Конструкции ж б: Сборные железобетонные элементы (изделия и конструкции)

Содержание

Ж/б — это… Что такое Ж/б?

Арматура для железобетонных конструкций

Железобето́н — композитный строительный материал, представляющий собой залитую бетоном стальную арматуру. Запатентован в 1867 году Жозефом Монье как материал для изготовления кадок для растений.

Термин «железобетон» абстрактен и употребляется обычно в выражении «теория железобетона». Если речь идёт о конкретном объекте, будет правильнее говорить «железобетонная конструкция», «ж/б конструкция», «железобетонный элемент».

История

Французский садовник Монье выращивал в теплицах пальмы, затем пересаживал саженцы в глиняные горшки и отправлял для продажи в Англию. Горшки в дороге бились, пальмы погибали. Садовник терпел большие убытки. Однажды раздосадованный Монье решил слепить кадку для пальмы из цемента. Он взял две деревянные бочки и поместил их одна в другую, а промежуток между стенками залил цементом, получив бетонную тонкостенную бочку. Для большей прочности он заключил её в каркас из железных стержней, а потом для красоты покрыл каркас тонким слоем жидкого цемента. После затвердения новая бочка оказалась на редкость прочной, и Монье был выдан патент на изобретение. Это случилось в 1867 году, который принято считать годом изобретения железобетона как универсального несгораемого строительного материала. Окрылённый успехом, он принялся за поиски других областей применения изобретённого материала: в 1877 году Монье запатентовал железобетонные железнодорожные шпалы, в 1880-83 годах — железобетонные перекрытия, здания, балки, своды, мосты.

В XX веке железобетон является наиболее распространённым материалом в строительстве (см. Пьетро Нерви).

Характеристики

К положительным качествам железобетонных конструкций относятся:

  • невысокая цена — железобетонные конструкции значительно дешевле стальных,
  • пожаростойкость — в сравнении со сталью и деревом,
  • технологичность — несложно при бетонировании получать любую форму конструкции,
  • химическая и биологическая стойкость — не подвержен коррозии, старению, гниению.

К недостаткам железобетонных конструкций относятся:

  • невысокая прочность при большой массе — прочность бетона в среднем в 10 раз меньше прочности стали. В больших конструкциях железобетон «несёт» больше своей массы, чем полезной нагрузки.

Выделяют сборный железобетон (ж/б конструкции изготавливаются в заводских условиях, затем монтируются в готовое сооружение) и монолитный железобетон (бетонирование выполняется непосредственно на строительной площадке).

Основные принципы проектирования железобетонных конструкций

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Данную статью нельзя использовать как руководство по проектированию, она носит ознакомительный характер. Рассмотренные здесь случаи типичны, на их примере нельзя проектировать реальные конструкции. Именно поэтому здесь намеренно нет никаких формул для расчётов. Если вы не обладаете специальными знаниями, не пытайтесь возводить потенциально опасные ж/б конструкции (перекрытия или многоэтажные каркасы) — это опасно для жизни людей, которые будут под ними находиться.

Главной задачей при проектировании железобетонной конструкции является расчёт армирования. Армирование конструкций выполняется стальными стержнями. Диаметр стержней и характер их расположения определяется расчётами. При этом соблюдается следующий принцип — арматура устанавливается в растянутые зоны бетона либо в преднапряжённые сжатые зоны.

Железобетонные элементы рассчитываются по прочности, жёсткости, трещиностойкости.

По характеру работы выделяют изгибаемые элементы (балки, плиты), сжатые элементы (колонны, фундаменты).

Изгибаемые элементы (балки, плиты)

При изгибе любого элемента в нём возникает сжатая и растянутая зоны (см. рисунок), изгибающий момент и поперечная сила. В железобетонной конструкции выделяется две формы разрушения:

  • по нормальным сечениям — сечениям, перпендикулярным продольной оси, от действия изгибающего момента,
  • по наклонным сечениям — от действия поперечных сил.

В типичном случае армирование балки выполняется продольной и поперечной арматурой (см. рисунок).

Изгиб и армирование железобетонной балки

на рисунке:

1 — верхняя (сжатая) арматура
2 — нижняя (растянутая) арматура
3 — поперечная арматура
4 — распределительная арматура

верхняя арматура может быть растянутой, а нижняя сжатой, если внешняя сила будет действовать в противоположенном направлении

Основными параметрами конструкции являются:
L — пролёт балки или плиты, расстояние между двумя опорами. Обычно составляет от 3 до 25 метров;
H — высота сечения. С увеличением высоты прочность балки растёт пропорционально h²;
B — ширина сечения;
a — защитный слой бетона. Служит для защиты арматуры от воздействия внешней среды;
s — шаг поперечной арматуры.

Арматура (2), устанавливаемая в растянутую зону, служит для упрочнения бетона, который в силу своих свойств быстро разрушается при растяжении. Арматура (1) в сжатую зону устанавливается обычно без расчёта (из необходимости приварить к ней поперечную арматуру), в редких случаях верхняя арматура упрочняет сжатую зону бетона. Растянутая арматура и сжатая зона бетона (и иногда сжатая арматура) обеспечивают прочность элемента по нормальным сечениям (см. рисунок).

Разрушение ж/б элемента по нормальным сечениям

Поперечная арматура (3) служит для обеспечения прочности наклонных сечений (см. рисунок)

Разрушение ж/б элемента по наклонных сечениям (схема)

Рапределительная арматура (4) имеет конструктивное назначение. При бетонировании она связывает арматуру в каркас.

Разрушение элемента в обоих случаях наступает вследствие разрушения бетона растягивающими напряжениями. Арматура устанавливается в направлении действия растягивающих напряжений для упрочнения элемента.

Небольшие по высоте балки и плиты (до 150 мм) допускается проектировать без установки верхней и поперечной арматуры.

Плиты армируются по такому же принципу как и балки, только ширина B в случае плиты значительно превышает высоту H, продольных стержней (1 и 2) больше, они равномерно распределены по всей ширине сечения.

Кроме расчёта на прочность для балок и плит выполняется расчёт на жёсткость (нормируется прогиб в середине пролета при действии нагрузки) и трещиностойкость (нормируется ширина раскрытия трещин в растянутой зоне).

Сжатые элементы (колонны)

При сжатии длинного элемента для него характерна потеря устойчивости (см. рисунок). При этом характер работы сжатого элемента нескольно напоминает работу изгибаемого элемента, однако в большинстве случаев растянутой зоны в элементе не возникает.

Если изгиб сжатого элемента значителен, то он рассчитывается как внецентренно сжатый. Конструкция внецентренно сжатой колонны сходна с центрально сжатой, но в сущности эти элементы работают (и рассчитываются) по-разному. Также элемент будет внецентренно сжат, если кроме вертикальной силы на него будет действовать значительная горизонтальная сила (например ветер, давление грунта на подпорную стенку).

Типичное армирование колонны представлено на рисунке.

Работа и армирование сжатой колонны

на рисунке:

1 — продольная арматура
2 — поперечная арматура

В сжатом элементе вся продольная арматура (1) сжата, она воспринимает сжатие наряду с бетоном. Поперечная арматура (2) обеспечивает устойчивость арматурных стержней, предотвращает их выпучивание.

Центрально сжатые колонны проектируются квадратного сечения.

Изготовление железобетонных конструкций

Изготовление железобетонных конструкций включает в себя следующие технологические процессы:

— Подготовка арматуры
— Опалубочные работы
— Армирование
— Бетонирование
— Уход за твердеющим бетоном

Изготовление сборных железобетонных конструкций

Сущность сборных железобетонной конструкций, против монолитных, состоит в том, что конструкции изготавливаются на заводах ЖБИ, а затем доставляются на стройплощадку и монтируются в проектное положение. Основное преимущество технологии сборного железобетона в том, что ключевые технологические процессы происходят на заводе. Это позволяет достичь высоких показателей по срокам изготовления и качеству конструкций. Кроме того, изготовление предварительно напряженных ЖБК возможно, как правило, только в заводских условиях.

Недостатком заводского способа изготовления является невозможность выпускать широкий ассортимент конструкций. Особенно это относится к разнообразию форм изготавливаемых конструкций, которые ограничиваются типовыми опалубками. Фактически, на заводах ЖБИ изготавливаются только конструкции, требующие массового применения. В свете этого обстоятельства, широкое внедрение технологии сборного железобетона приводит к появлению большого количества однотипных зданий, что, в свою очередь, приводит к деградации архитектуры региона. Такое явление наблюдалось в СССР в период массового строительства.

Большое внимание на заводе ЖБИ уделяется технологической схеме изготовления. Используется несколько технологических схем:

  • Конвейерная технология. Элементы изготовляют в формах, которые перемещаются от одного агрегата к другому. Технологические процессы выполняются последовательно, по мере перемещения формы.
  • Поточно-агрегатная технология Технологические операции производят в соответствующих отделениях завода, а форма с изделием перемещается от одного агрегата к другому кранами.
  • Стендовая технология. Изделия в процессе изготовления остаются неподвижными, а агрегаты перемещаются вдоль неподвижных форм.

