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

Содержание

Виды железобетонных конструкций в компании БетонЮГ

Главная

Полезная инормация

Виды железобетонных конструкций

Железобетонные конструкции (ЖБИ) используют при сооружении многих строительных объектов. Их отличают прочность, надежность, долговечность и устойчивость к воспламенениям. О видах железобетонных конструкций и их предназначении знают опытные строители.

Особенности обустройства железобетонных конструкций

Железобетонные конструкции в соответствии с особенностями обустройства делят по таким типам:

Сборные. Позволяют сделать строительство максимально механизированным. Благодаря уникальной технологии сборки можно использовать современный формат приготовления раствора, укладки и обработки.

Монолитные. Незаменимы для строительства сооружений, которые нет необходимости делить и унифицировать. В список основных монолитных построек из железобетона входят гидротехнические сооружения, фундаменты для многоэтажных зданий, постройки, сделанные в скользящей опалубке.

Сборно-монолитные. Состоят из монолитного бетона и сборных компонентов. Последние всегда размещают на дне. Закладные детали помогают объединить изделия не только с помощью бетонной составляющей, но и применив для металла сварку.

Если рассматривать железобетонные конструкции относительно сферы применения, они могут быть следующими:

для сооружений общественного пользователя и объектов жилого фонда;

обустраиваемые для промышленных предприятий и производственных помещений;

для построек общего назначения.

Железобетонные конструкции — история развития и применение

org/ListItem»>
Главная

О заводе

Статьи

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.

Конструктивные элементы здания из железобетона | Инженерыежедневно

Бетон – искусственный камень, изготовленный 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 камнеподобную массу. В железобетонных конструкциях используются лучшие качества бетона и стали — высокая прочность бетона на сжатие и высокая прочность стали на растяжение. Основная идея железобетона состоит в том, чтобы обеспечить стальную арматуру в местах, где существуют растягивающие напряжения, которым бетон не может противостоять. Из-за его прочности для армирования бетона требуется лишь относительно небольшое количество стали. Способность стали сопротивляться растяжению примерно в 10 раз выше, чем способность бетона сопротивляться сжатию. Очень важно отметить, что арматура в бетонных конструкциях эффективна только в том случае, если она используется надлежащим образом, стратегически размещена и в надлежащем количестве.

Предварительно напряженный бетон представляет собой особый тип железобетона, в котором внутренние сжимающие напряжения вводятся для уменьшения потенциальных растягивающих напряжений в бетоне, возникающих в результате внешних нагрузок. Высокопрочные стальные арматуры заделываются в бетон и подвергаются растягивающему напряжению, создаваемому специальным оборудованием (домкратами). Двумя основными методами строительства предварительно напряженных железобетонных конструкций являются

предварительное натяжение: при натяжении арматуры до затвердевания бетона
постнатяжение: когда арматура натягивается после затвердевания бетона

Конструктивные элементы

Железобетонные здания состоят из нескольких структурных компонентов (или элементов). Основными элементами железобетонного здания являются (см. рис. 1)

системы перекрытий и крыш
балки
столбец
стены
фундамент

Эти структурные компоненты можно разделить на горизонтальные компоненты (полы, крыши и балки) и вертикальные компоненты (колонны и стены). По другой классификации, надземная часть здания называется надземной частью, а подземная часть (включая фундаменты, подвалы! и другие подземные сооружения) — подземной частью. Роль каждого структурного компонента кратко объясняется ниже.

Рисунок :1 Элементы железобетонного здания.

Системы перекрытия и крыши являются основными горизонтальными конструктивными элементами здания. Они воспринимают гравитационные нагрузки и передают их на вертикальные элементы (колонны и/или стены), а также действуют как горизонтальные диафрагмы, передавая боковую нагрузку на вертикальные элементы конструкции. Наиболее распространенные системы пола и крыши перечислены ниже (см. рис. 2):

• Плита-балка и балка: Плиты опираются на балки, которые, в свою очередь, опираются на балки (см. рис. 2а). Балка представляет собой большую балку, которая несет на себя нагрузки от балок, обрамляющих ее. Балки вокруг внешних краев пола называются перемычками.

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

• Плоская плита: Это система без балок, в которой плита поддерживается круглыми или квадратными колоннами (см. рис. 2с). В этой системе конструкция может также потребовать расширяющейся конусообразной крышки наверху колонны, называемой капителью, и утолщенной плиты над ней, называемой откидной панелью.

• Плоская плита: Аналогична плоской плите, за исключением отсутствия откидных панелей или капителей, как показано на рис. 2d. Колонны обычно имеют круглую или квадратную форму.

Рис. 2 Системы перекрытий в железобетонных зданиях: а) плитно-балочно-балочное перекрытие; б) плитные полосы; в) плоская плита; г) плоская пластина; д) плита с балками; е) балочный пол.

• Перекрытие с балками: Балки обрамляют колонны и поддерживают плиты пола или крыши, как показано на рис. 2e. Они обеспечивают моментное взаимодействие с колоннами (это взаимодействие необходимо для того, чтобы рама сопротивлялась боковым нагрузкам).

• Балочный перекрытие (сводчатая балка) : Эта система состоит из ряда близко расположенных балок (подобных небольшим балкам), расположенных в одном или двух направлениях, увенчанных железобетонной плитой, отлитой за одно целое с балками. , и балки, проходящие между колоннами перпендикулярно балкам (см. рис. 2f).

