tahák_konstrukce

mezní stavy použitelnosti. Při mezním stavu únosnosti musí být konstrukce navržena tak, aby účinek extrémního návrhového zatížení nepřekročil návrhovou únosnost. Při mezním stavu použitelnosti posuzujeme, zda účinky od charakteristického zatížení nejsou větší, než příslušné mezní hodnoty. Žádný z možných mezních stavů nesmí být překročen. Je nutné uvažovat všechny možné návrhové situace a zatěžovací případy, včetně běžného užívání, montáže, oprav i nehod. Výpočtové modely mají zahrnovat všechny důležité faktory, včetně odhadu skutečného chování konstrukce, úrovně výroby a spolehlivosti vstupních dat. Podle potřeby je možné výpočet doplnit nebo nahradit experimentem. Provést dimenzování stavební konstrukce znamená provést dimenzování prvků a spojů. Na výpočetní postupy je třeba aplikovat platné normy nebo postupovat podle přesnějších postupů.
5. Beton jako stavební materiál (prostým, železobeton, předpjatým kotvení výztuže,….)
Složky betonu se rozlišují základní (plnivo, pojivo, voda) a doplňkové (přísadyba příměsi). Plnivo vytváří pevnou bázi betonu; všeobecně se od něj požaduje, aby co možná nejlépe vyplnilo veškerý prostor, jež má výsledný beton zaujímat. Z celé řady surovin vhodných jako plnivo se nejčastěji používá kamenivo, především běžné přírodní (ať již těžené nebo drcené) z čediče, žuly, vápence, pískovce, ruly. Pojivo, jakožto sypká látka s hydraulickými vlastnostmi, vytváří po smíchání s vodou postupně tuhnoucí a tvrdnoucí hmotu; všeobecně se požaduje, aby co možná nejlépe stmelilo jednotlivá zrna plniva a vytvořilo tak celistvou
pevnou fázi (stálou na vzduchu i ve vodě). Množství pojiva závisí jednak na množství použitého plniva, jednak na křivce jeho zrnitosti. Z celé řady vhodných látek se nejčastěji používá cement, především portlandský či směsný. Voda (rozuměj záměsová) je látka nezbytná k průběhu hydratační reakce pojiva. Množství záměsové vody závisí jednak na množství použitého pojiva, jednak na požadované zpracovatelnosti betonové směsi. Přísady a příměsi jsou doplňkové složky, které se použijí, pokud je to žádoucí, za účelem vhodné modifikace vlastností betonu. Z hlediska technologie výroby jsou oba pojmy poměrně
přesně definovány; na tomto místě jen stručně uveďme, že přísady (jejich použití je obvyklejší) se podávají „po špetkách“, kdežto méně časté příměsi se podávají „po lopatách“.
Výroba betonu se zahájí smícháním příslušných složek v míchačce; tím vzniká betonová směs, kterou následně transportujeme na místo určení. Zde se ukládá do forem zvaných bednění (jež respektuje požadovaný tvar konstrukčního prvku), obvykle bývá žádoucí betonovou směs v bednění zhutňovat. Takto uložený a zhutněný produkt se nazývá čerstvý beton. Po dobu tuhnutí a tvrdnutí čerstvého betonu (vlivem hydratační reakce pojiva s vodou) je třeba zajistit jeho ošetřování a ochranu. Jakmile beton nabude (obvykle po 28 dnech) definovaných konstrukčních vlastností (pevnost, tvarová stálost), můžeme jej odbednit, potom hovoříme o betonu zatvrdlém. Konečné konstrukční vlastnosti zatvrdlého betonu závisí jednak na použitých složkách (správný výběr a jejich vzájemný poměr), jednak na kvalitě zpracování a způsobu ošetřování.
K výhodám betonu a konstrukcí z betonu počítáme:
pevnost a trvanlivost na vzduchu, ve vlhku i pod vodou; odolnost proti mechanickému poškození; odolnost proti požáru; u monolitických konstrukcí odolnost proti účinkům dynamického zatížení, a také možnost provedení libovolného tvaru; dále vodotěsnost a minimální požadavky na údržbu.
K nevýhodám betonu a betonových konstrukcí patří:
značná hmotnost konstrukčních prvků; problematické stavební práce při rekonstrukcích
a modernizacích; velký rozptyl fyzikálně-mechanických vlastností; tepelná a zvuková vodivost; objemové změny způsobené smršťováním a dotvarováním; malá odolnost proti agresivnímu prostředí; nesnadná kontrola hotových konstrukcí; obtížná recyklovatelnost použitého materiálu.
Dřevo jako stavební materiál
- modul pružnosti: rovnoběžně s vlákny 10 000 MPa, Kolmo na vlákna 300 - 600 MPa
- tepelná vodivost 0,121 - 0,163 W/m/K
- tepelná roztažnost ve směru vláken 5,4*10-6K-1 a napříč vláken 34,1*10-6K-1
- objemová hmotnost dřeva je závislá na množství vody, které obsahuje
měkké asi 500 kg/m3
tvrdé asi 900 kg/m3
Dřevní hmota je přirozený organický materiál tvořený buněčnou strukturou. Chemické látky zastoupené v dřevní hmotě jsou: celulosa (asi 50 %), hemicelulosa (asi 22 %), lignin (asi 22 %) a doprovodné látky (pryskyřičné látky, tuky, vosky, dusíkaté látky, třísloviny, barviva, alkaloidy a neústrojné látky). Dřevo se získává těžbou v lese, která spočívá v pokácení vybraných živých stromů. Vhodná doba pro kácení je pozdní podzim nebo zima, kdy je dřevní hmota nejméně náchylná k napadení škůdci. Stromy se po pokácení ihned zbavují
větví a postupně i kůry. Pokácené kmeny stromů se v lese třídí na dřevo užitkové a palivové; užitkové dřevo se dále třídí (podle délky) na sloupovinu a na výřezy, které jsou určeny pro další zpracování. Po úplném odstranění kůry se má kulatina ihned dopravit (z lesa) na místo spotřeby, kde se nechá na volném vzduchu aspoň půl roku vysychat. Sloupovinu i výřezy je možné použít pro stavební účely, často se však výřezy dále zpracovávají podélným rozřezáním (rámovými nebo okružními pilami) na řezivo požadovaných rozměrů. Dřevo
se pro stavební účely dodává vysušené, buď se suší přirozeně pod otevřeným přístřeškem (půl roku až dva roky) nebo v sušárně (8 až 10 dní), přičemž výsledná vlhkost má být přibližně 15 %. Garance konstrukčních vlastností rostlého dřeva se zajišťují jeho tříděním podle pevnosti; třídění se rozlišuje vizuální (podle suků, hniloby apod.) nebo strojní (podle modulu pružnosti v ohybu). Výrazného zlepšení vlastností lze dosáhnout výrobou lepeného lamelového dřeva. Řezivo definovaných rozměrů a definované vlhkosti se nejprve nastavuje
zubovitými spoji (za účelem vytvoření „nekonečné“ lamely). Na lamely se nanáší lepidlo, ty se pak uloží vedle sebe na stojato a zalisují se. Konstrukční vlastnosti lepeného lamelového dřeva závisí na kvalitě použitého řeziva i provedení zubovitých spojů.
K výhodám dřeva a konstrukcí ze dřeva počítáme:
příznivý poměr mezi pevností a objemovou hmotností; odolnost proti účinkům dynamického zatížení; dobré tepelně izolační vlastnosti; nepatrnou tepelnou roztažnost; odolnost proti působení kyselin a plynů; rychlou montá