Жб конструкции это: железобетонные конструкции | это… Что такое железобетонные конструкции?

Содержание

Железобетонные конструкции: описание, характеристики

Содержание

  • Характеристики железобетона
    • Что такое армирование
  • Виды железобетонных конструкций
    • Сборные железобетонные конструкции
    • Монолитные железобетонные конструкции
    • Сборно-монолитные железобетонные конструкции
  • Правила создания надёжных железобетонных конструкций
  • Итоги

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.

  • Баня из газобетонных блоков своими руками

  • Приготовление бетона вручную: пропорции, таблица

  • Бетон своими руками

  • Шлакоблоки своими руками в домашних условиях

Что такое железобетонные конструкции | значение термина

Физика — конспекты, новости, репетиторы » Техническая энциклопедия

Опубликовано

железобетонные конструкции это
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

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

Железобетонные конструкции: часть 1 | Reinforced concrete structures: Part 1

Железобетонные конструкции | Made in KZ

Железобетонные конструкции | Кессонное перекрытие

Железобетонные конструкции: Часть 2 | Reinforced concrete structures: Part 2

Железобетонные конструкции | Часть 3: зачем нужны капители | Reinforced concrete structures: Part 3

1 лекция Железобетонные конструкции

Железобетонные конструкции

Монолитные железобетонные конструкции

Занятие Основной принцип проектирования железобетонных конструкций

Напряженный железобетон — принцип работы, описание технологий

Железобетонные конструкции | Часть 4: зачем нужны диафрагмы | Reinforced concrete structures: Part 4

Железобетонные конструкции: раскрываем тайны производства

Строительство дома из сборного железобетона и газобетона.

Конструкции из сборного железобетона

Железобетонные конструкции | Стыковка арматуры колонн без применения сварки

Лекции №11, 12 Долгих Александра «Монолитные железобетонные безбалочные плиты перекрытий»

Строительство дома с помощью железобетонных конструкций

ЖБК Лекция №1

Жёсткий узел примыкания ригеля к колонне. Монолитные железобетонные конструкции. Часть 1

Зачем нужна арматура в балках | Проектирование железобетонных конструкций | Проектирование зданий

Поделиться или сохранить к себе:

Основные детали железобетонных зданий | Компоненты каркасных конструкций

by Namita

Основные части железобетонных зданий – Каркасные конструкции

Бетонные каркасные конструкции являются наиболее распространенным типом современного здания. Обычно он состоит из рамы или каркаса из бетона. Горизонтальные элементы — это балки, а вертикальные — колонны. Конструкции бетонных зданий также содержат плиты, которые используются в качестве основания, а также крыши/потолка. Среди них колонна является наиболее важной, так как несет основную нагрузку здания.

Типовые компоненты здания с железобетонным каркасом

Каркасная конструкция из железобетона фактически представляет собой соединенный каркас элементов, которые прочно соединены друг с другом. Эти связи называются моментными связями. Существуют также другие типы соединений, в том числе шарнирные соединения, которые в основном используются в стальных конструкциях, но конструкции с бетонным каркасом почти во всех случаях имеют моментные соединения.

Бетонная каркасная конструкция должна выдерживать различные нагрузки, действующие на здание в процессе эксплуатации. Эти нагрузки включают постоянные нагрузки, динамические нагрузки (приложенные нагрузки), ветровые нагрузки, динамические нагрузки и нагрузки от землетрясений.

Основные части железобетонных каркасных конструкций – Бетонные здания:

Плиты:

Это пластинчатый элемент, воспринимающий нагрузки в основном за счет изгиба. Обычно они воспринимают вертикальные нагрузки. Под действием горизонтальных нагрузок за счет большого момента инерции они могут воспринимать достаточно большие силы ветра и землетрясения, а затем передавать их на балку.

Бетонные здания – плиты

Балки:

  • Они воспринимают нагрузки от плит, а также прямые нагрузки в виде каменных стен и их собственного веса. Балки могут опираться на другие балки или могут опираться на колонны, образующие неотъемлемую часть рамы. В первую очередь это изгибные элементы.

