Mis on betoontala?

Konstruktsioonitehnikas on betoontala kandeüksus, mida saab kasutada nii horisontaalse kui ka vertikaalse koormuse kandmiseks. Tuntud kui raudbetoontalad või raudbetoonist (RCC) talad, valmistatakse need talad terasvarraste, -plaatide või -kiudude katmise teel betooni sisse. Selline terasarmatuur suurendab tala tugevust ja võimaldab talal toime tulla tõmbepingetega ja painutada. Ilma terasarmatuurita oleks betoontala habras ja puruneks sellele avaldatava koormuse all.

Betooni ja terase soojuspaisumistegur on sarnane. See sarnasus tagab, et kahe materjali soojuspaisumise ja termilise kokkutõmbumise erinevustest põhjustatud sisepinged on väikesed või puuduvad üldse. Sellised erinevused võisid muidu betoontala nõrgendada. Teine tegur, mis võimaldab edasist tõhusat pingeülekannet terase ja betooni vahel, on see, et kui terasele kantud märg tsement kuivab, vastab selle pind täpselt terase pinna omale. Terase ja betooni paremaks ühendamiseks on teras üldiselt gofreeritud või karestatud.

Terase katmine betooni sisse kaitseb seda ilmastikumõjude eest ja hoiab ära terase korrodeerumise. Kui teras roostetaks, siis see paisuks ja praguneks ning eralduks betoonümbrisest. See nõrgestaks taas tala konstruktsiooni.
Betoontalasid kasutatakse laialdaselt kaasaegses hooneehituses ja maanteesildade ehitamisel. Sildade jaoks on levinud eelpingestatud betoontalad. Need talad on valmistatud ülitugevast terasest kõõlustest venitades, nende ümber betooni valades ja seejärel kõõlused vabastades, kui betoon hakkab kõvenema. Teraskarkasshoonete ehituses kasutatakse tavaliselt ristkülikukujulisi ja universaalseid tala ristlõikeid. Universaaltala on tuntud ka kui I-tala, laia äärikuga tala või universaalsammas.

Betoontala sise- ja välisjõudude ning tala läbipainde määramiseks kasutatakse erinevaid matemaatilisi meetodeid, mis on arvutatud talade kalkulaatori arvutiprogrammiga. Tala jõud määratakse otsese jäikuse või nihke meetodil, momendijaotuse meetodil ja painduvusmeetodil. Tala läbipainded määratakse kalde läbipainde meetodil ja virtuaalse töömeetodiga. Euleri-Bernoulli tala võrrandit kasutatakse tavaliselt tala struktuuride tala analüüsi läbiviimiseks.

Selleks, et konstruktsioon oleks konstruktsiooniliselt usaldusväärne, on inseneridel oluline välja arvutada, kui suurt koormust betoontala ohutult talub ja milliseid jõude see avaldab. Tala kõrvalekaldeid otsitakse ka konstruktsiooniohutuse huvides, näiteks tala kokkupuute vähendamiseks ehitusmaterjalidega, mis võivad olla rabedad. Tala läbipainde võib teostada ka selleks, et anda arhitektuurile esteetiliselt meeldivam välimus; Näiteks tagamaks, et talad ei langeks.