Rýže. Obr. 4. Umístění vypočteného obrysu protlačení v zóně zesílení (lavičky) základové desky. Podélná zesílená výztuž vstupuje a kotví do horní zóny základové desky (zdroj: “Fib Model Code for Concrete Structures 2010”)
Rýže. 5. Kotvení výztuže při změně směru výztuže, s postupnou změnou velikosti průřezu (zdroj: “Informační bulletin č. 87. Technologie a industrializace vyztužení železobetonových konstrukcí. 1975”)
2. Schody
Rýže. 6. Výztuž schodů (zdroj: “Příručka o výztuži a detailech betonu”)
Rýže. 7. Výztuž schodů (zdroj: “Příručka o výztuži a detailech betonu”)
Rýže. 8. Výztuž schodišťových trámů (zdroj: “Příručka o výztuži a detailech betonu”)
Rýže. 9. Princip výběru příčné výztuže na styku lomených schodišťových trámů (zdroj: “Směrnice pro navrhování betonových a železobetonových konstrukcí z těžkého betonu (bez předpětí). Moskva 1978”)
Rýže. 10. Fragment z knihy V. I. Murashova „Výpočet železobetonových prvků podle stupně destrukce“, 1938
3. Trámy
Rýže. 11. Určení zóny pro instalaci přídavných svorek na hlavním nosníku pro absorbování příčné síly z vedlejšího nosníku, který k němu přiléhá (Zdroj: “Navrhování betonových konstrukcí. CAN/CSA-A23.3-04. A National Standard of Canada (schváleno v červenci 2007)”)
Rýže. 12. Dodatečné vyztužení hlavního nosníku v zóně napojení vedlejšího nosníku. Pokud spodní plocha přiléhající ke straně sekundárního paprsku sousedí ve středu hlavního paprsku nebo nad ním, a také, pokud je smyková síla přenášená ze sekundárního nosníku menší:
kde fc’ je pevnost betonu v tlaku v pci; bw je šířka paprsku v in (palcích); vzdálenost od vrcholu nosníku k těžišti výztuže v in (palcích). Pro rovnoměrnější přenos diagonálního tlaku z působení sekundárního nosníku se doporučuje zmenšit rozteč přídavných třmínků. (Zdroj: ACI 318-19)
Rýže. 13. Dodatečné vyztužení zóny napojení hlavního a vedlejšího nosníku (zdroj: “Informační bulletin č. 87. Technologie a industrializace vyztužení železobetonových konstrukcí. 1975”)
Rýže. 14. Výztuž napojení desky zavěšené na nosníku (zdroj: “Informační bulletin č. 87. Technologie a industrializace vyztužení železobetonových konstrukcí. 1975”)
Rýže. 15. Výztuž padacích trámů (zdroj: “Příručka o výztuži a detailech betonu”)
Rýže. 16. Výztuž tuhých (rámových) jednotek když je tažná zóna umístěna na horní straně nosníku; a – s tloušťkou příčky h2 = 1,5h1 (zdroj: “SP 63.13330.2018”)
Rýže. 17. Schéma pro stanovení požadované délky ohýbané části tyče v uzlu v závislosti na hodnotě požadované hodnoty kotvení ld a menším z úhlů mezi osou jedné z napínaných tyčí a výslednou silou C3 ( ACI 318-19)
Rýže. 18. Z knihy: „ŽELEZOBETON, jeho výpočet a návrh. Rudolf Saliger. Moskva 1931″
Rýže. 19. Fragment z knihy V. I. Murashova „Výpočet železobetonových prvků podle stupně destrukce“, 1938
Rýže. 20. Kotvení výztuže ohýbáním v přítomnosti přímého úseku (l1) nebo v jeho nepřítomnosti (z manuálu k SP 52-101-2003). V souladu s odstavcem 3.125 Příručky projektanta z roku 1978 musí být další svorky, které zabraňují ohnutí tyče, instalovány v krocích po 100 mm.
