Třídy zesílení. Výztužné výrobky – technické vlastnosti

Výztuž jsou pružné a tuhé ocelové tyče uložené do betonové hmoty podle výpočtů nebo v souladu s konstrukčními nebo výrobními požadavky.

Výztuž je klasifikována podle účelu, výrobní technologie a profilu povrchu.

V závislosti na účelu jsou armatury rozděleny do následujících typů:

• pracovní, který v ohnutých nebo natažených prvcích vnímá tahové síly. Nachází-li se v tlačené oblasti železobetonového prvku, zachycuje tlakové síly (středové i excentrické). Pracovní výztuž zahrnuje také šikmou výztuž (tyče ohnuté pod úhlem);
• distributivní, která vnímá místní a dodatečné úsilí. Tyto snahy nejsou ve výpočtu zohledněny. Rozvodné armatury zajišťují společný chod pracovních výztužných tyčí. Tato výztuž se používá hlavně v deskách;
• příčný (svorky), který zajišťuje konstantní polohu pracovní výztuže a zároveň zachycuje část příčných sil. Taková výztuž se používá u nosníků, sloupů, rámů, oblouků a dalších konstrukcí;
• montážní místnost, která je nezbytná pro montáž výztužného rámu. Tato výztuž zajišťuje zadanou polohu příčných tyčí nebo svorek.

Kromě uvedených typů se někdy používají speciální protismršťovací tvarovky, které absorbují smršťování a teplotní roztažnost.

Podle výrobní technologie může být výztuž válcována za tepla (tyč) nebo tažena za studena (dráty).

Podle profilu povrchu se výztuž dělí na hladký a periodický profil (obr. níže). Na povrchu periodické profilové výztuže jsou často umístěny prstencové výstupky. Tyto výstupky zajišťují spolehlivé přilnutí výztuže k betonu bez instalace kotevních záběrů na koncích tyčí.

Typy periodického vyztužení profilu

a – tyč třídy A300; b – totéž, A400 a A600; c – vysokopevnostní drát

Železobetonové konstrukce jsou vyztuženy pracovní, konstrukční a instalační výztuží (obr. níže).

Pracovní výztuž je instalována na základě aktuálních sil, aby absorbovala tahová napětí a zpevnila stlačené zóny konstrukce. Podle vnímané námahy se dělí na podélné 3 a příčné, včetně svorek 4 (příčné tyče) a ohnuté tyče 5 (obr. níže). Konstrukční a instalační armatury se instalují z konstrukčních a technologických důvodů. Konstrukční – zachycuje výpočty nezohledněné síly od smršťování betonu, teplotních změn, rovnoměrně rozkládá síly mezi jednotlivé pruty atd. Montáž – zajišťuje návrhovou polohu pracovní výztuže, spojuje do rámů atd.

Výztuž železobetonových prvků

1 – ploché rámy; 2 – prostorový rám; 3 – podélná výztuž; 4 – svorky; 5 — ohnuté tyče; 6 — montážní kování; 7 — montážní smyčky; 8 – vložené části

V prefabrikovaných konstrukcích se instalují montážní (závěsné) smyčky 7, trubky atd. pro zvedání a přepravu prvku Pro spojování a spojování prefabrikovaných konstrukcí se používají ocelové zapuštěné díly 8 Veškerá výztuž je kombinována do výztužných výrobků – svařovaných nebo pletených sítí a rámy.

V místech křížení jsou výztužné tyče svařeny nebo svázány drátem o průměru 0,8-1 mm.

Jako pružná výztuž se používají ocelové pruty převážně kruhového průřezu, které oproti pravoúhlým zajišťují lepší přilnavost k betonu a nemají ostrá žebra, která se zařezávají do betonu a přispívají ke vzniku trhlin. Navíc jsou kulaté tyče pohodlnější k použití. Nejčastěji se používají tyče o průměru 6 až 40 mm, méně používané jsou tyče o průměru do 5 mm a od 40 do 100 mm.

Kruhová ocel o průměru větším než 40 mm (nebo obdélníková ocel o ploše větší než 10 cm 2) je povoleno používat pouze ve svařovaných rámech.

Při použití výztuže o průměru větším než 60 mm pro vodní stavby je nutné kotvení po délce táhel.

U konstrukcí z lehkého železobetonu by průměr kruhové výztuže bez speciálního kotvení neměl překročit 20 mm.

