Что такое железобетонные изделия – Что такое железобетонные изделия: назначение, виды, характеристики, цены

Содержание

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

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

ЖБИ — это… Что такое ЖБИ?

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

Что такое ЖБИ и каковы их функции?

В этой статье мы постараемся ответить на этот вопрос и рассказать немного об основных видах железобетонных изделий (ЖБИ), о стандартах на их изготовление, методах эксплуатации, монтажа и сборки, а также постараемся дать несколько советов по их выбору.

История возникновения ЖБИ

История появления железобетона довольно не однозначна. Достоверно не известно кто же был создателем новой технологии изготовления одного из самых популярных сегодня строительного материала. Достоверно только известно, что ЖБИ впервые появились в середине XIX века. С тех пор технология производства ЖБИ изделий прошла множество этапов развития и была доведена до абсолютной точности.

С появлением железобетона в строительной отрасли произошел новый виток в развитии. Строительные материалы, преобладающие до появления железобетона не смогли с ним конкурировать. Преимущество железобетона заключалось в прочности железобетонной конструкции, её долговечности, стойкости к влаге, перепадам температур, воздействию вибрационных нагрузок и землетрясений. Благодаря использованию передовых технологий строительная отрасль в настоящее время продвигается быстрыми темпами.

Требования к современным стройматериалам

Современные строительные материалы на сегодняшний день преобразились на столько, что можно построить любое сооружение. Они позволяют архитекторам проявить всю свою фантазию при проектирование зданий. Для этого к строительным материалам предъявляются более чем строгие требования на долговечность, стойкость, универсальность, относительная доступность, легкость монтажа, время возведения и отделки готового сооружения, экологичность, водостойкость, низкая теплопроводность, и совместимость с отделочными, облицовочными и прочими строительными материалами.

И это далеко не полный список тех требование, которые предъявляют современные строитель к строительному материалу, перечислять их можно до бесконечности. Во многом выбор материала обуславливается простым и понятным желанием жить в теплом и уютном доме. Этим желаниям за разумные деньги отвечают железобетонные изделия (ЖБИ). При правильном монтаже и качественном изготовлении Ваш дом станет по-настоящему Вашей крепостью.

ЖБИ изделия и железобетонные конструкции — строительный материал, о котором знает каждый. На сегодняшний день это самый распространенный стройматериал, используемый как в гражданском строительстве, так и в жилищном. Своей популярностью железобетон обязан своему же главному достоинству — простоте придания нужной формы и размера в сочетании с высокой прочностью. Наиболее популярные ЖБИ — это ЖБИ кольца колодцев, железобетонные плиты (плиты дорожные и плиты перекрытия), фундаментные блоки (ФБС), сваи, опоры ЛЭП и многое, многое другое.

Железобетон состоит из двух элементов — стальной арматуры и бетона высокого качества. Бетон — отлично работает на сжатие, и со временем становиться прочней. Арматура — отлично работает на растяжение. Эти 2 элемента легко и надежно сцепляются друг с другом и взаимно дополняются. При правильном изготовлении, железобетон получается очень прочным, поэтому конструкции одни из самых надежных и крепких, а в некоторых случаях — единственно возможный к применению строительный материал.

Железобетон — состав и свойства

Необходимым материалом для строительства железобетон делают его уникальные характеристики. Как в обычном гражданском строительстве, так и при строительстве значимых сооружений, таких как плотины, электростанции и т.д., железобетонные конструкции и жби — изделия входят в число самых популярных и надежных строительных материалов, как и кирпич, строительный бетон, дерево, завоевывающие все большую популярность при строительстве домов и коттеджей газосиликатные блоки и т.п.
Так в чем же уникальность железобетона, что делает его незаменимым материалом при практически любом строительстве?

Железобетонные изделия (ЖБИ) — это строительный материал, комплексно совмещающий в себе взаимодействие двух составляющих стальная строительная арматура и цементный бетон. Высокую прочность на сжатие и на аналогичной устойчивостью на растяжение одновременно жби изделиям обеспечивают именно эти составляющие. Именно поэтому железобетон пока незаменимый ничем строительный материал.

