Что такое железобетон – Предварительно напряжённый железобетон — это… Что такое Предварительно напряжённый железобетон?

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.

dic.academic.ru

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.

dic.academic.ru

Железобетонные конструкции: описание, характеристики

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:

1. Сетка или каркас не должны создавать препятствий для равномерного распределения бетона.
2. Сначала на площадку укладывается материал для армирования и только после этого осуществляется заливка.
3. Необходимо избегать попадания в железобетонную конструкцию масляных веществ. Они препятствуют образованию крепкой связи между бетоном и каркасом.
4. 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.

bouw.ru

ЖЕЛЕЗОБЕТОН — это… Что такое ЖЕЛЕЗОБЕТОН?

железобетон — железобетон …   Орфографический словарь-справочник

Железобетон — искусственный строительный материал, состоящий из стального арматурного каркаса залитого бетоном и конструктивно объединяющий рабочие свойства стали и бетона. При этом арматура работает на растяжение, а бетон – на сжатие. [Словарь архитектурно… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

ЖЕЛЕЗОБЕТОН — сочетание бетона и стальной арматуры, монолитно соединенных и совместно работающих в конструкции. Термин железобетон часто употребляют и как собирательное название железобетонных изделий и конструкций. бетон в железе воспринимает в основном… …   Большой Энциклопедический словарь

ЖЕЛЕЗОБЕТОН — ЖЕЛЕЗОБЕТОН, сочетание бетона и стальной арматуры, монолитно соединенных и работающих в конструкции как единое целое. Железобетон широко применяется в жилищном, промышленном и гидротехническом строительстве, мостостроении и др. Создан во 2 й… …   Современная энциклопедия

Железобетон — ЖЕЛЕЗОБЕТОН, сочетание бетона и стальной арматуры, монолитно соединенных и работающих в конструкции как единое целое. Железобетон широко применяется в жилищном, промышленном и гидротехническом строительстве, мостостроении и др. Создан во 2 й… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

ЖЕЛЕЗОБЕТОН — ЖЕЛЕЗОБЕТОН, железобетона, мн. нет, муж. (тех.). Очень стойкий строительный материал, представляющий собой сочетание железа и бетона. Из железобетона строят здания, мосты, морские суда. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 …   Толковый словарь Ушакова

ЖЕЛЕЗОБЕТОН — искусственный строительный материал, представляющий собой соединение высокосортного бетона и стальной (железной) арматуры в единую конструкцию, в к рой каждая составная часть воспринимает усилия, приходящиеся на ее долю соответственно свойствам… …   Технический железнодорожный словарь

железобетон — сущ., кол во синонимов: 4 • металложелезобетон (1) • пепложелезобетон (2) • …   Словарь синонимов

железобетон — Сочетание бетона и стальной арматуры, монолитно соединённых взаимным сцеплением для совместной работы в конструкции [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики строительные изделия прочие EN… …   Справочник технического переводчика

ЖЕЛЕЗОБЕТОН — монолитное соединение (см.) и стальной арматуры, работающих в сооружении как единое целое. При обеспечении сохранности стали от коррозии в Ж. достигается выгодное использование обоих материалов, так как бетон воспринимает главным образом… …   Большая политехническая энциклопедия

dic.academic.ru

это… Понятие, определение, производство, состав и применение

Одним из самых популярных строительных материалов является железобетон. Это прочные плиты, которые применяются в ходе строительства высотных зданий. Материал способен выдерживать значительные нагрузки. Он не подвержен разрушительному влиянию внешних неблагоприятных факторов. Особенности железобетона, технология его производства и применение будут подробно рассмотрены в статье.

Общее определение

Железобетон – это комплексная конструкция, созданная из бетона и стальных прутков. Они работают совместно, создавая прочный, долговечный материал. Бетон является искусственным камнем. Он хорошо выдерживает нагрузки на сжатие, но плохо реагирует на растяжение. По этой причине балка, изготовленная из бетона, при изгибе легко разрушается. В сжатой зоне потенциал этого материала огромен.

