Stahlbeton ist Konzept, Definition, Herstellung, Zusammensetzung und Anwendung

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Einer der beliebtesten Baustoffe ist Stahlbeton. Dies sind langlebige Platten, die beim Bau von Hochhäusern verwendet werden. Das Material hält erheblichen Belastungen stand. Es unterliegt nicht dem zerstörerischen Einfluss äußerer widriger Faktoren. Die Eigenschaften von Stahlbeton, seine Produktionstechnologie und Anwendung werden im Artikel ausführlich besprochen.

Allgemeine Definition

Stahlbeton ist eine komplexe Struktur aus Beton und Stahlstäben. Sie arbeiten zusammen, um ein starkes, langlebiges Material zu schaffen. Beton ist ein Kunststein. Es hält Druckbelastungen gut stand, reagiert aber schlecht auf Zug. Aus diesem Grund wird ein Balken aus Beton beim Biegen leicht zerstört. In der komprimierten Zone ist das Potenzial dieses Materials enorm.

Welcher Baustoff ist Stahlbeton? Dies ist eine weiterentwickelte Version eines Kunststeins aus Beton. Er erwirbt ganz andere Qualitäten,wenn Stabstahl vor dem Erstarren in seine Streckzone gelegt wird. In diesem Fall übernimmt die Bewehrung eine solche Kraft. Drucklasten werden von Beton aufgenommen. Seine Zugarbeit wird dabei vernachlässigt.

Stahlbeton ist ein langlebiges Material, das hohen Belastungen standh alten kann. Dies kann durch das Vorhandensein von nicht nur Längs-, sondern auch Querverstärkung in der Struktur des Materials erreicht werden. Solche vertikalen Stangen können Zugspannungen näher an den Stützen standh alten.

Bei der Zusammensetzung von Stahlbeton werden alle Bewehrungsstäbe aus Metall durch Punktschweißen verbunden, was zu einem starken Rahmen führt.

Die Querschnittsfläche von Quer- und Längsstäben wird während der Belastungsberechnung bestimmt, und die Methode zum Kombinieren solcher Elemente zu einem Rahmen sowie die Anzahl solcher Panzergurte hängen von der Bequemlichkeit des Schweißens ab, Verlegung von Zementmörtel und andere Faktoren.

Die Verbindung der Bewehrung mit Beton ist für die Zusammenarbeit der beiden Materialien unerlässlich. Sie wird durch folgende Faktoren bereitgestellt:

1. Auf der Oberfläche der Stahlstangen befinden sich spezielle Vorsprünge.
2. Bei der Erstellung einer Stahlkonstruktion am Schnittpunkt einer Bewehrung dient ein Stab eines Typs als Anker für ein Produkt einer anderen Richtung.
3. Die Komprimierung von Stäben erfolgt durch Zementmörtel im Zuge seiner Füllung durch Schrumpfung.

Produkttypen

Im Zuge verschiedener Bauarbeiten wird das präsentierte Material verwendet. Stahlbeton wird in zwei Hauptrichtungen hergestelltVariationen:

• Strahlen;
• Platten.

Platten haben im Gegensatz zu Balken eine größere Breite und eine geringere Querschnittshöhe.

Stahlbewehrung, die Teil von Stahlbeton ist, ist sehr langlebig. Daher bietet es sich an, dieses Material nicht nur in gestreckten, sondern auch in gestauchten Elementen einzusetzen. Beispielsweise können es Sp alten sein. Das Vorhandensein einer Bewehrung in solchen Strukturelementen ermöglicht es, ihren Querschnitt zu reduzieren. Wenn die Säule nur aus Beton besteht, wird sie viel dicker und damit schwerer.

Diese Eigenschaft des Materials ermöglicht es Ihnen, die Kosten für Bauarbeiten zu senken und deren Qualität zu erhöhen. Selbst bei zufälligen Exzentrizitäten von Längskräften und Querlasten ist es möglich, die Integrität des Produkts oder der Struktur aufrechtzuerh alten. Das macht das Material zuverlässig und langlebig.

