Сегодня ни один строительный объект не обходится без использования железобетонных изделий (ЖБИ). Ежедневно в мире производят около 2 миллиардов изделий из бетона, при этому существующие технологии постоянно обновляются и дорабатываются.
Основными преимуществами использования железобетонных конструкций являются быстрота и удешевление возведения домов различной сложности. Это обеспечивается, в том числе простотой изготовления ЖБИ.
Характеристики железобетонных конструкций
Основные характеристики:
- Повышенная прочность и долговечность.
- Способность стойко переносить перепады температуры, в том числе сильные морозы.
- Устойчивость к воздействию влаги и огня.
Прочностные качества бетона напрямую зависят от качества цемента и от свойств, которыми обладают применяемый песок и гравий. Конечное качество бетона также зависит от пористости (отношения количества пор к общему объему) и плотности (отношения массы к объему).
Пористость бетона зависит от количества цемента в смеси и возникает из-за испарения излишков воды при его недостаточности. Плотность бетона напрямую влияет на прочность изделия и его способность противоборствовать сжиманию.
Устойчивость железобетонных конструкций к огню, объясняется невысокой теплопроводностью. Они могут переносить, без видимых разрушений, до одной тысячи градусов тепла без последствий очень долгое время. Именно поэтому бетонная продукция используется при строительстве промышленных предприятий, работающих при повышенных температурах.
Несомненно, важная особенность железобетонных конструкций – морозоустойчивость. Если материал насыщен достаточным количеством воды, то он сможет выдержать многочисленные изменения температуры без ощутимых потерь для качества. Согласно исследованиям, снижение прочности будет минимальным.
Однако, при всех плюсах бетон характеризуется очень маленьким сопротивлением растяжению. Чтобы избежать связанных с этим проблем, проводится укрепление элементами из армированной стали (например, проволокой или прутьями), или других материалов. Подобное изделие является высокопрочным и к тому же практически не поддается растяжению.
Армирование
Армирование – комплекс работ, направленных на увеличение надежности и прочности бетонных изделий в жилом и промышленном строительстве.
Безусловно, одним из лучших примеров применения армирования является создание прочного и долговечного основания для полового покрытия.
Основная работа заключается в создании металлической основы при стяжке.
С помощью армирования можно уменьшить количество используемого бетона. Основными материалами для армирования являются:
- Армирующие проволочные сетки и прутья.
- Стекловолокнистые изделия.
- Сетки из полимерных материалов.
Имея такой широкий выбор материалов, в любое время можно подобрать лучший вариант, отвечающий высокому качеству производимой конструкции.
Виды железобетонных конструкций
Теперь рассмотрим виды железобетонных конструкций.
Монолитные
Монолит — это основной тип железобетонных конструкций, используемых для строительства всех видов строений.
Железобетон состоит из стали и бетонной массы и называется комплексным стройматериалом, ускоряющим темпы строительства.
Достоинства:
Важным достоинством монолита можно считать низкую материалоемкость. То есть пространственная целостность, а говоря профессионально, высокая статическая неопределенность. К другим сильным сторонам относятся прочность, огнестойкость, долговечность, простота формообразования, низкие расходы на эксплуатацию.
Недостатки:
Вследствие усадки или силовых нагрузок существует возможность возникновения трещин, высокая тепло и звукопроводность, высокая плотность. Сезонность выполнения работ тоже можно отнести к недостаткам, так как все они должны быть выполнены в теплое время года.
Сборные ЖБИ
Сборные железобетонные конструкции являются готовыми изделиями. СЖК изготавливаются на специальных предприятиях, где имеется необходимые устройства. Это дает возможность уменьшить стоимость изделий и получить высокую производительность.
Когда-то создание СЖК благоприятно повлияло на увеличение объемов строительства. Сборные изделия из железобетона обладают универсальностью, из них можно строить в любое время года и в любую погоду.
В таких сборных сооружениях имеется единственный минус — это большая трудоёмкость. Для создания стыков применяются арматурные приспособления и соответственно влияют на стоимость.
Железобетонные плиты
Это довольно широко распространенный вид ЖБИ, которыми пользуются на стройках при возведении потолков, стен зданий, перегородок как в жилых, так и коммерческих помещениях. Железобетонная плита похожа на прямоугольник, имеющий дверные и оконные проемы, выступы под подоконники. На потолочных железобетонных плитах проемы отсутствуют. На случай перевозки панели устанавливаются вертикально под уклоном в 10 градусов. Категорически следует исключать соприкосновение плит, под них обязательно подкладываются специальные подкладки.
Фермы
Специальные железобетонные фермы применяются в качестве перекрытий в огромных сооружениях. Они похожи на плоский прямоугольник с решетками. Перевозка строго в положении стоя.
Балки и ригели
Балки и ригели применяются в качестве несущих компонентов, в боковых, верхних и центральных местах строящегося здания. Они бывают односкатными, двускатными или с прямыми углами. В процессе спецперевозки ригели устанавливаются прямо по всей длине. В целях опоры ригелей пользуются подосновами, устанавливаемые под нижнюю часть. От длины балок зависит расстояние между прокладками. Сбоку их обязательно закрепляют по всей высоте. Транспортируют строго вертикально, горизонтальная спецперевозка недопустима, возможно, разрушение изделия. Перевозя сразу множество частей, между балками прокладывают разделительные подкладки толщиной более 10 см.
Сваи
Возведение зданий и сооружений промышленного и жилого назначения на грунтах со слабой несущей способностью, невозможно без применения в их основании свай.
ЖБИ сваи стойки к агрессивному химическому воздействию и мало подвержены коррозии. Сваи сохраняют работоспособность во влажных и мёрзлых грунтах. Их монтаж выполняется с применением специального оборудования. Применение свай обеспечивает устойчивость здания, прочность и неизменность его основания.
Стойки
Стойки служат опорами для электропередающих линий и наружного освещения. Их главное предназначение надёжное расположение электропроводов на заданном безопасном расстоянии от различных поверхностей. Применение в конструкции опор арматурного каркаса и специальных марок бетона обеспечивает их надежность и длительный срок эксплуатации.
Конструкционно стойки подразделяют на виды:
- концевые;
- промежуточные;
- угловые;
- анкерные.
Кроме того, стойки для опор ЛЭП могут быть одноцепными и многоцепными.
Допускается группирование опор для их перевозки, соблюдая их горизонтальное положение. Обязательно наличие специальных подкладок в местах соприкосновения.
Колонны
Колонна железобетонная является несущим элементом сборного каркаса зданий и сооружений производственного и жилищно общественного предназначения.
В основном колонны имеют прямоугольное или квадратное сечение. Для тяжёлых подкрановых конструкций производят двухветьевые колонны.
Перевозка колонн железобетонных может производиться с укладкой штабелем, когда первый ряд уложен непосредственно на грузовое место, а остальные ряды укладывают на настил из спецподкладок.
Объёмные блоки
Объёмные блоки используются при строительстве зданий и сооружений для промышленности. Существуют отдельные конструкции, применяемые в жилом и общественном строительстве. Это тонкостенные элементы, как правило, с дополнительным заполнением звуко- и теплоизоляционными материалами, с проёмами для окон и дверей. Отличаются почти полной заводской готовностью.
Перевозка объёмных блоков допускается только в вертикальном положении, поскольку они не переносят динамических нагрузок, неизбежных при транспортировке. Чтобы не допустить смещения блока во время движения на грузовых платформах устраивают специальные упорные выступы.
Санитарно-технические кабины (СТК)
Представляют собой пространственную конструкцию санитарного узла. Кабины такого типа применяются при строительстве зданий для жилья и общественного пользования. Имеют большие габариты и объемы. Перевозка СТК разрешена в вертикальном положении, при этом опора осуществляется на грузовую платформу, с использованием двух прокладок. Таким же способом перевозятся шахты лифтов. Устанавливаются кабины на основание, выведенное по горизонтальному уровню.
