Výztuž železobetonových konstrukcí

Beton má významnou nevýhodu, která je spojena se všemi kamennými materiály umělého a přírodního původu: dobře funguje při kompresi, ale je špatně odolná vůči ohýbání a protažení. Pevnost v tahu betonu je pouze 7... 10% její pevnosti v tlaku. Pro zvýšení pevnosti betonu při napínání a ohýbání jsou do něj vloženy ocelové dráty nebo tyče, nazývané výztuž. Kování z latiny znamená "vyzbrojování". Beton, vyzbrojený kování, je schopen toho hodně.

Cement byl vynalezen v letech 1824 - 1825. téměř současně, nezávisle na sobě, Yegor Cheliyev v Rusku a Joseph Aspdin v Anglii. Produkce cementu a použití betonu se rychle vylepšily a vyvíjely, ale zůstala značná nevýhoda - špatná betonová odolnost proti protažení.

Objev železobetonu patří pařížskému zahradníkovi Josephu Monnierovi, který se rozhodl vyrábět beton namísto dřevěných kostek pro květiny. Pro sílu položil drát do betonu. Ukázalo se, že jsou velmi trvanlivé. Takže tam byl železobeton (patent z roku 1867), ve kterém se doplňovaly beton a ocel. Kov zabránil vzniku trhlin pod napětím a beton chránil oceli před korozí. Pokusy o vytvoření železobetonu byly provedeny dříve (1845 - V. Wilkinson, Anglie, 1849 - GE E. Pauker, Rusko). První železobetonové konstrukce se objevily v roce 1885.

Železobeton není dva odlišné materiály (beton a ocel), ale nový materiál, ve kterém oceli a beton spolupracují, aby si navzájem pomáhali. To je způsobeno následujícími důvody.

Pevnost adheze výztuže k betonu je dostatečně velká. Takže za účelem vytažení tyče o průměru 12 mm od betonu, zavedeného do hloubky 300 mm, bude vyžadována síla nejméně 400 kg. Přilnavost oceli k betonu není narušena ani se silnými teplotními rozdíly, protože jejich koeficienty tepelné roztažnosti jsou téměř stejné.

Modul pružnosti oceli je téměř desetkrát vyšší než beton. To znamená, že když beton pracuje společně s ocelí, napětí oceli je desetkrát vyšší než beton, což vede k přerozdělení zatížení působícím v tahové zóně nosníků. Hlavní zatížení v roztažené zóně nosníku nese oceli a ve stlačeném betonu.

Beton, na druhou stranu díky své hustotě a odolnosti proti vodě a alkalické reakci cementového kamene chrání oceli před korozí (pasivací).

Navíc beton, jako poměrně špatný vodič tepla, chrání ocel před silným ohřevem během požárů. Při betonové povrchové teplotě 1000 ° C se kotva umístěná v hloubce 50 mm zahřeje do 500 ° C za 2 hodiny.

V provozu se betonové konstrukce v ohybu mezní zatížení hodnoty v tažené oblasti betonových trhlin může dojít tloušťku menší než 0,1... 0,2 mm (tzv vlasových trhlin), které nejsou nebezpečné z hlediska vyztužení adheze k betonu a koroze kovů.

Aby se výztuž rychle zapracovala do betonu, uvolňuje se s vyvýšeným povrchem a poskytuje zářezy různých konfigurací. Konstrukce z železobetonu bude lépe fungovat, pokud budou hlavní napínací tyče výztužné klece spojeny do jedné svařované konstrukce s křížovými spoji.

Účel výztuže lze vysvětlit na betonových výrobcích, které se používají při ohýbání, které se běžně používají ve stavebních pracích. Nad touto kategorií stavebních výrobků lze přisoudit nosníky nad otvory oken a dveří, železobetonové desky a podlahové desky, nosníky a příčky mostů a dílenské konstrukce.

"Sopromat" - materiálová odolnost - věda o strukturální síle. Jakákoli struktura, na které působí síly, prožívá vnitřní napětí odpovídající velikosti a směru působení těchto sil. návrháři úkol - vytvořit strukturu, ve které se vnitřní stres být ne vyšší, než ty, které mohou odolávat použité materiály a konstrukci deformace nepřekročí přípustnou hodnotu.

Pokud budeme brát betonový nosník naložený nějakými silami, například rozložené zatížení (q) (obr. 114, a), pak má dva typy napětí současně: normální (a) a smyk (t). Je třeba poznamenat, že velikost těchto napětí se mění nejen podél délky nosníku, ale také podél výšky jeho průřezu.

Ale délka nosníku v každém průřezu může být při zatížení dvou vnějších zátěží vyrovnána se současným působením dvou zatížení - ohybový moment (M izg) a smyková síla (Q), jehož hodnota v každé sekci nosníku je vypočtena pomocí určitých vzorců ".

Největší velikost ohybového momentu bude uprostřed paprsku. Na konci se sníží na nulu. Grafický obraz takové změny se nazývá graf ohýbacích momentů M izg (obrázek 114, c).

Graf smykových sil Q (Obrázek 114, d) ukazuje, že jejich největší velikost spadá přesně na podpěry, na kterých spočívá paprsek.


Obrázek 114. Pás pod zatížením "P" a napětí v něm:
A - nevyztužený nosník; B - vyztužený nosník; B - graf ohybových momentů; G - diagram řezných sil;
1 - betonový nosník; 2 - kování; 3 - praskání z ohýbání nosníku; 4 - trhliny ze smykové síly; 5 - tlakové napětí; 6 - napětí v tahu

Co se stane s tímto paprskem?

Z působení ohybového momentu vznikají v sobě normální napětí (kompresní napětí), které se liší ve výšce od největšího stlačení - od horního až po největší roztažení - na spodní straně. V neutrální střední zóně průřezu jsou normální napětí nulová. Největší namáhání ohybového momentu bude uprostřed rozpětí. Pokud je beton "vyzbrojen", pak v oblasti působení tahového namáhání může dojít k trhlinám (obr. 114, a).

V oblasti maximálních smykových sil se vyskytují největší smykové napětí. Pozornost fanoušků "rohoží" věnujeme pozornost skutečnosti, že tangenciální napětí v tělese nosníku vytváří stresový stav, který je charakterizován současným působením normálního tlakového a tahového namáhání orientovaného na horizontální pod úhlem 45 °. Komponenta tahového namáhání v oblasti nosičů může způsobit nakloněné trhliny (obrázek 114, a).

Vyztužení trámu s ocelovými tyčemi, které zpevňují betonovou hmotu v oblasti největších tahových napětí ve středu rozpětí a v blízkosti podpěr, umožňuje vytvořit tuhou a trvanlivou železobetonovou konstrukci (obrázek 114, b).

Ťažné namáhání nosníků v blízkosti podpěr může způsobit šikmé trhliny pouze na poměrně velkých vzdálenostech mezi podpěrami a malou tloušťkou nosníku (podlahové desky, dlouhé překážky, nosníky nebo mostové šrouby apod.). Proto při zpevňování podkladových pásů nebo stěn domu lze vynechat nakloněné ohyby výztuže v oblasti podpěr.

Kde je lepší umístit armaturu

Největší účinnost výztuže s ohybovým zatížením se vytváří, když je umístěna v oblasti maximální deformace od tahového napětí, co nejblíže okraji. Beton však musí chránit výztuž před korozí a stlačení výztuže betonem musí být kompletní ze všech stran. Proto je výztuž umístěna v řadě betonů necelých 3 až 5 cm od povrchu betonového výrobku a čím je beton hustší, tím menší je vzdálenost.

Použití tyčí se zvýšenou pevností jako vyztužení plně nerealizuje jejich potenciální schopnosti. Když jsou plně zatíženy roztažením, v betonovém masivu dochází k poměrně širokým trhlinám, což snižuje odolnost výztuže proti korozi. Pro zlepšení účinnosti jeho práce dochází k betonáži a zrání betonu, když je výztuž napnutá. To vytváří napjatý beton, který je ve stlačeném stavu a bez zatížení.

