Конструкция железобетонная: Страница не найдена — Бетон

Содержание

Железобетонные конструкции


   Железобетон – это композиционный строительный материал, в котором соединены в единое целое бетон (матрица) и стальная арматура.


   Бетон обладает способностью, присущей большинству искусственных и природных каменных материалов: хорошо работать на сжатие, но плохо сопротивляется растяжению. Так, прочность бетона при растяжении составляет всего лишь около 1/10-1/17 его прочности на сжатие. Поэтому растянутую зону конструкций армируют стальной арматурой, которая воспринимает растягивающие напряжения. Совместной работе бетона и стальной арматуры способствует хорошее сцепление между ними и близость температурного расширения; бетон к тому же защищает арматуру от коррозии.


   Железобетонные конструкции изготовляют с обычной и предварительно наряженной арматурой. Основная идея предварительного напряжения железобетонных конструкций заключается в том, что при изготовлении бетон искусственно обжимается. Благодаря этому бетон растягивается только тогда, когда будут преодолены созданные обжатием сжимающие напряжения. Если они превосходят растягивающие напряжения от нагрузки, то можно избежать образования трещин в бетоне.


   Предварительно напряженные железобетонные конструкции более эффективны, чем обычные. В них полнее используется несущая способность арматуры и бетона, поэтому уменьшается масса изделия. Вместе с тем предварительное обжатие препятствует образованию трещин в растянутой зоне.


   Железобетонные конструкции подразделяют на сборные и монолитные. Сборные железобетонные конструкции монтирую на строительной площадке из отдельных элементов, изготовленных на заводах и полигонах. Монолитные железобетонные конструкции бетонирую на месте строительства.

  Железобетон был изобретен во Франции в
середине прошлого века и начали его применять в сборном варианте – небольшие
изделия простого сечения: перемычки оконных проемов, балки, плиты перекрытий.
Но затем широко железобетонные конструкции стали применяться в монолите.
Впервые железобетон в России применили в 1891 г. на строительстве торговых
рядов в Москве (переходные мостки в здании ГУМа). С конца 20-х годов у нас на
стройках использовали как монолитный, так и сборный железобетон. 

   С конца 50-х годов преимущественное развитие получил сборный железобетон, по всей стране были построены специальные заводы по производству различных бетонных и железобетонных изделий и конструкций, иногда в ущерб развития монолитных конструкций. В западных странах предпочтение всегда отдавалось монолитному строительству. В последние годы в Росси применение монолитного железобетона значительно расширилось.




  Авторы: редакционная статья ТехСтройЭкспертизы


Техническая строительная экспертиза


Узнать стоимость и сроки online, а также по тел.: +7(495) 641-70-69; +7(499) 340-34-73; e-mail: [email protected] 

Читайте также:

Железобетон

Железобетон

Сервер бесплатной
информации, нормативно-технической и популярной литературы для
специалистов строительной и смежных отраслей, студентов ВУЗов и
колледжей строительных специальностей, частных застройщиков.



Организационные, контрольно-распорядительные и инженерно-технические услуги
в сфере жилой, коммерческой и иной недвижимости. Московский регион. Официально.

Часть 1

Железобетон представляет собой строительный
материал, в котором выгодно сочетается совместная работа бетона и
арматурной стали. Идея сочетания в железобетоне двух крайне
различающихся своими свойствами материалов основана на том, что
прочность бетона при растяжении значительно (в 10 … 20 раз)
меньше, чем при сжатии, поэтому в железобетонных конструкциях он
предназначается для восприятия сжимающих усилий; сталь же,
обладающая высоким временным сопротивлением при растяжении и
вводимая в бетон в виде арматуры, используется главным образом для
восприятия растягивающих усилий.

Наиболее выгодно применять железобетон для строительных конструкций,
работающих на изгиб (см. схему ниже):


Схема работы железобетонного элемента на изгиб

При работе таких элементов возникают два противоположных напряжения
— растягивающее, воспринимаемое сталью, и сжимающее, воспринимаемое
бетоном, и железобетонная конструкция в целом успешно противостоит
изгибающим нагрузкам.

Взаимодействие столь различных материалов весьма эффективно: бетон
при твердении прочно сцепляется со стальной арматурой и надежно
защищает ее от коррозии, так как в процессе гидратации цемента
образуется щелочная среда; монолитность бетона и арматуры
обеспечивается также относительной близостью величин их
коэффициентов линейного расширения (для бетона от 7,5
· 10-6 до 12 ·
10-6, для стальной арматуры 12 ·
10-6).

Железобетон используется в виде сборных и монолитных конструкций.
Сборные конструкции изготовляются на специальных заводах
железобетонных конструкций в многократно используемых формах и
средствами транспорта доставляются к месту строительства, где из них
возводят здания и сооружения. Конструкции из монолитного
железобетона изготовляются непосредственно на месте, в качестве форм
используются различного вида опалубки. В этом случае к месту
строительства подвозятся раздельно бетон и арматура. Монолитный
железобетон в современном строительстве применяется все более
широко.

В промышленном и гражданском строительстве достаточно часто
используется сборный железобетон, позволяющий превращать
строительную площадку в площадку монтажа сооружений из готовых
деталей и конструкций, тем самым облегчать и улучшать условия работы
строителей, особенно в зимнее время, ускорять, а иногда и удешевлять
строительство. В РФ широко применяются предварительно напряженные
железобетонные конструкции. В этих конструкциях свойства бетона и
арматуры используются наиболее полно. Основная идея этих конструкций
состоит в том, что путем искусственного предварительного обжатия
бетона в тех местах конструкций, где эксплуатационная нагрузка
вызывает растягивающие усилия, появление нежелательных растягивающих
напряжений в бетоне отодвигается на более поздний этап загружения
или даже совсем исключается. Таким образом, принципиальное отличие
предварительно напряженных конструкций от обычных заключается в том,
что еще до установки в эксплуатационное положение, т.е. при
отсутствии внешней нагрузки, в них уже будут выгодные с точки зрения
эксплуатации начальные напряжения (см. схему ниже):


Схемы предварительного напряжения железобетонных конструкций

а — предварительное напряжение в твердеющем бетоне; б -последующее
напряжение в затвердевших готовых изделиях; 1 — упор; 2 — форма; 3 —
натяжное устройство; 4 — анкерное устройство; 5 — стенка канала.

Конструкция рассчитывается и изготовляется так, чтобы в растянутой
зоне бетон либо вообще не испытывал растягивающих усилий, либо имели
место растягивающие усилия, не приводящие к появлению трещин. В
предварительно напряженных конструкциях растянутая арматура и сжатый
бетон испытывают более значительные нагрузки, но материал работает
полнее, что позволяет изготовлять более легкие и экономичные
конструкции.


Управление недвижимостью: сдача в аренду, работа с арендаторами и поставщиками услуг.
Технический надзор за подрядчиками (мастерами, специалистами), ведение документации.


2007-2021 © remstroyinfo.ru
При цитировании материалов в сети обратная ссылка строго обязательна

 

 

 

 

Кафедра железобетонных и каменных конструкций

Кафедра железобетонных и каменных конструкций

Кафедра «Железобетонные и каменные конструкции» образована в 1973 году на базе кафедры Строительные конструкции, основанной в 1948 году

  • Оптимальное проектирование железобетонных конструкций с использованием ПВМ;
  • Железобетонные и каменные конструкции;
  • Реконструкция зданий, сооружений и застройки;
  • Проектирование усиления строительных конструкций;
  • Спецкурс выпускающей кафедры;
  • Методология научных исследований;
  • Расчет строительных конструкций с учетом длительных процессов;
  • Методы решения научно-технических задач в строительстве;
  • Техническая эксплуатация, обследование и оценка технического состояния зданий и сооружений;
  • Проектирование усиления конструкций зданий;
  • Современные методы расчета железобетонных и каменных конструкций;
  • Реконструкция зданий и коммунальных сооружений в системе городской застройки;
  • Расчет несущих систем многоэтажных зданий.
  • Направление: Строительство (бакалавриат).
    Профиль: «Промышленное и гражданское строительство»
  • Направление: Строительство (магистратура).
    Магистерская программа: «Теория, практика, проектирование железобетонных и каменных конструкций, техническая эксплуатация и реконструкция зданий и сооружений»
  • разработка научных основ теории выносливости железобетонных конструкций
  • развитие теории сопротивления бетона и железобетона местному сжатию;
  • разработка новых и совершенствование существующих методик расчета и конструирование бетонных, железобетонных, каменных и армокаменных конструкций с учетом специфических особенностей напряженно-деформированного состояния;
  • создание, разработка и внедрение эффективных несущих систем зданий и сооружений;
  • реконструкция зданий и сооружений;
  • теоретические и инженерные основы исследования повреждаемости бетона и железобетона.

