Żelbet, zwany też żelazobetonem, to kompozyt strukturalny złożony z betonu wzmocnionego zbrojeniem lub jednym elementem stalowym, nazywanym wkładką stalową. Żelbet kształtuje się w elementy konstrukcyjne lub całe obiekty monolityczne za pomocą form drewnianych, stalowych lub plastikowych. To materiał budowlany wynaleziony w XIX wieku, a dziś nadal bardzo popularny w budownictwie.
Jak działa konstrukcja żelbetowa?
Beton jest materiałem przenoszącym naprężenia ściskające, ale ma bardzo małą wytrzymałość na rozciąganie. Stal, z kolei, przenosi głównie naprężenia rozciągające, a zbrojenie stosuje się w żelbecie w formie prętów, lin, strun, kabli i siatek. Konstrukcje żelbetowe można też wykonać ze „sztywnym zbrojeniem”, w których elementy stalowe o dużych przekrojach są wykorzystane jako rdzeń, np. w słupie żelbetowym. Właściwa współpraca betonu i stali w konstrukcji jest możliwa dzięki przyczepności betonu do stali oraz zbliżonej rozszerzalności termicznej obu materiałów.
Czym wyróżnia się żelbet w porównaniu do innych materiałów?
Do zalet żelbetu jako materiału konstrukcyjnego należą ogniotrwałość, odporność na znaczne obciążenia statyczne i dynamiczne, swoboda w kształtowaniu elementów, duża odporność na korozję oraz możliwość stosunkowo taniego zabezpieczenia powłokowego. Odporność na wpływy atmosferyczne można podnieść, stosując zabezpieczenia przede wszystkim w konstrukcjach mostów, wiaduktów i stropów dachowych. Konstrukcje żelbetowe są wysoce odporne na pożar i dobrze tłumią drgania. Z tego też powodu sprawdzają się doskonale w budownictwie kubaturowym, takim jak budynki mieszkalne, użyteczności publicznej, itp.
Gdzie stosuje się konstrukcje żelbetowe?
Konstrukcje żelbetowe stosuje się w obiektach, w których ważna jest odporność pożarowa elementów konstrukcyjnych, np. w budynkach mieszkalnych, użyteczności publicznej, hotelach. Żelbet jest także idealnym materiałem do konstruowania elementów, które mają bezpośrednią styczność z wodą, np. fundamentów, ścian oporowych, zapór wodnych, jazów, nadbrzeży i portów rzecznych oraz morskich.
Konstrukcje żelbetowe znajdują również zastosowanie w budownictwie drogowym i mostowym, ponieważ są w stanie wytrzymać duże obciążenia statyczne i dynamiczne oraz wpływy atmosferyczne. W mostach, konstrukcje żelbetowe są stosowane jako pylon, trawersy, słupy i belki. Ponadto, w budownictwie lotniskowym również stosuje się konstrukcje żelbetowe w postaci płyt lotniskowych i ścianek lotniskowych.
W budownictwie kubaturowym, konstrukcje żelbetowe są popularne ze względu na swoją swobodę kształtowania i możliwość tworzenia niestandardowych form architektonicznych. Dzięki temu, konstrukcje żelbetowe są często wykorzystywane w budowie wieżowców, hal sportowych, stadionów i innych obiektów, które wymagają innowacyjnych rozwiązań architektonicznych.
W przypadku budynków mieszkalnych, konstrukcje żelbetowe mają wiele zalet, takich jak wytrzymałość, odporność na pożary oraz dobrą izolację akustyczną. Dodatkowo, ich konstrukcja umożliwia zmniejszenie grubości ścian, co pozwala na zwiększenie powierzchni mieszkalnej. Konstrukcje żelbetowe są również stosowane w budynkach o wysokiej funkcjonalności, takich jak hotele czy biurowce, gdzie ich wytrzymałość pozwala na wykorzystanie większych przestrzeni.
Podsumowując, konstrukcje żelbetowe są popularne w budownictwie ze względu na swoją wytrzymałość, odporność na pożary i korozję, swobodę kształtowania oraz możliwość tworzenia niestandardowych form architektonicznych. Stosuje się je przede wszystkim w obiektach hydrotechnicznych, drogowych i mostowych oraz w budynkach mieszkalnych, użyteczności publicznej i przemysłowych. Wybór konstrukcji żelbetowej lub innej zależy od wielu czynników, takich jak warunki, w jakich konstrukcja będzie pracować, funkcjonalność budynku, ochrona przeciwpożarowa, koszty budowy i wiele innych.