В предварительно напряженных конструкциях применяют два способа создания предварительного напряжения: натяжение на упоры и натяжение на бетон, а также два основных способа натяжения арматуры: электротермический и электротермомеханический.

Изготовление монолитных железобетонных конструкций

Защита железобетонных конструкций полимерными материалами

Для защиты железобетонных конструкций применяются специальные полимерные составы, позволяющие изолировать поверхностный слой железобетона от негативных влияний внешней среды (химические агенты, механические воздействия). Для защиты железобетонного основания применяют различные типы защитных конструкций, позволяющих модифицировать эксплуатационные свойства минеральной поверхности — увеличить износостойкость, уменьшить пылеотделение, придать декоративные свойства (цвет и степень блеска), улучшить химическую стойкость. Полимерные покрытия, наносимые на железобетонные основания, классифицируют по типам: обеспыливающие пропитки, тонкослойные покрытия, наливные полы, высоконаполенные покрытия.

Другой метод защиты железобетонных конструкций заключается в покрытии арматуры фосфатом цинка.[1] Фосфат цинка медленно реагирует с корродирующим химикатом (например щёлочью) образуя устойчивое апатитное покрытие.

Примечания

  1. «Effect of zinc phosphate chemical conversion coating on corrosion behaviour of mild steel in alkaline medium: protection of rebars in reinforced concrete» Sci. Technol. Adv. Mater. 9 (2008) 045009 скачать бесплатно

См. также

Ссылки

Wikimedia Foundation.
2010.

Железобетонные изделия — это… Что такое Железобетонные изделия?

Арматура для железобетонных конструкций

Железобето́н — композитный строительный материал, представляющий собой залитую бетоном стальную арматуру. Запатентован в 1867 году Жозефом Монье как материал для изготовления кадок для растений.

Термин «железобетон» абстрактен и употребляется обычно в выражении «теория железобетона». Если речь идёт о конкретном объекте, будет правильнее говорить «железобетонная конструкция», «ж/б конструкция», «железобетонный элемент».

История

Французский садовник Монье выращивал в теплицах пальмы, затем пересаживал саженцы в глиняные горшки и отправлял для продажи в Англию. Горшки в дороге бились, пальмы погибали. Садовник терпел большие убытки. Однажды раздосадованный Монье решил слепить кадку для пальмы из цемента. Он взял две деревянные бочки и поместил их одна в другую, а промежуток между стенками залил цементом, получив бетонную тонкостенную бочку. Для большей прочности он заключил её в каркас из железных стержней, а потом для красоты покрыл каркас тонким слоем жидкого цемента. После затвердения новая бочка оказалась на редкость прочной, и Монье был выдан патент на изобретение. Это случилось в 1867 году, который принято считать годом изобретения железобетона как универсального несгораемого строительного материала. Окрылённый успехом, он принялся за поиски других областей применения изобретённого материала: в 1877 году Монье запатентовал железобетонные железнодорожные шпалы, в 1880-83 годах — железобетонные перекрытия, здания, балки, своды, мосты.

В XX веке железобетон является наиболее распространённым материалом в строительстве (см. Пьетро Нерви).

Характеристики

К положительным качествам железобетонных конструкций относятся:

  • невысокая цена — железобетонные конструкции значительно дешевле стальных,
  • пожаростойкость — в сравнении со сталью и деревом,
  • технологичность — несложно при бетонировании получать любую форму конструкции,
  • химическая и биологическая стойкость — не подвержен коррозии, старению, гниению.

К недостаткам железобетонных конструкций относятся:

  • невысокая прочность при большой массе — прочность бетона в среднем в 10 раз меньше прочности стали. В больших конструкциях железобетон «несёт» больше своей массы, чем полезной нагрузки.

Выделяют сборный железобетон (ж/б конструкции изготавливаются в заводских условиях, затем монтируются в готовое сооружение) и монолитный железобетон (бетонирование выполняется непосредственно на строительной площадке).

Основные принципы проектирования железобетонных конструкций

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Данную статью нельзя использовать как руководство по проектированию, она носит ознакомительный характер. Рассмотренные здесь случаи типичны, на их примере нельзя проектировать реальные конструкции. Именно поэтому здесь намеренно нет никаких формул для расчётов. Если вы не обладаете специальными знаниями, не пытайтесь возводить потенциально опасные ж/б конструкции (перекрытия или многоэтажные каркасы) — это опасно для жизни людей, которые будут под ними находиться.

Главной задачей при проектировании железобетонной конструкции является расчёт армирования. Армирование конструкций выполняется стальными стержнями. Диаметр стержней и характер их расположения определяется расчётами. При этом соблюдается следующий принцип — арматура устанавливается в растянутые зоны бетона либо в преднапряжённые сжатые зоны.

Железобетонные элементы рассчитываются по прочности, жёсткости, трещиностойкости.

По характеру работы выделяют изгибаемые элементы (балки, плиты), сжатые элементы (колонны, фундаменты).

Изгибаемые элементы (балки, плиты)

При изгибе любого элемента в нём возникает сжатая и растянутая зоны (см. рисунок), изгибающий момент и поперечная сила. В железобетонной конструкции выделяется две формы разрушения:

  • по нормальным сечениям — сечениям, перпендикулярным продольной оси, от действия изгибающего момента,
  • по наклонным сечениям — от действия поперечных сил.

В типичном случае армирование балки выполняется продольной и поперечной арматурой (см. рисунок).

Изгиб и армирование железобетонной балки

на рисунке:

1 — верхняя (сжатая) арматура
2 — нижняя (растянутая) арматура
3 — поперечная арматура
4 — распределительная арматура

верхняя арматура может быть растянутой, а нижняя сжатой, если внешняя сила будет действовать в противоположенном направлении

Основными параметрами конструкции являются:
L — пролёт балки или плиты, расстояние между двумя опорами. Обычно составляет от 3 до 25 метров;
H — высота сечения. С увеличением высоты прочность балки растёт пропорционально h²;
B — ширина сечения;
a — защитный слой бетона. Служит для защиты арматуры от воздействия внешней среды;
s — шаг поперечной арматуры.

Арматура (2), устанавливаемая в растянутую зону, служит для упрочнения бетона, который в силу своих свойств быстро разрушается при растяжении. Арматура (1) в сжатую зону устанавливается обычно без расчёта (из необходимости приварить к ней поперечную арматуру), в редких случаях верхняя арматура упрочняет сжатую зону бетона. Растянутая арматура и сжатая зона бетона (и иногда сжатая арматура) обеспечивают прочность элемента по нормальным сечениям (см. рисунок).

Разрушение ж/б элемента по нормальным сечениям

Поперечная арматура (3) служит для обеспечения прочности наклонных сечений (см. рисунок)

Разрушение ж/б элемента по наклонных сечениям (схема)

Рапределительная арматура (4) имеет конструктивное назначение. При бетонировании она связывает арматуру в каркас.

Разрушение элемента в обоих случаях наступает вследствие разрушения бетона растягивающими напряжениями. Арматура устанавливается в направлении действия растягивающих напряжений для упрочнения элемента.

Небольшие по высоте балки и плиты (до 150 мм) допускается проектировать без установки верхней и поперечной арматуры.

Плиты армируются по такому же принципу как и балки, только ширина B в случае плиты значительно превышает высоту H, продольных стержней (1 и 2) больше, они равномерно распределены по всей ширине сечения.

Кроме расчёта на прочность для балок и плит выполняется расчёт на жёсткость (нормируется прогиб в середине пролета при действии нагрузки) и трещиностойкость (нормируется ширина раскрытия трещин в растянутой зоне).

Сжатые элементы (колонны)

При сжатии длинного элемента для него характерна потеря устойчивости (см. рисунок). При этом характер работы сжатого элемента нескольно напоминает работу изгибаемого элемента, однако в большинстве случаев растянутой зоны в элементе не возникает.

Если изгиб сжатого элемента значителен, то он рассчитывается как внецентренно сжатый. Конструкция внецентренно сжатой колонны сходна с центрально сжатой, но в сущности эти элементы работают (и рассчитываются) по-разному. Также элемент будет внецентренно сжат, если кроме вертикальной силы на него будет действовать значительная горизонтальная сила (например ветер, давление грунта на подпорную стенку).

Типичное армирование колонны представлено на рисунке.

Работа и армирование сжатой колонны

на рисунке:

1 — продольная арматура
2 — поперечная арматура

В сжатом элементе вся продольная арматура (1) сжата, она воспринимает сжатие наряду с бетоном. Поперечная арматура (2) обеспечивает устойчивость арматурных стержней, предотвращает их выпучивание.