Aplikace předpínací metody umožňuje zvýšit účinnost vyztužení a celé železobetonové konstrukce. V tloušťce betonu tvoří napínaná výztuž tlaková napětí, která po přidání k ohybovým namáháním působícím na konstrukci tvoří relativně malou složku tahového namáhání (obrázek 115, a).


Obrázek 115. Příklady stlačeného betonu:
A - nosník; B - televizní věž Ostankino;
1 - betonové základny televizní věže;
2 - napínací kabel; 3 - napětí z hmotnosti;
4 - napětí z napětí kabelu;
5 - ohybové namáhání;
6 - celkové napětí v průřezu;
7 - beton; 8 - forma;
9 - ventil v napnutém stavu;
10 - železobetonový nosník pod zatížením

Televizní věž Ostankino v Moskvě byla postavena na počátku 70. let minulého století. Tenká jehlová věž proniká moskevskou oblohou a ohromí představivost. Nedobrovolně si položíte otázku: jaká taková tenká konstrukce vydržet zatížení větrem? Hlavní část věže je vytvořena ve formě trubky s variabilním průřezem, odlitého z vysoce pevného železobetonu. Uvnitř potrubí se roztahují silné kabely, zatížení betonové hmoty stlačením a eliminace vzhledu tahových napětí v betonu, když je věž ohnutá z zatížení větrem (obr. 115, b). Pro napnutí lana jsou odborníci pečlivě sledováni.

U předpjatých železobetonových konstrukcí je pevnost oceli a betonu plně využita, a proto se snižuje množství výrobků. Navíc předběžné stlačení betonu zabraňuje tvorbě trhlin a zvyšuje jeho trvanlivost. Železniční pražce vyrobené touto technologií mají velmi vysoký zdroj při provozu v těch nejnáročnějších klimatických podmínkách.

Armovací tyče a svařované výztužné sítě se používají při výrobě železobetonových výrobků v továrnách na betonárny a při betonáži prováděných přímo na staveništi (základová konstrukce, výztuž stěn, tvorba betonových podlah a mostních oken, betonáže a konstrukce slepých ploch...).

V závislosti na mechanických vlastnostech a výrobní technologii je výztuž rozdělena do tříd a je označena následujícími písmeny:
A - tyčové kování;
B - drát;
K - lana.

Pro zajištění maximální úspory je vhodné použít ventily s nejvyššími mechanickými vlastnostmi.

Industrializace výztužných prací je úspěšně řešena v důsledku širokého využití svařovaných sítí, plochých a sypkých svařovaných rámů.

Hutní průmysl vyrábí výztuže o průměru od 5,5 do 40 mm. Je třeba mít na paměti, že použití ventilů s velkým průměrem (více než 12 mm) v podmínkách jednotlivých konstrukcí nemůže být považováno za odůvodněné. Velké výztužné průřezy se používají pro velké rozpětí nosníků, které se nacházejí pouze v průmyslových konstrukcích. Toto omezení je způsobeno skutečností, že výztuž v průběhu betonové konstrukce je zatížena zatížením v tahu. Vyztužení velkých úseků s malými rozměry budov nemá čas plně naplnit, protože nedochází k plnohodnotné společné práci betonu a výztuže. Optimální průměr tyčí v podmínkách jednotlivých konstrukcí je 6... 12 mm (zpevnění základů a stěn, tvorba seismického pásu).

Při plánování spárování výztužných tyčí se individuální vývojáři vždy nechtějí zapojit do svařování. Jednoduché překrytí výztuže o délce větší než 60 barů je dostatečným předpokladem pro jejich připojení. Pokud je například průměr tyčí 12 mm, překrývání tyčí by mělo být nejméně 72 cm. Pokud jsou konce tyčí ohnuty, může se délka překrytí snížit o dva až třikrát.

Poměrně často se vývojáři používají k vyztužení betonových konstrukcí kovu, který mají, nebo ten, který nabízejí přátelům.

Ano, kov je nyní drahý a tento přístup k výběru ventilů je pochopitelný. Ale existují určité omezení.

Co nelze použít pro výztuž:
- hliníkové tyče (nízký modul pružnosti a nedostatečná přilnavost k betonu);
- plechový pás (vyvolává vzhled trhlin v rovině plošného materiálu s relativně malou průřezovou plochou, slabá přilnavost kovu k betonu podél roviny);
- proužky listového materiálu se zářezy - odpad z lisování (velmi malý skutečný průřez výztuže);
- řetězová vazba (která má vlastnosti pružiny, nemůže v žádném případě plnit posilující roli);
- potrubí, které zůstanou po demontáži plynovodů, vodovodů nebo ústředního vytápění (v dutině potrubí se může hromadit voda, která, pokud zmrzne, zničí potrubí a beton);
- masivní profil v podobě úhlů, kanálů, I-trámů nebo kolejnic (velká průřezová plocha a poměrně slabá přilnavost betonu s plochými kovovými plochami ztěžují zařazení kovu do práce, brání vytvoření jediné struktury železobetonu);
- tyče výztuže o délce menší než 1 m (nemají čas se zapojit do práce).

Pokud jsou kování opatřeny nátěrem, mastnotou nebo olejovými filmy, musí být odstraněny, aby byla zajištěna dobrá přilnavost kovu k betonu.

Nedávno byly jako výztuž v železobetonových konstrukcích použity sklolaminátové a plastové výrobky s čedičovými vlákny.

Zpevněná síť skleněných vláken, impregnovaná asfaltovým povlakem, se používá k vyztužení asfaltových betonových dlažeb a silnic, letištních ploch, jakož i při opravách silnic. Vyrobeno podle TU 2296-041-00204949-95. V technologii TISE používané pro vyztužení stěn.

Páska je vyráběna v rolích (75-80 m) šířkách 1 m. Buňka - 25x25 mm. Pevnost v tahu - 4 tuny na šířku metru. Síť je snadno transportována a řezána (řezána běžnými nůžkami), nevytváří "chladné chodby", nehrozí, je inertní vůči elektromagnetickému záření.

Pružné spojení čedičových vláken - tyče o průměru 5... 8 mm s zakřivenými hroty. Délka pružného spojení je v souladu s výrobcem. Silné a pevné ohebné spojení není vystaveno korozi, náklady na beton, nevytváří "můstek za studena". V technologii se TISE používá při konstrukci třívrstvých stěn bez "studených chodníků".

Výměna kovových zdí s nekovovou výztuží umožňuje zachovat přirozené elektromagnetické pozadí Země a tím zlepšit ekologické prostředí v domě.

Práce vyztužení betonu

Již více než století je ve stavebnictví známo takové materiály jako železobeton. Přes tento úctyhodný věk se tato konstrukce betonu a ocelových výztuží stále používá. To je způsobeno řadou faktorů, z nichž nejdůležitější je zvýšená pevnost železobetonu, což je dosaženo použitím výztuže.

Armarovka se připravovala na lití betonu.

Tento článek vysvětlí, jak zpevnění funguje v betonu, proč je to potřeba a jaká je zvláštní vlastnost takového řešení.

Železobetonové konstrukce se používají nejen při výstavbě obytných nebo průmyslových budov. Výhody tohoto stavebního materiálu umožňují jeho použití v mnoha oblastech výstavby, což znamená další provoz v různých podmínkách.

Svaz betonu a oceli

Schémata hlavních těsnění dilatačních spár betonových a železobetonových přehrad:
a - membrány z kovu, pryže a plastů; b - klíče a těsnění z asfaltových materiálů; in - vstřikovací (cementační a bituminizační) těsnění; g - tyče a desky z betonu a železobetonu; 1 - plechy; 2 - profilovaný kaučuk; 3 - asfaltový tmel; 4 - železobetonová deska; 5 - studny pro cementaci; 6 - cementační ventily; 7 - železobetonový nosník; 8 - asfaltový hydroizolační pás.

Vytvoření stavebního materiálu z betonu a oceli je způsobeno řadou výhod, které tato symbióza dává. Především se týká fyzikálních vlastností těchto dvou materiálů. Betonové doplňky z oceli a oceli významně zvyšují fyzikální parametry betonu.

Především se to týká takové síly. Tento parametr se měří v různých stavech konkrétního materiálu. Tyto podmínky zahrnují protahování, stlačení a střih. Každý z těchto stavů je důležitý, takže jejich výpočet se provádí velmi pečlivě.

