Виды железобетонных конструкций. Что это жбк

ЖБК - это... Что такое ЖБК?

Арматура для железобетонных конструкций

Железобето́н — композитный строительный материал, представляющий собой залитую бетоном стальную арматуру. Запатентован в 1867 году Жозефом Монье как материал для изготовления кадок для растений.

Термин «железобетон» абстрактен и употребляется обычно в выражении «теория железобетона». Если речь идёт о конкретном объекте, будет правильнее говорить «железобетонная конструкция», «ж/б конструкция», «железобетонный элемент».

История

Французский садовник Монье выращивал в теплицах пальмы, затем пересаживал саженцы в глиняные горшки и отправлял для продажи в Англию. Горшки в дороге бились, пальмы погибали. Садовник терпел большие убытки. Однажды раздосадованный Монье решил слепить кадку для пальмы из цемента. Он взял две деревянные бочки и поместил их одна в другую, а промежуток между стенками залил цементом, получив бетонную тонкостенную бочку. Для большей прочности он заключил её в каркас из железных стержней, а потом для красоты покрыл каркас тонким слоем жидкого цемента. После затвердения новая бочка оказалась на редкость прочной, и Монье был выдан патент на изобретение. Это случилось в 1867 году, который принято считать годом изобретения железобетона как универсального несгораемого строительного материала. Окрылённый успехом, он принялся за поиски других областей применения изобретённого материала: в 1877 году Монье запатентовал железобетонные железнодорожные шпалы, в 1880-83 годах — железобетонные перекрытия, здания, балки, своды, мосты.

В XX веке железобетон является наиболее распространённым материалом в строительстве (см. Пьетро Нерви).

Характеристики

К положительным качествам железобетонных конструкций относятся:

невысокая цена — железобетонные конструкции значительно дешевле стальных,
пожаростойкость — в сравнении со сталью и деревом,
технологичность — несложно при бетонировании получать любую форму конструкции,
химическая и биологическая стойкость — не подвержен коррозии, старению, гниению.

К недостаткам железобетонных конструкций относятся:

невысокая прочность при большой массе — прочность бетона в среднем в 10 раз меньше прочности стали. В больших конструкциях железобетон «несёт» больше своей массы, чем полезной нагрузки.

Выделяют сборный железобетон (ж/б конструкции изготавливаются в заводских условиях, затем монтируются в готовое сооружение) и монолитный железобетон (бетонирование выполняется непосредственно на строительной площадке).

Основные принципы проектирования железобетонных конструкций

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Данную статью нельзя использовать как руководство по проектированию, она носит ознакомительный характер. Рассмотренные здесь случаи типичны, на их примере нельзя проектировать реальные конструкции. Именно поэтому здесь намеренно нет никаких формул для расчётов. Если вы не обладаете специальными знаниями, не пытайтесь возводить потенциально опасные ж/б конструкции (перекрытия или многоэтажные каркасы) — это опасно для жизни людей, которые будут под ними находиться.

Главной задачей при проектировании железобетонной конструкции является расчёт армирования. Армирование конструкций выполняется стальными стержнями. Диаметр стержней и характер их расположения определяется расчётами. При этом соблюдается следующий принцип — арматура устанавливается в растянутые зоны бетона либо в преднапряжённые сжатые зоны.

Железобетонные элементы рассчитываются по прочности, жёсткости, трещиностойкости.

По характеру работы выделяют изгибаемые элементы (балки, плиты), сжатые элементы (колонны, фундаменты).

Изгибаемые элементы (балки, плиты)

При изгибе любого элемента в нём возникает сжатая и растянутая зоны (см. рисунок), изгибающий момент и поперечная сила. В железобетонной конструкции выделяется две формы разрушения:

по нормальным сечениям — сечениям, перпендикулярным продольной оси, от действия изгибающего момента,
по наклонным сечениям — от действия поперечных сил.

В типичном случае армирование балки выполняется продольной и поперечной арматурой (см. рисунок).

Изгиб и армирование железобетонной балки

на рисунке:

1 — верхняя (сжатая) арматура2 — нижняя (растянутая) арматура3 — поперечная арматура4 — 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 арматура2 — 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

↑ "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

Ж/б - это... Что такое Ж/б?

Арматура для железобетонных конструкций

История

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.

Основные принципы проектирования железобетонных конструкций

Железобетонные элементы рассчитываются по прочности, жёсткости, трещиностойкости.

По характеру работы выделяют изгибаемые элементы (балки, плиты), сжатые элементы (колонны, фундаменты).

