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.

Типы железобетонных конструкций: особенности и основные виды

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.

Часто ЖБИ являются основой конструкций промышленных объектов и жилых домов.

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.

Вернуться к оглавлению

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.

Вернуться к оглавлению

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 оглавлению

Фермы

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 оглавлению

Балки 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 оглавлению

Сваи

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 оглавлению

Стойки

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 оглавлению

Колонны

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 оглавлению

Объемные 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 оглавлению

Санитарно-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 оглавлению

Вывод

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.

производство cборных строительных ЖБИ в СПб

Компания «МОНОЛИТ-ЖБИ» – лидер отрасли по производству железобетонных изделий и конструкций. Изготовленные нами ЖБИ конструкции поставляются на строительные объекты в Санкт-Петербурге, Ленинградской области и по всему Северо-Западному региону. На заводе всегда можно купить качественную продукцию от производителя, сэкономить средства и получить своевременную доставку.

Каталог ЖБИ и конструкций

Железобетонные конструкции: качество, цена, скорость

Производственный процесс в заводских условиях, позволит нашим клиентам:

• Быть уверенным в качественных показателях ЖБК. За него отвечают профессиональные сотрудники собственной лаборатории, аттестованной соответствующими органами.
• Получить лучшее ценовое предложение. Мнение о завышенных ценах в крупных компаниях ошибочное. Использование закупленного по оптовым ценам сырья, налаженное массовое производство, отсутствие наценок посредников – факторы, влияющие на образование лояльной стоимости.
• Не беспокоится за соблюдение требований ГОСТ к железобетонным конструкциям.

Покупая железобетонные конструкции от производителя, вы можете заказать доставку прямо на место строительства, а также получить гарантии качества, возврата средств, обмена и своевременной транспортировки.

Преимущества завода железобетонных конструкций

Покупая продукцию, изготовленную в условиях завода ЖБК командой квалифицированных работников, можно быть уверенным в:

• Использовании сырья, соответствующего нормативам.
• Максимально возможном ассортименте. Наш завод железобетонных конструкций постоянно его пополняет.
• Применении всех современных производственных технологий.
• Соответствии заявленных характеристик.
• Высоких показателях прочности, устойчивости и продолжительного времени службы.

ЖБК производятся в соответствии со стандартами, но также возможно индивидуальное изготовление. Для консультации со специалистом, заказа услуги или товара, используйте предоставленные контакты вверху страницы. Санкт-Петербургский завод ЖБК «МОНОЛИТ-ЖБИ» – лучший изготовитель.

Железобетонные конструкции

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

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

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

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

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

  Железобетон был изобретен во Франции в
середине прошлого века и начали его применять в сборном варианте – небольшие
изделия простого сечения: перемычки оконных проемов, балки, плиты перекрытий.
Но затем широко железобетонные конструкции стали применяться в монолите.
Впервые железобетон в России применили в 1891 г. на строительстве торговых
рядов в Москве (переходные мостки в здании ГУМа). С конца 20-х годов у нас на
стройках использовали как монолитный, так и сборный железобетон.     С конца 50-х годов преимущественное развитие получил сборный железобетон, по всей стране были построены специальные заводы по производству различных бетонных и железобетонных изделий и конструкций, иногда в ущерб развития монолитных конструкций. В западных странах предпочтение всегда отдавалось монолитному строительству. В последние годы в Росси применение монолитного железобетона значительно расширилось.

  Авторы: редакционная статья ТехСтройЭкспертизы

Техническая строительная экспертиза

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

Читайте также:

Железобетонные конструкции — это… Что такое Железобетонные конструкции?

Железобетонные конструкции

Монолитные или сборные конструкции, выполненные из совместно работающих стального арматурного каркаса и бетона.

Строительный словарь.

• Железобетон
• Жесткость

Смотреть что такое «Железобетонные конструкции» в других словарях:

• Железобетонные конструкции — конструкции, выполненные из бетона и рабочей арматуры (армированные бетонные конструкции). Усилия от собственного веса и внешних воздействий в железобетонных конструкциях должны восприниматься бетоном (как правило сжатие) и рабочей арматурой (как …   Официальная терминология

• ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ — один из основных видов современных строительных конструкций. Делятся на монолитные (возводимые на строительной площадке), сборные (заводского изготовления) и сборно монолитные. Выполняются из обычного и предварительно напряженного железобетона …   Большой Энциклопедический словарь

• Железобетонные конструкции — Арматура для железобетонных конструкций Железобетон композитный строительный материал, представляющий собой залитую бетоном стальную арматуру. Запатентован в 1867 году Жозефом Монье как материал для изготовления кадок для растений. Термин… …   Википедия

• железобетонные конструкции — элементы зданий и сооружений, выполненные из железобетона. Являются основным видом конструкций при строительстве жилых и промышленных зданий, водопроводных и канализационных сооружений, мостов, эстакад, плотин и т. д. Широкое распространение… …   Энциклопедия техники

• железобетонные конструкции — один из основных видов современных строительных конструкций. Делятся на монолитные (возводимые на строительной площадке), сборные (заводского изготовления) и сборно монолитные. Выполняются из обычного и предварительно напряжённого железобетона. * …   Энциклопедический словарь

• Железобетонные конструкции — Монолитные или сборные конструкции, выполненные из совместно работающих стального арматурного каркаса и бетона …   Словарь строителя

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

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

• ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ И ИЗДЕЛИЯ — элементы зданий и сооружений, изготовляемые из ж. б., и сочетания этих элементов. Ж. к. н п. классифицируются по неск. признакам: способу выполнения (монолитные, осуществляемые на месте стр ва, сборные, составляемые из отд. элементов, гл. обр.… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

• СП 63.13330.2012: Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения — Терминология СП 63.13330.2012: Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения: 3.1 анкеровка арматуры: Обеспечение восприятия арматурой действующих на нее усилий путем заведения ее на определенную длину за расчетное сечение или… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

железобетонные конструкции — это… Что такое железобетонные конструкции?

железобетонные конструкции

железобето́нные констру́кции

элементы зданий и сооружений, выполненные из железобетона. Являются основным видом конструкций при строительстве жилых и промышленных зданий, водопроводных и канализационных сооружений, мостов, эстакад, плотин и т. д. Широкое распространение железобетонных конструкций обусловлено универсальными свойствами железобетона, представляющего собой единство бетона (материала, хорошо воспринимающего сжатие) и стальной арматуры (отлично работающей на растяжение). В железобетоне и бетон, и сталь крепко связаны между собой и, участвуя совместно в работе конструкции, обеспечивают её прочность под воздействием изгибающих сил.