Сборно-монолитные ЖБИ
Представляют собой совокупность элементов. Технология сборки осуществляется путем совместного укладывания сборного железобетона и монолита. В этой технологии важную роль играет качество взаимодействия сборных частей с частями монолита. Допускается разность в формах и габаритах сборных элементов, для достижения наилучшего качества. Решение принимается с учетом назначения объектов и обстоятельств.
Необходимо знать, что в СМЖК опалубкой для монолита является сборный железобетон. Пространственная жесткость гарантируется монолитной заливкой, что ведет к снижению расхода материалов.
В СМЖК сочетаются достоинства прежних видов. Благодаря своей экономичности, позволяют возводить объекты с учетом современных методов. В элементах из монолита широко применяют пористые бетоны, вследствие чего в значительной степени уменьшается вес всей конструкции.
Итог
Железо и бетон – отличное сочетание. Данные конструкции применяются не только в строительстве зданий, учитывая невысокую теплопроводность, используются в промышленных цехах и не только. Виды ЖБК за счет своих размеров, веса и условий, требуют точного соблюдения процесса транспортировки и надлежащей подготовки подвижного состава. Технология производства этих изделий продолжает совершенствоваться.
Строительство современных объектов не обходится без конструкций из железобетона. У таких сооружений много плюсов. Железный остов со всех сторон защищен бетоном, который имеет длительный срок работы и не боится ни дождя, ни снега, ни жары, ни мороза. Железо плюс бетон – отличный тандем! Железобетонные изделия консолидируют как при растяжении, сжатии и сгибании, так и во время скручивания, срезания. Металлокаркас помогает добиться устойчивости, прочности и твердости сооружения, служит для уменьшения размеров и веса устройства. Применяя различные технологии, изготавливают монолитные, сборные, сборно-монолитные бетонные и железобетонные конструкции с ненапрягаемой и напрягаемой арматурой.
Особенности конструкций
Железобетонная конструкция нашла применение в строительстве жилых зданий, производственных сооружений и инженерных построек. Наиболее часто применяют сборный железобетон, но встречается монолитный и сборно-монолитный. Чтобы получить изделие наименьшей массы, насколько это позволяет технология, снизить расходы на оплату труда и материалы, для железобетонных конструкций применяют качественный бетонный раствор и арматуру высокой прочности.
Основные виды железобетонного изделия применяются в строительстве, где температурный режим не превышает пятидесяти градусов по Цельсию и не опускается до минус семидесяти градусов. Железобетонными конструкциями пользуются чаще стальных или каменных в случае возведения следующих объектов:
- аэродромы;
- атомные реакторы;
- бункера;
- дымовые трубы большой высоты;
- различные массивные сооружения;
- здания складского назначения;
- дороги;
- фундаменты;
- морские сооружения;
- заводские постройки.
В железобетонных конструкциях следующие преимущества:
- прочность, которая со временем только увеличивается;
- долговечность;
- стойкость к воздействию огня;
- относительно допустимая цена;
- возможность собственноручного изготовления;
- стойкость к сейсмической активности;
- возможность железобетона принимать различные архитектурные формы.
К недостаткам относятся:
- образование трещин;
- большой вес;
- требуется дополнительное утепление;
- теплопроводность.
Основные виды конструкций
По типу изготовления различают:
- Сборные. Имеют большую популярность за счет максимально механизированного строительства.
- Монолитные. Применяют в строительстве монолитных сооружений, например, гидротехнических построек, тяжелых фундаментов.
- Сборно-монолитные. Сборно-монолитные элементы соединяются как бетоном, так и сваркой.
По сфере использования бывают:
- для жилых домов;
- для промышленных построек;
- для общественных зданий и сооружений.
Изделия из железобетона могут быть: ненапряженные и предварительно напряженные. Наиболее популярные ЖБИ, которые используют для строительства:
- панелей;
- фундаментов;
- балок;
- плит перекрытий.
Панели
Распространенным видом железобетонных конструкций являются панели, которые используются в строительстве зданий и сооружений жилищного и промышленного назначения. Панель имеет плоскую прямоугольную форму, в которой могут быть проемы для дверей и окон, также — выступы для подоконников.
При перевозке панелей их устанавливают в вертикальном положении под наклоном в десять градусов. Транспортируя сразу несколько панелей, нужно исключить их соприкосновение, поэтому между ними прокладывают подкладки.
Вернуться к оглавлениюФермы
Железобетонные фермы используют для перекрытий в производственных сооружениях и культурных зданиях. Имеют вид плоской прямоугольной конструкции с решетками. При транспортировке изделий им придают вертикальное положение.
Фермы из железобетона имеют высокую прочность, жесткость, отличаются противопожарными свойствами и морозостойкостью. Производятся изделия из тяжелого, легкого или конструкционного бетона, в основном это аглопоритобетон и керамзитобетон. Применяя железобетонную ферму, следует тщательно подойти к ее установке. Проводят точный расчет несущей способности постройки. Проверяют качество элементов, размеры и готовят место опоры.
Вернуться к оглавлениюБалки и ригели
Ригель железобетонный.Балки и ригели нашли применение в строительстве фундаментов и покрытий, они выступают в роли несущих элементов для монтажа крановых механизмов. Балки производят односкатными, 2-скатными или прямоугольными. В процессе транспортировки балки ригели устанавливают в транспортное средство вертикально. Для опоры балок и ригель используют подкладки, установленные под нижнюю плоскость изделий. В зависимости от длины конструкции определяется расстояние между подкладками. Сбоку балок и ригелей проводят крепление по всей их высоте. Перевозка балок допускается только в вертикальном положении, горизонтальная транспортировка запрещена, так как существует риск разрушения изделий. Транспортируя одновременно несколько элементов, между ними прокладывают разделители толщиной больше десяти сантиметров.
Вернуться к оглавлениюСваи
Железобетонную конструкцию в виде свай используют для оснований промышленных и жилых сооружений. Сваи применяют для возведения конструкций на неустойчивых грунтах. При транспортировке свай им придают горизонтальное положение, обеспечивая опирание на специальные подкладки. Разрешается укладка свай на транспортное средство при перевозке ярусами.
Железобетонные сваи отличаются высокой устойчивостью к воздействию химических веществ и коррозии, обладают водонепроницаемостью и морозостойкостью. Сваи легко монтируются при наличии специального оборудования и способны обеспечить возводимому сооружению долговечность, высокую прочность и надежность.
Вернуться к оглавлениюСтойки
Стойки для опор ЛЭП.Железобетонные стойки или стойки линий электропередач представляют собой опорный элемент для светильников и линий электропередач. При транспортировке разрешается перевозить стойки вместе одной группой, обеспечивая горизонтальное положение. При перевозке следует подготовить опору для стоек в виде специальной подкладки.
Главным назначением железобетонных стоек является возможность надежного удержания электропроводов на требуемом расстоянии от поверхности земли или воды. Надежность и прочность опор достигается путем применения в конструкции изделий арматурного каркаса и специального типа бетонного раствора. По отдельности каждая стойка линий электропередач различается по назначению и конструкции. Выделяют концевые, промежуточные, угловые и анкерные опоры из железобетона. Также изготавливают одноцепные и многоцепные.
Вернуться к оглавлениюКолонны
Железобетонная колонна представляет собой несущий элемент жилых, культурных, промышленных и бытовых сооружений. Колонны изготавливают прямоугольной формы и двухветвевой, которая предназначена для тяжелой крановой нагрузки. Перевозят элементы штабелем, где первый ряд колонн кладут на грузовое место транспортного средства, а последующие ряды укладывают на предыдущий, застеленный специальными подкладками.
Вернуться к оглавлениюОбъемные блоки
Объемные блоки.Железобетонные объемные блоки нашли применение при возведении общественных и жилых сооружениях. Представляют собой почти готовые строительные элементы с полой тонкостенной прямоугольной призмой и с проемами для дверей и окон.