Beton má poměrně vysokou pevnost v tlaku. Tento ukazatel určil použití betonových konstrukcí při konstrukci podlah, kde je komprese konstantní. Nicméně tam, kde kromě stlačení působí působící činidlo, musí být použit železobeton.

To se vysvětluje skutečností, že ocel, ze kterého je výztuž vyrobena, má velmi vysokou pevnost v tahu. To dává bezpečnostní rezervu, pro kterou jsou železobetonové konstrukce slavné. Správná kombinace oceli a betonu, správné spojení mezi nimi zajišťuje vysokou pevnost železobetonové konstrukce. Dále se bude diskutovat o tom, jak dosáhnout toho, aby toto spojení oceli a betonu bylo co nejdéle trvalejší a plné kapacity plnilo své poslání.

Zpevněná pravidla

Vlastní pokládka podlah

Pevnost konečné železobetonové konstrukce závisí především na tom, jak je beton spojen s výztuží. Konkrétněji je důležité, jak beton přenáší napětí vzniklé zatížením ocelovou výztuží. Pokud se tento přenos uskuteční bez ztráty energie, celková pevnost bude vysoká.

Při přenášení napětí by neměl docházet k žádnému posunu komunikace. Hodnota tohoto parametru je povolena pouze na 0,12 mm. Přesné, trvanlivé a pevné spojení betonové a ocelové výztuže je zárukou, že pevnost konečné železobetonové konstrukce bude také vysoká.

Abychom jasně porozuměli principu fungování výztuže v betonu, nestačí znát pouze teoretickou část, která byla zmíněna výše. Důležitou součástí výcviku je praxe, tedy znalost toho, jak se tento železobeton dělá a jaká pravidla pro jeho výrobu zajišťují železobetonové spojení konečné konstrukce.

Výběr výztuže z oceli

Za účelem zahájení výroby železobetonu bude nutné, jelikož není těžké odhadnout, železo a beton. Při výběru materiálu pro kovové jádro je třeba dodržovat některá pravidla, z nichž některé jsou uvedeny ve zvláštních regulačních dokumentech. Podle pravidel mohou být pro výrobu výztuží použity následující materiály:

  • měkká ocel;
  • středně a vysoce uhlíková ocel;
  • ocelovým drátem za studena.

Každý z těchto materiálů se podrobuje operacím, jako je mechanické vytvrzení a zkroucení za studena. Důležitým faktorem je skutečnost, že kovová jádra musí mít nutně nerovný nebo mírně zubovitý povrch. Tento stav věcí dodává oceli dodatečné uchopení betonem.

Konstrukce monolitického překrytí s použitím ocelových profilovaných podlah jako pevného bednění a vnější výztuž.

Umístění výztuže by se mělo provádět po celé ploše železobetonu, desky nebo jiné konstrukce. Z ocelových tyčí je vytvořena síť. Tato mřížka je tyč, která je propojena v pravém úhlu. Spojení probíhá svařováním nebo pářením.

Existuje ještě jeden druh výztuže, o němž je třeba říci. Jedná se o tzv. Listové kování. Jedná se o plech z oceli, který se na mnoha místech rozřezá po jeho povrchu a výsledné sloty se rozšiřují. Ukáže se jakýsi ok, jehož poloha je stejná jako umístění obvyklé výztužné sítě. Použití takové sítě je v poptávce v podlahových deskách a stěnách budov.

Příprava prutů pro svazek

Před zahájením práce na vytažení výztužné síťoviny a jejích ukládání do betonové desky nebo jiné betonové konstrukce je třeba pro to připravit ocelové tyče. Dále je třeba zkontrolovat vhodnost a trvanlivost. Teprve poté je nutné zahájit hlavní operaci vyztužení betonu.

Nejdůležitějšími parametry, kterými je výztuž zkontrolována, jsou přítomnost rzi a její shoda s předem stanovenými konstrukčními rozměry. Nesmíme zapomenout na fyzické vady. Ocelové tyče by měly být ploché a vhodné pro všechny velikosti. Jejich umístění v betonové desce musí být přesně ověřeno, protože odchylka dokonce několika milimetrů může být kritická.

Když hovoříme o rezu, mluvíme o silné korozi, která už začíná zničit vnitřek kovové tyče. Při korozi, která zasáhla jen malou část tyčí, je povolena činnost ventilů. Nicméně je třeba provést ošetření takových tyčí speciálním antikorozním činidlem.

Poté se kovové tyče skládají. Proč potřebujete tuto operaci? Je nutné pro komplexní zpevněné konstrukce, které budou instalovány do betonu. Tato operace se provádí na speciálních strojích. Po dokončení všech operací určených k přípravě výztuže nastane svazek nebo svařování výztužného pletiva. Chcete-li vytvořit takovou mřížku, běžně se používají následující materiály a nástroje:

  • ocelové tyče (měly by být již připraveny, zkoušeny a v případě potřeby zakřivené);
  • kovový drát (je zapotřebí, pokud se používá svazek);
  • svařovací stroj (je nutno použít svařování výztužné mříže);
  • plochý povrch (lepení nebo svařování oka musí být provedeno velmi opatrně, nejmenší posun může narušit správnost celé konstrukce);
  • zdvihací mechanismus (pro upevnění ocelových konstrukcí do betonu je třeba použít zdvihací mechanismus);
  • těsnění a zátky (tato zařízení umožňují řídit rovnoměrnost vazu a vyhnout se posunutí).

Vytvoření výztužné sítě

Schéma monolitického překrývání.

Svazek jako upevňovací výztuž se nyní používá mnohem častěji než svařování. To je způsobeno nižšími náklady na tento proces. Kvalita připojení je však také snížena. Ale bez ohledu na to, co se tato operace provádí, a její implementace také vyžaduje znalosti a určité dovednosti.

Obvykle se svazek držel pryč od již provedeného bednění. Povrch, na kterém dochází k vazbě, by měl být zcela plochý, protože by měl být vázán bez jakéhokoli posunu. Pro řízení rovnoměrnosti a nedostatečného posunu se používají speciální těsnění a zádržné prvky, které jsou instalovány během procesu uchycení tyčí.

Je třeba si uvědomit, že s touto prací je již obtížně fixovatelná montáž. Chcete-li to provést, musíte celou sekci rozebrat a obvaz znovu. Proto je nutné sledovat rovnoměrnost svazku a správnost procesu.

Pro vázání lze použít různé materiály. Nejčastější a cenově dostupné z nich je obyčejný železný drát, který má měkkost a současnou sílu. Mohou být použity také speciální příchytky založené na pružinách. Velmi urychlují montážní proces.

Aby bylo spojení výztuže s betonem vysoce kvalitní, je třeba vypočítat takovou chvíli jako betonovou vrstvu nad ocelovou sítí. Betonová vrstva by měla chránit ocelovou konstrukci před pronikáním vzduchu a vlhkosti. Je důležité najít přiměřenou hodnotu tloušťky betonové vrstvy, která splňuje všechny požadavky na železobetonové konstrukce.

Svařovací díly

Poměr složek betonu M250 (cement, písek, štěrk a voda).

Druhým způsobem, jak vytvořit výztužnou síť, je svařování. Začíná se používat stále častěji na našich staveništích, protože je ideálním řešením pro pevnost a kvalitní provedení železobetonu. Následně budou zvažovány jeho výhody a správné svařování tak, aby vazba mezi výztuží a betonem byla opravdu silná.

Nejčastěji se používá svařování elektrickým obloukem. To je nejčastější díky své jednoduchosti a kvalitě. Pomocí svařovacího stroje a elektrod se provádí překrytí pod úhlem a na jedné přímce se svaří dvě tyče z oceli. V prvním případě není poskytována zvláštní kontrola kvality. Ale při svařování na jedné přímce je třeba vytvořit opravdu silný spoj, který vydrží velké zatížení.

Svařování má několik výhod než viskózní:

  • schopnost bez překrývání;
  • snížení konečného průřezu mnoha částí spojů ve výztužné síti;
  • zvýšená tuhost výztužné klece.

Můžete stále najít značný počet výhod, které má svařování.

