Mikä on komposiittipalkki?

Komposiittipalkki on rakenteellinen elementti, joka tyypillisesti koostuu vahvistetusta betonilaatasta, joka on kiinnitetty profiilituille teräspalkkeille ja joita ne tukevat. Komposiittipalkit ovat vahvempia kuin niiden osien summa ja niillä on edullinen yhdistelmä molempien materiaalien lujuusominaisuuksia. Tämä tarkoittaa, että teräs- ja betonikomposiittipalkista tulee sekä betonin puristuslujuus että teräksen vetolujuus. Rakennusteollisuudessa käytetään useita muita komposiittipalkkityyppejä, joissa yhdistetään erilaisia ​​betonilaatuja muovikomposiittien ja puun kanssa. Teräs- ja teräsbetonikomposiittipalkki on kuitenkin yleisimmin käytetty.

Kahden erilaisen materiaalin yhdistäminen yhdistelmäksi ei ainoastaan ​​yhdistä näiden kahden materiaalin kollektiivisia vahvuuksia. Liitoksen muodostaminen olennaisten materiaalien välillä parantaa itse asiassa niiden fyysisiä ominaisuuksia ja tekee komposiitista vahvemman kuin niiden vahvuuksien summa. Laajarakentamisessa teräs ja betoni ovat useimmin yhdistelmiä yhdistelmäpalkkeihin. Betoni antaa komposiittimassan, jäykkyyden ja puristuslujuuden ja vähentää levyn taipumista ja tärinää. Teräsosat antavat palkin vetolujuuden, erinomaiset lujuus -painosuhteet ja nopeat rakennusajat.

Yksi komposiittipalkin tärkeimmistä osista on kiinnityspisteet tai leikkausliittimet kahden materiaalin välillä. Komposiitin kahden osan oikea liitäntä mahdollistaa materiaalien toimimisen yhtenä kokonaisuutena ja antaa komposiittipalkille luontaisen lujuuden. Nämä leikkausliittimet ovat tyypillisesti teräspalkkeihin hitsattuja nastoja, jotka asetetaan betonilaattaan. Näiden leikkausliittimien määrä ja koko lasketaan huolellisesti, koska ne edustavat kriittistä osaa komposiittien mekaanisesta suorituskyvystä.

Betoni- ja teräskomposiittipalkki voi käyttää aiemmin valettuja betonilaattoja tai valaa paikan päällä. Esivaletut laatat on rakennettu siten, että niissä on aukkoja tai taskuja, jotka hyväksyvät kiinnitystapit. Nämä taskut täytetään sitten betonilla, kun laatta on asetettu oikein. Laattojen valmistus paikan päällä on hieman monimutkaisempaa, ja se vaatii profiilikannen asentamisen ennen betonin kaatamista. Tämä kansi on tyypillisesti kevytmetalliteräslevyä, jossa on erilaiset profiilit sovelluksesta riippuen.

Arkki asetetaan palkkien päälle, ja sitten leikkausliittimet kiinnitetään palkkeihin joko “kannen läpi hitsaamalla” tai ampumalla. Kun kansi on paikallaan, kaadetaan betoni päälle ja lisätään raudoitustankoja. Kannen tarkoitus on sulkea tai estää märkäbetoni ja myös antaa lujuutta komposiitille, kun laatta on kovettunut.

Pienessä mittakaavassa käytetään useita muita yhdistelmäpalkkityyppejä. Näihin kuuluvat puupalkit, jotka tukevat kevyitä betoniliuskoja, joita käytetään lattialaatoina monissa puutaloissa. Betonilla täytettyjä hartsikomposiittirasioita käytetään usein siltojen rakentamisessa. Ne ovat vahvoja, nopeasti valmistettavia ja suhteellisen kevyitä, ja niiden käyttöönotto vaatii vähintään raskaita koneita. Vaikka käytetyt materiaalit ovat hyvin erilaisia, nämä rakenneosat käyttävät samaa jaettujen vahvuuksien periaatetta kuin perinteisemmät teräs- ja betonipalkit.