Rýže. 21. Výztuž tuhých (rámových) jednotek když je tažná zóna umístěna na spodní straně nosníku; a – se smyčkovou výztuží nosníků a sloupů, b – se šikmými příchytkami (zdroj: “SP 63.13330.2018”)
Rýže. 22. Výztuž v místech, kde trámy procházejí sloupy (zdroj: “Manuál pro detailování železobetonových konstrukcí podle EC2. Jose Calavera. 2012”)
4. podlahové desky
Rýže. 23. Výztuž volného okraje podlahové desky s tloušťkou desky rovnou nebo větší než 200 mm (zdroj: “Doporučení pro návrh železobetonových monolitických rámů s plochými stropy. Moskva, 1993”)
Rýže. 24. Výztuž volného okraje desky (zdroj: “Informační bulletin č. 87. Technologie a industrializace vyztužení železobetonových konstrukcí. 1975”)
5. Příklady kotvení tahové výztuže trámy
Rýže. 25. Příklady kotvení horní tahové výztuže nosníků
6. Sloupy, pylony
Rýže. 26. Umístění podélné a příčné výztuže v řezu sloupů (zdroj: “Manuál pro detailování železobetonových konstrukcí podle EC2. Jose Calavera. 2012”)
Obr. 27. Umístění podélné a příčné výztuže v řezu pylony (zdroj: “Příručka o výztuži a detailech betonu”)
7. Kloubové spoje železobetonových konstrukcí
Rýže. 28. Příklad kloubového spoje železobetonového sloupu se základem (zdroj: americká RC literatura)
Rýže. 29. Příklad kloubového spoje železobetonového sloupu se základem (zdroj: „Příručka
o betonářské výztuži a detailech“. Nové Dillí 1987)
8. opěrné zdi
Rýže. 30. Výztuž rohových opěrných zdí (zdroj: “Manuál pro detailování železobetonových konstrukcí podle EC2. Jose Calavera. 2012”)
Beton je nejžádanějším stavebním materiálem na světě. Používá se při stavbě základů, stěn soukromých a vícepodlažních obytných budov, mostů a tunelů, přehrad a silnic. Často se však nepoužívá beton, ale železobeton – ve stavebnictví se používají různé druhy armovacího materiálu. V tomto článku podrobně rozebereme, proč, jak a kdy je nutné zesílit monolitické betonové stěny.
Proč vyztužovat betonové stěny: výhody a nevýhody
Beton je vysoce pevný materiál, který odolá obrovskému zatížení, aniž by se sám poškodil. Proč to ještě posilovat? Odpověď je jednoduchá. Tento materiál přenáší tlakové zatížení bez deformace nebo praskání. Jakákoli jiná zatížení, jako je ohyb nebo tah, však mohou být pro beton kritická. Stěny z něj postavené jsou pokryty sítí prasklin, deformují se a dokonce se drolí. To je samozřejmě nepřijatelné při výstavbě zařízení, která by měla vydržet dlouhá desetiletí.
Proto před nalitím betonu do bednění budoucí stěny je v něm předběžně instalována výztuž nebo výztužná klec. Toto řešení má mnoho výhod:
- zvýšení pevnosti materiálu, schopnost odolat všem typům zatížení;
- možnost výstavby složitých architektonických detailů, jako jsou půlkruhové schody nebo arkýře;
- žádné praskliny;
- zvýšení životnosti betonových konstrukcí;
- odolnost proti zvedání půdy.
To znamená, že vysoce kvalitní a správně provedená technologie výztuže vám umožňuje přivést beton na novou úroveň, odstranit nedostatky a poskytnout další výhody pro stavbu stěn a dalších konstrukcí.
Existují však také nevýhody, ale je jich málo. V první řadě jde o zdražení stavby. Materiál pro vyztužení stěn není levný, takže před nákupem materiálu a zahájením výstavby musíte provést kalkulaci a vypracovat odhad. Kromě toho se zvyšuje čas strávený přípravou na nalévání. Vše závisí na volbě způsobu vyztužení betonu – zda musíte do směsi přidávat speciální přísady, sestavovat rám nebo provádět jiné přípravné práce, které vyžadují určitou zručnost a někdy drahé nástroje.