Před zahájením výroby svařování by měly být spáry tyčí vyčištěny. Musí být hladké nebo řezané v určitých úhlech, vhodné pro svařovací tyče určité části. Při vzájemném seřizování tyčí můžete použít speciální zařízení, které ovládá jak vodorovné, tak svislé tyče.

Důležitou podmínkou kvality práce je její kontrola. Měla by se vztahovat ke všemu: kvalitě švů, kvalifikaci svářeče a součtu provedené práce. Musím říci pár slov o předběžném svařování. Zahrnuje svařování několika zkušebních tyčí. Poté se provedou jejich tahové a kompresní testy.

Chování železobetonu

Tabulka poměru pevnosti betonu.

Zde budeme hovořit o tom, jak prut zvyšuje kvalitu betonu v různých stavebních konstrukcích, z nichž nejdůležitější jsou trámy, desky a sloupy. Každá z těchto struktur vám umožňuje najít prvky, které byste měli vzít v úvahu při vytváření železobetonových bloků.

Stres, který zažívá paprsek, není jednotný. Spodní část paprsku je více vystavena působení napětí. To znamená, že musí být vyztužena vyztužovací klecí.

Spodní část nosníku, vyztužená výztužnou síťkou, bude mít naprosto stejné napětí jako předtím. Avšak odolnost vůči tomuto protažení bude zvýšena fyzikálními vlastnostmi oceli, která s kompetentním spojením s betonem přenáší svou odolnost vůči ní.

Pokud jde o betonovou desku, mělo by se říci následující. Její ložisko probíhá dvěma, někdy i čtyřmi stranami. Deska vykazuje úsek s větším uprostřed. Obvykle se upevňuje výztužná síť na obou stranách desky, což vám umožní zajistit, aby výztužná síť byla plně funkční.

Zde uvedené informace pomohou porozumět tomu, jak funguje výztužná síť a proč je nutné ji používat ve stavebnictví, průmyslově i civilně. Navzdory skutečnosti, že železobeton byl již delší dobu používán, zůstává prozatím relevantní a zůstane tak dlouho.

Výztuha v železobetonových konstrukcích

I Použijte výztuž do železobetonových konstrukcí. Výběr třídy vyztužovacích ocelí se provádí v závislosti na typu konstrukce, přítomnosti předpětí, podmínkách výstavby a provozu budovy.

Jako nenosná pracovní výztuž se používají hlavně oceli třídy A-W a ocel třídy Bp-I (BI) v mřížích a rámích. Armatura tříd A-II a AI je povolena jako příčná výztuž a jako podélná výztuž pouze s příslušným odůvodněním (Například pokud pevnost oceli A-III nemůže být plně využita kvůli nadměrnému praskání a propíchnutí.) Třída výztuže tyče A-IV a výše se používá jako podélná výztuž pouze v pletených rámových konstrukcích.

Jako předpínací pracovní výztuž za normálních provozních podmínek a délku železobetonových prvků do 12 m se používají hlavně třídy At-VI a At-V, stejně jako VP, BP-P, K.-7, K-19, A-IV., AV, A-VI, A-Shv, pro prvky o délce více než 12 m - zejména výztužná lana, svazky, dráty třídy В-П, Вр-П, -Sh.

Výztuž pro železobetonové konstrukce

PŘEDNÁŠKA 3

Účel ventilu ve železobetonových konstrukcích

Zpevnění železobetonových konstrukcí je instalováno s cílem:

1. vnímání tahových napětí,

2 zpevnění stlačené zóny ohnutých a stlačených prvků,

3 pro vnímání smršťování a teplotního namáhání,

4 splňovat další požadavky na konstrukci.

• výpočtem se říká pracovní armatura,

• na konstruktivní nebo jiné požadavky, instalaci nebo konstruktivní.

Montážní hardware neočekává výpočet síly ze smršťování a tečení betonu, teplotní změny, zajišťuje konstrukční polohu výztuže při betonáži, stejně jako pevnost prvků při výrobě, přepravě a montáži.

těžké ve tvaru válcovaných profilů - nosníků, kanálů, úhlů atd.

flexibilní ve formě - prutů, drátů a výrobků z nich.

• Budeme zvažovat železobetonové konstrukce využívající převážně pružnou kovovou výztuž

Flexibilní výztuž rozdělena

• výrobní technologií

• metodou kalení

(tepelně tvrzené a tvrzené kresbou).

• podle tvaru povrchu (hladký a periodický profil).

• podle způsobu aplikace (napjatý a nenatílený).

Mechanické vlastnosti oceli

Vyztužování ocelí by mělo mít plasticitu, svařitelnost, pevnost, odolnost proti chladné lámavosti a červenou křehkost.

Třídy výztuže jmenován v závislosti na fyzické nebo podmíněné mez kluzu.

Třída je označena písmeny:

A-válcované za tepla, B-tažení, K-lano.

A240, průměr 6 - 40 mm. - hladký.

A300, 6-40mm.- periodické, podle šroubu.

A400, průměr 6-40, rybí kosti.

A500, A600, A800, A1000, periodické, průměr 10-32mm.

Poznámka: Ocel, označená podle SP 52-101-2003

B-500, hladký, průměr 3-12mm, obyčejný.

BP1200, vlnitý, průměr 8mm, vysoká pevnost.

BP1300, vlnitý, 7 mm, vysoká pevnost.

BP1400, vlnitý, 4-5-6mm, vysoká pevnost.

Vr1500, vlnitý, 3 mm, vysoká pevnost.

K1400; K1500 (K-7) a K1500 (K-19).

Kabelové armatury se skládají ze 7 vysoce pevných BP vodičů pro lana K-7 a 19 kabelů pro lana K-19.

Klasifikace oceli podle druhu dodávky

Dodávky oceli jsou prováděny ve třech typech řízení:

A - ovládání mechanických vlastností. Písmeno A spadne.

B - kontrola chemickým složením,

In - oběma způsoby.

Písmena v označení označují obsah legujících přísad v procentech. Přední čísla ukazují obsah uhlíku ve stotinách procent.

G - mangan, C - křemík, H - nikl, D - měď, A - dusík, P - paladium, Yu - hliník.

Například: ocel 35G2С:

35 - obsah uhlíku - 0,35%

G - mangan, nejvýše 2%,

C - křemík, ne více než 1%.

GOST 5781-82 (91) II. PERIODICKÉ PROFILY

HOTEL STEEL PRO ZAHRNUTÍ ZVÝŠENÝCH BETONOVÝCH KONSTRUKCÍ (Specifikace)

1.1. V závislosti na mechanických vlastnostech vyztužovací oceli je rozdělen do tříd A-I (A240), A-II (A300), A-III (A400), A-IV (A600), A-V (A800), A-VI.

1.2. Vyztužená ocel se vyrábí v tyčích nebo cívkách. Kovová ocel třídy A-I (A240) je vyráběna hladká, třídy A-II (A300), A-III (A400), A-IV (A600), A-V (A000) a A-VI.

1.12. Kolejová ocel třídy A-I (А240) a A-II (А300) o průměru do 12 mm a třídy A-III (А-400) o průměru do 10 mm včetně se vyrábí ve svitcích nebo tyčích s velkými průměry - v tyčích. Vyztužená ocel třídy A-IV (A600), A-V (A800) a A-VI (A1000) všech velikostí se vyrábí v tyčích o průměru 6 a 8 mm po dohodě se zákazníkem ve svitcích.

1.13. Tyče jsou vyráběny v délkách od 6 do 12 metrů. Po dohodě výrobce a spotřebitele je povoleno vyrábět pruty od 5 do 25 m.

1. Účel výztuže ve železobetonových konstrukcích?

2. Co znamenají písmena A, B a C v označení ocelí?

3. Co se nazývá podmíněná mez kluzu?

4. Jak jsou rozloženy namáhání v výztuži v oblasti ukotvení?

Zařízení ochranné vrstvy betonu pro odlévání výztuže

Výztuž je sada tyčí položených uvnitř stěn, základů, podlah a dalších prvků v monolitické konstrukci. Stejně často se v procesu kladení hliněno-betonových bloků používá výztužná směs.