Центрально сжатые колонны проектируются квадратного сечения.

Изготовление железобетонных конструкций

Изготовление железобетонных конструкций включает в себя следующие технологические процессы:

— Подготовка арматуры
— Опалубочные работы
— Армирование
— Бетонирование
— Уход за твердеющим бетоном

Изготовление сборных железобетонных конструкций

Сущность сборных железобетонной конструкций, против монолитных, состоит в том, что конструкции изготавливаются на заводах ЖБИ, а затем доставляются на стройплощадку и монтируются в проектное положение. Основное преимущество технологии сборного железобетона в том, что ключевые технологические процессы происходят на заводе. Это позволяет достичь высоких показателей по срокам изготовления и качеству конструкций. Кроме того, изготовление предварительно напряженных ЖБК возможно, как правило, только в заводских условиях.

Недостатком заводского способа изготовления является невозможность выпускать широкий ассортимент конструкций. Особенно это относится к разнообразию форм изготавливаемых конструкций, которые ограничиваются типовыми опалубками. Фактически, на заводах ЖБИ изготавливаются только конструкции, требующие массового применения. В свете этого обстоятельства, широкое внедрение технологии сборного железобетона приводит к появлению большого количества однотипных зданий, что, в свою очередь, приводит к деградации архитектуры региона. Такое явление наблюдалось в СССР в период массового строительства.

Большое внимание на заводе ЖБИ уделяется технологической схеме изготовления. Используется несколько технологических схем:

  • Конвейерная технология. Элементы изготовляют в формах, которые перемещаются от одного агрегата к другому. Технологические процессы выполняются последовательно, по мере перемещения формы.
  • Поточно-агрегатная технология Технологические операции производят в соответствующих отделениях завода, а форма с изделием перемещается от одного агрегата к другому кранами.
  • Стендовая технология. Изделия в процессе изготовления остаются неподвижными, а агрегаты перемещаются вдоль неподвижных форм.

В предварительно напряженных конструкциях применяют два способа создания предварительного напряжения: натяжение на упоры и натяжение на бетон, а также два основных способа натяжения арматуры: электротермический и электротермомеханический.

Изготовление монолитных железобетонных конструкций

Защита железобетонных конструкций полимерными материалами

Для защиты железобетонных конструкций применяются специальные полимерные составы, позволяющие изолировать поверхностный слой железобетона от негативных влияний внешней среды (химические агенты, механические воздействия). Для защиты железобетонного основания применяют различные типы защитных конструкций, позволяющих модифицировать эксплуатационные свойства минеральной поверхности — увеличить износостойкость, уменьшить пылеотделение, придать декоративные свойства (цвет и степень блеска), улучшить химическую стойкость. Полимерные покрытия, наносимые на железобетонные основания, классифицируют по типам: обеспыливающие пропитки, тонкослойные покрытия, наливные полы, высоконаполенные покрытия.

Другой метод защиты железобетонных конструкций заключается в покрытии арматуры фосфатом цинка.[1] Фосфат цинка медленно реагирует с корродирующим химикатом (например щёлочью) образуя устойчивое апатитное покрытие.

Примечания

  1. «Effect of zinc phosphate chemical conversion coating on corrosion behaviour of mild steel in alkaline medium: protection of rebars in reinforced concrete» Sci. Technol. Adv. Mater. 9 (2008) 045009 скачать бесплатно

См. также

Ссылки

Wikimedia Foundation.
2010.

Железобетонные конструкции

19.08.2013 Бетон и железобетон 2007 №04 2 PashaStr
18.08.2013 Бетон и железобетон 2007 №03 2 PashaStr
11.08.2013 Бетон и железобетон 2007 №1 2 PashaStr
09.08.2013 Бетон и железобетон 2007 №2 2 PashaStr
08.08.2013 Бетон и железобетон 2006 №5 2 PashaStr
07.08.2013 Бетон и железобетон 2006 №6 5 PashaStr
12.07.2013 И. Гийон «Предварительно напряженный железобетон . Статически неопределимые конструкции» (перевод с французского книги 1958 года) 2 Armin & Николай
11.05.2013 Петров_Деформационная модель ползучести железобетона_2001_326 3 eilukha
19.04.2013 «Справочник проектировщика КЖ «. Приднепровский промстрой проект. г.Днепропетровск, 1952г. 4 Приднепровский Промстройпроект
19.04.2013 Руководство по конструкциям опалубок и производству опалубочных работ 4 cancercat
03.04.2013 Рекомендации по проектированию штепсельных стыков колонн 6 retal
07.04.2013 Маленькое пособие по проектированию и записки 33 Tym
11.03.2013 И 123-55 Инструкция по расчету сечений элементов железобетонных конструкций — 1956 5 kt133a
13.02.2013 Журнал «Бетон и железобетон» 8 PashaStr
30.01.2013 Леванов_Проектирование и монтаж ЖБК_456_1961 4 eilukha
29.01.2013 Панарин_Проектирование и монтаж ЖБК_328_1971 4 eilukha
04.01.2013 Таблицы для подбора колонн по серии 1.020_83 (1993г.) 2 PashaStr
27.11.2012 Усиление ж/б конструкций производственных зданий и просадочных оснований 4 Анастасия
30.10.2012 Справочник проектировщика. Типовые железобетонные конструкции зданий и сооружений для промышленного строительства. 1974г. 7 tankist
29.10.2012 Рекомендации по проверке прочности сборных дисков перекрытий с применением сборных многопустотных плит с непрерывными шпонками на боковых гранях на де 5 selega
24.10.2012 Кручение в обычном и предварительно напряженном железобетоне — Дж. Коуэн, 1972 — пер. с англ. под ред. И.М.Лялина (OCR) 4 selega
16.09.2012 Сахновский К.В. «Железобетонные конструкции» (изд. 8 перераб.) 1959 11 Armin & Wlaster
16.09.2012 Глуховский А.Д. ”Железобетонные безбалочные бескапительные перекрытия для многоэтажных зданий” 1956 4 Armin & Wlaster
17.09.2012 Дорфман А.Э. Левонтин Л.Н. “Проектирование безбалочных бескапительных перекрытий”. 1975 4 Armin & Wlaster
06.09.2012 Гнедовский В.И. Косвенное армирование железобетонных конструкций. — Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1981, 128 с., ил. 5 selega
28.08.2012 Голышев А.Б., Полищук В.П., Руденко И.В. Расчет железобетонных стержневых систем с учетом фактора времени. 1984 4 ЛАО
22.08.2012 Мандриков А.П. Примеры расчета железобетонных конструкций, 1989 14 heavy89
22.08.2012 М.Я. Штаерман, А.М. Ивянский «Безбалочные перекрытия» 1955 BG 7 М.Я. Штаерман, А.М. Ивянский
19.08.2012 Рекомендации по испытанию и оценке прочности жесткости и трещиностойкости опытных образцов железобетонных конструкций 3 VSlav & Grinch
29.07.2012 Маклакова Т.Г. «Физико-технические свойства конструкций крупнопанельных жилых зданий» 1966 4 Wlaster (при минимальном участии Armin’а)

ЖБК — это… Что такое ЖБК?

Арматура для железобетонных конструкций

Железобето́н — композитный строительный материал, представляющий собой залитую бетоном стальную арматуру. Запатентован в 1867 году Жозефом Монье как материал для изготовления кадок для растений.

Термин «железобетон» абстрактен и употребляется обычно в выражении «теория железобетона». Если речь идёт о конкретном объекте, будет правильнее говорить «железобетонная конструкция», «ж/б конструкция», «железобетонный элемент».

История

Французский садовник Монье выращивал в теплицах пальмы, затем пересаживал саженцы в глиняные горшки и отправлял для продажи в Англию. Горшки в дороге бились, пальмы погибали. Садовник терпел большие убытки. Однажды раздосадованный Монье решил слепить кадку для пальмы из цемента. Он взял две деревянные бочки и поместил их одна в другую, а промежуток между стенками залил цементом, получив бетонную тонкостенную бочку. Для большей прочности он заключил её в каркас из железных стержней, а потом для красоты покрыл каркас тонким слоем жидкого цемента. После затвердения новая бочка оказалась на редкость прочной, и Монье был выдан патент на изобретение. Это случилось в 1867 году, который принято считать годом изобретения железобетона как универсального несгораемого строительного материала. Окрылённый успехом, он принялся за поиски других областей применения изобретённого материала: в 1877 году Монье запатентовал железобетонные железнодорожные шпалы, в 1880-83 годах — железобетонные перекрытия, здания, балки, своды, мосты.

В XX веке железобетон является наиболее распространённым материалом в строительстве (см. Пьетро Нерви).