Документы

  • Положение о кафедре
Контактная информация:
  •   420043, г. Казань, ул. Зеленая, 1, корпус 4, этаж 2, каб. 4-201а
  •   +7 (843) 510-47-05
  •   gbk.kgasu.ru

Расчет железобетонных конструкций / Доктор Лом



Не смотря на то, что заводы железобетонных изделий производят большое количество готовой продукции, все же иногда приходится делать железобетонную балку перекрытия или железобетонную перемычку самому. Практически все видели строителей-монтажников, засовывающих в опалубку какие-то железяки, и почти все знают, что это — арматура, обеспечивающая прочность конструкции, вот только определять количество и диаметр арматуры или сечение горячекатаных профилей, закладываемых в железобетонные конструкции в качестве арматуры, хорошо умеют только инженеры-технологи. Железобетонные конструкции, хотя и применяются вот уже больше сотни лет, но по-прежнему остаются загадкой для большинства людей, точнее, не сами конструкции, а расчет железобетонных конструкций. Попробуем приподнять завесу таинственности примером расчета железобетонной балки.

Комментарии (293)


Монолитные железобетонные плиты перекрытия, не смотря на большое количество готовых плит, по-прежнему востребованы. Особенно, если это свой дом с неповторимой планировкой, где все комнаты имеют разные размеры или строительство ведется без использования подъемных кранов. В таких случаях устройство монолитной железобетонной плиты перекрытия позволяет значительно сократить расходы на материалы или их доставку и монтаж, однако при этом больше времени уйдет на подготовительные работы, в числе которых устройство опалубки. Однако людей, затевающих бетонирование перекрытия, отпугивает не это. Сделать опалубку, заказать арматуру и бетон сейчас не проблема, проблема в том, как определить какой именно бетон и какая арматура для этого нужны.

Данная статья не является руководством к действию, а носит чисто информационный характер. Все тонкости расчета железобетонных конструкций строго нормированы СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения» и сводом правил СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры» по всем вопросам расчета железобетонных конструкций следует обращаться именно к этим документам, мы же далее рассмотрим пример расчета железобетонной плиты согласно рекомендаций указанных норм и правил.

Комментарии (109)


Люди, при строительстве своего дома собирающиеся делать монолитные железобетонные плиты перекрытия, часто сталкиваются со следующей проблемой: монолитная железобетонная плита будет опираться на четыре несущих стены и, значит, такую плиту имеет смысл рассчитывать как плиту, опертую по контуру. Вот только как это сделать, не совсем понятно. Разработчики различных методик расчета явно ориентируются на читателя, съевшего при изучении сопромата не одну собаку, а как минимум целую упряжку. А не очень добросовестные наборщики текстов официальных документов (назовем их так) не очень заботятся о соблюдении обозначений и тем еще более запутывают дело.

В принципе, ничего сложного в таком расчете нет и ниже мы рассмотрим основные расчетные предпосылки и примеры расчета.

Комментарии (254)


В частном строительстве железобетонные колонны делаются не так уж и часто, а если и делаются, то как правило это центрально загруженные колонны достаточно большого сечения и относительно малой длины, да и арматуру на колонны жалеть не принято, а потому делаются такие колонны без особенного расчета и прочности им обычно хватает.

Между тем иметь хотя бы общее представление о принципах расчета железобетонных колонн не помешает, а если колонны будут внецентренно нагруженными, то без расчета уже не обойтись. Расчет следует производить согласно требований СНиП 2.03.01-84 или СП 52-101-2003. Приводимые ниже примеры расчета не более, чем примеры.

Комментарии (58)


Что такое момент сопротивления и откуда взялся этот термин? Каждое тело, даже элементарно малое, имеет определенную массу, геометрические и прочностные характеристики, т.е. обязательно имеет центр тяжести и сопротивляется растяжению или сжатию. Эти прочностные характеристики называются сопротивлением материала сжатию или растяжению. Значение сопротивления зависит от физических свойств тела и пока нами не рассматривается. На данном этапе достаточно знать, что сталь намного прочнее бумаги, а на сколько прочнее — дают ответ различные справочники.

Комментарии (20)


В малоэтажном строительстве как правило используются железобетонные конструкции с расчетной арматурой только в растянутой зоне поперечного сечения. В верхней, сжатой зоне арматура в таких случаях устанавливается без расчета, т.е. конструктивно — для перераспределения возможных местных нагрузок, для упрощения изготовления каркаса и т.д.

Однако бывают ситуации, когда из-за ограничений геометрических размеров сечения, ограничений по классу бетона или при использовании готовых железобетонных конструкций необходимо добавить арматуру в сжатую зону или учесть наличие рабочей арматуры в сжатой зоне поперечного сечения.

Расчет в этом случае немного усложняется, но необходимые этапы и сам принцип расчета, а точнее расчетные предпосылки практически не изменяются.

Данная статья не является руководством к действию, а носит чисто информационный характер. Все тонкости расчета железобетонных конструкций строго нормированы СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения» и сводом правил СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры» по всем возникающим вопросам расчета железобетонных конструкций следует обращаться именно к этим документам, мы же далее рассмотрим пример расчета железобетонной балки с арматурой в сжатой зоне с использованием рекомендаций указанных норм и правил.

Комментарии (25)


Расчет железобетонных балок, ригелей и прочих железобетонных конструкций вызывает множество вопросов. Статья, посвященная расчету железобетонной балки, распухла из-за этих вопросов неимоверно и даже открывается в браузере с трудом. Чтобы снизить нагрузку на основную статью, я решил часть вопросов и ответов по теме расчета железобетонных конструкций перенести в отдельную статью.

Таким образом здесь собраны комментарии к статье: «Расчет железобетонной балки», не более того. Все тонкости расчета железобетонной балки изложены в основной статье. Еще раз напомню, здесь даются только рекомендации, скорее всего они вам не пригодятся, но все может быть. Любой точный расчет — это время, а значит и деньги. Я денег не беру, потому точными расчетами и не занимаюсь.

Комментарии (149)


Расчет железобетонной балки таврового сечения от расчета балки прямоугольного сечения отличается тем, что следует учитывать высоту сжатой зоны поперечного сечения. Так как геометрические размеры тавровых сечений бывают разными, то сжатая зона бетона может быть или только в полке тавра или и в полке и частично в ребре. Кроме того следует учитывать наличие или отсутствие арматуры в сжатой зоне сечения. Далее будут рассматриваться примеры расчетов для тавровых сечений, у которых отсутствует арматура в сжатой зоне для упрощения изложения и с учетом того, что такие случаи в практике малоэтажного строительства встречаются намного чаще

Комментарии (15)


Пустотные плиты перекрытия (при маркировке таких плит используются литеры ПК или ПБ) хороши уже тем, что их не нужно рассчитывать и делать самому. Делают такие плиты на заводе, согласно утвержденных чертежей. Какой при этом используется класс бетона и арматура: преднапряженная или не преднапряженная, каркасы сварные или вязанные, армирование выполняется сетками или отдельными стержнями — простой человек не знает, да и не зачем ему знать. Достаточно того, что в маркировке указывается максимальная допустимая нагрузка для пустотной плиты (само собой собственный вес пустотной плиты в эту нагрузку не входит).

Таким образом достаточно просто посмотреть на маркировку, чтобы определить какую равномерно распределенную плоскую нагрузку может выдержать данная плита. Например для плиты ПК63-12-8 (пк 63-12.8) такая нагрузка составит 800 кг/м2 (или 8 кПа). Соответственно длина такой плиты 63 дм (6.3 м), а ширина — 12 дм (1.2 м).

А если перевести эту плоскую равномерно распределенную нагрузку в линейную (для 1 метра ширины плиты), то максимально допустимая линейная равномерно распределенная нагрузка для такой плиты составит 800 кг/м. А максимально допустимый изгибающий момент:

М = ql2/8 = 800·62/8 = 3600 кгм

Комментарии (43)


Монолитное ребристое перекрытие (перекрытие по балкам) является более экономичным, чем сплошное монолитное перекрытие между 2 стенами — опорами и более экономичным, чем сплошное монолитное перекрытие по контуру — опирающееся на все 4 стены.

Кроме того ребристое перекрытие является более легким, а значит уменьшается нагрузка на стены и на фундамент, в итоге весь дом будет стоить дешевле.

Однако у ребристых монолитных перекрытий есть и недостатки, главный из них — это необходимость использования более сложной, а значит и более дорогой опалубки. А если вы в итоге хотите получить ровный потолок, то балочное монолитное перекрытие придется чем-то зашивать.

Одним из способов решения этих проблем является использование несъемной опалубки. Однако расчет перекрытий с использованием такой опалубки мы рассмотрим чуть позже, а для начала ознакомимся с основными принципами расчета на примере однопролетного ребристого монолитного перекрытия, у которого балки — ребра имеют простое прямоугольное сечение.

Комментарии (8)


Существующие на сегодняшний день методики расчета железобетонных конструкций по второй группе предельных состояний, в частности расчет по деформациям, выглядят достаточно сложными и трудоемкими из-за использования множества уточняющих формул, иногда полученных эмпирическим путем.

Между тем человек, с трудом осиливший расчет на прочность (расчет по первой группе предельных состояний) железобетонной балки или плиты перекрытия для частного дома, выполнить расчет по второй группе предельных состояний в соответствии с требованиями нормативных документов уже не в состоянии. Остается только надеяться, что прогиб если и будет, то будет небольшой.

Однако, как показывает практика, для железобетонных конструкций — шарнирно опертых однопролетных балок именно расчет по второй группе предельных состояний является определяющим, в том смысле, что прогиб таких балок, рассчитанных только на прочность, очень часто больше предельно допустимого.

