Conceptul de structuri din beton armat
Betonul este o piatră artificială formată ca urmare a întăririi unui amestec special ales din ciment, agregate, apă și aditivi. Betonul ca material de piatra functioneaza bine pentru compresie si de 10 ... 20 ori mai rau pentru tensiune, astfel incat un fascicul de beton in indoire (fig.1, a) are o capacitate foarte redusa de rulare, descompunand zona laterala a zonei intinse.
Prin urmare, într-o zonă întinsă a structurilor din beton armat, în care sunt posibile fisuri timpurii, este instalată o armătură din oțel, care funcționează la fel de bine atât pentru compresiune cât și pentru tensiune, împiedicând distrugerea structurii.
Grinzile de beton armat (fig.1, b), în care forțele de tracțiune sunt percepute de armătura instalată în partea de jos, au o capacitate de rulare de 20 de ori mai mare decât cea a fasciculului de beton cu aceeași forță și dimensiuni.
Fig. 1. Schema de distrugere a fasciculului sub acțiunea încărcăturii: a) - beton;
b) - beton armat; 1 este planul neutru; 2 - zona comprimată;
3 - zona întinsă; 4 - fisuri normale; 5 - Înclinată
fisuri; 6 - fitinguri din oțel
Betonul armat este un material de construcție complex care constă din armături de beton și oțel care lucrează împreună. Când cele două materiale funcționează împreună, deformațiile sunt aceleași pentru ele, în care se calculează tensiunile din beton și armătură.
Relația dintre stresuri și deformări a fost stabilită în 1678 de către cercetătorul englez R. Hooke. Schemele de deformare a tijei elastice pentru tensiunea axială și îndoire sunt prezentate în figura 2. 3.
Fig. 2. Schema de deformare a tijei elastice sub tensiune
Fig. 3. Schema de deformare a unui miez elastic la o îndoire
Formula legii lui Hooke are forma
unde # 949; = Dl / l este alungirea tijei în timpul deformării sale, raportată la lungimea inițială;
E este modulul de elasticitate al materialului.
Funcționarea în comun a armăturii din beton și oțel este asigurată de o combinație avantajoasă a proprietăților fizice și mecanice ale acestor materiale:
(a) există forțe de coeziune semnificative între ele;
b) betonul protejează armarea împotriva coroziunii în timpul funcționării;
c) betonul și armarea au coeficienți practic identici de dilatare liniară a temperaturii (beton - # 955; = 1,0 ... 1,5 10 -5. fitinguri - # 955; = 1,210-5).
a) fiabilitate - capacitatea structurilor de a-și menține performanțele pe parcursul duratei de viață preconizate;
b) industrializarea - posibilitatea producerii mecanizate și automate a structurilor, precum și a instalării acestora;
c) eficiența lucrărilor de îmbinare a betonului și a armăturii: beton de înaltă rezistență sub presiune (până la 40 MPa) și armare - pentru tensiune (de la 240 la 1500 MPa);
d) rezistență la foc - capacitatea de a menține rezistența la temperaturi de până la 1100 о С (construcții metalice până la 700 о С);
d) durabilitate - capacitate crescută de a rezista la efectele corosive ale mediului;
e) abilitatea de a realiza modele de diferite forme;
g) o mai mare rigiditate și stabilitate a structurilor din beton armat;
i) materialul de construcție local
j) siguranța mediului în fabricarea structurilor din beton armat și funcționarea acestora.
a) densitate mare (# 961; = 2500 kg / m3);
b) Rezistenta scazuta a structurilor: intr-o zona intinsa de beton apar fisuri la sarcini relativ scazute (aproximativ 10% din sarcina distructiva);
c) mentenabilitate scăzută - dificultăți semnificative întâmpinate în repararea și restaurarea structurilor din beton armat.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: