Bednění - Formwork - Wikipedia

Animace zobrazující konstrukci vícepodlažní budovy pomocí bednění z hliníkového mikrotelefonu.
Modulární bednění z ocelového rámu pro základ
Dřevěné bednění pro beton sloupec
Hliníkový systém bednění
Náčrt bočního pohledu na tradiční dřevěné bednění používané k vytvoření schodiště
Umístění komponenty bednění

Bednění je dočasný nebo trvalý formy do kterého beton nebo podobné materiály se nalévají. V souvislosti s betonovou konstrukcí falešná práce podporuje bednění formy.[Citace je zapotřebí ]

Typy

Bednění se dodává v několika typech:

  1. Tradiční dřevěné bednění. Bednění je postaveno na místě z dřevo a překližka nebo odolné proti vlhkosti dřevotříska. Výroba je snadná, ale časově náročná pro větší konstrukce a obložení z překližky má relativně krátkou životnost. Stále se značně používá tam, kde jsou mzdové náklady nižší než náklady na pořízení opakovaně použitelného bednění. Je to také nejflexibilnější typ bednění, takže i tam, kde se používají jiné systémy, ho mohou používat komplikované sekce.
  2. Navržený systém bednění. Toto bednění je postaveno z prefabrikovaných modulů s kovovým rámem (obvykle ocelovým nebo hliník ) a zahrnuty v žádosti (beton ) strana s materiálem majícím požadovanou povrchovou strukturu (ocel, hliník, dřevo atd.). Dvěma hlavními výhodami bednicích systémů jsou ve srovnání s tradičním dřevěným bedněním rychlost výstavby (modulární systémy se rychle připnou, svorkou nebo sešroubují) a nižší náklady na životní cyklus (kromě velké síly je rám téměř nezničitelný, zatímco krytina pokud je vyroben ze dřeva; může být nutné jej vyměnit po několika - nebo několika desítkách - použití, ale pokud je krytina vyrobena z oceli nebo hliníku, může forma dosáhnout až dvou tisíc použití v závislosti na péči a aplikacích). Systémy kovového bednění jsou lépe chráněny proti hnilobě a ohni než tradiční dřevěné bednění.
  3. Znovu použitelné plastové bednění. Tyto zámkové a modulární systémy se používají ke stavbě široce variabilních, ale relativně jednoduchých betonových konstrukcí. Panely jsou lehké a velmi robustní. Jsou obzvláště vhodné pro podobné projekty struktur a nízkonákladová schémata hromadného bydlení. Chcete-li získat další vrstvu ochrany před ničivým počasím, pozinkované střechy vám pomohou eliminovat riziko koroze a rzi. Tyto typy modulárních zastřešení mohou mít nosné střechy, které maximalizují prostor stohováním na sebe. Mohou být buď namontovány na stávající střechu, nebo postaveny bez podlahy a zvedány na stávající kryty pomocí jeřábu.[Citace je zapotřebí ]
  4. Trvalé izolované bednění. Toto bednění se montuje na místě, obvykle z izolačních betonových forem (ICF). Bednění zůstává na místě po vytvrzení betonu a může poskytnout výhody, pokud jde o rychlost, pevnost a lepší vlastnosti tepelný a akustický izolace, prostor pro provozování nástrojů ve vrstvě EPS a integrovaný pás pro lemování pro povrchovou úpravu obkladů.
  5. Systémy konstrukčního bednění Stay-In-Place. Toto bednění se montuje na místě, obvykle z prefabrikátů plast vyztužený vlákny formuláře. Ty mají tvar dutých trubek a obvykle se používají pro sloupy a mola. Bednění zůstává na místě po vytvrzení betonu a působí jako axiální a stříhat výztuž, stejně jako slouží k omezení betonu a prevenci před vlivy na životní prostředí, jako je např koroze a zmrazit a rozmrazit cykly.
  6. Flexibilní bednění. Na rozdíl od výše popsaných tuhých forem je pružné bednění systém, který využívá lehké a vysokopevnostní listy tkaniny, aby využil tekutost betonu a vytvořil vysoce optimalizované architektonicky zajímavé stavební formy. Pomocí pružného bednění je možné lití optimalizovaných konstrukcí, které používají podstatně méně betonu než ekvivalentní hranolový průřez,[1] čímž nabízí potenciál pro výrazné ztělesnění úspor energie v nových betonových konstrukcích.