Комментарии (6)


Расчет монолитной плиты, опертой по контуру — отдельная большая тема. Причина тому — плоское напряженное состояние плиты-пластины, для которой простые формулы теории сопротивления материалов, описывающие линейное напряженное состояние, не применимы. Существует несколько методик расчета пластин и при этом ни одна из них не является точной, все приближенные.

А когда плита будет иметь дополнительные опоры, например, колонну посредине или внутренние стены, то расчет такой плиты еще более усложняется, так как к вышеперечисленным прелестям добавляется статическая неопределимость системы. А кроме того, наличие большого количества опор требует учета влияния возможной просадки одной из опор.

Комментарии (23)


Конструктивные требования по армированию балок и плит перекрытия достаточно подробно изложены в действующих нормативных документах. Вот только разобраться в этих требованиях порой не просто, особенно человеку, занимающемуся расчетом железобетонной конструкции первый и возможно последний раз в жизни.

В данной статье я попробую прокомментировать существующие нормативные положения, не более того. Основное внимание будет уделено изготовлению монолитных ж/б конструкций в условиях строительной площадки, как наиболее распространенного случая для малоэтажного строительства. Итак:

Комментарии


При расчетах бетонных и железобетонных конструкций по второй группе предельных состояний, в частности при определении прогибов, необходимо знать модуль упругости E (модуль Юнга) бетона при сжатии. При этом следует различать начальный Eb и приведенный Eb1 модули упругости.

Факторы, влияющие на значение расчетного модуля упругости

Более подробно сущность модуля упругости, предела пропорциональности, предела прочности, нормальных напряжений, деформаций и других понятий рассматривается отдельно. Здесь лишь отметим, что для материалов, у которых предел пропорциональности незначительно меньше предела текучести, можно использовать линейную деформационную модель. Т.е. предполагать деформации прямо пропорциональными нормальным напряжениям.

Комментарии


Многопролетные балки даже в частных малоэтажных домах не такая уж и редкость. Так любую половую доску, укладываемую на лаги, или лист гипсокартона, подшиваемый к профилям потолка, можно рассматривать как многопролетную неразрезную балку. Впрочем и половые доски и гипсокартонные листы в расчете как правило не нуждаются, а вот монолитное железобетонное перекрытие по балкам рассчитывать нужно.

Вот только сделать это не так уж и просто, потому как многопролетные неразрезные балки являются статически неопределимыми конструкциями и потому при расчетах следует использовать или метод сил или метод опорных моментов. При большом количестве пролетов лучше использовать метод моментов. Например:

Комментарии (4)


Работающие на сжатие элементы конструкций, рассматриваемые, как стержни, и изготавливаемые с применением бетона, принято армировать даже в том случае, если сжатие — центральное и по расчету армирование не требуется. Такое армирование называется конструктивным и призвано оно воспринимать самые разные, порой случайные нагрузки, расчетом не предусмотренные. Впрочем и для внецентренно сжатых элементов существуют определенные конструктивные требования.

Комментарии (2)


Для того чтобы и арматура и бетон работали, как единая железобетонная конструкция, арматура должна быть должным образом защемлена в бетоне. Достигается соблюдением следующих конструктивных требований:

Уплотнение бетонной смеси

Необходимость в уплотнении бетонной смеси возникла с тех пор, как в бетонные изделия стали добавлять металлическую арматуру. Дело в том, что бетонная смесь является достаточно вязкой жидкостью и если ее просто залить в форму, созданную опалубкой, где на необходимом расстоянии от низа будущей конструкции расположена арматура, то бетонная смесь может и не занять весь объем формы и мешать ей это сделать будет арматура.

А если арматура в готовой конструкции не защемлена бетоном, то это уже не единая конструкция, а комбинированная. Причем несущая способность комбинированной конструкции из слоя бетона и стержней арматуры будет в несколько раз меньше, чем несущая способность единой монолитной конструкции. Понять почему это так, поможет следующий простенький пример:

Когда арматура надежно защемлена бетоном, то она является частью сечения элемента. Момент инерции армированной части сечения (как правило — это растянутая зона с трещинами, позволяющими не учитывать работу бетона в растянутой зоне) определяется по следующей формуле:

Комментарии (2)


Некоторые методики расчета монолитных железобетонных конструкций на действующую нагрузку достаточно подробно описаны мною в соответствующих статьях. Между тем в строительстве, даже и частном, нередко возникает ситуация, когда уже есть некая ж/б конструкция, например перемычка, или другая какая балка. Все параметры такой балки известны и надо определить несущую способность такой балки, т.е. выполнить как бы обратный расчет.

Рассмотрим как это делается на следующих примерах:

Комментарии (2)


Некоторые посетители задают достаточно пространные вопросы, которые безусловно важны, но прямого отношения к теме статьи не имеют. Поэтому я иногда выделяю такие вопросы в отдельную статью. В данном случае вопрос касается методики расчета балки над внутренней несущей стеной, выполняющей местами роль перемычки, а заодно и армопояса.

Комментарии (35)


10-07-2013: Артем

Уважаемый Доктор Лом!
Вопрос из практической части:
Планирую строительство одноэтажного дом с мансардной, материал стен КББ 40 см.
Имеется оконный проем шириной 3 м и высотой 2,35.(Это уровень 10 ряда кладки блоков).
Через 2 ряда кладки блоков должно быть сборно-монолитное перекрытие (по образцу Teriva).
Насколько я понимаю суть данного перекрытия , оно заменяет армопояс (по периметру стен укладывается армокаркас и заливается бетоном вместе с перекрытием). 
Высота полученного армопояса 270 мм.
Предполагаемая ширина армопояса 210 мм.
Длина армопояса 45 м.
На эти 45м расчетная нагрузка сверху 125000 кг (включал сюда вес всего перекрытия, стен, кровли, снеговую нагрузку и полезную нагрузку на перекрытие)
Возникают следующие вопросы:
1) Можно ли к данному армопоясу применить функцию перемычки оконного пролета?
2) Если да, то как считать армирование, ведь, как я понимаю, это уже не будет являться балкой на шарнирных опорах.
2) Между оконным проемом и армопоясом должно быть 2 ряда кладки, их собственный вес всего лишь 400кг, нужна ли перемычка, или можно «повесить» их на армопояс?

Комментарии (35)


Всего статей по ремонту в этом разделе: 34

Конструкции железобетонные — КЖ

Раздел КЖ выполняется с целью качественного выполнения строительно-монтажных  работ,  долговечности  и  надежности  зданий  и  сооружений, а также безопасности людей на строительной  площадке.

В текстовую часть раздела КЖ включают:

1.    Сведения о топографических, инженерно-геологических, гидрогеологических, метеорологических и климатических условиях земельного участка, предоставленного для размещения объекта.

2.     Сведения об особых природных климатических условиях территории, на которой располагается земельный участок, предоставленный для размещения объекта.

3.     Сведения о прочностных и деформационных характеристиках грунта в основании объекта.

4.     Уровень грунтовых вод, их химический состав, агрессивность грунтовых вод и грунта по отношению к материалам, используемым при строительстве подземной части объекта.

5.      Описание и обоснование конструктивных решений зданий и сооружений, принятые при выполнении расчетов строительных конструкций.

6.     Описание и обоснование технических решений, обеспечивающих необходимую прочность, устойчивость, пространственную неизменяемость зданий и сооружений объекта в целом, а также их отдельных конструктивных элементов, узлов, деталей в процессе изготовления, перевозки, строительства и эксплуатации объекта.

7.     Описание конструктивных и технических решений подземной части объекта.

8.    Перечень мероприятий по защите строительных конструкций и фундаментов от разрушения.

9.    Описание инженерных решений и сооружений, обеспечивающих защиту территории объекта капитального строительства, отдельных зданий и сооружений объекта капитального строительства, а также персонала (жителей) от опасных природных и техногенных процессов.

10.    Все необходимые расчёты строительных конструкций.

В графическую часть раздела КЖ включают:

1.    Схемы каркасов конструкций (в том числе пространственные схемы каркасов).

2.    Схемы расположения элементов конструкций в плане.

3.    Расчетную схему конструкций со сведениями о нагрузках и воздействиях с необходимыми пояснениями.

4.    Чертежи характерных разрезов с изображением несущих и ограждающих конструкций, указанием относительных высотных отметок уровней конструкций, полов, низа балок, ферм, покрытий с описанием конструкций кровель и других элементов конструкций.

5.    Чертежи фрагментов планов и разрезов, требующих детального изображения.

6.    Чертежи всех узлов.

7.    Опалубочные и арматурные чертежи бетонных, железобетонных элементов.

8.    Чертежи сеток, каркасов и закладных деталей бетонных, железобетонных элементов.

9.    Ведомости и спецификации.

Бетонные и железобетонные конструкции всех типов должны удовлетворять требованиям:

— по безопасности;

— по эксплуатационной пригодности;

— по долговечности;

— а также дополнительным требованиям, указанным в задании на проектирование.

 

Преднапряженные конструкции в каркасном строительстве



Преднапряжение железобетона

Современные методы карксного строительства используют технологию предварительного напряжения железобетонных конструкций. Преднапряженные конструкции — железобетонные конструкции, напряжение в которых искусственно создаётся во время изготовления, путём натяжения части или всей рабочей арматуры (обжатия части, или всего бетона).