Изгибаемые элементы (балки, плиты)

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:

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)

Сжатые элементы (колонны)

Типичное армирование колонны представлено на рисунке.

Работа и армирование сжатой колонны

на рисунке:

1 — продольная арматура2 — поперечная арматура

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

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.

Изготовление монолитных железобетонных конструкций

Защита железобетонных конструкций полимерными материалами

Примечания

↑ "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

Виды железобетонных конструкций

Виды железобетонных конструкций.

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.

высокую плотность.

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.

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.

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.

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.

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.

Сетка или каркас не должны создавать препятствий для равномерного распределения бетона.

Сначала на площадку укладывается материал для армирования и только после этого осуществляется заливка.

Необходимо избегать попадания в железобетонную конструкцию масляных веществ. Они препятствуют образованию крепкой связи между бетоном и каркасом.

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.

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.

Обсудить статью на форуме.

30.04.2017

actualremont.ru

Железобетонные изделия - это... Что такое Железобетонные изделия?

Арматура для железобетонных конструкций

История

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.

Основные принципы проектирования железобетонных конструкций

Железобетонные элементы рассчитываются по прочности, жёсткости, трещиностойкости.

По характеру работы выделяют изгибаемые элементы (балки, плиты), сжатые элементы (колонны, фундаменты).

Изгибаемые элементы (балки, плиты)

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:

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)

Сжатые элементы (колонны)

Типичное армирование колонны представлено на рисунке.

Работа и армирование сжатой колонны

на рисунке:

1 — продольная арматура2 — поперечная арматура

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

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.

Изготовление монолитных железобетонных конструкций

Защита железобетонных конструкций полимерными материалами

Примечания

↑ "Effect of zinc phosphate chemical conversion coating on corrosion behaviour of mild steel in alkaline medium: protection of rebars in reinforced concrete" Sci. Technol. Adv. Mater. 9 (2008) 045009 скачать бесплатно

См. также

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

dic.academic.ru

ЖБК

Подробности '%2$s' Категория: Строительство

ЖБК – это железобетонные конструкции, которые представляют собой арматуру, изготовленную из стали и залитую бетоном. Технология известна уже порядка ста пятидесяти лет и нашла широкое применение в строительстве.

Железобетонные конструкции классифицируют по различным критериям. Прежде всего, классифицируют бетон, применяемый для заливки арматуры. Он может быть:- тяжелым,- легким,- ячеистым,- специальным.

По методу изготовления железобетонные конструкции подразделяют на:- изготовленные сборным методом,- монолитным методом,- сборно-монолитным.

По типу напряжения в конструкции ее состояние может быть обычным и предварительно напряженным. В последнем случае изделия обладают более высокими качествами по коррозионной стойкости, трещиноустойчивости, устойчивости к динамическим нагрузкам. Если сравнивать характеристики прочности и несущих способностей ЖБК с обычными бетонными конструкциями, преимущество всегда будет на стороне ЖБК.

Естественно, что особые характеристики конструкции имеют за счет присутствия стальной арматуры. Именно она дает ЖБК высокую несущую способность, помогает сопротивляться растяжениям и изгибам. В свою очередь бетонная составляющая защищает арматуру от коррозии и действия открытого огня. В итоге ЖБК и строения с их применением, отличаются стойкостью и долговечностью.

Большинство производимых ЖБК стандартизированы – унифицированы по размерам и форме, по предельной массе, а также по их сечению и армированию, в точном соответствии с данными технологической документации на их производство.

Производство ЖБК представляет собой комплекс технологических процессов, включающих:- подготовку арматуры,- изготовление опалубки,- армирование,- заливку бетоном,- процесс затвердевания бетона.

Технология изготовления может быть:- конвейерного типа, когда элементы конструкции изготавливают в специальных формах, перемещаемых между агрегатами с помощью кранов.- поточно-агрегатной, когда каждая операция производится в своем отделении завода,- стендовой, когда сами изделия остаются на месте, а оборудование и агрегаты перемещаются вдоль них.

Железобетонные конструкции на заводах изготавливаются в виде самых различных изделий. По форме различают:- линейные изделия, например, фермы, колонны, ригели, балки, прогоны и так далее,- изделия плоскостного типа, такие как плиты перекрытий или покрытий, стеновые панели и панели перегородок, стены резервуаров или же бункеров, различные подпорные стенки,- изделия блочного типа – массивные блоки для конструкций фундамента, стен подвалов и так далее,- пространственные конструкции – трубы, кольца для колодцев и прочее.

insum.ru

Билет 1. Особенности работы ЖБК под нагрузкой. Краткий исторический очерк и перспективы развития ЖБК, Классификация ЖБК.