Deskové bednění (bednění)

Panteon kupole
Schematický náčrt tradičního bednění
Modulární bednění s podlahou pro projekt bydlení v Chile
Ocelové a překližkové bednění pro litý betonový základ

Dějiny

Některé z prvních příkladů betonových desek postavili římští inženýři. Protože beton odolává poměrně silně tlaková zatížení, ale je relativně chudý tahové nebo torzní sílu, tyto rané struktury sestávaly z oblouky, trezory a kopule. Nejpozoruhodnější betonovou konstrukcí z tohoto období je Panteon v Římě. Tvarovat tuto strukturu, dočasně lešení a bednění nebo falešná práce byl postaven v budoucím tvaru konstrukce. Tyto stavební techniky nebyly izolovány od lití betonu, ale byly a jsou široce používány v zdivo. Kvůli složitosti a omezené výrobní kapacitě stavebního materiálu došlo ke vzestupu betonu jako zvýhodněného stavebního materiálu až po vynálezu portlandský cement (a vývoj do Cementová společnost Edison Portland ) a železobeton.

Dřevěné trámové bednění

Podobně jako tradiční metoda, ale nosítka a trám jsou nahrazeny upravené dřevo nosníky a podpěry jsou nahrazeny nastavitelnými kovovými podpěrami. Díky tomu je tato metoda systematičtější a znovu použitelná.

Tradiční stropní bednění

Tradiční dřevěné bednění na molu v Bangkok

Na úsvitu oživení betonu v deskových konstrukcích byly znovu odvozeny stavební techniky pro dočasné konstrukce zdivo a tesařství. Tradiční technika bednění desek se skládá z podpěr z dřeva nebo kmenů mladých stromů, které podpírají řady nosníků sestavených zhruba 3 až 6 stop nebo 1 až 2 metry od sebe, v závislosti na tloušťce desky. Mezi těmito nosníky jsou trámy umístěny zhruba 12 palců, 30 centimetrů od sebe, na kterých jsou desky nebo překližka jsou umístěny. Nosníky a trámy jsou obvykle řezivo o rozměrech 4 x 4 palce nebo 4 x 6 palců. Nejběžnější tloušťka imperiální překližky je 3/4 palce a nejběžnější metrická tloušťka je 18 mm.

Bednění z kovových desek

Podobně jako tradiční metoda, ale nosníky a trámy jsou nahrazeny hliník tvářecí systémy nebo ocelové nosníky a podpěry jsou nahrazeny kovovými podpěrami. Díky tomu je tato metoda systematičtější a znovu použitelná. Hliníkové nosníky jsou vyráběny jako teleskopické jednotky, které jim umožňují překlenout podpěry, které jsou umístěny v různých vzdálenostech od sebe. Teleskopické hliníkové nosníky lze použít a znovu použít při stavbě konstrukcí různé velikosti.

Ručně nastavitelné modulární hliníkové bednění
Sluchátko modulární hliníkové bednění

Modulární bednění

Tyto systémy se skládají z prefabrikovaných dřevěných, ocelových nebo hliníkových nosníků a bednicích modulů. Moduly často nejsou větší než 3 až 6 stop nebo 1 až 2 metry. Nosníky a bednění jsou obvykle nastaveny ručně a sešroubovány, připnuty nebo sešroubovány. Výhody modulárního systému jsou: nevyžaduje jeřáb k umístění bednění, rychlost výstavby s nekvalifikovanou prací, moduly bednění lze odstranit po betonových sadách a ponechat na místě pouze nosníky před dosažením konstrukční pevnosti.

