Beton bertulang adalah Konsep, definisi, produksi, komposisi dan aplikasi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Salah satu bahan bangunan yang paling populer adalah beton bertulang. Ini adalah pelat tahan lama yang digunakan selama konstruksi bangunan bertingkat tinggi. Bahannya mampu menahan beban yang signifikan. Itu tidak tunduk pada pengaruh destruktif dari faktor-faktor eksternal yang merugikan. Fitur beton bertulang, teknologi produksi dan aplikasinya akan dibahas secara rinci dalam artikel.

Definisi umum

Beton bertulang adalah struktur kompleks yang terbuat dari beton dan batang baja. Mereka bekerja sama untuk menciptakan bahan yang kuat dan tahan lama. Beton adalah batu buatan. Ini menahan beban tekan dengan baik, tetapi merespons dengan buruk terhadap ketegangan. Oleh karena itu, balok yang terbuat dari beton mudah hancur bila dibengkokkan. Di zona terkompresi, potensi material ini sangat besar.

Bahan bangunan apa yang terbuat dari beton bertulang? Ini adalah versi yang lebih maju dari batu buatan yang terbuat dari beton. Dia memperoleh kualitas yang sama sekali berbeda,jika batang baja diletakkan di zona peregangannya sebelum pemadatan. Dalam hal ini, penguatan akan mengambil kekuatan seperti itu. Beban tekan diambil oleh beton. Kerja tariknya diabaikan dalam kasus ini.

Beton bertulang merupakan material yang tahan lama dan dapat menahan beban berat. Ini dapat dicapai karena adanya struktur material tidak hanya tulangan memanjang, tetapi juga melintang. Batang vertikal tersebut mampu menahan tegangan tarik lebih dekat ke penyangga.

Dalam komposisi beton bertulang, semua batang logam tulangan dihubungkan dengan pengelasan titik, sehingga menghasilkan rangka yang kuat.

Area penampang batang melintang dan memanjang ditentukan selama perhitungan beban, dan metode menggabungkan elemen-elemen tersebut ke dalam bingkai, serta jumlah sabuk lapis baja tersebut, tergantung pada kenyamanan pengelasan, peletakan mortar semen dan faktor lainnya.

Ikatan tulangan ke beton sangat penting agar kedua bahan dapat bekerja sama. Ini disediakan oleh faktor-faktor berikut:

1. Ada tonjolan khusus pada permukaan batang baja.
2. Dalam proses pembuatan struktur baja di persimpangan tulangan, batang satu jenis berfungsi sebagai jangkar untuk produk dari arah yang berbeda.
3. Pengepresan batangan dilakukan dengan mortar semen selama pengisiannya dengan penyusutan.

Jenis produk

Dalam berbagai pekerjaan konstruksi, bahan yang disajikan digunakan. Beton bertulang diproduksi dalam dua utama:variasi:

• balok;
• piring.

Slab, tidak seperti balok, memiliki lebar yang lebih besar dan tinggi penampang yang lebih rendah.

Tulang baja, yang merupakan bagian dari beton bertulang, sangat tahan lama. Oleh karena itu, menjadi bijaksana untuk menggunakan bahan ini tidak hanya pada elemen yang diregangkan, tetapi juga pada elemen yang dikompresi. Misalnya, itu bisa berupa kolom. Kehadiran tulangan pada elemen struktural semacam itu memungkinkan untuk mengurangi penampangnya. Jika kolom hanya terbuat dari beton, akan lebih tebal dan karenanya lebih berat.

Fitur material ini memungkinkan Anda mengurangi biaya pekerjaan konstruksi, meningkatkan kualitasnya. Bahkan dengan eksentrisitas acak dari gaya longitudinal dan beban jenis melintang, adalah mungkin untuk mempertahankan integritas produk atau struktur. Ini membuat bahannya andal dan tahan lama.

Rebar pada beton bertulang memungkinkan penggunaan material berupa panel pada konstruksi bertingkat. Jika sebelumnya beton merek M100-M200 digunakan untuk pembuatan panel seperti itu, hari ini semen M400-M500 digunakan. Untuk membuat kolom, Anda membutuhkan material grade M900.

Rebar dilindungi dari korosi oleh lapisan beton. Oleh karena itu, pelat dan balok digunakan untuk pemasangan di luar ruangan, seperti saluran listrik, rumah panel. Dalam konstruksi benda yang akan mengalami panas tinggi, digunakan beton bertulang tahan panas. Terbuat dari semen tahan panas dan tulangan canai panas.

Kelebihan dan kekurangan

Beton bertulang adalah material modern yang andal.