Строители давно искали возможность сделать изделия из бетона более прочными. Так, в Китае в бетон укладывали стебли бамбука и из такого «бамбукобетона» возводили достаточно крепкие дома. Идея заложить в бетонные конструкции железные стержни пришла в голову изобретательному французскому садовнику Ж. Монье в 1867 г. Без этого изобретения современное строительство просто немыслимо.

Железобетонные конструкции долговечны, прочны, огнестойки, сейсмостойки, технологичны (можно получить конструкцию практически любой конфигурации), незаменимы в ядерной энергетике, т. к. могут задерживать продукты радиоактивного излучения. Бывают монолитными, изготавливаемыми непосредственно на месте строительства с помощью опалубки, сборными (из отдельных элементов заводского изготовления) и сборно-монолитными. Скачок вперёд в развитии железобетонных конструкций был совершён в 1929 г. французом Э. Фрейсине. Он впервые применил предварительно напряжённый железобетон. Идея в своей основе проста. Арматурные стержни растягивают с большой силой ещё до того, как форма будущей конструкции заполнится бетоном. Когда бетон затвердеет и наберёт полную прочность, стальные стержни закрепляются с помощью анкеров. Сжимаясь сами, они с огромной силой сожмут связанный с ними бетон. В бетоне возникает так называемое внутреннее напряжение сжатия. Теперь, чтобы разрушить бетон, нужно преодолеть не только сцепление его частиц, но и добавочную силу, создающуюся натяжением арматуры. Прочность конструкции увеличивается многократно. Это позволяет создавать из предварительно напряжённого железобетона при одинаковой несущей способности сооружения более тонкие и лёгкие, чем из обычного железобетона. Существует и другой способ создания предварительно напряжённых конструкций. В уже готовом изделии из обычного железобетона в специальных каналах натягивается пучковая или стержневая арматура, которая закрепляется с помощью анкеров. Этот метод особенно удобен в тех случаях, когда конструкция собирается воедино из нескольких сборных элементов. Преднапряжённая арматура как бы сшивает накрепко блоки друг с другом.

Эстакада из железобетона

Энциклопедия «Техника». — М.: Росмэн. 2006.

.

• железобетон
• жёсткий магнитный диск

Смотреть что такое «железобетонные конструкции» в других словарях:

• Железобетонные конструкции — конструкции, выполненные из бетона и рабочей арматуры (армированные бетонные конструкции). Усилия от собственного веса и внешних воздействий в железобетонных конструкциях должны восприниматься бетоном (как правило сжатие) и рабочей арматурой (как …   Официальная терминология

• ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ — один из основных видов современных строительных конструкций. Делятся на монолитные (возводимые на строительной площадке), сборные (заводского изготовления) и сборно монолитные. Выполняются из обычного и предварительно напряженного железобетона …   Большой Энциклопедический словарь

• Железобетонные конструкции — Арматура для железобетонных конструкций Железобетон композитный строительный материал, представляющий собой залитую бетоном стальную арматуру. Запатентован в 1867 году Жозефом Монье как материал для изготовления кадок для растений. Термин… …   Википедия

• железобетонные конструкции — один из основных видов современных строительных конструкций. Делятся на монолитные (возводимые на строительной площадке), сборные (заводского изготовления) и сборно монолитные. Выполняются из обычного и предварительно напряжённого железобетона. * …   Энциклопедический словарь

• Железобетонные конструкции — Монолитные или сборные конструкции, выполненные из совместно работающих стального арматурного каркаса и бетона. Источник: Словарь архитектурно строительных терминов …   Строительный словарь

• Железобетонные конструкции — Монолитные или сборные конструкции, выполненные из совместно работающих стального арматурного каркаса и бетона …   Словарь строителя

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

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

• ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ И ИЗДЕЛИЯ — элементы зданий и сооружений, изготовляемые из ж. б., и сочетания этих элементов. Ж. к. н п. классифицируются по неск. признакам: способу выполнения (монолитные, осуществляемые на месте стр ва, сборные, составляемые из отд. элементов, гл. обр.… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

• СП 63.13330.2012: Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения — Терминология СП 63.13330.2012: Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения: 3.1 анкеровка арматуры: Обеспечение восприятия арматурой действующих на нее усилий путем заведения ее на определенную длину за расчетное сечение или… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Железобетонные конструкции — история развития и применение

  Железобетон по сравнению с другими строительными материалами появился сравнительно недавно и почти одновременно в Европе и Америке. Его история насчитывает не более 150 лет. Однако к настоящему времени он получил самое широкое распространение в строительстве, имеет свою историю и своих выдающихся деятелей. 

  Железобетонные конструкции — несущие элементы зданий и сооружений, изготовляемые из железобетона, и сочетания этих элементов. 

  Появление железобетонных конструкций связано с большим ростом промышленности, транспорта и торговли во второй половине XIX в., когда необходимо было строительство новых фабрик, заводов, портов и многих других капитальных сооружений. К этому времени были развиты цементная промышленность и черная металлургия. Им предшествовал многовековой опыт строительства из камня, неармированного бетона, дерева и двухсотлетний опыт строительства из металла. 

  Исследования покрытий Царскосельского Дворца показали, что русские мастера еще в 1802 г. применяли армированный бетон, однако они не считали, что получили новый строительный материал, и не патентовали его. 

  Первым изделием из железобетона была лодка, построенная Ламбо во Франции в 1850 г. Первые патенты на изготовление изделий из железобетона были получены Монье в 1867… 1870 гг. В 1892 г. французский инженер Ф. Геннебик предложил монолитные железобетонные ребристые перекрытия и ряд других рациональных строительных конструкций, и все последующие арматурные чертежи вычерчены условно, будто бетон является прозрачным, а арматура хорошо видимой по всей толще бетона. В России железобетон стали применять с 1886 г. для перекрытий по металлическим балкам. 

  В 1885 г. в Германии инж. Вайс и проф. Баушингер провели первые научные опыты по определению прочности и огнестойкости железобетонных конструкций, сохранности железа в бетоне, сил сцепления арматуры с бетоном и пр. Тогда же впервые инж. М. Кёнен высказал предположение, подтвержденное опытами, что арматура должна располагаться в тех частях конструкции, где можно ожидать растягивающие усилия. 