Metody vyztužování monolitických stěn
Další důležitou otázkou související s vyztužením stěn je výběr vhodného materiálu. Zatímco klasické železné tyče obvykle přicházejí na mysl, existuje mnoho analogů široce používaných ve stavebnictví dnes. Měli byste prozkoumat všechny možnosti, abyste lépe porozuměli tématu.
Existují tři způsoby, jak posílit stěny:
- Monolitický.
- Mřížka.
- Vláknina (dispergovaná).
Každý z nich by měl být analyzován podrobněji, aby se zjistil způsob a rozsah.
monolitické
Nejběžnější je monolitická výztuž. Jedná se o stejné tyče, které byly zmíněny výše. Používá se při stavbě téměř všech typů betonových konstrukcí včetně stěn. Rám se sestavuje z ocelové nebo kompozitní výztuže, která se umístí do bednění a zalije betonem.
Je třeba poznamenat, že pro montáž rámu je vhodné nepoužívat svařování, které poškozuje tyče, ale speciální zařízení a pletací drát. Tento přístup umožňuje získat pevný rám bez poškození výztuže. Pro malé objemy práce se doporučuje použít háček pro výztuž pletení. Pokud je třeba provést tisíce pletacích spojení, pak je vhodnější speciální pistole, zejména pro nezkušené stavitele.
Samotné tyče se dodávají v různých velikostech a mohou mít hladký i žebrovaný povrch. To samozřejmě ovlivňuje výkon armatur, takže k výběru je třeba přistupovat zodpovědně.
Mřížka
Další možností je vyztužení sítí. Zde je tenký drát připojen do karet. Tloušťka drátu a velikost článků se mohou lišit, takže je možné zvolit nejvhodnější materiál. Vhodné, pokud potřebujete vyztužit betonovou mazaninu, vyztužit díru v betonové zdi nebo opravit malou část monolitu, například suterén. Existují jak klasické ocelové sítě, tak i kompozitní, polymerové. Ocel jsou nejodolnější a nejlevnější, ale bojí se koroze. Kompozitní – nejdražší, ale kombinuje pevnost a odolnost proti vlhkosti.
Vlákno
Konečně třetí možností výztuže je vlákno. Výrazně se liší od výše popsaných metod. Zde se používá rozptýlená výztuž. Do hotového roztoku se zavádí vlákno – malé vlákno připomínající něco mezi nitěmi a chmýřím. Výsledný beton lépe odolává nejen natahování a ohýbání, ale také otěru a nárazu.
Tento typ výztuže se používá, pokud je nutné zvýšit pevnost tenké vrstvy betonu. Uplatnění ale najde i v případě, že je potřeba dále zpevnit konstrukci, která počítá s mechanickým zatížením. To platí pro problémové oblasti, jako jsou schody ve vícepodlažních budovách. Pro zvýšení pevnosti kritického předmětu se používá nejen monolitická, ale také vláknitá výztuž.
Technologie vyztužení
Technologie použití závisí také na zvoleném materiálu. Nejjednodušší způsob je s vyztužením vlákny. Vlákno se přidá do betonu a důkladně se promíchá. Když je rozprostřen po celém objemu roztoku, nalije se do příslušných forem a čeká na ztuhnutí – není třeba provádět žádné další nebo přípravné práce. Někdy se pro posílení kritických struktur kombinuje vlákno s výztuží.
Na videu níže ukázka, jaké zatížení beton vyztužený pouze kovovými vlákny vydrží.
Vyztužení pletivem je nejjednodušší způsob vyztužení. Hotové rošty jsou propojeny do jediného rámu, který je orámován bedněním a vyléván betonem.
U klasického kování je situace jiná. Jak již bylo zmíněno výše, lze jej položit do bednění nebo z něj sestavit rám budoucí stěny – vše závisí na konkrétním typu konstrukce. Nejčastěji se nejprve smontuje ocelový rám, poté se osadí bednění, do kterého se nalije betonová směs. Tato metoda vyztužení monolitických stěn je nejoblíbenější, budeme ji analyzovat podrobněji.
