Při navrhování konstrukcí, výběru zvedacích a přepravních vozidel se bere v úvahu jedna z nejdůležitějších charakteristik – hustota železobetonu. Metoda výpočtu tohoto ukazatele je jednoduchá, umožňuje rychle získat výsledek a aplikovat jej v praxi.
Vlastnosti a druhy železobetonu
Obyčejný beton dobře odolává tlakovému zatížení, ale neodolává namáhání v tahu, ohybu, krutu (i nepatrným). Železobeton vykazuje zcela jiné kvality – umělý kámen vyztužený ocelovými tyčemi: ocelové tyče vnímají napětí a betonová složka vnímá tlak.
Kovová výztuž je schopna zvýšit mechanickou pevnost a odolnost konstrukce proti prasklinám o 200%, a tím zvýšit její životnost. Pro rovnoměrné rozložení zatížení jsou tyče v korpusu betonového zboží umístěny ve formě trojrozměrného pletivového rámu s velikostí buněk 10-20 cm. Někdy se používají nikoli kusy výztuže, ale tenčí ocelový drát jako příčné spojovací prvky v něm.
Schopnost odolávat zatížení v mnoha ohledech určuje hustotu betonových výrobků. V závislosti na tom může být železobeton několika typů:
- zvláště těžké – jako plniva se pro něj volí baryty, magnetity, kovové šroty, hematity, limonity; hustota kompozitního materiálu je vyšší než 2500 kg / m3 (zejména těžké odrůdy se nepoužívají pro civilní stavby);
- těžké – s konvenčními plnivy ve formě žuly, vápna, drceného štěrku, krychlová hmotnost – 1800-2500 kg;
- lehký – stejně těžký vyztužený, specifická hmotnost složení betonu (1800 kg / m3) je snížena díky konstrukčním prvkům (v železobetonu jsou technologické průchozí štěrbiny);
- lehký – představují ho odrůdy s buněčnou strukturou (perlit, expandovaná hlína, polystyrenbeton), které jsou také někdy vyztuženy; průměrná hmotnost metru krychlového takového materiálu je 500 kg.
Pozornost by měla být věnována také způsobu výroby železobetonu. Při použití vibračních stolů ke zhutnění čerstvé směsi se každá kostka stane těžší asi o 100 kg.
Hustota a hmotnost
Hodnotu hustoty betonové části lze určit zjednodušenou metodou. Obvykle se při sestavování směsi nastavuje hmotnost každé její složky. Přidáním těchto indikátorů a vyloučením vody ze součtu (postupně se odpařuje během tuhnutí) se získá požadovaná hustota. Pro přibližné výpočty se používají referenční údaje v závislosti na značce betonu pro výrobu železobetonových výrobků. Charakteristiky a rozsah použití klasického těžkého betonu jsou uvedeny v tabulce.
| Beton, značka | Průměrná hustota, kg/m3 | přihláška |
| M200 | 2390 | Podlahové potěry, slepé plochy, chodníky, pásové základy pro drobné stavby, schodiště, opěrné zdi |
| M250 | 2397 | Monolitické základy, slepé plochy, ploty, schodiště, nezatížené stropy |
| M300 | 2407 | Monolitické základy, stěny, podlahové desky |
| M350 | 2412 | Všechny typy základů, podlahové desky, sloupy, nosníky, příčky, bazény, přistávací dráhy |
| M400 | 2420 | Mosty, vodní stavby (nepoužívají se v soukromé výstavbě) |
Hmotnost 1 m3 betonu je také ovlivněna schématem výztuže. Tento koncept zahrnuje průměr výztužných tyčí nebo drátu a také vzdálenost mezi nimi (rozteč). Hmotnost kovového rámu v 1 m3 železobetonových výrobků je malá: to lze vidět z referenční tabulky:
| Druh železobetonových výrobků | Průměr tyče, mm | Rozteč buněk výztužné sítě, cm | Celková délka tyčí, m/m3 | Celková hmotnost ocelových dílů * v krychlovém metru železobetonu, kg |
| Stavební dlažba, betonová dlažba | 8 | 20 | 16 | 6,5 |
| Deskové a pásové základy, vodorovné desky, podpěrné nosníky | 12-16 | 18 | 16 | 14-25 |
| Stropy, nepodepřené trámy (konzoly) | 16-18 | 13 | 49 | 77-97 |
| Nosné a nenosné stěny, sloupy | 14-18 | 13 | 48 | 59-97 |
*Specifická hmotnost betonářské oceli – 7850 kg/m3.
Díky znalosti ukazatelů hustoty betonových a ocelových dílů je snadné určit konečnou hustotu železobetonové konstrukce. Například je uvedeno schéma výpočtu pro podlahu z betonu M350 s výztuží z prutů o průměru 18 mm. Ve druhé tabulce je brána celková délka ocelových tyčí – 49 m.
1. Objem výztuže v 1 m3 železobetonu je určen vzorcem:
- D – průměr tyče (18 mm = 0,018 m);
- L je celková délka tyčí (49 m).
Po vystřídání se ukazuje: Vаu3,14d (0,018 * 2 4/49) * 0,012 u3d XNUMX mXNUMX.
2. Objem betonové složky, která obsahuje železobeton, se vypočítá: Vб = 1-Vа = 1-0,012 = 0,088 m3.
3. Hmotnost výztuže se vypočítá jako součin jejího objemu a měrné hmotnosti oceli: mа = 7850 * 0.012 = 94.2 kg.
4. Hmotnost objemového podílu betonu je: mб = 2412 * 0,988 = 2384 kg.
5. Hmotnost výztuže a betonu se sečte: 94,2 + 2384 = 2476,2 kg.
Železobeton má za daných podmínek objemovou hmotnost 2476,2 kg.
S vědomím, kolik váží 1 m3 železobetonu, se určí celková hmotnost konstrukce a v případě potřeby se rozloží na její základní prvky. Takové výpočty musí být provedeny při návrhu konstrukce: berou v úvahu hmotnostní zatížení, aby zjistili, zda to základ vydrží.
S měrnou hmotností a celkovou hmotností železobetonových výrobků je vhodné spočítat při nákupu materiálů pro stavební práce, aby se náklady na jejich nákup a dodání započítaly do celkové kalkulace. Při demontáži železobetonových konstrukcí se na základě hmotnosti demontovaných částí stavby stanoví množství práce na demontáž a odstranění stavební suti. Obvykle výpočet provádějí specialisté společností speciálních služeb na základě výsledků měření. Vypočítat si přibližnou hmotnost odpadu sami není těžké. Hustota železobetonových výrobků se podmíněně bere jako 2500 kg / m3 a vynásobí se objemem – součinem naměřených rozměrů všech uzlů. Celková tonáž se vynásobí sazbami za demontáž, nakládku, přepravu a likvidaci příslušných výrobků.
