Kaj je betonski žarek?

V gradbeništvu je betonski nosilec nosilna enota, ki se lahko uporablja za prenašanje vodoravnih in navpičnih obremenitev. Ti nosilci so znani kot armiranobetonski nosilci ali nosilci iz armiranega cementnega betona (RCC) in so izdelani z obdajanjem jeklenih palic, plošč ali vlaken v beton. Takšna jeklena ojačitev poveča trdnost žarka in omogoča, da se nosilec nosi z nateznimi napetostmi in se upre upogibanju. Brez jeklene armature bi bil betonski nosilec krhek in bi se zlomil pod obremenitvami, ki so mu naložene.

Koeficient toplotnega raztezanja betona in jekla je podoben. Ta podobnost zagotavlja malo ali nič notranjih napetosti, ki jih povzročajo razlike med toplotnim raztezanjem in toplotnim krčenjem med obema materialoma. Takšne razlike bi sicer lahko oslabile betonski nosilec. Drugi dejavnik, ki omogoča nadaljnji učinkovit prenos napetosti med jeklom in betonom, je, da ko se mokri cement, ki je nanesen na jeklo, posuši, njegova površina natančno ustreza površini jekla. Da bi se jeklo in beton bolje povezala, je jeklo na splošno valovito ali hrapavo.

Obloga jekla v betonu ga ščiti pred vremenskimi vplivi in ​​preprečuje korozijo jekla. Če bi jeklo zarjavelo, bi se razširilo in razpokalo ter se ločilo od betonskega ovoja. To bi spet oslabilo konstrukcijo žarka.
Betonski nosilci se pogosto uporabljajo v sodobni gradbeništvu in pri gradnji avtocestnih mostov. Za mostove se običajno uporabljajo prednapeti betonski nosilci. Ti nosilci so izdelani z raztezanjem jeklenih tetiv visoke trdnosti, vlivanjem betona okoli njih in nato sprostitvijo kit, ko se beton začne strjevati. Pravokotni prečni prerezi in univerzalni prečni prerezi se običajno uporabljajo v konstrukcijah z jeklenimi okvirji. Univerzalni žarek je znan tudi kot I-žarek, žarek s široko prirobnico ali univerzalni steber.

Za določanje notranjih in zunanjih sil betonskega nosilca ter upogibov nosilcev se uporabljajo različne matematične metode, izračunane z računalniškim programom za kalkulator nosilca. Sile nosilca se določijo z metodo neposredne togosti ali premikov, metodo porazdelitve momenta in metodo prožnosti. Odmiki žarka se določijo z metodo odklona pobočja in metodo virtualnega dela. Euler-Bernoullijeva enačba žarka se običajno uporablja za izvedbo analize žarkov struktur žarkov.

Da bi bila konstrukcija konstrukcijsko trdna, je za inženirje pomembno, da izračunajo, koliko obremenitve lahko varno prenese betonski žarek in vrste sil, ki bodo nanj naložene. Odklone žarkov iščemo tudi zaradi strukturne varnosti, na primer pri zmanjševanju stika žarka z gradbenimi materiali, ki so lahko krhki. Upogibanje žarka se lahko izvede tudi, da se arhitektura daje estetsko prijetnejši videz; na primer, da zagotovite, da v tramovih ni zamakanja.