Объемные блоки могут иметь изоляционные и утеплительные панели. При перевозке объемных блоков им придают вертикальное положение, при этом обеспечивая опирание элементов по четырем углам на грузовую платформу. Объемные блоки, выполненные из железобетона, имеют чувствительность к динамическим перегрузам, которые образуются в процессе перевозки. Эти строительные изделия из железобетона имеют особенность смещать центр тяжести от геометрического центра в поперечном и в продольном направлении. Чтобы избежать смещения блока в процессе перевозки, на грузовой площадке устанавливают специальные упорные выступы.
Вернуться к оглавлениюСанитарно-технические кабины
Санитарно-технические кабины используются при возведении зданий общественного и жилого назначений. Представлены объемными элементами с большой массой и габаритами. При перевозке шахты лифтов и санитарно-технических кабин разрешается вертикальное положение с опорой на грузовую площадку с двумя прокладками. Шахты лифтов, имеющие высоту до 140 сантиметров можно перевозить в 2 яруса по высоте, при этом устанавливая деревянные подкладки между рядами в высоту больше 10 сантиметров.
Вернуться к оглавлениюВывод
Железобетонные конструкции применяют в строительстве различных зданий и сооружений, и не только. Разновидности ЖБИ (панели, объемные блоки, фермы, сантехнические кабины) за счет своих габаритов, масс и условий, которые нужно соблюдать в процессе перевозки, требуют узкой специализации подвижного состава.
Транспортировка балок, колонн, опор и стоек линий электропередач, ригелей и свай имеет схожие требования к перевозочному процессу, поэтому схемы подвижного состава для их перевозки могут совпадать.
Железобетонные конструкции стали настоящим прорывом в 19 веке. Сейчас практически все строительные объекты возводятся с их помощью. На данный момент каждый день в мире производится порядка двух миллиардов кубических метров ЖБИ. Без них невозможна постройка офисов, высотных домов и промышленных зданий.
Железобетонные конструкции позволяют быстро и с минимальными финансовыми затратами возводить дома разной степени сложности. По своей сути ЖБИ — это арматура, залитая цементным раствором.
Характеристики железобетона
Бетон обладает большой прочностью. Это позволяет строить здания с долгим сроком эксплуатации. К тому же он хорошо выдерживает перепады температуры. К другим полезным характеристикам этого материала причисляют:
- морозостойкость,
- высокую плотность,
- водонепроницаемость,
- огнестойкость.
Прочность бетона при сжатии в 10—20 раз больше, чем при растяжении. Этот параметр во многом зависит от используемого песка и гравия. Главную роль играет качество цемента. Именно цемент определяет, насколько прочным будет состав.
Заливка бетоном позволяет защитить арматуру от коррозии. Строения, выполненные из этого материала, отличаются долговечностью и стойкостью. Очень сильно на качество материала влияет пористость, а именно отношение пор к общему объёму.
Важно! Поры есть в любой конструкции. Они появляются в результате испарения воды, не вступившей в реакцию с цементом. Очень часто большая пористость является доказательством использования недостаточного количества цемента в смеси.
Плотность представляет собой отношение массы бетона к его объёму. Чем выше эта характеристика, тем более прочной будет железобетонная конструкция. Благодаря высокой плотности бетон хорошо противостоит сжатию.
Вне зависимости от толщины железобетонной конструкции она может эффективно передавать тепловой поток. Теплопроводность бетона в 50 раз меньше, чем у стали, но намного выше, нежели у кирпича.
Результатом невысокой теплопроводности железобетонных конструкций становится их огнестойкость. Благодаря этому данный материал также используют при обустройстве промышленных цехов, где приходится работать с высокими температурами.
Важно! Железобетонные конструкции могут выдерживать температуру до 1000 градусов на протяжении длительного времени. При этом изделия не разрушаются и не трескаются.
Важной характеристикой бетона является его морозоустойчивость. Этот материал при насыщении водой может выдерживать многократные перепады температур без каких-либо последствий. Процент снижения прочности минимальный.
Тем не менее у бетона есть один весомый недостаток. Его сопротивление растяжению крайне мало. Поэтому в конструкцию добавляются армированные элементы. К примеру, стальная проволока или прутья.
Единая железобетонная конструкция обладает высокой прочностью и хорошим сопротивлением растяжению. К тому же технология создания данных изделий за последние 150 лет сильно изменилась и продолжает совершенствоваться каждый день.
Что такое армирование
Армирование позволяет создавать железобетонные конструкции на века.
Лучшим примером в данном контексте будет постройка прочного и долговечного пола. В процессе работы осуществляется стяжка на металлической основе. Бетонный пол бывает следующих видов:
- наливной;
- опирающийся на грунт или плиты;
- стяжка со слоем теплоизоляции;
- стяжка, базирующаяся на плитах перекрытия.
Кроме увеличения прочности железобетонной конструкции, армирование позволяет сократить затраты бетона. В процессе работы могут использоваться такие материалы, как:
- арматурный каркас,
- сетка из стекловолокна,
- сетка из катанки,
- сварная сетка с ячейками,
- сетка из полимеров,
- фиброволокно.
Широкий выбор даёт возможность подобрать оптимальный вариант для создания качественной и долговечной железобетонной конструкции.
Виды железобетонных конструкций
ЖБК можно классифицировать по многим параметрам. За 150 лет непрерывного совершенствования было придумано множество методов создания железобетонных конструкций с применением разных технологий и сортов бетона.
Сборные железобетонные конструкции
Их производят на строительной площадке из заранее подготовленных элементов. При этом СЖК создаются на специализированных предприятиях, где есть необходимое оборудование и высокий уровень автоматизации труда. Это позволяет добиться уменьшения себестоимости и максимальной продуктивности.
В своё время создание СЖК крайне позитивно повлияло на всеобщую индустриализацию и механизацию сферы строительства. Сборные железобетонные конструкции позволяют возводить здания в любые погодные условия. Можно осуществлять постройку зимой и летом, в дождь, ветер и жару.
Тем не менее сборные железобетонные конструкции имеют один существенный недостаток, а именно высокую трудоёмкость. К тому же создание стыков имеет большую металлоёмкость и соответствующую стоимость.
Монолитные железобетонные конструкции
Эти изделия создаются непосредственно на строительной площадке путём укладки бетона в опалубку. Как результат снижения стоимости МЖК можно добиться за счёт уменьшения расходов на бетон, арматуру, опалубочные материалы и оплату труда.
Застройщик сам определяет обоснованность использования того или иного количества материалов в зависимости от степени сложности объекта и его назначения. Это позволяет создавать более гибкую смету, реально оценивая потребности производства.
Главное достоинство монолитных железобетонных конструкций — их пространственная целостность. Если брать профессиональную терминологию, то это высокая статическая неопределённость. За счёт этого монолитные конструкции имеют малую материалоемкость.
МЖК использую как для возведения типичных, так и для создания уникальных зданий. Эти изделия позволяют строить объекты, применяя разные виды опалубки, среди которых:
- несъёмная,
- передвижная,
- щитовая,
- блочная.
Также при создании монолитных железобетонных конструкций применяются крупные блоки арматуры и пространственные армированные каркасы. Также данная технология позволяет наладить механизированную подачу и укладку бетона. Есть ряд сооружений, которые создаются только при помощи МЖК, к ним относят:
- бассейны,
- фундаменты,
- сооружения с мощными динамическими нагрузками.
В каждом из вышеперечисленных вариантов применение монолитных железобетонных конструкций экономически выгодно. Несмотря на серьёзные преимущества, данная технология имеет свои недостатки, среди которых:
- трудоёмкая опалубка;
- сезонность работ;
- сроки строительства во многом зависят от скорости затвердевания смеси.
Работы с монолитными железобетонными конструкциями осуществляют только в тёплое время года. Для ускорения процесса применяют специальные сорта цемента, которые застывают чрезвычайно быстро.