• Вафельная плита: Это двусторонний железобетонный балочный пол. Вафли представляют собой полые пространства между балками.

Плита класса — это очень распространенная форма конструкции из плит, которая укладывается непосредственно на землю. Его еще называют «пол на земле». Можно спутать этот термин с термином «система перекрытий». Основное отличие состоит в том, что плита на уровне грунта поддерживается землей под ней, тогда как система перекрытий поддерживается только колоннами в нескольких разных местах.

Балки передают нагрузки от перекрытий на вертикальные опоры (колонны). Балки обычно отливают монолитно с плитой и подвергают 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 сдвига играют основную роль в выдерживании боковых нагрузок из-за ветра и землетрясений. Бетонные стены, сооруженные в подвалах зданий, помимо гравитационных нагрузок испытывают боковое давление грунта – такие стены называются стенами подвала.

Фундаменты передают вес надстройки на поддерживающий грунт. Существует несколько видов фундаментов. Распорные фундаменты передают нагрузку от колонн на грунт. Стены опираются на ленточный фундамент. Другие типы фундаментов включают комбинированные фундаменты, которые поддерживают более одной колонны; сваи, которые могут быть забиты в плотные слои грунта под ними; и плитные фундаменты, где несколько колонн опираются на плот или мат, распределяя нагрузки на колонны или стены по единой площади несущей поверхности грунта.

В целости и сохранности: железобетон

Почему

в целости и сохранности ? Самый распространенный в мире строительный материал существует уже давно по уважительной причине.

Бетон был зарегистрирован еще в 7000 г. до н.э. Его использовали древние египтяне, а римляне построили Колизей и стену Адриана. На протяжении всей истории бетон зарекомендовал себя как наиболее адаптируемый и долговечный строительный материал.

Однако только когда в середине-конце 1800-х годов был разработан сталежелезобетон , современные инженерные возможности были реализованы. Он быстро стал предпочтительным строительным материалом для строительства прочных и долговечных домов, зданий, мостов и дорог. Фактически, движущей силой первого железобетонного дома была проблема безопасности; дом был специально разработан, чтобы быть устойчивым к пожарам.

Сталежелезобетон обеспечивает надежную защиту при стихийных бедствиях, стихийных бедствиях и техногенных событиях. Использование присущих материалу свойств является ключом к его защите от ветра, пожара, наводнения, землетрясения и других стихийных бедствий, а также проникновения вредителей, гниения, шума и вибрации.

Современные технологии позволили создать чрезвычайно прочный бетон и высокопрочную арматуру. Здания и мосты теперь спроектированы так, чтобы быть выше, длиннее и необычнее, чем когда-либо прежде; при этом оставаясь устойчивым и эффективно построенным. Лучший строительный материал будет способствовать, а не ограничивать возможности.

Железобетон принимает множество форм и выполняет множество функций — далеко за пределами самой конструкции. Самое главное, безопасная и прочная конструкция обеспечивает комфорт и безопасность.

Нажмите здесь, чтобы прочитать заявление CRSI о трагическом частичном обрушении южного здания Champlain Towers в Серфсайде, Флорида.

В целости и сохранности : Устойчивый железобетон

Столкнувшись с реалиями изменения климата, представители строительной отрасли взяли на себя обязательство продолжать и совершенствовать инициативы устойчивого развития, которые были реализованы с самого начала. 1990-е годы. Здания из железобетона, рассматриваемые на протяжении всего их жизненного цикла, являются разумным выбором для строителя, уделяющего приоритетное внимание устойчивости:

Стальные железобетонные конструкции сокращают количество отходов и улавливают углерод в течение всего срока службы.

Бетон постоянно улавливает углерод в атмосфере в процессе, обычно называемом карбонизацией, компенсируя выбросы при производстве цемента в течение срока службы конструкции. Кроме того, составы бетонных смесей обычно включают промышленные побочные продукты, такие как доменный шлак и другие материалы, которые в противном случае считались бы непригодными для использования отходами.

Местное производство материалов дополнительно снижает углеродный след стальных армированных конструкций.

Первичное сырье, используемое для производства бетона, имеется в изобилии в большинстве районов мира, и большинство заводов по производству готовых смесей находятся в пределах 100 миль от места реализации проекта. Сокращенное расстояние доставки местных строительных материалов сводит к минимуму потребность в топливе для транспортировки и погрузочно-разгрузочных работ, а также связанную с этим энергию и выбросы.

Стальная арматура, используемая в железобетоне, почти на 100 % состоит из переработанного материала.

Практически все исходное сырье для арматуры перерабатывается каждый год, что позволяет избежать огромных затрат энергии и ущерба окружающей среде при добыче полезных ископаемых — без переработки арматуры для производства одной тонны стальной арматуры потребовалось бы около 2500 фунтов руды, 1400 фунтов угля и 120 фунтов. известняка.

Стальные железобетонные конструкции энергоэффективны и снижают потребность в искусственном отоплении и охлаждении.

Приблизительно 117 миллионов метрических тонн углекислого газа выбрасывается в воздух каждый год кондиционерами — здания из железобетона используют тепловую массу для снижения потребности в отоплении и охлаждении.