Železobeton svými vlastnostmi a charakteristikami umožňuje stavět vícepodlažní budovy, průmyslové objekty, sklady, technologické objekty různých tvarů. Výztuž betonu umožňuje posílit jeho strukturu a učinit ji odolnější vůči velkému zatížení.
Proč vyztužovat beton
Rozdíl mezi železobetonem a jednoduchým betonem je v jeho pevnostních charakteristikách. Materiál dobře snáší tlakové zatížení, ale není schopen odolat zatížení tahem a ohybem bez dodatečného vyztužení. K tomu se beton vyztužuje jiným materiálem, který má vyšší index pevnosti. Tato technologie se používá v monolitické výstavbě při výstavbě základů, stěn, sloupů, schodišť, stropů a dalších železobetonových konstrukcí.
Výhody a nevýhody
Technologie vyztužení betonu má řadu nepopiratelných výhod:
- zvýšená odolnost proti mechanickému namáhání, pevnost;
- indikátor tuhosti se zvyšuje;
- odolnost vůči silnému zahřívání, teplotním extrémům, mrazu;
- snížení rizika praskání v betonovém výrobku během smršťování;
- rovnoměrné rozložení zatížení po celé ploše základu;
- zvýšit životnost betonové konstrukce.
Tato technologie má pouze jednu nevýhodu, jde o výrazné zdražení stavebních prací.
Metody a materiály pro armování betonu
Existují 3 typy výztuže betonových výrobků, které se aktivně používají ve stavebnictví, mají své vlastní vlastnosti a výhody. Nejčastěji používanou metodou je vyztužení betonu výztuží.
Vyztužení tyčí
První provedení prutové výztuže z betonu je nepředpjaté. Jedná se o složení sklolaminátových nebo ocelových tyčí periodického a hladkého profilu, vzájemně spojených drátem nebo svařováním do jediného kovového rámu. Uloží se do bednění a zalije betonem, čímž vznikne železobetonová konstrukce.
Výztuž v betonu mu dává schopnost odolávat mechanickému zatížení kroucením, natahováním a ohýbáním. Díky tomu bylo možné stavět výškové budovy různých tvarů.
Druhým způsobem je předpjatá výztuž. To je, když se před pokládkou betonové směsi napíná speciálními zařízeními kabel nebo ocelová výztuž s vysokou pevností v tahu. Poté, co beton získá potřebnou pevnost, zařízení se odpojí a výztuž nebo kabel přenese předpínací sílu na beton.
Železobetonové prvky vyrobené touto technologií mají nižší průhyb a zvýšený index odolnosti proti trhlinám, což umožňuje pokrýt velká pole se stejným průřezem jako nenamáhané konstrukce.
rozptýlené
Tato technologie zahrnuje přidání jemně rozptýlených vláken do tekutého betonu. Pro jejich výrobu se používají materiály: ocel, čedič, polypropylen, sklo.
Nejčastěji se vlákno používá pro vyztužení potěrů. Jeho přidání zlepšuje strukturu betonu a stává se pevnějším, což přispívá k:
- zvýšit odolnost proti trhlinám;
- odolnost vůči agresivnímu prostředí;
- zvyšuje životnost – odolnost.
U disperzní výztuže betonu kovovými vlákny se procento smršťovacích trhlin snižuje o 20-25% au polymerních vláken o 60-90%, když je toto číslo 6% při vyztužení kovovou sítí.
Mřížka
Pro vyztužení se používají hotové sítě z oceli, kompozitů nebo polymerů. Velikost buněk, stejně jako průměr použité výztuže, se mohou výrazně lišit v závislosti na typu betonové konstrukce. Nejběžnější velikosti buněk se pohybují od 50 do 200 mm.
Kovové sítě jsou 2 typů.
- Těžký. Jsou vyrobeny z výztuže o průměru 6 až 40 mm. Standardní velikosti: šířka 650 – 3050 mm, délka do 9000 mm. Po dohodě s výrobcem je povoleno vyrábět mřížky větší velikosti.
- Plíce. Lze přepravovat v rolích, vyrobených z ocelových tyčí od 3 do 10 mm.