Tyče o průměru větším než 10 mm jsou pro snadnou přepravu vyráběny 10-12 m dlouhé; tyče menších průměrů, tzv. drátěnka, se dodávají v kruzích (svitcích), vyrábí se tedy v délce 40 m a více.

Někdy se používá vyztužení čtvercových, pásových a jiných typů profilů o ploše do 10 cm 2. U pásového řezu by poměr větší strany řezu k menší straně neměl být zpravidla větší než 2. Kruhové tyče jsou hladké a mají periodický profil, na jehož povrchu jsou výstupky umístěné na určité intervaly.

Díky výstupkům mají tyče větší spojení s betonem než tyče hladké, což je důležité zejména při použití ušlechtilých ocelí, a navíc umožňují eliminovat háčky na koncích.

Tuhá výztuž v podobě válcovaných I nosníků, žlabů, úhelníků, před zatvrdnutím betonu funguje jako kovová konstrukce pod zatížením vlastní vahou, vahou bednění na ní zavěšeného a čerstvě položené betonové směsi.

Mechanické vlastnosti betonářských ocelí. Betonářské oceli se na základě mechanických vlastností dělí na měkké oceli, jejichž odolnost je charakterizována fyzikální mezí kluzu σ_y a tvrdé, pro které je hlavním ukazatelem pevnosti dočasná pevnost v tahu σ_u (obrázek níže).

Měkká ocel je tažná a má výrazné prodloužení po přetržení (až 25 %, křivka 2). Standardní odolnost takových ocelí je považována za vyřazené minimum meze kluzu, které je menší než pevnost v tahu. Zvýšení pevnosti betonářské oceli a snížení prodloužení při přetržení se dosahuje mechanickým nebo tepelným kalením, jakož i zavedením uhlíku a různých legujících přísad do jejího složení. Podstata kalení betonářské oceli válcované za tepla tažením je následující.

Mechanické kalení pro různé druhy ocelí (tažení za studena) je založeno na jevu mechanického zpevňování – zvýšení meze úměrnosti v důsledku zatěžování oceli napětím σ_k, přesahující σ_y a následné vyložení. Při opakovaném kreslení napětí σ_k se stává novou uměle zvýšenou mezí kluzu (křivka 1). Dalším typem mechanického kalení oceli je tažení (opakované protahování drátu několika postupně menšími otvory), po kterém se vztah σ-ε stává lineárním téměř až do přetržení a pevnost v tahu se výrazně zvyšuje (křivka 3) a je brána jako standard odpor.

σ s -ε s diagramy

Tepelné kalení oceli se skládá z kalení (ohřev na 800 °C a rychlé ochlazení v oleji) a částečného popouštění (ohřev na 300-400 °C a postupné ochlazování). Tepelně zpevněná ocel postupně přechází do plastické oblasti působení (křivka 4).

Pro takové oceli je stanovena podmíněná mez kluzu σ_0,2 – napětí, při kterém je zbytková deformace 0,2 %.

V závislosti na způsobech kalení se oceli svými vlastnostmi více či méně blíží tvrdým ocelím, které se křehce lámou (při prodloužení 3-4 %). Mezi tvrdé oceli patří také oceli obsahující uhlík a legující přísady (mangan, chrom, křemík atd.).

Pro provoz železobetonových konstrukcí pod zatížením a mechanizaci armovacích prací mají velký význam takové vlastnosti betonářské oceli, jako je plasticita, svařitelnost, únavové porušení, dotvarování, relaxace atd. Snížení plastických vlastností oceli může způsobit křehké přetržení výztuže v konstrukcích při zatížení, lomové předpjaté výztuže v kotvách atd. Plastické vlastnosti betonářských ocelí se vyznačují relativním prodloužením vzorků při zkoušce na pevnost v tahu. Délka vzorků by se měla rovnat pěti průměrům tyče. Nelze svařovat betonářské oceli, které jsou zpevněny tepelným zpracováním, kromě speciálních „svařitelných“ nebo tažením, protože efekt kalení se při svařování ztrácí. Proto se používají pouze v pletených rámech.

Klasifikace výztuže a její použití v konstrukcích. Při navrhování železobetonových budov a konstrukcí v souladu s požadavky na betonové a železobetonové konstrukce musí být stanoven druh výztuže a její normované a kontrolované ukazatele kvality.