Rebar in Stahlbeton ermöglicht den Einsatz von Material in Form von Platten im Hochhausbau. Wenn früher Beton der Marke M100-M200 für die Herstellung solcher Platten verwendet wurde, wird heute Zement M400-M500 verwendet. Zum Erstellen von Stützen benötigen Sie die Materialgüte M900.

Der Bewehrungsstab wird durch eine Betonschicht vor Korrosion geschützt. Daher werden Platten und Balken für die Installation im Freien verwendet, wie z. B. Stromleitungen, Plattenhäuser. Beim Bau von Objekten, die hoher Hitze ausgesetzt sind, wird hitzebeständiger Stahlbeton verwendet. Es besteht aus hitzebeständigem Zement und warmgewalztem Betonstahl.

Vor- und Nachteile

Stahlbeton ist ein modernes, zuverlässiges Material.

Er hat Vor- und Nachteile. Zu den Vorteilen von Stahlbeton gehören:

1. H altbarkeit. Bei korrekter Berechnung der Belastung und Betrieb der Struktur unter den vom Hersteller festgelegten Bedingungen dient das Material auf unbestimmte Zeit. Gleichzeitig wird die Tragfähigkeit nicht reduziert.
2. Weniger Gewicht. Um die gleichen Festigkeitsindikatoren zu erreichen, muss eine Monolithstruktur eine 5-mal größere Masse haben. Daher ist das Gewicht von Stahlbeton viel geringer, was die Baukosten senkt.
3. Feuerhemmend.
4. Zuverlässigkeit. Gute Beständigkeit gegen statische und dynamische Belastungen.
5. Erschwinglicher Wert. Beim Bau und Betrieb der Stahlbetonanlage werden die Kosten so gering wie möglich geh alten.

Das präsentierte Material hat auch Nachteile. Es ist erwähnenswert, dass das Gewicht von Stahlbeton zwar viel geringer ist als das von reinen Betonprodukten, aber dennoch ziemlich viel wiegt. Daher wurden im Zuge der modernen Produktion leichte Zuschlagstoffe verwendet. Außerdem bevorzugen Bauherren dünnwandige und hohle Strukturen, während sie sich für eine rationale Form von Strukturelementen entscheiden.

Stahlbeton kann reißen. Dieser Umstand mindert bis zu einem gewissen Grad die Tragfähigkeit des Materials nicht.

Außerdem hat Beton eine hohe Schall- und Wärmeleitfähigkeit. Daher fallen während der Bauarbeiten zusätzliche Kosten an, um eine Dämmschicht und eine Schalldämmung zu erstellen.

Ein weiterer Nachteil des präsentierten Materials istdie Unmöglichkeit der Kontrolle während der Herstellung von Stahlbetonproduktbewehrungen. Es wird ziemlich schwierig sein, die Struktur während des Wiederaufbaus des Gebäudes zu verstärken.

Ortbeton

Die Herstellung von Beton und Stahlbeton wird durch die einschlägigen Normen geregelt. Auf diese Weise können Sie die erforderlichen Betriebseigenschaften des Materials bereitstellen. Je nach Einbaumethode wird Stahlbeton in zwei Gruppen eingeteilt:

1. Monolithisch.
2. Montage.

Früher wurden beim Bau nur monolithische Strukturen verwendet. Sie wurden auf der Baustelle komplett neu aufgebaut. Sie hatten genau den Standort, den das Projekt vorsah. Monolithische Stahlbetonkonstruktionen entstehen in mehreren Stufen:

1. Installation von vorbereiteten Gerüsten, Formen, die darauf verstärkt werden. Diese Strukturen sind zum Eingießen von Zementmörtel ausgelegt. Schalungen werden Schalungen genannt, die aus Brettern zusammengesetzt werden.
2. Montage von Bewehrungsrahmen.
3. Zubereitung des Zementmörtels und dessen Eingießen in die Schalung.
4. Pflege des Materials während seiner Aushärtung. Optimale Temperatur und Luftfeuchtigkeit werden beibeh alten. Dadurch erhält der Beton die erforderliche Festigkeit. Andernfalls treten Risse auf der Oberfläche auf und die Tragfähigkeit nimmt ab.
5. Entschalen, Lösen des erhärteten Zements aus der vorbereiteten Form, wenn er die erforderlichen Festigkeitseigenschaften erreicht hat.

Dies ist ein ziemlich langwieriger Prozess mit vielen Nuancen und Feinheiten. BEIBauprozess im Winter erfordert zusätzliche Kosten.

Fertigbauwerke

Die Herstellung von Betonfertigteilen weist mehrere Besonderheiten auf. Dies verleiht dem Material besondere Vorteile. Dabei werden die einzelnen Elemente wie Stützen, Platten, Träger etc. in einer Produktionsumgebung hergestellt. Anschließend werden sie zur Baustelle transportiert. Daher werden alle Stahlbetonprodukte, die im Werk hergestellt werden, als vorgefertigt bezeichnet. Dies gilt sogar für feste Elemente, die nicht aus separaten Teilen bestehen.

Es versteht sich, dass das Fundament unter der Säule, das direkt auf der Baustelle gegossen wird, eine monolithische Stahlbetonkonstruktion ist. Aber die Säule selbst ist ein vorgefertigtes Material. Es wird zur Baustelle gebracht und mit einem Kran auf dem Fundament installiert.

Es gibt zwei Möglichkeiten, Fertighäuser vor Ort zu verbinden:

1. Bewehrungsstab ragt aus Strukturelementen heraus. Die Fuge wird vor Ort mit einer Betonlösung verbunden. Beim Aushärten erhält die Fuge die Eigenschaften einer monolithischen Struktur.
2. Bei der Herstellung von vorgefertigten Elementen ist das Vorhandensein von eingebetteten Stahlelementen zur Befestigung vorgesehen. Sie kommen an die Oberfläche. Solche Klemmen sind sicher im Beton befestigt und haben angeschweißte Anker. Beim Zusammenbau der Struktur wird Schweißen verwendet. Danach werden die Fugen ebenfalls mit Beton ausgegossen. Dies schützt eingebettete Elemente vor Korrosion.

Vorteile vorgefertigter Konstruktionen

Die Verwendung von Betonfertigteilen hat mehrere Vorteile. Diese Technik ist moderner. Beim Einsatz dieser Technologie steigt der Schalungsumsatz dramatisch an. Es wird mehrfach verwendet, was Holz spart. Werden in der Massenvorfertigung Stahlbetonkonstruktionen verwendet, werden bei der Herstellung keine Holz-, sondern Metallschalungen verwendet.

Beschleunigung des Umsatzes von Formen für die Produktion wird durch Beschleunigung des Aushärtungsprozesses von Beton erreicht. Produkte werden gedämpft oder es werden schnell erhärtende Zementmörtel verwendet.

Bei der Verwendung von Betonfertigteilen verkürzt sich die Bauzeit erheblich. Dies kann erreicht werden, indem verschiedene Werke zeitlich kombiniert werden. Dies liegt an der Vorfertigung aller Strukturelemente. Ihre Installation erfolgt mit Baukränen. Dieser Vorgang kann zu fast jeder Jahreszeit durchgeführt werden.

Gleichzeitig wird die Mechanisierung aktiv bei der Verwendung von Betonfertigteilen eingesetzt. Sie können vorgespannte Strukturelemente erstellen. Dies verbessert die Qualität und H altbarkeit von Stahlbetonprodukten. Die Arbeitsintensität des Prozesses und der Materialverbrauch werden reduziert.