Hlavní výhodou použití mřížek je, že si výztuž nemusíte sami označovat, vázat ani svařovat, stačí ji roztáhnout a vzájemně spojit podle nákresu.
Je tu ale podstatná nevýhoda. Při instalaci těžkých pletiv je nutné použít těžkou techniku, nejčastěji autojeřáb.
Normy a požadavky na výztuž do betonu
Pro získání co nejtrvanlivějšího, nejtrvanlivějšího a vysoce odolného železobetonu byly vyvinuty určité požadavky, které je důležité dodržovat.
- Pro provedení příčné nebo podélné výztuže bez předpětí je nutné použít výztuž třídy A500C, A600 nebo A400, pro svařované sítě a rámy třídy B500 a Vr500. Sekundární příčnou výztuž lze provést na bázi tyčové hladké výztuže válcované za tepla třídy A240.
- Pro vyztužení předpjatých prvků použijte: za tepla válcovanou, termomechanicky tvrzenou armaturu periodického profilu tříd A600, A800 a A1000; tvářené za studena Вр1200 a Вр1600; lano 7-drátové K1400, K1500, K1600, K1700. přímo závisí na typu konstrukce a zatížení, které musí odolat, takže toto číslo může být 20 kg nebo 300 kg.
- Dodržování ochranné vrstvy betonu pro výztuž. Ne menší než průměr výztuže a ne menší než 1 cm.
- Pokud již byla výztuž použita, nelze ji znovu použít k vytvoření hlavního výztužného rámu.
Zvláštní pozornost by měla být věnována tomu, jak spojovat kovové tyče navzájem do jediné výztužné konstrukce. Dostupné možnosti jsou svařování nebo vázání výztuže vázacím drátem. Doporučuje se druhá metoda, protože kov se během pletení nezahřívá a zachovává si své původní vlastnosti.
Aplikace technologie výztuže do betonu ve stavebnictví
Železobetonové konstrukce se používají v různých oblastech stavebnictví. V této oblasti existuje několik nejoblíbenějších možností použití technologie výztuže, která je povinná.
Stuha pásu
Výztužný rám má tvar pravoúhlého pásu 4-16 ocelových podélných tyčí periodického profilu, vzájemně propojených příčnými prvky, kusy výztuže nebo svěrkami (množství potřebné výztuže závisí na velikosti základny). Všechny části rámu jsou vzájemně spojeny do jednoho celku svařováním nebo viskózním. Poté se vyrovná do bednění a zalije betonem.
Pokud je zesílení pásového základu nesprávně provedeno, nebude schopno odolat zatížení, které na něj působí, a v průběhu let se na něm a stěnách domu mohou objevit praskliny.
Podlahový potěr
Nejčastěji se k vyztužení potěru používají kovové sítě, nebo vyrobené z kompozitní výztuže. Tato metoda je vhodnější pro samostatnou práci. Pokud používáte ocelové nebo sklolaminátové vlákno, je lepší objednat hotový beton, protože je velmi obtížné jej sami namíchat s vysokou kvalitou.
Vyztužený potěr je odolnější proti praskání vlivem teplotních změn, mechanickému namáhání, což výrazně zvyšuje jeho životnost.
montáž sloupů
Při vyztužování sloupů jsou hlavní tyče uspořádány svisle, jejich počet závisí na tvaru a velikosti sloupu. Jsou vzájemně spojeny do jediného rámu pomocí horizontálních příčných prvků ve formě svorek.
Společná práce výztuže s betonem zvyšuje únosnost sloupu asi o 25 %. Například 3metrový sloup 30 x 30 cm, vyztužený 4 tyčemi o průměru 16 mm, je schopen odolat zatížení asi 135 tun.
Základ desky
Vyztužený deskový základ, je rám ze 2 vrstev pletiva, které jsou vzájemně propojeny prostorovými rámy. Podél okrajů mřížky jsou vzájemně propojeny prvky ve tvaru “P”. Hlavní část výztužné výztuže je umístěna na spodní vrstvě sítě, protože na ni dopadá hlavní zatížení.