Systémy stolních nebo létajících forem

Tyto systémy se skládají z deskových bednicích „stolů“, které jsou znovu použity na více podlažích budovy, aniž by byly demontovány. Sestavené sekce jsou buď zvedány na jeden výtah, nebo „létány“ jeřábem z jednoho příběhu do druhého. Jakmile jsou mezery mezi stoly nebo stolem a zdí vyplněny „výplněmi“. Liší se tvarem, velikostí i stavebním materiálem. Použití těchto systémů může výrazně zkrátit čas a manuální práci spojenou s pokládáním a narážením bednění. Jejich výhody nejlépe využívá velká plocha a jednoduché konstrukce. Je také běžné, že architekti a inženýři navrhují budovu kolem jednoho z těchto systémů.

Létající bednicí stoly s hliníkovými a dřevěnými trámy. Stoly jsou podepřeny botami připevněnými k dříve nalitým sloupům a stěnám

Struktura

Stůl je postaven do značné míry stejným způsobem jako trámové bednění, ale jednotlivé části tohoto systému jsou spojeny dohromady tak, aby byly přepravitelné. Nejběžnějším opláštěním je překližka, ale ocel a laminát jsou také používány. Nosníky jsou vyrobeny buď ze dřeva, dřevěných nosníků, hliníku nebo oceli. Nosníky jsou někdy vyrobeny ze dřevěných nosníků, obvykle však z ocelových kanálů. Ty jsou spojeny dohromady (přišroubovány, svareny nebo přišroubovány), aby se z nich stala „paluba“. Tyto balíčky jsou obvykle obdélníkové, ale mohou mít i jiné tvary.

Podpěra, podpora

Všechny podpěrné systémy musí být výškově nastavitelné, aby bylo možné bednění umístit do správné výšky a odstranit po vytvrzení betonu. K podpoře těchto systémů se obvykle používají nastavitelné kovové podpěry podobné (nebo stejné jako) těm, které se používají u bednění z trámových desek. Některé systémy kombinují nosníky a podpěry do oceli nebo hliníku krovy. Ještě jiné systémy používají kovové rámové podpěrné věže, ke kterým jsou paluby připevněny. Další běžnou metodou je připevnění bednicích desek k dříve odlévaným stěnám nebo sloupům, čímž se zcela eliminuje použití vertikálních podpěr. U této metody jsou nastavitelné podpěrné botky přišroubovány skrz otvory (někdy spojovací otvory) nebo připevněny k litým kotvám.

Velikost

Velikost těchto stolů se může pohybovat od 6,5 do 140 metrů čtverečních2). V tomto systému existují dva obecné přístupy:

  1. Manipulace s jeřábem: tento přístup spočívá v sestavení nebo výrobě stolů s velkou plochou bednění, kterou lze jeřábem posunout pouze o úroveň výš. Typické šířky mohou být 15, 18 nebo 20 stop nebo 5 až 7 metrů, ale jejich šířka může být omezena, takže je možné je přepravovat smontované, aniž byste museli platit za nadměrný náklad. Délka se může lišit a může být až 100 stop (nebo více) v závislosti na kapacitě jeřábu. Po beton je vyléčený, paluby jsou spouštěny a pohybovány válečky nebo vozíky na okraj budovy. Od té doby je vyčnívající strana stolu zvedána jeřábem, zatímco zbytek stolu je vyvalen z budovy. Po střed gravitace je vně budovy je stůl připevněn k dalšímu jeřáb a letěl na další úroveň nebo pozici.

Tato technika je v USA a východoasijských zemích poměrně běžná. Výhodou tohoto přístupu je další snížení manuální pracovní doby a nákladů na jednotku plochy desky a jednoduchá a systematická stavební technika. Nevýhodou tohoto přístupu je nutná vysoká nosnost jeřábů na staveništi, další drahá doba jeřábu, vyšší náklady na materiál a malá flexibilita.

