Výztuž pro železobetonové konstrukce. Výztuž v železobetonových konstrukcích se instaluje za účelem: vnímat tahová napětí, zpevňovat stlačenou zónu ohybových a stlačených prvků, vnímat smršťovací a teplotní napětí. Výztuž instalovaná podle výpočtu se nazývá pracovní výztuž, instalovaná podle konstrukčních, technologických nebo jiných požadavků se nazývá instalační nebo konstrukční. Montážní výztuž zachycuje síly nezohledněné výpočtem ze smršťování a dotvarování betonu, teplotních změn, zajišťuje návrhovou polohu výztuže a také pevnost prvků při výrobě, dopravě a montáži. Výztuž může být pevná ve formě válcovaných profilů – I-nosníky, kanály, úhelníky atd. a pružná – ve formě tyčí, drátu a výrobků z nich. Pružná výztuž se dělí: Podle technologie výroby (válcované za tepla 6-90 mm), tažené za studena (3-8 mm). Podle způsobu posilování (tepelně zpevněné a protažením). Podle tvaru povrchu (hladký a periodický profil). Podle způsobu aplikace (napnutá a nenapnutá).
11. Mechanické vlastnosti betonářských ocelí. Tahové diagramy betonářských ocelí. Základní parametry grafu.
Betonářská ocel musí mít tažnost, svařitelnost, pevnost, odolnost proti křehkosti za studena a červené křehkosti. Pro měkké oceli εlim= 25 – 30 %σ02= 300 – 400 MPa;σlim= 500 – 600 MPa; Pro tvrdé oceli εlim= 6-12 %;02= 500 – 1500 MPa;σlim= 600 – 2000 MPa; Tvrdá výztuž oceli se používají pouze v konstrukcích s předpínací výztuží.
12. Výztužné výrobky. Spoje výztuže. Kotvení předpjaté a nepředpjaté výztuže. Napětí ve výztuži v zóně kotvení.
Tuhé: ve formě válcovaných profilů – I-nosníky, kanály, úhelníky; flexibilní – ve formě tyčí, drátů a výrobků z nich. Prostorové rámy se skládají z několika plochých pomocí spojovacích tyčí. Poměr svařovaných tyčí by neměl být větší než 3, aby se zabránilo nedostatečnému proražení nebo vyhoření tyčí. Boční ochranná vrstva atmusí být větší než 10 mm. atht=>15 mm. Ath=>250 mm. Vzdálenost mezi táhly by měla zajistit kvalitní betonáž prvku v celém objemu. Existují těžká a lehká oka. Lehké pletivo má průměr podélných tyčí 3-12mm, příčné 3-10mm, šířka 800-3800mm, délka do 12 m. Těžká oka mají průměr podélných tyčí 14-32mm, příčné 6-14mm, šířka 1050-3050mm , délka do 9m.
Kotvení výztuže spočívá v zajištění konců výztuže v betonu pomocí speciálních zařízení nebo jejím spuštěním za návrhový průřez na délku kotvení. Kotevní délka nepředpjaté výztuže: σs=xRs/lan;lan=wan -σsp/Rbp+ ∆λan;wan= 0,25-0,7; ∆λan= 10-11 Pro předpjatou výztuž délka kotevní zóny: lan=wan -Rs/Rb+ ∆λan;wan= 0,5-0,8; ∆λan= 16-18.
13. Podstata předpjatého železobetonu. Způsoby a metody vytváření předpětí.
Předpjaté konstrukce jsou takové, u kterých před zahájením provozu vznikají tlaková napětí v tahové zóně betonu. Cíle: 1.↓spotřeba oceli díky použití vysokopevnostní oceli; 2.↑odolnost proti prasklinám; 3.↑tuhost a ↓průhyb; 4.Tlačování spojů prefabrikovaných konstrukcí; 5.↓spotřeba a ↓hmotnost betonu díky použití vysokopevnostního betonu; 6.↑design odolnosti. Metody vytváření předpínací výztuže.
1.Napínací výztuha na dorazech(před betonáží výrobku). Vysokopevnostní materiál je předán do příslušného bednění nebo formy s již nainstalovanými rámy, sítěmi, zapuštěnými díly atd.
výztuž, která se následně napíná pomocí různých zařízení. Výztuž se napne na nastavenou úroveň σspa provádí se betonáž. Když beton získá dostatečnou pevnostbp, (přenést sílu), způsobit uvolnění napětí. Výztuž, která se snaží stáhnout do své původní polohy, stlačuje ztvrdlý beton, zatímco sama zůstává v roztaženém stavu. Přenosová pevnost betonu Rbp – to je pevnost betonu, při které je povoleno temperování.
2.Napínací výztuž na betonu(po betonáži výrobku). Do bednění nebo formy se vloží žlabové formovače (snímatelné nebo neodnímatelné) s v nich umístěnou výztuží, s nainstalovanými rámy, sítěmi, zapuštěnými díly atd. a provede se betonáž. Když beton získá dostatečnou pevnostbp, (přenosová pevnost), vytvářejí napětí na vysokopevnostní výztuži, čímž stlačují ztvrdlý beton, zatímco výztuž zůstává v nataženém stavu. Způsoby vytváření předpětí: mechanické, elektrotepelné, kombinované, fyzikálně-chemické.