Методы изготовления ЖБИ изделий

Постараемся в общих чертах рассказать довольно сложный технологический процесс изготовления железобетонных изделий (ЖБИ). Изделия, работающие на изгиб создают из предварительно напряженного железобетона. В специальную форму устанавливают стержни из стальной арматуры и заливают туда бетон. Эти стержни предварительно растягивают разогревая их, либо просто растягивая домкратом. Далее наступает довольно сложный процесс- выпаривание железобетона в специальных термокамерах. Выпаривание ведется при температуре 85-90 градусов, в течении 7-12 часов. Изделие при этом приобретает 70 процентную прочность. Только после всего этого стержни ослабляют. Они соответственно сжимаются и создают напряжение внутри конструкции в прилегающих к арматуре участках.

ЖБИ — области применения

Конечно бесспорен тот факт, что в последнее время значительно выросли объемы монолитного строительства, но несмотря на это популярность жби изделий ничуть не снижается, а скорее даже наоборот все большее количество людей стремиться обзавестись своим загородным домом и отдает предпочтение железобетонным (жби) изделиям при строительстве.

Практически в любой стадии строительства свое место находят железобетонные конструкции. ЖБИ настолько универсальны, что границы их применения просто огромны. Несмотря на то, что использование заводских железобетонных (ЖБИ) изделий кажется проблематичном в частном секторе из-за сложностей при доставке и монтаже они уже достаточно прочно вошли и в эти область строительства. Быстрота возведения сооружений, за счет приобретения практически полностью готовых к сборке элементов, необходимая прочность и соблюдение стандартов победили над небольшими на наш взгляд неудобствами при доставке и монтаже.

Монтаж железобетонных изделий (ЖБИ)

При монтаже любого железобетонного (ЖБИ) изделия необходимо учитывать максимальную нагрузку, превышение её при монтаже категорически недопустимо, также нужно учитывать способы и схемы монтажа. Каждый наверное видел взбугрившиеся бетонные дороги — это неверно положенные дорожные плиты, со стыковочными швами которые были, например, слишком малы? Чтобы такого не случилось у Вас будьте бдительны даже на стадии проектирования, а при сборке будьте бдительны вдвойне.

Виды ЖБИ изделий

Рассказать обо всех видах железобетона мы, конечно, не сможем., но постараемся рассказать об основных из них. На наш взгляд основными и наиболее востребованными на данный момент железобетонные плиты: дорожные плиты, плиты перекрытия; фундаментные блоки (ФБС) и, конечно же сваи. Главное предназначения сваи ЖБИ — это сооружение крепкого и устойчивого фундамента, сваи также бывают множества видов. Фундаментные блоки (ФБС) много где используются, но преимущественно для устройства фундамента. Монтируются фундаментные блоки (ФБС) на цементный раствор, вразбежку, в несколько рядов.

Плиты перекрытия, наряду со сваями, один из наиболее часто используемых элементов строительных конструкций. Они бывают пустотные, ребристые, нарезные. Дорожные плиты широко используются в аэропортах, создания временных дорог, притом дорог разборных, их можно разобрать и проложить после где-нибудь повторно.

msm62.ru

Что такое ЖБИ | ЗАО «Завод Спецжелезобетон»

ЖБИ (железобетонные изделия) – современные и очень прочные строиматериалы. Производство ЖБИ на сегодняшний день основано на новейших технологиях, что позволяет комбинатам и заводам ЖБИ добиваться превосходных результатов.

Материал, в котором соединены в единое целое стальная арматура и бетон это и есть ЖБИ. Монтажная стальная арматура создает объемный скелет ЖБИ, фиксирует расположение стержней рабочей арматуры. Каждый из материалов обладает своими недостатками и достоинствами, но ЖБИ объединяют их плюсы и компенсируют минусы. Стальные прутья, используемые для ЖБИ в качестве арматуры, справляются с растяжениями, а прочный, но, одновременно с тем, хрупкий бетон в ЖБИ хорошо переносит нагрузки.