Каким строительным материалом является железобетон? Это более совершенный вариант искусственного камня из бетона. Он приобретает совсем иные качества, если в его растянутую зону уложить до застывания стальные прутки. В этом случае арматура будет принимать на себя такое усилие. Сжимающие нагрузки на себя принимает бетон. Его работой на растяжение в этом случае пренебрегают.

Железобетон – прочный материал, который выдерживает большие нагрузки. Этого удается достичь благодаря наличию в структуре материала не только продольной, но и поперечной арматуры. Такие вертикальные стержни способны выдерживать растягивающие напряжения ближе к опорам.

В составе железобетона все армирующие металлические прутки соединяются при помощи точечной сварки, в результате чего образуется прочный каркас.

Площадь сечения поперечных и продольных стержней определяется в ходе расчетов нагрузок, а способ объединения таких элементов в каркас, а также количество таких армопоясов зависит от удобства сварных работ, укладки цементного раствора и прочих факторов.

Сцепление арматуры с бетоном является важным условием для совместной работы этих двух материалов. Оно обеспечивается следующими факторами:

1. На поверхности стальных стержней есть специальные выступы.
2. В процессе создания стальной конструкции на пересечении арматуры стержень одного типа служит анкером для изделия иного направления.
3. Обжатие прутков производится цементным раствором в процессе его заливки путем усадки.

Типы изделий

В ходе различных строительных работ применяется представленный материал. Железобетон выпускают в двух основных вариациях:

Плиты, в отличие от балок, имеют большую ширину и меньшую высоту поперечного сечения.

Стальная арматура, которая входит в состав железобетона, отличается высокой прочностью. Поэтому этот материал становится целесообразно применять не только в растянутых, но и в сжатых элементах. Например, это могут быть колонны. Наличие в таких конструкционных элементах арматуры позволяет уменьшить их поперечное сечение. Если же колонна состоит только из бетона, она будет гораздо толще и, соответственно, тяжелее.

Такая особенность материала позволяет снизить стоимость строительных работ, повысив их качество. Даже при случайных эксцентриситетах продольных сил и нагрузках поперечного типа получается сохранить целостность изделия или строения. Это делает материал надежным и долговечным.

Арматура в железобетоне позволяет применять материал в виде панелей при высотном строительстве. Если раньше для изготовления таких панелей применяли бетон марки М100-М200, то сегодня используется цемент М400-М500. Для создания колонн нужен материал марки М900.

Арматура защищена от коррозии слоем бетона. Поэтому плиты и балки применяются для уличного монтажа, например линий электропередач, панельных домов. При строительстве объектов, которые будут подвержены высоким нагревам, применяется жаростойкий железобетон. Он изготавливается из термостойкого цемента и горячекатаной арматуры.

Преимущества и недостатки

Железобетон – это современный, надежный материал.

У него есть как достоинства, так и недостатки. К преимуществам железобетона относится:

1. Долговечность. При правильном расчете нагрузки и эксплуатации конструкции в условиях, установленных производителем, материал служит неопределенно долгое время. При этом его несущая способность не снижается.
2. Меньший вес. Чтобы добиться таких же показателей прочности, конструкция из монолита должна иметь массу в 5 раз больше. Поэтому вес железобетона гораздо меньший, что позволяет снизить затраты на строительство.
3. Огнестойкость.
4. Надежность. Хорошо сопротивляется статическим и динамическим нагрузкам.
5. Приемлемая стоимость. В процессе строительства и эксплуатации объекта из железобетона расходы будут максимально низкими.

Есть у представленного материала и недостатки. Стоит отметить, что хоть вес железобетона значительно меньше, чем у изделий из чистого бетона, весит он все равно довольно много. Поэтому в ходе современного производства стали применять легкие заполнители. Также строители предпочитают тонкостенные и пустотелые конструкции, выбирая при этом рациональную форму конструкционных элементов.

Железобетон может покрываться трещинами. До определенного момента это обстоятельство не снижает несущую способность материала.

Кроме того, бетон обладает повышенной звуко- и теплопроводностью. Поэтому в ходе строительных работ требуются дополнительные затраты на создание слоя утеплителя и шумозоляции.

Еще одним недостатком представленного материала является невозможность контроля в процессе производства железобетона армирования изделия. При реконструкции здания усилить конструкцию будет довольно трудно.