Билет 1. Особенности работы ЖБК под нагрузкой. Краткий исторический очерк и перспективы развития ЖБК, Классификация ЖБК.

Кратковременные нагрузки вызывают упругие деформации, которые снижаются после снятия нагрузки. При длительной нагрузке развивается ползучесть. Так как бетон является упругопластическим материалом обведение арматуры не устраняет этих особенностей, то теория сопротивления упругих материалов для ж/б не пригодна. Упругопластические свойства бетона(ползучесть, усадка, наличие трещин в усадочной зоне) существенно влияют на напряженное состояние. В 50х годах разработаны методы расчета на эксперименте. Цель расчета – гарантия требуемых качеств при минимальном расходе материала. Сначала производят статический расчет конструкции методом строительной механики, а затем по найденным внутренним усилиям производят расчет конструирования ЖБК. Опыты над изгибаемыми ЖБК привел к появлению 3х методов расчета: 1) по допускаемым напряжениям; 2) по разрушающим усилиям; 3) по предельным состояниям. В основу всех 3х методов положены экспериментальные испытание напряженного состояния при изгибе ЖБК.

Билет 6 . сущность ЖБК.Достоинства и недостатки ЖБК.

Ж/Б – основной конструкционный материал. Если в растянутую зону внести арматуру, то она принимает напряжение, а не бетон(работа бетона на растяжение не значительна). Ж/Б – это комплексный материал в виде рационально соединенных для совместной работы бетона и стальных стержней. Бетон как всякий каменный материал хорошо сопротивляется сжатию, но значительно хуже растяжению. Бетонная балка на двух опорах испытывает сжатие выше нейтральной линии и растяжение ниже её. Несущая способность такой конструкции очень низка, она ограничена низкой несущей способностью на растяжение. Если в растянутую зону ввести арматуру, работающую на растяжение, то она воспринимает растягивающие растяжение, несущая способность конструкции повышается примерно в 20 раз. Основная идея состоит в том, чтобы использовать бетон на сжатие, а арматуру на растяжение. Особою группу составляют сжатые элементы, где введение арматуры в сжатый бетон позволяет уменьшить размеры поперечного сечения и снизить собственный вес, повысить несущую способность. Т.к. сталь одинаково хорошо работает как на сжатие так и на растяжение, то это позволяет выполнять элементы ферм, свайных фундаментов, несущих колонн и т.д. 1) При твердении бетон прочно сцепляется с арматурой и под нагрузкой оба материала работают совместно.2) Плотный бетон защищает заключенную в нем арматуру от коррозии и от огня. 3) Сталь и бетон обладают близкими по величине коэффициентами линейного расширения. Бетон – 0,00001-0,00015 и сталь – 0,000012, поэтому при температурных деформациях на происходит скольжения арматуры в бетоне. Достоинства ЖБК: 1) Высокие механические свойства; 2) Огнестойкость – ж/б один из наиболее огнестойких материалов, в зависимости от наполнителя бетона теплоизоляционные качества могут быть повышены. Бетон надежно защищает сталь от нагревания ; 3) Сейсмостойкость – ж/б достаточно жёсток, монолитен и при землетрясениях оказывается наиболее прочным; 4) Долговечность - обеспечивается тем что бетон заглушает сталь от коррозии, прочность бетона со временем возрастает; 5) Относительная быстрота возведения конструкций - широкая доступность материалов для ж/б делает их производство доступным везде. Малые эксплуатационные расходы: ремонт ограничивается затиркой поверхности повреждений и трещин. 6) Гигиеничность - нет щелей, не способствует образованию биологических процессов; 7) Способность принимать любые формы: дает выполнить любые архитектурные требования. Недостатки ЖБК: 1) Массивность – большой собственный вес; 2) Большая тепло- и звукопроницаемость; 3) Трудность проверки положения и состояния арматуры в забетонированных конструкциях; 4) Трудность усиления.

Билет 12.