Характеристики

К положительным качествам железобетонных конструкций относятся:

  • невысокая цена — железобетонные конструкции значительно дешевле стальных,
  • пожаростойкость — в сравнении со сталью и деревом,
  • технологичность — несложно при бетонировании получать любую форму конструкции,
  • химическая и биологическая стойкость — не подвержен коррозии, старению, гниению.

К недостаткам железобетонных конструкций относятся:

  • невысокая прочность при большой массе — прочность бетона в среднем в 10 раз меньше прочности стали. В больших конструкциях железобетон «несёт» больше своей массы, чем полезной нагрузки.

Выделяют сборный железобетон (ж/б конструкции изготавливаются в заводских условиях, затем монтируются в готовое сооружение) и монолитный железобетон (бетонирование выполняется непосредственно на строительной площадке).

Основные принципы проектирования железобетонных конструкций

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Данную статью нельзя использовать как руководство по проектированию, она носит ознакомительный характер. Рассмотренные здесь случаи типичны, на их примере нельзя проектировать реальные конструкции. Именно поэтому здесь намеренно нет никаких формул для расчётов. Если вы не обладаете специальными знаниями, не пытайтесь возводить потенциально опасные ж/б конструкции (перекрытия или многоэтажные каркасы) — это опасно для жизни людей, которые будут под ними находиться.

Главной задачей при проектировании железобетонной конструкции является расчёт армирования. Армирование конструкций выполняется стальными стержнями. Диаметр стержней и характер их расположения определяется расчётами. При этом соблюдается следующий принцип — арматура устанавливается в растянутые зоны бетона либо в преднапряжённые сжатые зоны.

Железобетонные элементы рассчитываются по прочности, жёсткости, трещиностойкости.

По характеру работы выделяют изгибаемые элементы (балки, плиты), сжатые элементы (колонны, фундаменты).

Изгибаемые элементы (балки, плиты)

При изгибе любого элемента в нём возникает сжатая и растянутая зоны (см. рисунок), изгибающий момент и поперечная сила. В железобетонной конструкции выделяется две формы разрушения:

  • по нормальным сечениям — сечениям, перпендикулярным продольной оси, от действия изгибающего момента,
  • по наклонным сечениям — от действия поперечных сил.

В типичном случае армирование балки выполняется продольной и поперечной арматурой (см. рисунок).

Изгиб и армирование железобетонной балки

на рисунке:

1 — верхняя (сжатая) арматура
2 — нижняя (растянутая) арматура
3 — поперечная арматура
4 — распределительная арматура

верхняя арматура может быть растянутой, а нижняя сжатой, если внешняя сила будет действовать в противоположенном направлении

Основными параметрами конструкции являются:
L — пролёт балки или плиты, расстояние между двумя опорами. Обычно составляет от 3 до 25 метров;
H — высота сечения. С увеличением высоты прочность балки растёт пропорционально h²;
B — ширина сечения;
a — защитный слой бетона. Служит для защиты арматуры от воздействия внешней среды;
s — шаг поперечной арматуры.

Арматура (2), устанавливаемая в растянутую зону, служит для упрочнения бетона, который в силу своих свойств быстро разрушается при растяжении. Арматура (1) в сжатую зону устанавливается обычно без расчёта (из необходимости приварить к ней поперечную арматуру), в редких случаях верхняя арматура упрочняет сжатую зону бетона. Растянутая арматура и сжатая зона бетона (и иногда сжатая арматура) обеспечивают прочность элемента по нормальным сечениям (см. рисунок).

Разрушение ж/б элемента по нормальным сечениям

Поперечная арматура (3) служит для обеспечения прочности наклонных сечений (см. рисунок)

Разрушение ж/б элемента по наклонных сечениям (схема)

Рапределительная арматура (4) имеет конструктивное назначение. При бетонировании она связывает арматуру в каркас.

Разрушение элемента в обоих случаях наступает вследствие разрушения бетона растягивающими напряжениями. Арматура устанавливается в направлении действия растягивающих напряжений для упрочнения элемента.

Небольшие по высоте балки и плиты (до 150 мм) допускается проектировать без установки верхней и поперечной арматуры.

Плиты армируются по такому же принципу как и балки, только ширина B в случае плиты значительно превышает высоту H, продольных стержней (1 и 2) больше, они равномерно распределены по всей ширине сечения.

Кроме расчёта на прочность для балок и плит выполняется расчёт на жёсткость (нормируется прогиб в середине пролета при действии нагрузки) и трещиностойкость (нормируется ширина раскрытия трещин в растянутой зоне).

Сжатые элементы (колонны)

При сжатии длинного элемента для него характерна потеря устойчивости (см. рисунок). При этом характер работы сжатого элемента нескольно напоминает работу изгибаемого элемента, однако в большинстве случаев растянутой зоны в элементе не возникает.

Если изгиб сжатого элемента значителен, то он рассчитывается как внецентренно сжатый. Конструкция внецентренно сжатой колонны сходна с центрально сжатой, но в сущности эти элементы работают (и рассчитываются) по-разному. Также элемент будет внецентренно сжат, если кроме вертикальной силы на него будет действовать значительная горизонтальная сила (например ветер, давление грунта на подпорную стенку).

Типичное армирование колонны представлено на рисунке.

Работа и армирование сжатой колонны

на рисунке:

1 — продольная арматура
2 — поперечная арматура

В сжатом элементе вся продольная арматура (1) сжата, она воспринимает сжатие наряду с бетоном. Поперечная арматура (2) обеспечивает устойчивость арматурных стержней, предотвращает их выпучивание.

Центрально сжатые колонны проектируются квадратного сечения.

Изготовление железобетонных конструкций

Изготовление железобетонных конструкций включает в себя следующие технологические процессы:

— Подготовка арматуры
— Опалубочные работы
— Армирование
— Бетонирование
— Уход за твердеющим бетоном

Изготовление сборных железобетонных конструкций

Сущность сборных железобетонной конструкций, против монолитных, состоит в том, что конструкции изготавливаются на заводах ЖБИ, а затем доставляются на стройплощадку и монтируются в проектное положение. Основное преимущество технологии сборного железобетона в том, что ключевые технологические процессы происходят на заводе. Это позволяет достичь высоких показателей по срокам изготовления и качеству конструкций. Кроме того, изготовление предварительно напряженных ЖБК возможно, как правило, только в заводских условиях.

Недостатком заводского способа изготовления является невозможность выпускать широкий ассортимент конструкций. Особенно это относится к разнообразию форм изготавливаемых конструкций, которые ограничиваются типовыми опалубками. Фактически, на заводах ЖБИ изготавливаются только конструкции, требующие массового применения. В свете этого обстоятельства, широкое внедрение технологии сборного железобетона приводит к появлению большого количества однотипных зданий, что, в свою очередь, приводит к деградации архитектуры региона. Такое явление наблюдалось в СССР в период массового строительства.

Большое внимание на заводе ЖБИ уделяется технологической схеме изготовления. Используется несколько технологических схем:

  • Конвейерная технология. Элементы изготовляют в формах, которые перемещаются от одного агрегата к другому. Технологические процессы выполняются последовательно, по мере перемещения формы.
  • Поточно-агрегатная технология Технологические операции производят в соответствующих отделениях завода, а форма с изделием перемещается от одного агрегата к другому кранами.
  • Стендовая технология. Изделия в процессе изготовления остаются неподвижными, а агрегаты перемещаются вдоль неподвижных форм.

В предварительно напряженных конструкциях применяют два способа создания предварительного напряжения: натяжение на упоры и натяжение на бетон, а также два основных способа натяжения арматуры: электротермический и электротермомеханический.

Изготовление монолитных железобетонных конструкций

Защита железобетонных конструкций полимерными материалами

Для защиты железобетонных конструкций применяются специальные полимерные составы, позволяющие изолировать поверхностный слой железобетона от негативных влияний внешней среды (химические агенты, механические воздействия). Для защиты железобетонного основания применяют различные типы защитных конструкций, позволяющих модифицировать эксплуатационные свойства минеральной поверхности — увеличить износостойкость, уменьшить пылеотделение, придать декоративные свойства (цвет и степень блеска), улучшить химическую стойкость. Полимерные покрытия, наносимые на железобетонные основания, классифицируют по типам: обеспыливающие пропитки, тонкослойные покрытия, наливные полы, высоконаполенные покрытия.

Другой метод защиты железобетонных конструкций заключается в покрытии арматуры фосфатом цинка.[1] Фосфат цинка медленно реагирует с корродирующим химикатом (например щёлочью) образуя устойчивое апатитное покрытие.

Примечания

  1. «Effect of zinc phosphate chemical conversion coating on corrosion behaviour of mild steel in alkaline medium: protection of rebars in reinforced concrete» Sci. Technol. Adv. Mater. 9 (2008) 045009 скачать бесплатно

См. также

Ссылки

Wikimedia Foundation.
2010.