Монолитный бетон

Производство бетона и железобетона регламентировано соответствующими стандартами. Это позволяет обеспечить необходимые эксплуатационные качества материала. По способу монтажа железобетон делится на две группы:

1. Монолитный.
2. Сборный.

Раньше в ходе строительных работ применяли исключительно монолитные конструкции. Их полностью с нуля создавали на стройплощадке. Они имели точно такое расположение, которое было предусмотрено проектом. Монолитные железобетонные конструкции создаются в несколько этапов:

1. Установка заготовленных предварительно лесов, форм, которые на них укрепляются. Эти конструкции предназначены для заливки в них цементного раствора. Формы называют опалубками, которые собирают из досок.
2. Монтаж каркасов из арматуры.
3. Приготовление цементного раствора и его заливка в опалубку.
4. Уход за материалом в процессе его отвердения. Поддерживается оптимальный температурный режим, уровень влажности. Это позволяет бетону набрать требуемую прочность. В противном случае на его поверхности появляются трещины, а несущая способность снижается.
5. Снятие опалубки, освобождение затвердевшего цемента из подготовленной формы по достижении им требуемых прочностных характеристик.

Это довольно длительный процесс, который имеет множество нюансов и тонкостей. В зимнее время строительный процесс требует дополнительных затрат.

Сборные конструкции

Производство сборного железобетона имеет несколько отличительных особенностей. Это наделяет материал особыми преимуществами. В этом случае отдельные элементы, например колонны, плиты, балки и т. д., изготавливают в условиях производства. Затем их транспортируют на стройплощадку. Поэтому все изделия из железобетона, которые производятся на заводе, называют сборными. Это справедливо даже для цельных элементов, которые не состоят из отдельных частей.

Стоит понимать, что фундамент под колонной, залитый непосредственно на стройплощадке, является монолитной железобетонной конструкцией. Но сама колонна – это сборная разновидность материала. Ее привозят на объект и устанавливают на фундамент при помощи крана.

Существует два способа соединить сборные конструкции на месте строительства:

1. Из конструкционных элементов выступает арматура. Стык на месте соединяют при помощи бетонного раствора. Когда он отвердеет, место соединения приобретает свойства монолитной конструкции.
2. В сборных элементах при производстве предусматривается наличие закладных стальных элементов для фиксации. Они выступают на поверхности. Такие фиксаторы надежно закреплены в бетоне и имеют приваренные анкеры. При сборке конструкции применяется сварка. После этого места соединений тоже заливают бетоном. Это защищает закладные элементы от коррозии.

Преимущества сборных конструкций

Существует несколько преимуществ применения сборного железобетона. Эта методика более современная. При использовании этой технологии оборачиваемость опалубки резко увеличивается. Она применяется многократно, что позволяет экономить лесоматериалы. Если железобетонные конструкции применяются при массовом заводском изготовлении, в ходе производства используют не деревянные, а металлические опалубки.

Ускорение оборота форм для производства достигается путем ускорения процесса отвердения бетона. Изделия пропаривают или применяют быстро отвердевающие цементные растворы.

При использовании сборных железобетонных конструкций значительно сокращается срок строительных работ. Этого удается достичь благодаря совмещению разных работ во времени. Это объясняется заблаговременным изготовлением всех конструкционных элементов. Их монтаж производится при помощи строительных кранов. Эта процедура может проводиться практически в любое время года.

При этом в процессе применения сборного железобетона активно используется механизация. Можно создавать конструкционные элементы с предварительным напряжением. Это повышает качество и долговечность изделий из железобетона. Снижается трудоемкость процесса и расход материалов.

Преднатяженный материал

В ходе производства изделий из железобетона может применяться метод создания преднатяженного материала. В некоторых случаях образование трещин в месте растяжения недопустимо. Это требование выдвигают при создании резервуаров, конструкций, которые будут подвергаться воздействию агрессивных сред, и другого.

Чтобы исключить вероятность появления трещин в месте растяжения, изготавливают конструкции, которые были предварительно напряжены. При эксплуатации снижается вероятность появления трещин, деформаций. Это повышает безопасность эксплуатации систем.