Bednicí stoly používané na staveništi se složitějšími konstrukčními prvky
  1. Jeřábová vidlice nebo manipulace s výtahem:

Tímto přístupem jsou tabulky omezeny velikostí a hmotností. Typické šířky jsou mezi 6 a 10 stopami (1,8 až 3,0 m), typické délky jsou mezi 12 a 20 stopami (3,7 a 6,1 m), i když se velikost a forma stolu mohou lišit. Hlavní rozdíl v tomto přístupu spočívá v tom, že stoly jsou zvedány buď pomocí jeřábové transportní vidlice, nebo pomocí plošinových výtahů připevněných k boční straně budovy. Obvykle se přepravují vodorovně k výtahové nebo jeřábové zvedací plošině jednorázově s posuvnými vozíky v závislosti na jejich velikosti a konstrukci. Konečné nastavení polohy lze provést pomocí vozíku. Tato technika se těší popularitě v USA, Evropě a obecně v zemích s vysokými náklady na pracovní sílu. Výhodou tohoto přístupu ve srovnání s bedněním nosníkem nebo modulárním bedněním je další snížení pracovní doby a nákladů. Menší tabulky se obecně snáze přizpůsobují kolem geometricky komplikovaných budov (kulatých nebo ne obdélníkových) nebo se tvoří kolem sloupů ve srovnání s jejich velkými protějšky. Nevýhodou tohoto přístupu jsou vyšší náklady na materiál a delší doba jeřábu (pokud je zvedána pomocí jeřábové vidlice).

Tunelové formy

Tunelové formy jsou velké formy velikosti místnosti, které umožňují lití stěn a podlah jediným nalitím. S více formami lze celé patro budovy provést najednou. Tunelové formy vyžadují dostatek vnějšího prostoru k budově, aby mohla být celá forma vyklouznuta a zvednuta na další úroveň. Část stěn je ponechána nevylitá, aby se odstranily formuláře. Typicky se castingy provádějí s frekvencí 4 dny. Tunelové formy jsou nejvhodnější pro budovy, které mají stejné nebo podobné buňky, aby umožnily opětovné použití forem v patře a z jednoho patra do druhého v regionech s vysokými cenami práce.

Viz strukturální truhla.

Šplhací bednění

Hlavní článek: Šplhací bednění

Šplhací bednění je speciální typ bednění pro vertikální beton struktury, které stoupají s procesem stavby. I když je to relativně komplikované a nákladné, může to být efektivní řešení pro budovy, které jsou buď velmi opakující se ve formě (například věže nebo mrakodrapy), nebo které vyžadují bezproblémovou konstrukci stěny (pomocí kluzné bednění, speciální typ lezeckého bednění).

Existují různé typy šplhacích bednění, které se čas od času buď přemisťují, nebo se mohou dokonce pohybovat samy (obvykle na hydraulických zvedácích potřebných pro samošplhací a kluzná bednění).

Tam, kde se nejčastěji používá lezecká forma

Flexibilní bednění

V designu se stále více zaměřuje na udržitelnost podpořenou cíli snížení emisí oxidu uhličitého. Nízká objemová energie betonu v objemu je vyvážena jeho spotřebou, díky níž je výroba cementu odpovědná za přibližně 5% celosvětových emisí CO2.[3]

Beton je tekutina, která nabízí příležitost ekonomicky vytvářet struktury téměř jakékoli geometrie - beton lze nalít do formy téměř jakéhokoli tvaru. Tato tekutost se používá jen zřídka, místo toho se beton nalévá do tuhých forem, aby se vytvořily struktury využívající materiál s velkými uhlíkovými stopami. Všudypřítomné použití ortogonálních forem jako betonového bednění vyústilo v zavedený slovník hranolových forem pro betonové konstrukce, avšak takové tuhé systémy bednění musí odolat značným tlakům a spotřebovat značné množství materiálu. Výsledný člen navíc vyžaduje více materiálu a má větší vlastní váhu než jeden odlitek s proměnným průřezem.

Jednoduché optimalizační metody[4][5][6] lze použít k návrhu prvku s proměnným průřezem, ve kterém ohybová a smyková kapacita v kterémkoli bodě podél délky prvku odráží požadavky zatěžovací obálky na něj aplikované.

