TTÜ ehituskonstruktsioonide õppetool Raudbetoonkonstruktsioonide üldkursus I Vello Otsmaa Johannes Pello 2007.a (0)

 
 
TTÜ ehituskonstruktsioonide   õppetool  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Raudbetoonkonstruktsioonide üldkursus 
I 
 
 
 
 
 
 
 
Vello   Otsmaa  
 
  Johannes  Pello  
 
 
 
   
 
 
 
 
 
 
 
 
2007.a
 
Raudbetoonkonstruktsioonide üldkursus  
1 
SISSEJUHATUS 
1  Raudbetooni  olemus 
 
Raudbetoon  on liitmaterjal (komposiitmaterjal), kus koos töötavad kaks väga erinevate oma-
dustega materjali: teras ja  betoon . Neist  betoon  on suhteliselt odav kohalik materjal, mis töö-
tab  hästi   survel ,  kuid  üsna  halvasti   tõmbel   (betooni   tõmbetugevus   on  10-15  korda  väiksem 
survetugevusest).  Teras  seevastu  töötab  ühteviisi  hästi  nii  survel  kui  ka  tõmbel,  kuid  tema 
hind on küllalt kõrge. Osutub, et survejõu vastuvõtmine  betooniga  on  kordi  odavam kui  tera -
sega,   tõmbejõu   vastuvõtmine  on  kordi  odavam  aga  terasega.  Siit tulenebki raudbetooni ma-
janduslik olemus: võtta ühes ja samas konstruktsioonis esinevad survesisejõud vastu be-
tooniga, tõmbesisejõud aga  terasega. 
Ülaltoodu  seisukohalt  on  iseloomulikuks  raudbetoonkonstruktsiooniks  painutatud   raudbe -
toonelement ( tala ), kus väliskoormus kutsub alati esile nii surve- kui ka tõmbepinged. Vaat-
leme  betoonist  ja  raudbetoonist  lihttala.  Olgu   talade   mõõtmed,  koormamisviis  ja  betooni 
omadused mõlemal juhul sarnased,  raudbetoontala  on aga oodatavate  tõmbepingete   piirkon -
nas (ja suunas) tugevdatud  terasest  armatuuriga (joonis 1). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Joonis 1 
 
Betoontala koormamisel tekivad nulljoonega teineteisest eraldatud surve- ja tõmbetsoon. Suu-
rimad normaalpinged on mõlemas tsoonis enam-vähem võrdsed. Kui väliskoormuse suurene-
des tõmbepinged  suurima paindemomendiga ristlõikes ( kriitilises  lõikes) saavutavad betooni 
tõmbetugevuse, siis tekib selles lõikes  pragu , betooni tõmbetsoon langeb tööst välja ja  konst -
ruktsioon   variseb . Seega on betoontala  kandevõime  määratud betooni tõmbetugevusega, 
kusjuures  betooni suur  survetugevus  jääb põhiliselt kasutamata.  
Raudbetoontala töötab kuni esimese prao tekkimiseni analoogiliselt betoontalaga. Prao tekki-
mine kriitilises lõikes ei põhjusta aga tala purunemist, vaid viib normaalpingete ümberjaotu-
misele praoga ristlõikes: kogu tõmbetsooni  sisejõud , mis seni võeti vastu betooniga kantakse 
nüüd üle tõmbetsoonis olevale pikitõmbearmatuurile. Edasisel koormamisel tekivad  praod  
ka  teistes  ristlõigetes  vastavalt   paindemomendi   suurenemisele  neis.  Õigesti  projekteeritud 
raudbetoontala puruneb siis, kui kriitilises lõikes üheaegselt ammendub tala surve- ja tõmbe-
tsooni  vastupanu,  s.o.  kui  tõmbearmatuuri  pinge  saavutab  terase  voolavustugevuse,  betooni 
pinge survetsoonis aga betooni  survetugevuse . Sõltuvalt eeskätt  armatuuri  hulgast võib raud-
betoontala  kandevõime  kümneid  kordi  ületada  vastava  betoontala  kandevõimet.  Mõõdukalt 
avanenud (kuni 0,1-0,3 mm)  pragude  esinemine on raudbetoonkonstruktsiooni kasutus-