Технология производства железобетона преднатяженного типа предполагает создание значительного давления и сжатия в зоне растяжения. Так получаются круглые заготовки, изделия, на поверхности которых нет трещин. В конструкции применяется предварительно растягиваемая прочная арматура. Это увеличивает трещиностойкость, жесткость.

Стоит отметить, что применение в конструкции высокопрочных стальных стержней позволяет снизить стоимость изделия. Дело в том, что цена такой арматуры снижается с возрастанием ее показателя прочности. Но применять ее можно только в конструкциях с преднатяжением.

Способы

Преднатяжение бетона может осуществляться двумя способами:

1. Натяжение арматуры на специальные упоры.
2. Натяжение непосредственно на бетон.

В первом случае при помощи гидравлических домкратов арматура натягивается на упоры до определенного напряжения. Этот показатель не должен превышать установленный предел упругости. Арматура закрепляется концами в упорах. Дальше на подготовленный каркас выкладывают цементный раствор. Арматура остается натянутой до того момента, пока бетон твердеет. Далее концы арматуры высвобождают из упоров. Она стремится занять первоначальное положение, обжимая при этом бетон.

Если применяется горячекатаная сталь, ее не натягивают домкратами, а нагревают. Для этого по металлу проходит электрический ток. Нагретые стержни прочно фиксируются в упорах. Их заливают бетоном и отпускают только после отвердения раствора.

Натяжение на бетон

Арматура может натягиваться уже после отвердения бетона. Для этого в растворе оставляют каналы. Они остаются и после отвердения смеси. Стержни заводят в каналы. Для этого применяется горячекатаная арматура. Такие прутья натягивают домкратом при помощи реактивной передачи. Это позволяет создать обжатие бетона.

Когда необходимое усилие будет достигнуто, арматура фиксируется в таком положении. Оборудование отключают, но в бетоне натяжение арматуры сохраняется. Канал впоследствии заполняют под давлением цементным раствором.

Обработка материала

В ходе строительных или ремонтных работ может потребоваться резка железобетона. В подобном случае применяется специальное оборудование. Это алмазные буры, которые позволяют создать дверные или оконные проемы. В некоторых случаях резка железобетона применяется с целью демонтажа перегородок. Так при ремонте создают квартиры-студии.

fb.ru

железобетон — это… Что такое железобетон?

Железобетон — искусственный строительный материал, состоящий из стального арматурного каркаса залитого бетоном и конструктивно объединяющий рабочие свойства стали и бетона. При этом арматура работает на растяжение, а бетон – на сжатие. [Словарь архитектурно… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

ЖЕЛЕЗОБЕТОН — сочетание бетона и стальной арматуры, монолитно соединенных и совместно работающих в конструкции. Термин железобетон часто употребляют и как собирательное название железобетонных изделий и конструкций. бетон в железе воспринимает в основном… …   Большой Энциклопедический словарь

ЖЕЛЕЗОБЕТОН — ЖЕЛЕЗОБЕТОН, сочетание бетона и стальной арматуры, монолитно соединенных и работающих в конструкции как единое целое. Железобетон широко применяется в жилищном, промышленном и гидротехническом строительстве, мостостроении и др. Создан во 2 й… …   Современная энциклопедия

Железобетон — ЖЕЛЕЗОБЕТОН, сочетание бетона и стальной арматуры, монолитно соединенных и работающих в конструкции как единое целое. Железобетон широко применяется в жилищном, промышленном и гидротехническом строительстве, мостостроении и др. Создан во 2 й… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

ЖЕЛЕЗОБЕТОН — ЖЕЛЕЗОБЕТОН, железобетона, мн. нет, муж. (тех.). Очень стойкий строительный материал, представляющий собой сочетание железа и бетона. Из железобетона строят здания, мосты, морские суда. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 …   Толковый словарь Ушакова

ЖЕЛЕЗОБЕТОН — ЖЕЛЕЗОБЕТОН, а, муж. 1. Монолитное соединение бетона и стальной арматуры, применяемое в строительстве. 2. собир. Конструкции, изделия из такого материала. Сборный ж. | прил. железобетонный, ая, ое (к 1 знач.). Толковый словарь Ожегова. С.И.… …   Толковый словарь Ожегова