Сборно-монолитные железобетонные конструкции
Это целый комплекс элементов. Согласно данной технологии сборный и монолитный железобетон укладывается вместе.
Главную роль в данной технологии играет качество сцепления сборных элементов с монолитными. Чтобы достичь нужного результата сборные конструкции могут иметь разную форму и размер. В комплексах такого рода может использоваться напрягаемая и ненапрягаемая арматура. Всё зависит от конкретной ситуации и назначения объекта.
Если поверхность сборно-монолитных железобетонных конструкций имеет высокий уровень шероховатости, то можно обойтись без шпонок. В местах, где сборные элементы контактируют с бетоном, предусматривается выпуск поперечной арматуры. Анкеровка укладывается в монолитном бетоне дополнительно.
Важно! Сборный железобетон в данных конструкциях является опалубкой для монолитной составляющей.
Сборно-монолитные железобетонные конструкции сочетают в себе достоинства обоих предыдущих видов. Они весьма экономичны и позволяют строить здания посредством современных методов быстро и качественно.
Важно! Монолитный железобетон гарантирует высокую пространственную жёсткость. Это снижает материалоемкость.
В монолитных элементах широко применяются лёгкие и ячеистые бетоны. Допускается использование искусственных пористых заполнителей. Из-за чего значительно уменьшается удельный вес конструкции.
Правила создания надёжных железобетонных конструкций
В процессе работы должны быть соблюдены все СНиПы и нормы строительства. Некоторые организации дополнительно ориентируются на международные стандарты, чтобы получить важное конкурентное преимущество. Тем не менее есть свод обязательных правил, которые должны соблюдаться при создании бетонных перекрытий:
- Сетка или каркас не должны создавать препятствий для равномерного распределения бетона.
- Сначала на площадку укладывается материал для армирования и только после этого осуществляется заливка.
- Необходимо избегать попадания в железобетонную конструкцию масляных веществ. Они препятствуют образованию крепкой связи между бетоном и каркасом.
- Чтобы защитить ЖБК от коррозии, бетон должен полностью скрывать элементы армирования.
Каркасное армирование используется тогда, когда фундамент и пол — единая система фиксации дома. Подобная технология применяется при постройке на грунтах с низкой степенью надёжности.
Итоги
В современном строительстве используются все виды железобетонных конструкций в зависимости от их конкретных преимуществ. Главное — это соблюдение всех правил и норм строительства, которые гарантируют безопасность и долговечность постройки.
Виды железобетонных конструкций
Виды железобетонных конструкций.
Железобетонные конструкции стали настоящим прорывом в 19 веке. Сейчас практически все строительные объекты возводятся с их помощью. На данный момент каждый день в мире производится порядка двух миллиардов кубических метров ЖБИ. Без них невозможна постройка офисов, высотных домов и промышленных зданий.
Железобетонные конструкции позволяют быстро и с минимальными финансовыми затратами возводить дома разной степени сложности. По своей сути ЖБИ это арматура, залитая цементным раствором.
Характеристики железобетона.
Бетон обладает большой прочностью. Это позволяет строить здания с долгим сроком эксплуатации. К тому же он хорошо выдерживает перепады температуры. К другим полезным характеристикам этого материала причисляют.
высокую плотность.
Прочность бетона при сжатии в 10 20 раз больше, чем при растяжении. Этот параметр во многом зависит от используемого песка и гравия. Главную роль играет качество цемента. Именно цемент определяет, насколько прочным будет состав.
Заливка бетоном позволяет защитить арматуру от коррозии. Строения, выполненные из этого материала, отличаются долговечностью и стойкостью. Очень сильно на качество материала влияет пористость, а именно отношение пор к общему объёму.
Важно. Поры есть в любой конструкции. Они появляются в результате испарения воды, не вступившей в реакцию с цементом. Очень часто большая пористость является доказательством использования недостаточного количества цемента в смеси.
Плотность представляет собой отношение массы бетона к его объёму. Чем выше эта характеристика, тем более прочной будет железобетонная конструкция. Благодаря высокой плотности бетон хорошо противостоит сжатию.
Вне зависимости от толщины железобетонной конструкции она может эффективно передавать тепловой поток. Теплопроводность бетона в 50 раз меньше, чем у стали, но намного выше, нежели у кирпича.
Результатом невысокой теплопроводности железобетонных конструкций становится их огнестойкость. Благодаря этому данный материал также используют при обустройстве промышленных цехов, где приходится работать с высокими температурами.
Важно. Железобетонные конструкции могут выдерживать температуру до 1000 градусов на протяжении длительного времени. При этом изделия не разрушаются и не трескаются.
Важной характеристикой бетона является его морозоустойчивость. Этот материал при насыщении водой может выдерживать многократные перепады температур без каких-либо последствий. Процент снижения прочности минимальный.
Тем не менее, у бетона есть один весомый недостаток. Его сопротивление растяжению крайне мало. Поэтому в конструкцию добавляются армированные элементы. К примеру, стальная проволока или прутья.
Единая железобетонная конструкция обладает высокой прочностью и хорошим сопротивлением растяжению. К тому же, технология создания данных изделий за последние 150 лет сильно изменилась и продолжает совершенствоваться каждый день.
Что такое армирование.
Армирование позволяет создавать железобетонные конструкции на века.
Лучшим примером в данном контексте будет постройка прочного и долговечного пола. В процессе работы осуществляется стяжка на металлической основе. Бетонный пол бывает следующих видов.
опирающийся на грунт или плиты.
стяжка со слоем теплоизоляции.
стяжка, базирующаяся на плитах перекрытия.
Кроме увеличения прочности железобетонной конструкции, армирование позволяет сократить затраты бетона. В процессе работы могут использоваться такие материалы, как.
арматурный каркас.
сетка из стекловолокна.
сетка из катанки.
сварная сетка с ячейками.
сетка из полимеров.
Широкий выбор даёт возможность подобрать оптимальный вариант для создания качественной и долговечной железобетонной конструкции.
Виды железобетонных конструкций.
ЖБК можно классифицировать по многим параметрам. За 150 лет непрерывного совершенствования было придумано множество методов создания железобетонных конструкций с применением разных технологий и сортов бетона.
Сборные железобетонные конструкции.
Их производят на строительной площадке из заранее подготовленных элементов. При этом СЖК создаются на специализированных предприятиях, где есть необходимое оборудование и высокий уровень автоматизации труда. Это позволяет добиться уменьшения себестоимости и максимальной продуктивности.
В своё время создание СЖК крайне позитивно повлияло на всеобщую индустриализацию и механизацию сферы строительства. Сборные железобетонные конструкции позволяют возводить здания в любые погодные условия. Можно осуществлять постройку зимой и летом, в дождь, ветер и жару.
Тем не менее, сборные железобетонные конструкции имеют один существенный недостаток, а именно высокую трудоёмкость. К тому же создание стыков имеет большую металлоёмкость и соответствующую стоимость.
Монолитные железобетонные конструкции.
Эти изделия создаются непосредственно на строительной площадке путём укладки бетона в опалубку. Как результат снижения стоимости МЖК можно добиться за счёт уменьшения расходов на бетон, арматуру, опалубочные материалы и оплату труда.
Застройщик сам определяет обоснованность использования того или иного количества материалов в зависимости от степени сложности объекта и его назначения. Это позволяет создавать более гибкую смету, реально оценивая потребности производства.
Главное достоинство монолитных железобетонных конструкций их пространственная целостность. Если брать профессиональную терминологию, то это высокая статическая неопределённость. За счёт этого монолитные конструкции имеют малую материалоемкость.
МЖК использую как для возведения типичных, так и для создания уникальных зданий. Эти изделия позволяют строить объекты, применяя разные виды опалубки, среди которых.