Dia memiliki kelebihan dan kekurangan. Manfaat beton bertulang antara lain:

1. Daya tahan. Dengan perhitungan yang benar dari beban dan operasi struktur di bawah kondisi yang ditetapkan oleh pabrikan, material berfungsi tanpa batas. Pada saat yang sama, daya dukungnya tidak berkurang.
2. Berat lebih sedikit. Untuk mencapai indikator kekuatan yang sama, struktur monolit harus memiliki massa 5 kali lebih besar. Oleh karena itu, berat beton bertulang jauh lebih sedikit, yang mengurangi biaya konstruksi.
3. Tahan api.
4. Keandalan. Ketahanan yang baik terhadap beban statis dan dinamis.
5. Nilai terjangkau. Selama konstruksi dan pengoperasian fasilitas beton bertulang, biayanya akan serendah mungkin.

Materi yang disajikan juga memiliki kekurangan. Perlu dicatat bahwa meskipun berat beton bertulang jauh lebih sedikit daripada produk beton murni, beratnya masih cukup banyak. Oleh karena itu, dalam proses produksi modern, agregat ringan mulai digunakan. Juga, pembangun lebih memilih struktur berdinding tipis dan berongga, sambil memilih bentuk elemen struktural yang rasional.

Beton bertulang bisa retak. Sampai titik tertentu, keadaan ini tidak mengurangi daya dukung material.

Selain itu, beton memiliki konduktivitas suara dan panas yang tinggi. Oleh karena itu, selama pekerjaan konstruksi, diperlukan biaya tambahan untuk membuat lapisan insulasi dan insulasi kebisingan.

Kelemahan lain dari materi yang disajikan adalahketidakmungkinan kontrol selama produksi tulangan produk beton bertulang. Akan cukup sulit untuk memperkuat struktur selama rekonstruksi bangunan.

Beton di tempat

Produksi beton dan beton bertulang diatur oleh standar yang relevan. Ini memungkinkan Anda untuk memberikan kualitas operasional materi yang diperlukan. Menurut metode pemasangannya, beton bertulang dibagi menjadi dua kelompok:

1. Monolitik.
2. Perakitan.

Sebelumnya, hanya struktur monolitik yang digunakan selama pekerjaan konstruksi. Mereka sepenuhnya dibangun dari awal di lokasi konstruksi. Mereka memiliki persis lokasi yang disediakan oleh proyek. Struktur beton bertulang monolitik dibuat dalam beberapa tahap:

1. Pemasangan perancah yang sudah disiapkan sebelumnya, formulir yang diperkuat di atasnya. Struktur ini dirancang untuk menuangkan mortar semen ke dalamnya. Formulir disebut bekisting, yang dirakit dari papan.
2. Pemasangan rangka tulangan.
3. Persiapan mortar semen dan penuangannya ke dalam bekisting.
4. Perawatan bahan selama pengawetannya. Tingkat suhu dan kelembaban optimal dipertahankan. Hal ini memungkinkan beton untuk mendapatkan kekuatan yang dibutuhkan. Jika tidak, retakan muncul di permukaannya, dan daya dukungnya berkurang.
5. Penghapusan bekisting, pelepasan semen yang mengeras dari bekisting yang disiapkan ketika mencapai karakteristik kekuatan yang dibutuhkan.

Ini adalah proses yang agak panjang yang memiliki banyak nuansa dan kehalusan. PADAproses konstruksi musim dingin membutuhkan biaya tambahan.

Struktur Pracetak

Produksi beton pracetak memiliki beberapa ciri khas. Ini memberikan keuntungan khusus pada material. Dalam hal ini, elemen individu, seperti kolom, pelat, balok, dll., diproduksi di lingkungan produksi. Kemudian mereka diangkut ke lokasi konstruksi. Oleh karena itu, semua produk beton bertulang yang diproduksi di pabrik disebut prefabrikasi. Hal ini berlaku bahkan untuk elemen padat yang tidak terdiri dari bagian yang terpisah.

Harus dipahami bahwa fondasi di bawah kolom, yang dituangkan langsung ke lokasi konstruksi, adalah struktur beton bertulang monolitik. Tapi kolom itu sendiri adalah jenis bahan prefabrikasi. Itu dibawa ke lokasi dan dipasang di pondasi dengan derek.

Ada dua cara untuk menghubungkan cetakan di situs:

1. Rebar menonjol dari elemen struktural. Sambungan terhubung di tempat dengan solusi beton. Ketika mengeras, sambungan memperoleh sifat-sifat struktur monolitik.
2. Dalam produksi elemen prefabrikasi, keberadaan elemen baja tertanam untuk pemasangan disediakan. Mereka muncul ke permukaan. Klem semacam itu dipasang dengan aman di beton dan memiliki jangkar yang dilas. Saat merakit struktur, pengelasan digunakan. Setelah ini, sambungan juga dituangkan dengan beton. Ini melindungi elemen tertanam dari korosi.