Výměnou konvenčních forem za pružný systém složený převážně z levných textilních desek využívá pružné bednění tekutost betonu k vytvoření vysoce optimalizovaných architektonicky zajímavých stavebních forem. Lze dosáhnout významných úspor materiálu.[7] Optimalizovaná sekce poskytuje maximální mezní stavovou kapacitu při současném snížení obsahu uhlíku, čímž se zlepšuje výkonnost celého životního cyklu celé konstrukce.

Kontrola pružně tvarovaného průřezu paprsku je klíčem k dosažení designu s nízkým využitím materiálu. Základním předpokladem je, že list pružné, propustné textilie je držen v systému švů před přidáním výztuže a betonu. Změnou geometrie formy na tkaninu se vzdáleností podél nosníku se vytvoří optimalizovaný tvar. Flexibilní bednění má tedy potenciál usnadnit změnu v konstrukční a konstrukční filozofii, která bude vyžadována pro přechod k méně náročnému a udržitelnějšímu stavebnímu průmyslu. Jeho potenciál je dále demonstrován v práci Lee.[8]

Látkové bednění je malý výklenek v technologii betonu. Používá měkké, pružné materiály proti čerstvému ​​betonu jako bednění, obvykle s nějakým druhem silně napjatého textilního nebo plastového materiálu. Mezinárodní společnost pro tvarování textilií provádí výzkum textilního bednění.[9]

Plotové design

Design z ruské továrny NPO-22 (ochranná známka jako Proster, s modelem 21 slouží jako bednění) železné „plachty“ (s perforací), které je možné v případě potřeby ohnout do tvaru křivky. Deskové bednění s kolejnicemi ve tvaru V udržuje tvar v jednom směru (svisle), ale před vyztužením ocelovými nosníky je možné jej ohýbat. Více plotů lze spojit dohromady stejným způsobem ploty vyrobené z železné „plechy“ může být.

  • Kruh lze vytvořit z jednoho listu „21"bednění umožňující vytvoření sloupu.

Používání

U odnímatelných forem, jakmile byl beton nalit do bednění a zatuhl (nebo vyléčený), bednění je udeřil nebo svlékl (odstraněno) vystavit hotový beton. Čas mezi nalitím a odizolováním bednění závisí na specifikacích zakázky, požadovaném vytvrzení a na tom, zda forma podporuje jakoukoli váhu, ale je obvykle nejméně 24 hodin po dokončení lití. Například Kalifornské ministerstvo dopravy vyžaduje, aby byly formuláře na místě po dobu 1–7 dnů po nalití,[10] zatímco ministerstvo dopravy ve Washingtonu vyžaduje, aby formuláře zůstaly na místě po dobu 3 dnů s vlhkou přikrývkou na vnější straně.[11]

Bednění bylo odizolováno a odkryl beton

K velkolepým nehodám došlo, když byly formy buď odstraněny příliš brzy, nebo byly nedostatečně navrženy, aby unesly zatížení způsobené hmotností nevytvrzeného betonu. Méně kritické a mnohem častější (i když ne méně trapné a často nákladné) jsou případy, kdy se nedostatečně navržené bednění během procesu plnění ohýbá nebo láme (zejména pokud je naplněno vysokotlakým betonovým čerpadlem). To pak vede k úniku čerstvého betonu z bednění v a forma výbuchu, často ve velkém množství.

Beton vyvíjí při formování menší tlak na formy. Kalení je asymptotické proces, což znamená, že většiny konečné pevnosti bude dosaženo po krátké době, i když v závislosti na typu cementu a příměsích může dojít k dalšímu vytvrzení.

Rovněž platí vlhký beton hydrostatický tlak na bednění. Tlak v dolní části formy je proto větší než v horní části. Na obrázku sloupového bednění vpravo jsou „spony sloupů“ ve spodní části blíže k sobě. Všimněte si, že sloup je vyztužen ocelovými nastavitelnými „podpěrami bednění“ a používá 20 mm „průchozí šrouby“ k další podpoře dlouhé strany sloupu.

Některé modely „nevyjímatelného bednění“ mohou také sloužit jako zvláštní výztuž konstrukce.