Umístění výztužného pletiva

Zpevnění železobetonových konstrukcí slouží k šíření pevnosti budovy. Jeho úkolem je zaujmout napětí v tahu a zabránit úbytku a zničení stresových oblastí. V konstrukci se používá výztuž z oceli nebo skelných vláken.

1 Účel výztuže ve železobetonových konstrukcích

Monolitická konstrukce železobetonu se stává stále oblíbenější. Takové konstrukce jsou postaveny mnohem rychleji, než například z betonových bloků z expandované hlíny. Navíc, s monolitickou konstrukcí, můžete provádět jakékoli formy a typy stěn, pilířů, podlah a dalších věcí bez příliš velkých obtíží.

Beton má mnoho výhod: vysokou pevnost, odolnost vůči vysokým a nízkým teplotám, šetrnost k životnímu prostředí a tak dále. Existuje však jeden hlavní nedostatek: vysoký koeficient tahového napětí může vést k rychlé destrukci struktury. Například betonový překryv upevněný ze dvou konců, ohýbání pod svou vlastní hmotností, se projeví tlakovým zatížením na horním povrchu a zatížením na spodní ploše.

Technologie monolitické konstrukce proto vytváří výztužnou síť uvnitř betonových základů, stěn, pilířů, podlah. Jedná se o vyztužující vlákno, které snižuje koeficient napětí na namáhaných částech konstrukce a činí stavbu silnou.

Teoreticky může být jakýkoliv materiál použit pro vyztužení, a to i dřevo. V praxi se používá pouze kompozitní nebo ocelová výztuž.

Kompozitní tvarovky jsou tyče, jejichž struktura je založena na uhlíkových nebo čedičových vláknech. Toto vlákno poskytuje nejen pevnost a antikorozní vlastnosti, ale i lehkost. Tyto výrobky se však snaží používat pouze při stavbě jednopatrových budov.

Žádné vlákno nemůže být tak silné jako ocel. Konstrukce druhého podlaží proto již zajišťuje použití výhradně ocelových výztuží. Důvodem je také skutečnost, že ocel má vysoký koeficient pevnosti a napětí.

Rám kotvy z kompozitní výztuže

Pro pletení výztužných pletiv v průmyslových podmínkách, obvykle použít vlnité ocelové tyče různých průměrů.

Při práci vlastních rukou, zejména jako betonování základů, mohou být použity všechny kovové prvky, které mohou být vzájemně propojeny.

Železobeton je plně chráněn před napětím a mezery v napjatých oblastech.
do menu ↑

1.1 Návrh železobetonových konstrukcí

Před nástupem do jakékoli konstrukce musíte nejprve vypracovat projekt. Konstrukce umožňuje pečlivě vypočítat všechny nuance budoucí výstavby vzhledem k technickému vedení ve formě SNiP.

Při vývoji projektu, půdních vlastností, klimatických podmínek, minimálního a maximálního koeficientu napínání se zohledňuje pořadí a technologie stavebních prací.

Ložisková soustava každé budovy se skládá z podkladu, opěrných zdí a podlah.

Viz také: jaké jsou stroje pro řezání prutů a jak fungují?

Hlavním úkolem projektanta je vypočítat faktor zatížení pro všechny nosné konstrukce. Faktor zatížení namáhaných zón konstrukce může být minimální a maximální. To je z toho bude záviset na počtu a charakteristikách materiálů pro výrobu železobetonu.

Hlavním průvodcem pro návrháře jsou státní pravidla SNiP - průvodce výstavbou obytných a nebytových budov. Tento dokument je neustále aktualizován na základě nových materiálů a výrobních metod.

Schéma zařízení a zpevnění pásky mělké základy

Návrh nosných konstrukcí podle SNiP se provádí podle následujících parametrů:

  • faktor zatížení na základ, stěny, podlahy;
  • amplituda vibrací nosných konstrukcí a horních podlah;
  • stabilita báze;
  • koeficient napětí a odolnost proti procesu ničení.

2 Typy armatur

Metody klasifikace výztuže ve výrobcích z železobetonu mohou být různé. Pro výrobu železobetonových konstrukcí byly použity různé typy ventilů s různými značkami. Typy výztuže jsou určeny na základě účelu, sekce, způsobu výroby atd.

Klasifikace podle jmenování:

  • pracovní armatura přebírá hlavní zatížení napínaných úseků;
  • konstruktivní přebírá koeficient napětí;
  • montáž slouží k výrobě montážních a konstrukčních armatur v jednom rámu;
  • Kotva slouží jako vložené součásti pro vytváření můstků, svahů.

Klasifikace orientace uvnitř stěn, podlah, stropů, nosičů jsou následující typy vyztužení:

  • podélný - přebírá koeficient napětí a zabraňuje vertikálnímu zničení stěny, překladu a nosných konstrukcí;
  • příčný - slouží k zajištění napínacích zón, působí jako propojka mezi podélnými tyčemi, zabraňuje výskytu třísek a vodorovných trhlin.

Umístění výztužné klece pro rohy podkladu pásu

Klasifikace vzhledu:

  • hladké;
  • vlnitý (periodický profil). Vlnité typy výztužných tyčí výrazně zlepšují přilnavost k betonu a dělají konstrukci trvanlivější, a proto musí být použita k vytváření stresových ploch. Periodický profil tyčí může být kosákovitý, prstencový nebo smíšený.

2.1 Stupně pevnosti

Existují staré a nové způsoby označování podle SNiP.

  • domácí GOST 5781-82 zajišťuje značení A-I, A-II, A-III, A-IV, AV, A-VI;
  • mezinárodní normy stanovují pravidla pro označování A240, A300, A400, A600, A800, A1000.

Způsob výroby a použití metody označování není ovlivněn. Označení A-I tedy odpovídá A240, A-II odpovídá A300 atd.

Čím vyšší je třída vyztužení, tím vyšší je její síla. Výrobky třídy A-I jsou hladké stěny a používají se zpravidla pro pletení výztužných pletiv. Při stavbě zdí, podpěry, základy, překlady, stropy apod. použité drážkované výrobky třídy A-II a výše.

Tepelně zhutněné tvarovky podle mezinárodních norem jsou označeny jako "At". Její výroba začíná značkou A400 a vyšším. Na konci štítku mohou být přidány další znaky. Takže písmeno "K" znamená odolnost proti korozi, písmeno "C" znamená vhodné pro svařování, písmeno "B" znamená zhutnění s kapucí atd.

Příručka o výztuži a státní vedení příručky SNiP předkládá požadavky na vyztužení železobetonových konstrukcí.

Ochranná vrstva betonu pro vyztužení by měla poskytnout:

  • společná práce větví s betonem;
  • ukotvení tyčí a možnost jejich spojování;
  • chránit kovovou strukturu před účinky vnějšího (včetně agresivního) prostředí;
  • návrh požární odolnosti.

Tloušťka ochranné vrstvy je určena na základě velikosti a role výztuže (pracovní nebo konstrukční). Také se přihlíží k typu konstrukce (stěny, základy, podlahy apod.) Minimální ochranná vrstva podle SNiP by neměla být menší než tloušťka tyčí a menší než 10 mm.

Nalévání betonářské výztuže do bednění

Vzdálenost mezi výztužnými tyčemi je určena funkcemi, které musí železobeton provádět.

  • interakce tyčí a betonu;
  • schopnost ukotvit a ukotvit tyče;
  • což dává budově maximální pevnost a trvanlivost.

Minimální odstup mezi tyčemi je 25 mm nebo tloušťka výztuže. Ve stísněných podmínkách je dovoleno instalovat tyče ve svazcích. Vzdálenost mezi nimi se vypočte z celkového průměru nosníku.
do menu ↑

2.2 Typy výztuže

Existují dvě hlavní technologie zesílení.

  1. Tradiční výztuž pletací pletiva. Betonování pomocí kovových tyčí je široce využíváno na stavebním trhu při výstavbě monolitických železobetonových konstrukcí. Umožňuje plné zpevnění betonové podlahy, základů, stěn, stropů, nosných konstrukcí a dalších věcí.
  2. Rozptýlená výztuž z betonu je relativně nový způsob vyztužení oceli nebo jiných vláken. Tato metoda je v Evropě široce používána, avšak v Rusku se sklolaminát používá především pro výrobu betonových podlah. Pokud zpevňovací tyče snižují počet smršťovacích prasklin pouze o 6%, kovové vlákno o 20% a polymerní vlákno o 60%.

