Stavebné materiály a stavebné postupy

sekcia, ktorá sa venuje popisu technických aj netechnických záležitostí, postupov a pojmov dotýkajúcich sa infraštruktúry

Moderátor: Moderátori

Stavebné materiály a stavebné postupy

Odoslaťod Dialniciar » 21. Sep 2006 18:13

V tejto téme budú postupne vysvetlené také pojmy ako "letmá betonáž", čo je to "betón", čo je to "cement", prvé stavby z týchto materiálov atď.
Naposledy upravil Dialniciar dňa 21. Sep 2006 20:54, celkovo upravené 1 krát.
Dialniciar
veterán fóra
 
Príspevky: > 1000
Obrázky: 304
Založený: 23. Jún 2005 19:16

Odoslaťod Dialniciar » 21. Sep 2006 19:59

Betón je zmes cementu, vody a kameňa, z ktorej vznikne umelý kameň. Existujú rôzné druhy betónov, ktoré se líšia objemovou hmotnosťou, pevnosťou, dobou tvrdnutia, výrobou, vystužením a uložením: ľahký betón, prostý betón, betón s nízkym obsahom cementu, čerpaný betón, betón spracovávaný na mieste, vodostavebný betón, železobetón.

Betonárska oceľ je stavebný materiál používaný ako hlavná výstuž pre železobetónové konštrukcie a pomocná výstuž pre predpätý betón.

Betónová konštrukcia je nosný systém vyrobený z prostého betónu, ze železobetónu alebo z predpätého betónu.

Železobetón je betón, ktorý je vystužený betonárskou oceľou. Tým je odstranený nedostatok betónu, ktorý sám o sebe dobre odoláva tlaku, avšak neznesie ťah, tj. napr. prehýbanie a naťahovanie.

Živica je materiál, ktorý za horúca (väčšinou) obalí všetky zrnká kamennej drti a vytvorí tak pružnú zmes. Živicou môžu byť napr. asfalt, dehet a pod. Zmes sa pripravuje v tzv. obalovacích sústavách.

Tu nájdete ďalšie materiály ako asfalt, cement atď.: http://www.dialnice.info/viewtopic.php?t=4748

Tieto informácie nájdete na stránke www.silnice-zeleznice a na stránke http://www.dalnice.com/pojmy/slovnicek.htm , len boli preložené do slovenského jazyka.
Dialniciar
veterán fóra
 
Príspevky: > 1000
Obrázky: 304
Založený: 23. Jún 2005 19:16

Odoslaťod Dialniciar » 21. Sep 2006 20:24

Portlandský cement je najviac používaným druhom cementu pri výrobe betónu a malty. Obsahuje zmes oxidov kovov alkalických zemin vápnika dalej oxidy kremíka a hliníka. Portlandský cement a podobné materiály sú vyrábané pálením vápenca (ako zdroja vápnika) s ílom alebo s pieskom (zdroj kremíka), čím vzniká spečenina so zdrojom sulfidov (najčastejšie sadra). Výsledný prášok po zmiešaní s vodou začne hydratovat a tým tuhne.

Portlandský cement bol prvýkrát vyrobený vo Velkej Británii na počiatku 19. storočia a jeho názov je odvodený od podobnosti s portlandským kameňom (stavebný kameň), ktorý sa taží v Dorsetu na ostrove Isle of Portland, ktorý leží v kanáli La Manche. Patent na tento cement získal britský murár Joseph Aspdin v roku 1824.

Zdrojom je stránka: http://sk.wikipedia.org/wiki/Portlandsk%C3%BD_cement .

Cementový betón je zmes vysoko kvalitných drtených kamenív, cementu a vody. Používa sa väčšinou len na diaľniciach, kde se rozprestiera po celej šírke v rovnomernej/súvislej vrstve a zhutní sa.

Zdrojom je stránka: http://www.dalnice.com/pojmy/slovnicek.htm , informácie boli preložené do slovenského jazyka.
Dialniciar
veterán fóra
 
Príspevky: > 1000
Obrázky: 304
Založený: 23. Jún 2005 19:16

Odoslaťod Dialniciar » 21. Sep 2006 20:30

Kameň je tvrdá hornina používaná ako stavebný materiál.

Hornina je rôznorodá anorganická prírodnina, zložená z jedného, alebo viacerých nerastov.

Nerast alebo minerál je substancia (prvok alebo chemická zlúčenina), ktorá je za normálnych podmienok kryštalická a prirodzene sa vyskytuje a má rovnorodé chemické zloženie.
Dialniciar
veterán fóra
 
Príspevky: > 1000
Obrázky: 304
Založený: 23. Jún 2005 19:16

Odoslaťod Dialniciar » 21. Sep 2006 20:50

Letmá betonáž je robená postupne po jednotlivých lamelách (pomocou špec. prostriedkov v jednostrannej alebo obojstrannej konzole) s minimálnymi nárokmi na opornú konštrukciu.

Dopružovanie betónu je proces, kedy sa betón dotvaruje na požadovanú úroveň.

Predpätý betón je betón, do ktorého sú ukládané najprv alebo dodatočne napínané laná, tyče, dráty alebo káble, čím sa zvýši odolnosť proti zaťaženiu.
Dialniciar
veterán fóra
 
Príspevky: > 1000
Obrázky: 304
Založený: 23. Jún 2005 19:16

... toto zaujímalo B; ...

Odoslaťod Dialniciar » 21. Sep 2006 21:05

Kalota je výraz, ktorým sa označuje východisková forma hliníkového materiálu určená na ďalšie spracovanie. Slovo pochádza z gréčtiny a je termínom v architektúre a v chémii, prípadne v hutníctve. V architektúre sa výrazom kalota označuje "kupola tvaru guľového odseku alebo rotačného elipsoidu, paraboloidu a pod.

Výraz kalota možno nájsť aj v slovenskej technickej norme STN EN 23134‐1 Ľahké kovy a ich zliatiny. Pri termíne kalota sa v spomenutej STN uvádza táto definícia: "kus kovu rovnakej hrúbky, pravidelného alebo nepravidelného tvaru, obyčajne určený na prietlačné lisovanie; dodáva sa s centrálnym otvorom alebo bez neho" s poznámkou, že kaloty sa môžu pripraviť aj z odliatku.

Inak sa kalota uplatňuje všeobecne v tuneloch, kde kalota je vrchná časť prierezu.
Dialniciar
veterán fóra
 
Príspevky: > 1000
Obrázky: 304
Založený: 23. Jún 2005 19:16

Re: ... toto zaujímalo B; ...

Odoslaťod Jarda » 21. Sep 2006 21:15

Dy napísal:Inak sa kalota uplatňuje všeobecne v tuneloch, kde kalota je vrchná časť prierezu.


Dany, jsi si jist, že je to platí vždy? Já mám za to, že pouze při standardní NRTM ("korytnačka"). Obecnější by podle mého bylo že "Kalota je ta část profilu tunelu, která se razí jako první (není-li tunel ražen plnoprofilově, např. plnoprofilovým TBM). :?:
Jarda
veterán fóra
 
Príspevky: > 1000
Obrázky: 3
Založený: 24. Mar 2006 11:03
Bydlisko: ČR, Praha

Re: ... toto zaujímalo B; ...

Odoslaťod Dialniciar » 21. Sep 2006 21:26

Jaroslav Štemberk napísal:
Dy napísal:Inak sa kalota uplatňuje všeobecne v tuneloch, kde kalota je vrchná časť prierezu.


Dany, jsi si jist, že je to platí vždy? Já mám za to, že pouze při standardní NRTM ("korytnačka"). Obecnější by podle mého bylo že "Kalota je ta část profilu tunelu, která se razí jako první (není-li tunel ražen plnoprofilově, např. plnoprofilovým TBM). :?:


Ano, platí to min. pri NRTM, to som našiel pri čítaní o tuneli Panenská.

