Οπλισμένο σκυρόδεμα

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
Εργασίες σκυροδέτησης.

Το οπλισμένο σκυρόδεμα ή μπετόν αρμέ είναι ένα σύνθετο υλικό που προκύπτει από την ενίσχυση του σκυροδέματος με κάποιο άλλο υλικό μεγαλύτερης αντοχής που ονομάζεται οπλισμός. Ως υλικό οπλισμού χρησιμοποιείται συνήθως ο χάλυβας σε μορφή ράβδων ή ινών και σπανιότερα ίνες γυαλιού, πολυμερών υλικών και άλλα. Στόχος είναι να συνδυαστούν οι ιδιότητες των παραπάνω υλικών σε ένα νέο που θα καλύπτει τις ανάγκες της κατασκευής.

Ιδιότητες σκυροδέματος[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το σκυρόδεμα είναι ένα μείγμα αδρανών υλικών (χαλίκια), τσιμέντου και νερού που μετά από χημική αντίδραση μετατρέπεται σε στερεό σώμα. Έχει πολλά πλεονεκτήματα στις κατασκευές, όπως η ευκολία που έχει να παίρνει σχήμα με καλούπια, η μεγάλη θλιπτική αντοχή του, η αντοχή στο χρόνο, η αντοχή στη φωτιά, το σχετικά μικρό κόστος και η σχετικά χαμηλή κατανάλωση ενέργειας για την παραγωγή του που έχει ως αποτέλεσμα και μικρότερη επιβάρυνση του περιβάλλοντος. Το κυριότερο μειονέκτημα του σκυροδέματος είναι η πολύ μικρή αντοχή του σε εφελκυσμό.

Ιδιότητες οπλισμού[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Οπλισμός θεμελίωσης κτηρίου (θεμελίωση με πεδιλοδοκούς[1]). 1. Διαμήκης οπλισμός υποστυλώματος (κολόνας) 2. Συνδετήρες[2] 3. Άνω οπλισμός δοκού 4. Κάτω οπλισμός δοκού.

Το υλικό του οπλισμού για να καλύψει την αδυναμία του σκυροδέματος πρέπει να έχει μεγάλη αντοχή σε εφελκυσμό[3]. Επιπλέον, για να μπορεί να συνεργαστεί με το σκυρόδεμα όταν μεταβάλλεται η θερμοκρασία θα πρέπει να έχει και παρόμοιο συντελεστή θερμικής διαστολής.

Ο χάλυβας έχει και τις δύο αυτές ιδιότητες. Μειονέκτημα του χάλυβα είναι η ευαισθησία του σε διάβρωση (σκουριάζει) και στη φωτιά. Η σκουριά είναι το αποτέλεσμα οξείδωσης. Το σκυρόδεμα όμως σχηματίζει αλκαλικό περιβάλλον που δεν επιτρέπει την οξείδωση του χάλυβα και όταν έχει αρκετό πάχος τον προστατεύει από τις υψηλές θερμοκρασίες της φωτιάς. Έτσι τα δύο υλικά καλύπτουν το ένα τις αδυναμίες του άλλου.

Λειτουργία οπλισμού[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Σχήμα 1. 1. Θλιβόμενη περιοχή στην τομή της δοκού 2. Εφελκυόμενος οπλισμός στην τομή 3. Θλιπτικές δυνάμεις σε πλάγια όψη 4. Εφελκυστική δύναμη ράβδου σε πλάγια όψη.

Ο οπλισμός μπαίνει στο σκυρόδεμα είτε ως ίνες ανακατεμένες στο μείγμα του (ινοπλισμένο σκυρόδεμα), είτε ως ράβδοι σε επιλεγμένες θέσεις που προκύπτουν από την στατική ανάλυση της κατασκευής. Οι ράβδοι τοποθετούνται κυρίως στις θέσεις που εμφανίζονται εφελκυστικές τάσεις ή γενικότερα όπου δεν επαρκεί η αντοχή του σκυροδέματος. Λόγω του υψηλότερου κόστους του οπλισμού[4] γίνεται προσπάθεια να χρησιμοποιηθεί μόνο εκεί που είναι απαραίτητος.

Παράδειγμα στο σχήμα 1 φαίνεται μία δοκός που στηρίζεται στα άκρα της και έχει ένα συγκεντρωμένο φορτίο στο μέσον της. Το φορτίο, όπως προβλέπει και η θεωρία της κάμψης, παραμορφώνει τη δοκό (διακεκομμένη γραμμή). Το άνω μέρος της δοκού συμπιέζεται (γραμμοσκιασμένη περιοχή 1 στην τομή) ενώ στο κάτω εμφανίζονται εφελκυστικές τάσεις που τείνουν να το ανοίξουν. Για να αντέξει η δοκός τις εφελκυστικές τάσεις τοποθετούνται στο κάτω μέρος της, ράβδοι χάλυβα που φαίνονται στο σχήμα με κόκκινο χρώμα.

Αυτή είναι η κύρια λειτουργία του κάτω οπλισμού που είναι ο σημαντικότερος για αυτή τη φόρτιση. Συνήθως στις δοκούς τοποθετούνται και άλλοι οπλισμοί για λόγους αντισεισμικούς, κατασκευαστικούς, περιορισμού των ρηγματώσεων, αντοχής σε κάθετες δυνάμεις και άλλους[5].

Σημειώσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. Η θεμελίωση με πεδιλοδοκούς μοιράζει το βάρος της κατασκευής στο μήκος των δοκών.
  2. Οι συνδετήρες δίνουν αντοχή σε δυνάμεις κάθετες στις κολόνες και τις δοκούς. Επιπλέον τους δίνουν τη δυνατότητα να παραμορφώνονται χωρίς να σπάνε εύκολα. Αυτές οι δύο ιδιότητες δίνουν αντισεισμικότητα στην κατασκευή.
  3. Ενδεικτικά, επιφάνεια ενός τετραγωνικού εκατοστού από σκυρόδεμα μπορεί να αντέξει διακόσια κιλά βάρος σε συμπίεση (ή πιο σωστά θλίψη) ανάλογα με την ποιότητά του. Η αντοχή του σε εφελκυσμό είναι μικρή και για ασφάλεια δεν λαμβάνεται υπόψη. Η ίδια επιφάνεια χάλυβα οπλισμού (μπετόβεργα) μπορεί να αντέξει περίπου πέντε τόνους σε συμπίεση ή σε τράβηγμα (εφελκυσμό).
  4. Ο οπλισμός κοστίζει ως υλικό αλλά και για την εργασία της διαμόρφωσης και τοποθέτησής του.
  5. Οι συνήθεις δοκοί οπλίζονται όμοια με την πεδιλοδοκό της φωτογραφίας.

Πηγές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  • Μ. Δ. Κωτσοβός Οπλισμένο σκυρόδεμα, Εκδόσεις Συμεών, Αθήνα
  • Ελληνικός Κανονισμός Ωπλισμένου Σκυροδέματος 2000
Commons logo
Τα Wikimedia Commons έχουν πολυμέσα σχετικά με το θέμα