Železobeton

Vynález železobetonu

Před více než 150 lety, 16. července 1867, si francouzský zahradník Joseph Monier nechal patentovat železobeton. Jak se dostal zahradník ke stavebnictví? Snažil se zkonstruovat betonové květináče, praskaly však mrazem. Přišel na nápad, a nebyl první, že při jejich výrobě použije drátěné pletivo. Na rozdíl od studovaných inženýrů, kteří viděli problém ve spojení rezavějícího železa a betonu, v různé teplotní roztažnosti obou materiálů, Joseph Monier svůj nápad vyzkoušel. Vymyslel armované betonové květináče a nádrže pro zahradnické účely. Beton odolává tlaku, železo je dobré v tahu. Vznikl tak materiál, který má lepší vlastnosti než výchozí látky – vznikl železobeton. Dnes se bez něj neobejde téměř žádná stavba.

13.1 – Joseph Monier vedle svého květináče (1863).
Zdroj

Železobetonové stavby

Ikonické železobetonové stavby

13.2a – Guggenheimovo muzeum v New Yorku, architekt Frank Lloyd Wright (1959)
Zdroj

13.2b – Muzeum moderního umění MAXXI v Římě, architekt Zaha Hadid (2010)
Zdroj

13.2c – Mrakodrap Burdž Chalífa v Dubaji je se svou výškou přes 800 m jedním z nejvyšších, architekt Adrian Smith (2010)
Zdroj

13.2d – Brazilský národní kongres ve městě Brasilia, architekt Oscar Niemeyer (70. léta 20. století)
Zdroj

13.2e – Rolex Learning Center v Lausanne, architekti Kazuyo Sejima a Ryue Nishizawa (SANAA)
Zdroj

Namáhání železobetonu

Beton je uměle vyrobeným slepencem – kameniva, cementu a vody. Dnes se do něj přidává ještě mnoho dalších složek ovlivňujících jeho vlastnosti. Má podobné vlastnosti jako přírodní kámen. Je pevný, ale křehký. Dobře odolává tlakovým silám, jeho pevnost v tahu či smyku je však výrazně nižší. Podívejme se na schéma namáhání betonového překladu.

13.3 – Vznik tahového a tlakového napětí v betonu.
Zdroj

Abychom zlepšili pevnost betonu v tahu, vyztužujeme ho ocelovými vložkami – vytváříme železobeton. Při zatížení betonového nosníku vzniká v horní části tlakové napětí, ve spodní části tahové napětí. Proto je nutné ocelovou výztuž umístit do spodní části nosníku, aby ocel převzala část tahového napětí, a zabránila šíření trhlin.

Otázky:

Kam je potřeba umístit železnou výztuž betonového překladu (horní, nebo spodní část nosníku), abychom zlepšili jeho odolnost proti deformaci?
Kam byste umístili železnou výztuž, když budete z betonu dělat visutý nosník (balkón)?
V čem spočívá hlavní výhoda železobetonu oproti betonu?
Co značí hodnota C 16/20 na následujícím obrázku?

13.4 – Stavební beton.
Zdroj
Znáte ve svém okolí nějakou významnou stavbu, k jejíž konstrukci byl použit železobeton?