Keuntungan dari struktur prefabrikasi

Ada beberapa keuntungan menggunakan beton pracetak. Teknik ini lebih modern. Saat menggunakan teknologi ini, perputaran bekisting meningkat secara dramatis. Ini digunakan berulang kali, yang menghemat kayu. Jika struktur beton bertulang digunakan dalam prefabrikasi massal, bukan kayu, tetapi bekisting logam digunakan selama produksi.

Mempercepat pergantian cetakan untuk produksi dicapai dengan mempercepat proses pengawetan beton. Produk yang digunakan adalah mortar semen kukus atau pengerasan cepat.

Saat menggunakan struktur beton pracetak, masa konstruksi berkurang secara signifikan. Hal ini dapat dicapai dengan menggabungkan karya-karya yang berbeda dalam waktu. Ini karena kemajuan pembuatan semua elemen struktural. Pemasangannya dilakukan menggunakan crane konstruksi. Prosedur ini dapat dilakukan hampir setiap saat sepanjang tahun.

Pada saat yang sama, mekanisasi digunakan secara aktif dalam proses penggunaan beton pracetak. Anda dapat membuat elemen struktur pratekan. Ini meningkatkan kualitas dan daya tahan produk beton bertulang. Intensitas tenaga kerja dari proses dan konsumsi bahan berkurang.

Bahan yang dikencangkan sebelumnya

Selama produksi produk beton bertulang, metode pembuatan bahan prategang dapat digunakan. Dalam beberapa kasus, pembentukan retakan di tempat ketegangan tidak dapat diterima. Persyaratan ini diajukan saat membuat tangki, struktur yang akanterkena lingkungan agresif, dan banyak lagi.

Untuk menghilangkan kemungkinan retak pada titik tarik, dibuat struktur yang telah diberi prategang. Selama operasi, kemungkinan retak dan deformasi berkurang. Ini meningkatkan keamanan operasi sistem.

Teknologi produksi beton prategang melibatkan penciptaan tekanan dan kompresi yang signifikan di zona tegangan. Ini adalah bagaimana blanko bulat diperoleh, produk di permukaannya tidak ada retakan. Desainnya menggunakan tulangan kuat yang telah diregangkan sebelumnya. Ini meningkatkan ketahanan retak, kekakuan.

Perlu dicatat bahwa penggunaan batang baja berkekuatan tinggi dalam konstruksi dapat mengurangi biaya produk. Faktanya adalah bahwa harga tulangan tersebut menurun dengan peningkatan indeks kekuatannya. Tapi itu hanya bisa digunakan dalam desain dengan preload.

Cara

Beton dapat ditempa dengan dua cara:

1. Penguat tegangan pada pemberhentian khusus.
2. Peregangan langsung pada beton.

Dalam kasus pertama, dengan bantuan dongkrak hidrolik, angker diregangkan pada stop hingga tegangan tertentu. Indikator ini tidak boleh melebihi batas elastisitas yang ditetapkan. Alat kelengkapan diperbaiki dengan ujung berhenti. Selanjutnya, mortar semen diletakkan di atas bingkai yang sudah disiapkan. Tulangan tetap kencang sampai beton mengeras. Selanjutnya, ujung tulangan dilepaskan dari pemberhentian. Dia berusaha untuk mengambilposisi semula, sambil menekan beton.

Jika baja canai panas digunakan, tidak diregangkan dengan dongkrak, tetapi dipanaskan. Untuk melakukan ini, arus listrik melewati logam. Batang yang dipanaskan dipasang dengan kuat di pemberhentian. Mereka dituangkan dengan beton dan dilepaskan hanya setelah mortar mengeras.

Tegang pada beton

Tulang dapat diregangkan setelah beton mengeras. Untuk melakukan ini, saluran dibiarkan dalam solusi. Mereka tetap bahkan setelah campuran mengeras. Batang dimasukkan ke dalam saluran. Untuk ini, tulangan canai panas digunakan. Batang seperti itu dikencangkan dengan dongkrak menggunakan transmisi reaktif. Ini memungkinkan Anda untuk membuat kompresi beton.

Ketika gaya yang dibutuhkan tercapai, tulangan dipasang pada posisi ini. Peralatan dimatikan, tetapi tegangan tulangan dipertahankan dalam beton. Saluran kemudian diisi dengan mortar semen di bawah tekanan.

Penanganan Material

Beton bertulang mungkin perlu dipotong selama pekerjaan konstruksi atau renovasi. Dalam hal ini, peralatan khusus digunakan. Ini adalah bor berlian yang memungkinkan Anda membuat bukaan pintu atau jendela. Dalam beberapa kasus, pemotongan beton bertulang digunakan untuk membongkar partisi. Beginilah cara apartemen studio dibuat selama renovasi.