Hlavní výhodou bočního zpevnění při snižování nákladů práce. Ocelové, čedičové nebo skelné vlákno se přidává přímo do roztoku a nevyžaduje stohování a vázání prvků. Hlavní a definující nevýhodou jsou vysoké náklady na tuto metodu.

Fragment betonové desky vyztužené skleněnými vlákny podle metody rozptýlené výztuže

Pravidla pro podélnou výztuhu:

Podle pravidel SNiP závisí posílení podkladových vrstev a nabonok na účelu výztuže, účelu konstrukce a pružnosti prvku. Minimální přijatelné procento výztuže je 0,1%. Vzdálenost mezi tyčemi musí být nejméně dva průměry tyče a nejvýše 400 mm.

Naproti tomu příčná výztuž znamená, že podle pravidel SNiP by vzdálenost příčných mostů v napnutých zónách měla být alespoň polovina průřezu tyče a nejvýše 300 mm

V nenapnutých zónách se maximální vzdálenost mezi tyčemi zvyšuje na 13 průměrů, avšak nejvýše 500 mm.

Výztuž prvků monolitických železobetonových staveb vyžaduje předchozí důkladné prozkoumání příručky SNiP. Tím se zabrání zničení základů, stěn, sloupů, podlah a dalších nosných konstrukcí.
do menu ↑

Výztuž pro železobetonové konstrukce

· Armatura ve železobetonových konstrukcích je instalována pro vnímání tahového namáhání nebo zpevnění stlačeného betonu. Ocel se používá hlavně jako výztuž. V některých případech je možné použít i jiné materiály, jako jsou skleněné vlákno s vysokou pevností, chemická odolnost. Tento materiál je však mnohem dražší než ocel a doporučuje se jej použít pouze v konstrukcích, které mají zvláštní požadavky na odolnost proti korozi, elektrické izolační schopnosti atd.

Obr. 1.4. Umístění armatury v ohnutých (a, b) a stlačených (c) prvcích: 1 - pracovní výztuž; 2 - konstrukční výztuž; 3 - montážní hardware.

Typy kování. Podle účelu rozlišují pracovní ventily, instalované výpočtem, konstrukcí a montáží, používané ze strukturálních a technologických hledisek. Konstrukční výztuž se nepřihlíží k výpočtu síly ze smrštění betonu, teplotním změnám, rovnoměrně rozděluje síly mezi jednotlivé tyče atd. montáž zajišťuje konstrukční polohu pracovního ventilu, kombinuje ho do rámů atd. (Obr. 1.4).

Podle způsobu výroby se vyznačuje výztuž válcovaná za tepla (získaná způsobem válcování) - tyče a tažení za studena (vyráběné za studena) - drát.

Profil profilu rozlišuje hladký a pravidelný profil výztužné oceli (obr. 1.5). Ty mají lepší přilnavost k betonu a jsou v současnosti hlavní výztuží.

Podle způsobu použití je výztuž rozdělena na napnutou a nenatílenou.

Obr. 1.5. Armatura periodického profilu:

a, b - prut; in - wire

Za tepla válcovaná a za studena vytažená výztuž se říká flexibilní. Kromě toho se v konstrukcích používá v některých případech pevná (nosná) výztuž válcovaných nebo svařovaných I-nosníků, kanálů, úhlů apod.

Fyzikální a mechanické vlastnosti. Tyto vlastnosti ventilů závisí na chemickém složení, způsobu výroby a zpracování. U měkkých ocelí je obsah uhlíku obvykle 0,2. 0,4%. Zvýšení množství uhlíku vede ke zvýšení pevnosti a snižuje deformovatelnost a svařitelnost. Změna vlastností ocelí lze dosáhnout zavedením legovacích přísad. Mangan, chrom zvyšují pevnost bez významného snížení deformovatelnosti. Silikon zvyšuje pevnost a snižuje svařitelnost.

Zvýšená pevnost může být dosažena tepelným vytvrzením a mechanickým roztažením. Během tepelného vytvrzení se nejprve zahřeje na 800 ° C, 900 ° C a rychle se ochladí a poté se zahřeje na 300 ° C, s postupným ochlazením na 400 ° C. Když je mechanická výztuž vytažena o 3,5% kvůli strukturálním změnám krystalové mřížky - vytvrzování je vytvrzováno. Při opětovném kreslení (zatížení) se deformační diagram 4 liší od počátečního (obr. 1.6) a mezní mez průtažnosti se významně zvýší.

· Hlavní mechanické vlastnosti ocelí jsou charakterizovány diagramem "napětí - deformace" získaným zkouškou tahem standardních vzorků. Podle povahy diagramů "σ - ε" jsou všechny výztužné oceli rozděleny na (obr. 1.6): 1) oceli s výrazným mezní hodnotou (měkké oceli); 2) oceli s implicitně výrazným mezní hodnotou (nízkolegované, tepelně tvrzené oceli); 3) ocel s lineární závislostí "σ - ε" téměř na zlomení (vysokopevnostní drát).

· Hlavní charakteristiky pevnosti: u ocelí typu 1 - fyzikální mez kluzu σy; pro oceli typů 2 a 3 - podmíněná mez kluzu σ0,2, předpokládá se, že se rovná napětí, při kterém jsou reziduální kmeny 0,2% a podmíněná mez pružnosti σ0,02, kde reziduální kmen 0,02%. Kromě toho jsou charakteristiky diagramů nejvyšší pevností σsu (dočasná odolnost) a konečné prodloužení při přetržení, charakterizující vlastnosti plastů oceli. Malé konečné rozšíření mohou způsobit křehké zlomení výztuže při zatížení a porušení konstrukce; Vysoké plastové vlastnosti ocelí vytvářejí příznivé podmínky pro provoz železobetonových konstrukcí (přerozdělení úsilí do staticky neurčitých systémů s intenzivními dynamickými účinky atd.).

V závislosti na typu konstrukcí a provozních podmínkách spolu s hlavní charakteristikou - schématu "σ - ε" je v některých případech nutné vzít v úvahu i další vlastnosti vyztužujících ocelí: svařitelnost, reologické vlastnosti, dynamické vytvrzení apod.

Obr. 1.6. Schémata deformace výztužných ocelí:

1 - měkké: 2 - nízkolegované a tepelně zpevněné;

3 - drát s vysokou pevností; 4 - mechanicky zpevněná kapuce

· Pod svařitelností rozumí schopnost ventilu spolehlivě připojit elektrickou energii bez prasklin, dutin a dalších defektů ve svarové zóně. Za tepla válcované nízkouhlíkové a nízkolegované oceli mají dobrou svařitelnost. Nelze svařovat tepelně tvrzenou ocel (s výjimkou speciálních "svařených") a vytvrzené kapotou, protože při svařování se ztrácí účinek ztvrdnutí.

· Reologické vlastnosti jsou charakterizovány tečením a relaxací. Creep zpevňovacích ocelí se projevuje pouze při vysokých namáháních a vysokých teplotách. Relaxace je nebezpečnější - pokles napětí s časem s konstantní délkou vzorku (bez deformací). Relaxace závisí na chemickém složení oceli, výrobní technologii, stresu, teplotě apod. Vychází nejintenzivněji v prvních hodinách, ale může trvat déle. Účetnictví je důležité při výpočtu předpjatých struktur.

· Při opakovaném zatížení se sníženou odolností a při křehkosti dochází k úbytku únavy. Pevnost při opakovaném zatížení (toleranční mez) výztuže závisí na počtu opakování zatížení n a charakteru zatěžovacího cyklu ρs.

· Dynamické kalení probíhá za působení krátkodobých (t ≤ 1 s) dynamických zatížení s vysokou intenzitou (výbušná, seizmická). Nadbytek dynamického výnosu σy,d nad statickou σy kvůli zpoždění plastické deformace a závisí na chemickém složení oceli a rychlosti deformace. U měkké oceli σy,d = (1,2,1,3) σy.