Выбор жби чрезвычайно разнообразен и обусловлен как целями использования данного строительного материала, так и особенностями производства. Современные жби подразделяются по следующим признакам: по виду армирования, плотности, внутреннему строению, типоразмерам, классам и ряду других. Выделяют следующие марки ЖБИ:

  • 1) сваи — такие жби предназначены для возведения оснований будущих жилых и производственных помещений;
  • 2) колонны — это вид жби служит для передачи нагрузки с верхних уровней сооружения к основанию либо поверхности;
  • 3) ригели — горизонтальные железобетонные элементы — жби, служащие опорой для возведения различных целевых зданий;
  • 4) лотковый элемент — данный вид жби используется для прокладки различных каналов как внутри сооружений, так и снаружи;
  • 5) плиты покрытия и дорожные плиты — вид жби, используемый для перекрытия бесчердачных сооружений и мощения дорог различного предназначения;
  • 6) перемычки — жби, используемые для перекрытия дверных и оконных проемов;
  • 7) забор — как очевидно из названия, жби данного вида служат для ограждения территорий различных промышленных и строительных объектов.
 

Для бесперебойного обеспечения электропитанием промышленных объектов или частных домовладений требуются источники бесперебойного питания. Особую популярность в последнее время приобрели бензиновые и газовые электрогенераторы. Электрогенераторы доступны, просты в эксплуатации, способны не только вырабатывать электроэнергию, но и отапливать помещения. В условиях децентрализованного электроснабжения, или при внезапных бросках напряжения, электрогенераторы — идеальное решение всех проблем.

 

Классификация ЖБИ

Железобетонные изделия (ЖБИ) классифицируют по способу выполнения (монолитные, сборно-монолитные либо сборные), по виду напряжённого состояния (предварительно напряжённые и обычные), а также по виду используемого бетона (например жаростойкий, лёгкий, тяжёлый, ячеистый бетон). Монолитные железобетонные конструкции делают непосредственно на строительной площадке. Подобные конструкции применяют в сооружениях и зданиях при малой повторяемости элементов. Монолитные жби рекомендованы при больших нагрузках — например в фундаментах, перекрытиях или каркасах. Сборные железобетонные изделия применяются в промышленном и гражданском строительстве. Очевидно, что каждое железобетонное изделие имеет характерную для него систему армирования, рецептуру бетона и технологию изготовления.

Применение в строительстве крупноразмерных железобетонных элементов позволяет перенести основную часть работ по возведению зданий и сооружений на завод или ЖБИ комбинат. Сборно-монолитные железобетонные конструкции это сочетание сборных элементов (плит, железобетонных колонн) с монолитным бетоном. Сборно-монолитные ЖБИ применяют в перекрытиях многоэтажных зданий, в путепроводах или мостах.

 

Различные дефекты ЖБИ

Различные повреждения ЖБИ могут происходить на разных этапах — от транспортировки до складирования и хранения. Враг для ЖБИ — влага, обычно она попадает в железобетонные изделия при условии контакта с землей или атмосферными осадками (снег, дождь). Это может привести как к развитию губительной микрофлоры, так и к ухудшению механических характеристик ЖБИ. Но всё же самый распространённый вид повреждений у ЖБИ – механические. Поставщики, как правило, профессиональны, и  соблюдают правильные условия перевозки, дабы избежать подобных неприятностей.
Другое дело — самовывоз ЖБИ или промежуточное хранение с явными нарушениями. Именно на этих этапах ЖБИ могут быть подвержены действию не желательных механических нагрузок или оказаться в условиях повышенной влажности. Иногда дефекты имеют и «заводское» происхождение, но, как правило, подобные дефектные ЖБИ выявляют на стадии приемки тех контроля и покидают такие ЖБИ территорию завода как некондиция с соответствующим уведомлением.