Также при создании монолитных железобетонных конструкций применяются крупные блоки арматуры и пространственные армированные каркасы. Также данная технология позволяет наладить механизированную подачу и укладку бетона. Есть ряд сооружений, которые создаются только при помощи МЖК, к ним относят.
сооружения с мощными динамическими нагрузками.
В каждом из вышеперечисленных вариантов применение монолитных железобетонных конструкций экономически выгодно. Несмотря на серьёзные преимущества, данная технология имеет свои недостатки, среди которых.
трудоёмкая опалубка.
сезонность работ.
сроки строительства во многом зависят от скорости затвердевания смеси.
Работы с монолитными железобетонными конструкциями осуществляют только в тёплое время года. Для ускорения процесса применяют специальные сорта цемента, которые застывают чрезвычайно быстро.
Сборно-монолитные железобетонные конструкции.
Это целый комплекс элементов. Согласно данной технологии сборный и монолитный железобетон укладывается вместе.
Главную роль в данной технологии играет качество сцепления сборных элементов с монолитными. Чтобы достичь нужного результата сборные конструкции могут иметь разную форму и размер. В комплексах такого рода может использоваться напрягаемая и ненапрягаемая арматура. Всё зависит от конкретной ситуации и назначения объекта.
Если поверхность сборно-монолитных железобетонных конструкций имеет высокий уровень шероховатости, то можно обойтись без шпонок. В местах, где сборные элементы контактируют с бетоном, предусматривается выпуск поперечной арматуры. Анкеровка укладывается в монолитном бетоне дополнительно.
Важно. Сборный железобетон в данных конструкциях является опалубкой для монолитной составляющей.
Сборно-монолитные железобетонные конструкции сочетают в себе достоинства обоих предыдущих видов. Они весьма экономичны и позволяют строить здания посредством современных методов быстро и качественно.
Важно. Монолитный железобетон гарантирует высокую пространственную жёсткость. Это снижает материалоемкость.
В монолитных элементах широко применяются лёгкие и ячеистые бетоны. Допускается использование искусственных пористых заполнителей. Из-за чего значительно уменьшается удельный вес конструкции.
Правила создания надёжных железобетонных конструкций.
В процессе работы должны быть соблюдены все СНиПы и нормы строительства. Некоторые организации дополнительно ориентируются на международные стандарты, чтобы получить важное конкурентное преимущество. Тем не менее, есть свод обязательных правил, которые должны соблюдаться при создании бетонных перекрытий.
Сетка или каркас не должны создавать препятствий для равномерного распределения бетона.
Сначала на площадку укладывается материал для армирования и только после этого осуществляется заливка.
Необходимо избегать попадания в железобетонную конструкцию масляных веществ. Они препятствуют образованию крепкой связи между бетоном и каркасом.
Чтобы защитить ЖБК от коррозии, бетон должен полностью скрывать элементы армирования.
Каркасное армирование используется тогда, когда фундамент и пол единая система фиксации дома. Подобная технология применяется при постройке на грунтах с низкой степенью надёжности.
В современном строительстве используются все виды железобетонных конструкций в зависимости от их конкретных преимуществ. Главное это соблюдение всех правил и норм строительства, которые гарантируют безопасность и долговечность постройки.
Обсудить статью на форуме.
30.04.2017Железобетонные конструкции и их виды. Железобетонные конструкции появились в XIX веке. И сегодня ни один строительный план не обходится без них.
Ниже, мы подробно распишем, что представляют собой железобетонные конструкции, виды и классификации.
Понятие железобетон
Бетон имеет хорошую прочность на сжатие, чего не скажешь о растяжении. Именно из-за этого бетонные конструкции без арматуры используют очень редко. Для увеличения прочности на растяжение, в бетон при закладке фундамента закладывают металлическую проволоку или арматурные прутья. Из этого можно сделать вывод, что железобетон — это соединение бетона и стальной арматуры. В итоге получается идеальная конструкция, прочная и надежная.
В середине XIX века начали патентовать железобетонные конструкции. И спустя более 150 лет можно сказать, что данный материал существенно претерпел изменения. И его процесс изменения движется до сих пор.
Основные виды арматуры железобетонных конструкций
В строительстве на сегодняшний день бетон армируют не только для увеличения прочности на растяжение, но и для уменьшения веса конструкции. Кроме стандартного армирования, используют напряженные конструкции из железобетона. Их производят путем растяжения арматуры с одновременным сжатием бетона.
СПРАВКА! Данное напряжение повышает стойкость против трещин и снижает количество трещин.
Предварительному напряжению подвергают большие конструкции. Например, плиты перекрытия, у которых увеличена нагрузка на растяжение.
Плюсы и минусы жб плит и конструкций
Плюсы
Если говорить о достоинствах данных конструкций, то это:
- — увеличенный срок эксплуатации. Из-за того, что арматура находится внутри бетона, вся конструкция будет обладать долговечностью. И атмосферные перепады давления на железобетон не действуют;
- — прочностные качества со временем увеличиваются, а не уменьшаются;
- — при возведении фундамента есть возможность выполнить их самостоятельно. Для этого вам понадобится опалубка, а в ней металлический каркас из арматуры. Все это заливается бетонным раствором и фундамент готов;
- — стойкость против открытого огня. Железобетонные конструкции отлично противостоят пожарам. Для увеличения огнестойкости в состав бетонной смеси добавляют шамот, базальт и шлаки;
- — сейсмическая устойчивость. Благодаря своей монолитной конструкции, железобетон отлично противостоит сейсмическим колебаниям;
- — высокие качества эксплуатации. Т.е. из железобетона можно выполнить любую конструкцию различной формы;
- — приемлемая стоимость. Если учесть материалы, которые необходимы для создания железобетона, то получится вполне доступная за перекрытие цена.
Минусы
К недостаткам конструкции можно отнести:
- — Относительно большой вес сооружения;
- — Увеличенная звукопроводность и теплопроводность;
- — Возможно растрескивание материала.
ВНИМАНИЕ! Для того, чтобы утеплить железобетонную конструкцию используйте материал для теплоизоляции, например, пенополистирол или минеральную вату.
Основные виды бетонных и железобетонных конструкций
Железобетонные конструкции можно разделить на три основных типа:
- — Сборные. С их помощью можно механизировать строительство. Такие ЖБИ наиболее популярны;
- — Монолитные. Предназначены для массивных неразделимых фундаментов. Например, гидротехнические здания и сооружения;
- — Монолитно-сборные. Включают в себя как монолит, так и сборные части. Некоторые закладные части для данных конструкций можно соединить между собой не только при помощи бетона, но и путем контактной сварки.
Область использования ЖБИ
Железобетонные конструкции чаще всего применяют:
- — для жилых домов;
- — общественных сооружений;
- — промышленных предприятий;
- — конструкций общего назначения.
Виды сборных бетонных железобетонных и стальных конструкций
В этом разделе мы подробно опишем распространенные конструкции из арматуры и бетона. К ним относятся:
У каждого вышеперечисленного элемента своя конструктивная особенность. Например, монолитные фундаменты устанавливают под дома, станки, столбы и колонны. Также существуют сборные фундаменты.
По типу их конструкций их можно разделить:
- — Ленточного типа, только под несущие стены;
- — Ступенчатого типа, под отдельно стоящие опоры.
Колонны и столбы получили свое распространение в промышленных зданиях, в которых идет огромная нагрузка на перекрытия от работающего оборудования. В каркасно-панельных зданиях сборного типа, колоны выполняют функцию несущих элементов.
Панели из железобетона используют в каркасно-панельных строениях. Некоторые плиты размером 25 м2. Но есть также панельные здания без каркаса. Тогда нагрузка идет непосредственно на панели.
Балки перекрытия и плиты испытывают в процессе эксплуатации огромные нагрузки. Поэтому их изготавливают предварительно напряженными.
Сборные бетонных и железобетонных конструкции бывают разнообразных видов. В нашей статье мы постарались рассказать об их основных классификациях. Желаем вам удачного ремонта!
