Лекции №3

Р а з д е л № 1

Железобетонные конструкции общие сведения о железобетоне

Раздел железобетонных конструкций – раздел науки, изучающей методы расчета железобетонных конструкций. Цель раздела заключается в изучении прочностных свойств бетона и арматуры, их совместной работы. Задачей раздела является изучение студентами методов расчета железобетонных конструкций и приобретение практических навыков.

Связь с дисциплинами: 1 - строительные материалы (бетон, арматура). 2 -сопротивление материалов (классические расчетные материалы с решением упругой подстановки). 3 - строительная механика дает определение усилий. 4 - разделы математики.

1. Сущность и определение железобетона

Железобетон представляет собой искусственный материал, в котором целесообразно используются свойства бетона, хорошо сопротивляющегося сжимающим усилиям, и стальной арматуры. Так, например, балка, свободнолежащая на двух опорах, разрушается при относительно небольших нагрузках вследствие того, что в нижней растянутой зоне бетон достигает предела прочности на растягивающие усилия и в нем образуются трещины, тогда как в верхней сжатой зоне прочность бетона еще далека от предельного состояния сжатию. Если же в растянутую зону ввести небольшое количество стальных стержней (обычно до 3% площади сечения бетона), то при достижении в бетоне предельных напряжений все растягивающие усилия будет воспринимать арматура.

Железобетон – это композитный материал, включающий в себя две составляющие: бетон и стальную арматуру. Бетон – искусственный камень с гарантированными физико-механическими свойствами, самый распространенный на земле строительный материал с рационально подобранным составом.

Железобетон начал применяться в строительстве в 50-х годов 19 века во Франции. Бетон, как показывают испытания, хорошо сопротивляется сжатию и значительно хуже растяжению, поэтому включение стальной арматуры в растянутую зону элементов существенно повышает их несущую способность. Например, прочность железобетонной балки по сравнению с бетонной (неармированной) балкой возрастает в 15...20 раз. Поэтому при расчете и конструировании железобетонных конструкций обычно растягивающие усилия передаются на арматуру, а сжимающие – на бетон. Сталь имеет высокое сопротивление не только растяжению, но и сжатию и включение ее в бетон в виде арматуры сжатого элемента заметно повышает его несущую способность. В целом арматура и бетон в железобетонных конструкциях работают совместно.

Совместная работа бетона и арматуры при различных воздействиях обуславливаются следующими факторами: наличием значительных сил сцепления между бетоном и стальной арматурой; почти одинаковыми значениями коэффициентов температурной деформации стали и бетона, вследствие чего при изменении температуры в конструкциях не возникают внутренние усилия, которые могут нарушить сцепление между арматурой и бетоном; хорошей защитой бетоном арматуры от коррозии и огня.

Контрольные вопросы:

27. Что называют бетоном?

28. В чем сущность железобетона?

29. На чем основана совместная работа арматуры и бетона?