Pro železobetonové konstrukce by měly být použity následující typy výztuže stanovené příslušnými normami:

• za tepla válcovaný hladký a periodický profil o průměru 3-80 mm;
• termomechanicky zpevněný periodický profil o průměru 6-40 mm;
• mechanicky kalené za studena (deformované za studena) periodického profilu nebo hladké, o průměru 3-12 mm;
• výztužná lana o průměru 6-15 mm;
• nekovová kompozitní výztuž.

Kromě toho lze ocelová lana (spirálová, dvojitá, uzavřená) použít v konstrukcích s dlouhým rozpětím.

Pro rozptýlenou výztuž do betonu by měla být použita vlákna nebo jemná síťovina.

Pro železobetonové konstrukce (konstrukce skládající se z ocelových a železobetonových prvků) se používá ocelový plech a profilová ocel podle příslušných norem a norem.

Typ výztuže by měl být zvolen v závislosti na účelu konstrukce, konstrukčním řešení, povaze zatížení a vlivech prostředí.

Hlavním standardizovaným a kontrolovaným ukazatelem kvality ocelové výztuže je třída výztuže pro pevnost v tahu, označovaná:

A – pro za tepla válcované a termomechanicky zpevněné výztuže;

B – pro výztuž deformovanou za studena;

K – pro vyztužení lan.

Třída výztuže odpovídá garantované hodnotě meze kluzu (fyzické nebo podmíněné) v MPa stanovené v souladu s požadavky norem a technických specifikací a je akceptována v rozsahu od A240 do A1500, od B500 do B2000 a od 1400 až 2500 Kč.

Třídy výztuže by měly být přiřazeny v souladu s jejich parametrickými řadami stanovenými regulačními dokumenty.

Kromě požadavků na pevnost v tahu se na výztuž vztahují požadavky na další ukazatele stanovené podle příslušných norem: svařitelnost, trvanlivost, tažnost, odolnost proti koroznímu praskání, odolnost proti relaxaci, odolnost proti chladu, odolnost při vysokých teplotách, tažnost při přetržení, pevnost v tahu, pevnost v tahu, pevnost v tahu, pevnost v tahu, pevnost v tahu. atd.

Nekovová výztuž (včetně vláken) rovněž podléhá požadavkům na odolnost vůči alkáliím a přilnavost k betonu.

Potřebné ukazatele se berou při navrhování železobetonových konstrukcí v souladu s požadavky výpočtů a výroby, jakož i v souladu s provozními podmínkami konstrukcí, s přihlédnutím k různým vlivům prostředí.

Výztužné výrobky. Pro vyztužení železobetonových konstrukcí se používají různé armovací výrobky. Pro účely industrializace a mechanizace armovacích prací se používá především nepředepjatá výztuž ve formě svařovaných sítí a rámů.

Svařované pletivo je vyrobeno z ocelí třídy B500, A240, A300, A400.

Při návrhu svařovaných sítí a rámů je nutné zohlednit technologické možnosti odporového bodového svařování (zabránění propálení tenkých tyčí, neomezené umístění elektrod apod.).

Požadavky na poměr průměrů svařovaných tyčí jsou uvedeny v tabulce níže.

Vztahy mezi průměry tyčí při odporovém bodovém svařování

Průměry podélných tyčí, mm

Ve stavebnictví je výztuž považována za jeden z klíčových materiálů. Pomáhá vytvářet spolehlivé struktury se zlepšenými výkonnostními charakteristikami, proto je nepostradatelný při výstavbě kapitálových struktur. Pro výpočet nákladů a složitosti práce potřebujete přesně znát rozměry výztuže, její hmotnost a průměr. Náš instrukční článek vám pomůže vyhnout se chybám při výběru.

Co je výztuž ve stavebnictví

Výztuž – tyče z různých jakostí uhlíkové oceli nebo nerezové oceli, které se používají ke zpevnění železobetonových konstrukcí. Tento materiál dobře přilne k betonu, snadno se svařuje a má vysokou pevnost.

JDE ZDE
Ocelová výztuž ve stavebnictví

V dnešní době se hojně využívá i nekovová výztuž, jinak nazývaná kompozit. Vyrábí se z uhlíkových nebo aramidových vláken, skelných vláken a čediče. Na fotografii je příklad kompozitní struktury ze skelných vláken.