Monolitický deskový základ má dobrou únosnost, díky svému tvaru ve formě pevné železobetonové podložky umožňuje výstavbu budov různých tvarů na obtížných půdách.
Tipy od odborníků
Pro vysoce kvalitní vyztužení betonu výztuží a sítí se doporučuje řídit se radami profesionálů v této oblasti.
- Před zahájením montáže kovové sítě nebo výztužného pásu pro zpevnění základu, nosných sloupů, trámů je nutné prohlédnout výztuž, zda není poškozená.
- Zkontrolujte povrch kovových tyčí, zda nejsou přítomny, které by mohly narušit strukturu kovu a zmenšit průměr tyče. Lehký povlak rzi není kritický, alkálie obsažené v betonu jej naleptávají.
- Kovový rám musí být minimálně 7 cm od půdy (dna jámy). K tomu se doporučuje instalovat plastové svorky pro armatury.
- Dodržení poloměru ohybu výztuže. Tyče ohnuté pod menším úhlem ztrácejí své původní pevnostní vlastnosti a nelze je použít jako hlavní výztuž.
- Prvky výztužného rámu, které jsou nosné (převezmou největší zatížení), jsou vyrobeny z kovových tyčí s žebrovanými plochami. Díky periodickému profilu je zajištěna lepší přilnavost výztuže k betonu. Proto je tato forma výztužného profilu v betonu výhodnější pro výztuž.
- Když je železobetonová konstrukce během provozu vystavena vlhkosti, nejčastěji se jedná o základy. Pro ochranu výztuže před tvorbou rzi se doporučuje přidat do betonového roztoku speciální hydroizolační přísady.
Výztuž betonu bude účinná pouze tehdy, pokud zvolíte správný materiál pro montáž výztužného rámu, správně spojíte konstrukční prvky dohromady. Díky tomu se výrazně zvýší trvanlivost betonového výrobku, jeho odolnost vůči faktorům prostředí, zatížení sezónním pohybem půdy a hmota budovy.
Vyztužení základů udělej si sám
V tomto článku poskytujeme podrobné pokyny krok za krokem pro zpevnění základu vlastníma rukama. Mluvíme o vytváření základů různých typů: páskové, monolitické a sloupové. Ukážeme také, jak správně vypočítat potřebné množství výztuže pro stavbu.
Typy výztuže
Tradičně se pro stavbu betonových základů používá vlnitá ocelová výztuž (pro hlavní rám) a hladká ocelová výztuž (pro uspořádání propojek). Na trhu však lze nalézt i nový typ tyčí – sklolaminátovou výztuž, která se svými kvalitami vyznačuje větší pevností a zvýšenou odolností.
Profesionální stavitelé však doporučují pro vytvoření klasických železobetonových základů vzít obvyklou ocelovou výztuž. To je způsobeno novinkou sklolaminátových tyčí – ještě není plně prozkoumáno, jak přesně se budou chovat ve spojení s betonem při různém hmotnostním zatížení základu.
Zesílení základu pásu
Páskový typ základů je jedním z nejběžnějších a nejoblíbenějších, pokud jde o stavbu soukromých domů v letních chatách. Níže ukážeme, jak správně vyrobit rám z tyčí pro vyztužení základového pásu.
Takový základ není pevný, ale skládá se z dlouhých železobetonových pásů s obdélníkovým průřezem. Zpočátku se v místech lití betonu instaluje dřevěné bednění. Nejběžnější rozměry pro něj jsou: výška dřevěných desek je do 100 cm a šířka mezi nimi do 50 cm.Výsledkem je pevný, středně hluboký základ.
Dále je třeba sestavit výztužnou klec. Skládá se z několika typů tyčí:
- Podélné – hrají roli základny rámu a přebírají hlavní zatížení. Pro ně je nejlepší použít vlnitou výztuž třídy A3 o tloušťce 10 až 22 mm.
- Svislé podpěry a vodorovné překlady – zpevňují rám podélných prutů a zajišťují pevnější a spolehlivější tuhnutí betonu. K jejich vytvoření je povoleno používat hladké tvarovky třídy A1 o průměrech 6-8 mm.