Монолитный железобетон: изготовление и применение

Монолитный железобетон – это конструкция, которая заливается непосредственно на строительном объекте, позволяя создавать постройки любой архитектуры, с разнообразными элементами, прямыми и изогнутыми линиями. Ввиду экологичности и прекрасных эксплуатационных характеристик железобетон сегодня используется в возведении зданий разного назначения, высотности.

монолитный железобетон

монолитный железобетон

Благодаря использованию технологии монолитного железобетона удается реализовывать проекты многоэтажных домов, которые демонстрируют прекрасные показатели прочности и надежности, стойкость к нагрузкам на изгиб, требуют меньших трудозатрат, возводятся быстрее. Немаловажным преимуществом является и снижение стоимости строительства.

Особенности материала

Основное отличие железобетонного монолита заключается в том, что его изготавливают прямо на строительной площадке. В то время, как сборные изделия производят в заводских условиях в специальных формах и доставляют на объект уже готовыми.

Монолитный железобетон производят таким образом:

сначала строят арматурный каркас, потом сооружают опалубку вокруг каркаса, заливают в форму предварительно приготовленный бетон, уплотняют поверхностными и глубинными вибраторами, выжидают нужное время и продолжают строительство.

Конфигурация возводимого сооружения может быть любой, но находится в прямой зависимости от возможностей по монтажу опалубки и прочности застывшего бетона. Стоит учесть, что за способность выдерживать нагрузки разного типа и механические характеристики в ответе внутреннее армирование конструкции. Каркас готовят из толстой арматуры, в несколько рядов, прямо перед закладкой бетона.

Бетон могут готовить прямо на объекте либо транспортировать с завода (тут необходимо применение спецтехники). Во втором случае значительно повышается цена раствора, но зато можно осуществлять масштабную заливку бетоном непрерывно, что существенно улучшает эксплуатационные характеристики всего железобетонного монолита.

Достоинства и недостатки

рамная

рамная

Монолитный железобетон обладает определенными особенностями, которые объясняются как свойствами каждого из материалов по отдельности (бетон и стальная арматура), так и технологий его производства. Качество раствора (пропорции компонентов) и технологический процесс во многом влияют на прочность и плотность железобетона.

Основные преимущества монолитного железобетона:

  • Уменьшение временных и трудозатрат на возведение сооружения в сравнении со строительством его из камня или кирпича.
  • Уменьшение толщины стен (соответственно, увеличение внутренней площади помещения).
  • Возможность реализовать любую идею при создании проекта.
  • Высокий уровень прочности.
  • Сейсмоустойчивость на уровне 8 баллов без разрушения.
  • Отсутствие или уменьшение количества швов в монолите, что улучшает теплоизоляционные характеристики.
  • Стойкость к разнообразным химическим воздействиям, окислению, коррозии.
  • Длительный срок эксплуатации

Из недостатков монолитного железобетона стоит упомянуть такие, как необходимость в привлечении грузоподъемной спецтехники, дополнительных работников ввиду того, что практически все этапы производства осуществляются на строительном объекте. Стоит отметить и такие нюансы, как необходимость возводить мощный фундамент из-за большого веса монолита, обязательное выполнение гидро- и теплоизоляции, сложность в обработке бетона.

Технические характеристики

Бетон отличается прекрасной сопротивляемостью на сжатие и не любит растяжение, что с успехом компенсирует железобетонный каркас, обладающий прекрасной стойкостью на растяжение, но плохо выдерживающий сжатие. Таким образом, тандем этих двух материалов в железобетоном монолите позволяет добиться наилучших результатов, ввиду чего такая технология повсеместно используется при строительстве мало- и многоэтажных зданий.

В большой мере технические характеристики монолитной конструкции определяются характеристиками металлической арматуры (правильность вязки, количество прутов, их диаметр) и типом самого бетона.

каркас

каркас

Особенности эксплуатации монолитов из разных бетонов:

1) Легкие бетоны (к их числу относятся опилкобетон, керамзитобетон и т.д.) – актуальны для облегченных монолитов, где нужно добиться уменьшения теплопроводности.

2) Тяжелые бетоны, плотность которых составляет от 2200 до 2500 кг/м3 – выдерживают нагрузки несущих конструкций и фундамента. Классы смеси (В1, В2, В1.5) выбираются в соответствии с тем, какую прочность нужно обеспечить.

В бетон могут вводить разнообразные компоненты для улучшения тех или иных свойств – повышения уровня теплоизоляции, уровня прочности, стойкости к морозу и т.д.

Теплопроводность итоговой конструкции зависит от наполнителя – так, максимальный показатель 1.75 Вт/(м•град) демонстрирует бетон без присадок, раствор с щебнем или гравием показывает 1.51 Вт/(м•град), со шлаком, песком или силикатами обеспечивает 0.3-0.81 Вт/(м•град). Наилучшие теплоизоляционные характеристики дают специальный теплоизоляционный бетон (0.18) и смесь на основе вулканического шлака (0.2-0.5).

Качество материалов, технология, заливка монолитных железобетонных конструкций регулируется ГОСТом и требованиями СНИП: в указанных документах прописаны разные схемы и изделия, по которым осуществляется заливка бетонным раствором тех или иных элементов зданий и сооружений.

Среда применения

залитая жб конструкция

залитая жб конструкция

Монолитный железобетон используют в индивидуальном и крупном строительстве, для выполнения самых разных задач – с применением данной технологии строят коттеджи, частные одноэтажные дома, здания с большим количеством этажей, многие другие сооружения. Перед сооружением фундамента, перекрытий, стен обязательно проводят все расчеты, определяют предполагаемые нагрузки, верно выбирают стальную арматуру и состав бетона.

Что сооружают по технологии монолитного железобетона:

  • Ленточный фундамент – обычно укладывают под стены и колонны.
  • Монолитная плита под основанием всего строения – самый простой вариант. Возможны модификации с использованием коробчатых и ребристых плит.
  • Свайный фундамент – актуальный выбор для слабых грунтов.
  • Несущие внутренние и наружные конструкции.
  • Колонны разной формы сечения, использующиеся в качестве вертикальных опор со стенами или вместо них.
  • Производство ребристых, пустотных или сплошных плит монолита для перекрытий с балками.
  • Разнотипные лестничные марши – могут выполняться винтовыми, прямыми, комбинированными.
  • Широкое разнообразие декоративных архитектурных элементов – благодаря хорошей пластичности бетона можно проектировать разные колонны, фронтоны, арки.
  • Туннели – для метро, проложенные под проезжими частями, сложными мостами.
  • Мосты – монолитный железобетон идеален в строительстве таких объектов.
  • Площадки, которые будут выдерживать серьезные нагрузки – испытательные полигоны, аэродромы и другие.

Документы для приемки

Возведение железобетонных монолитов входит в перечень строительных работ и принимается в соответствии с определенными требованиями. С учетом того, что конструкция должна будет выдерживать серьезные нагрузки и несоответствие каких-то параметров установленным может повлечь обрушение зданий, все должно осуществляться в строгом соответствии с правилами и значениями ГОСТ и СНИП.

До заливки зданий из монолитного железобетона обязательно реализуют лабораторный анализ приготовленного бетонного раствора с указанием в акте показателей водонепроницаемости, морозостойкости, средней прочности, выведенной из серии образцов для контроля. Проверяют и стальную арматуру. После выдается акт освидетельствования и приемки, которые выполняются при сдаче готовых промежуточных этапов (не всего здания, этажа или стены).

В акте по приемке монолитного железобетона указывают:

  • Номера рабочих чертежей и осуществленных работ из журналов строительства и авторского надзора
  • Результаты лабораторных исследований
  • Акты приемки предварительных работ (в случае, если они проводились)
  • Геометрические размеры конструкции, данные об отклонениях от плановых
  • Соответствие конструкции СНИП и рабочему проекту
  • Непосредственно освидетельствование с указанием возможных дефектов, оценкой состояния поверхности и т.д.

Расчет монолитных железобетонных конструкций

Самым важным параметром монолитной железобетонной конструкции является величина расчетной нагрузки – речь идет о максимальном значении веса, который в состоянии выдержать плиты (ее собственная масса не считается). Величина определяется в соответствии с: толщиной перекрытия или стены, классом прочности бетона, включением в конструкцию арматурного каркаса.

Так, если пустотная монолитная плита может выдерживать нагрузку, равную 800 кг/м2, то сплошная аналогичная плита из напряженного бетона демонстрирует показатель в 1250 кг/м2. Расчеты проводятся до начала строительства, предполагают тщательные вычисления и учет всех параметров: общие нагрузки, сопротивление деформациям, степень разрушений оснований и т.д.