Znovu opakujem - môžete kľudne so mnou nesúhlasiť, opravovať ma, dopĺňať, dávať iné definície a vysvetlenia. :idea:
Dialniciar
veterán fóra
 
Príspevky: > 1000
Obrázky: 304
Založený: 23. Jún 2005 19:16

Odoslaťod Jarda » 21. Sep 2006 22:06

Jak jsem se na to koukal u jiných tunelů, víc pravdy máš ty. Kalotové ražení znamená, že se razí štola se souměrným horním obloukem. Někdy se mohou razit napřed boky tunelu, tedy nekalotově a až pak vrchní část tunelu - kalota. Kalota je vrchní část průřezu, je-li průřez v horní části obloukový, což u ražených tunelů bývá pravidlem.
Jarda
veterán fóra
 
Príspevky: > 1000
Obrázky: 3
Založený: 24. Mar 2006 11:03
Bydlisko: ČR, Praha

Odoslaťod Dialniciar » 21. Sep 2006 22:09

Jaroslav Štemberk napísal:Jak jsem se na to koukal u jiných tunelů, víc pravdy máš ty. Kalotové ražení znamená, že se razí štola se souměrným horním obloukem. Někdy se mohou razit napřed boky tunelu, tedy nekalotově a až pak vrchní část tunelu - kalota. Kalota je vrchní část průřezu, je-li průřez v horní části obloukový, což u ražených tunelů bývá pravidlem.


Tak tomu sa hovorí "moj stavbársky nos :wink: ", ale samozrejme, že ja nie som odborník, čo sa týka výstavby tunelov. Osobne som bol len 2x prítomný priamo pri výstavbe tunela a z tejto problematiky si dovolím tvrdiť, že neviem takmer nič. :oops:
Dialniciar
veterán fóra
 
Príspevky: > 1000
Obrázky: 304
Založený: 23. Jún 2005 19:16

Odoslaťod Dialniciar » 26. Sep 2006 20:14

Dy napísal:
Jaroslav Štemberk napísal:Jak jsem se na to koukal u jiných tunelů, víc pravdy máš ty. Kalotové ražení znamená, že se razí štola se souměrným horním obloukem. Někdy se mohou razit napřed boky tunelu, tedy nekalotově a až pak vrchní část tunelu - kalota. Kalota je vrchní část průřezu, je-li průřez v horní části obloukový, což u ražených tunelů bývá pravidlem.


Tak tomu sa hovorí "moj stavbársky nos :wink: ", ale samozrejme, že ja nie som odborník, čo sa týka výstavby tunelov. Osobne som bol len 2x prítomný priamo pri výstavbe tunela a z tejto problematiky si dovolím tvrdiť, že neviem takmer nič. :oops:


Kalota je toto: Stavbaři plánovali nejdřív prorazit takzvanou kalotu, tedy prostor pod budoucím stropem. :arrow:

http://www.dialnice.info/viewtopic.php?t=5043

Ale chcelo by to naozaj stavbára-tunelára. :idea:
Dialniciar
veterán fóra
 
Príspevky: > 1000
Obrázky: 304
Založený: 23. Jún 2005 19:16

Odoslaťod Jarda » 26. Sep 2006 20:26

Na Valíku šlo o jeden z případů, kdy bylo s ohledem na geologické poměry nutno NRTM modifikovat, takže se nezačínalo kalotami tubusů, jak je u NRTM obvyklé, ale společným středem. Obdobný postup má být použit na Boriku.
Jarda
veterán fóra
 
Príspevky: > 1000
Obrázky: 3
Založený: 24. Mar 2006 11:03
Bydlisko: ČR, Praha

Odoslaťod Dialniciar » 05. Okt 2006 12:20

Železobetón, predpätý betón a špeciálne betóny

Ing. Milan Myška, PhD.
ASB 7-8/2005

Betón má v stavebníctve vďaka svojim vlastnostiam široké využitie. Je však relatívne krehký a náchylný na tvorbu trhlín. Od samého začiatku rozvoja technológie betónu sa hľadali vhodné spôsoby, ako betón vystužiť či zlepšiť jeho vlastnosti. Vyhotovenie je zjednodušené tekutosťou betónu v čerstvom stave, takže výstužné vložky možno vložiť priamo do štruktúry betónu a priamo tam, kde sa dokonale využijú. Okrem vystuženého betónu – železobetónu a predpätého betónu – sa v článku budeme venovať aj niektorým druhom špeciálnych betónov, pri ktorých niektorý z kľúčových parametrov nadobúda (aspoň v porovnaní s betónom na všeobecné použitie) nezvyčajné hodnoty.

Železobetón

Železobetón je stavivo, ktoré vzniká spojením čerstvého betónu s oceľovými prútmi (betonárskou výstužou) pri vytváraní stavebnej konštrukcie alebo jej časti. Pri tvrdnutí betónu sa dokonale spájajú oceľové vložky s betónom do jedného celku so vzájomným statickým spolupôsobením proti účinkom vonkajších síl. Pritom každý z oboch konštrukčných prvkov prispieva svojimi dobrými fyzikálnymi vlastnosťami k celkovej pevnosti železobetónu. Oceľ sa uplatňuje predovšetkým svojou veľkou pevnosťou v ťahu a betón svojou veľkou pevnosťou v tlaku.

Použitie ocele ako výstuže na zachovanie trvalých podmienok dokonalého spojenia a vzájomného spolupôsobenia oboch materiálov vychádza z podmienky:

 vzájomnej dobrej súdržnosti (priľnavosti), ktorú možno ešte zvýšiť úpravou povrchu ocele (napr. rebierka = rebierková výstuž), úpravou kotvenia výstuže alebo zložením čerstvého betónu s dostatočným množstvom cementu a jemných podielov kameniva,
 vzájomne veľmi blízkej hodnoty teplotnej rozťažnosti αt (betón 12.10-6/K, oceľ 10-12.10-6/K), čím sa zabezpečí, že sa vplyvom účinkov zmien teploty neporuší súdržnosť,
 vzájomnej znášanlivosti bez vzniku korozívnych reakcií.
Zabetónovaním oceľových prútov do betónu sa docieľuje stav, pri ktorom betón prenáša len tlakové sily a tlakové napätia a vložená výstuž prevažne ťahové sily a ťahové napätia. Vzájomné pôsobenie sa, okrem uvedenej podmienky, zabezpečí dostatočnou hutnosťou zatvrdnutého betónu, pevnosťou zodpovedajúcou stupňu vplyvu prostredia a trvanlivosťou betónu. Betón sa vystužuje betonárskou tyčovou oceľou alebo oceľovými sieťami. Túto výstuž možno prípadne doplniť alebo úplne nahradiť rozptýlenou výstužou (vláknobetón).

Železobetón má veľmi široké uplatnenie vo všetkých oblastiach stavebníctva, či už vo forme monoliticky zhotovených stavebných konštrukcií (odlievaných do debnenia), alebo vo forme montovaných konštrukcií z dielcov (prefabrikátov) vyrobených v panelárni.

Predpätý betón

Predpätý betón je výsledkom postupného zvyšovania kvality betónu a akostných parametrov výstužných ocelí, pričom sa dokonale uplatňujú ich rozdielne fyzikálne vlastnosti pri zaťažení v tlaku či ťahu. Súčasne sa v plnej miere využíva ich veľmi dobré vzájomné pôsobenie (súdržnosť), ktoré bolo základom rozvoja železobetónových konštrukcií.

Základnou charakteristikou predpätého betónu je umelo vopred vnesené napätie v tlaku do betónového prvku, a to predovšetkým do miest, v ktorých by inak účinkom zaťaženia vznikali napätia v ťahu. Vytvorené tlakové napätie musí vo všetkých častiach prvku a za všetkých okolností montážneho i prevádzkového štádia prevyšovať ohybové napätia odvodené zaťažením.

Vplyvom predpätia a zaťaženia prvku dochádza ku kombinácii tlaku s ohybom ako pri klenbách (obdoba rovnej klenby). V predpätom betóne sa tak vylúči vznik trhliniek v ťahanej oblasti betónu. Predpätý betón plne využíva veľmi dobrú únosnosť betónu v tlaku, čo staticky vedie k lepšiemu využitiu celého prierezu a k odhmotneniu betónových konštrukcií pri väčších rozpätiach. Najčastejším a najúčinnejším spôsobom je predpínanie pomocou vysokopevnostnej predpínacej výstuže. Používajú sa tzv. patentované drôty (buď ako jednoduché struny, alebo zložené do prameňov), laná či káble, alebo tyčová predpínacia výstuž.

Predpäté betóny možno podľa spôsobu predpínania rozdeliť na:
 vopred predpäté,
 dodatočne predpäté.
Predpätý betón je určitým vrcholom betónového staviteľstva, ale stále, ako takmer každá významná vedecká oblasť, sa vyvíja a zdokonaľuje. Jeho použitie je veľmi široké a umožňuje ojedinelé a monumentálne riešenia.