  В 1886 г. М. Кёнен предложил первый метод расчета железобетонных плит, который способствовал развитию интереса к новому материалу и более широкому распространению железобетона в Германии и Австро-Венгрии. 

  В 1891 г. талантливейший русский строитель проф. Н. А. Белелюбский первым провел серию испытаний железобетонных конструкций: плит, балок, арок, резервуаров, силосов для зерна, моста пролётом 17 м, которые по методике испытаний и полученным результатам во многом превосходили работы зарубежных ученых и послужили базой для широкого распространения железобетона в строительстве. В 1911 г. в России были изданы первые технические условия и нормы для железобетонных сооружений. 

  Время появления предложений Ф. Геннебика, т. е. конец XIX в., можно считать началом первого этапа в развитии железобетона, характеризуемого появлением в практике разного рода железобетонных стержневых систем. С этого времени повсеместно вошел в практику и метод расчета бетонных конструкций по допустимым напряжениям, основанный на законах сопротивления упругих материалов. На развитие железобетона в этот период большое влияние оказали труды ученых Н. М. Абрамова (по расчёту армированного железобетона) и И. Г. Малюги, А. А. Байкова, Н. А. Жидкевича, М. Беляева и др. (по разработке основ технологии бетона). 

  В 1904 г. в г. Николаеве по проекту инженеров Н. Пятницкого и А. Барышникова был построен первый в мире морской маяк из монолитного железобетона высотой 36 м, со стенами толщиной 10 см вверху и до 20 см внизу. Примерно в то же время были осуществлены безбалочные междуэтажные перекрытия склада молочных продуктов в Москве. Приоритет создания этих конструкций принадлежит русскому инженеру, впоследствии выдающемуся ученому проф. А. Ф. Лолейту. Однако в дореволюционной России не было условий для подлинного прогресса в развитии железобетона. 

  Впервые идея предварительного напряжения элементов, работающих на растяжение, была выдвинута и осуществлена в 1861 г. русским артиллерийским инж. А. В. Гадолиным применительно к изготовлению стальных стволов артиллерийских орудий. 

  Вопрос о применении предварительно напряженной арматуры в железобетонных конструкциях был поднят в 1928 г. в работах Э. Фрейссипэ, а затем в работах немецких инженеров Ф. Дишингера, Е. Хойера, У. Финстервальдера и др., послуживших началом практическому применению предварительно напряженных железобетонных конструкций. 

  После революции железобетонное строительство в России получило невиданный в мире размах. Необходимость максимально экономить материал и снижать стоимость железобетонных конструкций вынуждала советскую школу учитывать все наиболее передовое в европейской и американской практике и широко развивать собственные теоретические и экспериментальные исследования в области железобетона. В этих целях, вскоре после революции, был создан ряд научно-исследовательских институтов и лабораторий для теоретического и экспериментального изучения физико-механических свойств бетона и железобетона. В строительных и транспортных вузах были организованы кафедры строительных конструкций. Все это позволило в короткий срок подготовить высококвалифицированных специалистов по железобетону. Это, в свою очередь, способствовало значительному расширению применения железобетона в гидротехническом и жилищно-гражданском строительстве. 

  В 1925… 1932 гг. советские ученые В. М. Келдыш, А. Ф. Лолейт, А. А. Гвоздев. П. Л. Пастернак и другие на базе широких экспериментальных работ разработали общие методы расчета статически неопределимых стержневых систем (арок и рам), которые позволили запроектировать и построить много уникальных для своего времени общественных и промышленных зданий из железобетона: Центральный телеграф, Дом «Известий», здания министерств легкой промышленности и земледелия в Москве, почтамт и Дом промышленности в Харькове, Дома Советов в Ленинграде, Минске, Киеве и ряд других крупных сооружении. 

  В гидротехническом строительстве впервые железобетон был применен при строительстве Волховской ГЭС (1921… 1926 гг.), крупнейшей по тому времени. Плотина сооружалась на железобетонных кессонах, транспортируемых к месту установки на плаву. Главное здание станции железобетонное каркасное, с железобетонными аркадами, поддерживающими путь 130-тонного мостового крана. Так же широко железобетон был применен в главной подстанции и во всех вторичных подстанциях. Волховстрой явился первой большой практической школой советских специалистов по железобетону. Вслед за Волховской ГЭС были построены ДнепроГЭС (1927… 1932 гг.), Нижне-Свирская ГЭС (1928… 1934 гг.), в которых бетон и железобетон применялись еще более широко. 

  Примерно в 1928 г. железобетон стал широко использоваться в строительстве тонкостенных пространственных конструкций: разнообразных оболочках, складах, шатрах, сводах и куполах. Советский ученый В. 3. Власов первым разработал общий практический метод расчета оболочек, значительно опередив зарубежную науку в этой области. В 1937 г. вышла в свет первая в мире «Инструкция по расчету и проектированию тонкостенных покрытий и перекрытий», составленная на основе теоретических и экспериментальных работ, проведенных под руководством А. А. Гвоздева. 

  Первый тонкостенный купол значительного диаметра (28 м) был построен в 1929 г. в Москве для планетария, а самый большой в то время гладкий купол диаметром 55,5 м был сооружен в 1934 г. над зрительным залом театра в Новосибирске. Конструкцию купола разработал инж. Б. Ф. Матери по идее и под руководством П. Л. Пастернака. 

  Применение в строительстве рамных и тонкостенных пространственных систем с использованием их жесткости и монолитности следует считать вторым этапом в развитии железобетона. 

  В 1936 г. в СССР впервые был применен предварительно напряженный железобетон для изготовления опор канатной сети на закавказских железных дорогах. Широкому внедрению предварительно напряженных железобетонных конструкций во многом способствовали работы ученых В. В. Михайлова, А. А. Гвоздева, С. А. Дмитриева и др. 

  Огромную работу по изучению и созданию теории и практики железобетонных конструкций и по разработке наиболее прогрессивных решений проводят Научно-исследовательский институт бетона и железобетона (НИИЖБ) и многие другие научно-исследовательские и проектные институты. 

  На основе глубокого изучения физических и упругопластических свойств железобетона, а также экспериментальных данных А. Ф. Лолейт, А. А. Гвоздев и другие (1931… 1934 гг. ) создали теорию расчета железобетона по разрушающим усилиям. Она была положена в основу норм (ОСТ 90003-38), по которым рассчитывали все промышленные и гражданские здания и сооружения. 