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
- ↑ «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.
Виды железобетонных конструкций — Студопедия
Железобетонные конструкции — сборные, монолитные, сборно-монолитные — выбирают путем технико-экономического сравнения запроектированных вариантов зданий по приведенным затратам, энергоемкости, трудоемкости, расходу дефицитной стали, надежности, долговечности, технологичности возведения, эстетическим воздействиям на человека.
6.1. Сборные конструкции.Под сборными понимают конструкции, возведение которых на строительной площадке производят из заранее изготовленных элементов. В целях повышения эффективности производства и качества продукции сборные элементы изготовляют на высокомеханизированных и автоматизированных предприятиях сборного железобетона, специализированных на выпуск определенного ассортимента изделий и конструкций.
При строительстве самых разнообразных зданий сборные железобетонные конструкции оказываются наиболее эффективными, так как их возведение не зависит от погодных условий. Они способствуют индустриализации и максимальной механизации строительства. Установлено, что 2,2…2,5 м3 сборного железобетона заменяют 1 т металлоконструкций. При этом стоимость железобетонных конструкций массового производства ниже, чем металлоконструкций.
Основной недостаток сборных конструкций заключается в трудоемкости, высокой стоимости и металлоемкости стыков их элементов, в снижении жесткости элементов и конструкций в целом вследствие нарушения общей пространственной неразрезности (статической неопределимости).
6.2. Монолитные конструкции. Под монолитными понимают конструкции, возведение которых осуществляют непосредственно на строительной площадке укладкой бетонной смеси (товарного бетона) в заранее приготовленную опалубку. В результате специфических недостатков их все более вытесняют сборные железобетонные конструкции.
• Основные недостатки монолитного бетона: 1) сезонность работ; 2) устройство трудоемких и дорогостоящих опалубки и подмостей; 3) продолжительность сроков строительства, зависящая от длительности твердения бетона в естественных условиях; 4) низкая индустриализация строительства, объясняющаяся особенностями приготовления бетонной смеси, ее транспортирования и укладки, распалубки и т. д.
Удельный вес себестоимости и трудоемкости производства конструкций из монолитного железобетона по элементам затрат (включая стоимость материалов) приведен в табл.1.
Таблица 1. Удельный вес себестоимости и трудоемкости производства конструкций из монолитного железобетона
Виды работ | Удельный вес, % | |
по себестоимости | по трудоёмкости | |
Опалубочные | ||
Приготовление бетонной смеси | ||
Арматурные | ||
Транспортирование бетонной смеси | ||
Укладка бетонной смеси и уход за бетоном |
Из табл. 1 видно, что основные резервы снижения стоимости монолитного железобетона заключаются в уменьшении расхода бетона и арматуры, опалубочных материалов, снижении трудоемкости опалубки, укладке бетонной смеси и уходе за бетоном.
• Основное достоинство монолитных конструкций заключается в их пространственной неразрезности (высокой статической неопределенности), что обеспечивает монолитным конструкциям меньшую материалоемкость по сравнению с другими видами железобетонных конструкций, Именно поэтому они находят широкое применение при строительстве типовых и разнообразных уникальных зданий, возводимых индустриальным способом: передвижная, щитовая или блочная инвентарная или дещевая несъемная (из армоцемента, стеклоцемента) опалубка; унифицированные пространственные армокаркасы и крупные арматурные блоки, механизированное приготовление, подача и укладка бетона.
Конструкции, трудно поддающиеся членению, например бассейны для плавания, фундаменты под оборудование и сооружения с мощными динамическими нагрузками (турбогенераторы, молоты), фундаменты под прокатное оборудование и пр., тоже выполняют монолитными. В каждом случае применение монолитного железобетона должно быть экономически обосновано.
6.3. Сборно-монолитные конструкции. Под сборно-монолитными принято понимать комплексные конструкции, в которых сборный и монолитный железобетон, укладываемый на месте строительства, работает под нагрузкой как одно целое. Этого достигают надежным сцеплением сборных элементов с монолитным бетоном посредством выбора формы и размеров сборных элементов, насечки их поверхности, применения в необходимых случаях напрягаемой и ненапрягаемой арматуры, сварки закладных деталей и выпусков арматуры.
На поверхности контакта сборных элементов с монолитным бетоном предусматривают по расчету или конструктивно выпуск поперечной арматуры с надежной анкеровкой в дополнительно уложенном монолитном бетоне. Сборный железобетон в сборно-монолитных конструкциях одновременно является опалубкой для монолитного железобетона и воспринимает все нагрузки в монтажный период.
Сборно-монолитный железобетон удачно сочетает положительные качества сборного и монолитного железобетона, благодаря чему является весьма экономичным.
Сборные элементы позволяют возводить здания теми же индустриальными методами, что и при строительстве полносборных зданий, а монолитный железобетон — достигать их необходимой пространственной жесткости, что существенно снижает расход стали и бетона по сравнению с полносборными зданиями. В монолитных частях сборно-монолитных конструкций, работающих в основном на сжатие, можно широко использовать ячеистые и легкие бетоны на местных естественных или искусственных пористых заполнителях, что способствует облегчению конструкции и, следовательно, дальнейшему их удешевлению. Сборные элементы целесообразно применять предварительно напряженными.
Различают сборно-монолитные конструкции с высоким (до 90%) и низким (до 25%) процентом содержания сборных элементов. Преимущество первых конструкций заключается в высокой индустриальности изготовления и монтажа, а вторых — в повышенной монолитности (неразрезности). Сборно-монолитные конструкции рассчитывают в обеих стадиях работы: до приобретения бетоном замоноличивания заданной прочности — на воздействие собственного веса этого бетона и нагрузок, действующих на данном этапе возведения конструкции; после приобретения бетоном замоноличивания заданной прочности — на нагрузки, действующие на данном этапе возведения и при эксплуатации конструкции.
железобетонных конструкций
- Учебный ресурс
- Проводить исследования
- Искусство и Гуманитарные науки
- Бизнес
- Инженерная технология
- Иностранный язык
- история
- математический
- Наука
- Социальная наука
Топ подкатегорий
- Advanced Math
- алгебра
- Basic Math
- Исчисление
- Геометрия
- Линейная Алгебра
- Предварительная алгебра
- Предварительное исчисление
- Статистика и вероятность
- Тригонометрия
- другое →
Топ подкатегорий
- Астрономия
- Астрофизика
- Биология
- Химия
- Науки о Земле
- Наука об окружающей среде
- Наука о здоровье
- Физика
- другое →
Топ подкатегорий
- Антропология
- Закон
- Политология
- Психология
- Социология
- другое →
Топ подкатегорий
- Бухгалтерский учет
- Экономика
- Финансы
- Управление
- другое →
Топ подкатегорий
- Аэрокосмическая Техника
- Биоинженерия
- Химическая инженерия
- Гражданское строительство
- Компьютерные науки
- Электротехника
- Промышленный инжиниринг
- Машиностроение
- Веб-дизайн
- другое →
Топ подкатегорий
- Архитектура
- Связь
- английский
- Гендерные исследования
- Музыка
- исполнительских искусств
- Философия
- Религиоведение
- Написание
- другое →
Топ подкатегорий
- Древняя история
- Европейская история
- История США
- Всемирная история
- другое →
Топ подкатегорий
- хорватский
- чешский
- финский
- греческий
- хинди
- японский
Бетон и железобетон — Объясните, что Материал
Крис Вудфорд. Последнее обновление: 17 ноября 2019 года.