Špeciálne betóny

Do tejto kategórie patria betóny s garantovanou vodotesnosťou (vodostavebné betóny), s nezvyčajnou objemovou hmotnosťou (ľahké a ťažké betóny), s mimoriadnou pevnosťou (vysokopevnostné betóny) a so zvýšenou spracovateľnosťou (samozhutniteľné betóny). Možno sem zahrnúť aj betóny, ktorých formulácia sa výrazne odlišuje od bežne používaného betónu. Sú to betóny s drobným plnivom (cementové potery), betóny plnené rozptýlenou výstužou (vláknobetóny, drôtobetóny) a betóny s odlišným spojivovým systémom (polymércementové betóny, polymérbetóny). Bližšie sa budeme venovať vysokopevnostným, samozhutniteľným betónom a vláknobetónu.

Vysokopevnostný betón

Vysokopevnostný betón – HSC (High Strenght Concrete) patrí do pomerne nedávno (v roku 1993) vytvorenej skupiny vysokohodnotných betónov – HPC (High Performance Concrete), pre ktoré je charakteristická pevnosť v tlaku vyššia než 65 MPa.

Betóny s vysokou pevnosťou sa používali už oveľa skôr, napr. na stavebné konštrukcie ťažobných plošín a výškových budov najmä v USA.
Vysokopevnostné betóny sa vyznačujú veľmi rýchlym nárastom pevnosti v tlaku. Za 24 hodín dosahujú pevnosť v tlaku asi 50 MPa a v normových podmienkach zretia za 28 dní 80 až 120 MPa.

Vysokopevnostný betón vďaka špecifickému zloženiu vyniká vysokou hutnosťou cementového kameňa (obmedzením tvorby kapilárnych pórov), čo sa priaznivo prejavuje na jeho odolnosti proti vonkajším vplyvom – agresivite prostredia, mrazovým cyklom – a teda aj na zvýšenej trvanlivosti.

Ďalšou výhodou HSC je možnosť zmenšenia prierezov nosných prvkov vrátane zmenšenia množstva výstuže, čo sa premieta do rozšírenia pôdorysnej dispozície stavieb a do zníženia hmotnosti betónovej konštrukcie.

Skladba vysokopevnostného betónu je založená na maximálnom znížení vodného súčiniteľa w/c pod hodnotu 0,35 pri súčasnom použití účinných superplastifikátorov na dosiahnutie dobrej spracovateľnosti a čerpateľnosti čerstvého betónu.

Ako superplastifikátory sa pri HSC používajú prevažne sulfonované melamínformaldehydové alebo naftalénformaldehydové kondenzáty (SMF, SNF) v dávkach nad 1,5 % hmotnosti cementu na dosiahnutie optimálnej konzistencie rozliatia F5. Použiť možno aj polykarboxiétery.
Na zvýšenie hutnosti a pevnosti cementového kameňa a jeho súdržnosti s povrchom zŕn kameniva a výstuže sa pri výrobe pridávajú kremičité úlety (silica fume), ktoré obsahujú 80 až 98 % amorfného kremeňa s vysokým merným povrchom. Kremičité úlety sú účinným plnivom cementového kameňa a zvyšujú pevnosť v dôsledku puzolánovej reakcie pri tvorbe kalciumhydrosilikátov (CSH).

Maximálna dávka kremičitého úletu sa vzhľadom na zachovanie potrebnej imunity ocele (pH > = 12) odporúča do 5 % hmotnosti cementu. Kremičitý úlet sa pridáva spravidla vo forme vodnej suspenzie (1 : 1), čo uľahčuje rovnomerné rozptýlenie a obmedzuje tvorbu nežiaducich zhlukov častíc kremičitého úletu.

Na výrobu HSC sa používa portlandský cement CEM I 52,5 v množstve 400 až 500 kg/m3. Kamenivo sa používa zvyčajne s maximálnou veľkosťou zrna 16 mm.

Vysokopevnostný betón je veľmi pevný v tlaku a v ťahu. Je však veľmi krehký pri lome. Ako znázorňuje obr. 4.76, s rastúcou pevnosťou betónu v tlaku sa znižuje jeho medzné pretvorenie (duktilita). Na zvýšenie duktility a zníženie krehkosti sa osvedčilo použitie rozptýlenej výstuže (vláken).

Samozhutniteľný betón

Samozhutniteľný betón – SCC (Self-Compacting Concrete) druhovo patrí do skupiny vysokohodnotných betónov rovnako ako uvedené betóny HSC.

Hlavnou charakteristickou vlastnosťou SCC je schopnosť tečenia čerstvého betónu bez pôsobenia vonkajších dynamických síl, odolnosť proti rozmiešaniu a segregácii hrubých zŕn kameniva a schopnosť zhutnenia vlastnou hmotnosťou.

Vhodným zložením betónu sa zabezpečuje vyplnenie foriem (debnenie) aj cez uloženú výstuž bez potrebnej vibrácie na zhutnenie.
Samozhutniteľný betón sa vyznačuje rýchlym nárastom pevnosti a zvyčajne sa pomocou neho dosahujú aj kvalitné povrchy. Tieto jeho výhodné vlastnosti výrazne znižujú prácnosť na stavenisku a urýchľujú betonáž pri obmedzení možného negatívneho vplyvu ľudského faktora. Aj napriek vyšším materiálovým nákladom sú SCC predurčené na širšie rozšírenie v betonárskej praxi.

Už pri pôvodnej cenovej relácii (predstavovala viac než dvojnásobok ceny obyčajného betónu) sa SCC presadili na stavbách mostov a tunelov, najmä tam, kde veľká hustota výstuže nedávala predpoklad na úspešné zvibrovanie bežného betónu. Súčasná cena tohto betónu už nie je oproti cene bežného typu betónu zďaleka taká vysoká a rozdiel je okolo 30 %.

Skladba SCC vyžaduje použitie kvalitného, najlepšie prírodného kameniva so zvýšeným podielom frakcie 0 – 4 mm a s maximálnou veľkosťou zrna kameniva do 16 mm, resp. do 20 mm (podľa typu a vystuženia konštrukcie).

Základnou požiadavkou je, aby sa neblokoval spontánny prietok čerstvého betónu pri ukladaní. Tokové vlastnosti SCC sa preto často testujú pomocou špeciálneho prípravku (J-Ring), v ktorom je pripevnená výstuž druhom a hustotou zodpovedajúca výstuži v budúcom mieste použitia. Špeciálnou požiadavkou SCC je potreba vyššieho množstva jemnozrnných prímesí (fine fillers) na zníženie náchylnosti zmesi na segregáciu väčších zŕn. SCC v závislosti od skladby dosahujú pevnosť v tlaku 30 až 60 MPa pri bežnej objemovej hmotnosti 2 200 až 2 400 kg/m3.

Vláknobetón

Vláknobetóny sú špeciálne typy konštrukčných betónov, pri ktorých sa už pri výrobe pridávajú k bežným zložkám vhodné vlákna plniace funkciu rozptýlenej výstuže. Rovnomerné rozptýlenie vláken v štruktúre betónu môže výrazne ovplyvniť niektoré jeho vlastnosti, zvyčajne považované za nedostatky obyčajného betónu. Je to predovšetkým schopnosť lepšie odolávať prejavom objemových zmien betónu vplyvom zmrašťovania a pôsobenia okolitej teploty, a to nielen počas tuhnutia čerstvého betónu, ale pri použití vhodných vláken aj po zatvrdnutí betónu.

V niektorých prípadoch môžu vláknobetóny lepšie odolávať účinkom ťahových napätí vplyvom mechanického namáhania a zmierniť porušenie betónu vzhľadom na jeho krehkosť.

Pri návrhu a výrobe betónu s vláknami treba nielen zvoliť vhodný druh vlákna a jeho zodpovedajúce množstvo (na dosiahnutie požadovaných vlastností betónu), ale aj zodpovedajúcim spôsobom zvládnuť technológiu jeho výroby. Vlákna s veľkou ohybovou tuhosťou a s charakteristickým ihlicovitým geometrickým tvarom sa svojimi vlastnosťami zásadne odlišujú od ostatných zložiek čerstvého betónu a pri výrobe vláknobetónu sa ťažko miešajú.