Обжатие бетона в преднапряженных конструкциях на заданную величину осуществляется посредством натяжения арматурных элементов, стремящихся после их фиксации и отпуска натяжных устройств возвратиться в первоначальное состояние. При этом, проскальзывание арматуры в бетоне исключается их взаимным естественным сцеплением, или без сцепления арматуры с бетоном – специальной искусственной анкеровкой торцов арматуры в бетоне.

Трещиностойкость преднапряженных конструкций в 2 – 3 раза больше трещиностойкости железобетонных конструкций без предварительного напряжения. Это обусловлено тем, что предварительное обжатие арматурой бетона, значительно превосходит предельную деформацию натяжения бетона.

Преднапряженный бетон позволяет в среднем до 50% сокращать расход дефицитной стали в строительстве. Предварительное обжатие растянутых зон бетона значительно отдаляет момент образования трещин в растянутых зонах элементов, ограничивает ширину их раскрытия и повышает жесткость элементов, практически не влияя на их прочность.

 

Преимущества технологии преднапряжения железобетона


Преднапряженные конструкции оказываются экономичными для зданий и сооружений с такими пролетами, нагрузками и условиями работы, при которых применение железобетонных конструкций без предварительного напряжения технически невозможно, или вызывает чрезмерно большой перерасход бетона и стали для обеспечения требуемой жесткости и несущей способности конструкций.

Предварительное напряжение, увеличивающее жесткость и сопротивление конструкций образованию трещин, повышает их выносливость при работе на воздействие многократно повторяющейся нагрузки. Это объясняется уменьшением перепада напряжений в арматуре и бетоне, вызываемого изменением величины внешней нагрузки. Правильно запроектированные преднапряженные конструкции и здания безопасны в эксплуатации и более надежны, особенно в сейсмических зонах. С возрастанием процента армирования сейсмостойкость предварительно напряженных конструкций во многих случаях повышается. Это объясняется тем, что благодаря применению более прочных и легких материалов сечения преднапряженных конструкций в большинстве случаев оказываются меньшими по сравнению с железобетонными конструкциями без предварительного напряжения той же несущей способности, а, следовательно, более гибкими и легкими.

В большинстве развитых зарубежных стран из предварительно напряженного железобетона во все возрастающих объемах изготавливают конструкции перекрытий и покрытий зданий различного назначения, значительную часть изделий, используемых в инженерных сооружениях и в транспортном строительстве; появились производства элементов наружного архитектурного оформления зданий.

Мировой опыт использования технологии преднапряжения

 



Телебашня в Торонто

В мире монолитный железобетон большей частью является предварительно напряженным. В первую очередь, таким способом возводятся большепролетные сооружения, жилые здания, плотины, энергетические комплексы, телебашни и многое другое. Телебашни из монолитного преднапряженного железобетона выглядят особенно эффектно, став достопримечательностями многих стран и городов. Телебашня в Торонто является самым высоким в мире отдельно стоящим железобетонным сооружением. Ее высота 555 м.

Поперечное сечение башни в виде трилистника оказалось весьма удачным для размещения напрягаемой арматуры и бетонирования в скользящей опалубке. Ветровой опрокидывающий момент, на который рассчитана эта башня, составляет почти полмиллиона тоннометров при собственном весе наземной части башни чуть более 60 тыс. т.

В Германии и в Японии из монолитного преднапряженного железобетона широко строятся резервуары яйцевидной формы для очистных сооружений. К настоящему времени такие резервуары возведены суммарной емкостью более 1,2 млн.куб.м. Отдельные сооружения этого типа имеют емкость от 1 до 12 тыс.куб.м.

За рубежом все более широкое применение находят монолитные перекрытия увеличенного пролета с натяжением арматуры на бетон. Только в США таких конструкций ежегодно возводится более 10 млн.куб.м. Значительный объем таких перекрытий сооружается в Канаде.

В последнее время напрягаемая арматура в монолитных конструкциях все чаще применяется без сцепления с бетоном, т.е. не производится инъецирование каналов, а арматуру от коррозии или защищают специальными защитными оболочками, или обрабатывают антикоррозионными составами. Таким образом возводятся мосты, большепролетные здания, высотные сооружения и другие подобные объекты.

 


Помимо традиционных строительных целей монолитный предварительно-напряженный железобетон нашел широкое применение для корпусов реакторов и защитных оболочек атомных электростанций. Суммарная мощность АЭС в мире превышает 150 млн. кВт, из них мощность станций, корпуса реакторов и защитные оболочки которых построены из монолитного преднапряженного железобетона, составляет почти 40 млн. кВт. Защитные оболочки для реакторов АЭС стали обязательными. Именно отсутствие такой оболочки явилось причиной чернобыльской катастрофы.

Ярким примером строительных возможностей преднапряженного железобетона являются морские платформы для добычи нефти. В мире таких грандиозных сооружений возведено более двух десятков.

 



Платформа «Тролл»

Построенная в 1995 г. в Норвегии платформа «Тролл» имеет полную высоту 472 м, что в полтора раза выше Эйфелевой башни. Платформа установлена на участке моря с глубиной более 300 м и рассчитана на воздействие ураганного шторма с высотой волны 31,5 м. На ее изготовление было израсходовано 250 тыс.куб.м. высокопрочного бетона, 100 тыс. т обычной стали и 11 тыс. т напрягаемой арматурной стали. Расчетный срок службы платформы 70 лет.

Традиционно обширной областью применения предварительно напряженного железобетона является мостостроение. В США, например, сооружено более 500 тысяч железобетонных мостов с различными пролетами. За последнее время там построено более двух десятков вантовых мостов длиной 600-700 м с центральными пролетами от 192 до 400 м. Из предварительно-напряженного железобетона сооружаются внеклассные мосты, которые строятся по индивидуальным проектам. Мосты пролетом до 50 м возводятся в сборном варианте из железобетонных преднапряженных балок.

 



Мост «Нормандия»

Достижения в мостостроении из преднапряженного железобетона имеются и в других странах. В Австралии, в г. Брисбен, построен балочный мост с центральным пролетом 260 м, наибольшим среди мостов этого типа. Вантовый мост «Баррнос де Луна» в Испании имеет пролет 440, «Анасис» в Канаде — 465, мост в Гонконге — 475 м. Арочный мост в Южной Африке имеет наибольший пролет — 272 м. Мировой рекорд для вантовых мостов принадлежит мосту «Нормандия», где пролет 864 м. Ненамного уступает ему мост «Васко де Гама» в Лиссабоне, построенный к Всемирной выставке ЭКСПО-98. Общая протяженность этого мостового перехода превышает 18 км. Основные его несущие конструкции — пилоны и пролетные строения — выполнены из бетона с прочностью при сжатии более 60 МПа. Гарантированный срок службы моста 120 лет по критерию долговечности бетона (в России же в последнее время большепролетные мосты чаще строятся из стали).

Технология преднапряжения монолитного железобетона в России


В России на долю этих изделий приходится более трети общего производства сборных элементов. За рубежом значительное распространение имеет безопалубочное формование плитных конструкций на длинных стендах. Там обычной практикой является производство плит пролетом до 17 м, высотой сечения 40 см под нагрузку до 500 кгс/м2. В Финляндии железобетонные многопустотные плиты под такую же нагрузку выпускаются высотой сечения даже 50 см с пролетом до 21 м, то есть применение предварительного напряжения позволяет выпускать сборные элементы качественно иного уровня. Натяжение канатной арматуры на таких стендах, как правило, групповое при мощности домкратов 300-600 т. Сегодня разработаны различные системы без-опалубочного формования на длинных стендах «Спайрол», «Спэнкрит», «Спандек», «Макс Рот», «Партек» и других, отличающиеся высокой производительностью, применяемой арматурой, технологическими требованиями к бетону, формой поперечного сечения панелей и другими параметрами. На стендах длиной до 250 м изготавливают плиту со скоростью до 4 м/мин, по высоте в пакете можно бетонировать 6 плит. Ширина плит достигает 2,4 м, при максимальном пролете 21 м. Только плит «Спэнкрит» применяют в США более 15 млн. м2 ежегодно.

В свое время длинные стенды для безопалубочного формования по технологии «Макс Рот» появились и в России. Однако эта технология не получила дальнейшего распространения. В широко используемых у нас конструктивных системах зданий соединение элементов осуществляется через закладные детали. В плитах, изготавливаемых на длинных стендах, как правило, методом экструзии, возможности размещения закладных деталей ограничены. Однако для сборно-монолитных зданий плиты без закладных деталей могут найти самое широкое распространение, что и имеет место за рубежом, особенно в Скандинавских странах и в США.

Позднее в России появились линии «Партек» (на заводе ЖБК-17 в Москве, Санкт-Петербурге, Барнауле), что свидетельствует о появлении спроса на такие плиты. Совершенствование конструктивных систем зданий, безусловно, даст толчок к развитию технологии производства плитных изделий.

Затянувшийся российский застой в области применения преднапряженного железобетона частично связан еще и с тем, что у нас не получили должного изучения и применения предварительно-напряженные конструкции с натяжением арматуры на бетон, в том числе в построечных условиях.

«Энерпром» начинает развивать это направление и предлагает ряд оборудования собственной разработки для реализации такой технологии.