Стоунхендж в Англии, Великая пирамида в Гизе, перуанская цитадель в Мачу-Пикчу — три удивительных примера того, как камень структуры могут длиться сотни или даже тысячи лет. Но хотя камень — один из самых старых и долговечных строительных материалов, он не с ним легко работать.Это тяжело, трудно транспортировать, и обычно состоит из гигантских кусков, которые должны быть кропотливо вырезать по форме. Не было бы замечательно, если бы был рецепт для камня — какая-то липкая смесь для торта, которую мы могли бы выбросить вместе, где бы она ни была, просто нажав на нее в формы, чтобы сделать здания и сооружения любой формы или размера? Ну, этот «жидкий камень» действительно существует: мы называем это бетон . Хотя это иногда получает плохую прессу, потому что многие люди связывают это с жестокой городской архитектурой с середины 20-го век, бетон — великий, невоспетый герой современного, материального Мир.От плотины Гувера до Сиднейского оперного театра вы найдете это в самых высоких небоскребах в мире, самый большой мосты, самые длинные шоссе, самые глубокие туннели, и вполне вероятно, даже под полом в ваш собственный скромный маленький дом. Бетон довольно удивительный материал, но что это такое и как именно это работает? Давайте внимательнее посмотрим!
Фото: бетон — сила практически каждого современного здания и основная структура — но это не так страшно, как полагают многие. Это 12-арочный виадук Calstock, который несет железную дорогу через реку Тамар в Корнуолле, Англия.Хотя он выглядит так же элегантно, как старый камень, на самом деле он сделан из бетона блоки, которые были сборными на месте, и было завершено в 1908 году.
Что такое бетон?
Диаграмма: Конкретный рецепт: ингредиенты типичной смеси.
Слово «бетон» происходит от латинского слова concretus , значит расти вместе — и это именно то, что он делает, когда вы объединить три составляющих:
- Смесь крупных и мелких заполнителей (песок, гравий, камни, крупные куски щебня, переработанное стекло, кусочки старого переработанного бетона и многое другое что-нибудь эквивалентное) — обычно 60–75 процентов.
- Цемент (обычное название силикатов и алюминатов кальция) — обычно 10–15 процентов.
- Вода — обычно 15–20 процентов.
Собраны и хорошо перемешаны, эти простые ингредиенты составляют композит, который мы даем гибриду материал, который лучше в каком-то важном смысле, чем материалы из который это сделано. В случае с бетоном «важным» является то, что это сильный, жесткий и прочный. Думая о бетоне как композитный материал, гидрат цемента является фоном, связующим материал (технически называемый «матрицей»), к которому добавляют песок и гравий дополнительная сила («подкрепление»).
Фото: бетонный композит: внимательно посмотрите на этот бетон, и вы можете ясно увидеть, как он работает: более светлый цветной агрегат (камни разных форм и размеров, который служит армированием) связан вместе более темным цементом (матрица) , Однако не весь бетон выглядит таким грубым; Мне пришлось довольно тяжело осмотреться, чтобы найти этот пример в конкретном посту возле моего дома.
Как бетон образуется из ингредиентов, которые не имеют ничего общего с конечным продуктом? Когда вы добавляете воду в цемент, кристаллы гидрата цемента (технически, кальций-кремнезем-гидрат) начинают расти, которые плотно соединяют песок и гравий вместе.Это постепенно кристаллообразование, которое дает бетону его прочность, а не простой факт, что это высыхает. Действительно, причина, по которой вы должны сохранить смачивание бетона в течение нескольких дней химические реакции, которые гидратируют цемент. Мягкая слякотная смесь, которая падает с вашего Бетономешалка постепенно становится намного сложнее, чем материалы из который сформирован. «Жидкий камень» становится камнем по-настоящему, ну, искусственный камень, по крайней мере. И под «постепенно» я действительно имею в виду постепенно: бетон за несколько часов затвердевает, через некоторое время становится твердым в месяц, но продолжает укреплять и укреплять как минимум пять лет после этого.
Интересный факт, из Недавние научные исследования бетона показали, что «кристаллы» внутри него вовсе не являются кристаллами: они не очень упорядочены и идеально ровный, как и должно быть в кристаллах, но на самом деле некоторые из случайной структуры вы найдете в таких материалах, как стекло (с научной точки зрения известный как аморфные твердые вещества). Бетон содержит довольно немного захваченного воздуха (целых 5–10 процентов), потому что есть некоторые пространство вокруг открытой трехмерной структуры гидрата цемента кристаллы и песок и гравий в ловушке между ними.И это, в поворот, объясняет, почему бетон может изгибаться и изгибаться, растягиваться и сжиматься (в любом случае, немного)
Как и любой другой рецепт, вы можете несколько изменить смесь для бетона (подробнее вода, возможно, больше агрегатов или даже химикатов разных виды) для производства бетона, который течет быстрее, затвердевает или более быстро, лучше выветривается или имеет определенный цвет или внешний вид. Добавление пигмента под названием диоксид титана, например, является простым способ сделать бетон ярким и белым — миллион миль от тускло-серые вещи, которые дают конкретным автостоянкам дурное имя.Другой вариант — газобетон, который немного напоминает очень жесткий губка с массой крошечных воздушных карманов внутри. Это позволяет бетон расширяется и сжимается в жаркую и холодную погоду без смертельно растрескивается, а также делает его отличной теплоизоляцией материал.
Фото: когда бетон распыляется из шланга на высокой скорости, а не медленно укладывается из Бетономешалка, это называется торкрет-бетон. Здесь вы можете увидеть тонкий слой торкретирования стальная сетка из арматурных стержней (арматура).Фото Дэвида Парсонса любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемой энергии (DOE / NREL США).
Почему бетон такой популярный строительный материал?
По крайней мере, в городах бетон везде, куда бы вы ни посмотрели — и это не трудно понять почему. Это легко сделать из дешевых и легко доступных ингредиенты, легко разливаются в формы и превращаются во все виды формы (потому что это начинает жизнь очень вязкой жидкости), и это оба огнестойкий и (относительно) водонепроницаемый.Но главная причина это так широко используется в зданиях в том, что он чрезвычайно силен в сжатие: вы можете сжать его или выдержать большой вес на Это. Широко используется в стенах и фундаментах (вертикальные поддерживает, другими словами), потому что он отлично подходит для противостояния весу, сложенному сверху. К сожалению, очень большой недостаток бетона в том, что он в 10 раз слабее при растяжении чем в сжатии. Он легко трескается или ломается, если вы сгибаете или растягиваете его, если только вы укрепить его сталью внутри, так что это не очень много пользы в горизонтальных балках.Хотя бетон выглядит тяжелым и монолитным, это на самом деле намного легче, чем вы могли бы предположить: это примерно на одну пятую привести, третий как плотный как сталь, на 10 процентов менее плотный, чем алюминий, и только немного плотнее, чем стекло.
Хотя бетон часто смешивается на месте и превращается во что угодно формы необходимы в то время, он также может быть поставлен в сборном «модули»; блоки, балки, стены, тротуары и облицовка все можно сделать таким образом. Гигантский, современный сегментные мосты, для Например, часто быстро и недорого собираются из одинаковых бетонные секции, которые были сборными на заводе и отправлены на окончательную расположение.Это делает их быстрее и легче построить, чем если бы весь мост должен был быть на месте, что гораздо сложнее сделать в середина реки, например, или в неблагоприятных погодных условиях. Другим вариантом является создание бетонных конструкций, которые объединяют некоторые сборные участки с другими разделами, сформированными на месте.
Работа: Конкретные идеи: Томас Эдисон сразу понял блеск бетона как материала для создания «мгновенных» зданий. В первые годы 20-го века он разработал этот метод для изготовления «односливных» бетонных домов, которые можно было бы массово производить в очень больших количествах.Бетон из пары смесителей (синего цвета) подается в резервуар (красного цвета), перемешивается (зеленого цвета), а затем переносится винтом шнека (оранжевого цвета) в верхнюю часть огромной трехмерной формы. Залитая через форму, она образует стены, полы и крышу здания — и даже некоторые детали (например, ванны) внутри! К сожалению, идея никогда не завоевывала популярность. Произведение из патента США 1 219 272: Томас Эдисон, 13 марта 1917 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.