Rozdelenie vláken podľa funkcie v betóne:
 oceľové, alkáliovzdorné sklené, uhlíkové (predtým aj azbestové)
 vyznačujú sa dostatočnou pevnosťou, ohybovou tuhosťou a vysokým modulom pružnosti,
 zlepšujú pevnosť zatvrdnutého betónu v ťahu (približne o 50 až 100 %) a pevnosť v tlaku (približne o 10 %), a tým sa obmedzuje alebo zamedzuje vznik trhlín,
 znižujú riziko krehkého lomu zatvrdnutého betónu (zvyšujú odolnosť pri dynamickom zaťažení).
 organické prírodné alebo syntetické vlákna (najčastejšie polypropylénové)
 vyznačujú sa nízkou mechanickou pevnosťou a vysokým modulom pružnosti,
 zvyšujú odolnosť tuhnúceho betónu proti vzniku a šíreniu trhlín spôsobených zmrašťovaním.

Vystuženie betónu vláknami môže výrazne zmeniť alebo ovplyvniť vlastnosti čerstvého i zatvrdnutého betónu, ale účinnosť tohto vystuženia zvyčajne nemôže konkurovať klasickému vystuženiu prútovou výstužou. Z hľadiska dosiahnutia trvalých zmien vlastností betónu sa na vystužovanie betónu najčastejšie používajú oceľové vlákna – drôty (drôtobetón). Najmä v prípade štíhlych alebo tvarovo modelovaných prvkov sa uplatňujú aj vlákna sklené (sklocement).

Špeciálnu skupinu predstavujú vláknobetóny s extrémne vysokým obsahom vláken – SIFCON (Slurry Infiltrated Fibre Concrete). V podstate sú to zhluky zvyčajne oceľových vláken vyplnené len cementovou jemnozrnnou kašou.

ASB 7-8/2005
Dialniciar
veterán fóra
 
Príspevky: > 1000
Obrázky: 304
Založený: 23. Jún 2005 19:16

Odoslaťod Dialniciar » 05. Okt 2006 12:29

Stavebné materiály na báze dreva

Príspevok bol spracovaný podľa publikácie Dřevěné stavby, ktorá vyšla vo vydavateľstve Jaga, autori: doc. Ing. Jozef Štefko, PhD., prof. Ing. Ladislav Reinprecht, CSc., a podľa podkladov spoločnosti Durisol.
ASB 7-8/2005


Konštrukčné prvky na báze dreva sa už stali charakteristickou súčasťou moderných novostavieb. Mnohé odvážne a esteticky príťažlivé tvary exteriérových aj interiérových konštrukcií bolo možné realizovať vďaka vynikajúcim mechanickým a úžitkovým vlastnostiam dreva.

Lepené lamelové drevo

01_chmel
Príklad konštrukcie z lepeného lamelového dreva

Lepené lamelové drevo vyniká svojimi vlastnosťami, ako sú: výrazné obmedzenie tvarových deformácií vplyvom vlhkosti, významné vylúčenie chýb dreva, tvarová voľnosť (možnosť vyrobiť nosný prvok v rozličných tvaroch, s rôznymi rozponmi a prierezmi), väčšia únosnosť vplyvom vyššej pevnosti lepeného dreva a dobrý estetický dojem. Pri výrobe nosníkov z lepeného lamelového dreva je potrebné dodržať technologické predpisy, z ktorých najvýznamnejšie sa týkajú vlhkosti a kvality lamiel (s ohľadom na technológiu lepenia by vlhkosť lamiel nemala klesnúť pod 15 percent). Podľa európskych noriem (eurokódov) sa pri lamelách na lepené lamelové prvky rozlišujú triedy pevnosti, a to trieda SA – lamely s vysokou pevnosťou a trieda SB – lamely s normálnou pevnosťou.

Vytriedené, vysušené a ohobľované lamely sa pri výrobe dĺžkovo napájajú (prostredníctvom spoja na tupo, s úkosom alebo zubovitého spoja) a lisujú do potrebného tvaru. To umožňuje výrobu napríklad aj oblúkových nosných prvkov na veľké rozpony.

Lepené drevo sa výhodne uplatňuje pri výrobe nosníkov a rámov, lepených zrubov a konštrukčných prvkov stavebno-stolárskych výrobkov (okenných vlysov – eurohranolov, schodníc a dverných rámov). Z lepených prvkov z masívneho dreva sú odvodené aj ďalšie nosné konštrukčné prvky:

 Nosníky s dutým stredom
Technológia výroby nosníkov s dutým stredom (Starwood) využíva lepšie mechanické a úžitkové vlastnosti špeciálne vymanipulovaného dreva – pri ich výrobe sa kmeň krížovo rozpíli, vyreže sa stredová časť (najviac náchylná na tvorbu trhlín), prírezy sa obrátia a potom zlepia. Prvky namáhané ohybom (nosníky), ktoré sú v strede prierezu blízko neutrálnej osi minimálne namáhané, sa tak efektívnejšie využijú. Nosníky s dutým stredom majú minimálne zastúpenie hlbokých i plytkých trhlín, nepodliehajú podstatným deformáciám ani pri kolísaní vlhkosti z 10 na 30 percent. Preto sú vynikajúcim konštrukčným drevom na viditeľné časti stavby nielen v interiéri, ale aj v exteriéri.

02_starwood
Konštrukčné prvky s dutým stredom (Starwood)

 Duté lepené drevené stĺpy
Dutý drevený stĺp je konštrukčný prvok vyrobený zlepením viacerých (zväčša dvanástich) kusov prírezov s lichobežníkovým prierezom. Medzi jednotlivé prírezy sa môže vložiť po celej dĺžke cudzie pero, ktoré má zabrániť posunutiu priľahlých opracovaných prírezov a vymedzuje ich polohu. Čelné prierezy stĺpa by mali mať jednotný geometrický tvar. Vyľahčením stredu prvku a presunutím hmoty ďalej od neutrálnej osi nadobudne nosný prvok veľmi dobré prierezové charakteristiky – napríklad pri porovnaní s plným prierezom s rovnakou prierezovou plochou má rádovo vyšší moment zotrvačnosti. Navyše sa použije lepené drevo s odstránenými chybami. Duté drevené stĺpy majú vzhľadom na svoje fyzikálno-mechanické, úžitkové a estetické vlastnosti pomerne široké pole použitia v reálnych konštrukciách. Osobitne sa využívajú pri prvkoch namáhaných na centrický tlak (vzper), napríklad ako podporné prvky podlaží, schodisko v interiéroch, ako podpory terás, balkónov a pod.

03_stefko
Prierez dutého dreveného stĺpa

 Nosníky z lisovaných dyhových pásikov
Materiál PSL (Paralled strand lumber, Parallam) sa skladá z približne 200 mm dlhých dyhových pásikov s hrúbkou niekoľko milimetrov, lisovaných s fenolickým lepidlom. Používa sa na výrobu plnostenných nosníkov alebo ako pásnice v zložených prierezoch so stenou z dosiek OSB. Ich výhodou je veľmi dobrý pomer pevnosti k hmotnosti prvku a takmer úplné vylúčenie chýb dreva.

04_hric
Nosník z lisovaných dyhových pásikov

 Vyľahčené lepené nosníky
Vyrábajú sa podobným spôsobom ako plnostenné lepené prvky, ale majú „krabicový“ prierez. Používajú sa najmä v skladbe stropov.

Veľkoplošné materiály

Latovky

Základom latoviek je stred zlepený z lát z ihličnatého dreva (zo smreka, z jedle), na ktoré sú nalepené dyhy z ušľachtilejších tvrdších drevín. Drevné vlákna vo vrstve lát a dýh sú orientované pod pravým uhlom. Používajú sa viac-menej len v interiérových konštrukciách ako oplášťujúci materiál. Výhodou latoviek je možnosť vytvorenia zaoblení.

Biodosky

Vyrábajú sa podobným spôsobom ako latovky, ale namiesto vrchnej dyhy sú na latovkový stred nalepené tenké lamely s hrúbkou 5 až 8 mm. Keďže sa na lepenie používa lepidlo s malým obsahom škodlivín (polyuretánové alebo akrylátové), je to ekologický materiál s vysokým podielom prírodnej hmoty a charakteristickou arómou. Ďalšími výhodami sú dobré mechanické vlastnosti, prírodná textúra, ušľachtilý povrch, ľahké opracovanie a spájanie, malá hustota, odolnosť proti deformáciám pri zmene vlhkosti a možnosť tvorby veľkých plôch. Biodosky sa vyrábajú z ihličnatých drevín (zo smreka, z jedle, borovice). Majú univerzálne použitie ako oplášťujúce materiály v interiéri, konštrukčné materiály na stavebnostolárske výrobky (podlahy, schody), ale aj ako exteriérové obklady s vodovzdornou úpravou.

