Teräsbetoni on Käsite, määritelmä, tuotanto, koostumus ja sovellus

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Yksi suosituimmista rakennusmateriaaleista on teräsbetoni. Nämä ovat kestäviä laattoja, joita käytetään korkeiden rakennusten rakentamisessa. Materiaali kestää merkittäviä kuormituksia. Se ei ole alttiina ulkoisten haitallisten tekijöiden tuhoisille vaikutuksille. Teräsbetonin ominaisuuksia, sen valmistustekniikkaa ja sovelluksia käsitellään yksityiskohtaisesti artikkelissa.

Yleinen määritelmä

Teräsbetoni on monimutkainen rakenne, joka on valmistettu betonista ja teräspalkeista. Ne työskentelevät yhdessä luodakseen vahvan, kestävän materiaalin. Betoni on keinotekoinen kivi. Se kestää hyvin puristuskuormitusta, mutta reagoi huonosti jännitykseen. Tästä syystä betonipalkki tuhoutuu helposti taivutettaessa. Puristetulla alueella tämän materiaalin potentiaali on v altava.

Mikä rakennusmateriaali on teräsbetoni? Tämä on edistyneempi versio betonista tehdystä tekokivestä. Hän hankkii täysin erilaisia ominaisuuksia,jos terästankoja asetetaan sen venytetylle alueelle ennen jähmettymistä. Tässä tapauksessa vahvistus ottaa sellaisen voiman. Betoni ottaa puristuskuormat. Sen vetolujuus jätetään tässä tapauksessa huomiotta.

Teräsbetoni on kestävä materiaali, joka kestää raskaita kuormia. Tämä voidaan saavuttaa, koska materiaalin rakenteessa ei ole vain pitkittäistä, vaan myös poikittaista vahvistusta. Tällaiset pystysuorat tangot kestävät vetojännitystä lähempänä tukia.

Teräsbetonin koostumuksessa kaikki raudoitustangot on yhdistetty pistehitsauksella, jolloin saadaan vahva runko.

Poikittais- ja pitkittäistankojen poikkileikkauspinta-ala määritetään kuormituslaskelmissa, ja menetelmä tällaisten elementtien yhdistämiseksi kehykseksi sekä tällaisten panssaroitujen hihnojen lukumäärä riippuu hitsauksen mukavuudesta, sementtilaastin asettaminen ja muut tekijät.

Raujitteen kiinnittäminen betoniin on välttämätöntä, jotta nämä kaksi materiaalia toimivat yhdessä. Sen tarjoavat seuraavat tekijät:

1. Terästankojen pinnassa on erityisiä ulkonemia.
2. Teräsrakennetta luotaessa raudoituksen leikkauskohtaan yhden tyyppinen tanko toimii ankkurina erisuuntaiselle tuotteelle.
3. Tangot puristetaan sementtilaastilla sen kutistuvan täytön aikana.

Tuotetyypit

Erilaisten rakennustöiden aikana käytetään esitettyä materiaalia. Teräsbetoni valmistetaan kahdessa eri osassamuunnelmia:

• palkit;
• lautaset.

Laatat, toisin kuin palkit, ovat leveämpiä ja poikkileikkauksen korkeus pienempi.

Teräsbetoniin kuuluva teräsraudoitus on erittäin kestävää. Siksi on tarkoituksenmukaista käyttää tätä materiaalia paitsi venytetyissä, myös puristetuissa elementeissä. Se voi olla esimerkiksi sarakkeita. Vahvikkeiden läsnäolo tällaisissa rakenneosissa mahdollistaa niiden poikkileikkauksen pienentämisen. Jos pilari on valmistettu vain betonista, se on paljon paksumpi ja siksi raskaampi.

Tämän materiaalin ominaisuuden avulla voit vähentää rakennustöiden kustannuksia ja parantaa niiden laatua. Jopa pituussuuntaisten voimien ja poikittaistyyppisten kuormien satunnaisilla epäkeskisuuksilla on mahdollista säilyttää tuotteen tai rakenteen eheys. Tämä tekee materiaalista luotettavan ja kestävän.

Teräsbetonissa oleva raudoitustanko mahdollistaa materiaalin käytön paneelien muodossa korkeissa rakennuksissa. Jos aikaisemmin tällaisten paneelien valmistukseen käytettiin M100-M200-merkkistä betonia, nykyään käytetään sementtiä M400-M500. Sarakkeiden luomiseen tarvitaan materiaaliluokka M900.

Terästanko on suojattu korroosiolta betonikerroksella. Siksi laattoja ja palkkeja käytetään ulkoasennuksiin, kuten sähkölinjoihin, paneelitaloihin. Korkealle kuumuudelle alttiina olevien kohteiden rakentamisessa käytetään lämmönkestävää teräsbetonia. Se on valmistettu lämmönkestävästä sementistä ja kuumavalssatusta raudoituksesta.

Edut ja haitat

Teräsbetoni on moderni, luotettava materiaali.