Бетонные здания – Балки, опирающиеся на колонны

Колонны:

  • Это вертикальные элементы, несущие нагрузку от балок и верхних колонн. Переносимые нагрузки могут быть осевыми или внецентренными. Колонны являются наиболее важными по сравнению с балками и плитами. Это связано с тем, что если выйдет из строя одна балка, это будет локальный отказ одного этажа, а если выйдет из строя одна колонна, это может привести к обрушению всей конструкции.

Бетонные конструкции – сжатие – элементы колонн

Фундамент:

  • Это элементы, передающие нагрузку. Нагрузки от колонн и стен передаются на твердый грунт через фундаменты.

Подконструкции зданий – Фундамент

Другие Важные компоненты железобетонных каркасных конструкций:

Стены жесткости:

  • Это важные конструктивные элементы в высотных зданиях. Стены сдвига на самом деле представляют собой очень большие колонны, из-за чего они выглядят как стены, а не колонны. Они заботятся о горизонтальных нагрузках, таких как ветровые и сейсмические нагрузки. Несущие стены также несут вертикальные нагрузки. Важно понимать, что они работают только для горизонтальных нагрузок в одном направлении, которое является осью длинного размера стены.

Бетонные конструкции – Стены жесткости

Шахты лифтов:

  • Это вертикальные бетонные коробки, в которых лифты могут перемещаться вверх и вниз. Лифт фактически содержится в собственной бетонной коробке. Эти валы действуют как очень хорошие конструктивные элементы, которые помогают противостоять горизонтальным нагрузкам, а также несут вертикальные нагрузки.

Бетонные конструкции. Стержни или валы

Типы каркасных конструкций. Бетонные здания:

  • Жесткие несущие рамы: Эти рамы строятся на месте, которые могут быть залиты или не залиты монолитно. Они обеспечивают большую стабильность и эффективно сопротивляются вращению. Преимущество жесткого каркаса в том, что они обладают положительными и отрицательными изгибающими моментами по всей конструкции за счет взаимодействия стен, балок и плит.
  • Каркасы с раскосами: Эти рамы противостоят боковым силам за счет действия раскосов диагональных элементов. Они используются для сопротивления боковым силам. Здания крепятся путем вставки диагональных конструктивных элементов в прямоугольные области конструктивного каркаса. Структурные каркасы с раскосами более эффективны, чем жесткие каркасные конструкции.

Millennium Tower (Вена – Австрия) – Строительство зданий из композитных материалов

Преимущества каркасных конструкций:

  • Оптимальное использование площади
  • Простое и быстрое строительство
  • Экономично для высотных зданий.
  • Возможна установка из стали и/или железобетона.

 

От редакции: Коррозия железобетонных конструкций

Введение и область применения

Коррозия железобетонных конструкций в настоящее время является одной из основных проблем, связанных с долговечностью и эксплуатационной надежностью зданий и сооружений. Управление коррозией и мониторинг инфраструктуры и инженерных сооружений необходимы для гарантии их срока службы. Современное общество требует новых материалов; тогда методы диагностики и компьютерное моделирование могут способствовать повышению коррозионной стойкости, тем самым повышая безопасность и продлевая срок службы железобетонных конструкций.

Устойчивость железобетонных конструкций имеет решающее значение для лучшего социального развития из-за важности структурной безопасности, сохранения окружающей среды и экономии. В развитых странах экономические потери от коррозии, связанные с техническим обслуживанием, ремонтом и заменой существующих конструкций и инфраструктуры, составляют до 4% валового внутреннего продукта (ВВП). Стоит отметить, что производство новых материалов не только затратно, но и требует больших затрат энергии, что резко влияет на парниковый эффект из-за СО 2 выбросы.

В последние годы разработка новых технологий, материалов и стратегий защиты от коррозии способствует лучшему пониманию явлений коррозии стали в бетоне. Разработка новых датчиков, встроенных в бетон, дает огромные преимущества для мониторинга коррозии и оценки риска железобетонных конструкций. Кроме того, новые локальные электрохимические методы способствуют выяснению механизма коррозии. Усилия по лучшему пониманию растрескивания под воздействием окружающей среды, сочетающего электрохимические и механические характеристики, представляют большой интерес для выяснения коррозии стали в бетоне. Новые тенденции в борьбе с коррозией железобетонных конструкций сосредоточены на использовании арматуры из нержавеющей стали, ингибиторов коррозии, интеллектуальных покрытий, катодной защиты и новых геополимерных вяжущих материалов.

