7.14 : Betonda Donatılar

Betonarme, betonun basınç dayanımını çeliğin çekme dayanımıyla birleştiren, inşaatta yaygın olarak kullanılan kompozit bir malzemedir. Bu bileşim, betonun basınca karşı mükemmel direnç göstermesine karşın gerilim altında zayıf olması nedeniyle önemlidir. Bu çekme kuvvetlerini idare etmek için betona çelik çubuklar veya donatılar yerleştirilir. Çelik seçimi stratejiktir; betonla benzer bir termal genleşme katsayısına sahiptir ve bu da sıcaklık değişimlerine tepki olarak istikrar sağlar.

Betonarmede kullanılan çelik genellikle sıcak haddeleme işlemiyle üretilir. Bu donatılar kesitte daireseldir, standart çaplarda ve uzunluklarda mevcuttur, ayrıca betonla bağlanmalarını artıran yüzey nervürlerine sahiptir. Çeliğin akma dayanımına karşılık gelen farklı sınıflara ayrılırlar.

Betonarme bir yapının tasarımı, ihtiyaç duyulan çeliğin optimum kesit alanının hesaplanmasını içerir. Bu, yapısal gereksinimlere bağlı olarak daha küçük çaplı daha fazla çubuk veya daha büyük çaplı daha az çubuk içerecek şekilde değişebilir. Bu takviyelerin düzenlenmesi, beton elemanın boyutları, gerekli beton örtüsü ve beton agregalarının geçişine izin vermek için çubuklar arasındaki gerekli boşluk gibi faktörler tarafından belirlenir.

Ana donatıya ek olarak, yapının bütünlüğünü korumaya yardımcı olan üzengiler ve spiral takviyeler de diğer formlardır. Lifler içeren fiber takviyeli beton ve ağ kullanan ferrocement gibi yenilikler de donatı tekniklerinde ilerlemeleri göstererek gelişmiş dayanıklılık ve güç sunar.