Если заливается фундамент, то его площадь высчитывают по формуле S > γn F/γc Ro, где:

  • γn – обозначает коэффициент надежности (1.2)
  • F – это нагрузка: вес здания, полезная нагрузка (техника, мебель, люди, отделка), для обычного жилого дома составляет 150 кг/м2
  • γc – коэффициент условий в соответствии с типом грунта: для пластичной глины равен 1.0, для крупного песка 1.2
  • Ro – условный уровень сопротивления грунта, берется из таблицы сопротивлений (там учитываются тип здания и грунта)

После определения величины выбирают значения ширины и длины в соответствии с конфигурацией здания. Глубина основания определяется по справочнику СНИП и таким ключевым параметрам: глубина фактического промерзания (произведение глубины для той или иной местности по нормативам и коэффициента отопления, для зданий отапливаемых коэффициент меньше 1, для неотапливаемых 1.1), уровень залегания грунтовых вод (выше/ниже точки промерзания на 2 метра), тип грунта.

Зная указанные данные, можно определить нужное количество арматуры, бетона и возвести прочную монолитную железобетонную конструкцию.

Принцип работы арматуры в монолитных ж/б конструкциях

Арматура в монолитном железобетоне – это стальные прутья определенного диаметра, связанные в несколько слоев по всему периметру конструкции, которые полностью заливаются бетонным раствором и призваны повысить прочность бетона и его стойкость к растяжению. Выбор диаметра стальных прутьев зависит от предполагаемых нагрузок и особенностей зданий, типа элементов и т.д.

Балки

балки

балки

Монолитные железобетонные балки устраивают для соединения отдельностоящих элементов вместо монолитных ленточных фундаментов. Такие балки опираться на фундамент могут двумя способами – лишь концами (когда зона растяжения проходит по нижней половине балки, где закладывается рабочая арматура) или на нескольких фундаментах, стоящих отдельно (зоны растяжения меняются, места укладки в соответствии с этим корректируются).

Монолитная плита

плиты перекрытия

плиты перекрытия

Представляет собой монолитное основание, когда из прутьев арматуры формируется железная сетка, ее вяжут в шахматном порядке между стержнями специальной вязальной проволокой. Часто собирают две сетки, которые располагают внизу и вверху плиты.

Диаметр арматуры и количество прутьев определяют в соответствии с предполагаемыми нагрузками, рассчитывая до начала работ.

История возникновения

Железобетон появился во второй половине девятнадцатого столетия, в 1850-1885 годах, когда Ламбо во Франции и Уилкинсон в Британии, а также Гнатт в США начали применять самые первые изделия из монолита. Далее железобетон активно эксплуатировали в Германии, США, Франции, Великобритании, России для строительства стен, путепроводов, мостов, фортификационных сооружений.

Но наибольшее распространение монолитный железобетон получил в начале двадцатого столетия, когда было создано фундаментальное учение про материал, определившее его преимущества и доказывающее прекрасную стойкость при пожарах. Сегодня монолитный железобетон используется повсеместно, что объясняется его эксплуатационными характеристиками и свойствами.

Процесс заливки бетонных конструкций

армирование

армирование

Монолитный и сборный железобетон выполняются в точном соответствии с технологией. Обязательно нужно уделить внимание каждому из этапов создания конструкции, чтобы добиться нужных параметров и свойств.

Возведение опалубки

Создание монолитной железобетонной конструкции начинается с монтажа опалубки, которая не позволит растечься жидкому раствору и будет опорой бетону на всех этапах застывания.

простая опалубка

простая опалубка

Какие бывают виды опалубки:

  • Щитовая разборная – включает несколько отдельных блоков для жесткости, может изготавливаться самостоятельно на объекте.
  • Блочная – используется для единой заливки не одной, а сразу нескольких стен без перекрытий с несущей конструкцией.
  • Пневматическая – с прочной оболочкой, пропускает воздух, ее делают для сложных полостей маленьких объемов.
  • Объемно-переставная – для монтажа монолитных перекрытий, стен в многоэтажках, сооружается с привлечением крана.
  • Скользящая – используется для создания многоэтажек, устанавливается по периметру, в процессе застывания монолита на разных уровнях постепенно поднимается вверх домкратами.
  • Несъемная – для выполнения декоративной отделки.
  • Туннельная – для заливки раствором двух стен с перекрытием.

Создание опалубки при возведении конструкции – один из самых простых этапов строительства. Важно правильно укрепить щиты, проверять ровность строительным уровнем, выбирать достаточно жесткие и надежные материалы, чтобы конструкция не деформировалась под воздействием веса раствора.

Приготовление раствора

После монтажа опалубки готовят раствор, который для заливки монолитного железобетона должен включать такие компоненты: часть цемента марки минимум М350, 2 части просеянного мелкого песка, 3 части наполнителя (щебень, гравий), вода в достаточном количестве для получения раствора нужной консистенции. Сначала смешивают все сухие субстанции, только после тщательного перемешивания по чуть-чуть добавляют воду.

Бетономешалка

Бетономешалка

Для улучшения характеристик раствора в него добавляют моющие средства (чайная ложка средства против жира на ведро жидкого бетона увеличит прочность, уменьшит усадку), клей ПВА (200 миллилитров на ведро для улучшения текучести и повышения адгезии материалов), жидкое стекло (для повышения термостойкости и ускорения схватывания на начальных этапах заливки).

Цементный раствор можно готовить в бетономешалке самостоятельно или заказывать нужный объем и организовывать его непрерывную подачу к объекту.

Армировка и заливка

Армировочный каркас монолитного железобетона создается из стальных ребристых прутьев разного диаметра. В формировании крупных элементов применяют стержни сечением 15-25 миллиметров, для обычных стен берут сечением до 10 миллиметров. Каркас связывают вязальной проволокой, опускают в опалубку. Арматура должна стоять на специальных фиксаторах на высоте минимум 30-50 миллиметров от поверхности бетона.

опалубка и обвязка

опалубка и обвязка

После того, как армирование завершено, заливают бетон: постепенно заполняют опалубку, подавая из желоба жидкий бетон. Небольшие объекты заливают за один раз, крупные делят на захватки (по горизонтали) и ярусы (по вертикали). Первым делом заполняют захватки одного яруса, потом последовательно заливают железобетонную конструкцию дальше.

После завершения заливки раствор уплотняется вибрационным инструментом. Сушат бетон, накрыв пленкой, чтобы вода не испарялась быстро и бетон был прочным. Первые дни желательно его периодически брызгать водой для исключения трещин.

Чем отличается фактическая плотность от реальной

При выполнении проекта нужно помнить о существовании разницы между реальным значением плотности и расчетным. Расчетная плотность высчитывается при идеальных условиях. Реальная получается в процессе заливки бетона, когда в сборной или монолитной конструкции может оставаться воздух, создавая полости внутри. От этих полостей можно и нужно избавляться, уплотняя бетон специальными инструментами и методами.

Вибропрессование позволяет существенно улучшить качество монолитного железобетонного изделия, но все равно внутри остается определенный объем воздуха (до 1%), что несколько меняет параметры плотности, но на прочности не сказывается.

Демонтаж конструкций

Для выполнения демонтажа монолитных железобетонных конструкций используют разные материалы и способы.

Методы демонтажа монолитного железобетона:

  • Взрывной – актуален в процессе сноса здания, но опасен и должен выполняться профессионалами
  • Механический – с применением спецтехники и соответствующего инструмента
  • Полумеханический – с использованием электрического и пневматического инструмента (канатная, механическая пила, алмазный бур, отбойный молоток и т.д.)
  • Мини-роботы – для небольших помещений и опасных условий
  • Электрогидравлический способ – гидроклинами, безопаснее взрыва, по воздействию идентичен
  • Комбинированный – используются разные способы, в соответствии с текущими задачами и условиями

Демонтаж выполняют после полной разборки и отключения коммуникаций. Если сносят постройку, обязательно вокруг нее возводят временное ограждение.

Монолитный железобетон используется в современном строительстве повсеместно, что объясняется прекрасными характеристиками прочности, надежности, долговечности, другими плюсами. Монолит из бетона и стальной арматуры актуален при возведении самых разных зданий и элементов. При условии правильного выполнения всех этапов, соблюдения технологии и использования в работе лишь качественных материалов железобетон монолитный демонстрирует прекрасные свойства и позволяет создавать самые разные конструкции.

Бетонные конструкции и изделия — это… Что такое Бетонные конструкции и изделия?



Бетонные конструкции и изделия
        элементы зданий и сооружений, выполненные из Бетона. Вследствие малой прочности бетона на растяжение они применяются в тех случаях, когда воспринимают преимущественно сжимающие усилия. При необходимости воспринимать растягивающие усилия в Б. к. и и. включают стальную арматуру. Конструкции, в которых используется совместная работа бетона и арматуры, называются железобетонными (см. Железобетонные конструкции и изделия). Наиболее распространённые Б. к. и и.: фундаменты, камни и блоки стеновые (См. Блок стеновой), элементы гидротехнических сооружений, трубы, бортовые камни для дорог и др. Весьма эффективны сборные бетонные конструкции преимущественно из унифицированных стандартных элементов заводского изготовления. Конструкции массивных сооружений (например, плотин, крупных фундаментов, подпорных стенок) обычно выполняют из монолитного бетона (см. Бетонные работы).

