Kas ir kompozītu sija?

Divu atšķirīgu materiālu savienošana, lai izveidotu kompozītu, ne tikai apvieno abu materiālu kopējās stiprās puses. Savienības veidošana starp attiecīgajiem materiāliem faktiski uzlabo to fiziskās īpašības un padara kompozītmateriālu stiprāku nekā to stipro pušu summa. Liela mēroga būvniecībā tēraudu un betonu visbiežāk izmanto kompozītmateriālu sijām. Betons nodrošina kompozītmateriālu masu, stingrību un spiedes izturību, kā arī samazina deformāciju un vibrāciju plātnē. Tērauda elementi piešķir sijai tās stiepes izturību ar lielisku stiprības un svara attiecību un ātru konstrukcijas laiku.

Viena no svarīgākajām kompozītmateriālu sijas daļām ir fiksācijas punkti vai bīdes savienotāji starp abiem materiāliem. Pareizs abu kompozītmateriālu daļu savienojums ļauj materiāliem darboties kā vienībai un piešķir kompozītmateriāla sijai tai raksturīgo izturību. Šie bīdes savienotāji parasti ir tapas, kas piemetinātas pie tērauda sijām un ievietotas betona plātnē. Šo bīdes savienotāju skaits un izmērs ir rūpīgi aprēķināti, jo tie veido būtisku kompozītmateriālu mehāniskās veiktspējas daļu.

Betona un tērauda kompozītmateriālu sijām var izmantot iepriekš izlietas betona plātnes vai to var izliet uz vietas. Lietās plātnes ir konstruētas ar spraugām vai kabatām tajās, kas pieņem stiprinājuma tapas. Kad plāksne ir pareizi novietota, šīs kabatas tiek piepildītas ar betonu. Plātņu izgatavošana uz vietas ir nedaudz sarežģītāka, un pirms betona ieliešanas ir jāuzliek profilēta klāja loksne. Šis klājs parasti ir viegls lokšņu tērauds ar dažādiem profiliem atkarībā no pielietojuma.

Loksne tiek uzlikta virs sijām, un tad bīdes savienotāji tiek piestiprināti pie sijām, izmantojot vai nu “caurklājuma metināšanas” procesu, vai ar šāvienu. Kad klājs ir novietots, virsū ielej betonu un pievieno armatūras stieņus. Klājs kalpo slapja betona aizbīdīšanai vai saturēšanai, kā arī nodrošina kompozītmateriāla izturību, kad plāksne ir sacietējusi.

Vairāki citi kompozītmateriālu siju veidi tiek izmantoti mazāka mēroga konstrukcijās. Tie ietver koka sijas, kas atbalsta vieglā betona sloksnes, ko izmanto kā grīdas plātnes daudzās koka mājās. Tiltu būvniecībā bieži izmanto betona pildītas sveķu kompozītmateriālu kastes. Tie ir spēcīgi, ātri izgatavojami un salīdzinoši mazi, un to uzstādīšanai ir nepieciešams minimāls daudzums smago iekārtu. Lai gan izmantotie materiāli ir ļoti atšķirīgi, visi šie konstrukcijas elementi izmanto to pašu kopīgās stiprības principu kā tradicionālās tērauda un betona sijas.