Ve stavebnictví jsou široce používány železobetonové konstrukce, jejichž spolehlivost a trvanlivost je zajištěna kovovým rámem. Je schopen odolat značnému zatížení, pokud je správně zvolen průřez žebrované výztuže a je zachována vzdálenost mezi výztuží a povrchem betonu ve stěnách, sloupech, základech a trámech. Se znalostí procenta výztuže, pro které se provádějí speciální výpočty, je snadné určit minimální množství výztuže. Při návrhu rámu je důležité umět určit index výztuže.
Vzorec pro procento vyztužení železobetonových konstrukcí – poměr betonu
Stavební konstrukce jsou při dlouhodobém provozu vystaveny tlakovému a ohybovému zatížení a také krouticím momentům. Pro zvýšení odolnosti železobetonu a rozšíření rozsahu jeho použití je beton vyztužen výztuží. V závislosti na hmotnosti rámu, průměru prutů v průřezu a podílu betonu se mění součinitel vyztužení železobetonových konstrukcí.
Pojďme zjistit, jak se tento ukazatel vypočítá podle požadavků normy.
Procento vyztužení pro sloup, nosník, základ nebo hlavní stěny se určuje takto:
- hmotnost kovového rámu se vydělí hmotností betonového monolitu;
- hodnota získaná jako výsledek dělení se vynásobí 100.
Součinitel vyztužení betonu je důležitým ukazatelem používaným při provádění různých typů pevnostních výpočtů. Mění se specifická hmotnost výztuže:
- jak se betonová vrstva zvětšuje, rychlost výztuže klesá;
- při použití tvarovek velkého průměru se koeficient zvyšuje.
Pro stanovení indikátoru výztuže se v přípravné fázi provedou pevnostní výpočty, vypracuje se dokumentace a vytvoří se výkres výztuže. To zohledňuje tloušťku betonové hmoty, konstrukci kovového rámu a velikost průřezu tyčí. Tato oblast určuje zatížitelnost elektrické sítě. S rostoucím rozsahem výztuže se zvyšuje stupeň výztuže a tím i pevnost betonových konstrukcí. Je vhodné dát přednost tyčím o průměru 12–14 mm, které mají zvýšenou rezervu bezpečnosti.
Indikátor vyztužení má mezní hodnoty:
- minimum ve výši 0,05 %. Pokud je měrná hmotnost výztuže pod stanovenou hodnotou, není provoz betonových konstrukcí povolen;
- maximálně 5 %. Překročení tohoto ukazatele vede ke zhoršení výkonnostních ukazatelů železobetonové hmoty.
Dodržování požadavků stavebních předpisů a norem týkajících se stupně vyztužení zaručuje spolehlivost železobetonových konstrukcí. Zastavme se podrobněji u maximální hodnoty procenta zesílení.
Minimální procento vyztužení v železobetonových konstrukcích
Uvažujme, co vyjadřuje minimální procento vyztužení. Jedná se o maximální přípustnou hodnotu, pod kterou se prudce zvyšuje pravděpodobnost zničení stavebních konstrukcí. Pokud je indikátor nižší než 0,05%, nelze výrobky a konstrukce nazývat železobeton. Nižší hodnota označuje lokální vyztužení betonu pomocí kovové výztuže.
V závislosti na vlastnostech aplikace zatížení se minimální ukazatel pohybuje v následujících mezích:
- s koeficientem 0,05 je konstrukce schopna odolat tahu a tlaku při zatížení mimo pracovní sekci;
- minimální stupeň vyztužení se zvyšuje na 0,06 %, když je zatížení aplikováno na betonovou vrstvu umístěnou mezi prvky výztužného rámu;
- u stavebních konstrukcí vystavených excentrickému tlaku dosahuje minimální koncentrace ocelové výztuže 0,25 %.
Při provádění výztuže v podélné rovině podél obrysu pracovního úseku je koeficient vyztužení dvojnásobkem zadaných hodnot.
Součinitel výztuže – limitní hodnota pro monolitické základy
Aby byla zajištěna zvýšená bezpečnostní rezerva pro železobetonové konstrukce, není vhodné překračovat maximální procento vyztužení.
To povede k negativním důsledkům:
- zhoršení ukazatelů výkonnosti návrhu;
- výrazné zvýšení hmotnosti železobetonových výrobků.
Státní norma upravuje maximální úroveň vyztužení pět procent. Při výrobě železobetonových konstrukcí je důležité zajistit pronikání betonu do hloubky výztužného rámu a zabránit vzniku vzduchových dutin uvnitř betonu. Pro vyztužení by měly být použity tyče válcované za tepla se zvýšenou pevností.
Jaká je velikost ochranné vrstvy betonu
Aby se zabránilo korozní destrukci nosného rámu, měla by být dodržena pevná vzdálenost od ocelové mříže k povrchu betonové hmoty. Tento interval se nazývá ochranná vrstva.
Jeho hodnota pro nosné stěny a železobetonové panely je:
- 1,5 cm – pro desky silnější než 10 cm;
- 1 cm – při tloušťce betonové stěny menší než 10 cm.
Velikost ochranné vrstvy pro výztužná žebra a příčníky je o něco vyšší:
- 2 cm – s tloušťkou betonové hmoty větší než 25 cm;
- 1,5 cm – když je tloušťka betonu menší než specifikovaná hodnota.
Je důležité zachovat ochrannou vrstvu pro nosné sloupy na úrovni 2 cm nebo vyšší a také dodržet pevný interval od výztuže k povrchu betonu u základových nosníků na úrovni 3 cm nebo více.
Velikost ochranné vrstvy se u různých typů základů liší a je:
- 3 cm – pro prefabrikované základové konstrukce z prefabrikovaného železobetonu;
- 3,5 cm – pro monolitické podklady vyrobené bez cementové podložky;
- 7 cm – pro pevné základy, které nemají tlumící polštář.
Stavební zákony a předpisy upravují velikost ochranné vrstvy pro různé typy stavebních konstrukcí.
Závěr
Zesílení betonových konstrukcí výztužnými klecemi umožňuje zvýšit jejich trvanlivost a zlepšit jejich pevnostní vlastnosti. Ve fázi výpočtu je důležité správně určit index výztuže. Při provádění prací je nutné dodržovat požadavky stavebních předpisů a předpisů a také se řídit ustanoveními současných norem.
Похожие статьи:
Jak se vám článek líbí?