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия.
1969—1978.

  • Бетонная плотина
  • Бетонные работы

Смотреть что такое «Бетонные конструкции и изделия» в других словарях:

  • БЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ И ИЗДЕЛИЯ — элементы зданий и сооружений, выполненные из бетона без арматуры или со слабым (конструктивным) армированием. Вследствие малой прочности бетона на растяжение Б. к. и н. применяют в тех случаях, когда они воспринимают преим. сжимающие усилия.… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • Конструкции и изделия бетонные — – элементы зданий и сооружений, выполненные из бетона без арматуры или с небольшим количеством (конструктивным) арматуры. Вследствие малой прочности бетона на растяжение бетонные конструкции и изделия применяют в тех случаях, когда они… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Железобетонные конструкции и изделия — Конструкции и изделия железобетонные – элементы зданий и сооружений, изготовляемые из Железобетона, и сочетания этих элементов. Высокие технико экономические показатели Ж. к. и и., возможность сравнительно легко придавать им требуемую форму …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Железобетонные конструкции и изделия —         элементы зданий и сооружений, изготовляемые из Железобетона, и сочетания этих элементов. Высокие технико экономические показатели Ж. к. и и., возможность сравнительно легко придавать им требуемую форму и размеры при соблюдении заданной… …   Большая советская энциклопедия

  • Конструкции бетонные — конструкции, выполненные из бетона без рабочей арматуры. [МСН 52 01 2013] Конструкции бетонные – конструкции, выполненные из бетона без арматуры или с арматурой, устанавливаемой по конструктивным соображениям и не учитываемой в расчете, расчетные …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Конструкции сборные — – бетонные или бетонные конструкции, изготав­ливаемые в виде отдельных элементов и монтируемые на месте возведения здания или сооружения. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ и м. А. А.… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Конструкции железобетонные — – один из основных видов современных строительных конструкций. Делятся на монолитные (изготовляются на строительной площадке), сборные (заводского изготовления) и сборно монолитные. Железобетонные конструкции – один из основных видов… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Конструкции сталежелезобетонные — – железобетонные конструкции, включающие отличные от арматурной стали стальные элементы, работающие совместно с железобетонными элементами. [СНиП 52 01 2003] Конструкции сталежелезо­бетонные – конструкции, включающие стальные элементы …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Конструкции стеклопластбетонные — – бетонные конструкции, армированные стеклопластиковой арматурой. [Портик А. А. Все о пенобетоне. – СПб.: 2003. – 224 с.] Рубрика термина: Конструкции ЖБИ Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Конструкции ЖБИ — Термины рубрики: Конструкции ЖБИ Вут Газосиликатные изделия Диагностика Жби Конструкции бетонные жаростойкие …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Классификация железобетонных изделий | Новости в строительстве

Классификация железобетонных изделий основана на следующих признаках: плотность бетона, вид армирования, вид бетона, назначение и внутренне строение.

Общие сведения о железобетоне:

Железобетон представляет собой строительный материал, в котором выгодно сочетается совместная работа бетона и стали,
крайне отличающихся своими механическими свойствами. Бетон, как и всякий каменный материал, хорошо сопротивляется сжимающим нагрузкам, но он хрупок и слабо противодействует растягивающим напряжениям.

Прочность бетона при растяжении примерно в 10… 15 раз меньше прочности при сжатии. В результате этого бетон невыгодно использовать для изготовления конструкций, в которых возникают растягивающие напряжения. Сталь же, обладая очень высоким пределом прочности при растяжении, способна воспринимать растягивающие напряжения, возникающие в железобетонном элементе.

Для строительства элементов, подверженных изгибу, целесообразно применять железобетон. При работе таких элементов возникают напряжения двух видов: растягивающие и сжимающие. При этом сталь воспринимает первые напряжения, а бетон — вторые и железобетонный элемент в целом успешно противостоит изгибающим нагрузкам. Таким образом сочетается работа бетона и стали в одном материале — железобетоне.

Возможность совместной работы в железобетоне двух резко различных по своим свойствам материалов определяется следующими важнейшими факторами: прочным сцеплением бетона со стальной арматурой, вследствие этого при возникновении напряжения в железобетонной конструкции оба материала работают совместно; почти одинаковым коэффициентом температурного расширения стали и бетона, чем обеспечивается полная монолитность железобетона.

Бетон не только не оказывает разрушающего влияния на заключенную в нем сталь, но и предохраняет ее от коррозии. В зависимости от способа армирования и состояния арматуры различают железобетонные изделия с обычным армированием и предварительно напряженные. Армирование бетона стальными стержнями, сетками или каркасами не предохраняет изделия, работающие на изгиб, от образования трещин в растянутой зоне бетона, так как последний обладает незначительной растяжимостью (1…2 мм на 1 м), тогда как сталь выдерживает без разрушения в 5…6 раз большие растягивающие напряжения, чем бетон.

Появление трещин отрицательно влияет на работу железобетонного элемента: увеличиваются прогибы, в трещины проникают влага и газы, отчего создается опасность коррозии стальной арматуры. Избежать образования трещин в железобетонной конструкции можно предварительным сжатием бетона в местах, подверженных растяжению. В предварительно сжатом бетоне трещины появляются только в том случае, если растягивающие напряжения перерастут напряжения предварительного сжатия. Сжатие бетона достигается предварительным растяжением арматуры.

Различают два вида предварительного напряжения арматуры: до затвердения бетона и после приобретения бетоном определенной прочности. Если напряжение арматуры производится до бетонирования, то уложенная в форму арматура растягивается и в таком состоянии закрепляется в форме. После заполнения формы бетонной смесью и затвердения бетона арматура освобождается от натяжения, сокращается и увлекает за собой окружающий ее бетон, обжимая железобетонный элемент в целом.

Если же напряжение арматуры производится после затвердения бетона, то в этом случае арматуру располагают в специально оставленном в бетоне канале. После затвердения бетона арматуру натягивают и закрепляют на концах конструкции анкерными устройствами. Затем заполняют канал раствором, который после затвердения сцепляется с арматурой и с бетоном конструкции, обеспечивая монолитность железобетона.

Предварительное напряжение арматуры не только предупреждает появление трещин в растянутом бетоне, но и позволяет снизить массу железобетонных конструкций, увеличить их жесткость, повысить долговечность и сократить расход арматуры. Поэтому дальнейшее развитие строительной техники направлено на значительное увеличение выпуска тонкостенных предварительно напряженных железобетонных конструкций.

Железобетонные изделия для сборного строительства — относительно новый вид конструктивных элементов.Начало практического применения их относят к концу прошлого столетия. В 20-х и 30-х годах текущего столетия появились первые здания, выполненные в основном из сборных железобетонных изделий и конструкций. Однако широкому и всестороннему применению сборного железобетона в то время препятствовали низкий уровень механизации строительства, отсутствие мощных монтажных кранов и оборудования для производства железобетонных изделий.

С развитием уровня механизации в строительстве увеличился и выпуск железобетонных изделий для сборного строительства. Наряду с увеличением выпуска расширяется номенклатура железобетонных изделий, увеличиваются их размеры. Накоплен некоторый опыт строительства зданий с применением объемных элементов. Основные факторы, обеспечивающие столь быстрый подъем производства сборного железобетона следующие:

1) Максимальная степень заводской готовности, что дает определенный технико-экономический эффект;

2) Универсальность свойств железобетонных изделий; путем определенных технологических приемов изготовления и соответствующего выбора материалов железобетонные изделия могут быть получены с различными механическими и физическими свойствами — высокопрочные, водонепроницаемые, жаростойкие, с низкой теплопроводностью и т. д.;

3) Долговечность;

4) Возможность значительно сократить расход стали в строительстве.

Наряду с достоинствами железобетонные конструкции обладают и недостатками:

1) большая масса;
2) высокая себестоимость изделий;
3) значительные транспортные расходы.

Все это снижает общую технико-экономическуюэффективность строительства из сборных железобетонных изделий.
Первостепенной задачей производственников и конструкторов является уменьшение массы сборных железобетонных конструкций путем применения материалов высокого качества и более рациональных форм изделий, совершенствование организации технологического процесса, более полная его механизация с широким использованием автоматического управления.

Классификация железобетонных конструкций

В основу классификации сборных железобетонных изделий положены следующие признаки: вид армирования, плотность, вид бетона, внутреннее строение и назначение. По виду армирования железобетонные изделия делят на предварительно напряженные и с обычным армированием.

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.

Различают два основных вида железобетонных конструкций с предварительно напряженной арматурой: конструкции с натяжением арматуры до бетонирования и конструкции с натяжением арматуры после бетонирования. В первом случае арматуру предварительно растягивают и концы ее закрепляют. После затвердевания бетонной смеси концы арматуры освобождают (отрезают) и арматура, стремясь вернуться в первоначальное состояние, обжимает бетон (рис. 2).

В конструкциях с натяжением арматуры после бетонирования арматура, подлежащая натяжению, располагается в каналах, образованных в бетоне специальными пустотообразователями, и после натяжения анкеруется на концах, а каналы заполняются (омоноличиваются) раствором. Наряду с силовым натяжением арматуры (обычно осуществляемым с помощью специальных домкратов) применяют способ электротермического натяжения.

Рисунок-1. Виды арматуры :

Виды арматуры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а-гладкая; б-гладкая проволочная;в-горячекатанная периодического профиля; г,д-пряди из проволоки;е-холодносплющенная; ж-сварная сетка.

Для предварительно напряженных конструкций применяют бетон высоких марок и высокопрочную арматурную сталь. Для улучшения сцепления с бетоном используют арматуру периодического профиля (рис. 1). Предварительно напряженные железобетонные конструкции более эффективны, чем обычные. В них более полно используется несущая способность арматуры и бетона, поэтому уменьшается масса изделия. Вместе с тем предварительное обжатие препятствует образованию трещин в растянутой зоне.

Рисунок-2. Бетонная балка, обжатая после отпуска предварительно растянутой стальной арматуры:

Бетонная балка, обжатая после отпуска предварительно растянутой стальной арматуры

 

 

 

 

 

 

 

 

1 — стержни арматуры; 2 — бетон, уложенный и затвердевший после натяжений арматуры; 3 — эпюра сжимающих напряжений в бетоне

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

По плотности изделия бывают из тяжелых бетонов, облегченного, легкого и из особо легких (теплоизоляционных) бетонов. Для элементов каркаса зданий применяют тяжелый бетон, а для ограждающих конструкций зданий — легкий.

По виду бетонов и применяемых в бетоне вяжущих различают изделия: из цементных бетонов — тяжелых на обычных плотных заполнителях и легких бетонов на пористых заполнителях:силикатных бетонов автоклавного твердения — плотных (тяжелых) или легких на пористых заполнителях на основе извести или смешанном вяжущем;ячеистых бетонов — на цементе, извести или смешанном вяжущем;специальных бетонов — жаростойких, химически стойких, декоративных, гидратных.

По внутреннему строению изделия могут быть сплошными и пустотелыми, изготовленными из бетона одного вида, однослойные или двухслойные и многослойные,изготовленные из разных видов бетона или с применением различных материалов, например теплоизоляционных.

Типоразмерные изделия.
Железобетонные изделия одного вида могут отличаться также типоразмерами, например стеновой блок угловой, подоконный и т. д. Изделия одного типоразмера могут подразделяться также по классам. В основу деления на классы положено различное армирование, наличие монтажных отверстий или различие в закладных деталях.

В зависимости от назначения сборные железобетонные изделия делят на основные группы:для жилых, общественных,
промышленных зданий, для сооружений сельскохозяйственного и гидротехнического строительства, а также изделий общего назначения.

Железобетонные изделия должны отвечать требованиям действующих государственных стандартов, а также требованиям рабочих чертежей и технических условий на них. Изделия массового производства должны быть типовыми и унифицированными для возможности применения их в зданиях и сооружениях различного назначения. Изделия должны иметь максимальную степень заводской готовности.

Составные или комплексные изделия поставляют потребителю, как правило, в законченном, собранном и полностью укомплектованном деталями виде. Железобетонные изделия с проемами поставляют со вставленными оконными или дверными блоками, проолифенными или загрунтованными. Качество поверхности изделия должно быть таким, чтобы на месте строительства (если это не предусмотрено проектом) не требовалось дополнительной их отделки.

 

*****

РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!

*****

Строительство и реконструкция домов с полным комплексом услуг — нестандартные дома и многоквартирные дома в Аттлборо, район Масачусетс

W.B. Компания Construction & Development является ведущим строителем уникальных домов на заказ в Аттлборо и Юго-Восточном Массачусетсе. Мы проектируем, строим и реконструируем высококачественные дома и недвижимость во всех ценовых диапазонах. Мы предлагаем комплексные услуги по проектированию и строительству, заботясь обо всем — от концепции до готового проекта.Ваши планы или наши, мы воплощаем ваши мечты и идеи в реальность.

Наши дома спроектированы и построены в соответствии со строгими принципами энергоэффективности, чтобы сэкономить ваши деньги и помочь защитить нашу окружающую среду.

Что означает W.B. Строительство делать?

Хотите индивидуальный дом?

Мы можем построить в соответствии с вашими планами или вы можете работать с нашими архитекторами.
Подробнее ->

Готовы к заселению?

У нас есть красивые дома и квартиры в наличии!
Подробнее ->

Остаться на месте?

Хотите остаться в своем доме? Реконструкция может сделать ваш дом новым!
Узнать больше ->

Земля под застройку?

Мы можем разработать и построить на вашей земле или найти для вас место.
Подробнее ->

Почему выбирают W.B. Строительство?

Наши дома лучше

Все наши новые дома и кондоминиумы построены с использованием новейших и наиболее структурно прочных и энергоэффективных строительных технологий и материалов. Мы нигде не экономим, но тем не менее, благодаря нашим многочисленным отношениям с основными производителями и дистрибьюторами в нашей отрасли, мы можем поддерживать разумные расходы.

Мы проектируем и строим в соответствии со строительными нормами, гарантируя, что наша продукция превосходит стандарты безопасности и энергопотребления, установленные сегодня, поэтому ваш дом не устареет через несколько лет.Эта приверженность качеству гарантирует, что вы получите максимальную отдачу от своих кровно заработанных инвестиций.

узнать больше ->

Energy Star с рейтингом

Вся наша конструкция спроектирована и построена в соответствии с директивами Energy Star, изложенными для защиты домовладельца, а чаще всего даже превышает их. При соблюдении этих рекомендаций вы получаете надежный и энергосберегающий дом, который легко и недорого обогревать и охлаждать. Мы используем продукты, созданные с использованием новейших технологий, чтобы воспользоваться преимуществами новейших достижений в области строительных технологий и материалов.

Для домовладельца это означает, что дом не только красив, но и очень хорошо построен и энергоэффективен, поэтому вы сэкономите деньги на протяжении всего периода владения.

Лучшие строители

Мы стремимся к индивидуальному обслуживанию и исключительному качеству для каждого клиента. Мы предлагаем возможность спроектировать и построить каждый дом на индивидуальной основе в соответствии с потребностями наших клиентов. Мы изменим существующие планы, которые могут быть у нас, или создадим новый дизайн в соответствии с вашими конкретными желаниями и потребностями.

За годы своей философии строительства качественных домов и микрорайонов мы заслужили доверие, уважение и восхищение наших клиентов и сотрудников.

Пожалуйста, обращайтесь к нам напрямую в любое время, если вы хотите узнать больше.

.

Мощные варианты конструкции для Техаса

На протяжении более 36 лет наши клиенты доверяют нам честные и этичные строительные услуги, будь то строительство нового объекта, модернизация или реконструкция существующего здания. Мы гарантируем, что работаем с ними заранее, начиная с первоначальных обсуждений и заканчивая заселением их нового или модернизированного здания. Если вы ищете строительную фирму для пристройки к существующему церковному святилищу, построить новое святилище или построить многоцелевой центр для вашей церкви и коммерческих зданий; не смотрите дальше!

О нас

Наши услуги

Архитектура

Вт.B. Строительные партнеры с Crosspointe Architects. Crosspointe Architects специализируется на церковных святилищах, центрах семейной жизни и других зданиях религиозного типа.

Узнать больше

Общие

Обеспечение квалифицированного руководителя компании, управление проектами, оценка и управление площадкой для предстроительной, строительной и постстроительной деятельности.

Узнать больше

Управление строительством
  • Генеральный подряд
  • Контроль расписания
  • Контроль затрат
  • Процесс обеспечения качества
  • Управление безопасностью

Узнать больше

Консультации и планирование перед строительством
  • Разработка бюджета и концептуальная оценка
  • Предварительная смета
  • График и поэтапное развитие

Узнать больше

Закрытие и завершение строительства
  • Плавный процесс закрытия
  • Управление гарантиями
  • Исполнительная документация

Узнать больше

Наши последние проекты

Sweet Home Baptist Church of Round Rock, TX

Mt.Ханаанская баптистская церковь

Баптистская церковь Willow Chute

Свяжитесь с нами сегодня

Адрес

P.O. Box 1149

Раунд Рок, Техас 78680

Телефон

Кабинет: (512) 246-1434

Факс: (512) 401-3640

Адрес электронной почты

[email protected]

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

*

*