Обследование железобетонных конструкций в Москве и России


Визуальное и инструментальное обследование железобетонных конструкций помогает оценить актуальное техническое состояние элементов, сварочных швов, защитного слоя и необходимость проведения ремонтных мероприятий, выявить существенные дефекты и повреждения, которые несовместимы с дальнейшей эксплуатацией сооружения. Процедура проводится в следующих случаях:


  • появились видимые деформации конструкции;

  • выполняется плановое обследования технического состояния здания;

  • на объекте возникла аварийная ситуация;

  • необходимо разработать оптимальный план по реконструкции и ремонту;

  • требуется оценить, насколько безопасна дальнейшая эксплуатация здания;

  • утрачена документация на объект;

  • необходимо определить несущую способность конструкции;

  • в результате перепланировки произошло ослабление конструкции и др.


К железобетонным конструкциям относятся все элементы сооружений с армированием из металлических стержней. Это фундамент, несущие стены, балки, перекрытия, колонны, ограждения, полы, отмостка.

Обследование бетонных и железобетонных конструкций


Детальное обследование бетонных и железобетонных конструкций – многоэтапный процесс, включающий в себя изучение документации, измерение и математические расчеты. В ходе мероприятия эксперты:


  1. Осматривают и регистрируют дефекты.

  2. Измеряют геометрические параметры (ширину, длину, объем, площадь) конструкции и повреждений.

  3. Проводят лабораторные и инструментальные испытания для определения прочности и других характеристик изделия.

  4. Анализируют деформативные параметры арматурной стали и бетона.

  5. Выполняют поверочные расчеты по итогам детального исследования.

  6. При необходимости дополнительно осуществляют испытание пробной нагрузкой.


Во время экспертного обследования железобетонной конструкции важно идентифицировать и зафиксировать на бумаге все значимые дефекты. Это могут быть трещины, сколы, отсутствие защитного слоя, коррозия металлических частей, повреждение сварочного шва и закладных деталей, бетон неестественного цвета, прогибы недопустимой величины. В заключении также необходимо указать наиболее аварийные и дефектные участки железобетонной и бетонной конструкции, отклонения фактических характеристик от проектной документации.


Если на участке бетона зафиксировано изменение цвета или рыхлая пористая структура, требуется выявить причины данного явления (плохое вибрирование, коррозия, влияние низкой температуры при твердении смеси). Для этого проводят испытания:


  • Простукивание молотком. Глухой звук указывает на глубокое повреждение, которое присутствует не только в поверхностных слоях, но и в сечении изделия.

  • Смачивание фенолфталеином. В результате химического взаимодействия должно произойти покраснение бетона. Отсутствие такой реакции говорит о полной карбонизации защитного антикоррозионного слоя.


Если во время обследования железобетонных конструкций нет доступа к рабочим чертежам армирования, для фиксации положения стержней используют радиографический или магнитный метод диагностики. Но они не всегда помогают определить диаметр элементов. Для решения задачи необходимо проводить вскрытие отдельных отрезков арматуры.


Важно грамотно подойти к определению точек для проведения инструментальных исследований на железобетонной конструкции.Наиболее оптимальные участки – это:


  • опорные стыки и узлы;

  • трещины максимального размера;

  • сечения конструкций с измененным процентом армирования.


Дефекты железобетонной конструкции могут возникать по различным причинам: интенсивная эксплуатация, воздействие агрессивной среды, отклонение от проектной документации в ходе строительства и ремонта, незаконная перепланировка, ошибки при разработке проектной документации, низкое качество строительного сырья и материалов, биологическое поражение, неравномерная деформация оснований.

Экспертиза железобетонных конструкций зданий


Непосредственный процесс сбора данных для последующей оценки состояния железобетонных конструкций можно условно разделить на две большие категории – методы визуального контроля и инструментальные исследования. Вторая группа способов позволяет получить в ходе поверенных расчетов точные значения по следующим вопросам:


  • характеристика бетона: сплошность, проницаемость, однородность, прочность;

  • влияние агрессивной среды на цементный камень, перечень химических компонентов в ее составе;

  • характер коррозии: глубина, вид и степень проникновения в бетон, наличие разрушительных сульфатов, хлоридов, углекислого газа;

  • целостность слоя, защищающего железобетон от коррозии;

  • состояние трещин: расположение, размеры, причина появления;

  • отклонение конструкции от первоначального расположения: перекосы, наклоны, сдвиги в горизонтальной и вертикальной плоскости;

  • характер эксплуатации железобетонной конструкции: фактическая нагрузка и интенсивность воздействия внешних факторов;

  • величина коррозии различных элементов, швов, участков, деталей.


К инструментальным исследования относятся лабораторные испытания, измерения геометрических параметров, инженерно-геологические испытания, поверочные расчеты, оценка фактических эксплуатационных нагрузок. Без данных мероприятий невозможно определить причину повреждений и деформаций.


Инструментальному исследованию всегда предшествует визуальная оценка. Она позволяет сделать первичные выводы по внешним признакам о техническом состоянии железобетонных конструкций, составить подробный план дальнейших работ по измерениям и испытаниям.


Если вам необходима экспертиза железобетонных конструкций зданий, обратитесь за помощью в компанию «Департамент». Специалисты оперативно проведут весь комплекс работ с использованием поверенных методик и современного оборудования. Для уточнения стоимости и других подробностей свяжитесь с представителем организации по телефону или оставьте заявку на сайте.

Преимущества использования железобетона в строительстве

Железобетон содержит сталь, встроенную в бетон, поэтому два материала дополняют друг друга , чтобы противостоять таким силам, как растягивающее, сдвигающее и сжимающее напряжение в бетонной конструкции. Обычный простой бетон может выдерживать сжимающее напряжение, но плохо переносит растяжение и напряжения, например, вызванные ветром, землетрясениями и вибрациями.

Термин «армированный» используется потому, что сталь армирует бетон и делает его еще более прочным строительным материалом.Железобетон сегодня используется в самых разных сферах. К преимуществам использования железобетона в строительстве можно отнести:

Способность противостоять высоконагруженным средам

Железобетон был разработан с учетом эксплуатационных недостатков обычного бетона, особенно в условиях высоких нагрузок. Бетон — один из лучших строительных материалов, широко известный своей прочностью и долговечностью. Известно, что материал на нем не работает в условиях высоких нагрузок при стихийных бедствиях, таких как землетрясения и торнадо.Армирующая ценность стали в бетоне сделала железобетон очень востребованным материалом в районах, подверженных стихийным бедствиям.

Огнестойкость и атмосферостойкость

Железобетон также обладает отличной атмосферостойкостью и огнестойкостью. Природа бетона не позволяет ему загореться или загореться. Материал не подвержен влиянию погодных условий, например, дождя и снега.

Безграничный диапазон формы

Из армированного бетона можно придать неограниченное количество форм.Это отличный материал для создания художественных архитектурных конструкций, таких как арки и купола. Вначале материал текуч, в то время как стальная каркасная конструкция служит каркасом для окончательного дизайна. Как только жидкий материал образует стальной каркас, он создает прекрасное разнообразие геометрических и абстрактных форм.

Низкие затраты на техническое обслуживание

Из-за долговечности железобетона техническое обслуживание часто сводится к минимуму. Как только конструкция обретет форму и бетон застынет, вы можете положиться на железобетон, который усердно выдержит испытание временем.

Требует меньше труда

Строительство железобетонных конструкций требует меньших трудозатрат при возведении этих конструкций. Стальной каркас может быть изготовлен от производителя. Жидкая бетонная смесь наносится на стальной каркас путем заливки или распыления в форму. Это также ускоряет строительство и позволяет сэкономить время. После того, как бетон будет нанесен, его дают высохнуть до того, как он будет готов. На возведение железобетонной конструкции может потребоваться вдвое меньше труда.

Вам нужно правильно выполнить следующий проект по отделке бетона? Мы — подрядчик, который может предоставить вам и вашей компании лучшие бетонные услуги. Позвоните в Ocmulgee Concrete Services!

Concrete Creations: 3 коммерческих здания, в которых используется железобетон

Бетонные конструкции: 3 коммерческих здания, в которых используется железобетон

Бетон — прочный, гибкий материал, и при правильном проектировании и обслуживании железобетонные конструкции могут оставаться в эксплуатации в течение сотен лет или дольше.

Армированный бетон состоит из бетона, укрепленного стальными стержнями, стальной фиброй или другими армирующими материалами для повышения его прочности на разрыв и долговечности. Железобетон популярен в коммерческом строительстве, потому что он обеспечивает дополнительную прочность и надежность для крупномасштабных проектов, предназначенных для выдерживания повышенных нагрузок и износа. Вот почему это предпочтительный метод строительства ядра для следующих трех коммерческих проектов.

1. Этаж склада

Пол вашего склада имеет решающее значение для его успеха.Полы складов должны выдерживать вес всех товаров, промышленного оборудования и персонала, которые присутствуют на вашем складе в любой момент времени. Даже незначительный дефект может поставить под угрозу ваш пол, если на него будет положен достаточный вес. Это может вызвать дорогостоящие проблемы, такие как:

  • Повреждение транспортного средства — Шины для складских транспортных средств не предназначены для работы на неровных или разбитых поверхностях и быстро изнашиваются на разбитых полах. Езда по разбитому полу также может вызвать сотрясение автомобиля, что приведет к повреждению конструкции.
  • Травма рабочего — Удары от плохого пола наносят вред не только оборудованию, но и здоровью ваших сотрудников, работающих с этим оборудованием. Сотрудники часто могут испытывать боли в пояснице, усталость и другие проблемы со здоровьем, которые снижают производительность и вызывают травмы.
  • Declining Sanitation — Грязь и органические вещества накапливаются в потрескавшихся полах, привлекая грызунов и других переносчиков болезней.