Цемент

Цемент, добавляемый в бетон, был изобретен английским каменщиком Джозефом Аспдином и был назван портландцементом. Название обусловлено тем, что Аспдин считал: цвет цемента похож на известняк, добываемый на острове Портленд. В 1824 году им был получен патент на изобретение портландцемента. В печи для обжига Аспдин нагревал глину и известняк до тех пор пока они не превращались в однородную массу. Затем, растерев эту массу в порошок, он добавлял воду, для получения более обрабатываемой массы. Вот здесь и происходила реакция, в результате которой цемент приобретает свою прочность. Вода, соединяясь с кальцием, железом, алюминием, кремнием, меняет химический состав материала, придавая ему новые свойства. Этот процесс – гидратация. Цемент постоянно модифицируется.

Florist.ua — цветы круглосуточно. доставка цветов в Украине быстро и качественно

www.novobeton.ru

Железобетонные изделия: состав, производство и применение.

Железобетон и его применение

Железобетонные изделия представляют собой бетонный монолит с внутренним каркасом из стальной арматуры.

В таком виде этот стройматериал применяется уже давно и в широком масштабе. По отдельности что бетон, что стальная арматура — суть материалы не очень долговечные, но соединённые в одном монолите обеспечивают высокую прочность, практичность и, что немаловажно, экономически очень выгодны, если сравнивать с другими строительными материалами…

Здание, построенное из железобетонных блоков, отличается долговечностью и огнестойкостью, ему не требуются специальные мероприятия по защите от атмосферных явлений. Железобетон со временем только прочнеет, арматурный каркас защищён от коррозии со всех сторон толстым слоем бетона. Высокая прочность и несущая способность ЖБИ позволяет сооружениям хорошо выдерживать статические и динамические сейсмические нагрузки.

Под термином «железобетон» понимается все семейство железобетонных изделий и конструкций, используемых в многоэтажном и промышленном строительстве. Железобетонными можно изготавливать конструкции различных форм, что по достоинству оценят архитекторы.

Производство ЖБИ

В состав бетона входят вода, цемент и песок или щебень. Вода и цемент — это активные компоненты бетона. Они взаимодействуют друг с другом, образуя цементный камень и скрепляя зёрна заполнителей в клейкую смесь. Цемент химически не взаимодействует со щебнем и песком, поэтому заполнители являются инертными материалами. Величина зерён заполнителя, начиная со щебня горных пород или известняка и заканчивая мелким речным песком, значительно меняет свойства и структуру бетона.

Арматурный каркас железобетонного изделия изготавливается из стальных прутков или пучков проволоки. В составе ЖБИ выделяют монтажную и рабочую арматуру. Рабочую арматуру устанавливают в низ изделия. Монтажной арматурой формируется готовый «скелет» изделия, придающий ему необходимую жёсткость и прочность. А это важно для изделий, работающих на изгиб: балок, плит перекрытий, опорных блоков фундамента. На монтажной арматуре крепят стержни рабочей арматуры, фиксируют и закрепляют закладные элементы и петли.

Железобетонные изделия из напряженного бетона

В строительстве также применяется такая разновидность железобетона, как напряжённый железобетон. При заготовлении железобетонного изделия арматуру в бетоне слегка растягивают или сжимают, и она застывает в таком положении. Это делается вот для чего. Как правило, перекрытия из бетона и несущие балки всё время подвержены давлению на изгиб. Изогнуть железобетонную конструкцию стремятся её собственный вес, вес размещённых на ней предметов и нагрузка от стен на каркас сооружения.

Если не предпринимать никаких мер, то постоянное воздействие на растяжение и изгиб конструкции может серьёзно её ослабить и в итоге уменьшить долговечность несущей балки и плиты перекрытия, что недопустимо. Для этого арматуру в процессе изготовления ЖБИ искусственно «напрягают», сжимая или растягивая её в сторону, противоположную предполагаемой нагрузке. Реальная нагрузка в итоге будет гаситься искусственным напряжением, и конструкция будет пребывать в нейтральном состоянии, испытывая лишь незначительное воздействие.

Из железобетона изготавливают пустотные и ребристые плиты перекрытия, ограды, перемычки, фундаменты, плиты дорожного полотна, кольца колодцев и столбы линий электропередач. Для каждого вида железобетонных изделий разрабатывают собственный арматурный рисунок, подбирают требуемый состав бетона и определяют технологию изготовления.

