Železobeton je Koncept, definice, výroba, složení a použití

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Jedním z nejoblíbenějších stavebních materiálů je železobeton. Jedná se o odolné desky, které se používají při výstavbě výškových budov. Materiál je schopen odolat značnému zatížení. Nepodléhá destruktivnímu vlivu vnějších nepříznivých faktorů. Vlastnosti železobetonu, jeho výrobní technologie a použití budou podrobně popsány v článku.

Obecná definice

Železobeton je složitá konstrukce vyrobená z betonu a ocelových tyčí. Spolupracují na vytvoření pevného a odolného materiálu. Beton je umělý kámen. Dobře snáší tlakové zatížení, ale špatně reaguje na tah. Z tohoto důvodu se nosník vyrobený z betonu při ohýbání snadno zničí. Ve stlačené zóně je potenciál tohoto materiálu obrovský.

Jaký stavební materiál je železobeton? Jedná se o pokročilejší verzi umělého kamene z betonu. Získává úplně jiné vlastnosti,pokud jsou ocelové tyče položeny v jeho natažené zóně před ztuhnutím. V tomto případě vyztužení převezme takovou sílu. Zatížení v tlaku přebírá beton. Jeho tahová práce je v tomto případě zanedbaná.

Železobeton je odolný materiál, který odolá velkému zatížení. Toho lze dosáhnout díky přítomnosti nejen podélné, ale také příčné výztuže ve struktuře materiálu. Takové vertikální tyče jsou schopny odolat tahovým napětím blíže k podpěrám.

Ve složení vyztuženého betonu jsou všechny výztužné kovové tyče spojeny bodovým svařováním, výsledkem čehož je pevný rám.

Plocha průřezu příčných a podélných tyčí je určena při výpočtech zatížení a způsob kombinace těchto prvků do rámu, stejně jako počet takových pancéřových pásů, závisí na pohodlí svařování, pokládka cementové m alty a další faktory.

Vazba výztuže k betonu je nezbytná pro spolupráci obou materiálů. Je poskytován následujícími faktory:

1. Na povrchu ocelových tyčí jsou speciální výstupky.
2. V procesu vytváření ocelové konstrukce v průsečíku výztuže slouží tyč jednoho typu jako kotva pro výrobek jiného směru.
3. Stlačování prutů se provádí cementovou m altou v průběhu jejího plnění smršťováním.

Typy produktů

Při různých stavebních pracích je použit prezentovaný materiál. Železobeton se vyrábí ve dvou hlavníchvariace:

• beams;
• talíře.

Desky mají na rozdíl od trámů větší šířku a nižší výšku průřezu.

Ocelová výztuž, která je součástí železobetonu, je vysoce odolná. Proto se stává účelným používat tento materiál nejen v tažených, ale také ve stlačených prvcích. Mohou to být například sloupce. Přítomnost výztuže v takových konstrukčních prvcích umožňuje zmenšit jejich průřez. Pokud je sloup vyroben pouze z betonu, bude mnohem tlustší, a tedy i těžší.

Tato vlastnost materiálu umožňuje snížit náklady na stavební práce a zvýšit jejich kvalitu. I při nahodilých excentricitách podélných sil a zatížení příčného typu je možné zachovat celistvost výrobku nebo konstrukce. Díky tomu je materiál spolehlivý a odolný.

Výztuž v železobetonu umožňuje použití materiálu ve formě panelů ve výškových konstrukcích. Pokud byl pro výrobu takových panelů použit dřívější beton značky M100-M200, dnes se používá cement M400-M500. K vytvoření sloupů potřebujete materiál třídy M900.

Výztuž je chráněna před korozí vrstvou betonu. Proto se desky a nosníky používají pro venkovní instalaci, jako jsou elektrické vedení, panelové domy. Při výstavbě objektů, které budou vystaveny vysokému žáru, se používá žáruvzdorný železobeton. Je vyrobena z tepelně odolného cementu a armatury válcované za tepla.

Výhody a nevýhody

Železobeton je moderní, spolehlivý materiál.