  Широкую индустриализацию железобетонного строительства, развитие предварительно напряженных конструкций, внедрение высокопрочных материалов и разработку нового метода расчета железобетонных конструкций следует считать началом третьего этапа в развитии железобетонных конструкций. Выдающимся примером третьего этапа может служить построенная в 1965 г. башня Большого московского телецентра общей высотой 522 м. Нижняя часть до высоты 385 м выполнена из монолитного предварительно напряженного железобетона. Диаметр башни внизу 18,0 м, а вверху — 8,5 м при толщине стенки соответственно 46 и 30 см. На отметке 65 м ствол башни переходит в коническое основание диаметром по низу 61 м. На высоте 360 м расположены ресторан на 420 человек и смотровые площадки на 600… 700 человек. Нижняя часть конического основания выполнена в виде опорных конструкций (ног) высотой 17,3 м. На отметке 42 м оболочка конического основания имеет диафрагмовое кольцо, воспринимающее усилие от анкеровки канатов предварительно напряженной арматуры. 

  Советские ученые и инженеры осуществляли плодотворные научные и конструкторские исследования по всем направлениям теории и практики железобетона. Накопленный опыт и мощная строительная индустрия являются прочным фундаментом, обеспечивающим дальнейший прогресс железобетонных конструкций в нашей стране.

Железобетонная конструкция — обзор

1.1.2.3 Влияние циклической нагрузки

Железобетонные конструкции в течение срока службы очень часто подвергаются циклическим нагрузкам, таким как дорожные и сейсмические нагрузки. Под действием циклических нагрузок пластическая деформация железобетонного элемента увеличивается. Напряжения в каждом составляющем материале и на границе раздела бетон-FRP, вероятно, будут увеличиваться с увеличением пластической деформации балки, что может способствовать хрупкому нарушению сцепления и неожиданному разрушению материала [10].Следовательно, помимо прочности железобетонных компонентов, которые подверглись разложению и повреждению под действием статической нагрузки, необходимо, чтобы они обладали достаточной долговечностью, чтобы предотвратить разрушение из-за усталости [18].

Усталостная долговечность определяется как количество циклов, которые приводят к разрушению конструктивной системы [19]. Повторное нагружение изменит фундаментальные свойства материала, что приведет к прогрессивному распространению повреждений. Для железобетонных конструкций циклическая нагрузка обычно вызывает разупрочнение арматурной стали и бетона [20].Точно так же на механические свойства FRP также влияет циклическая нагрузка. Типичное повреждение композитов FRP из-за усталости включает растрескивание матрицы, расслоение и разрыв волокна [21].

Усиливающие пластины FRP обычно состоят из однонаправленных волокон и матричной смолы, и, как сообщается, усталостная реакция композитов FRP больше зависит от матричной смолы, чем от составляющих волокон [22], поскольку повреждение может распространяться по матрице между однонаправленными волокна.Однако это не относится к компонентам из армированного стекловолокном железобетона. Когда стеклопластик приклеивается к поверхности бетона, разрушение смолы происходит редко, поскольку прочность смолы обычно выше, чем у бетона при растяжении [19]. По мере увеличения количества циклов усталостное повреждение накапливается, вызывая уменьшение трения между бетоном и пластиной FRP и постепенное разрушение соединения, что указывает на прогрессирующее расслоение FRP.

Наиболее часто наблюдаемым видом усталостного разрушения железобетонной балки, усиленной FRP, является разрыв стальной арматуры на растяжение с последующим разрывом усиливающей плиты FRP [19].Это связано с тем, что по сравнению с пластиной из стеклопластика стальная арматура более подвержена усталостному разрушению. Хотя усталостное разрушение в основном обусловлено стальной арматурой, FRP увеличивает усталостную долговечность железобетонной балки за счет снижения напряжений в стальной арматуре. Отслоение FRP часто происходит сразу после разрыва стальной арматуры. Из-за сложных механизмов разрушения и различных параметров, которые могут повлиять на усталостную долговечность при изгибе, все еще трудно точно предсказать усталостное поведение железобетонных балок, усиленных FRP.

Железобетонные конструкции — Structville

Бетон, возможно, является наиболее широко используемым строительным материалом в мире. Он производится из смеси цемента, песка, гравия и воды в процессе, известном как реакция гидратации. В свежем виде бетон можно заливать в различные формы и формы для достижения желаемой формы. Это одна из причин, почему это привлекательный строительный материал.

В затвердевшем состоянии бетон очень хорош на сжатие, но слаб на растяжение.Чтобы усилить эту присущую бетону слабость при растяжении, обычно вводят стальную арматуру, которая воспринимает растягивающие напряжения. Любая конструкция, состоящая из стальной арматуры, залитой в бетон, чтобы сформировать устойчивый к нагрузке композит, называется железобетонной конструкцией. Процесс определения размеров бетонных элементов и площади стали, необходимой для обеспечения хороших характеристик конструкции под нагрузкой, известен как проектирование железобетона.

Ключ к хорошим характеристикам железобетонных конструкций — это взаимодополняющее действие бетона и стали.Это комплексное, но дополняющее действие выделено в таблице ниже;

Свойство	Бетон	Сталь
Предел прочности на разрыв	Плохо	Хорошо
Прочность на сжатие	Хорошо	Хорошо (но тонкие элементы будут изгибаться)
Прочность на сдвиг	Удовлетворительная	Хорошая
Долговечность	Хорошая	Удовлетворительная (коррозия при отсутствии защиты)
Огнестойкость	Хорошая	Плохая (теряет прочность при повышенной температуре)

Посмотрев на приведенную выше таблицу, вы увидите, что все перечисленные желательные свойства будут достигнуты, если объединить два материала.Конструктивное проектирование железобетонных конструкций направлено на использование различных, но взаимодополняющих характеристик бетона и стали. Некоторые из основных теоретических допущений, которые делаются при проектировании, следующие:

• Сопротивление бетона растяжению равно нулю (практически не соответствует действительности, предел прочности бетона на растяжение составляет около 10% от его прочности на сжатие, но эта прочность обычно игнорируется при расчете предельного состояния)
• Связь между сталью и бетоном идеальная

На основе этих предположений все растягивающие напряжения в конструкции передаются арматуре во время проектирования.Эти растягивающие напряжения передаются связью между бетоном и арматурой. Предположение об идеальном сцеплении требует, чтобы деформация арматуры была идентична деформации соседнего бетона (совместимость деформаций). Кроме того, коэффициенты теплового расширения для стали и для бетона составляют порядка 10 x 10 ^-6 на ℃ и 7-12 x 10 ^-6 на ℃ соответственно. Эти значения достаточно близки, поэтому проблемы со связью редко возникают из-за разницы в расширении между двумя материалами в нормальных диапазонах температур.