Использование железобетона снижает вероятность возникновения этих проблем.Спросите у поставщика коммерческого бетона о 0,1% деформированном железобетоне для полов вашего склада. Армирование выше этого уровня вызывает растрескивание стыков полов, в то время как арматура ниже этого уровня не выдерживает достаточного веса. Для перекрытий больших складских помещений наиболее популярным методом армирования является железобетон со стальными стержнями.

2. Звуковые стены и барьеры

Звуковые стены защищают жителей и предприятия от шума близлежащих автомагистралей, отражая звук в ненаселенные районы.Чтобы оставаться рентабельными, звуковые стены должны быть способны противостоять эрозии от ветра и дождя, а также вибрациям тысяч транспортных средств, проезжающих мимо каждый день.

Строительные бригады часто обращаются к железобетону в качестве основы для этих звуковых барьеров. Железобетон плотный, тяжеловесный и устойчивый к эрозии. Вертикальные стойки привинчиваются к верхней части барьера или заделываются в него до того, как он высохнет, что обеспечивает прочность. Эти стойки поддерживают звуковые стены и могут быть изготовлены из стали или бетона, армированного стальной фиброй.

3. Сельскохозяйственные силосы

Железобетон часто используется из-за его способности оставаться прочным практически в любой форме. Эта универсальность особенно полезна при строительстве силосов, которые также должны быть достаточно большими и высокими, чтобы удерживать и защищать тонны зерна.

Силосы из железобетона устойчивы к неблагоприятным погодным условиям и другим угрозам окружающей среды, защищая их содержимое при минимальном техническом обслуживании. Силосы из железобетона настолько прочные, что на их крышах часто даже размещаются дополнительные складские помещения и сельскохозяйственная техника.

Силосы из железобетона могут быть построены любой высоты, если диаметр достаточно большой, чтобы выдержать вес. Силосы представляют собой круглые конструкции, построенные из округлых бетонных блоков, армированных стальным волокном, которые удерживаются на месте с помощью вертикальных арматурных стержней и стен из бетона, армированных стальными стержнями.

Железобетон также используется в фундаментах коммерческих зданий, небоскребах, автомагистралях, межгосударственных мостах и ​​туннелях. Ваш поставщик коммерческого бетона может помочь вам выбрать лучшую стратегию армирования для вашего конкретного коммерческого строительного проекта.

Чтобы связаться с поставщиком коммерческого бетона в Арканзасе, свяжитесь с Razorback Concrete по телефону 870-455-0700 для бесплатной оценки железобетона.

* Фото Rebarbeams.JPG: Производная работа Useradd: Technyck (Rebarbeams.JPG)

CC BY-SA 3.0 через Wikimedia Commons

Армированный цементный бетон (RCC) | Простое объяснение | Значение

Определение армированного цементного бетона

Армированный цементный бетон (RCC) — это композитный строительный материал, состоящий из конструкционного бетона, армированного армирующим материалом, таким как сталь.Чаще всего используется стальная арматура из-за ее дополнительных свойств , и ее называют стальным цементным бетоном или просто армированным цементным бетоном.

Стальные стержни, залитые в бетон, называются «арматурными стержнями или арматурой». Что делает сталь пригодной для железобетона, читайте здесь. Арматурные стержни доступны двух основных марок: низкоуглеродистой стали и стали с высоким пределом текучести. Стальная ткань из холоднотянутой стальной проволоки, сваренная в сетку, также используется в качестве арматуры в RCC.Фибробетон также популярен в строительстве.

Бетон:

Конструкционный бетон — это наиболее часто используемый строительный материал, расход которого составляет около одной тонны на каждого живого человека. В таких огромных количествах человек не использует ничего, кроме воды. Бетон — самый важный строительный материал, который играет важную роль во всех инфраструктурных проектах. С помощью подходящей опалубки ему можно придать различную форму.

Износ и выкрашивание бетонной плиты на стоянке — EngineeringCivil.org

Бетон — это неоднородная смесь цемента, мелкого заполнителя (песок), крупного заполнителя (валуны или гравий) и воды, которая затвердевает в прочную массу из-за гидратации цемента. Помимо этих компонентов, большое количество добавок, называемых добавками, также добавляется для улучшения таких свойств бетона, как удобоукладываемость, долговечность, время схватывания и т. Д.

Почему железобетон лучше, чем бетон?

Обычный бетон прочен на сжатие, но слаб при изгибе.Слишком слабый, чтобы его прочность на разрыв составляла примерно одну десятую его прочности на сжатие. Когда простой бетонный элемент подвергается изгибу, на нем появляются трещины и разрывы. По той же причине не используется обычный бетон там, где может произойти изгиб. Прочность на растяжение определяется как способность противостоять изгибающим силам. Изгибающие силы вызывают растягивающие напряжения в изгибаемых элементах, таких как балки и колонны. Обычный бетон, армированный сталью, которая более чем в сто раз прочнее бетона на растяжение, увеличивает общую способность простого бетона к изгибу.

Стальные стержни компенсируют неспособность бетона к сопротивлению растяжению, эффективно принимая на себя все напряжения, действуя монолитно с бетоном. Таким образом, когда бетон и стальные стержни действуют против сил, получается хорошая прочность. Подобно тому, как человеческие кости укрепляют плоть и массу вокруг нее.

Рассмотрим балку с простой опорой, несущую равномерно распределенную нагрузку по всему пролету. При приложении нагрузки в первую очередь возникает режим прогиба — изгиб.В результате будет сжатие в верхней части балки и растяжение в нижней части. Поскольку бетон является слабым при растяжении, в нижней части балок будут предусмотрены арматурные стержни, чтобы избежать растрескивания бетона в зоне растяжения.

Для чего используется железобетон?

Железобетон применяется для всех элементов конструкции, подверженных изгибу. От простых строительных компонентов, таких как балки, колонны, плиты, стены с поперечным срезом и фундаменты, до тяжелых конструкций, таких как опоры мостов, фермы и плотины, построенные из железобетона.Железобетонный бетон может быть бетонным или сборным.

В чем преимущества железобетона?

Бетон и стальные стержни : Поскольку RCC имеет оба элемента, обладающие свойствами бетона, устойчивого на сжатие, и стали, хорошей на растяжение, это дает преимущество обоим.

Отливка любой формы : Свежий бетон будет иметь форму жидкости, поэтому его можно заливать и отливать в любую форму. Это дает инженеру возможность легко выбрать форму конструкции на основе архитектурных аспектов.

Устойчивость к огню и погодным условиям : RCC с надлежащим покрытием выдержит воздействие огня в течение примерно 3-4 часов. RCC также выдержит любую погоду при надлежащем контроле качества и надежности.

Техническое обслуживание: После завершения работ бетонные конструкции требуют более низких затрат на техническое обслуживание по сравнению с другими (стальными и деревянными) конструкциями.

Наличие: Сталь и бетон являются широко используемыми строительными материалами, поэтому они легко доступны для приготовления железобетонного бетона.

Экономичный: Он экономичен по сравнению с другими материалами, такими как стальная конструкция.

Жесткость: Железобетонные элементы обладают хорошей жесткостью благодаря своей жесткости.

Выкрашивание армированного цементного бетона — EngineeringCivil.org

Проблемы использования RCC

Время: Для этого типа строительства требуется больше времени. Железобетонные (ЖБИ) конструкции достигают максимальной прочности только через 28 дней. Следовательно, это медленный процесс, и его нельзя использовать для немедленных работ.Хотя прирост прочности можно ускорить с помощью добавок.

Требуется опалубка: Процесс формования включает в себя строительство и снятие опалубки. надлежащие формы должны быть построены по размеру и форме, после чего выполняется заливка бетона. После застывания бетона формы снимаются. Для обоих процессов трудоемкий.

Изменение объема: Бетон со временем изменяет свой объем из-за усадки. Это может вызвать проблемы с растрескиванием, если не будет должным образом учтено при проектировании.

Как это:

Нравится Загрузка …

Сопутствующие

Сравнение стальных и бетонных конструкций

Бетон и сталь являются одними из наиболее распространенных строительных материалов, и во многих строительных проектах можно использовать любой из них в качестве основной конструкции. У каждого материала есть свои преимущества и недостатки, как и в любом инженерном решении, и в этой статье дается общее сравнение. Ни один материал не может считаться лучше другого для всех случаев, и лучший вариант определяется условиями проекта.


Уменьшите стоимость вашего следующего строительного проекта.


Бетонная конструкция

Бетон — второй по популярности материал в строительстве после воды: он отличается универсальностью, долговечностью и простотой изготовления, его можно формовать в любой форме.

  • Бетонные конструкции очень устойчивы к сжатию, но не могут эффективно справляться с растяжением.

  • По этой причине большинство бетонных конструкций армировано стальными стержнями, которые обеспечивают дополнительную поддержку растягивающих нагрузок, и эта комбинация называется железобетонной.

Бетонные конструкции можно возводить разными способами, используя разные типы бетона. Три наиболее распространенных типа — это простой цементный бетон, железобетон и предварительно напряженный бетон.

