Általános információk a kúpos betonról
Főoldal → cikkek
Általános információk a kúpos betonról
A beton hátulütője minden kőnek természetesnek és mesterségesnek tekinthető - jól működik a tömörítéshez, de nem ellenáll a hajlításnak és a nyújtásnak. A beton szakítószilárdsága csak a nyomószilárdság 1/10 ... 1/15-ös értékénél van. A húzó és hajlító betonszerkezetek szilárdságának növelése érdekében az acélhuzalokat vagy rudakat, amelyeket megerősítésnek neveznek, betonba helyezik. A latin fegyverzet azt jelenti, hogy "fegyverzet", vagyis acélarmatúra, ahogy karja van, megerősíti a betont. Az acél rudakkal megerősített beton a vasbeton.
A fémből erősített kőszerkezetek hosszú ideig ismertek voltak, de a modern vasbeton formában csak a XIX. Század második felében jelent meg. amikor a portland cement ipari termelését elsajátították. A szabadalom a találmányt vasbeton kiadták a francia Jean Monnier 1867 bár vannak próbálkozások, hogy használja a beton előtt (például 1849-ben mérnök GE Spider-Rom Oroszországban és 1845 B. Wilkinson Anglia) . eredetileg
A vasbetonokat meglehetősen szűkösen használták. Jelenleg ez a lakásépítés és az ipari konstrukció fő strukturális anyaga.
Vasbeton - nem két eltérő anyag: beton és acél, hanem egy új anyag, amelyben az acél és a beton együtt dolgozik, segítve egymást. Ezt a következő magyarázza. A levegőben megkötött beton a térfogat csökkenésével szorosan lefedi a vasalót. A beton erősítésének szilárdsága magas értékeket ér el. Tehát a betonból 30 mm-es átmérőjű, 300 mm-es betonba bevezetett rúd kinyomtatásához legalább 10 kN erő szükséges. Az acél tapadását a betonra még erős hőmérséklet-változások esetén sem sérti, mivel az acél és a beton hőtágulási együtthatói szinte azonosak. Az acél jó tapadása a betonhoz vezet, hogy a terhelés alatt ez a két anyag egy egységként működik.
A megerősítés jelentése a hajlításon (gerendák, keresztcsíkok) kifejtett elemeken magyarázható. Ilyen elemeknél az elem keresztmetszetének része egy tömörítésnek, a másik pedig feszültségnek van kitéve. Ha egy fénysugár vasbetonból készült, az eredmény a szakítószilárdsága igen alacsony (MPa 1 ... 4) már folyamatban van egy kis terhelés mellett, a húzó zónában a beton repedések (ábra. 13.1) és a gerenda megsemmisül. Ha a nyújtott zóna adja a betonacél, akkor átveszi a húzófeszültség (erőssége a feszített acél 200 MPa), és a fény, bár repedések jelenhetnek meg nem esik össze, még nagy terhelés (ábra. 13,1, B). Bizonyos esetekben az elemek megmunkálása és tömörítése (oszlopok, cölöpök), valamint a tömörítés érdekében az acél 5 ... 10-szer erősebb a betonnál.
Az ok, amiért a forgórész feltételezi a legtöbb terhelés a különbség a rugalmassági modul acél 2 * 10 MPa beton (2 ... 3) * 10 MPa. Tekintettel arra, hogy a rugalmassági modulus vált 10-szer a rugalmassági modulusa a beton, vasbeton elem megrakott acél és a beton elő ugyanaz a törzs, de a feszültség bennük összhangban Hooke-törvény eltérő lesz. Acélban 10-szer nagyobbak lesznek, mint betonban. Más szavakkal mondhatjuk, hogy 1 cm acél keresztmetszet helyettesíti a 10 cm betont.
A beton a sűrűsége és vízállósága, másrészt a betonban lévő cementkő lúgos reakciója miatt megvédi az acélt a korróziótól. Ezenkívül a beton mint viszonylag gyenge hővezető megvédi az acélt a tüzek gyors felmelegedésétől. A tűzben lévõ acélszerkezetek gyorsan felmelegednek, az acél lágyul és az egész szerkezet elkezd deformálódni saját súlya alatt is.
Ábra. 13.1. Nem megerősített beton (a) és megerősített vasbeton (b) gerendák
A modern konstrukcióban egyre több alkalmazást talál a vasbetonban. Megpróbáljuk megmagyarázni, hogy miért jelent meg ez a megerősítési módszer. Amint már említettük, a beton szakítószilárdsága 10 ... 20-szor alacsonyabb, mint a tömörítésé. A vasbetonban ez a hiba kiküszöböli a merevítést a feszített zónába. Azonban a feszített zónában lévő beton kis nyújthatósága miatt repedések jelennek meg, amelyek után csak az armatúra érzékeli az egész terhet. Miközben a repedés szélessége kevesebb mint 0,1 ... 0,2 mm (úgynevezett haj repedések), nem veszélyesek abból a szempontból tapadás megerősítés konkrét és betonacél korrózió.
Ha használt erősítő nagyszilárdságú acélok azok teljes erejét kíséri nagy nyúlás relatív szelepek, ami súlyos repedések a beton, és ez viszont, - a megerősítés korrózió miatt kitett felületre. Ebből következik, hogy a szokásos megerősítési módszerrel a nagy szilárdságú erősítés használata irracionális. Az ilyen armatúrák megerősítésekor a vasalás előfeszítésének módját alkalmazzák.
Ennek a módszernek az a lényege, hogy a vasbeton szerkezetet hasznos terhelés mellett terheljük meg, mint egy gumibakk; a hangsúly a konkrét. Természetesen minél jobban feszül a megerősítés, annál inkább tömörítik a betonokat. Ha a szerkezetre hasznos terhelést alkalmaznak, a feszített beton zónában keletkező feszültségeket részben kompenzálják az előzőleg létrehozott nyomófeszültségek. Ezért a betont a feszültség zóna törés nem következik be, és az előre feszült szerelvény megkapja a terhelés feszültség és extra nagy szilárdságú módon belátható, hogy nagyobb mértékben.
Jelenleg kétféle módszert alkalmaznak a feszített vasbeton megszerzésére. Az egyik az, hogy a megerősítést húzza és rögzíti speciális horgonyokra, majd betonba helyezzük. Miután a beton eléggé keményedik, a megerősítést felszabadítják, tömörítik és betonítják. Egy másik megoldás: a betonban speciális csatornák vannak a megerősített vasaláshoz. A beton keményítése után a vasalást bevezetik a csatornákba, és egy keményített beton segítségével nyújtják. Ebben az esetben kompressziós feszültségek jelennek meg a betonban. A megerősítés megszorítása után a csatorna cementhabarcsot tölt be.
Feszített vasbeton szerkezetekben az acél és a beton szilárdságát jobban használják, így a termékek tömege csökken. Ezenkívül a beton előpréselése megakadályozza a repedések kialakulását, növeli annak tartósságát és vízzáróságát.
Sokoldalúságának és értékes tulajdonságainak köszönhetően a nehéz és könnyű beton vasbetonjait minden típusú épület és mérnöki szerkezet felépítésére használják. Így a lakóépületek tömeges építése előregyártott vasbetonból készül, és az épület összes eleme abból készült. A többszintes téglaépületekben az alapozások és a mennyezetek vasbeton. Az ipari épületek és mérnöki létesítmények főként vasbetonból készülnek.
A gyártás módjától függően a vasbeton szerkezetek monolitikusak vagy előgyártmányok lehetnek.