Výztuží se rozumí ocelové pruty různých tvarů, sítě a objemové rámy z nich vyrobené, které jsou nedílnou součástí železobetonových konstrukcí a splňují technické a technologické požadavky. Podle účelu se armatury dělí na pracovní, rozvodné, montážní a upínací.
Pracovní výztuž (výpočtová) zachycuje především tahové (v některých případech tlakové) síly vznikající od vnějšího zatížení a vlivu gravitace konstrukce a zároveň vytváří předpětí.
Roznášecí výztuž (konstrukční) je určena k zajištění tyčí v rámu svařením nebo pletením s pracovní výztuží, zajišťující jejich společný provoz a rovnoměrné rozložení zatížení mezi nimi.
Montážní výztuž při montáži rámů podpírá jednotlivé pruty pracovní výztuže a usnadňuje jejich instalaci v konstrukční poloze. Montážní výztužné tyče slouží také ke spojení plochých výztužných prvků do jednoho prostorového rámu.
Svorky jsou určeny pro zamezení šikmých trhlin v betonových konstrukcích (nosníky, vaznice, sloupy) a pro výrobu armovacích klecí z jednotlivých prutů pro stejné konstrukce. Pevná výztuž – výztuž z válcovaných ocelových profilů s výraznou tuhostí v ohybu, tlaku a tahu. (válcované I-nosníky, kanály, úhelníky, T-nosníky, kolejnice),
flexibilní kování (kovové tyče různých průřezů, hladké i periodické, svařovaná nebo pletená oka a rámy). Ocel je nejrozšířenější téměř v celém rozsahu výstavby budov a jiných konstrukcí. flexibilní kování . Právě s ním se tak či onak většina lidí zabývala v běžném životě (na zpevnění instalatérství, montáž skleníků a další zahradní práce). Nepřímé tvarovky – prstencová nebo spirálová výztuž podélně stlačitelných prutových konstrukcí, umístěných v rovině průřezu a vnímajících tečné síly.
21. Základní ustanovení pro výpočet železobetonových konstrukcí. Metody výpočtu. Skupiny mezních stavů.
Existují 3 hlavní metody výpočtu železobetonových konstrukcí: metoda výpočtu založená na dovolených napětích;
metoda výpočtu založená na destruktivních silách;
metoda výpočtu založená na mezních stavech.
1. ZÁKLADY VÝPOČTU
Výpočtová metoda pro železobetonové konstrukce na základě mezních stavů.
Podstata metody výpočtu konstrukcí pomocí mezních stavů.
Podstata metody je, že jsou stanoveny mezní stavy a zaveden systém návrhových součinitelů, které zaručují konstrukci proti výskytu těchto mezních stavů při nejnepříznivějších kombinacích zatížení a minimální pevnosti materiálů.
Omezit nazývají stav konstrukce, kdy přestává (konstrukce) splňovat požadavky na ni kladené (například se v ní tvoří trhliny, když jsou za provozních podmínek nepřijatelné; nebo její průhyby překračují maximální přípustné hodnoty; nebo je konstrukce zničena).
Dvě skupiny mezních stavů.
MPS stanovuje dvě skupiny mezních stavů, z nichž každá má své specifické úkoly a každá z nich obsahuje několik výpočtů pro zajištění splnění těchto úkolů.
První skupina mezní stavy se nazývají mezní stavy založené na únosnosti (jinak známé jako meze použitelnosti).
Výpočet pro skupinu 1 mezních stavů se provádí tak, aby byla zaručena únosnost konstrukce, tedy aby se zabránilo následujícím jevům:
křehký, tažný nebo jiný typ porušení (výpočet pevnosti);
ztráta stability konstrukce (výpočet pro stabilitu tenkostěnných konstrukcí) nebo její polohy (výpočet pro převrácení a posunutí opěrných zdí, excentricky zatížené vysoké základy; výpočet pro stoupání zakopaných nebo podzemních nádrží apod.);
únavová porucha (výpočet odolnosti konstrukcí pod vlivem opakovaného pohyblivého nebo pulzujícího zatížení: nosníky jeřábu, pražce, rámové základy nebo podlahy pod nevyváženými stroji)
destrukce ze spojeného vlivu silových faktorů a nepříznivých vlivů vnějšího prostředí (agresivita prostředí, střídavé zamrzání a tání aj.).
Druhá skupina mezní stavy kombinuje mezní stavy pro vhodnost pro běžný provoz konstrukcí.
Druhá skupina zahrnuje výpočty:
na tvorbě trhlin;
k uzavření trhlin;
Jak je patrné z názvů těchto výpočtů, jejich úkolem je zajistit běžný provoz konstrukcí nebo zařízení na nich umístěných.
