Żelbet (żelazobeton; niewłaściwie: żelbeton) – element konstrukcyjny powstały przez
połączenie betonu z wkładkami stalowymi, połączenie tych dwóch elementów jest
powszechnie stosowane w budownictwie. Beton jest materiałem doskonale przenoszącym
naprężenia ściskające. Jednak jego wytrzymałość na naprężenia rozciągające jest bardzo
mała. Stal w elemencie żelbetowym, znakomicie przenosi siły rozciągające. Połączenie stali i
betonu pozwala budować konstrukcje różnego typu. Do zbrojenia stosuje się wkładki w
postaci prętów, lin, strun, kabli i siatek. Można spotkać także konstrukcje ze "sztywnym
zbrojeniem", tzn. takie, w których elementy stalowe o dużych przekrojach (np. dwuteowniki,
ceowniki) są wykorzystane jako rdzeń w np. słupie z betonu lub zbrojenie na przebicie w
stropie żelbetowym.
Właściwa współpraca betonu i stali w konstrukcji możliwa jest dzięki zbliżonej
rozszerzalności termicznej obu materiałów.
Do zalet żelbetu, jako materiału konstrukcyjnego, należą: ogniotrwałość, odporność na
znaczne obciążenia statyczne i dynamiczne, swoboda w kształtowaniu elementów, duża
odporność na korozję (przy zachowaniu właściwej otuliny wkładek stalowych i poprawnym
zagęszczeniu układanej mieszanki betonowej). Odporność na wpływy atmosferyczne można
łatwo podnieść wykonując stosunkowo tanie zabezpieczenie powłokowe. Zabezpieczenia te
stosuje się przede wszystkim w konstrukcjach mostów i wiaduktów.
Podział
Ze względu na sposób współpracy wkładek stalowych z betonem rozróżnia się:
żelbet – szkielet z prętów stalowych układa się w deskowaniu (szalunku) na miejscu
wbudowania elementu (na budowie) lub formie (w wytwórni prefabrykatów) i zalewa
mieszanką betonową. Po uzyskaniu przez beton wymaganej wytrzymałości otrzymuje
się element, w którym stal przejmuje naprężenia rozciągające a beton ściskające.
Współpraca tych materiałów opiera się na przyczepności betonu do stali i bardzo
zbliżonej wartości współczynników rozszerzalności termicznej.
siatkobeton - zbrojenie ma postać siatek - tkanych lub zgrzewanych, o kwadratowych
oczkach o wymiarach 6-12mm. Charakteryzuje się zwiększoną odpornością na
obciążenie dynamiczne, dużą jednorodnością, zwiększonym wydłużeniem względnym
i wytrzymałością na rozciąganie, dobrą szczelnością i odpornością na powstawanie
rys.
beton sprężony – zbrojenie wykonuje się z stali o wysokiej wytrzymałości na
rozciąganie (stale wysokogatunkowe). Do elementu betonowego wprowadza się
wstępne naprężania ściskające przez rozciągnięcie zbrojenia przed zabetonowaniem.
Wprowadzone naprężenia są przeciwne do naprężeń powstających od naprężeń
użytkowych. Zatem część obciążeń równoważy naprężenia wstępne. Ze względu na
sposób wprowadzenia naprężeń sprężających rozróżnia się:
o
– struny (pojedyncze druty lub ich wiązki złożone z kilku strun)
napręża się w formie i stabilizuje na naciągu. Po zalaniu formowanego
elementu i uzyskaniu przez beton przynajmniej 70% wymaganej
wytrzymałości naciąg jest zwalniany. Stal wprowadza do betonu naprężenia
ściskające – w ten sposób uzyskujemy beton sprężony.
o
– w deskowaniu (formie) układa się kanały wzdłuż tras przebiegu
kabli sprężających. Deskowanie wypełnia się mieszanką betonową. Po
uzyskaniu przez beton min. 70% wartości wymaganej wytrzymałości
