 7 10 8 9 12 13 12 13
10L 11 11 12 12 9 11 13 13 3 6 6 7 0 12 9 14P –1 5 6 6 –3 0 2 0
–16 –11 –9 –9 –8 –5 –3 –4
11L 0 6 5 5 –2 2 1 3 –15 –9 –8 –9 –7 –6 –2 –5P –5 4 5 5 –4 –1 0
–2 6 4 4 3 6 4 3 4
12L –6 4 4 6 –8 –4 –4 –3 2 –1 –1 –2 3 3 3 1P –4 –23 –26 –27 –7
–29 –36 –35 –5 –8 –9 –11 –7 –9 –9 –10
13L –5 –22 –28 –27 –13 –35 –38 –38 –9 –12 –14 –12 –3 –9 –9 –9P
19 22 24 25 15 19 20 20 –2 –1 –1 0 –2 –2 0 0
14L 15 20 21 19 17 20 23 21 1 0 0 –1 –1 3 4 3P –1 1 0 3 5 8 11 8
8 7 8 8 8 9 8 9
15L –1 0 1 1 6 7 7 6 7 7 9 7 8 10 9 9P –9 –9 –11 –10 –3 –3 –3 –1
0 –5 –5 –3 5 –1 –6 –2
16L –11 –12 –11 –11 –7 –4 –3 –1 –5 –10 –10 –9 –1 –7 –6 –8P –1 –1
0 –1 4 7 8 8 –9 –4 –3 –3 –9 –6 –4 –3
17L 3 1 2 3 4 8 7 6 –8 –6 –6 –4 –13 –8 –6 –8P –2 –3 –2 –3 –3 1 0
0 8 12 11 11 4 6 5 7
18L –3 –5 –4 –4 –8 –4 –4 –3 4 12 14 13 1 3 5 5P –1 –5 –7 –7 –8
–7 –11 –8 11 10 8 7 8 –2 –5 –4
19L 0 –6 –7 –6 –5 –12 –12 –13 19 8 4 5 10 1 –1 –1P 0 4 5 5 1 4 4
3 6 8 8 8 3 6 6 5
20L –3 5 5 2 –1 6 4 4 7 8 8 7 3 5 4 2P 0 8 8 6 2 4 6 5 –17 –19
–21 –18 –18 –18 –16 –14
21L 4 8 9 10 –1 4 7 6 –17 –18 –17 –17 –14 –10 –10 –11P 12 18 15
15 15 15 12 15 7 6 7 6 15 19 21 18
22L 9 15 15 16 7 12 10 11 6 6 7 7 12 14 16 17P –5 –23 –22 –23 –8
–29 –30 –33 –17 –17 –15 –17 –13 –10 –10 –10
-
192
5. Wnioski
Przeprowadzonebadaniadoświadczalnewykazały,iżkluczoweznaczenienarównomier-nezaciskaniepionowychstykówiprzemieszczenieradialneelementówprefabrykowanychmawytyczeniemontażowegoobwoduzbiornika,naktórymstabilizowanesąelementyprefa-brykowane.Wprzypadkuzbiornikówomniejszejliczbieelementówprefabrykowanych(12elementów)występująwyraźniemniejszekątyzałamaniapomiędzyelementamiwporówna-niuzbadanymizbiornikamio22elementach.
Niniejszapublikacjaprzedstawia fragmentprogramu
iwynikówbadańprzeprowadzo-nychnaww.obiektach.Kompleksowebadaniaprzeprowadzonowramachprojektubadaw-czegoNR04-0009-04pt.„Zastosowaniecięgienbezprzyczepnościowychdorealizacjipre-fabrykowanychzbiornikówcylindrycznychnacieczeinawierzchnilotniskowychzbetonusprężonego”,finansowanegoprzezNarodoweCentrumBadańiRozwoju.Opróczpomiarówgeodezyjnychbadanebyłyodkształcenia
iprzemieszczenieelementówprefabrykowanychwwynikuwszystkichetapówsprężeniaorazwtrakciepróbyszczelnościzbiorników.Po-nadtobadanybyłwpływbetonuekspansywnegowypełniającegostykimiędzyelementamiprefabrykowanyminaodkształceniatychelementów.Wynikitychbadańbyłyprezentowanewpracach[7–8].
L i t e r a t u r a
[1]PN-EN1992-3:2006Projektowaniekonstrukcjibetonowych.Część3.Silosyizbiorniki.[2]S
e r u g a A.,Analiza stanów naprężenia i odkształcenia w powłokach
zbiorników cylin-
drycznych z betonu
sprężonego,Monografianr289,Kraków2003,1-200.[3]S e r u g a
A.,Kołowe zbiorniki prefabrykowane na wodę sprężone cięgnami
zewnętrznymi,
InżynieriaiBudownictwonr12/2008,662-665.[4]F a u s t m a n n
D.,Odkształcenia i przemieszczenia ścian podczas montażu
żelbetowych
prefabrykowanych zbiorników na ciecze, sprężonych cięgnami
zewnętrznymi,XKon-ferencja Naukowa Doktorantów i Młodych Doktorów
Wydziałów Budownictwa – Szczyrk 2009, Monografia „Wybrane
zagadnienia z dziedziny budownictwa”
podredakcjąA.Wawrzynka,Gliwice2009,13-22.
[5]F a u s t m a n n D.,Structure and investigation of precast
concrete water tanks wall pre-stressed with the external unbonded
tendons,
The12thInternationalProfessionalConfer-enceofPostgraduateStudents“JUNIORSTAV2010”,24thFebruary2010.
[6]To ś C.,Wo l s k i B.,Z i e l i n a L.,Tachimetry skanujące.
Aplikacje technologii skanow-ania w budowie szczegółowych modeli
obiektów
inżynierskich,MonografiaPolitechnikiKrakowskiejnr374,Kraków2010.
[7]S e r u g a A.,F a u s t m a n n D.,Experimental
investigation of precast concrete ribbed wall water tanks
prestressed with the external unbonded
tendons,TheThirdInternationalCongressandExhibitionFIB,Washington,May29–June2,2010.
[8]S e r u g a A.,F a u s t m a n n D.,Wpływ betonu
ekspansywnego na stan odkształcenia ścian zbiorników, wykonanych z
elementów
prefabrykowanych,Konferencja„DniBe-tonu–TradycjaiNowoczesność”,Wisła11–13.10.2010,589-599.