Klasifikace výztuže. Všechny výztužné oceli jsou rozděleny do tříd, které spojují ocele se stejnou pevností a deformačními vlastnostmi. V tomto případě mohou být oceli, které se liší chemickým složením, tj. Různé třídy, patřit do stejné třídy.

· Jádrová výztuž je označena písmenem A a římskou číslicí a je: válcovaná za tepla - hladká třída A-I; periodické profily tříd A-II, A-III, A-IV, AV a A-VI; tepelně a termomechanicky zpevněný - periodický profil tříd At-III, At-IV, At-V, At-VI a mechanicky zpevněných A-III c.

Pro dodatečné charakteristiky výztuže tyče vyžadované při použití za určitých podmínek jsou do třídního zápisu uvedeny indexy. Index "C" v označení tepelně a termomechanicky vyztužených výztuží naznačuje možnost spojování tyčí svařováním (At-IVC); "K" - pro zvýšenou odolnost proti korozi při namáhání (At-IVK); "SC" - o možnosti svařování a zvýšené odolnosti proti korozi při namáhání (At-VCK). Index "c" se používá pro armatury, které jsou doporučeny pro použití při nízkých teplotách, jako je třída Ac-II o ocel 10GT.

Obr. 1.7. Výztužné výrobky:

1 - svazek; 2 - kotva; 3 - pletací drát; 4 - krátký

· Zesílení drátu za studena je označeno písmenem B a římskou číslicí a je rozděleno na třídu BP-I a hladkou třídu B-I z běžně zesíleného vlnitého drátu (periodický profil), stejně jako vysoce odolný hladký vodič třídy B-II a třída periodického profilu BP-II.

Hlavní síla a deformační vlastnosti různých výztužných ocelí jsou uvedeny v tabulce. 2.2. Sortiment tyčí a vyztužení drátu je uveden na listu. Průměr průměru válcované výztužné oceli periodického profilu v měřidle odpovídá jmenovitému průměru rovnoměrných kulatých hladkých tyčí.

Výztužné výrobky. Pro zrychlení výroby jsou nenosné ohebné výztuže (jednotlivé tyče) kombinovány na rámy a rošty, ve kterých jsou tyče v křižovatkách spojeny odporovým bodovým svařováním nebo viskózní. V některých případech bylo povoleno použití obloukového svařování.

· Svařované rámy (obr. 1.7, a) jsou vytvořeny z podélných a příčných tyčí. Podélné pracovní tyče jsou uspořádány v jednom nebo dvou řadách. Svařování podélných tyčí na příčné tyče je na jedné straně technologičtější než u dvou.

Ploché rámy jsou obvykle spojeny do prostorových, které musí mít dostatečnou tuhost, aby mohly ukládat, přepravovat a zachovat konstrukční polohu ve formě.

Při přiřazování průměrů podélných a příčných tyčí je nutné brát v úvahu podmínky svařovací techniky, aby se předešlo nadměrnému spalování tenčích tyčí:

tyče, mm 3. 10 12. 16 18. 20 22 25. 32 36. 40

příčné tyče, mm.. 3 4 5 6 8 10

· Svařovaná oka (GOST 8478-81) jsou vyrobena z tříd B-I, Bp-I, AI, A-II, A-III.

● Svařovaná oka mohou být navržena tak, že se zajistí jejich následné ohýbání v jedné rovině na speciálních strojích. Mřížky jsou ploché a válcované, s podélnou a příčnou pracovní výztuží. Válcované rošty s podélnou pracovní výztuží jsou vyráběny s průměrem podélných tyčí nepřesahujícím 5 mm (obr. 1.7, b). S průměrem větším než 5 mm se používají oka s příčnou pracovní výstuží (obr. 1.7, c) nebo ploché. Maximální průměr příčných tyčí plochých a válcovaných ok je 8 mm. Délka mříže v roli 50, 100 m, proto pro použití v konstrukci mřížky je řez na místě.

· Lana a svazky armatur. Zesílení struktury jednotlivých drátů s vysokou pevností (kvůli jejich velkému počtu) je časově náročné a často vede k nadměrnému rozvoji částí prvků. V tomto ohledu je drát zvětšen na lana a svazky. Lana (obr. 1.7, d) jsou obvykle vyrobeny ze 7 nebo 19 drátů stejného průměru (označením K-7 nebo K-19), který je navíjen v jedné nebo několika vrstvách na středovém vodiči. Průměr drátů K-7 od 2 do 5 mm. Vypočítané charakteristiky lan jsou uvedeny v tabulce. 2.2. Svazky se skládají z paralelních vysoce pevných drátů (14, 18, 24 ks) nebo lana (obr. 1.7, d). Svazky mohou mít kotvy na koncích a jsou navinuty měkkým drátem podél délky.

Obr. 1.8. Připojení armatur

Spojení výztuže [6]. Pro připojení výztužných tyčí v továrně se doporučuje použít speciální svářecí zařízení (obr. 1.8, a). Při spojování naprázdno je při montáži používáno obloukové svařování. Navíc v případě svařovaných tyčí d ≥ 20 mm se použije obloukové lázeňové svařování ve formě zásob (mědi) (obr. 1.8, b). Při d lan, stanovená podle vzorce (1.12). Délka překrytí mříže ve směru rozváděcího kotouče trvá 50 až 100 mm, v závislosti na průměru.

Použití výztuže ve železobetonových konstrukcích. Výběr třídy vyztužovacích ocelí se provádí v závislosti na typu konstrukce, přítomnosti předpětí, podmínkách výstavby a provozu budovy.

Jako nenpevněná pracovní výztuž se používají hlavně oceli třídy A-III a vodiče třídy Bp-I (B-I) v mřížích a rámích. Armatura tříd A-II a A-I může být použita jako příčná výztuž a jako podélná výztuž pouze s řádným odůvodněním (například pokud pevnost oceli A-III nemůže být plně využita kvůli nadměrnému otevření trhlin a vychýlení). Třída výztuže rouna A-IV a výše se používá jako podélná výztuž pouze v pletených rámech.

Jako předpínací pracovní výztuž za normálních provozních podmínek a délku železobetonových prvků do 12 m se používají především třídy At-VI a At-V, jakož i B-II, Bp-II, K-7, K-19, A-IV AV, A-VI, A-IIIc, pro prvky o délce více než 12 m - zejména výztužné lana, svazky, dráty třídy B-II, Bp-II, IIIb.

Železobeton

Spojení výztuže s betonem. Přilnavost výztuže k betonu je jednou ze základních vlastností železobetonu, která zajišťuje jeho existenci jako stavební materiál. Adheze je zajištěna: lepením gelu na výztuž; tření způsobené tlakem ze smršťování betonu; ozubení pro betonové výstupky a nepravidelnosti na povrchu výztuže. Identifikace vlivu každého z těchto faktorů je obtížná a nemá žádný praktický význam, neboť jedná společně. Největší roli při zajištění adheze (70,80%) však hraje záběr betonových výčnělků a nerovností na povrchu výztuže (obr. 1.9, a).

Při vytahování tyče z betonu (obr. 1.9.6) se síly z výztuže na beton přenášejí smykovým namáháním adheze τbd, které jsou rozloženy podél tyče nerovnoměrně. Jejich největší hodnoty jsou τbd,max působí v určité vzdálenosti od konce prvku a nezávisí na délce uložení tyče v betonuan. Pro posouzení adheze pomocí průměrného namáhání na délce těsnění

Obr. 1.9. Spojení výztuže s betonem

Pro běžné betonové a hladké výztuhy τbd,m = 2,5. 4 MPa a pro zpevnění periodického profilu τbd,m ≈7 MPa. Se zvyšující se pevností betonu τbd,m se zvyšuje. Vyjádření podélné síly přes napětí v výztuži (viz obr. 1.9, b) ze vzorce (1.10) přijmout

Ze vzorce (1.11) je zřejmé, že délka zapouzdření, při které je adheze zajištěna (kotevní zóna), by měla být větší, čím vyšší je síla výztuže a průměr tyče a může se snížit při zvyšování tbd,m. Snížit 1an (za účelem šetření kovu) je nutné omezit průměr napínané výztuže, zvýšit třídu betonu a použít výztuž periodického profilu.