Vorgespanntes Material

Bei der Herstellung von Stahlbetonprodukten kann die Methode zur Erzeugung eines vorgespannten Materials verwendet werden. In einigen Fällen ist die Bildung von Rissen an der Spannungsstelle nicht akzeptabel. Diese Anforderung wird beim Erstellen von Tanks und Strukturen gestellt, die dies tunaggressiven Umgebungen ausgesetzt sein und mehr.

Um die Möglichkeit des Reißens am Spannungspunkt auszuschließen, werden vorgespannte Konstruktionen hergestellt. Während des Betriebs wird die Wahrscheinlichkeit von Rissen und Verformungen verringert. Dies verbessert die Sicherheit des Systembetriebs.

Die Spannbeton-Produktionstechnologie beinh altet die Erzeugung von erheblichem Druck und Kompression in der Zugzone. So entstehen runde Rohlinge, Produkte, an deren Oberfläche keine Risse vorhanden sind. Das Design verwendet eine vorgestreckte starke Verstärkung. Dies erhöht die Rissbeständigkeit und Steifigkeit.

Es ist erwähnenswert, dass die Verwendung von hochfesten Stahlstangen in der Konstruktion die Kosten des Produkts senken kann. Tatsache ist, dass der Preis einer solchen Verstärkung mit zunehmendem Festigkeitsindex sinkt. Aber es kann nur in Designs mit Vorspannung verwendet werden.

Wege

Beton kann auf zwei Arten vorgespannt werden:

1. Zugbewehrung an Sonderh altestellen.
2. Dehnung direkt auf Beton.

Im ersten Fall wird der Anker mit Hilfe von Hydraulikzylindern an den Anschlägen auf eine bestimmte Spannung gespannt. Dieser Indikator sollte die festgelegte Elastizitätsgrenze nicht überschreiten. Die Beschläge werden mit Enden in Anschlägen befestigt. Als nächstes wird ein Zementmörtel auf den vorbereiteten Rahmen gelegt. Die Bewehrung bleibt straff, bis der Beton aushärtet. Als nächstes werden die Enden der Bewehrung von den Anschlägen gelöst. Sie bemüht sich zu nehmenursprüngliche Position, während der Beton komprimiert wird.

Bei Verwendung von warmgewalztem Stahl wird dieser nicht mit Pressen gestreckt, sondern erhitzt. Dazu fließt ein elektrischer Strom durch das Metall. Die Heizstäbe sind fest in den Anschlägen fixiert. Sie werden mit Beton ausgegossen und erst nach Erhärten des Mörtels gelöst.

Spannung auf Beton

Rebar kann gedehnt werden, nachdem der Beton ausgehärtet ist. Dazu werden Kanäle in der Lösung belassen. Sie bleiben auch nach dem Aushärten der Mischung erh alten. Die Stangen werden in die Kanäle eingeführt. Dazu wird warmgewalzte Bewehrung verwendet. Solche Stangen werden mit einem Wagenheber unter Verwendung einer reaktiven Übertragung gespannt. Dadurch können Sie eine Betonverdichtung erzeugen.

Wenn die erforderliche Kraft erreicht ist, wird die Bewehrung in dieser Position fixiert. Die Ausrüstung wird abgesch altet, aber die Spannung der Bewehrung im Beton wird aufrechterh alten. Anschließend wird der Kanal unter Druck mit Zementmörtel verfüllt.

Materi altransport

Bei Bau- oder Renovierungsarbeiten kann es vorkommen, dass Stahlbeton geschnitten werden muss. In diesem Fall wird eine spezielle Ausrüstung verwendet. Dies sind Diamantbohrer, mit denen Sie Tür- oder Fensteröffnungen erstellen können. In einigen Fällen wird das Schneiden von Stahlbeton zum Demontieren von Trennwänden verwendet. So entstehen Atelierwohnungen bei Renovierungen.