Как уже говорилось, конструкции, работающие на изгиб (перемычки, балки и плиты перекрытия), производят из напряжённого железобетона. Бетон заливают в подготовленную форму, в которой должны быть установлены на специальные упоры стальные стержни. Натяжение арматурных стержней производят домкратами или предварительно разогрев стальную деталь электрическим током. После натяжения арматуру фиксируют в таком состоянии на бортоснастке формы, где заливают бетон.

Бетон в формы заливают на специальных стендах либо на специальном конвейере способом роликового формования или прокатом. Залитую смесь уплотняют вибрирующим уплотнителем, затем подают в специальные тепловые камеры. В тепловой камере бетон быстро затвердевает, где методом пропаривания при температуре 80-95 градусов Цельсия в течение 8-12 часов железобетонное изделие набирает 65-75 % паспортной прочности. Сушка в естественных условиях дала бы такой результат лишь по прошествии 28 дней твердения. После затвердевания изделия напряжённую арматуру отсоединяют от фиксаторов на стенках формы. Арматурные стержни немного ужимаются по длине, передавая напряжение на прилегающие к стержням слои бетона.

Производство ЖБИ цилиндрической формы

Железобетонные изделия цилиндрической формы производят способом центрифугирования. Для этого устанавливают полуформу на стенд центрифуги, внутрь полуформы укладывают металлические стержни (иногда в напряжённом состоянии), на которые навивают стальную проволоку для получения каркаса. Далее ложковый бетонораздатчик заливает бетон по всей длине полуформы, которую накрывают другой полуформой, затем включают центрифугу. Под действием центробежной силы бетон скапливается у внешнего ограждения формы, а затем, меняя частоту вращения центрифуги, уплотняют залитую бетонную смесь, получая готовую форму.

Наконец, цилиндрическое изделие отправляют в тепловую камеру, где оно затвердевает и готово к использованию.


Автор: СИСТЕМА 2 Google

sis2.ru

Что такое жби изделия

Применение бетона для строительства различных конструкций очень распространено, а сама продукция обладает довольно высокими техническими и механическими показателями.

Железобетон — это усовершенствованный состав, который применяется в качестве основы для возведения различных зданий. Осуществляют производство железобетонных изделий специальные предприятия, которые оснащены для этого специальным оборудованием.

Существует много разновидностей такой продукции, которая отличается как размером, так и технологическим предназначением.

Понятие ЖБИ

ЖБИ это продукция, которая состоит из двух основных компонентов:

  • бетона;
  • стальной арматуры.

Соединение этих двух компонентов позволяет создавать очень прочный материал, именуемый железобетоном. Для получения изделий с определенными характеристиками могут использовать различные виды бетона.

После того, как продукция остывает, она начинает хорошо переносить нагрузки, а при постоянном уплотнении, которое возникает при этом, конструкция становится еще более прочной.

Арматура, применяемая при формировании ЖБИ, довольно стойкая и способна противостоять значительным силам при растяжении. Соединения данных веществ создает поистине уникальный материал.

Классификация ЖБИ

Современный железобетон можно получить не только на производстве, но и в домашних условиях просто поместив в бетон определенное количество стальной проволоки.

Изделия из данного материала можно разделить на два основных вида:

  • ЖБИ монолитного типа. Процесс изготовления их происходит во время самого строительства, например для формирования определенного каркаса. Заливка бетоном арматуры осуществляется в опалубке, которая имитирует определенную форму, так шаг за шагом и получается монолит. Такая технология очень эффективна, но значительно дороже.
  • ЖБИ сборные. Их изготавливают на специальных заводах, а после остывания их применяют в качестве строительного материала. Существует очень много видов таких изделий. К ним можно отнести все виды плит для перекрытия, которые используются при возведении мостов, дорог и различных зданий. В строительстве также применяются различные железобетонные сваи, колоны, площадки, ступени и много других видов конструкций.

С появлением ЖБИ стало возможно строить более значительные объекты, способные выдерживать огромные нагрузки и эксплуатироваться очень долгое время.

Плоские железобетонные изделия:

Твитнуть

mrokna.ru