7.14 : Армирование бетона

Железобетон — это композитный материал, широко используемый в строительстве, сочетающий прочность бетона на сжатие с прочностью стали на растяжение. Эта синергия имеет важное значение, поскольку бетон, хотя и отлично выдерживает сжатие, слаб при растяжении. Стальные стержни или арматура встроены в бетон, чтобы выдерживать эти растягивающие силы. Выбор стали имеет стратегическое значение; она имеет схожий коэффициент теплового расширения с бетоном, что обеспечивает однородность в ответ на изменения температуры.

Сталь, используемая в железобетоне, обычно производится методом горячей прокатки. Эти арматурные стержни имеют круглое поперечное сечение, доступны в стандартных диаметрах и длинах и имеют поверхностные ребра, которые улучшают их сцепление с бетоном. Они подразделяются на различные марки, которые соответствуют пределу текучести стали.

Проектирование железобетонной конструкции включает расчет оптимальной площади поперечного сечения необходимой стали. Конструкцию можно варьировать, включая большее количество стержней меньшего диаметра или меньшее количество стержней большего диаметра, в зависимости от структурных требований. Расположение этих арматур определяется такими факторами, как размеры бетонного элемента, требуемое бетонное покрытие и необходимое расстояние между стержнями для пропуска бетонных заполнителей.

В дополнение к основной арматуре, встречаются и другие формы, такие как хомуты и спиральная арматура, которые помогают поддерживать целостность конструкции. Такие инновации, как фибробетон, который включает волокна, и ферроцемент, который использует сетку, также представляют собой достижения в методах армирования, предлагая повышенную долговечность и прочность.