Обычный цементный бетон получают путем смешивания цемента, крупного заполнителя (гравий), мелкого заполнителя (песок) и воды в заданной пропорции в соответствии с потребностями проекта. При затвердевании эти материалы становятся однородной массой.

  • Конструкции из простого цементного бетона обладают высокой прочностью на сжатие, но почти не имеют прочности на растяжение.

  • Таким образом, простой цементный бетон в основном используется в дорогах и бетонных блоках для стен, поскольку эти конструкции подвержены сжимающим нагрузкам.

Железобетон — это простой цементный бетон со стальными стержнями, которые обеспечивают дополнительную прочность на растяжение. Это наиболее распространенный тип бетона, используемый в строительстве, который применяется не только в зданиях, но и в таких конструкциях, как резервуары для воды.

Предварительно напряженный бетон предварительно нагружают путем приложения сжимающего напряжения до того, как он подвергнется какой-либо нагрузке, кроме собственного веса.Сжатие достигается за счет растяжения арматуры из высокопрочной стали в объеме бетона перед приложением внешних нагрузок. Это улучшает его производительность после эксплуатации.

В следующей таблице приведены преимущества и недостатки бетонных конструкций:

Стальная конструкция

Сталь — это сплав железа, углерода и других элементов. В зависимости от химического состава она классифицируется как низкоуглеродистая сталь, среднеуглеродистая сталь, высокоуглеродистая сталь, низколегированная сталь или высоколегированная сталь.

Как следует из названия, конструкционная сталь — это категория стали, используемой в строительной отрасли . Профили и свойства конструкционной стали регулируются такими стандартами, как стандарты Американского института стальных конструкций (AISC).

  • Большинство профилей из конструкционной стали представляют собой удлиненные балки определенного поперечного сечения.

  • Самая распространенная форма — двутавровая балка, которая очень жесткая по отношению к площади поперечного сечения.Таким образом, он может выдерживать высокие нагрузки без деформаций

В следующих таблицах обобщены преимущества и недостатки стальных конструкций:

Прямое сравнение бетона и стали

Оба материала обладают многочисленными преимуществами, как описано в предыдущих разделах. При выборе между бетонной конструкцией и стальной конструкцией можно ожидать следующих различий:

Наиболее подходящий строительный материал для вашего здания определяется потребностями конкретного проекта.Например, бетон позволяет снизить затраты на строительство в обмен на более длительное время строительства, тогда как сталь предпочтительнее, когда приоритетом является быстрое строительство. В случаях, когда пространство ограничено, сталь экономит место по сравнению с более громоздкой бетонной конструкцией.

Железобетонные конструкции намного безопаснее в сейсмоопасных зонах

Это факт, что наука еще не изобрела такую ​​структуру, которая могла бы быть полностью защищена от повреждений от землетрясений.Тем не менее, наука достигла большого прогресса в изобретении некоторых методов, таких как определение надлежащего размера конструкции, чтобы она была прочной и достаточно пластичной, чтобы выдержать тряску с приемлемым повреждением, оборудовать ее изоляцией основания или использовать технологии контроля вибрации конструкции, чтобы минимизировать любые силы и деформации, могут лучше переносить землетрясения, чем их обычные аналоги.

Обычная кладка, особенно в неармированных и несложных конструкциях, имеет множество недостатков.Например, обычные не инженерные / неармированные каменные конструкции имеют большой собственный вес и очень жесткие здания, привлекающие большие силы сейсмической инерции. Также они обладают низкой прочностью на разрыв и сдвиг.

Современное машиностроение добилось большого прогресса в разработке различных строительных технологий, которые позволяют возводить конструкции, выдерживающие ожидаемое воздействие землетрясения, в соответствии с ожиданиями и в соответствии с применимыми строительными нормами.

Например, железобетонные конструкции считаются гораздо более безопасными, поскольку бетон противостоит силам сжатия, а арматурная сталь противостоит силам растяжения, возникающим в результате землетрясения.Исключительная пластичность стали, способная противостоять растягивающим силам, в сочетании с каменной способностью бетона противостоять сжатию, делают железобетон идеальным материалом в сейсмоопасных зонах. Железобетонные конструкции обладают тремя наиболее важными сейсмоустойчивыми свойствами, а именно жесткостью, прочностью и пластичностью. Следует отметить, что даже слегка армированная бетонная стена, работающая на сдвиг, в шесть раз превышает сопротивление нагрузке стеллажа, чем каркасная конструкция стены. Именно по этой причине было обнаружено, что современные здания из железобетона выдерживают эти недавние землетрясения и редко имеют значительные повреждения.

Такие конструкции, которые не будут повреждены при незначительном сотрясении и позволят избежать серьезных повреждений или обрушения при сильном землетрясении. Однако решающим фактом является то, что для безопасности сейсмостойкие строительные методы так же важны, как контроль качества и использование правильных материалов.

Сохранить

Сохранить

Сохранить

Специальный выпуск: Каменные конструкции и железобетонные конструкции

В приведенном ниже списке представлены только запланированные рукописи.Что-нибудь из этого
рукописи в редакцию еще не поступили. Статьи
представленные в журналы MDPI подлежат экспертной оценке.

(1) Заголовок : Исследование характеристик смещения композитных плит с сборными панелями в условиях четырехкратной опоры в зависимости от продолжительности нагрузки и распределения.

Авторы: Якуб Заяц 1 , Лукаш Дробец 1 , Радослав Ясиньский 1 , Мирослав Вечорек 1 , Войцех Мазур , Артур Мазур 1

Филиалы:

1 Кафедра строительных конструкций, Силезский технологический университет, 44-100 Гливице, Польша

2 Институт экономики, Великопольский социально-экономический университет в Сьроде-Велькп, 63-000 Срода-Велькопольска, Польша

Реферат: Испытания натурных моделей полусферы габаритами 6.30 x 6,30 м, построенные из четырех различных сборных панелей, были выполнены в условиях краткосрочной и долгосрочной нагрузки. Первая была изготовлена ​​из панелей HC, вторая — полужелезных, предварительно напряженных ребристых панелей, а последние две — полужелезных плит с арматурой и арматуры с армированием волокном. Панели имели одинаковую модульную ширину 600 мм. Испытания проводились под нагрузкой, помещенной на верхнюю часть плиты. Кроме того, последовательно прикладывалась кратковременная нагрузка, и измерения смещения проводились электронным методом.На втором этапе, долгосрочном испытании, нагрузка была приложена к половине плиты, чтобы проверить возможность разлома. Измерения проводились с интервалом в месяц геодезическим методом. Были измерены значения вертикальных смещений в стыках панелей (в середине плиты) и для центральных панелей по всей длине стыка. Испытания, проводимые при кратковременной и длительной нагрузке, позволяют определить изменение характеристик панельных плит во времени. Несмотря на отсутствие армирования в поперечном направлении и армирования швов, плиты имели разный характер поперечных смещений.Испытания позволили определить характеристики плит в зависимости от конструкции стыка (шпонка) и продолжительности нагрузки.

(2) Заголовок : Возможности повышения эффективности усиления железобетонных конструкций материалами из стеклопластика

Авторы: Вит Дерковски1, Рафал Валчак1

Филиалы:

1 Краковский технологический университет, Варшавская улица 24, 31155 Краков, Польша;

Реферат: Современные композиционные материалы на основе неметаллических непрерывных волокон все шире используются в гражданском строительстве, в частности, для усиления строительных конструкций.При усилении железобетонных конструкций использование композитов из стеклопластика с внешней связью составляет всего до 35% из-за механизма разрушения пиллинга. Эту проблему можно решить, используя предварительно натянутые композитные ламинаты. Из-за более сложного поведения усиление конструкций с помощью технологии предварительного напряжения требует тщательного подхода к проектированию и полного понимания поведения как материалов, так и элементов. В документе будут освещены преимущества и риски представленной технологии, которые могут определить успех всего проекта.Также будет представлена ​​возможность использования гибкого адгезионного слоя в приложениях по усилению углепластика для упрочнения железобетонных элементов на изгиб в качестве инновационного решения в гражданском строительстве. В лабораторных испытаниях было исследовано параллельное введение гибкого клеевого слоя (из полиуретановых масс) и традиционного эпоксидного клеевого слоя в одну упрочняющую систему. Это решение использовалось для ремонта и защиты ранее поврежденной RC-балки от хрупкого разрушения.

(3) Название : Испытания кладки на эффект анизотропии

Авторы: Рафал Новак 1, Ромуальд Орлович 1 и Валерий Деркач 2

Филиалы:

1 Факультет строительства и архитектуры Западно-Поморского технологического университета, Щецин, 70-311 Щецин, Польша;

2 Филиал «Институт БелНИИС» — Научно-технический центр, г. Брест, Республика Беларусь

Реферат: В работе анализируется эффект анизотропии кладки на основе экспериментальных испытаний образцов стен в масштабе 1: 1, изготовленных из 25х12х6.Полнокерамический кирпич 5 см с прочностью на сжатие f b = 44,1 МПа и цементный раствор с прочностью на сжатие f м = 10,9 МПа. Образцы нагружали в одной плоскости с изменением угла стыка станины от горизонтальной плоскости. Нагрузка прикладывалась в вертикальном направлении. Образцы нагружали под углами 0 °, 22,5 °, 45 °, 67,5 ° и 90 ° по отношению к стыкам станины. Выявлены наиболее неблагоприятные случаи. Было замечено, что анизотропия кладки существенно влияет на несущую способность стен в зависимости от угла траектории сжимающих напряжений.Были предложены аппроксимационные кривые и уравнения для прочности на сжатие, модуля Юнга и коэффициента Пуассона. Было замечено, что также модуль Юнга и коэффициент Пуассона будут изменяться в зависимости от траектории сжимающих напряжений в зависимости от угла стыка слоя. Экспериментальные испытания позволили определить механизм разрушения приготовленных образцов. Проведенное исследование позволило оценить предельные значения прочности кладки при различных углах траектории сжимающих напряжений.