Hänellä on sekä etuja että haittoja. Teräsbetonin etuja ovat:

1. Kestävyys. Kun kuormitus ja rakenteen toiminta on laskettu oikein valmistajan asettamissa olosuhteissa, materiaali toimii loputtomasti. Samalla sen kantokyky ei heikkene.
2. Vähemmän painoa. Saman lujuusindikaattorin saavuttamiseksi monoliittirakenteen massan on oltava 5 kertaa suurempi. Siksi teräsbetonin paino on paljon pienempi, mikä vähentää rakennuskustannuksia.
3. Palonsuoja.
4. Luotettavuus. Hyvä kestävyys staattisia ja dynaamisia kuormia vastaan.
5. Edullinen arvo. Teräsbetonilaitoksen rakentamisen ja käytön aikana kustannukset ovat mahdollisimman alhaiset.

Esitetyllä materiaalilla on myös haittoja. On syytä huomata, että vaikka teräsbetonin paino on paljon pienempi kuin puhtaiden betonituotteiden, se painaa silti melko paljon. Siksi nykyaikaisen tuotannon aikana alettiin käyttää kevyitä aggregaatteja. Rakentajat suosivat myös ohutseinäisiä ja onttoja rakenteita ja valitsevat rakenteellisten elementtien järkevän muodon.

Teräsbetoni voi halkeilla. Tiettyyn pisteeseen asti tämä seikka ei vähennä materiaalin kantokykyä.

Lisäksi betonilla on korkea äänen- ja lämmönjohtavuus. Siksi rakennustöiden aikana eristys- ja äänieristyskerroksen luominen edellyttää lisäkustannuksia.

Toinen esitetyn materiaalin haittapuoli onvalvonnan mahdottomuus teräsbetonituoteraudoituksen valmistuksen aikana. Rakenteen vahvistaminen rakennuksen saneerauksen aikana tulee olemaan melko vaikeaa.

In situ betoni

Betonin ja teräsbetonin tuotantoa säätelevät asiaankuuluvat standardit. Tämän avulla voit tarjota materiaalille tarvittavat toiminnalliset ominaisuudet. Asennustavan mukaan teräsbetoni jaetaan kahteen ryhmään:

1. Monoliittinen.
2. Kokoaminen.

Aiemmin rakennustöissä käytettiin vain monoliittisia rakenteita. Ne rakennettiin kokonaan tyhjästä rakennustyömaalla. Heillä oli täsmälleen sama paikka kuin hanke tarjosi. Monoliittiset teräsbetonirakenteet luodaan useissa vaiheissa:

1. Valmiiden rakennustelineiden asennus, niihin vahvistetut muodot. Nämä rakenteet on suunniteltu sementtilaastin kaatamiseen niihin. Muotit ovat nimeltään muotit, jotka kootaan laudoista.
2. Teräsrunkojen asennus.
3. Sementtilaastin valmistus ja sen kaataminen muottiin.
4. Materiaalin huolto sen kovettumisen aikana. Optimaalista lämpötilaa ja kosteustasoa ylläpidetään. Tämän ansiosta betoni saavuttaa vaaditun lujuuden. Muuten sen pinnalle muodostuu halkeamia ja kantokyky heikkenee.
5. Muottien poisto, kovettuneen sementin irrotus valmistetusta muodosta, kun se saavuttaa vaaditut lujuusominaisuudet.

Tämä on melko pitkä prosessi, jossa on monia vivahteita ja hienouksia. ATtalviajan rakennusprosessi vaatii lisäkustannuksia.

Esivalmistetut rakenteet

Betonielementtien tuotannossa on useita erityispiirteitä. Tämä antaa materiaalille erityisiä etuja. Tällöin yksittäiset elementit, kuten pilarit, laatat, palkit jne., valmistetaan tuotantoympäristössä. Sitten ne kuljetetaan rakennustyömaalle. Siksi kaikkia tehtaalla valmistettuja teräsbetonituotteita kutsutaan esivalmistetuiksi. Tämä pätee myös kiinteisiin elementteihin, jotka eivät koostu erillisistä osista.

Tulee ymmärtää, että pilarin alla oleva perustus, joka kaadetaan suoraan rakennustyömaalle, on monoliittinen teräsbetonirakenne. Mutta itse pylväs on esivalmistettua materiaalia. Se tuodaan työmaalle ja asennetaan perustukselle nosturilla.

Elementit voidaan liittää paikan päällä kahdella tavalla:

1. Rebar työntyy ulos rakenneosista. Sauma liitetään paikoilleen betoniliuoksella. Kun se kovettuu, liitos saa monoliittisen rakenteen ominaisuudet.
2. Esivalmistettujen elementtien valmistuksessa tarjotaan upotettuja teräselementtejä kiinnitystä varten. Ne tulevat pintaan. Tällaiset puristimet on kiinnitetty tukevasti betoniin ja niissä on hitsatut ankkurit. Rakenteen asennuksessa käytetään hitsausta. Tämän jälkeen myös saumat kaadetaan betonilla. Tämä suojaa upotettuja elementtejä korroosiolta.

