Железобетон. Совместная работа бетона и стальной арматуры. Предварительно напряженный железобетон.

Железобетоном называются строительные конструкции и детали, состоящие из бетона и стальной арматуры, которые образуют монолит — одно целое. Сталь и бетон имеют приблизительно одинаковые коэффициенты температурного удлинения; бетонная смесь обладает литейными свойствами и хорошо сцепляется со сталью; плотный бетон предохраняет сталь от ржавления; бетон сравнительно хорошо работает на сжатие, а сталь на растяжение и сжатие — все это позволяет при надлежащем расположении указанных материалов получать прочные конструкции.

Для железобетона применяют бетон, различный по составу и прочности, в зависимости от назначения и условий работы проектируемых конструкций.

Арматура из стали периодического профиля лучше сцепляется с бетоном, в результате чего получается экономия металла до 30% по сравнению с арматурой из стали круглого сечения. В качестве арматуры применяют также профильную сталь: уголки, двутавры, швеллеры; такая арматура называется жесткой.

Достоинством железобетона является возможность создавать конструкции самых различных форм, обладающих долговечностью, огнестойкостью, достаточной прочностью, высокой степенью жесткости. К недостаткам железобетона относятся большой вес (2500 кг/мъ), значительная трудность переустройства и усиления железобетонных конструкций, а при монолитном железобетоне— устройство лесов, опалубки, а также выдерживание бетонируемых конструкций в опалубке до достижения бетоном необходимой прочности.

Предварительнонапряжённый железобетон (преднапряжённый железобетон) — это строительный материал, предназначенный для преодоления неспособности бетона сопротивляться значительным растягивающим напряжениям. Конструкции из преднапряженного железобетона по сравнению с ненапряженным имеют значительно меньшие прогибы и повышенную трещиностойкость, обладая одинаковой прочностью, что позволяет перекрывать большие пролеты при равном сечении элемента.

При изготовлении железобетона прокладывается арматура из стали с высокой прочностью на растяжение, затем сталь натягивается специальным устройством и укладывается бетонная смесь. После схватывания сила предварительного натяжения освобождённой стальной проволоки или троса передаётся окружающему бетону, так что он оказывается сжатым. Такое создание напряжений сжатия позволяет частично или полностью устранить растягивающие напряжения от нагрузки. Способы натяжения арматуры:

Механический способ натяжение, как правило, с использованием гидравлических или винтовыхдомкратов.

Электротермический способ натяжения натяжение с использованием электротока для разогреваарматуры, при котором арматура удлиняется до определенных значений

Электротермомеханический — способ, комбинирующий механический и электротермический.

По виду технологии устройства подразделяется на: натяжение на упоры и натяжение на бетон.