Железобетон (ЖБ) — одно из величайших изобретений человечества в строительстве и строительстве. Благодаря железобетону становятся возможными огромные и сложные конструкции.
Как это работает, относительно просто, так как основной бетонный композитный материал заключает в себе стальную арматуру для большей прочности и долговечности. Как правило, армирование включает в себя стальные стержни, широко известные как «арматура», которые помещаются внутрь будущего бетонного компонента перед его заливкой. Современный железобетон может использовать различные армирующие материалы, такие как полимеры, сталь или композитный материал, о которых вы можете более подробно узнать на ZHBI174.
Понимание того, как работает железобетон
Большинство людей интуитивно знают, что сталь и бетон сами по себе достаточно прочны. Эффективность железобетона обусловлена различиями между тем, как эти два материала ведут себя в одинаковых условиях нагрузки.
Бетон сам по себе является очень хрупким материалом, который может выдерживать огромное количество сжатий при сжатии, но сравнительно очень слаб при растяжении. Из-за этого старый простой неармированный бетон не идеален для большинства конструкций, потому что он начнет разрушаться под действием вибраций или других изгибающих нагрузок, таких как ветровая нагрузка.
Сталь, с другой стороны, представляет собой пластичный материал, который может выдерживать огромные растягивающие напряжения и сравнительно слаб на сжатие. Преимущества сочетания этих двух материалов становятся очевидными. Заключив стальные стержни в местах, где бетон будет выдерживать самые большие растягивающие напряжения, мы можем создать композитный структурный элемент, чрезвычайно прочный как на сжатие, так и на растяжение.
История железобетона
Многие с удивлением узнают, что были обнаружены основные бетонные конструкции, которым целых 8500 лет. Вступая в более современные эпохи, римляне, как говорят, почти усовершенствовали материал. В качестве примера того, насколько продвинуты их методы, даже полностью современный морской бетон практически не отличается от римских формул!
Бетон, армированный железом, конечно, сначала потребовал изобретения процессов производства стали, которые могли создавать формованные длинные стержни. К 1850-м годам Франсуа Куанье начал делать первые железобетонные конструкции, многие из которых сохранились до наших дней.
Преимущества железобетона
Железобетон обладает огромными преимуществами, что объясняет, почему он является предпочтительным строительным материалом уже более 100 лет. Прогуляйтесь по любому городу мира, от Лос-Анджелеса до Мумбаи, и вы, скорее всего, окажетесь в джунглях железобетонных конструкций.
Железобетон это:
- Исключительно прочный
- Требует небольшого обслуживания
- Отличная тепловая масса
- Огнестойкий _
- Можно использовать переработанную сталь и заполнитель
- Может быть залит на месте или изготовлен заранее
Понимание железобетона
Железобетон бывает монолитным (что означает монолитный) или сборным. Железобетон хорошо подходит для каркасных конструкций, плит, колонн, балок, фундаментов, стен или плит. Любая конструкция или конструктивный элемент, который, как ожидается, будет подвергаться растяжению, может выиграть от железобетона. Проектирование и монтаж железобетона строго регламентированы и хорошо изучены. Существуют правила для всего: от максимальной площади стали до требуемого прозрачного покрытия выше и ниже арматуры. Железобетон специально разработан таким образом, что сталь начинает прогибаться до того, как бетон разрушится, что служит предупреждением о том, что конструкция испытывает бедствие. Другие правила помогают защитить от коррозии или выкрашивания.
Американский институт бетона предлагает множество публикаций и образовательных инструментов, чтобы узнать больше, если это интересно.