Člověk se vždy zabývá stavbou objektů pro různé účely. Budovy, které mají být postaveny, musí být pevné a odolné. K tomu je nutné zajistit stabilitu konstrukce. Přečtěte si o tom v článku.
Co je udržitelnost?
Jedná se o schopnost konstrukce nebo jejích jednotlivých prvků udržovat jeden ze dvou stavů: rovnováhu nebo pohyb v čase, když jsou vystaveny malým poruchám. Jinými slovy, schopnost zachovat tvar nebo původní polohu konstrukce se nazývá stabilita.
Nestabilita – schopnost konstrukce, charakterizovaná dosahováním velkých posunů s malými vibracemi.
Ztráta stability
Tento jev je velmi nebezpečný pro konstrukci jako celek a zvláště pro její jednotlivé prvky. Pokud se konstrukce změní ze stabilního stavu do nestabilního, tento jev se nazývá boulení. Stává se, že důvod ničení struktur a struktur by neměl být hledán v rozporu s jejich pevností. K tomu dochází, když dojde ke ztrátě stability konstrukce. známýpřípady, kdy byly kvůli tomu zničeny celé stavby. Příčinou tak velké katastrofy může být ztráta stability jednotlivých prvků.
Důvod vzpěru
Stabilita konstrukcí a konstrukcí má tendenci ztrácet deskové prvky, protože mají schopnost se stlačit. Proto je před jejich použitím bezpodmínečně nutné určit, zda se po svařování neztratí stabilita konstrukčních prvků. Pokud se tak nestane, může být tlakové napětí po svařování důvodem, proč se svařované deskové konstrukční prvky stanou nestabilními.
Prvky struktur mají původní formu rovnováhy. Pokud dojde ke ztrátě stability stavebních konstrukcí, je narušena i rovnováha prvků, což má za následek ztrátu jejich výkonu a dále vede k havárii celé konstrukce. Takových případů je ve stavební praxi mnoho.
Viskoelastické prvky přítomné ve struktuře mají tendenci se deformovat a prohýbat. Takové vlastnosti se obvykle nazývají funkce času. V tomto ohledu se stabilita konstrukce dělí na okamžitou a dlouhodobou. Proto je v požadavcích na konstrukční prvky kromě jeho hmotnosti, zatížení na něj uvedena i životnost.
Stabilita může nastat v důsledku tlakového napětí v konstrukčních prvcích. To je relevantní pro leteckou techniku s nadzvukovou rychlostí, protože povrch letadla se zahřívá odlišně. Tohle vede knerovnoměrné rozložení teploty.
Stabilita konstrukce je narušena při vystavení kritickému zatížení. Ve většině případů to vede k jeho zničení. Proto je při stavbě konstrukce velmi důležité vypočítat konstrukce pro stabilitu, a nejen pro pevnost prvků a sestav.
Místní udržitelnost
Toto je stabilita konstrukčních prvků. Pokud se vyboulí v důsledku vystavení tlakovému nebo tangenciálnímu namáhání, tento jev je považován za ztrátu místní stability.
Pevnost konstrukce se sníží, když se ztratí stabilita stěny. Pokud se nachází vedle podpory, působí na ni smykové napětí. Pod jeho vlivem se stěna bortí. Stahuje se podél zkrácených úhlopříček a táhne se podél prodloužených. Dochází k otoku stěny, tvorbě vln. Tomuto jevu lze předejít instalací svislých výztuh. Překonají boule a narovnají zeď.
Stabilita konstrukce, zejména stěn a pásu, může být ztracena nejen v důsledku smykového napětí. Mají malý vliv na stěnu středu nosníku, zde je ovlivněna normálním napětím, které se může stát ztrátou stability konstrukce.
Výpočet stavebních konstrukcí
Účelem výpočtu je zajistit stanovené provozní podmínky konstrukce při dodržení její pevnosti a minimálních nákladů. Výpočet zohledňuje vliv síly a dalšídopady na konstrukční prvky s přihlédnutím k mezním stavům, které se dělí do dvou skupin. První je ztráta únosnosti konstrukce nebo její úplné nepoužití; druhý - když je normální provoz zařízení obtížný.
Dopady a zatížení
Během provozu je jakákoliv konstrukce vystavena určitému zatížení a nárazům. Provoz celé stavby je ovlivněn povahou, dobou trvání a charakterem dopadů. Na nich závisí stabilita konstrukce.
Probíhá načítání:
- Z hmotnosti samotné konstrukce.
- Z hmotnosti zařízení, osob, materiálů, tlaku plynů a kapalin.
- Atmosférické zatížení – vítr, sníh, led.
- Teplotní a seismické účinky.
- Biologické (proces rozkladu), chemické (korozivní jevy), radiační účinky, v jejichž důsledku se mění vlastnosti materiálů. To ovlivňuje životnost konstrukce.
- Nouzová zatížení, ke kterým dochází při narušení technologického procesu, poruše zařízení, elektrického vedení atd.
Železobetonové konstrukce
Železobeton je složitý stavební materiál, který zahrnuje beton a ocel. Pomocí přirozených vlastností látek se získá materiál, který je schopen vnímat tlakové a tahové síly.
V stavebnictví se používají železobetonové konstrukcejako základní struktury. Mají vysokou pevnost, trvanlivost, odolnost. K jejich výrobě můžete použít stavební materiály místní oblasti, snadno se tvarují do požadovaného tvaru, nevyžadují velké výdaje.
Železobetonové konstrukce mají řadu nevýhod. Mají vysokou hustotu, vysokou tepelnou a zvukovou vodivost. Při smršťování konstrukce a silném nárazu se mohou časem objevit praskliny.
Prefabrikované betonové konstrukce
Železobetonové konstrukce a prvky jsou monolitické a prefabrikované. Monolitické se vyrábějí přímo na staveništi a prefabrikáty se vyrábějí v továrnách pomocí speciálního zařízení. Jako zvláštní skupina vynikají konstrukce s vnější výztuží s kovovými profily.
Prefabrikované železobetonové konstrukce se používají pro výstavbu objektů pro různé účely, terénní úpravy, potrubí, piloty, pražce, podpěry elektrického vedení a mnoho dalšího.
Monolitické železobetonové konstrukce (prefabrikované) se používají pro výstavbu vodních staveb, v dopravním a podzemním stavitelství, v nízkopodlažní a výškové výstavbě obytných budov a kancelářských budov.
Výhody a nevýhody
Prefabrikované stavební konstrukce mají nepopiratelnou výhodu – jejich výroba probíhá v továrnách vybavených speciálním zařízením. Díky tomu se zkracují termíny výroby vyráběných konstrukcí a jejichkvalitní. V továrně je možné vyrábět pouze předpjaté železobetonové konstrukce.
Stavební struktury nejsou tak dokonalé. Jejich nevýhodou je, že je nelze vyrábět v širokém sortimentu. To se týká především rozmanitosti forem. Továrny vyrábějí konstrukce pro hromadné použití. Proto se ve městech a jiných sídlech objevuje mnoho podobných struktur: obytných a administrativních. To vede ke skutečnosti, že architektura regionu budov je degradující.
Výroba železobetonových konstrukcí a jejich prvků probíhá pomocí následujících technologií:
- Potrubí, kdy provádění technologických procesů probíhá postupně.
- Flow-aggregate. Tato technologie umožňuje realizaci technologických operací v oddělených místnostech, formy s konstrukcemi nebo prvky jsou přemisťovány jeřáby.
- Technologie lavice. Zde se vše děje naopak. Produkty zůstávají nehybné, zatímco agregáty se pohybují.
Struktury z monolitických struktur
Výstavba pomocí této technologie je pracný proces, ale velmi pochopitelný. Monolitické struktury lze vyrobit ručně.
Fáze výstavby:
- Instaluje se výztužný rám.
- Připravuje se bednění, uvnitř je umístěna výztuž.
- Nalije se směs betonu, která se zhutní speciálními vibrátory. To se děje tak, aby se v bednění nevytvářely dutiny.
- Betonse čistí.
- Bednění odstraněno.
Monolitické budovy: výhody
V poslední době stále častěji při stavbě bytového domu využívají technologie vyvinuté pro stavbu monolitických budov, které mají řadu výhod:
- Není potřeba používat těžké stroje, zejména jeřáby. Pro práci jsou potřeba betonová čerpadla, pomocí kterých se beton nalije do forem a umístí na správné místo. Krajina bude zachována na místě, kde se staví dům.
- Metoda monolitické výstavby umožňuje stavět konstrukce libovolného tvaru a počtu pater. Stropy a stěny jsou připraveny k dokončení, doba výstavby je kratší.
- Nosné stěny monolitického domu jsou 2,5krát tenčí než zděné, i když z hlediska tepelné vodivosti oproti nim nejsou horší. Náklady na vytápění se sníží 4krát. Zmenšením tloušťky stěn se zvětší plocha vnitřního prostoru.
- Monolitické budovy jsou odolné a pevné. Zatížení základů je sníženo kvůli malé tloušťce stěn.
- V monolitické konstrukci je povoleno používat pevné bednění a tradiční materiály. To umožňuje vývojářům implementovat projekt v jakémkoli stylu.
- V takových domech nejsou žádné spáry, nejsou ovlivněny srážkami, lze je postavit kdykoli během roku.
- Smršťování základu se provádí rovnoměrně.
- Žádné praskliny na stěnách a stropech.
- Dveřní a okenní otvory nejsou deformované.
- Monolitické budovy jsou zvukotěsné.
Monolitické budovy: nevýhody
Mítmnoho výhod, takové struktury mají nevýhody:
- Stavba domu vyžaduje další práci.
- Vytvoření projektu monolitického domu je drahá služba.
- Beton se musí nalévat průběžně, jinak zhoustne.
- V procesu bydlení v takovém domě bez nástroje není možné udělat díru na správném místě ve zdi.