Esivalmistettujen rakenteiden edut

Betonin käytöllä on useita etuja. Tämä tekniikka on nykyaikaisempi. Tätä tekniikkaa käytettäessä muotin vaihtuvuus kasvaa dramaattisesti. Sitä käytetään toistuvasti, mikä säästää puuta. Jos massaesivalmistuksessa käytetään teräsbetonirakenteita, tuotannossa ei käytetä puisia, vaan metallimuottia.

Muottien kiertokulkua tuotantoa varten nopeutetaan nopeuttamalla betonin kovettumisprosessia. Tuotteet ovat höyrytettyjä tai käytetään nopeasti kovettuvia sementtilaastija.

Betonielementtejä käytettäessä rakennusaika lyhenee merkittävästi. Tämä voidaan saavuttaa yhdistämällä eri teoksia ajassa. Tämä johtuu kaikkien rakenneosien valmistuksesta. Niiden asennus suoritetaan rakennusnostureilla. Tämä toimenpide voidaan suorittaa melkein mihin aikaan vuodesta tahansa.

Samaan aikaan betonointia käytetään aktiivisesti betonielementtien käyttöprosessissa. Voit luoda esijännitettyjä rakenneosia. Tämä parantaa teräsbetonituotteiden laatua ja kestävyyttä. Prosessin työvoimaintensiteetti ja materiaalien kulutus vähenevät.

Esijännitetty materiaali

Teräsbetonituotteiden valmistuksessa voidaan käyttää esijännitetyn materiaalin luomismenetelmää. Joissakin tapauksissa halkeamien muodostumista jännityskohtaan ei voida hyväksyä. Tämä vaatimus esitetään, kun luodaan säiliöitä, rakenteita, jotka toimivat altistua aggressiivisille ympäristöille ja paljon muuta.

Järjestymiskohdassa tapahtuvan halkeilun välttämiseksi valmistetaan rakenteita, jotka on esijännitetty. Käytön aikana halkeamien ja muodonmuutosten todennäköisyys pienenee. Tämä parantaa järjestelmien toiminnan turvallisuutta.

Esijännitetty betonin valmistustekniikka sisältää merkittävän paineen ja puristuksen luomisen jännitysalueella. Näin saadaan pyöreitä aihioita, tuotteita, joiden pinnalla ei ole halkeamia. Suunnittelussa käytetään esivenytettyä vahvaa vahvistusta. Tämä lisää halkeilukestävyyttä ja jäykkyyttä.

On syytä huomata, että lujien terästankojen käyttö rakentamisessa voi alentaa tuotteen kustannuksia. Tosiasia on, että tällaisen vahvistuksen hinta laskee sen lujuusindeksin kasvaessa. Mutta sitä voidaan käyttää vain malleissa, joissa on esilataus.

Tapoja

Betoni voidaan esijännittää kahdella tavalla:

1. Erikoispysäytteiden kiristysvahvike.
2. Venytys suoraan betonille.

Ensimmäisessä tapauksessa hydraulisten tunkkien avulla ankkuri venytetään pysäyttimille tiettyyn kireyteen. Tämä indikaattori ei saa ylittää vahvistettua joustorajaa. Liittimet on kiinnitetty päillä rajoittimissa. Seuraavaksi valmistetun rungon päälle asetetaan sementtilaasti. Teräslevy pysyy kireänä, kunnes betoni kovettuu. Seuraavaksi raudoituksen päät irrotetaan rajoittimista. Hän pyrkii ottamaanalkuperäisessä asennossa betonia puristaen.

Jos käytetään kuumavalssattua terästä, sitä ei venytetä tunkilla, vaan lämmitetään. Tätä varten sähkövirta kulkee metallin läpi. Kuumennetut tangot on kiinnitetty tiukasti pysäyttimiin. Ne kaadetaan betonilla ja vapautetaan vasta, kun laasti on kovettunut.

Betonin jännitys

Terästankoa voidaan venyttää betonin kovettumisen jälkeen. Tätä varten kanavat jätetään ratkaisuun. Ne säilyvät, vaikka seos on kovettunut. Tangot työnnetään kanaviin. Tätä varten käytetään kuumavalssattua vahvistusta. Tällaiset tangot kiristetään tunkilla reaktiivisella voimansiirrolla. Näin voit luoda betonin puristuksen.

Kun vaadittu voima saavutetaan, vahvistus kiinnitetään tähän asentoon. Laitteet sammutetaan, mutta raudoituksen kireys säilyy betonissa. Kanava täytetään sen jälkeen paineen alaisena sementtilaastilla.

Materiaalinkäsittely

Teräsbetoni saattaa joutua leikkaamaan rakennus- tai kunnostustöiden aikana. Tässä tapauksessa käytetään erikoislaitteita. Nämä ovat timanttiporat, joiden avulla voit luoda ovi- tai ikkuna-aukkoja. Joissakin tapauksissa teräsbetonin leikkaamista käytetään väliseinien purkamiseen. Näin yksiö syntyy remontin aikana.