Практически, если связь между арматурой и сталью недостаточна. арматурные стержни будут скользить в бетоне, и не будет никакого сложного действия. Адекватное сцепление обеспечивается за счет детализации конструкции таким образом, чтобы арматура должным образом закреплялась в бетоне. Арматурные стержни также имеют оребрение для облегчения сцепления с бетоном.

Стержни арматуры ребристые для улучшения сцепления с бетоном

Растрескивание в бетоне является нормальным явлением, когда он подвергается растягивающему или изгибному напряжению.Это растрескивание, однако, не означает, что конструкция небезопасна, при условии, что она должным образом усилена, чтобы ширина трещины была минимальной. Если ширина трещины слишком велика, могут возникнуть проблемы с эксплуатационной пригодностью и / или долговечностью (коррозия арматуры) в конструкции.

Кроме того, когда сжимающие или сдвигающие силы превышают прочность бетона, необходимо снова предусмотреть стальную арматуру, чтобы увеличить несущую способность бетона. Например, компрессионная арматура обычно требуется в колонне, где она принимает форму вертикальных стержней, расположенных по периметру.Чтобы предотвратить коробление этих стержней, используются стальные вяжущие, чтобы усилить сдерживание, обеспечиваемое окружающим бетоном.

Железобетон находит множество применений в строительстве и применяется во многих конструкциях по всему миру — мостах, промышленных предприятиях, жилых зданиях, многоэтажных зданиях, бассейнах, подпорных стенах, шоссе (жесткое покрытие) и т. Д. бетонная конструкция должна начинаться с понимания и поведения конструкции, которая будет спроектирована под нагрузкой.Проектировщику необходимо указать путь нагрузки (как нагрузка будет передаваться от надстройки к фундаменту).

Например, для проектирования здания конструкция может быть разбита на следующие элементы. Это то, что называется общей планировкой здания.

• Балки : горизонтальные элементы, несущие поперечные нагрузки
• Плита : горизонтальные пластинчатые элементы, несущие поперечную нагрузку
• Колонны : вертикальные элементы, несущие в основном осевую нагрузку, но обычно подверженные осевой нагрузке и моменту
• Стены : вертикальные пластинчатые элементы, противостоящие вертикальным, боковым или плоскостным нагрузкам
• Фундаменты и фундаменты : подкладки или полосы, опирающиеся непосредственно на землю, которые распределяют нагрузки от колонн или стен таким образом, чтобы они могли поддерживаться землей без чрезмерной осадки.В качестве альтернативы основания могут поддерживаться на сваях.

Знание конструкции железобетона начинается с знания того, как спроектировать отдельные элементы, перечисленные выше. Однако важно осознавать функцию элемента в полной структуре и то, что вся структура или ее часть должны быть проанализированы, чтобы получить действия для проектирования.

Ожидается, что дизайнеры будут следовать общепринятым правилам при проектировании и детализации. Это необходимо для быстрой проверки и понимания конструкции другими инженерами.Некоторые своды правил, используемые при проектировании бетонных конструкций во всем мире:

EN 1992-1-1: 2004 — Еврокод 2: Проектирование бетонных конструкций — Часть 1-1: Общие правила и правила для зданий (Европейский Союз)
BS 8110-1: 1997 — Проектирование железобетонных конструкций — Правила и общие положения правила для зданий
ACI 318-19: Требования Строительного кодекса для конструкционного бетона и комментарии
IS 456-2000: Обычный и железобетонный — Практический кодекс (индийские стандарты)
CSA A23.3: 2014 — Проектирование бетонных конструкций (Канадская ассоциация стандартов)
AS 3600: 2018 — Бетонные конструкции (стандарты Австралии)

Конструкционные элементы железобетонного здания | Engineersdaily

Бетон — это искусственный камень, состоящий из двух основных компонентов: цементного теста и заполнителей.

Заполнители обычно состоят из природного песка и гравия или щебня. Паста затвердевает в результате химической реакции между цементом и водой и склеивает заполнители в каменную массу.В железобетонных конструкциях используются лучшие качества бетона и стали — высокая прочность на сжатие и высокая прочность стали на растяжение. Основная идея железобетона — обеспечить стальную арматуру в местах, где существуют растягивающие напряжения, которым бетон не может противостоять. Из-за его прочности для армирования бетона требуется относительно небольшое количество стали. Способность стали противостоять растяжению примерно в 10 раз больше, чем способность бетона противостоять сжатию.Очень важно отметить, что армирование в бетонных конструкциях эффективно только в том случае, если оно правильно используется, стратегически размещено и в надлежащем количестве.
Предварительно напряженный бетон — это особый тип железобетона, в который вводятся внутренние сжимающие напряжения для снижения потенциальных растягивающих напряжений в бетоне, возникающих в результате внешних нагрузок. Стальные арматуры высокой прочности закладываются в бетон и подвергаются растягивающему напряжению, создаваемому специальным оборудованием (домкратами).Двумя основными методами строительства из предварительно напряженного бетона являются:

• предварительное натяжение: когда арматура натянута до затвердевания бетона
• последующее натяжение: когда арматура натянута после затвердевания бетона

Конструкционные элементы

Железобетонные здания состоят из нескольких конструктивных элементов (или элементов). Основными компонентами железобетонного здания являются (см. Рисунок 1)

• перекрытия и кровельные системы
• балка
• колонка
• стены
• фонды

Эти структурные компоненты можно разделить на горизонтальные компоненты (перекрытия, крыши и балки) и вертикальные компоненты (колонны и стены).Согласно другой классификации, часть здания над землей называется надстройкой, а часть под землей (включая фундаменты, фундаменты! И другие подземные сооружения) называется подконструкцией. Роль каждого структурного компонента кратко поясняется ниже.

Рисунок: 1 Компоненты железобетонного здания.