Má výhody i nevýhody. Mezi výhody železobetonu patří:

1. Trvalost. Při správném výpočtu zatížení a provozu konstrukce za podmínek stanovených výrobcem materiál slouží neomezeně dlouho. Zároveň není snížena jeho nosnost.
2. Nízká hmotnost. Aby bylo dosaženo stejných indikátorů pevnosti, musí mít monolitická struktura hmotnost 5krát větší. Proto je hmotnost železobetonu mnohem nižší, což snižuje náklady na stavbu.
3. Retardér hoření.
4. Spolehlivost. Dobrá odolnost proti statickému a dynamickému zatížení.
5. Dostupná hodnota. Během výstavby a provozu železobetonového zařízení budou náklady co nejnižší.

Předložený materiál má také nevýhody. Stojí za zmínku, že ačkoli je hmotnost železobetonu mnohem menší než hmotnost čistých betonových výrobků, stále váží poměrně hodně. Proto se v průběhu moderní výroby začalo používat lehké kamenivo. Také stavitelé preferují tenkostěnné a duté konstrukce, přičemž volí racionální formu konstrukčních prvků.

Železobeton může prasknout. Do určitého bodu tato okolnost nesnižuje únosnost materiálu.

Beton má navíc vysokou zvukovou a tepelnou vodivost. Proto jsou během stavebních prací nutné dodatečné náklady na vytvoření vrstvy izolace a izolace hluku.

Další nevýhodou prezentovaného materiálu jenemožnost kontroly při výrobě výztuže železobetonových výrobků. Zpevnění konstrukce při rekonstrukci budovy bude poměrně obtížné.

Beton na místě

Výroba betonu a železobetonu je regulována příslušnými normami. To vám umožní poskytnout potřebné provozní vlastnosti materiálu. Podle způsobu instalace se železobeton dělí do dvou skupin:

1. Monolitické.
2. Montáž.

Dříve se při stavebních pracích používaly pouze monolitické konstrukce. Byly kompletně postaveny od nuly na staveništi. Měli přesně to místo, které projekt poskytoval. Monolitické železobetonové konstrukce se vytvářejí v několika fázích:

1. Instalace předem připraveného lešení, forem, které jsou na nich zpevněny. Tyto konstrukce jsou určeny pro lití cementové m alty do nich. Formy se nazývají bednění, která jsou sestavena z desek.
2. Instalace výztužných rámů.
3. Příprava cementové m alty a její lití do bednění.
4. Údržba materiálu během jeho vytvrzování. Je zachována optimální teplota a vlhkost. To umožňuje betonu získat požadovanou pevnost. V opačném případě se na jeho povrchu objeví trhliny a únosnost se sníží.
5. Odstranění bednění, uvolnění zatvrdlého cementu z připravené formy, když dosáhne požadovaných pevnostních charakteristik.

Toto je poměrně zdlouhavý proces, který má mnoho nuancí a jemností. Vzimní stavební proces vyžaduje dodatečné náklady.

Prefabrikované konstrukce

Výroba betonových prefabrikátů má několik charakteristických rysů. To dává materiálu zvláštní výhody. V tomto případě jsou jednotlivé prvky, jako jsou sloupy, desky, nosníky atd., vyráběny ve výrobním prostředí. Poté jsou převezeny na stavbu. Proto se všechny železobetonové výrobky, které se v závodě vyrábějí, nazývají prefabrikáty. To platí i pro pevné prvky, které se neskládají ze samostatných částí.

Je třeba chápat, že základ pod sloup, nalitý přímo na staveništi, je monolitická železobetonová konstrukce. Ale samotný sloup je prefabrikovaný druh materiálu. Je přiveden na místo a instalován na základ pomocí jeřábu.

Existují dva způsoby, jak propojit panelové domy na místě:

1. Z konstrukčních prvků vyčnívá výztuž. Spoj je na místě spojen betonovým roztokem. Po vytvrzení získá spoj vlastnosti monolitické struktury.
2. Při výrobě prefabrikovaných prvků je zajištěna přítomnost vložených ocelových prvků pro upevnění. Vystupují na povrch. Takové svorky jsou bezpečně upevněny v betonu a mají přivařené kotvy. Při montáži konstrukce se používá svařování. Poté se spáry také zalijí betonem. To chrání vložené prvky před korozí.

