Základní prvky betonových konstrukcí

Z prostého betonu

Základové pásy - se navrhují pod vnitřní a vnější zdi. U málo zatížených základů používáme pásy z betonu nejmenší pevnosti a malých průřezů. Pásy větších rozměrů navrhujeme tak, aby se zabránilo usmyknutí nebo přelomení převislé části pásu (ústupek) , přitom výška musí být alespoň 1,5krát větší než šířka.

Základové patky - se navrhují pod sloupy a přenášejí zatížení do základové půdy. Patky mívají většinou čtvercový nebo obdélníkový průřez. Ústupek patky je namáhán ohybem, který však nemusíme posuzovat, když zachováme úhel ústupku min 60°.

Opěrné zdi - jsou konstrukční prvky, které svou tíhou zadržují tlaky násypů, zemin, svahů a pod. Tvar volíme většinou proměnného průřezu po výšce, a to tak, aby průřez zdi a základová spára byly převážně namáhány tlakem a oblast tažené části byla co nejmenší.

Dalšími konstrukcemi z prostého betonu mohou být pilíře, sloupy a stěny, které se ale povětšinou dělají z železového betonu.

Ze železového betonu

Základy z prostého betonu na méně únosných půdách nebo pro velká zatížení bychom museli dělat velkých rozměrů. Zvláště výška základů by byla velká. Použijeme-li železový beton Je základ podstatně nižší a hospodárnější.

Základové patky - pod sloupy a pilíře navrhujeme čtvercové, obdélníkové i kruhové. Půdorysné rozměry závisejí na únosnosti zeminy a na velikosti zatížení. Převislé části patky vyztužujeme podle velikosti ohybového momentu vyvozeného tlakem zeminy (nezapočítáváme vlastní tíhu patky). V rovině líce sloupu posuzujeme patku na tečné napětí a na promáčknutí (propíchnutí). Tvar patky ve svislém řezu volíme obdélníkový, u velkých patek volíme tvar proměnného průřezu, zesíleného pod úhlem 30° i více.

Základové pásy - děláme pod zdmi nebo pod řadou sloupů, jestliže navržené rozměry patek jsou velmi velké. Založení na pásech má řadu výhod. K hloubení základů je možné použit stroje, bednění je jednodušší. Pásy pod řadou sloupů jsou namáhány ohybem. Děláme je obdélníkového průřezu. Od plynule zesíleného průřezu upouštíme pro pracnost bednění a nahrazujeme je dalším stupněm. Vzniká konstrukční prvek převráceného tvaru písmena T.

Základové rošty - jsou vytvářeny soustavou příčných a podélných pásů. Volíme je pro skeletové stavby na méně únosných základových zeminách, v naplaveninách, pro zakládání staveb na násypech i v poddolovaných územích.

Základové desky - tvoří souvislý základ na celém půdorysném rozsahu budovy. Používáme je u výškových staveb, u kterých pro velká zatížení nevystačíme s patkami, a u budov s hladinou podzemní vody nad úrovní podzemního podlaží. Tloušťka desky závisí na zatížení a na rozpětí konstrukce; bývá 600 až l 500 mm i větší. Spojíme-li desku s betonovými podzemními zdmi, dosáhneme velké prostorové tuhosti. Při větši hloubce traktu volíme kombinaci desek a trámů vetknutých do základových pozedních věnců. Tak vznikají základové konstrukce obdobné stropům skeletu, jako jsou základová deska s trámy a průvlaky, roštová soustava trámů s deskami, roštová soustava trámů s kazetami nebo hřibová konstrukce.

Svislé konstrukční prvky přenášejí zatížení horní části konstrukce na část dolní a až na základy.

Sloupy - ze železového betonu jsou v pozemních stavbách konstrukční prvky, u nichž délka mnohokráte převyšuje šířku a výšku průřezu nebo průměr. Železobetonové sloupy umožňují přenášet velká zatížení na základy. Velmi často je spojujeme v jeden celek s trámy a vytváříme tak tuhou konstrukci - rámy. Sloupy navrhujeme různých průřezů, a to kruhové, čtvercové, obdélníkové i mnohoúhelníkové. Nárožní sloupy a sloupy na vnějšku traktu mívají složené průřezy. Namáhány jsou převážně tlakem při minimální výrobní excentricitě nebo kombinací tlaku a ohybového momentu.

Železobetonové stěny - navrhujeme pro zatížení tlakem a ohybovým momentem, a to především tam, kde není vhodná masivní konstrukce z prostého betonu.

Vodorovné konstrukční prvky přenášejí půdorysné zatížení na svislé konstrukce. Vytvářejí nosnou konstrukci nad prostory a otvory. Jsou namáhány převážně ohybem a u líce podpor smykem.

