Was ist Stahlbeton??
Stahlbeton ist die gebräuchliche Bezeichnung für ein Betonbauteil (oder Platte) das enthält Stahlverstärkung (in der Regel in Form von Stahlstangen) um die Festigkeit der Struktur zu erhöhen. Das Material, das sich aus der Kombination von Beton und Bewehrungsstäben ergibt, heißt Stahlbeton (RC). Während der Konstruktion, Der Bewehrungsstahl wird zuerst in die Schalung eingelegt, entweder in Form eines vorgefertigten Stahlkäfigs oder in Form von Stahlbewehrungsstäben, die aneinander befestigt und vor Ort verdrahtet werden. Anschließend wird Beton in die Schalung gegossen und mit geeigneten Vorrichtungen vibriert, um ein hohes Maß an Zusammenarbeit zwischen den beiden Materialien zu gewährleisten.
Abbildung 1: Rechteckiger Betonbalken, mit Stahlbewehrung, ist ein Beispiel für ein Stahlbetonelement
Warum ist die Bewehrung in Beton wichtig??
Einer der Hauptnachteile von Beton ist seine sehr geringe Zugfestigkeit, die bei geringer Belastung praktisch überschritten wird. Dies führt zu Rissen in den Betonoberflächen, was wiederum zu ästhetischen Problemen führt (große Durchbiegung von Balken oder Platten) für den Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit sowie strukturelle Integritätsprobleme im Grenzzustand. Andererseits, Bewehrungsstahl hat eine ziemlich hohe Zugfestigkeit und ein symmetrisches Material-Konstitutivgesetz unter Zug und Druck. Jedoch, Bewehrungsstäbe allein, die einer Kompression ausgesetzt sind, versagen vorzeitig aufgrund von Knicken. Aus diesen Gründen, Die Verwendung von Bewehrung in einem RC-Abschnitt führt zu einem effektiven strukturellen Verhalten, da Stahlwerke effektiv unter Spannung und Beton effektiv unter Druck arbeiten und die Druckbewehrung begrenzen. Abbildung 1 zeigt das Biegemomentendiagramm eines durchgehenden Trägers unter vertikalen Belastungen sowie die Stellen, an denen Bewehrungsstahl platziert werden sollte.
Abbildung 2: 3-überspannen Sie den durchgehenden Balken unter gleichmäßiger Belastung: (ein) Biegemomentdiagramm und (b) Hauptbewehrungsorte.
Wo wird Stahlbeton verwendet??
Heutzutage, Stahlbeton wird üblicherweise im modernen Bauwesen verwendet, hauptsächlich für Gebäude und Brücken. Solche Projekte können eine Vielzahl von Mitgliedern umfassen, wie beispielsweise:
- Plattenelemente: horizontale Platten (Platten, Brückendeckplatten, und Floßfundamentplatten) oder vertikal (z.B. Scherwände und Kernwände um Treppen oder Aufzüge)
- Zeilentypelemente: wie beispielsweise Balken, Säulen, oder Stapel.
Unter vertikaler Belastung bieten plattenförmige Elemente Steifheit und Festigkeit in mehr als einer Richtung innerhalb des Elementplans, während linientypische Elemente Stärke und Steifheit hauptsächlich in einer Richtung verleihen.
Was sind einige Beispiele (Querschnitte) von RC?
Die Querschnitte vertikaler linearer Elemente wie Säulen und Pfeiler weisen eine recht einfache Geometrie auf (meistens quadratisch, rechteckig, oder kreisförmig - siehe Abbildung 2) diktiert durch die Tatsache, dass diese Elemente in allen horizontalen Richtungen den gleichen oder einen ähnlichen Widerstand bieten müssen. Außerdem, Solche geometrischen Konfigurationen führen zu geringeren Kosten im Zusammenhang mit der Schalung. Die in Bauprojekten verwendeten Balkenquerschnitte haben eine gemeinsame rechteckige Form, Brückenträgerquerschnitte weisen hauptsächlich eine I-Form auf, um das Gewicht zu reduzieren und die Platzierung von Spanngliedern zu ermöglichen.
Abbildung 3: Typische Stahlbetonprofile
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