S výškou pásky do 100 mm je rám tradičně vytvořen ze dvou pásů podélné výztuže: horního a spodního, které jsou spojeny vertikálními a horizontálními propojkami. Tento design současně kompenzuje zvedání země zespodu a tlak domu shora. Základy větší výšky se staví mnohem méně často a vyžadují instalaci tří nebo více pásů.
Podívejme se tedy na podrobné schéma vyztužení základu páskovou strukturou. Nejprve se položí dvojice spodních podélných tyčí: tak, aby vzdálenost od země a boků bednění byla na každé straně alespoň 5 mm (pro zvednutí výztuže nad terén se používají speciální nohy nebo zděné podpěry ).
Dále jsou instalovány svislé tyče požadované výšky – ve vzdálenosti nejméně 30 cm od sebe. K nim je připevněn horní pás podélné výztuže, poté jsou oba pásy doplněny horizontálními propojkami pro zvýšení tuhosti – jsou instalovány ve vzdálenosti nejvýše 40 cm od sebe. Všechny spoje podélných, svislých a vodorovných tyčí jsou fixovány pletacím drátem: lze použít buď obyčejný hladký, nebo spolehlivější ocelový drát VR-1 s reliéfním povrchem o tloušťce 3-4 mm.
Zvláštní pozornost by měla být věnována přilehlým stěnám a rohům základů, protože nesou největší zatížení. Tyto úseky jsou dodatečně zpevněny buď vzájemným překrytím podélných tyčí, nebo použitím samostatné příchytky ve tvaru L z vlnité výztuže stejného průměru. Délka přesahu nebo svorky na každé straně rohu musí být alespoň 50 cm.Podrobné schéma pro zesílení rohů základu je znázorněno na spodním výkresu.
Existuje další způsob instalace vertikálních sloupů: pro spolehlivost jsou zaraženy do země o 1,5-2,0 metrů. Díky tomu je základ nejodolnější a nejpevnější. Po montáži celého rámu se do bednění nalije beton.
Vyztužení monolitického základu
Monolitický základ je pevná železobetonová deska, která vydrží nejvyšší zatížení. Může sloužit jako “hrubá” podlaha pro budoucí domov, stejně jako pevný základ pro vytvoření jiného typu základů – páskové nebo sloupkové. Hlavní požadavek na jeho konstrukci: povrch země by měl být plochý, bez nejmenších svahů a svahů.
Před provedením práce je třeba připravit místo: vykopat jámu, na její dno položit plochý pískový polštář a nalít tenkou vrstvu betonu. Dále se provádí dvouvrstvá hydroizolace dna pomocí válcovaných hydroizolačních materiálů.
Dalším zpevněním monolitického základu vlastními rukama je vytvoření sítí z výztužných tyčí. Stejně jako v případě pásových konstrukcí je nejlepší použít vlnitou výztuž třídy A3 o tloušťce minimálně 12 mm. Pokládá se ve dvou směrech a tvoří buňky o velikosti nejméně 20 cm na každé straně – jako na fotografii níže. Průsečíky tyčí jsou vyztuženy drátěnými sponami.
Existuje však pohodlnější analog jednotlivých tyčí – ve formě hotové svařované sítě z vlnitých tyčí VR-1 s roztečí buněk 200 mm. Jeho použití eliminuje potřebu samostatného pokládání a upevnění výztuže, pomáhá ušetřit čas a úsilí.
Optimální výška monolitické základové desky pro bytový dům je 25-30 cm.Tato tloušťka betonového podkladu vyžaduje dva výztužné pletivové pásy – horní a spodní, které jsou spojeny a vyztuženy svislými hladkými pruty A1 tloušťky 6 mm. Takové tyče jsou umístěny ve všech průsečících mřížek a upevněny buď drátem nebo svařováním. Dále se nalije beton.
Vyztužení základu sloupu
Sloupový základ tvoří několik železobetonových pilířů s horní pásovou mříží, která slouží jako základ pro budoucí dům. Je určen pro lehké budovy: například kůlny nebo rámové domy.