перекрытия и кровельные системы являются основными горизонтальными конструктивными элементами в здании.Они несут гравитационные нагрузки и передают их вертикальным компонентам (колоннам и / или стенам), а также действуют как горизонтальные диафрагмы, передавая боковую нагрузку на вертикальные компоненты конструкции. Наиболее распространенные напольные и кровельные системы перечислены ниже (см. Рисунок 2):

• Плита-балка-балка: Плиты поддерживаются балками, которые, в свою очередь, поддерживаются балками (см. Рисунок 2a). Балка — это большая балка, которая несет нагрузки от балок, входящих в нее.Балки по внешнему краю пола называются перемычками.

• Лента перекрытия: Это однородная плита с утолщенной частью плиты вдоль линий колонн, параллельных более длинным пролетам (см. Рисунок 2b).

• Плоская плита: Это система без балок, в которой плита поддерживается круглыми или квадратными колоннами (см. Рисунок 2c). В этой системе для конструкции может также потребоваться расширяющаяся крышка в форме конуса наверху колонны, называемая капителью, и утолщенная плита над ней, называемая откидной панелью.

• Плоская плита: Это похоже на плоскую плиту, за исключением того, что на ней отсутствуют откидные панели или капители, как показано на Рисунке 2d. Столбцы обычно имеют круглую или квадратную форму.

Рисунок: 2 Системы перекрытий в железобетонных зданиях: а) перекрытие балочно-перекрытие; б) полосовые ленты; в) плоская плита; г) плоская пластина; д) плита с балками; е) перекрытие из балок.

• Перекрытие с балками: Балки образуют колонны и поддерживают перекрытия или плиты крыши, как показано на Рисунке 2e.Они обеспечивают моментное взаимодействие с колоннами (это взаимодействие необходимо для того, чтобы рама выдерживала поперечные нагрузки).

• Пол с балками (балочная балка) : Эта система состоит из ряда близко расположенных балок (похожих на небольшие балки), проходящих в одном или двух направлениях, увенчанных железобетонной плитой, отлитой за одно целое с балками, балки, проходящие между колоннами перпендикулярно балкам (см. рисунок 2f).

• Вафельная плита: Это двухсторонний пол из железобетонных балок.Вафли — это пустоты между балками.

Плита класса — это очень распространенная форма конструкции плиты, которая укладывается непосредственно на землю. Его еще называют «этаж на земле». Этот термин можно спутать с термином «напольная система». Основное отличие состоит в том, что плита на уровне земли поддерживается землей под ней, тогда как система перекрытий поддерживается только колоннами в нескольких различных местах.
Балки передают нагрузки от перекрытий на вертикальные опоры (колонны).Балки обычно монолитно отливают вместе с плитой и подвергаются изгибу и сдвигу.

Колонны — это вертикальные компоненты, поддерживающие несущую систему перекрытий. Колонны обычно подвергаются комбинированной осевой нагрузке и изгибу.

Стены обеспечивают вертикальное ограждение здания. Несущие стены несут только гравитационные нагрузки, в то время как стены со сдвигом играют важную роль в переносе боковых нагрузок из-за ветра и землетрясений. Бетонные стены, возведенные в подвалах зданий, помимо гравитационных нагрузок подвергаются боковому давлению грунта — такие стены называют стенами подвала.

Фундаменты переносят вес надстройки на опорный грунт. Есть несколько видов фундаментов. Раздвижные опоры переносят нагрузку с колонн на почву. Стены поддерживаются ленточными опорами. Другие типы фундаментов включают комбинированные опоры, которые поддерживают более одной колонны; сваи, которые можно забивать в плотные слои почвы; и фундаменты на плотах, где несколько колонн опираются на плот или мат, распределяя нагрузки на колонну или стену по однородной несущей поверхности почвы.

Железобетонные конструкции: обычный железобетон и предварительно напряженный бетон

Термины, которые вы должны знать:

• Пост-натяжение: метод предварительного напряжения, при котором стальные пряди натягиваются после заливки бетона
• предварительно напряженный: бетон, который подвергается внутренним напряжениям от арматурных стальных нитей, чтобы компенсировать растягивающее напряжение будущих нагрузок
• предварительное натяжение: метод предварительного напряжения, при котором стальные пряди натягиваются перед заливкой бетона
Арматура
• : название арматурного стержня, который используется для повышения прочности бетона на разрыв
• арматурный стержень (арматура): стальные стержни, пряди или металлическая ткань, помещенные в бетонные плиты, балки или колонны для увеличения их прочности.
• железобетон (RC): композит из двух материалов: бетона и арматурной стали (стержней и сетки), использующий лучшее из обоих свойств.

Механика материалов

Механика материалов — это термин, используемый для описания поведения различных типов материалов под нагрузкой.В этой статье основное внимание уделяется тому, как бетон ведет себя при сжимающих и растягивающих напряжениях. Мы также рассмотрим некоторые методы, применяемые для устранения недостатков материала, которые, в результате, делают бетон прочным и, следовательно, обычным материалом, используемым в качестве структурного компонента в коммерческих зданиях.

Стандартный бетон хорошо реагирует на сжимающее напряжение, но плохо на растягивающее; поэтому армирование используется для повышения прочности материала. Бетон выдерживает сжимающее напряжение, а арматура обеспечивает прочность против растягивающего напряжения.

ПРИМЕЧАНИЕ: Бетон расширяется или растягивается под действием растягивающего напряжения и сжимается или укорачивается под действием сжимающего напряжения .

Бетон обычно считается хрупким материалом; таким образом, без армирования он будет испытывать хрупкое разрушение как вид разрушения. Хрупкое разрушение — это режим разрушения при растяжении, означающий, что до полной потери прочности материал практически не проявляет никаких признаков того, что что-то не так. Окончательный провал происходит относительно внезапно.Армирование в бетоне изменяет режим разрушения при хрупком разрушении на вязкое разрушение; поэтому до полной потери прочности станут видны трещины. Следовательно, есть видимое предупреждение перед окончательным отказом.

Механика бетона говорит нам, что бетон сам по себе не может быть хорошим конструкционным материалом, тем более что бетон в процессе эксплуатации подвержен значительным растягивающим напряжениям и различным нагрузкам. Таким образом, весь бетон армирован, чтобы противостоять приложенным растягивающим усилиям и контролировать развитие растрескивания под нагрузкой.

Железобетон

Железобетон (ЖБИ) представляет собой смесь двух материалов: бетона и арматурной стали (стержней и сетки). Арматурная сталь, также называемая арматурой, заделывается в бетон, так что два материала могут вместе противостоять приложенным силам. Обратите внимание, что стальную арматуру, установленную таким образом, часто называют обычной или обычной арматурой.