Preglejky

Preglejky sa vyrábajú zlepovaním dýh, kladených s kolmou orientáciou vláken susedných vrstiev. Sú minimálne trojvrstvové, počet nepárnych vrstiev sa odvíja od hrúbky dosky, ktorá môže byť až 40 mm. Je to objemovo a tvarovo stály materiál s vynikajúcimi mechanickými vlastnosťami porovnateľnými v oboch smeroch. Vlastnosti závisia od použitej dyhy (z ihličnatých drevín sa používajú najmä smrek a jedľa, z listnatých buk, breza a topoľ), od lepidla (močovinoformaldehydové alebo vodovzdornejšie fenolformaldehydové), od zhustenia pri lisovaní a od povrchovej úpravy (napríklad fenolickou fóliou). Nevýhodou preglejok je vyššia cena.

Z výrobného sortimentu sa pri drevostavbách využívajú stolárske preglejky na všeobecné použitie a vodovzdorné preglejky určené pre stavebníctvo. Aplikujú sa ako oplášťujúci materiál na steny zložených prierezov nosníkov (I-nosníkov a „krabicových“ nosníkov), ako styčníkové dosky v priehradových nosníkoch a aj v stavebno-stolárskych výrobkoch.

Drevotrieskové dosky

Drevotrieskové dosky (DTD) vznikajú zlepením jemných drevených triesok pod tlakom. Priaznivá cena, dobré mechanické a iné vlastnosti podmienili ich široký rozsah použitia v drevostavbách: na oplášťovanie rámových konštrukcií stien, ako roznášacie dosky v podlahách, resp. v stavebno-stolárskych výrobkoch. Okrem dosák na všeobecné použitie (DTD V 20 – dosky na použitie v suchom prostredí) sa vyrábajú dosky technické a dosky so špeciálnymi vlastnosťami:

 do prostredia s vyššou relatívnou vlhkosťou (nie však vystavené poveternostným vplyvom) – dosky označené DTD V 70,
 vodovzdorné – na konštrukcie vystavené vzdušnej vlhkosti, na opláštenie vonkajších stien pod obklad – dosky označené DTD V 100,
 s fungicídnou ochranou – dosky označené DTD V 100 G,
 so zníženým obsahom formaldehydu – na konštrukcie v styku s interiérom,
 s protipožiarnym retardérom – napríklad v skladbe dverí so zvýšenou požiarnou odolnosťou,
 s kombináciou týchto vlastností.

Technológiou výroby možno dosiahnuť jemný a hladký povrch alebo sa na ich povrch nalepí vrstva dyhy či fólie. Fóliované drevotrieskové dosky (lisované do profilov) sa používajú ako parapetné dosky, platne dverných krídel alebo interiérové obklady.

Dosky OSB

Je to progresívny veľkoplošný konštrukčný materiál. Názov je skratkou charakteristiky v angličtine „Oriented strand board“ – vyrábajú sa podobným spôsobom ako dosky DTD, ale z väčších triesok, kladených vo viacerých vrstvách orientovaným spôsobom, čím sa dosahujú lepšie mechanické vlastnosti. Technológia výroby umožňuje minimálny obsah lepidla, presné rozmery a väčší rozmerový sortiment, čo umožňuje ich ekonomické využitie s minimálnym odpadom. Dosky OSB sa veľmi dobre opracúvajú a spájajú. Majú vysokú objemovú a tvarovú stálosť. Pretože majú veľmi dobré mechanické vlastnosti, možno rátať s ich spolupôsobením v kombinovaných nosných prvkoch pri namáhaní tlakom a ohybom alebo šmykom. Svojou cenou predstavujú optimálne riešenie medzi drahými preglejkami s lepšími mechanickými vlastnosťami a lacnejšími DTD. V drevených konštrukciách majú všestranné využitie: opláštenie rámových stien (ideálne na zabezpečenie priestorovej tuhosti a rozmerovej stálosti – postačujú hrúbky 10 až 12 mm), roznášacia vrstva v podlahe (20 mm), strešný záklop (18 mm), steny I-nosníkov a „krabicových“ nosníkov alebo stĺpov. Brúsené lakované dosky OSB sa používajú ako podlahová i nášľapná vrstva. Dosky OSB majú definovanú nosnú os, určenú orientáciou triesok, v ktorej sú zaručené ich mechanické vlastnosti pri namáhaní ohybom a ťahom.
Vyrábajú sa v štyroch triedach podľa expozície:

 OSB/1 – všetky typy dosiek, dosky do interiérov a dosky do suchého prostredia,
 OSB/2 – nosné dosky do suchého prostredia,
 OSB/3 – nosné dosky do vlhkého prostredia,
 OSB/4 – dosky s veľkou záťažou do vlhkého prostredia.

05_stefko
Konštrukcia s doskami OSB

Drevovláknité dosky

Drevovláknité dosky (DVD) sa vyrábajú rozvláknením drevnej hmoty na jemné vlákna, ktoré sa potom zlisujú. Podľa tvrdosti sa rozdeľujú na mäkké, polotvrdé – MDF (z angl. Medium Density Fiber) a tvrdé – HDF (High Density Fiber). Podľa technológie ich delíme na dosky vyrábané mokrým spôsobom a dosky vyrábané suchým spôsobom.

Drevovláknité dosky majú veľmi dobré tepelnotechnické a akustické vlastnosti, ale nízku požiarnu odolnosť a vo všeobecnosti nízku odolnosť proti pôsobeniu vody. Napriek tomu sa dosky MDF a HDF využívajú ako vynikajúci oplášťujúci a výplňový materiál vzhľadom na ich viaceré vhodné vlastnosti: objemovú a tvarovú stálosť, pevnosť, nízku tepelnú vodivosť, vysokú difúznu priepustnosť. Preto sa v drevených stavbách používajú do skladieb rámových obvodových stien k vonkajšiemu povrchu pod obklad a ako nosné jadro pre prefabrikované podlahy, dverné platne a prefabrikované skladané zárubne. Vnútorné obklady na báze MDF majú veľmi dobrú pohltivosť zvuku.

Mäkké DVD majú horšie mechanické vlastnosti, ale výborné tepelnotechnické vlastnosti (tepelná vodivosť porovnateľná s vysokoúčinnými tepelnými izoláciami) a sú difúzne priepustné. Využívajú sa v skladbách stien namiesto minerálnovláknitých izolácií ako ekologický izolačný materiál. Špeciálne hydrofobizované DVD možno použiť v difúzne otvorených stenách ako vonkajšie opláštenie pod obklad alebo ako poistnú difúzne otvorenú, ale vodovzdornú izoláciu pod skladanú krytinu.

Drevocementové dosky

06_stefko
Drevocementové dosky ako uzatvárací podklad pod omietkou

Ako vyplýva z názvu, spojivom v týchto materiáloch je cement, ktorý okrem priaznivého vplyvu na niektoré mechanické vlastnosti (tlak, tvrdosť) chráni aj drevnú hmotu pred degradáciou. Podľa technológie, veľkosti a tvaru drevných častíc rozoznávame:
 drevocementové dosky na báze drevnej vlny (ľahké izolačné dosky),
 cementotrieskové dosky (tvrdé oplášťujúce dosky),
 drevocementové dosky a tvárnice na báze štiepok.

Drevocementové dosky na báze drevnej vlny majú pomerne dobré tepelnoizolačné vlastnosti, veľmi dobré akustické, ale horšie mechanické vlastnosti. Používajú sa ako vrchný uzatvárací podklad pod klasickú omietku, lebo majú vynikajúce vlastnosti z hľadiska difúzie vodnej pary. Pri použití objemovo nestáleho podkladu je však nevyhnutná výstužná sieť. Väčšia tepelnoizolačná efektívnosť sa dosiahne, ak sa kombinujú s doskami z penového polystyrénu alebo s minerálnovláknitými doskami.