Výhody prefabrikovaných konstrukcí

Použití prefabrikovaného betonu má několik výhod. Tato technika je modernější. Při použití této technologie se obrat bednění dramaticky zvyšuje. Používá se opakovaně, což šetří dřevo. Pokud se v hromadné prefabrikaci používají železobetonové konstrukce, při výrobě se nepoužívá dřevěné, ale kovové bednění.

Urychlení obratu forem pro výrobu je dosaženo urychlením procesu tuhnutí betonu. Výrobky jsou napařené nebo se používají rychle tvrdnoucí cementové m alty.

Při použití prefabrikovaných betonových konstrukcí se výrazně zkrátí doba výstavby. Toho lze dosáhnout kombinací různých prací v čase. To je způsobeno pokrokovou výrobou všech konstrukčních prvků. Jejich instalace se provádí pomocí stavebních jeřábů. Tento postup lze provést téměř kdykoli během roku.

Zároveň se v procesu používání betonových prefabrikátů aktivně využívá mechanizace. Můžete vytvářet předpjaté konstrukční prvky. To zlepšuje kvalitu a životnost železobetonových výrobků. Pracovní náročnost procesu a spotřeba materiálů jsou sníženy.

Předpjatý materiál

Při výrobě železobetonových výrobků lze využít metodu vytváření předpjatého materiálu. V některých případech je vznik trhlin v místě tahu nepřijatelný. Tento požadavek je kladen při vytváření nádrží, konstrukcí, které budoubýt vystaven agresivnímu prostředí a dalším.

Aby se eliminovala možnost prasknutí v místě tahu, vyrábí se konstrukce, které byly předpjaté. Během provozu se snižuje pravděpodobnost vzniku trhlin a deformací. To zlepšuje bezpečnost provozu systémů.

Technologie výroby předpjatého betonu zahrnuje vytvoření značného tlaku a tlaku v tahové zóně. Takto se získávají kulaté polotovary, výrobky, na jejichž povrchu nejsou žádné praskliny. Konstrukce využívá předem napnutou silnou výztuž. To zvyšuje odolnost proti praskání, tuhost.

Za zmínku stojí, že použití vysokopevnostních ocelových tyčí v konstrukci může snížit náklady na výrobek. Faktem je, že cena takové výztuže klesá s nárůstem jejího indexu pevnosti. Lze jej však použít pouze v návrzích s předpětím.

Ways

Beton lze předepnout dvěma způsoby:

1. Napínací výztuž na speciálních dorazech.
2. Napínání přímo na beton.

V prvním případě se pomocí hydraulických zvedáků natáhne kotva na dorazech na určité napětí. Tento ukazatel by neměl překročit stanovenou mez elasticity. Tvarovky jsou upevněny konci v dorazech. Dále se na připravený rám položí cementová m alta. Výztuž zůstává napnutá, dokud beton neztvrdne. Dále se konce výztuže uvolní ze zarážek. Snaží se brátpůvodní poloha při stlačování betonu.

Pokud se používá ocel válcovaná za tepla, neprotahuje se pomocí zvedáků, ale zahřívá. K tomu prochází kovem elektrický proud. Vyhřívané tyče jsou pevně upevněny v dorazech. Zalijí se betonem a uvolní se až po vytvrdnutí m alty.

Napětí na betonu

Výztuž lze protahovat po vytvrdnutí betonu. K tomu jsou kanály ponechány v roztoku. Zůstávají i po ztuhnutí směsi. Tyče jsou vloženy do kanálů. K tomu se používá výztuž válcovaná za tepla. Takové tyče se napínají zvedákem pomocí reaktivního převodu. To vám umožní vytvořit stlačení betonu.

Po dosažení požadované síly se výztuž v této poloze zafixuje. Zařízení je vypnuto, ale napětí výztuže je v betonu zachováno. Kanál je následně vyplněn cementovou m altou pod tlakem.

Manipulace s materiálem

Vyztužený beton může být nutné během stavebních nebo renovačních prací řezat. V tomto případě se používá speciální zařízení. Jedná se o diamantové vrtáky, které umožňují vytvářet dveřní nebo okenní otvory. V některých případech se k demontáži příček používá řezání železobetonu. Takto vznikají studio apartmány při rekonstrukcích.