Обычная арматура — это форма пассивной арматуры, при которой арматурная сталь не сопротивляется растяжению до тех пор, пока она не растягивается, что часто означает, что бетон должен растрескаться, прежде чем арматурная сталь сможет противостоять растягивающему напряжению.Другими словами, растрескивание может активировать прочность арматурной стали, поэтому прогиб бетона может присутствовать, но приемлем для материала. Арматурную сталь часто кладут сверху и снизу плит.

Традиционно армированный бетон можно также дополнить прядями стальной арматуры для предварительного или последующего натяжения. Когда эти методы применяются, материал в совокупности называется предварительно напряженным бетоном. Это форма активного армирования, которая, как следует из названия, означает, что бетон подвергается предварительному напряжению перед вводом в эксплуатацию.Оно предварительно напряжено путем растяжения (натяжения) стальных стержней арматуры.

Два метода предварительного напряжения описаны ниже:

1. Предварительное натяжение: Бетон заливается вокруг предварительно натянутых прядей стальной арматуры. Эти пряди натянуты на бетонный каркас между двумя точками анкерного крепления. Бетон приклеивается к стальным прядям, и как только бетон достигает заданной прочности на сжатие, стальные арматурные стержни освобождаются. В этом методе, когда бетон затвердевает и стальные стержни арматуры, предварительно натянутые на растяжение, высвобождаются, напряжение передается внутри бетона в виде сжатия за счет трения с арматурой.
2. Последующее натяжение: Бетон заливается вокруг рукавов или каналов, и пряди стальной арматуры для предварительного натяжения продеваются через них. Когда бетон достигает заданной прочности на сжатие, пряди стальной арматуры растягиваются с помощью гидравлических домкратов и прочно закрепляются на каждом конце. Рукава или трубки обычно заполняются раствором. Пост-натяжение также достигается за счет предоставления стальным арматурным стержням в некоторой степени свободы перемещения внутри бетона. В этом случае прядь стальной арматуры смазывается антикоррозийной смазкой и покрывается оболочкой.Это называется пост-натяжением без сцепления. В этом методе к бетону прикладывается постоянное сжатие, когда стальная арматура постоянно закреплена.

В обоих методах предварительного напряжения растяжение прядей является формой напряжения, которое сжимает бетон. Это, в свою очередь, создает внутренние напряжения, которые противодействуют напряжению растяжения от будущих эксплуатационных нагрузок. Подводя итог, предварительное напряжение увеличивает прочность бетона на растяжение, поскольку будущие эксплуатационные нагрузки должны нейтрализовать предварительное напряжение сжатия.Предварительно напряженный бетон часто используется в проектах гражданского строительства, таких как настилы мостов, а также в следующих элементах коммерческих зданий: балконы, перемычки, плиты перекрытия, балки, фундаментные слои и конструкции парковок.

Общие дефекты железобетона

Трещины — распространенный и легко заметный дефект железобетона. Инспекторам следует учитывать, что не все наблюдаемые трещины могут отрицательно повлиять на структурную целостность бетонных элементов.Один тип растрескивания называется оседанием пластика, и он обычно образуется над стальной арматурой и выравнивается по ней. Другой тип растрескивания называется коррозией арматуры, и он также образуется над арматурой. Некоторые дефекты появляются в течение нескольких часов после затвердевания бетона, а на развитие других уходят годы. В любом случае инспекторы должны сообщать о признаках трещин в соответствии с их местонахождением и характеристиками.

Требуется ли усиление бетона как элемента конструкции?

Стандартный бетон без армирования не подходит в качестве конструктивного элемента в коммерческих зданиях, поскольку он имеет низкую прочность на разрыв и под нагрузкой вызывает растрескивание.Естественно, бетон хорошо реагирует на сжимающее напряжение; таким образом, арматура используется для обеспечения прочности против растягивающего напряжения и для подавления растрескивания (и полного разрушения).

При этом бетон, который испытывает значительные приложенные нагрузки, должен иметь армирование. Но хотя армирование делает бетон более прочным, некоторые бетонные конструкции и элементы могут не иметь армирования или нуждаться в нем. Сюда входят подъездные пути к жилым домам, этажи гаражей и ступени.

Заключение

Решения о том, какие материалы использовать при строительстве различных типов коммерческих сооружений, принимаются на стадии предварительного проектирования.Бетонные структурные компоненты могут включать балки и колонны, рамы, диафрагмы и / или стены, работающие на сдвиг. Инспекторам по коммерческой недвижимости важно понимать основы работы с общими материалами и методами, включая предварительное напряжение бетона, чтобы компетентно проверять и составлять отчеты о большинстве коммерческих структур.

Бетонные конструкции и методы, применяемые для их строительства, могут быть довольно сложными. Инспекторы по коммерческой недвижимости должны иметь в своей группе специализированных консультантов профессионального инженера или специалиста по ремонту и обслуживанию бетона.Некоторые инженеры проводят всю свою карьеру, изучая и специализируясь на методах строительства из бетона.

Дополнительные ресурсы для инспекторов по коммерческой недвижимости:

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

🕑 Время чтения: 1 минута

Железобетон представляет собой комбинацию арматуры и бетона и находит применение в различных видах строительных работ. Железобетон — важный материал, который часто предпочитают при строительстве из стали, в основном из-за его универсальности, адаптируемости и устойчивости к огню и коррозии, что приводит к незначительным затратам на техническое обслуживание.

Разработка более качественного цемента привела к повышению прочности и прочности бетона для использования в различных типах конструкций. Железобетон используется для строительства фундаментов крыш зданий, при строительстве автомобильных дорог, сборных железобетонных конструкций, плавучих сооружений и туннелей для гидроэнергетики, оросительных каналов, водостоков и всех других мыслимых сооружений.

приложений железобетона

1.Здания

Здания состоят из балок, колонн, стен, перекрытий и крыш. Железобетон идеально подходит для устройства перекрытий, перекрытий, колонн и балок в жилых и коммерческих сооружениях. Железобетонные решетчатые перекрытия, состоящие из балок и плит, широко используются для покрытия больших площадей, таких как конференц-залы, где свободное от колонн пространство является важным требованием.

Оказалось, что это экономичный, прочный, пожаробезопасный и надежный строительный материал.Универсальность бетона — еще одна важная характеристика, благодаря которой может быть достигнут архитектурный эффект, который невозможно получить с помощью других строительных материалов.

