Понятие железобетона

Л Е К Ц И Я

Железобетон изобретён в середине прошлого века. В 1867 году француз Жозеф Монье изготовил цветочные кадки из цементного раствора, которым обмазывал стальной каркас из прутьев, и получил патент на устройство из железобетона. Затем он получил патенты на способы изготовления железобетонных шпал, перекрытий, балок и сводов. Но еще в 1849 году также француз, инженер Ламбо изготовил лодку из проволочной сетки, обмазав её с обеих сторон цементным раствором. В 1949 г. году было отмечено столетие железобетона, т. е. признан приоритет изобретения железобетона за Ламбо.

Применение железобетонных изделий в строительстве началось в конце 19 века. Первыми железобетонными конструкциями были небольшие изделия простого сечения – плиты, балки перекрытий. В начале 20 века появились сборные железобетонные мосты, сваи, опоры. В конце 20-х годов начали возводить здания из железобетона. В России интенсивное применение железобетонных конструкций началось с 1954 года. В настоящее время из железобетона изготавливают практически все виды несущих конструкций.

Положительные качества конструкций из железобетона: долговечность, огнестойкость, стойкость против атмосферных воздействий, высокая сопротивляемость статическим и динамическим нагрузкам.

Особенностью железобетона является то, что его не применяют в строительстве как материал, а используют в виде изделий либо конструктивных элементов зданий.

Исходные сведения о железобетоне

Понятие железобетона

Железобетон – композиционный материал, в котором выгодно сочетается работа бетона и стали.

Поведение в условиях пожара отдельно бетона и стали изучали в 1-м семестре, а железобетон, как уже говорилось, применяют в строительстве не в виде материала, а в виде конструкций.

Идея сочетания двух отличающихся механическими свойствами материалов в том, что бетон (каменный материал) хорошо сопротивляется сжимающим нагрузкам, но в силу хрупкости плохо сопротивляется растягивающим усилиям (прочность при растяжении в 10-15 раз меньше прочности на сжатие). Сталь обладает высокой прочностью и при сжатии и при растяжении. Поэтому железобетонные конструкции проектируют так, чтобы стальная арматура воспринимала растягивающие усилия от приложенной нагрузки, а бетон - сжимающие.При выполнении расчетов конструкции на прочность и огнестойкость работу бетона на растяжение не учитывают, принимая во внимание лишь работу арматуры.

Наиболее эффективно применение железобетона для изгибаемых железобетонных конструкций (балок, плит перекрытий и покрытий, внецентренно сжатых колонн); при их работе по толщине конструкции возникают 2 типа противоположно – направленных усилий (напряжений): растягивающие и сжимающие.

Рассмотрим статически определимую железобетонную балку, опирающуюся по краям (рис. 1.1). Из рисунка видно, что растягивающие усилия возникают в нижней зоне, где помещена стальная арматура (рабочая). Усилия сжатия в верхней зоне воспринимает бетон.

Рис. 1.1. Работа статически определимой балки под нагрузкой.