Железобетон – это комплексный строительный материал, в котором бетон и арматура, соединенные взаимным сцеплением, работают под нагрузкой как единое монолитное тело. Бетон предназначается для восприятия преимущественно сжимающих усилий, а арматура – растягивающих. Прочность бетона на растяжение в 15-20 раз ниже, чем прочность на сжатие. Предельная растяжимость бетона btu 0,015% (0,15 мм на 1 м), а предельная сжимаемость bu 0,2% (2 мм на 1 м). Низкая прочность на растяжение не позволяет использовать неармированный бетон в конструкциях, испытывающих растяжение. Поэтому из бетона выполняют конструкции, воспринимающие сжимающие усилия: стены, фундаменты, колонны, подпорные стенки и др. Разрушение бетонных балок происходит от разрыва нижних наиболее растянутых волокон (рис. 1, а). При этом несущая способность сжатой зоны балки используется не более чем на 5…7%. Поэтому растянутую зону балки усиливают путем введения упрочняющих элементов, чаще всего, в виде стальной арматуры. Относительное удлинение стальной арматуры при растяжении в тысячу раз превышает относительное удлинение бетона. При достаточном армировании железобетонная балка разрушится при полном исчерпании несущей способности сжатой зоны бетона (рис. 1, б). Рис. 1. Схема разрушения балки: а – бетонной; б – железобетонной; 1 – нулевая (нейтральная линия), 2 – сжатая зона балки; 3 – растянутая зона балки; 4 – нормальные трещины; 5 – наклонные трещины; 6 – стальная арматура; 7 – разрушение бетона сжатой зоны. Факторы обеспечивающие совместную работу арматуры и бетона. 1) между арматурой и бетоном в процессе твердения возникает сила сцепления. 2) арматурная сталь и бетон обладают близкими коэффициентами температурного расширения -для арматуры αt=12*10-6 -для бетона αt=(10-15)*10-6 3) арматура в бетоне находится в защищенном от агрессивного воздействия окружающей среды N Rb A Rsc As N-несущая способность. К достоинствам железобетона относятся: • высокая прочность: • большая долговечность; • высокая степень огнестойкости; • стойкость против атмосферных воздействий; • малые эксплуатационные расходы на содержание; • гигиеничность; • экономичность ввиду повсеместной доступности сырья. К недостаткам железобетона относятся: • низкая трещиностойкость вследствие слабого включения в работу арматуры в период образования трещин, быстрое их раскрытие и быстрый рост прогибов; • нерациональность использования в железобетонных конструкциях без предварительного напряжения высокопрочной арматуры; • невыгодность использования бетонов повышенной и высокой прочности, поэтому железобетонные конструкции без предварительного напряжения обладают большой массой, что ограничивает величину перекрываемых пролетов; • большая трудоемкость при изготовлении; • большая звуко- и теплопроводность.