Многоэтажные железобетонные здания широко применяются как в жилых, так и в офисных комплексах. RCC идеально подходит для полов с повышенной нагрузкой на фабриках благодаря своей износостойкости и повышенной прочности.

Рис.1: Здания из железобетона

2. Мосты

Современная тенденция заключается в использовании железобетона для мостов малых, средних и длинных пролетов, что приводит к эстетическим и экономичным конструкциям по сравнению со стальными мостами.Благодаря развитию современного бетона, желаемые свойства бетона, такие как прочность и долговечность, могут быть достигнуты для любого типа строительства.

Рис.2: Мост, построенный из железобетона

3. Дороги

Железобетон используется при строительстве дорог, рассчитанных на интенсивное движение транспорта. Взлетно-посадочная полоса для самолетов и стапель для летающих лодок являются примерами дорог высокого класса для тяжелых условий эксплуатации, в которых используется железобетон.

Рис. 3: Железобетон, используемый для строительства дорог

4.Плавучие конструкции

Железобетон не может быть лучшим строительным материалом для плавучих конструкций, но есть ряд проектов, в которых использование железобетона имело большой успех. Железобетонные кессоны и плавучие доки являются примерами плавучих сооружений.

Рис. 4: Кессоны Mulberry Harbor (плавучая конструкция), построенные из железобетона

5. Фонды

Железобетон используется при строительстве практически всех типов фундаментов, таких как сваи и плоты.Железобетонные сваи, как сборные, так и монолитные, используются для фундаментов различных типов конструкций, таких как мосты и здания.

Рис.5: Железобетонный плотный фундамент

6. Морское сооружение

усиленный бетон также используется при строительстве морских сооружений, таких как причалы, причальные стены, сторожевые вышки и маяки в прибрежных районах, где коррозия неизбежна, но есть определенные типы бетона, которые могут противостоять такому агрессивная среда.Рекомендуется использовать железобетонные фермы. для складов в прибрежных зонах.

Рис.7: Строительство пристани из железобетона.

7. Трубы и трубопроводы

Трубы и водоводы были построены из железобетона, и такие трубы используются в нескольких приложениях, например, при строительстве канализационных систем. Тем не менее, следует знать, что железобетонные трубы непригодны для эксплуатации при давлении выше 91,5 метра водяного столба, если цилиндрическая стальная оболочка не заделана в железобетонные трубы с помощью специальных соединительных устройств.

8. Сборный завод

Сборный железобетон бетон — это линия разработки железобетона, в которой его применение значительно увеличился в последние годы. Сборный бетон используется для строительства различные типы конструкций и различные конструктивные элементы и части конструкции. Примеры сборного железобетона: колонны, балки, плиты, трубы, столбы ограждений, световые стандарты, люки, люки и т.д …

9. Прочие

Типичное применение железобетона в земляных подпорных сооружениях включает опоры для мостов и подпорные стены для земляных насыпей.Железобетон идеально подходит для водоудерживающих конструкций, таких как наземные и подвесные резервуары, и гидротехнических сооружений, таких как гравитационные и арочные дамбы. Материал широко используется для строительства больших куполов резервуаров для воды, а также спортивных стадионов и конференц-залов.

Железобетонные опоры почти заменили стальные опоры для передачи энергии. Высокие башни для телевещания неизменно строятся из железобетона.

Для подвесов самолетов экономичное решение представляет собой кожух ПКР, состоящий из тонких круглых пластин и глубоких краевых балок.Конструкция из гофрированных железобетонных плит используется в промышленных сооружениях, где требуется большое пространство без колонн под крышей.

Подробнее: Меры по повышению пластичности железобетонных элементов конструкций

Преимущества использования железобетона в строительстве

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

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

Способность выдерживать высокие нагрузки

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

Огнестойкость и атмосферостойкость

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

Безграничный диапазон форм

Железобетон можно формовать в неограниченном количестве форм. Это отличный материал для создания художественных архитектурных конструкций, таких как арки и купола. Вначале материал текуч, в то время как стальная каркасная конструкция служит каркасом для окончательного дизайна. Как только жидкий материал образует стальной каркас, он создает удивительное разнообразие геометрических и абстрактных форм.

Низкие затраты на техническое обслуживание

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

Требует меньше труда

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

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

Элементы железобетонных зданий

НОВОСТИ | ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ | ЛИСТ

Бетонные каркасные здания — очень распространенный вид современных построек.Обычно он состоит из бетонного каркаса или каркаса. Вертикальные стержни — это колонны, а горизонтальные — балки. Кроме того, бетонные конструкции зданий состоят из плит, которые используются в качестве опоры, а также потолка / крыши. Среди них колонна является жизненно важной по той причине, что несет основную нагрузку конструкции.

Конструкция армированного бетонного каркаса — это действительно связанная рама из элементов, которые надежно связаны друг с другом. Такие ассоциации известны как моментные связи.Существуют даже различные виды ассоциаций, которые составляют шарнирные ассоциации, которые в основном используются в стальных конструкциях, хотя бетонные каркасные конструкции обладают ассоциациями моментов примерно во всех случаях.

Основные компоненты бетонных каркасных конструкций — Бетонные конструкции:

Плиты: это листовой компонент, который выдерживает нагрузки в основном из-за изгиба. Обычно они несут вертикальные нагрузки.

При работе с горизонтальными нагрузками из-за огромного момента инерции они могут выдерживать относительно значительные силы ветра и землетрясения, а затем смещать их в сторону балки.

Балки: Они несут нагрузки от плит и даже прямые нагрузки, такие как кирпичные стены и их собственные массы. Лучам могут помогать разные лучи или они могут поддерживаться через колонны, создающие важный компонент рамы. В основном это изгибные компоненты.

Колонны: это вертикальные компоненты, несущие нагрузки от балок, а также от более высоких колонн. Поддерживаемые нагрузки могут быть эксцентрическими или осевыми. Колонны жизненно важны в отличие от перекрытий и балок.

Это по той причине, что в случае обрушения одиночной балки это будет ограниченное обрушение пола, однако в случае обрушения колонны это может привести к разрушению всей конструкции.

Foundation: это компоненты, передающие нагрузку. Нагрузки от стен и колонн передаются на землю через фундаменты.

Различные значимые части бетонных каркасных конструкций:

1. Лифтовые шахты
2.Стенки сдвига

Для получения более подробной информации перейдите по следующей ссылке civildigital.