Ako kusové murovacie stavivo sa používajú viacvrstvové tvarovky. Sú vyrobené lisovaním hmoty na báze dreva s prísadou mineralizačných látok a cementu a zateplené polystyrénom. Tieto tvarovky majú potrebnú pevnosť, sú nenasiakavé, nehorľavé a odolné proti poveternostným vplyvom. Drevo, ktoré tvorí až 90 percent objemu tvaroviek, vytvára príjemné a zdravé bývanie. Cement spolu s minerálmi zabezpečuje nehorľavosť. Zloženie tvaroviek umožňuje vynikajúcu cirkuláciu vodných pár.

Medzi týmito tvarovkami sú aj také, ktoré nielen spĺňajú požiadavky novej teplotechnickej normy STN 730 540-2, ale zabezpečujú aj trvalú úsporu nákladov na vykurovanie domu. Polystyrén s rôznou hrúbkou podľa jednotlivých typov garantuje vysoké hodnoty tepelného odporu. Tým, že je umiestnený na vonkajšej strane tvarovky, vynikajúco izoluje betónové jadro, ktoré je najlepším akumulátorom tepla. Počas vykurovania sa jadro nahreje, a aj preto po vypnutí kúrenia nedochádza k rýchlemu poklesu vnútornej teploty. Betónové jadro plní nielen funkciu akumulátora, ale zároveň spĺňa statické požiadavky stavby tým, že tvarovky sú navzájom dômyselne previazané horizontálne aj vertikálne. Výhodou je spôsob výstavby bez malty, čo zabraňuje vzniku tepelných mostov. Vďaka svojej štruktúre majú tvarovky výbornú pohltivosť hluku, a tak vytvárajú príjemný pocit z bývania.

ASB 7-8/2005
Dialniciar
veterán fóra
 
Príspevky: > 1000
Obrázky: 304
Založený: 23. Jún 2005 19:16

Odoslaťod Dialniciar » 05. Okt 2006 12:32

Debniaca technika na začiatku 21. storočia

Ing. Josef Ladra
ASB 1-2/2005

Betón sa v priebehu minulého storočia stal jedným z najpoužívanejších materiálov. Železobetónové konštrukcie prešli od jednoduchých začiatkov pred prvou svetovou vojnou až k odvážnym konštrukciám súčasnosti typu high-tech.
Spolu s rozvojom výroby a dopravy betónu postupovala aj debniaca technika, ktorá beztvarému čerstvému betónu dáva potrebnú formu.


Na samom začiatku sa betón ukladal do debnenia z dosiek, fošní a hranolov. Tento spôsob bol známy už v rímskom staviteľstve (opus caementicium) a zvyšky debnenia pri stavbe klenieb možno vidieť aj na našich stredovekých pamiatkach. Spolu s vystuženým betónom ako s novým typom stavebnej konštrukcie sa, samozrejme, objavili aj prvé pokusy o vytvorenie viackrát použiteľného debnenia. Betón neunikol pozornosti geniálneho inovátora a vynálezcu Thomasa Alvu Edisona, ktorý sa okrem iného systematicky zaoberal prefabrikáciou betónových prvkov. Edison navrhol a realizoval výstavbu obytných domov zo železobetónu odlievaného do oceľového debnenia, ktoré sa premiestňovalo zo stavby na stavbu na nové použitie. Debnenie však nebolo variabilné a budované betónové objekty boli všetky rovnaké. V predvojnovom Česko-Slovensku sa použitie opakovaného debnenia úspešne rozvíjalo na stavbách firmy Baťa. Typickou baťovskou stavbou z tohto obdobia je monolitický skelet so stĺpmi jednotného kruhového prierezu. Pri debnení skeletu však až do 50. rokov 20. storočia dominoval tradičný spôsob, pri ktorom sa zadebňovali stĺpy, trámy, prievlaky a stropné dosky naraz a naraz sa takto vytvorená forma aj zapĺňala betónom.

Betón sa zvyčajne dopravoval výťahmi a rozvážal japonkami, takže sa betónovalo pomaly, a preto bol tlak na debnenie nízky. S pokračujúcim rozvojom betónových konštrukcií sa však začali objavovať problémy práve v nevyhnutnej debniacej technike. Debnenie z reziva bolo veľmi prácne, navyše ho museli zhotovovať len veľmi kvalifikovaní pracovníci, ktorých počet v stavebných podnikoch bol nedostačujúci. K tomu sa po druhej svetovej vojne pridal aj nedostatok vhodného reziva a jeho stále stúpajúca cena. Pri riešení týchto problémov sa cesty stavebníctva Východu a Západu na začiatku 60. rokov rozišli. Zatiaľ čo krajiny východného bloku nastúpili cestu výstavby obytných domov z veľkoplošných prefabrikovaných panelov, vo vyspelých krajinách západnej Európy usilovne hľadali spôsoby zefektívnenia debniacich prác.

Pioniermi v tomto odvetví sa stali nemecké výrobky (napr. NOE Universalschalung z roku 1957) a francúzske firmy (Outinord). Nesmieme zabudnúť ani na rakúsku Doku, ktorá sa na debniacu techniku zamerala postupne od roku 1955. V 60. rokoch sa v NSR zrodili ďalší významní výrobcovia debnenia (Paschal 1964, Peri 1969, Meva 1970). Náskok, ktorá západná Európa vtedy získala, si udržiava až do dnešných dní a zostáva stále na čele vývoja debniacej techniky.

Vývoj nového debnenia urýchľoval najmä tlak na skracovanie termínov výstavby. Ten priniesol na stavbách väčšie nasadenie žeriavov na dopravu betónu a rýchlejšiu betonáž s väčšími požiadavkami na pevnosť betónu. Prvýkrát sa nahrádzajú dosky debniaceho plášťa jednoduchými latkami, najprv len zostavovaním z kratších doštičiek. Použitiu preglejok bránila ich tvarová nestálosť, spôsobovaná nekvalitnými lepidlami. Po ich zdokonalení prichádza začiatkom 60. rokov na stavby veľmi vhodný doskový materiál, ktorý je dodnes základným materiálom na plášť debnenia. Ešte predtým sa však nahradila guľatina používaná na podpieranie debnenia stropných dosiek oceľovými výsuvnými stojkami.
Aj tieto spojky sa natrvalo stali súčasťou stropných debnení všetkých výrobcov. Aj ony, samozrejme, prechádzajú vývojom, zameraným na zníženie výpočtovej vzpernej dĺžky použitím robustnejšieho profilu pri súčasnej zmene materiálu (duralovej zliatiny). Na vysoké svetlé výšky stropov sa vyvinuli zostaviteľné podporné veže, ktoré v súčasnosti možno vytvoriť aj spájaním výsuvných stojok spolu s príslušným zavetrovaním.

Pri debnení stropov sa presadili drevené lepené profilované l nosníky. Výrobcovia štadnardizovali ich výšku (16, 20, 24 cm). Vývoj sa teraz sústreďuje ma materiálové a mzdové úspory pri výrobe. (Je na počudovanie, že tieto drevené l nosníky zatiaľ projektanti „neobjavili“ a nepoužívajú ich ako konštrukčný materiál na konštrukcie krovov a stropov.) Spolu s ľahkými trojvrstvovými doskami drevené nosníky predstavujú ideálny materiál na zadebnenie rovného stropu akéhokoľvek pôdorysu.

Konštruktéri debnenia však túžili po veľmi krátkych oddebňovacích časoch. Vyvinuli preto stropné debnenie z ľahkých rámových dosiek, pri ktorých oddebňovaní zostáva vybetónovaný strop podopretý výsuvnými stojkami. Umožňuje to zvláštny nadstavec stojky (padacia hlava), ktorému sa však musia prispôsobiť dosky, prípadne trámiky debnenia. Posledným zjednodušením debniacich prác pri debnení stropov je tzv. dvojprvkové debnenie, pri ktorom je každá debniaca doska v každom rohu podopretá stojkou. Rýchlosť stavby tohto debnenia je relatívne veľká.