ЖЕЛЕЗОБЕТОН — искусственный строительный материал, представляющий собой соединение высокосортного бетона и стальной (железной) арматуры в единую конструкцию, в к рой каждая составная часть воспринимает усилия, приходящиеся на ее долю соответственно свойствам… …   Технический железнодорожный словарь

железобетон — сущ., кол во синонимов: 4 • металложелезобетон (1) • пепложелезобетон (2) • …   Словарь синонимов

железобетон — Сочетание бетона и стальной арматуры, монолитно соединённых взаимным сцеплением для совместной работы в конструкции [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики строительные изделия прочие EN… …   Справочник технического переводчика

ЖЕЛЕЗОБЕТОН — монолитное соединение (см.) и стальной арматуры, работающих в сооружении как единое целое. При обеспечении сохранности стали от коррозии в Ж. достигается выгодное использование обоих материалов, так как бетон воспринимает главным образом… …   Большая политехническая энциклопедия

dic.academic.ru

железобетон — это… Что такое железобетон?

железобетон — железобетон …   Орфографический словарь-справочник

Железобетон — искусственный строительный материал, состоящий из стального арматурного каркаса залитого бетоном и конструктивно объединяющий рабочие свойства стали и бетона. При этом арматура работает на растяжение, а бетон – на сжатие. [Словарь архитектурно… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

ЖЕЛЕЗОБЕТОН — сочетание бетона и стальной арматуры, монолитно соединенных и совместно работающих в конструкции. Термин железобетон часто употребляют и как собирательное название железобетонных изделий и конструкций. бетон в железе воспринимает в основном… …   Большой Энциклопедический словарь

ЖЕЛЕЗОБЕТОН — ЖЕЛЕЗОБЕТОН, сочетание бетона и стальной арматуры, монолитно соединенных и работающих в конструкции как единое целое. Железобетон широко применяется в жилищном, промышленном и гидротехническом строительстве, мостостроении и др. Создан во 2 й… …   Современная энциклопедия

Железобетон — ЖЕЛЕЗОБЕТОН, сочетание бетона и стальной арматуры, монолитно соединенных и работающих в конструкции как единое целое. Железобетон широко применяется в жилищном, промышленном и гидротехническом строительстве, мостостроении и др. Создан во 2 й… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

ЖЕЛЕЗОБЕТОН — ЖЕЛЕЗОБЕТОН, железобетона, мн. нет, муж. (тех.). Очень стойкий строительный материал, представляющий собой сочетание железа и бетона. Из железобетона строят здания, мосты, морские суда. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 …   Толковый словарь Ушакова

ЖЕЛЕЗОБЕТОН — ЖЕЛЕЗОБЕТОН, а, муж. 1. Монолитное соединение бетона и стальной арматуры, применяемое в строительстве. 2. собир. Конструкции, изделия из такого материала. Сборный ж. | прил. железобетонный, ая, ое (к 1 знач.). Толковый словарь Ожегова. С.И.… …   Толковый словарь Ожегова

ЖЕЛЕЗОБЕТОН — искусственный строительный материал, представляющий собой соединение высокосортного бетона и стальной (железной) арматуры в единую конструкцию, в к рой каждая составная часть воспринимает усилия, приходящиеся на ее долю соответственно свойствам… …   Технический железнодорожный словарь

железобетон — сущ., кол во синонимов: 4 • металложелезобетон (1) • пепложелезобетон (2) • …   Словарь синонимов

железобетон — Сочетание бетона и стальной арматуры, монолитно соединённых взаимным сцеплением для совместной работы в конструкции [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики строительные изделия прочие EN… …   Справочник технического переводчика

ЖЕЛЕЗОБЕТОН — монолитное соединение (см.) и стальной арматуры, работающих в сооружении как единое целое. При обеспечении сохранности стали от коррозии в Ж. достигается выгодное использование обоих материалов, так как бетон воспринимает главным образом… …   Большая политехническая энциклопедия

dic.academic.ru