Vyztužení sloupového základu kutily se provádí pomocí svislých ražených a vodorovných hladkých tyčí stejných modelů a rozměrů jako v případě předchozích typů základů. Před instalací pilířů je vykopána díra o hloubce 2 metry, na jejímž dně je položen polštář písku a štěrku. Lze jej také dodatečně vyztužit svařovanou armovací sítí (stejné rozměry jako u monolitického základu). Kolem jámy je instalováno dřevěné bednění, jehož výška je stejná jako část pilíře nad úrovní terénu.
Každý sloupek se skládá ze čtyř svislých tyčí výztuže v rozích, které jsou umístěny ve vzdálenosti nejméně 20 cm od sebe. Zapínají se pomocí horizontálních propojek – na každé straně jeden. Pro spolehlivost je lepší vytvořit čtyři řady horizontálních propojek po celé výšce sloupce ve stejné vzdálenosti od sebe. Průsečíky výztuže jsou svázány drátem o délce 300 mm.
Vyztužení horní mříže probíhá stejnou technologií jako pokládání pásového základu. S nízkou hmotností budoucí konstrukce však může být mříž nahrazena běžnými dřevěnými trámy.
Výpočet rozměrů a počtu tyčí
Velmi důležitým bodem při zpevňování základu je výpočet výztuže, jejíž množství je nezbytné pro zpevnění betonové konstrukce. Níže podrobně popisujeme, jak provést přesný a bezchybný výpočet počtu výztuže a jejích rozměrů pro každý typ základu.
Výpočet pro vyztužení základového pásu
Nejprve se vypočítá celková plocha základu – za tímto účelem se vynásobí jeho výška a šířka (například základ 80 cm vysoký a 30 cm široký má plochu 2400 cm 2 ). Dále se vypočítá celková plocha výztuže, která by se měla rovnat alespoň 0,1 % celkové plochy základu (tj. 2,4 cm 2 pro základ 2400 cm 2).
Výsledná plocha 2,4 cm 2 je plocha pro čtyři podélné tyče, dvě horní a dvě spodní. Proto s jeho pomocí vypočítáme průměr požadované výztuže. K tomu pomocí vzorce kruhové plochy vypočítáme průřez prutu (například pro výztuž o průměru 10 mm je to 0,79 cm 2) a poté jej vynásobíme počtem prutů (0,79 x 4 u3,16d 2 cm 2,4). To je více než dostatečné na pokrytí požadované plochy 2 cm XNUMX .
Délka jedné podélné tyče se vypočítá po délce celého betonového pásu a vynásobí se celkovým počtem tyčí (4 kusy). K tomuto číslu se pak připočte 20 % pro spoje a přesahy rohů.
Délka výztuže pro vertikální a horizontální propojky se vypočítá takto:
- Nejprve spočítáme počet potřebných propojek: celková délka pásky je vydělena krokem jejich instalace (300 mm)
- Poté vypočítáme délku jednoho jumperu: sečtením výšky a šířky rámu a vynásobením 2
- Vynásobíme obě přijatá čísla (počet a délku propojek) a přidáme marži 20 %
Výpočet pro vyztužení monolitického základu
Výpočet počtu a průměru výztuže pro výztuž pod monolitickým základem probíhá téměř stejným způsobem jako v případě páskového základu. Pouze celková plocha použitých podélných tyčí musí být alespoň 0,3% z celkové plochy základu.
Počet vodorovných propojek zde není třeba počítat, stačí pouze svislých: jejich počet se rovná počtu průsečíků v jedné výztužné síti.
Výpočet pro vyztužení sloupového základu
Počet výztuže pro jeden sloup se vypočítá s ohledem na jejich rozměry. Například při použití čtyř svislých tyčí o délce 3 metry k vybudování základu vlastníma rukama budete potřebovat 12,8 metru vlnité výztuže, přičemž se vezme v úvahu přídavek 0,2 metru pro uvázání mřížky: (3 + 0,2) x 4 = 12,8 metru.
Výpočet horizontálních propojek je následující: jejich počet v jedné sekci sloupce (4) vynásobíme počtem všech vodorovných řad na sloupci (4) a poté vynásobíme průměrem sloupce (například 0,2 metrů). Výsledkem je délka výztuhy pro propojky: 4 x 4 x 0,2 = 3,2 metru.