Zatiaľ čo pri stropnom debnení sa používanie veľkoplošných debniacich prvkov (stolov a „zásuvných debnení“) vždy obmedzuje predovšetkým potrebou navrhnúť otvorenú fasádu, pri stenovom debnení sa použitie veľkoplošných panelov výrazne presadilo. Aj tu drevené nosníky nahradili predtým používané oceľové nosníky, ktoré sa používali aj v bývalej ČSSR. (Oceľové nosníky IS NOE Combi 20, Combi 30, a Combi 70). Stenové panely zostavované z jednotlivých prvkov si vyžadujú dlhší čas na predmontáž na stavenisku, a preto sú nevhodné najmä tam, kde sa využijú mnohonásobne. Rýchlejšie sa uskutoční predmontáž z rámového debnenia, a preto jeho obľuba v stavebných firmách stále vzrastá. Vývoj smeruje k veľmi pevným rámom, ktoré si nevyžadujú veľa spínacích miest, a práce na debnení rýchlo napredujú. Pri debnení pravouhlých stĺpov sa vyvinuli systémy, ktoré umožňujú oddebnenie celého stĺpa bez toho, aby sa debnenie rozoberalo, a tak sa môžu všetky štyri strany debnenia naraz presunúť na ďalší záber.

Mimoriadnym vývojom prešla debniaca technika používaná na výškových stavbách. K dispozícii sú jednak debnenia prekladané do vyšších záberov žeriavom, jednak samošplhacie debnenia, ktoré na premiestnenie využívajú hydraulické zariadenie, integrované do debnenia. Špičkovú techniku tu predstavujú samozdvižné debniace plošiny, ktoré výrazne znižujú potrebu práce žeriavov. Žiaľ, u nás zatiaľ nemáme také stavby, kde by bolo potrebné túto techniku použiť. Pri stavbe síl a chladiacich veží sa stále úspešne využíva princíp posuvného (ťahaného) debnenia, známy od roku 1903. Považujem za chybu, že sa celkom upustilo od konštrukcií stavaných pomocou tunelového debnenia. Pri dobrom projektovom návrhu umožňuje stavbu tvarovo rozmanitých budov vo veľmi krátkych termínoch. V Holandsku sa pomocou tunelového debnenia stavajú dvojposchodové radové domy s veľmi nízkymi stavebnými nákladmi a s krátkym časom výstavby. S týmto debnením mali značné skúsenosti predovšetkým stavebné firmy na Slovensku, je preto škoda, že sa nenašiel spôsob, ako podľa holandského vzoru využiť doterajšie skúsenosti na lacnú hromadnú bytovú výstavbu.

Okrem systémových debnení sa koncom 20. storočia presadilo i jednorazové používanie debnenia. Predovšetkým papierové debnenie stĺpov kruhových prierezov sa stalo bežne používaným prvkom na stavbách.

Perspektívy vývoja v budúcom období

Doteraz stále vo formovacej (debniacej a lešenárskej) technike chýbajú vyškolení, kreatívni a prakticky orientovaní:
- architekti a tvorcovia dokumentácie na realizáciu stavby,
- stavební inžinieri na prípravu stavby a prípravu pracovných postupov vo firmách,
- riadiaci pracovníci a pracovníci kontroly pre jednotlivé stavby.

Zmeny v stavebnej výrobe

V priemysle sa pomocou mikroelektroniky nahrádza časť ručnej práce mechanickou prácou strojov. Na stavbách je však stále veľká časť pracovných postupov závislá od sily ľudských svalov – a to platí i pre debniacu techniku. Aj tu musí byť cieľom stále znižovanie podielu ručnej práce a vo väčšej miere používanie mechanizovaných postupov. Prípadne, ak to nie je z ekonomického hľadiska úplne možné, treba ručnú prácu uľahčovať, postupovať pri nej racionálnejšie a bezpečnejšie. Debniaca technika musí pomáhať plniť naliehavú úlohu znižovania telesnej záťaže pracovníkov, zvyšovania bezpečnosti ich práce spolu s ďalším rastom možnosti zárobkov. Tieto rôzne požiadavky sa na stavbe kombinujú a od toho, ako sa ich podarí napĺňať, závisí aj atraktivita stavebných prác pre mladú generáciu, ktorá si vyberá svoju profesijnú dráhu.

Výrobcovia debnenia budú stále viac prechádzať od obyčajného predaja k ponuke celej širokej škály služieb. Ako dodatkové služby ponúkajú:

Inžinierska pomoc

Spočíva v ponuke na vypracovanie debniacich plánov, príprave pracovných a technologických postupov, v zácviku a výcviku pracovníkov, v logistických službách a v ponuke údržby a opráv debnení. Táto ponuka je samozrejmosťou v priamych pobočkách veľkých firiem, obyčajní predajcovia spravidla tieto služby neponúkajú.

Počítačová podpora plánov debnenia
Prenájom debnenia a jeho logistická podpora
Údržba a renovácia debnenia

Systémové debnenie a životné prostredie

Použitie systémového debnenia má priaznivý vplyv na úsporu zdrojov drevnej hmoty, ktorá sa môže použiť na iné výrobky. Žiarové pozinkovanie kovových častí debnenia, prípadne práškové lakovanie alumíniových častí výrazne predlžujú životnosť debnenia. Likvidácia neopraviteľných častí debnenia je už dnes vyriešená a výrobcovia debnenia ju za stavebné firmy môžu naplno prevziať.

ASB 1-2/2005
Dialniciar
veterán fóra
 
Príspevky: > 1000
Obrázky: 304
Založený: 23. Jún 2005 19:16

Odoslaťod Dialniciar » 05. Okt 2006 16:40

Oceľ v stavebníctve

Ing. Antonín Pačes
ASB 7-8/2005

V stavebníctve sa oceľ a betón používajú najmä na nosné konštrukcie stavieb a na základe ich porovnania investori zvažujú výhody ich použitia na jednotlivé účely. Preto sa v nasledujúcom článku budeme venovať porovnaniu a použitiu ocele a betónu, výhodám a nevýhodám týchto materiálov a ich kombinácií, architektonickému hľadisku, protipožiarnej odolnosti, využitiu ocele a betónu s vyššou pevnosťou a použitiu materiálov na technologické konštrukcie.

Výhody a nevýhody ocele oproti betónu

Vo všeobecnosti možno vyzdvihnúť tieto hlavné výhody použitia ocele oproti betónu:

– nižšia hmotnosť konštrukcie, ktorá sa prejavuje pri vysokých stavbách, ako sú mrakodrapy a výškové budovy, stožiare, veže, rozhľadne, ako aj pri väčších rozpätiach konštrukcií nad 30 m, ako sú strešné konštrukcie hál, štadiónov a mostov, zavesených mostov, nadstavieb budov a aj pri špeciálnych zastrešeniach a zastropeniach, napríklad pri stavbách nad metrom;
– väčšia variabilita tvaru konštrukcií pri použití priehradových a plnostenných nosníkov, debniacich konštrukcií a v kombinácii s predpínanými ťahadlami. Rovnako aj jednotlivé prvky konštrukcií môžu mať tvar ako zvárané I-profily alebo uzatvorené štvorcové, obdĺžnikové alebo kruhové profily;
– pri použití priehradových konštrukcií sa dosahuje väčšia variabilita vedenia všetkých inštalácií, ako sú rozvody tepla, vody, elektrickej energie, sprinklerového zariadenia, vzduchotechniky atď., a tak sa nemusia vopred presne špecifikovať miesta priechodov konštrukciou ako pri použití betónových konštrukcií;
– oceľové riešenie konštrukcie strechy umožňuje podstatne jednoduchšie budúce úpravy strešnej konštrukcie pri zmene účelu, prevádzky a novej technológii;
– pri použití oceľových konštrukcií strechy býva celková výška objektu nižšia, lebo je nižšia potrebná konštrukčná výška strešnej oceľovej priehradovej konštrukcie alebo rámovej konštrukcie oproti betónovým konštrukciám;
– po skončení životnosti stavby je pri jej demolácii za použitia nosných oceľových konštrukcií výraznejšia možnosť recyklácie ocele oproti betónu.
Nevýhody použitia ocele oproti betónu sú najmä tieto:
– predovšetkým cena ocele, ktorá v ostatnom čase vzrástla, cena betónu sa oproti oceli zvýšila len mierne;
– pri realizácii stropov administratívnych budov vychádza pri použití ocele vyššia konštrukčná výška stropov, a tým je vyššia aj celková výška objektu ako pri použití monolitického železobetónového stropu;
– protipožiarna odolnosť ocele oproti betónu je prevažne nižšia. Pri požadovanej protipožiarnej odolnosti vyššej ako 15 minút treba použiť protipožiarny náter, ktorý však zvyšuje cenu dodávky a navyše sa musí po určitom čase obnoviť;
– z hľadiska antikoróznej ochrany sa musí oceľ chrániť nátermi alebo žiarovým zinkovaním, čo takisto zvyšuje cenu dodávky ocele oproti betónu, ktorý netreba chrániť proti korózii, len ho treba natrieť podľa požadovaného farebného riešenia.

