Co je betonový nosník?

Ve stavebnictví je betonový nosník nosnou jednotkou, kterou lze použít k nesení vodorovných i svislých zatížení. Tyto nosníky, známé jako železobetonové nosníky nebo železobetonové nosníky (RCC), jsou vyráběny zapouzdřováním ocelových tyčí, desek nebo vláken v betonu. Takové ocelové vyztužení zvyšuje pevnost paprsku a umožňuje paprsku vyrovnat se s tahovým napětím a odolávat ohýbání. Bez ocelové výztuže by betonový nosník byl křehký a zlomil se pod zatížení, které na něj působí.

Koeficient tepelné roztažnosti betonu a oceli je podobný. Tato podobnost zajišťuje, že v důsledku teplotní roztažnosti a teplotních kontrakčních rozdílů mezi těmito dvěma materiály existuje malé nebo žádné vnitřní napětí. Takové rozdíly by jinak mohly oslabit betonový nosník. Dalším faktorem, který umožňuje další účinný přenos napětí mezi ocelí a betonem, je to, že když mokrý cement, který se aplikuje na ocel, vyschne, její povrch přesně odpovídá povrchu ocelového povrchu. Aby se ocel a beton lépe spojily, je ocel obecně zvlněná nebo zdrsněná.

Opláštění oceli do betonu ji chrání před povětrnostními vlivy a zabraňuje korozi oceli. Pokud by ocel měla rezivět, roztažila se a praskla a oddělila se od betonového pláště. To by opět oslabilo konstrukci paprsku.

Betonové nosníky jsou široce používány v současné výstavbě budov a při stavbě dálničních mostů. Pro mosty je běžné používat předpjaté betonové nosníky. Tyto nosníky se vyrábějí napínáním ocelových výztuží s vysokou pevností, litím betonu kolem nich a následným uvolněním šlachy, když se beton začíná vytvrzovat. Obdélníkové průřezy a univerzální průřezy paprsků se běžně používají v konstrukci ocelových rámů. Univerzální paprsek je také známý jako I-paprsek, paprsek s širokými přírubami nebo univerzální sloup.

Různé matematické metody vypočtené pomocí počítačového programu počítadla paprsků se používají ke stanovení vnitřních a vnějších sil betonu a průhybu paprsku. Síla paprsku je určena metodou přímé tuhosti nebo posunutí, metodou rozdělení momentu a metodou flexibility. Průhyby paprsku jsou určeny metodou vychýlení svahu a metodou virtuální práce. Euler-Bernoulliho rovnice paprsku se běžně používá k provádění analýzy paprskových struktur paprsků.

Aby konstrukce byla konstrukčně zdravá, je důležité, aby inženýři vypočítali, jak velké zatížení může betonový nosník bezpečně nést, a druhy sil, které na něj budou působit. Průhyby paprsků jsou také hledány z důvodů strukturální bezpečnosti, jako například při snižování kontaktu paprsku se stavebními materiály, které mohou být křehké. Vychylování paprsků může být také provedeno, aby poskytla architektuře estetičtější vzhled; například, aby se zajistilo, že ve svazcích nejsou žádné prověšení.