JDE ZDE
Sklolaminátová výztuž ve stavebnictví

Ocelová výztuž je považována za pevnější než kompozit, ale je obtížnější s ní pracovat. Dalším argumentem pro sklolaminátové výztuhy je dostupná cena. Ale ocelové vzorky jsou univerzálnější, protože jsou vhodné pro všechny oblasti stavebnictví.

Důležité! Charakteristickým znakem většiny typů výztuže je přítomnost žeber, která snižují riziko uklouznutí a zlepšují přilnavost ke stavebním materiálům.

K čemu se používá výztuž ve stavebnictví?

• Základy budov s různým počtem podlaží. Výztuž pomáhá předcházet destrukci a deformaci.
• Stěny a mezipodlahové stropy. Díky tomu jsou odolnější vůči vibracím a namáhání dokončovacími materiály.
• Trámy a vnitřní sloupy. Zde se používá výztuž pro prodloužení životnosti prvků.
• Nadjezdy a mosty. Ocelové tyče pomáhají zpevnit rozpětí a podpěry, které nesou největší dopravní zatížení.
• Hydraulické stavby: přehrady, zdymadla, přehrady. Výztuž zabraňuje rychlé destrukci konstrukcí v důsledku neustálého působení vody.
• Dálnice, letiště, železnice. V dopravní infrastruktuře se materiál používá ke zpevnění výše uvedených ploch a zvýšení jejich životnosti.
• Průmyslová zařízení, například dílny a hangáry. V tomto případě se také používá výztuž k zajištění trvanlivosti a pevnosti konstrukcí.

Kompozitní výztuž se používá hlavně ke zpevnění silničních desek, plotů, úzkých mostů, běžících konstrukcí a bazénů. Vítají ho i nové stavební trendy.

Typy výztuže pro konstrukci

Materiály se liší typem výroby, typem suroviny, způsobem zvlnění a rozsahem použití. Podívejme se na hlavní klasifikace.

Podle typu výroby a třídy materiálu

Ocelová výztuž je:

• Tyč válcovaná za tepla (A). Tento typ výztuže se nejčastěji používá ke zpevnění základů budov.
• Drát deformovaný za studena (VR). Používá se ke zpevnění malých konstrukcí a stropů.
• Lanová dráha (K). Vhodné pro vysoce zatížené železobetonové konstrukce různých profilů.

Důležité! Výztuž je kromě písmen označena také číslicemi od 1 do 6. Čím vyšší číslo, tím pevnější výrobek.

JDE ZDE
Ocelová výztuž
JDE ZDE
Výztuha z ocelového drátu
JDE ZDE
Výztuha ocelovým lanem

Podle typu profilu

• Hladký. Výztuž slouží ke zpevnění prvků, které nebudou vystaveny vysokému zatížení. Hladké tyče se instalují do zdiva, pod dlažební desky a do podlah z cementového potěru.
• vlnitý. Výztuž, která díky vyčnívajícím prvkům pevně „stojí“ v betonové vrstvě. Existují tři typy zvlnění: srpkovité, smíšené a prstencové. Na fotografii jsou příklady všech možností.

JDE ZDE
Výztuž prstencovým zvlněním
JDE ZDE
Půlměsícové drážkované kování
JDE ZDE
Výztuž smíšeným zvlněním

Podle materiálu výroby

Již jsme zmínili, že kompozitní výztuž se nejčastěji vyrábí ze skleněného nebo čedičového vlákna. Kovové tyče jsou vyrobeny z uhlíkové oceli, která obsahuje železo a uhlík. Vyrábějí se také z legované oceli s přídavkem titanu, wolframu, chrómu, manganu a dalších chemických prvků. Výztuž z uhlíkové oceli se vyznačuje zvýšenou pevností, ale je dosti křehká na zlom. Chemické prvky ve složení slitinových slitinových tyčí výrazně zlepšují výkonnostní charakteristiky materiálu. Například mangan má pozitivní vliv na odolnost proti opotřebení, křemík zase na elasticitu.

Do cíle

• Pracovní. Nejčastěji zpevňuje dlouhé prvky železobetonových konstrukcí a pokládá se jakýmkoli pohodlným způsobem. Například ve sloupech taková výztuž zaujímá vertikální polohu, v základech a nosných trámech – horizontální.
• Rozdělení. Jedná se o pomocnou výztuž, která pomáhá spojit několik prvků do společného rámu.
• Shromáždění. Výztuž, která zajišťuje, že tvar rámu zůstane během pohybu nezměněn. To znamená, že se ve skutečnosti jedná o tyče, které pomáhají malým budovám „přežít“ dopravu.

