Kas ir betona sija?

Betona un tērauda termiskās izplešanās koeficients ir līdzīgs. Šī līdzība nodrošina, ka starp diviem materiāliem ir mazs iekšējais spriegums, ko izraisa termiskās izplešanās un termiskās kontrakcijas atšķirības. Šādas atšķirības citādi varētu būt vājinājušas betona siju. Vēl viens faktors, kas nodrošina turpmāku efektīvu sprieguma pārnesi starp tēraudu un betonu, ir tas, ka tad, kad mitrais cements, kas tiek uzklāts uz tērauda, ​​izžūst, tā virsma precīzi atbilst tērauda virsmas virsmai. Lai tērauds un betons labāk savienotos, tērauds parasti ir gofrēts vai raupjš.

Tērauda ieklāšana betonā pasargā to no laikapstākļiem un novērš tērauda koroziju. Ja tērauds sarūsētu, tas izplestos un saplaisātu un atdalītos no betona apvalka. Tas atkal vājinātu sijas konstrukciju.

Betona sijas tiek plaši izmantotas mūsdienu ēku celtniecībā un automaģistrāļu tiltu būvniecībā. Parasti tiltiem izmanto spriegota betona sijas. Šīs sijas ir izgatavotas, izstiepjot augstas stiprības tērauda cīpslas, ap tām izlejot betonu un pēc tam atbrīvojot cīpslas, kad betons sāk sacietēt. Tērauda karkasa ēku konstrukcijās parasti izmanto taisnstūra šķērsgriezumus un universālās sijas šķērsgriezumus. Universālo siju sauc arī par I-siju, plata atloka siju vai universālo kolonnu.

Betona siju iekšējo un ārējo spēku un siju izlieces noteikšanai tiek izmantotas dažādas matemātiskas metodes, kas aprēķinātas ar siju kalkulatora datorprogrammu. Sijas spēkus nosaka ar tiešās stingruma vai nobīdes metodi, momenta sadales metodi un lokanības metodi. Siju novirzes nosaka ar slīpuma novirzes metodi un virtuālo darba metodi. Eilera-Bernulli staru vienādojumu parasti izmanto, lai veiktu staru konstrukciju staru analīzi.

Lai konstrukcija būtu strukturāli stabila, inženieriem ir svarīgi aprēķināt, cik lielu slodzi betona sija var droši izturēt un kādus spēkus uz to iedarbosies. Siju novirzes tiek meklētas arī konstrukcijas drošības apsvērumu dēļ, piemēram, lai samazinātu sijas saskari ar būvmateriāliem, kas var būt trausli. Sijas novirzes var veikt arī, lai piešķirtu arhitektūrai estētiski pievilcīgāku izskatu; piemēram, lai nodrošinātu, ka sijās nav noslīdēšanas.