Druhy betonu podle vyztužení: běžný, vyztužený a předpjatý beton

V českých zemích se betonové stavitelství úspěšně rozvíjí od doby vzniku betonových konstrukcí. Vznikaly pozemní betonové konstrukce, průmyslové stavby i mosty. Druhů betonu je nepočítaně a rovněž tak kritérií, podle kterých je řadíme. Tento pojem odkazuje na široké spektrum konkrétních variant betonové směsi, které se odlišují podle různých kritérií jako jsou pevnost, výroba, vzhled, objemová hmotnost či využití. Tyto kategorie jsou běžně aplikovány v praxi podle stavebního účelu. Níže se zaměříme na druhy betonu podle způsobu vyztužení.

Běžný beton

Běžný beton je určen pro širokou škálu konstrukčních aplikací, jako jsou sloupy, stropy, základy a nosné zdi. Má dobrou pevnost a schopnost odolávat tlaku a namáhání. Zatímco je výztuž u obyčejného železového betonu volně kladena (tzv. „měkká výztuž”).

Vybrané typy běžného betonu

  • Konstrukční beton: Je typ betonu určen pro širokou škálu konstrukčních aplikací, jako jsou sloupy, stropy, základy a nosné zdi. Má dobrou pevnost a schopnost odolávat tlaku a namáhání.
  • Samozhutnitelný beton COMPACTON: Je koncipován tak, aby se rovnoměrně rozlil bez nutnosti použití vibračních zařízení. Tento beton má unikátní vlastnosti, které mu umožňují samovolně vyplnit všechny dutiny a útvary bez manuálního zásahu.
  • Pěnový beton POROFLOW: Je lehký beton tvořený homogenní směsí cementu a vzduchových pórů, které snižují jeho hmotnost.
  • Vysokopevnostní beton: Má vysokou pevnost a odolnost. Je často používán v konstrukcích, kde je vyžadována vysoká nosnost nebo kde jsou kladeny vysoké nároky na pevnost materiálu.
  • Lehčený beton: Je vyroben s přídavkem lehkých materiálů, jako je polystyrenová drť nebo umělé kamenivo, což snižuje jeho hmotnost.
  • Vodopropustný beton PERVIA: Je navržen tak, aby umožnil průchod vody skrz něj.
  • Vodostavební beton: Je speciálně navržen pro aplikace ve vodním prostředí, jako jsou přehrady, jezy nebo vodní kanály.
  • Beton pro průmyslové podlahy: Je určen pro vytvoření odolných podlah v průmyslových prostorách. Vsypy jsou tvořeny směsí portlandského cementu, vysokopevnostního kameniva a dalších speciálních přísad.
  • Betonové podlahy DURAMO: Jsou odolné proti opotřebení, tření a mají vysokou nosnost.
  • VERTUA® beton: Je speciální druh betonu se sníženou emisí CO2 až o 50%. Betony Vertua® jsou vhodné pro řadu aplikací při výstavbě - od interiérových a základových konstrukcí až po vyztužené vnější konstrukce, a hodí se zejména pro použití v oblasti infrastruktury.

Vyztužený beton (železobeton)

Vláknobeton a drátkobeton obsahují přídavek vláken nebo drátů, které zvyšují jejich pevnost a odolnost proti trhání. Jsou často používány ve stavbách, které vyžadují zvýšenou odolnost proti vlivům prostředí nebo namáhání.

Předpjatý beton

Podstata předpjatého betonu spočívá v jeho odlišném způsobu vyztužení oproti běžnému železobetonu. U předpjatého betonu je výztuž předem předpjata ve výrobě (např. panely SPIROL) nebo dodatečně předpjata (např. ovíjením, předpínáním kabely z vysokopevnostních ocelových drátů).

Předem a dodatečně předpínané konstrukce

Předem a dodatečně předpínané konstrukce se liší v základních principech a technologiích. Předpínání se uskutečňuje pomocí předpínacích lisů, konce předpínací oceli se pak ukotví proti betonu.

Čtěte také: Využití červeného dřeva

Technologie dodatečně předpjatého betonu

Technologie dodatečně předpjatého betonu zahrnuje předpínací systémy a kabelové dráhy.