(4) Название : Экспериментальные исследования границы раздела между обычным и легким заполнителем бетона, отлитым в разное время.

Авторы: Михал Голдын 1 и Тадеуш Урбан 1

Филиалы:

1 Кафедра бетонных конструкций, Технологический университет Лодзи, 90-924 Лодзь, Польша

Реферат: Представлены экспериментальные исследования на 12 образцах с выталкиванием размером 600x300x180 мм (плоскость сдвига 200×180 мм). Модели отражали связь между основанием из обычного бетона (NWC) и перекрытием из легкого заполнителя (LWAC).Основная цель исследования состояла в том, чтобы изучить поведение границы раздела между бетонными плитами в разное время. Все образцы были изготовлены в три этапа: сначала были отлиты элементы подложки, затем были подготовлены соединительные поверхности и было введено усиление сдвига, и, наконец, был размещен LWAC. Были рассмотрены два различных состояния границы раздела: гладкая и шероховатая (полученная путем зернистости). В выбранные элементы введена дополнительная арматура из одного стержня Æ8.Элементы испытывались под нагрузкой. Во время испытаний деформации и деформации регистрировались с помощью системы корреляции цифровых изображений. Разрушение образцов без усиления границы раздела было сильным и возникло в результате разрыва адгезионного соединения. Образцы со сдвиговой арматурой вышли из строя из-за пластичности, однако из-за малой площади армирования остаточная сила была намного ниже, чем нагрузка, зарегистрированная непосредственно перед растрескиванием. Во всех случаях наблюдалось когезионное разрушение, когда поверхность разрушения пересекала бетонную основу.Было обнаружено, что механическое придание поверхности шероховатости может привести к разрушению конструкции бетона. В результате грузоподъемность элементов с гладким стыком оказалась выше предельных нагрузок элементов с заведомо грубым контактом. Сравнительный анализ показал, что существующие процедуры проектирования ACI 318-19, Еврокод 2, Модельный код 2010 и AASHTO могут привести к безопасной, но консервативной оценке фактического сопротивления поверхности раздела бетона.

Понимание процесса коррозии железобетона

Коррозия — это естественный процесс, который возникает, когда стальная арматура внутри железобетонных конструкций ржавеет.С научной точки зрения коррозия бетона определяется как «разрушение металла химическими, электрохимическими и электролитическими реакциями в окружающей среде». Обычно он формируется по мере того, как бетон возрастает

лет.

Почему возникает проблема коррозии бетона?

Коррозия начинается, когда материалы, вредные для стали, такие как CO2 и хлорид из противообледенительной соли, начинают проникать в бетон и достигать стальной арматуры. В результате электрохимической реакции электроны мигрируют из анодной зоны в катодную, высвобождая ионы двухвалентного железа на аноде и гидроксид-ионы на катоде.Это в конечном итоге приведет к разнице потенциалов между анодной и катодной областями на поверхности стальной арматуры. Это приводит к образованию ржавчины как побочного продукта. Поскольку ржавчина занимает больший объем, чем сталь, она оказывает внутреннее давление, которое вызывает растрескивание и повреждение окружающего бетона. Эти трещины пробиваются к поверхности бетона, в результате чего еще больше CO2 и хлоридов проникают в бетон и ускоряют процесс коррозии.

Коррозия вызывает до 90% повреждений железобетонных конструкций.

-Уэли Ангст, профессор, Институт строительных материалов

Стоимость коррозии бетона

Железобетонные конструкции необходимо регулярно проверять на обнаружение и предотвращение коррозии. По мере того как эти конструкции стареют, риск коррозии арматурной стали продолжает расти. Это особенно важно, поскольку большое количество конструкций было построено из железобетона в период с 1950-х по 1970-е годы, особенно в мостах.

В Северной Америке средний возраст 607 380 мостов на континенте, эксплуатируемых в настоящее время, составляет 42 года, при этом возраст некоторых из этих конструкций достигает 80 лет.Более того, каждый девятый из этих мостов считается конструктивно дефектным и приближается к концу своего первоначального срока службы (ASCE). Следовательно, эти конструкции требуют более частых испытаний и ремонта для устранения повреждений и замедления процесса коррозии.

Поскольку бетон является наиболее широко используемым производимым материалом во всем мире, промышленно развитые страны сталкиваются с миллиардами долларов затрат на испытания и ремонт бетона. Это важно для сохранения прочности и функциональности конструкций.Только в Швейцарии годовая стоимость ремонта может составлять от 6,6 до 26,3 млрд канадских долларов. Принимая во внимание эту информацию, крайне важно точно оценить состояние железобетонных конструкций, чтобы решить, требуется ли немедленный ремонт.

Оценка коррозии железобетонных конструкций

Извлечение образцов бетона — ключевой процесс при оценке состояния железобетонных конструкций. Типичный размер образца, взятого из бетонных конструкций для лабораторных испытаний, составляет от 5 до 20 сантиметров.Недавние исследования показали, что, хотя образцы такого размера идеально подходят для работы в лаборатории, они часто показывают более высокие концентрации агрессивных хлоридов, чем более крупные образцы, и могут давать неточные результаты.

Согласно Ангсту, только более крупные образцы, длиной около метра, дают точную оценку состояния железобетона. Однако с этими более крупными образцами гораздо труднее работать, что затрудняет правильное тестирование и делает их более дорогостоящими.Не говоря уже об уровне разрушения корпуса бетона.

Ученые считают, что переход на дорогую высоколегированную сталь — единственный способ полностью предотвратить коррозию. Тем не менее, высоколегированная сталь стоит почти в десять раз дороже, чем традиционная арматурная сталь, и увеличит первоначальные производственные затраты по проекту. Однако в долгосрочной перспективе это снизит затраты, связанные с регулярным осмотром и ремонтом, что сделает его более дешевой и надежной альтернативой.

Новая технология обнаружения коррозии

Фото: Университет Небраски — Инженерный колледж Линкольна

Хотя высоколегированная сталь — отличный способ предотвратить коррозию, обычная арматурная сталь более реалистична для бюджета и уже присутствует в большинстве современных железобетонных конструкций.По этой причине ремонт арматуры был в центре внимания. По мере того как здания стареют и бетон подвергается коррозии, инженеры продолжают искать более дешевые и эффективные способы проверки на коррозию. Новые методы и технологии неразрушающего контроля могут помочь получить более точные результаты и сократить расходы, связанные с другими методами обнаружения коррозии.

Только в 2017 году на рынок были представлены две дополнительные системы, одна из которых смонтирована на небольшом роботе с бортовым поворотом, а другая установлена ​​на тележке, которую можно буксировать по проезжей части.Обе эти системы обнаружения коррозии используют технологию машинного обучения и не требуют какого-либо деструктивного вмешательства для сбора результатов. Система, смонтированная на роботе, использует георадар и датчики электрического сопротивления для определения места коррозии стали или разрушения бетона в мостах и ​​конструкциях. Он также полностью автономен и оказался более быстрым и точным, чем инспекторы-люди.

Цзиньин Чжу, доцент кафедры гражданского строительства Университета Небраски в Линкольне, разработал систему для обнаружения дефектов в бетонных настилах мостов.Ее подход — это система раннего предупреждения о мостах, основанная на акустике. Это оказалось более точной альтернативой другим методам определения расслоения, постепенному разделению слоев бетона, которое может повлиять на структурную целостность моста или конструкции и может быть вызвано коррозией арматуры. Ее система также дает гораздо более быстрые результаты, чем традиционные методы тестирования, позволяя людям быстрее обнаруживать расслоение и производить необходимый ремонт до того, как ущерб станет слишком значительным.

iCOR®: неразрушающий контроль коррозии бетона

Еще одним рентабельным и проверенным методом обнаружения коррозии является iCOR®. Это устройство измеряет электрический отклик арматуры внутри бетона без физического соединения с арматурой. Как инструмент неразрушающего контроля, iCOR® — это отмеченное наградами устройство, получившее признание за свое положительное влияние на мониторинг и снижение коррозии. Используя нашу запатентованную технологию анализа электрического импульсного отклика без подключения (CEPRA), устройство уникально по своей способности выполнять три-в-одном испытании бетона: скорость коррозии арматуры, потенциал полуячейки и удельное электрическое сопротивление на месте.Эти измерения имеют решающее значение для успеха проектов реабилитации и ремонта бетонных конструкций.

По этой причине iCOR® является наиболее удобным устройством для измерения скорости коррозии в полевых условиях, а также предлагает инновационный исследовательский инструмент для лабораторных исследований.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*

*

*