Железобетон
Как мы уже видели, бетон — это композитный материал — цементная матрица с заполнителями. для усиления — это хорошо работает при сжатии, но не в натяжение.Мы можем решить эту проблему путем заливки мокрого бетона вокруг прочной стали арматурные стержни (связанные вместе, чтобы сделать клетку). Когда бетон застывает и затвердевает вокруг стержней, мы получаем новый композитный материал, железобетон (также называемый железобетонным бетоном или RCC), который хорошо работает в или напряжение или сжатие: бетон сопротивляется сдавливанию (обеспечивает прочность на сжатие), в то время как сталь сопротивляется изгибу и растяжение (обеспечивает прочность на разрыв). По сути, усиленный Бетон использует один композитный материал I
.WI LEY Блэквелл. Многоэтажные сборные железобетонные каркасные конструкции. Колин К. Веселый магистр, PhD, CEng, MICE, FIStructE
Многоэтажные сборные железобетонные каркасные конструкции Ким С.Эллиот BTech, PhD, CEng, MICE Колин К. Джолли MSc, PhD, CEng, MICE, FIStructE WI LEY Blackwell Содержание Предисловие Обозначения Precast Concepts, History
Дополнительная информацияPost Tensioning Awards 2009
Награды Post Tensioning 2009 Краткое описание проекта Тип структуры Расположение Архитекторы Инженер-строитель Жилой комплекс с апартаментами для отдыха, включая бассейн, кинотеатр, виртуальный гольф, винные погреба и парковку
Дополнительная информацияТерминология безопасного и надежного моста
Терминология абатмента «Надежный и надежный мост». Опорная стена, поддерживающая концы моста и, в общем, удерживающая или поддерживающая подходную насыпь.Подход Часть моста, которая несет
Дополнительная информацияPRO. АНГЛИЙСКИЙ ЗАВЕРШЕННЫЙ ПРОГНОЗ
PRO English ЗАВЕРШЕНИЕ PRECAST ЗАВОД МИРОВОЙ СТАНДАРТ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА PRO PLANT Производственные линии и машины Elematic s PRO специально разработаны для сборщиков, которые нуждаются в производстве
. Дополнительная информация9.3 Двусторонние плиты (часть I)
9.3 Двусторонние плиты (часть I) В этом разделе рассматриваются следующие темы. Введение Особенности анализа и проектирования в моделировании и анализе Распределение моментов по полосам 9.3.1 Введение Плиты являются
Дополнительная информацияСборно-разрабатываемая система оценки проектов
Руководство BCA Technology Development Division Руководство по Системе оценки проектируемых конструкций! »Руководство по Системе разработки системно-технических разработок публикуется в электронной форме
Дополнительная информацияКороль Пост Стен Информация
Информация о стенах King Post Компания DAWSON-WAM специализируется на монтаже свайных подпорных стенок, в том числе стальных шпунтованных стен, бетонных свайных стен и стен цоколей.Этот документ является нашим руководством к
Дополнительная информацияBRIO Модульные леса
Модульные строительные леса BRIO // Универсальные и многофункциональные // Содержание Особенности Преимущества Решения Основные компоненты 2 4 6 11 // Характеристики Модульные строительные леса BRIO охватывают различные конфигурации
Дополнительная информацияАнализ аварии на башенном кране
The Open Construction and Building Technology Journal, 2008, 2, 287-293 287 Анализ аварии на башенном кране Открытый доступ M.H. Arslan * и M. Y. Kaltakci Selcuk University, Инженерия и архитектура,
Дополнительная информацияВыбор типа моста
Выбор типа моста Основным фактором при выборе типа моста для мостов в системе государственной помощи является начальная стоимость. Будущие расходы на техническое обслуживание, время строительства и местоположение учитываются, когда
Дополнительная информацияDavit Systems и аутригеры
Безопасность сверху вниз Системы и аутригеры Davit Системы подвесного доступа и защита от падения Обзор Davits Стандарты США и Канады требуют, чтобы в здании было сертифицированное крепление
. Дополнительная информацияГЛАВА 2 СБРОС КОЛИЧЕСТВА
ГЛАВА 2 ВЫБОР КОЛИЧЕСТВА Взлет количества является важной частью оценки затрат.Он должен быть максимально точным и основываться на всех имеющихся данных проектирования и проектирования. Использование соответствующего
Дополнительная информацияСПЕЦИАЛЬНЫЙ ПЛАН ЗАЩИТЫ ОТ САЙТА
1 ЭТОТ ПЛАН ОСОБЕНЕН ДЛЯ: ПРОЕКТА И АДРЕСА 1.1. ЭТОТ ПЛАН ОСОБЕНЕН ДЛЯ СЛЕДУЮЩЕЙ ОБЛАСТИ (И) НА САЙТЕ: Уровень парка: Типичный уровень: Другое: Между G / L: 1.2 ЭТОТ ПЛАН ОТНОСИТСЯ К СЛЕДУЮЩЕМ
Дополнительная информацияОпалубка для бетона
УНИВЕРСИТЕТ ВАШИНГТОНСКОГО УПРАВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ СМ 420 ВРЕМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ Зимний квартал 2007 года Профессор Камран М.Nemati Опалубка для бетонных конструкций Горизонтальная опалубка и опалубка
Дополнительная информацияСистема оценки ожидаемой эффективности
Система оценки ожидаемой производительности При исследовании систем оценки сейсмических данных, чтобы определить, как лучше всего классифицировать объекты в системе государственных школ Портленда, мы выяснили, что было использовано другими
. Дополнительная информацияРуководство по эксплуатации козловых кранов
Руководство по эксплуатации козловые краны Портальный кран с фиксированной высотой МОДЕЛЬ НОМЕР: СЕРИЙНЫЙ НОМЕР: ЕМКОСТЬ В ТОННАХ: Телескопический козловой кран Bushman AvonTec 262-790-4200, 800338-7810, Факс 262-790-4200 www.bushmanavontec.com
Дополнительная информацияЛежа блок и кирпич
УСТРОЙСТВО БЛОКА И КИРПИЧА Продукты, выделенные в этом разделе: Основа для кладки раствора из кирпича и блоков SAKRETE Type N Основа для кладки смеси из кирпича и блоков Type S Первым шагом в строительстве кирпичной или блочной стены является строительство
Дополнительная информацияПАНЕЛЬ КОНЦЕПЦИИ LLLP.
Компания «Малый коттедж» DO-IT-YOURSELF CABINS & COTTAGES PANEL CONCEPTS INC.ПАНЕЛЬ КОНЦЕПЦИИ LLLP. 2826 Голд 331 Крик Н. М-33, Роуд Мио, Голд Мичиган Крик, Монтана 4864759733 (989) 826-6511 (406) 288-8585
Дополнительная информацияСъемные алюминиевые посты
Post Solent Sail Shades Ltd 120 Биллингтон Гарденс Хедж-Энд Саутгемптон SO30 2RT Тел. / Факс: 01489 788243 www.solentsailshades.co.uk Электронная почта: [email protected] Съемные алюминиевые опоры Однополюсный
Дополнительная информацияСистема разделительной стены H-Stud
12-е ИЗДАНИЕ 09 21 16.33 / NGC Система разделительных перегородок H-Stud 09 21 16.33 139 СИСТЕМА ОТДЕЛОЧНЫХ ЗОН H-STUD Огнезащита разделительных перегородок на основе гипса продемонстрирована в драматическом
Дополнительная информацияТИПИЧНЫЕ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ПАТИО 111
Строительный отдел города Лагуна Нигель 30111 Crown Valley Пкви Лагуна Нигель, Калифорния 92677 (949) 362-4360 ФАКС 362-4369 www.cityoflagunaniguel.org ТИПИЧНЫЕ ПОКРЫТИЯ ПАТИО 111 ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: Эта информация Бюллетень
Дополнительная информация ,