Předpínací systémy a jejich komponenty

Předpínací systémy jsou klíčovou součástí technologie dodatečně předpjatého betonu. Patří sem lisy, kotvy a další specifické komponenty, které zajišťují správné napnutí a ukotvení předpínací výztuže.

Ztráty předpětí

U předem a dodatečně předpjatého betonu dochází ke ztrátám předpětí, což je důležitý faktor při návrhu a analýze konstrukcí. Mezi další faktory ovlivňující ztráty předpětí patří:

  • Okamžité pružné přetvoření betonu
  • Relaxace předpínací výztuže
  • Přetvoření opěrného zařízení
  • Rozdíl teplot předpínací výztuže a opěrného zařízení
  • Otlačení betonu
  • Dotvarování a smršťování betonu

Statická odezva a metoda ekvivalentního zatížení

Statická odezva konstrukcí zatížených předpětím je specifická a vyžaduje zjednodušení a analýzu základního napětí. Metoda ekvivalentního zatížení se používá pro staticky určité a neurčité konstrukce. Účinky předpětí na konstrukce lze modelovat pomocí metody ekvivalentního zatížení. Pro staticky neurčité účinky předpětí se používá konkordantní kabel a lineární transformace kabelu.

Návrh předpětí a omezení napětí

Návrh předpětí se provádí metodou vyrovnání zatížení. Omezení normálových napětí od provozních účinků zatížení a přípustná zóna polohy kabelu a tlakové čáry jsou důležité pro odolnost proti vzniku trhlin.

Čtěte také: Použití lamino desek dub

Vznik trhlin a mezní stavy použitelnosti

Vznik trhlin u předpjatých prvků je kritickým aspektem, který ovlivňuje tahová napětí v betonu po vzniku trhlin. Mezní stavy použitelnosti zahrnují omezení napětí a trhlin (dekomprese). Výpočet šířky trhlin a průhybu předpjatých prvků je nezbytný pro zajištění spolehlivosti konstrukce. Mezní stav trhlin zohledňuje působení betonu v tahu po vzniku trhlin. Deformace předpjatých konstrukcí se také posuzují v rámci mezních stavů použitelnosti.

Mezní stav únosnosti

Mezní stav únosnosti předpjatých prvků se posuzuje metodou mezních přetvoření a zahrnuje únosnost ve smyku. Mezní únosnost prvků namáhaných osovou silou a ohybem se posuzuje s ohledem na stav dekomprese a počáteční napjatost průřezu.

Únosnost ve smyku

Prvky namáhané smykem a kroucením vyžadují analýzu napjatosti a dimenzování. Návrh smykové výztuže je nezbytný pro zajištění únosnosti ve smyku.

Analýza kotevní oblasti

Analýza kotevní oblasti zahrnuje posouzení namáhání a výpočetního modelu. Vyztužení kotevní oblasti je klíčové pro zajištění spolehlivého ukotvení předpínací výztuže. Ověření kotev a návrh výztuže v kotevní oblasti jsou nezbytné pro správnou funkci konstrukce.

Statická analýza postupně budovaných konstrukcí

Statická analýza postupně budovaných předpjatých konstrukcí zohledňuje nehomogenitu konstrukcí.

Čtěte také: Široké využití modřínového dřeva

Tabulka srovnání druhů betonu dle vyztužení

Druh betonu Způsob vyztužení Hlavní charakteristiky Typické použití
Běžný beton Nevyztužený nebo měkká výztuž volně kladena (např. kari sítě) Dobrá pevnost v tlaku, nižší pevnost v tahu, snadná zpracovatelnost. Základy, nosné zdi, sloupy, stropy (bez vysokých nároků na únosnost a trhliny).
Vyztužený beton (železobeton) Obsahuje vlákna nebo dráty (např. vláknobeton, drátkobeton) Zvýšená pevnost v tahu, odolnost proti trhání, lepší duktilita. Konstrukce vystavené dynamickému zatížení, abrazivnímu opotřebení, desky, vozovky.
Předpjatý beton Předem nebo dodatečně předpjata výztuž (vysokopevnostní ocelové dráty/kabely) Vysoká pevnost, minimální vznik trhlin, efektivní využití materiálu, menší průřezy. Mosty, dlouhé střešní vazníky, velké rozpětí konstrukcí, zatížené konstrukce.

tags: #druhy #betonu #podle #vyztuzeni #bezny #beton

Oblíbené příspěvky: