Что такое железобетон

Что такое железобетон 11 сент. 2015 г.

Железобетоном называется строительный материал, в котором соединены в монолитное целое стальная арматура и бетон. При таком соединении предстявляется возможным полнее использовать те свойства каждого из этих двух материалов, которые обеспечивают общее высокое сопротивление составного тела.

            Бетон, как и естественные камни, обладает высоким пределом прочности при сжатии и незначительным — при растяжении. Если к бетонной балке приложить нагрузку и постепенно ее увеличивать, то напряжения в растянутой и сжатой зонах будут увеличиваться примерно одинаково; при достижении предела прочности бетона на растяжение в растянутой зоне появится трещина и сразу произой­дет хрупкое разрушение балки. Несущая способность бе­тонной балки ограничивается низким сопротивлением растянутой зоны, а высокое сопротивление бетона сжатию не используется. Поэтому бетон избегают применять в элементах конструкций, кото­рые работают на изгиб. Это ограничение натолкнуло на мысль уси­лить растянутую зону бетонных балок другим материалом, хорошо работающим на растяжение.

Материалом, хорошо сопротивляющимся растяжению, является сталь. Поэтому если в растянутую зону балки (рис. 1)  ввести сталь­ные стержни (арматуру), то несущая способность балки повышает­ся. Возникающие в такой балке сжимающие усилия воспринимаются бетоном, я растягивающие усилия после появления трещин в растянутой зоне бетона - арматурой. Основным принципом конструирования железобетонных элементов является передача сжимающих напряжений на бетон, а растягивающих - на арматуру. В отдельных случаях арматуру вводят и в сжатую зону с целью повысить сопротивление бетона сжимающим усилиям, а также ставят монтажную (констркутивную) арматуру для обеспечения проектного положения стержней рабочей арматуры.

            Арматура, введенная в растянутую зону балки, хорошо воспри­нимает напряжения, вызываемые действием изгибаю­щего момента. Однако балка с такой арматурой не может достаточ­но, хорошо работать на главные растягивающие (скалывающие) напряжения, возникающие от действия поперечных сил, и в ней появляется у опор опасные для прочности трещины примерно под углом 45°.

 

                                                              Рис. 1. Простейшее армирование балки

 

 

            В меньшем объеме в железобетоне применяется жесткая арматура в виде прокатных или составных профилей (балок, рельсов), а также несущая сварная арматура в виде каркасов, сваренных из круглых стержней и легких уголков. Та  и другая арматура способна самостоятельно противостоять изгибающим или сжимающим усилиям. Применение этой арматуры дает возможность бетонировать конструкции в подвесной опалубке без лесов и подмостей.

            Возможность совместной работы двух разнородных материалов (бетона и стали) как единого сложного материала обусловливается хорошим сцеплением бетона со сталью, препятствующим скольже­нию арматуры в бетоне. Бетон при затвердении прочно сцепляется со сталью, и поэтому при работе железобетонного элемента оба ма­териала работают совместно.

            Кроме того, сталь и бетон обладают почти одинаковыми коэффициентами линейного расширения в пределах обычных изменений температуры окружающей среды. Разница в коэффициентах расши­рения материалов столь незначительна, что изменение температуры не может ухудшить сцепления арматуры с бетоном.

            Практика показала, что арматура, уложенная в бетон при обыч­ных условиях, не только не ржавеет, и сохраняется в нормальном состоянии в течение весьма продолжительного времени, но даже освобождается от той незначительной ржавчины, которой бывает покрыта до укладки в бетон. Это подтверждается многочисленными примерами весьма длительной эксплуатации таких сооружений, как водохранилища, подземные трубы, мосты и др., без какой-либо кор­розии арматуры.

            Сохранность стали в бетоне обычно объясняется щелочным характером химических реакций, пройсходящих при затворении цемен­та водой, и обильным выделением Са (ОН) 2. На поверхности арматуры образуется пленка цементного камня, которая и защищает арматуру от непосредственного воздействия атмосферных факторов. С этой целью НиТУ 123-55 устанавливают для всех железобетонных конструкций минимальный защитный слой бетона. Для плит тол­щина защитного слоя принята: равной не менее 10 мм, для балок и колонн — не менее 20 мм. Защитный слой бетона должен быть плотным.

Последние статьи

  • 11 сент. 2015 г.

    Фундамент – несущая конструкция, часть здания, которая принимает все нагрузки от вышележащих конструкций и передает их на основание. Как правило, изготавливаются из бетона, камня или дерева. 

  • 29 мая 2015 г.

    Крыша из металлочерепицы пользуется заслуженной популярностью у потребителей благодаря своей универсальности и выгодному соотношению цена/качество.

  • 29 мая 2015 г.

    Бетон как строительный. материал применялся еще в глубокой древности. Так, Великая Китайская стена, строительство которой было начато в 213 г. до н. э., построена частично из известкового бетона.

  • 28 мая 2015 г.

    Так как мы живем в суровых климатических условиях, то, занимаясь строительством, приходится думать о теплоизоляции. На современном рынке утеплителей много, начиная с экзотических и заканчивая распространенными и всем известными.