Što je betonska greda?

U građevinarstvu betonska greda je nosiva jedinica koja se može koristiti za nošenje horizontalnih i vertikalnih opterećenja. Poznate kao armiranobetonske grede ili grede od armiranog cementnog betona (RCC), ove se grede izrađuju oblaganjem čeličnih šipki, ploča ili vlakana unutar betona. Takva čelična armatura povećava čvrstoću grede i omogućuje gredi da se nosi s vlačnim naprezanjima i otpornosti na savijanje. Bez čelične armature, betonska greda bi bila krhka i slomila bi se pod nametnutim opterećenjima.

Koeficijent toplinske ekspanzije betona i čelika je sličan. Ova sličnost osigurava da postoji malo ili nimalo unutarnjih naprezanja uzrokovanih razlikama toplinskog širenja i termičke kontrakcije između dva materijala. Takve razlike bi inače mogle oslabiti betonsku gredu. Drugi čimbenik koji omogućuje daljnji učinkovit prijenos naprezanja između čelika i betona je da kada se mokri cement koji se nanosi na čelik osuši, njegova površina točno odgovara površini čelika. Kako bi se čelik i beton bolje spojili, čelik je općenito valovit ili hrapav.

Oblaganje čelika unutar betona štiti ga od vremenskih prilika i sprječava korodiranje čelika. Ako bi čelik zahrđao, proširio bi se i popucao te se odvojio od betonskog omotača. To bi opet oslabilo konstrukciju grede.
Betonske grede imaju široku primjenu u suvremenoj visokogradnji i u izgradnji mostova na autocestama. Uobičajeno je koristiti prednapregnute betonske grede za mostove. Ove grede se izrađuju rastezanjem čeličnih tetiva visoke čvrstoće, zalivanjem betona oko njih, a zatim otpuštanjem tetiva kada beton počne stvrdnjavati. Pravokutni poprečni presjeci i univerzalni poprečni presjeci grede obično se koriste u konstrukcijama zgrada sa čeličnim okvirom. Univerzalna greda je također poznata kao I-greda, široka prirubnica ili univerzalni stup.

Za određivanje unutarnjih i vanjskih sila betonske grede te progiba grede koriste se različite matematičke metode izračunate računalnim programom kalkulatora greda. Sile grede određuju se metodom izravne krutosti ili pomaka, metodom raspodjele momenata i metodom fleksibilnosti. Progibi greda određuju se metodom progiba nagiba i metodom virtualnog rada. Euler-Bernoullijeva jednadžba greda obično se koristi za analizu grednih konstrukcija.

Da bi konstrukcija bila strukturalno čvrsta, važno je da inženjeri izračunaju koliko opterećenja betonska greda može sigurno podnijeti i koje će sile biti na nju nametnute. Progibi greda traže se i iz razloga sigurnosti konstrukcije, kao što je smanjenje kontakta grede s građevinskim materijalima koji mogu biti krhki. Skretanje grede također se može izvesti kako bi se arhitekturi dao estetski ugodniji izgled; na primjer, kako bi se osiguralo da nema progiba u gredama.