Využitie oceľových konštrukcií

Oceľ sa používa napríklad pri vysokých stavbách, pri stavbách s veľkým rozpätím alebo tam, kde nižšiu hmotnosť ocele vyžadujú podmienky. Z hľadiska celkovej koncepcie objektu a jeho ceny je veľmi výhodné kombinované riešenie, pri ktorom tvorí nosnú konštrukciu založenia a stĺpov železobetón a nosnú konštrukciu strechy oceľ. Po posúdení celkovej ceny celého nosného systému (t. j. pätice, stĺpy, zastrešenie a nosný trapézový plech strechy) môže prebehnúť optimalizácia jednotlivých prvkov, čím sa môže dosiahnuť najnižšia celková cena za 1 m2 zastrešenia.

Najväčšie využitie oceľových konštrukcií a oblasť, ktorej sa zvýšená cena ocele takmer nedotkla, sú technologické konštrukcie. Okrem výnimiek v petrochémii, kde sa vyžaduje vysoká protipožiarna odolnosť napríklad stĺpov a trámov (30 minút a viac), oceľ tu má svoje opodstatnenie a v podstate sa nenahradila betónom.

Architekti v krajinách západnej Európy využívajú oceľ častejšie než u nás – pre zaujímavý tvar konštrukcií, ľahkosť a jej ďalšie výhody, pričom hľadisko ceny nie je natoľko rozhodujúce ako u nás.

Oceľové stavebné konštrukcie

Ocele s vyššou pevnosťou prútov treba viac využívať pri všetkých typoch konštrukcií, kde rozhoduje medzný stav únosnosti a konštrukcia má dostatočné rezervy v medznom stave použiteľnosti (deformácie, kmitanie). Pri použití ocele s pevnosťou vyššou ako 52 sa výrazne ušetrí na hmotnosti a tým aj na cene, no ak nie sú možné klasické skrutkované prípoje cez styčníkové dosky, vznikajú problémy s pripojením opláštenia a ďalších nadväzujúcich konštrukcií. Použitie nastreľovacích klincov alebo samorezných skrutiek nie je možné, a preto použitie lepšej ocele nie je z konštrukčného hľadiska možné. Ak sa vyvinú kvalitnejšie spájacie prostriedky, oceľ s vyššou pevnosťou môže mať širšie využitie. V súčasnosti sa používa v kombinácii s oceľou s nižšou pevnosťou (ťahané prvky napríklad priehradových nosníkov).

Pri navrhovaní oceľových konštrukcií treba využívať modernú metodiku navrhovania oceľových konštrukcií – priestorové spolupôsobenie lanových, ťahadlových a predpätých konštrukcií s ťahadlami s vyššou pevnosťou a s merateľným vnášaným predpätím. Treba využívať možnosti moderných superkonštrukcií, keď sa namiesto mohutných priehradových nosníkov (futbalový štadión AC Inter v Miláne) používajú napríklad oblúky s predpätými ťahadlami (olympijský štadión v Aténach, autor Calatrava). Konštrukcie s predpätými ťahadlami (Sazka arena, hangár Ruzyně v Prahe) majú nielen estetické kvality, ale aj výrazne zvyšujú efektívnosť konštrukcie (pomer hmotnosti a únosnosti) a znižujú konštrukčnú výšku a objem vykurovaného priestoru.

Protipožiarna odolnosť

Za posledných päť rokov sa protipožiarna odolnosť 15 minút stala bežnou projektantskou praxou minimálne pre 50 percent projektantov. Pri stanovovaní potrebnej protipožiarnej odolnosti generálnym projektantom alebo projektantom objektu sú však stále problémy. Z praxe sú známe prípady, keď sa v projekte stanovila veľmi prísna protipožiarna ochrana (30 minút a viac) a v priebehu realizácie sa z dôvodu zníženia nákladov podarilo požiarnikom dodávateľa dohodnúť zmenu na 15 minút alebo úplne zrušiť požiadavku protipožiarnej odolnosti. Známe sú aj príklady, keď pri rovnakom využití objektu jeden projekt protipožiarnu odolnosť nepožadoval a iný požadoval napríklad 30 minút a viac.

Niektorí projektanti si zjednodušujú problém stanovením protipožiarnej odolnosti konštrukcií napríklad na 30 minút bez toho, aby sa nad problémom ďalej zamýšľali. Napríklad pri halách s veľkým rozpätím sa nezaoberajú tým, že protipožiarnu odolnosť možno riešiť použitím klapiek na odťah tepla a dymu (toto zariadenie môže v strešnom priestore dlho udržať nízku teplotu). Tak možno problém vyriešiť a nie je nevyhnutné konštrukciu protipožiarne ochraňovať. Toto riešenie je spoľahlivejšie ako protipožiarny náter a zároveň lacnejšie ako zvyšovanie dimenzií prvkov na protipožiarnu odolnosť. Umožní konkurovať zastrešeniu z betónu a možno ho aplikovať pri všetkých väčších halových priestoroch.

Takýto systém zjednodušovania problému veľmi nahráva betónovým konštrukciám, ktoré protipožiarnu ochranu do určitej miery nepotrebujú. Preto treba využívať kombinované riešenia stavby z hľadiska lepšej protipožiarnej odolnosti stavieb (predtým uvedený príklad zníženia nákladov pri použití železobetónových stĺpov a zastrešení v oceli), t. j. treba komplexne, ako celok hodnotiť pätice, stĺpy, zastrešenie, nosný trapézový plech strechy a optimalizovať tak jednotlivé prvky, aby sa znížila celková cena za 1 m2 zastrešenia.

Mali by sa využívať všetky možnosti predpisov na zníženie nevyhnutnej protipožiarnej odolnosti – niektorý požiarnik ju nepožaduje a iný áno; bolo by žiaduce zvážiť tlak na predpisy, aby boli jednoznačné a oceľ neznevýhodňovali.

Ekologická daň

Ďalším problémom oproti vyspelým západným krajinám je skutočnosť, že u nás nie je v zákone stanovená tzv. ekologická daň za likvidáciu stavby, kde sú pri betóne náklady podstatne vyššie a aj podiel spätne získanej ocele je nižší. Aj ďalšie náklady spojené s uskladnením betónových konštrukcií sú vyššie ako pri oceli.

Pri fasádach by sa mali používať nové typy konštrukcií, t. j. napríklad namiesto klasických priehradových alebo plnostenných konštrukcií predpäté lanové a vzpínadlové systémy a na zastrešenie átrií škrupinové a vzpínadlové konštrukcie.

Záver

Projektanti statici by mali vo vzťahu k architektom vystupovať aktívne už pri koncepčnom riešení a ponúkať viacero moderných, progresívnych alternatívnych riešení. Podľa našich skúseností 90 percent architektov víta nové riešenia a je ochotných diskutovať a svoje pôvodné predstavy korigovať (ak má architekt už vo svojej koncepcii nejakú predstavu o statickom riešení). Architekti by mali spolupracovať so statikom ako s partnerom pri tvorbe koncepcie predovšetkým tam, kde statika stavbu zásadne ovplyvňuje.

Na záver by som chcel apelovať na všetkých oceliarov: je nevyhnutné zvýšiť lobbing oceliarov – či už pri projektovaní mostov, alebo hál a skladov, kde oceľ ustupuje. Treba začať už pri projektantoch, investoroch, keď sa objednávky pripravujú a keď ešte možno ovplyvniť celú koncepciu stavby. Z informácií, ktoré máme z niektorých projektových kancelárií, totiž vyplýva, že v súčasnosti – po zvýšení ceny ocele – investori ešte viac uprednostňujú betón a v bežných halách, slúžiacich na výrobu a skladovanie, sa oceľové konštrukcie takmer nevyskytujú, čo onedlho môže spôsobiť, že oceliari nebudú mať čo projektovať a vyrábať.

ASB 7-8/2005
Dialniciar
veterán fóra
 
Príspevky: > 1000
Obrázky: 304
Založený: 23. Jún 2005 19:16


Naspäť na Glosár

Kto je prítomný

Používatelia prezerajúci si toto fórum: Žiadny registrovaný používateľ a 0 hostí.