Důležité! Všechny uvedené typy výztuže mohou být přítomny v jedné budově.

Charakteristika kování

Jaké parametry určují výkonnostní vlastnosti materiálu:

• Průměr výztuže – vzdálenost mezi body na průřezu tyče. Za optimální se považuje hodnota v rozmezí 8-25 mm.
• Třída pevnosti — podmíněná mez kluzu oceli, ze které je výztuž vyrobena.
• Jmenovitá plocha průřezu – plocha průřezu tyče.
• Výška křížové projekce — vzdálenost od středu tyče k nejvyšším bodům na prvcích zvlnění.
• Rozteč křížové projekce – vzdálenost mezi sousedními prvky zvlnění, měřená podél podélné osy tyče.
• Úhel sklonu příčného výstupku — parametr úhlu, který svírá podélná osa tyče a příčný výstupek.

Většinu těchto vlastností lze upřesnit s prodejcem. Existují také speciální vzorce pro výpočet, ale čísla budou přibližná.

Jak vypočítat hmotnost výztuže

Normy upravující hmotnost výztuže jsou GOST R 52544-2006 a GOST 5781-82. Nejjednodušší způsob, jak identifikovat tento parametr, je použít tabulku, která ukazuje průměr tyče, hmotnost lineárního metru a délku v ekvivalentních tunách.

JDE ZDE
Výpočtová tabulka pro hmotnost a délku výztuže

Důležité! Ukazatele průměru tyče je lepší zjistit u výrobce nebo prodejce výztuže. Je obtížné měřit žebrovaný povrch sami, takže výpočty pravděpodobně nebudou přesné.

Jak vypočítat hmotnost výztuže v kilogramech

Ne vždy je vhodné počítat množství materiálu v tunách, proto uvedeme příklady výpočtů na kilogramy.

Kování o průměru 8 mm

Výztužné tyče s tímto průměrem jsou velmi tenkým, ale zároveň celkem odolným materiálem. Třída výrobku – A3, rozteč žeber – A400, A500. Materiál výroby: ocel. Hmotnost 1 metru takové výztuže je 394,6 g Množství materiálu v tunách je 2534,2 m Hmotnost v kilogramech se vypočítá pomocí hmotnosti surovin (nejčastěji oceli) podle vzorce: 1 m * (3,14 *. 0,008 m * 0,008 m/4) * 7850 kg/m3 = 0,94 kg

Kování o průměru 10 mm

Jedná se o kovové tyče s vysokým stupněm pevnosti, které se nejčastěji používají v domácím stavebnictví. Třídy – At-400, At-500S, At-600. Hmotnost lineárního metru takové výztuže je 616,5 g, rozměry v tunách jsou 1622 m Příklad výpočtu hmotnosti v kilogramech pomocí vzorce: 1m*(3,14*0,01m*0,01m/4)*7850 kg/m³. = 0,617 kg

Kování o průměru 12 mm

• Oválnost tyče je až 1,2 mm.
• Hmotnost na běžný metr – 887,8 g.
• Délka role – 6-12m.

Hmotnost materiálu v kilogramech lze vypočítat pomocí výše uvedených vzorců dosazením potřebných hodnot.

Kování o průměru 16 mm

Takové tyče jsou považovány za velmi odolné proti opotřebení a spolehlivé. Další výhodou je snadná montáž, která umožňuje použití 16mm výztuže pro různé druhy stavebních prací. Je vhodný pro zpevňování betonových konstrukcí, svařovaných kovových konstrukcí, komunikací, mostů.

• Hmotnost metru – 1580 g.
• Průměr plochy – 2,010 cm².
• Délka tyčí je 2-12m.

Výpočet hmotnosti v kilogramech lze také provést analogicky s výztuží jiného průměru.

Poradenství! Pro výpočet hmotnosti tyčí můžete použít online program. Například: “Stavební kalkulačka“.

Stanovení hmotnosti výztuže je jednou z nejdůležitějších fází plánování stavebních prací. Nezapomeňte se také předem rozhodnout o typu stavby. Například kanadské domy a budovy využívající německou technologii jsou nyní na vrcholu popularity.