Návrhové normy neurčují hodnotu adheze, ale vytvářejí doporučení, která zajišťují spolehlivou přilnavost výztuže k betonu.

Kotvení výztuže v betonu. Ukotvení je upevnění konců výztuže uvnitř betonu nebo na jeho povrchu, které jsou schopné absorbovat určitou sílu. Ukotvení může být prováděno buď adhezními silami nebo speciálními kotvicími zařízeními na koncových úsecích, nebo obojí.

Ukotvení výztuže periodického profilu zajišťují adhezní síly. Kotevní zařízení na koncích takové výztuže se používají ve vzácných případech. Pro hladkou kulatou výztuhu naopak není adheze dostatečná a zařízení se háčí na koncích tyčí nebo je obvykle požadováno svařování příčných tyčí na koncových úsecích.

Nezpevněná výztuž periodického profilu je přiváděna do úseku, který je kolmý k podélné ose prvku, ve kterém je vzat v úvahu při plném konstrukčním odporu, pro délku kotevní zóny

kde Δλan - bezpečnostní faktor; ωan- koeficient pracovních podmínek; v souladu s předpisy [1] lan,min = 20, 25 cm. Vzorec (1.12) je empirický.

Betonové smrštění v železobetonových konstrukcích. Ocelová výztuž díky své přilnavosti k betonu je vnitřní spoj, který zabraňuje volnému smršťování betonu při vytvrzování ve vzduchu a volnému otoku betonu při vytvrzování ve vodě.

Konstruovaná deformace betonového smršťování ve železobetonovém prvku vede k vzniku počátečních napětí: tah v betonu, stlačení ve výztuži. S dostatečně vysokým obsahem výztuže v betonovém prvku mohou být praskliny smršťování.

Betonové smrštění ve staticky neurčitých železobetonových konstrukcích je zabráněno zbytečnými spoji. V těchto systémech se smrštění považuje za vnější účinek (podobný teplotě), který způsobuje vzhled síly v prvcích (viz obr. 11.4). Průměrná deformace smrštění se rovná 15 · 10 -5, což odpovídá poklesu teploty o 15 ° C (protože koeficient lineární teplotní deformace αbt≈1 · 10-5). To umožňuje vyměnit výpočet za účinek smrštění s výpočtem teplotního efektu. Negativní účinek smrštění může být v tomto případě snížen uspořádáním dilatačních spár, které jsou obvykle kombinovány s teplotními spárami a nazývají se smršťováním teploty.

U předpjatých prvků má smršťování betonu také negativní účinek, což vede k poklesu předpětí v výztuži.

Creep beton v železobetonových konstrukcích. Výztuha v železobetonových konstrukcích, která je podobně jako při smršťování vnitřní vazbou, zabraňuje volné deformaci v betonu. Vzhledem k přilnutí výztuže k betonu s prodlouženým zatížením dochází k tečení k přerozdělení napětí mezi výztuží a betonem. V průběhu času stoupají napětí v konkrétním poklesu a při zesílení prvků bez předpětí. Tento proces probíhá nepřetržitě, dokud kmen creepu nedosáhne své mezní hodnoty.

V závislosti na typu železobetonových konstrukcí a stavu napětí může tečení mít pozitivní nebo negativní vliv na jejich provoz. V krátkých centrálně stlačených prvcích má creep pozitivní efekt, který poskytuje úplnější využití pevnostních vlastností výztuže. V pružných stlačených prvcích způsobuje tečení nárůst počátečních výstředností a snížení únosnosti. U ohýbacích prvků vede tečení k nárůstu průhybů v předpjatých betonových konstrukcích k předpětí ztrát. Ve staticky nedefinovatelných systémech hraje creep pozitivní roli, zmírňuje koncentraci stresu a způsobuje přerozdělování úsilí.

Koroze železobetonu a opatření proti jeho ochraně. Pro zajištění trvanlivosti železobetonových konstrukcí je nutné přijmout opatření proti vývoji koroze betonu a vyztužení. Koroze betonu závisí na své pevnosti a hustotě, vlastnostech cementu a agresivitě prostředí. Koroze výztuže je způsobena nedostatečným obsahem cementu nebo přítomností škodlivých aditiv v něm, nadměrným otevřením trhliny a nedostatečnou tloušťkou ochranné vrstvy. Koroze výztuže může nastat bez ohledu na korozi betonu. Pro snížení korozi omezují agresivitu prostředí během provozu (odstranění korozivních vod, zlepšuje ventilaci místností), aplikují husté betony na síranové a jiné speciální pojiva, opatřují ochrannou vrstvu na povrchu betonu, ochrannou vrstvu požadovaných trhlin, omezují otevření trhliny apod. systematická činnost agresivního prostředí se používá k výpočtu struktur pro tento účinek (viz § 15.5).

Ochranná vrstva betonu. U železobetonových konstrukcí by měla být výztuž umístěna v určité vzdálenosti od jejich vnějšího povrchu tak, aby kolem ní byla vytvořena ochranná vrstva. Ochranná vrstva zajišťuje společnou činnost výztuže betonem v etapách výroby, montáže a provozu konstrukcí, jakož i ochranu výztuže před korozí, vysokými teplotami a dalšími vlivy.

Při přiřazování tloušťky ochranné vrstvy se berou v úvahu typ a rozměry konstrukce, provozní podmínky, průměr a účel výztuže (pracovní, rozvodné) [1]. Pro podélnou pracovní výztuž musí být tloušťka ochranné vrstvy minimálně o průměr tyče a ne méně: u desek a stěn o tloušťce h 250 mm - nejméně 15 mm. Vzdálenost od konců podélné nevyténované výztuže ke koncům prvků by měla být 10 mm. U konstrukcí používaných v korozivním prostředí se při zvýšené teplotě nebo vlhkosti zvyšuje tloušťka ochranné vrstvy o 10-20 mm.

Tloušťka ochranné vrstvy betonu na koncích předpjatých prvků podél délky pásma přenosu napětí (viz bod 3.3) by měla být pro třídy výztuže A-IV, A-IIIc a lana nejméně 2 d a pro třídy vyztužení AV, A-VI alespoň 3 d. Kromě toho by tato hodnota ve specifikované oblasti měla být pro výztuž tyče - nejméně 40 mm a pro lana - nejméně 20 mm.

OTÁZKY PRO SAMOSTATNÍ:

1. Druhy betonu pro železobetonové konstrukce a oblasti jejich použití. 2. Jaká je struktura betonu, jak ovlivňuje stresový stav konkrétního vzorku?

3. Hlavní ukazatele kvality betonu. Za jakým účelem jsou zavedeny?

4. Jaké jsou konstrukční charakteristiky pevnosti betonu?

5. Nakreslete schémata "σ - ε" betonu pod jedno krátkodobé a dlouhodobé zatížení. Na těchto schématech uveďte charakteristické oblasti. 6. Co je konkrétní tečení? Na čem to závisí?

7. Jaké jsou hodnoty konečných deformací betonu v kompresi,

8. Jaké charakteristiky souvisejí s namáháním a deformací v rámci elastické a plastové práce? Jaká závislost existuje

9. Co je to creep a tečení charakteristika

10. Jaká je srážka betonu, jaké jsou jeho příčiny?

Faktory ovlivňující smrštění.

11. U příkladů nosníků a sloupů ukažte pracovní a instalační kování. 12. Jaké jsou značky označené jako výztuž?

13. Nakreslete diagramy "σ - ε" pro různé výztužné oceli

a zaměřte je na charakteristické body.

14. Jaké jsou způsoby zesílení výztuže?

15. Třídy vyztužovacích ocelí a jejich aplikace ve železobetonu

16. Druhy výztužných výrobků.

17. Způsob připojení armatur v továrně a při instalaci.

18. Jaké faktory zajišťují přilnavost výztuže k betonu?

Co určuje délku kotevní zóny a jak je určeno?

19. Betonové smrštění v železobetonových konstrukcích a efektech

na stresujícím stavu.

20. Creep betonu v železobetonových konstrukcích a jeho vliv na

21. Koroze železobetonu a opatření k jeho ochraně.

22. Účel a minimální tloušťka ochranné vrstvy.