Příklad vyztužení monolitické betonové stěny ocelovou výztuží: fotografie, výkresy a schémata
Abychom mohli technologii nastudovat podrobněji, podívejme se na příkladu, jak se správně provádí vyztužení monolitické stěny tloušťky 25 cm Jako hlavní pruty je použita výztuž třídy A500C o průměru 12 mm, velikost buňky hlavní mřížky je 200×200 mm. Pro konstrukční prvky používáme výztuž třídy A1. Pletení výztuže se provádí háčkováním, používáme pletací drát o tloušťce 1,2 mm.
Je třeba si uvědomit, že minimální procento vyztužení stěny je 0.1 % její plochy průřezu a maximální plocha pracovní podélné výztuže je 5 %. Spotřeba výztuže na 1 m3 betonu závisí také na procentu vyztužení.
Jak bylo uvedeno výše, rám se montuje buď před, nebo po instalaci bednění. V našem příkladu zpevňování betonových stěn výtahových šachet je nejvýhodnější nejprve odkrýt vnitřní jádra a poté kolem nich sestavit rám.
Před zahájením výztuže by měl být výstup výztuže očištěn od betonu a svisle vyrovnán.
Proces pletení hlavní sítě začíná instalací svislých tyčí, poté jsou k nim přivázány vodorovné v krocích po 20 cm. Velikost přesahu výztuže ve stěně dle nákresu je 40 průměrů výztuže, pro 12 mm je to 48 cm, více může být méně. Dokování vodorovných tyčí musí být provedeno v šachovnicovém vzoru.
Po navázání 2 vrstev hlavní sítě vyztužíme rohy stěn podle schématu níže.
Pro pletení rohu se používají „pěšci“ z výztuže o průměru 12 mm, jejich velikost je 750x175x750 mm.
Níže na fotografii je finální pohled na dokončenou výztuž rohu betonové stěny.
V další fázi nainstalujeme „eski“, dostaly takové jméno kvůli svému tvaru. Krok jejich instalace je 40 cm, v šachovnicovém vzoru.
Stává se, že „eski“ nelze umístit, protože tento jeden konec není po nasazení zcela ohnutý a druhý konec je ohnut ručně pomocí podomácku vyrobeného zařízení jako na fotografii níže.
Níže uvedené schéma ukazuje, jak vyztužit otvor ve zdi. Pro rámování je použita výztuž o průměru 16 mm a rozteči 100 mm. Ochranná vrstva betonu pro výztuž, která se nachází po stranách otvoru, je 50 mm, pro vrchní 40 mm. K hlavní výztuži jsou připleteny „pěšce“ z prutů tloušťky 8 mm o rozměrech 350x175x350 mm.
Je důležité, aby výztuž od okraje otvoru vcházela do stěny o 40 průměrů tyče, pro 16 mm je to 64 cm.
Princip vyztužení otvoru je stejný jako u dveří. Jde jen o to, že na tomto výkresu je otvor umístěn na okraji stěny, což neumožňuje spustit 16 výztuh o 64 cm. Proto je spuštěn 37 cm po stranách a 27 cm vytváří ohyb uvnitř druhé stěny. Podívejte se, jak to vypadá na fotografii níže.
Na sestaveném rámu jsou instalovány fixační prostředky ochranné vrstvy pro vyztužení, po kterých je namontováno bednění a naléván beton.
Jak můžete vidět, vyztužení betonových stěn není tak jednoduchý proces, existují některé zvláštnosti a nuance. Je důležité prostudovat problematiku podrobně a do hloubky, aby se předešlo chybám v procesu vyztužování, které mohou v budoucnu ovlivnit monolitickou konstrukci. Nakonec doporučujeme video materiál k tématu, kde zkušený montér vypráví a ukazuje vlastnosti vyztužování železobetonových stěn.
Pokud máte po přečtení článku ještě nějaké otázky, zeptejte se je v komentářích, určitě vám pomůžeme.
