Jak się projektuje konstrukcje żelbetonowe, użycie zaawansowanego oprogramowania do tego celu

Współczesne budownictwo opiera się na żelbetonie, w zasadzie można powiedzieć, że bez tego materiału nie miało by racji bytu. Typowy beton jest materiałem, jaki był znany od kilku tysięcy lat, już w starożytności był używany do stawiania budynków. Jednak sam beton jest materiałem konstrukcyjnym dość kruchym i mało rozciągliwym, i w wielu zastosowaniach zupełniesię nie sprawdza.

budownictwo

Autor: Dennis Elzinga
Źródło: http://www.flickr.com
Jednak znalazł się sposób na to, żeby zapewnić elementom z betonu dużo więcej wytrzymałości. Odkryto bowiem, by zatopić w nim metalowe druty, i stało się to początkiem rewolucji w budownictwie. Połączenie stali z betonem, nazywane także żelbetonem spowodowało, że umieszczone pręty czy druty przenoszą siły rozciągające. Dzięki temu części mają twardość jak beton, a równocześnie są bardzo wytrzymałe i elastyczne, można w ten sposób konstruować budynki o wysokości nawet kilkuset metrów. Tak dobra współpraca betonu i stali będzie możliwa przez to, że rozszerzalność cieplna obu materiałów jest podobna, a oprócz tego beton doskonale przylega do powierzchni stali.

budowa

Autor: Ajay Suresh
Źródło: http://www.flickr.com

Konstrukcje z żelbetonu produkowane są różnymi metodami. Sporo z nich powstaje ze złożenia gotowych części, wykonywanych w fabrykach. W części przypadków wykonuje się je na miejscu budowy, przygotowując wcześniej zbrojenie i wylewając beton o odpowiednio dobranych parametrach.

Aby konstrukcja spełniała warunki wytrzymałości, to należy wszystko odpowiednio przeliczyć, to znaczy wyznaczyć grubość i ilość drutów, odmianę betonu i grubość jego warstwy. Dzisiaj takie projektowanie konstrukcji żelbetonowych robi się za pomocą specjalistycznego oprogramowania (sprawdź przykłady na kmtce.com). Programy CAD muszą uwzględniać parametry niezbędne do wyznaczenia całkowitej wytrzymałości elementu, stosowane są w nich zaawansowane algorytmy do wyznaczenia potrzebnych parametrów. Odpowiednie zaprojektowanie konstrukcji jest bardzo ważne, jeżeli będzie ona zbyt słaba, to może się zawalić, a zbyt duże parametry w drugą stronę spowoduje znacznie większe koszty materiałów.