Galerie

  • Betonová konstrukce Královské národní divadlo nese dojem dřevo bednění

  • Plastové betonové bednění pro příčnou zeď

  • Uhelný tunel zkonstruovaný pomocí hliníkových betonových forem telefonu

  • Betonová konstrukce bazénu pomocí hliníkových betonových forem

  • Podhledové bednění k betonovým schodům

  • Schodišťové bednění ukazující použití opěrných opěrek k podepření stoupacích rolet

  • Náčrt ukazující použití dřevěných podpěr pro nosníkové formy

  • Stavba sila na uhlí pomocí betonového bednění o poloměru

  • Dvojité ocelové spojky a spojovací šrouby používané k zajištění tvarů stěn

  • Sloupec se nalil pomocí spirálového potrubí

  • Betonová deska nalita na válcovanou galvanizovanou ocel s formou jako trvalou součástí konstrukce

  • Betonová plotová konstrukce z hliníkového betonu z kvádrového kamene

  • Betonová bytová výstavba ve Venezuele s použitím hliníkově betonového bednění

  • Betonová konstrukce v Brazílii pomocí mikrobetonového bednění

  • Betonová konstrukce v moskevském metru pomocí speciálního hliníkobetonového bednění

  • Vytvořený systém bednění v moskevském metru

  • Vytvořený systém bednění v moskevském metru

  • Stavba bazénu pomocí "Proster 21" flexibilní bednění.

Viz také

Literatura

  • Matthias Dupke: Einsatzgebiete der Gleitschalung und der Kletter-Umsetz-Schalung: Ein Vergleich der Systeme. 2010, Verlag Diplomarbeiten Agentur, Hamburk, ISBN  978-3-8386-0295-0.
  • Betonová společnost, Bednění: Průvodce osvědčenými postupy

Reference

  1. ^ Orr, J. J., Darby, A. P., Ibell, T. J., Evernden, M. C. a Otlet, M., 2011. Betonové konstrukce využívající textilní bednění. Strukturální inženýr, 89 (8), s. 20-26.
  2. ^ „Zde je několik důvodů, proč byste měli začít používat šplhací bednění“. Rovnováha. Citováno 2018-03-09.
  3. ^ WRI (2005) Emise oxidu uhličitého podle zdroje 2005. Datové tabulky Earthtrends: Klima a atmosféra, k dispozici online
  4. ^ Orr JJ, Darby AP, Ibell TJ a kol. (2011) Betonové konstrukce pomocí látkového bednění. Strukturální inženýr 89 (8): 20-26. http://opus.bath.ac.uk/23588/
  5. ^ Kostova K, Ibell T, Darby AP a Evernden M (2012) Pokročilá kompozitní výztuž pro textilní formované konstrukční prvky. Na druhé mezinárodní konferenci o pružném bednění (Orr JJ, Darby AP, Evernden M a Ibell T. (eds)). University of Bath, Bath, Velká Británie. www.icff2012.co.uk
  6. ^ Garbett J, Darby AP a Ibell TJ (2010) Optimalizovaný design nosníku s využitím inovativního tvarovaného betonu. Advances in Structural Engineering 13 (5): 849-860.
  7. ^ Orr JJ, Darby AP, Ibell TJ a Evernden M (2012a) Optimalizace a trvanlivost v nosnících „Double T“ z odlitků z tkaniny. Na druhé mezinárodní konferenci o pružném bednění (Orr JJ, Darby AP, Evernden M a Ibell T. (eds)). University of Bath, Bath, Velká Británie http://opus.bath.ac.uk/30078/
  8. ^ Lee, DSH (2010) Studie konstrukční metodiky a strukturního chování tvarovaného železobetonového nosníku tvarovaného z tkaniny. Disertační práce, University of Edinburgh, Edinburgh.
  9. ^ "Výzkumné práce". www.fabricforming.org. Citováno 2. května 2018.
  10. ^ [§ 90–7] z Caltrans Standardní specifikace, 2006
  11. ^ [Oddíl 6-02.3 (11)] z WSDOT Standardní specifikace, 2006

externí odkazy