Železobetonové desky - jsou plošné konstrukční prvky, u nichž šířka a délka mnohokráte převyšují výšku (tloušťku). Nosnou výztuž klademe do míst, v nichž je konstrukce namáhána tahem. Výztuž klademe nejkratším směrem. Desky rozdělujeme podle uložení na desky prostě uložené, desky částečně vetknuté a desky dokonale vetknuté.

Trámy - jsou konstrukční prvky, u nichž délka mnohonásobně převyšuje šířku a výšku. Poměr šířky k výšce se navrhuje zpravidla l : 2, maximálně 1:4. Prvky poměru většího než l : 4 považujeme za stěnové prvky.

Podle uložení rozdělujeme trámy na prostě uložené a na trámy částečně nebo dokonale vetknuté jednostranně nebo oboustranně. Přesahuje-li trám přes podporu, vzniká převislý konec. Pak může být trám s jedním nebo oboustranným převislým koncem.

Trámy jsou namáhány ohybem a smykem, působí-li výslednice zatížení kolmo k podélné ose trámu a prochází-li těžištěm průřezu. Průběh ohybových momentů je pro rovnoměrné spojité zatížení obdobný jako u desek. Nosné pruty vkládáme do tažené části trámu co nejblíže k povrchu ve směru rozpětí. Vhodně volenými ohyby nosné výztuže a třmínky, tj. výztuží vedenou po obvodu průřezu, zachycujeme smyk. Jsou-li prvky zatěžovány nesouměrným zatížením, např. podporují desky o nestejných rozměrech nebo jen z jedné strany, jsou navíc zatěžovány kroucením.

Trámy s náběhy jsou prvky, které jsou k podpoře zesilovány. Zvětšením průřezu v podpoře zajistíme tužší spojení s podpůrnou konstrukcí, a tím zvětšíme i únosnost konstrukce. Průřez zvětšujeme jak po výšce, tak i po šířce nebo prostorově. Náběhy jsou náročné na bednění, proto trámy s náběhy používáme výjimečně. Navrhujeme je při překlenutí velkých prostorů.

Spojité trámy jsou konstrukční prvky, které mají více podpor než dvě. Nad vnitřními podporami jsou prvky namáhány zápornými momenty, horní vlákna jsou tažena, v poli jsou prvky namáhány kladnými momenty, tah je v dolních částech prvku (obdobně jako u trámu s převislými konci). V krajních podporách je tah při honím povrchu, bude-li s nimi trám částečně nebo dokonale spojen. Je-li některé pole spojitého trámu méně zatíženo, odlehčeno, může i v poli vzniknout záporný ohybový moment, který musíme vykrýt nosnou výztuží. Stanovení extrémních možností ohybových momentů a navržení bezpečných konstrukci jsou úkolem statického výpočtu konstrukce. Spojité trámy jsou hospodárnější než prosté trámy, daleko lépe se využívá průřez. Spojitý trám přenese větší zatížení než konstrukce vytvořená z trámů prostě podpořených.

Krakorce jsou trámy jednostranně vetknuté do podpor. Jsou namáhány ohybem a smykem. Horní vlákna prvku jsou tažena, dolní vlákna jsou tlačena. V líci podpory zachycujeme smyk smykovou výztuži. U průmyslových staveb se setkáváme s mohutnými krátkými krakorci na sloupech, na nichž spočívají ocelové nosníky jeřábové dráhy. Krakorce jsou namáhány nejen ohybem, ale i velkou smykovou silou, popř. krutém. Převislé konce trámu jsou namáhány obdobně jako krakorce a tak je i vyztužujeme.

Průvlaky - jsou mohutné konstrukční prvky podporující trámy. Přenášejí zatížení trámů do podpor, nahrazují sloupy. Provádíme je zpravidla se čtvercovými průřezy, které lépe přenášejí kroutící moment. Jsou namáhány ohybem, smykem, při nesouměrném zatížení i krutém. Náběhy u podpor můžeme zvětšit průřez, a tím zvětšit únosnost průvlaku.

Překlady - jsou konstrukční prvky nad otvory ve stěnách. Přenášejí zatížení nad otvorem do podpor. Jsou namáhány ohybem, často i krutém, jako např. okenní překlad zatížený stropní konstrukcí. Navrhujeme je podle světlosti otvorů a podle velikosti zatížení v různých průřezových rozměrech, i jako deskové trámy (šířka převládá nad výškou).

Táhla - jsou železobetonové konstrukční prvky, které jsou namáhány tahem. Veškerý tah přenáší výztuž, beton chrání ocelové pruty před korozí.

◄◄◄ Zpět na Technologie betonu obsah

Upozornění : Obsah převzat ze stránky pozemní-stavitelství.wz.cz. Stav k roku 2000, článek bude aktualizován podle soudobých norem a předpisů platných v ČR.