Okna i drzwi, Budownictwo

 

Żelbet

Żelbet (żelazobeton) to beton wzmocniony wkładkami stalowymi, stosowany powszechnie w budownictwie. Beton jest materiałem znakomicie przenoszącym siły (naprężenia) ściskające. Jednak jego wytrzymałość na siły (naprężenia) rozciągające jest bardzo mała. Zastosowanie wzmocnienia stalą, która doskonale przenosi siły rozciągające pozwoliło otrzymać materiał, z którego można budować konstrukcje różnego typu. Do wzmacniania betonu stosuje się wkładki w postaci prętów, lin i strun, siatek. Spotyka się także konstrukcje ze sztywnym zbrojeniem, tzn. takie, w których elementy stalowe o dużych przekrojach (np. dwuteowniki, ceowniki) są wykorzystane jako rdzeń (np. w słupie z betonu).

Do zalet żelbetu należą: ogniotrwałość, odporność na znaczne obciążenia statyczne i dynamiczne, swoboda w kształtowaniu elementów, duża odporność na korozję (przy zachowaniu właściwej otuliny wkładek stalowych i poprawnego zagęszczenia układanego betonu). Odporność na wpływy atmosferyczne można łatwo podnieść wykonując stosunkowo tanie zabepieczenie powłokowe. Zabezpieczenia te stosuje się przede wszystkim w konstrukcjach mostów i wiaduktów.

Ze względu na sposób współpracy wkładek stalowych z betonem rozróżnia się:

• żelbet - szkielet z prętów stalowych lub siatki układa się w deskowaniu (szalunku) na miejscu wbudowania elementu (na budowie) lub formie (w wytwórni prefabrykatów) i zalewa mieszanką betonową. Po uzyskaniu przez beton wymaganej wytrzymałości otrzymuje się element, w którym stal przejmuje naprężenia rozciągające a beton ściskające. Współpraca tych materiałów opiera się na przyczepności betonu do stali i zbliżonej wartości rozszerzalności cieplnej.
• beton sprężony - zbrojenie wykonuje się ze stali o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie (stale wysokogatukowe). Do elementu betonowego wprowadza się wstępne naprężania ściskające przez rozciągnięcie zbrojenia przed zabetonowaniem. Wprowadzone naprężenia są przeciwne do naprężeń powstających od naprężeń użytkowych. Zatem część obciążeń równoważy naprężenia wstępne.

Historia żelbetu sięga XIX wieku. Jako pierwszy beton połączył ze zbrojeniem Joseph-Louis Lambot, który z tego materiału zbudował barkę w 1848 r. zaprezentowaną na wystawie w Paryżu w 1855 r. W 1867 r. francuski ogrodnik Joseph Monier wykonał z betonu zbrojonego siatką doniczki na kwiaty. Gdy zauważył, że nie popękały na mrozie, opatentował pomysł. Koncepcję zbrojenia betonu uzasadnił naukowo w 1892 r. francuski inżynier Francois Hennebique. W 1894r. powstał w oparciu o jego teorię i projekt pierwszy żelbetowy most w Viggen w Szwajcarii, a cztery lata później drugi w Chaterallerault we Francji. Elementy sprężone jako pierwszy zastosował w 1920r. Eugene Leon Freyssinet.

Artykuł wykorzystuje materiały: pl.wikipedia.org; Licencja: GNU FDL