Эта тема исследования «Коррозия железобетонных конструкций» направлена ​​на то, чтобы охватить все основные аспекты коррозии стали в бетоне — от экспериментальных исследований до прогнозного моделирования. Включен широкий спектр исследований, охватывающих очень интересные темы, такие как точечная коррозия, равномерная коррозия, коррозионное растрескивание под напряжением, прогнозирование срока службы, электрохимические методы и методы определения характеристик поверхности.

Вклады

Содержание этой темы исследования включает пять различных статей, посвященных коррозии железобетонных конструкций.

Моралес и др. изучили фактор точечной коррозии на арматуре из углеродистой стали для оценки срока службы предварительно напряженной конструкции в агрессивной среде и пришли к выводу, что значение фактора точечной коррозии варьируется от 1,20 до 1,85. Срок службы арматуры может быть значительно снижен при рабочем напряжении в 70% от предельной нагрузки на стержень.

Касторена-Гонсалес и др. предложил новую прогностическую модель, использующую функцию коррозионного повреждения с помощью анализа трехмерного моделирования методом конечных элементов (МКЭ) ширины трещины покрытия на поверхности железобетона. Модель основана на геометрии, глубине свободного бетонного покрытия, диаметре стальной арматуры, длине анодной зоны и механических свойствах бетона: модуле упругости, прочности на растяжение и модуле Пуассона. Был сделан вывод, что перед стадией зарождения трещины важны свойства материала и геометрический массив; однако на стадиях роста и распространения трещины они становятся менее значительными.

В работе Baltazar-Zamora et al. было представлено коррозионное поведение оцинкованной стали, встроенной в бетон, используемой в инфраструктуре, такой как мосты, здания и тротуары, подверженные воздействию почвы, загрязненной хлоридами.

Ту и др. предложил вычислительный метод для решения задачи мониторинга деградации прочности на растяжение арматуры из армированного стекловолокном полимера (GFRP) в течение срока службы. Было обнаружено, что закон деградации прочности при растяжении, основанный на теории Аррениуса, применим и к модулю упругости.

Монтойя и Нагель представили имитационное исследование методом МКЭ капиллярного водопоглощения и переноса хлоридов в строительном растворе. Модель описывает явление водопоглощения в образцах строительных растворов, подверженных атмосферной коррозии, с использованием уравнения Ричарда и процесса испарения воды.

Выводы и предостережения

Эта тема исследования «Коррозия железобетонных конструкций» сосредоточена на современных тенденциях в науке, технике и технологии коррозии, от фундаментальных до прикладных исследований, таким образом, охватывая вопросы, связанные с механизмом коррозии, моделированием и защитой и стратегии смягчения.

Таким образом, для прогнозирования коррозионных повреждений и срока службы необходимо разработать новые модели, которые связывают ускоренные лабораторные испытания и испытания на естественное воздействие коррозии на месте. Дальнейшие исследования передовых материалов, диагностических инструментов и методов характеризации вместе с моделированием предусмотрят многообещающий сценарий для полного понимания механизмов коррозии. Поэтому новые стратегии будут обеспечивать безопасность и продление срока службы железобетонных конструкций.

Тема исследования «Коррозия железобетонных конструкций» представляет собой сборник исследовательских статей, охватывающих актуальные темы и современное состояние дел в этой области. Как приглашенные редакторы, мы надеемся, что этот сборник оригинальных исследовательских статей и обзоров может быть полезен исследователям, работающим в этой области, способствуя большему количеству исследований, дебатов и дискуссий, которые продолжат проливать свет и устранять пробелы в понимании коррозии и защиты. основы и механизмы стали в бетоне.

Вклад авторов

Все перечисленные авторы внесли существенный, непосредственный и интеллектуальный вклад в работу и одобрили ее для публикации.