Железобетон как конструктивный элемент построек
Самостоятельным конструктивным материалом бетон стал только в начале XIX в, после изобретения достаточно прочного и быстро твердеющего цемента. В бетонных конструкциях, чтобы избежать разрушения, стали закладывать стальную арматуру.
Получается удачное сочетание: в сжатой зоне хорошо работает бетон, в растянутой усилие разрыва воспринимает арматура, имеющая значительно большую прочность. В колоннах арматура помогает бетону сопротивляться сжатию, а если колонна изгибается, арматура работает на растяжение. Такое сочетание материалов оказалось возможным потому, что поверхность арматуры хорошо сцепляется с бетоном и образуется монолитное тело. Мало того, коэффициент температурного расширения у стали и бетона одинаков. А это значит, что и при температурных деформациях монолитность армированного бетона (или железобетона) не нарушается.
С появлением железобетона началась новая эра в проектировании и сооружении большепролётных конструкций. Этот материал универсален, усиление сталью опасных для бетона растянутых зон сделало эффективными сложные формы конструкций. Железобетону одинаково подвластны и безраспорные схемы (балки и фермы), и распорные (арки, своды, купола) и большие пролёты. Однако при увеличении пролёта вес железобетонной конструкции растет быстрее, металлической. При размерах пролёта порядка 300 м железобетонный мост получается в 5 раз тяжелее, увеличивается трудоемкость, а значит и стоимость. И с инженерной точки зрения такая конструкция неэффективна: слишком много требует преодоление собственного веса.