Двойным называется армированием, когда помимо продольной рабочей арматуры в растянутой зоне вводится расчетная сжатая арматура в сжатой зоне бетона. Это бывает при ограниченных размерах знакопеременных моментов, невозможности увеличить класс бетона. Т. к. арматура одинаково хорошо работает и на растяжение и на сжатие, то введение небольшого количества арматуры в сжатую зону бетона позволяет существенно уменьшить размеры сечения. Рис. RSС AS’ – расчетное усилие воспринимаемое арматурой в сжатой зоне. Тогда для элементов с двойным армированием RS AS = RSС AS’ + RB bх (принцип Лолейта ). Основное положение прочности также как для элементов с одиночным армированием состоит в том, чтобы внешний изгибающий момент не превысил несущей способности. М ≤ (Мсеч.) = RB bх ٠(h0 - х / 2) + RSС AS’(h0 – а’) Подбор сечений. Обычно необходимость двойного армирования приводит к решению задачи1 типа: Известно: МРАСЧ. , b x h , В-, А- Определить: АS и АS’ Решение: 1) RS ; RB ; RSС ; h0 = h – 3c – d /2. 2) А0 = М / RB b’f h02 При невозможности увеличить размеры и класс бетона необходимо двойное армирование. Для определения АS и АS’ используем условие 1и 2 принимая х = ξR h0 А0 = А0R находим АS’= (М - RB b ξR h0 ) / RSС (h0 – d) и принимаем по сортаменту необходимое количество стержней. Из условия 2 находим АS = (RSС AS’ / RS) + RB / RS b ξR h0 = АS’ + RB / RS b ξR h0 принимаем по сортаменту необходимое количество стержней в растянутой зоне. 5) проверка несущей способности. При ней, когда все данные известны включая АS и АS’ : 1) из условия 2 находим фактическую высоту сжатой зоны х = (RS AS - RSС AS’) / RB b х ≤ ξR h0 2) зная значение х подставляем в условие 1 , предварительно уточнив h0. В случаях, когда в сжатой зоне уже имеется известное количество арматуры AS’, при всех прочих известных исходных данных. Из условия 1 находим значение А0 = М - RSС AS’ (h0 – d) / RB b’f h02 ≤ А0R затем находим АS =( RSС / RS ) AS’ + RB / RS b ξR h0 принимаем по сортаменту необходимое количество стержней.

Билет 13. Расчет прочности изгибаемых элементов таврового профиля по нормальному сечению.

Балка, приводимая к тавровому сечению: при hf’≥0,1h, bсв=½c, bсв=1/6l; при hf’<0,1h, bсв=6hf’.

Балка таврового сечения: при hf’≥0,1h, bсв=6hf’, при 0,1h>hf’>0,05h, bсв=3hf’, при hf’<0,05h, bсв=0.

Граница сжатой зоны проходит в ребре:

RsAs=Rbbx+Rb(bf’-b)hf’↔ξRbbh0+Rb(bf’-b)hf’,

M≤Rbbx(h0-0,5x)+Rb(bf’-b)hf’(h0-0,5hf’)↔

αmRbbh02+Rb(bf’-b)hf’(h0-0,5hf’),

ξ≤ξR, Rs=σs, если ξ>ξR.

Граница сжатой зоны проходит в полке:

M≤Rbbf’hf’(h0-0,5hf’), RsAs=Rbbf’hf’, RsAs=Rbbf’x,

M=Rbbf’x(h0-0,5x)↔αmRbbf’h02,

M=RsAs(h0-0,5x)↔RsAsh0ς. Rs-расчетное сопротивление ар-ры растяжению, As-площадь сечения продольной ар-ры, Rb-расчетное сопротивление б. сжатию, Ab- площадь сжатой зоны б., h0-рабочая высота сечения, x-высота сжатой зоны б., b-ширина сечения, M-изгибающий момент, bf’ и hf’-ширина и высота полки таврового сечения в сжатой зоне.

ξR=ω/(1+(Rs/σsc,u)(1-ω/1,1))-граничная относительная высота сжатой зоны б., ξ=x/h0-относительная высота сжатой зоны

б., σsc,u-предельное напряжение в арматуре сжатой зоны б., ω-характеристика сжатой зоны б.

Билет 17

Внецентренно сжатыми называются элементы, в которых направления сжимающего усилия N не совпадает с осью, проходящей через центр тяжести сечения, а находится на некотором расстоянии от него, называемом экстренситетомПри ξ > ξR малые экстр-тах разрушение начинается со стороны сжатой зоны, в отличие от первого случая, где разрушение происходит по принципу Лолейта, с растянутой арматурой АS. В случае 2 арматура АS может быть и растянутой и сжатой при этом напряжение в ней δS может отличаться от расчетного сопротивления. Величина фактических напряжений δS для бетона классов В30 и арматуры А2 и А3 определяется по эмпирической формуле: δS = RS (2(1 – x/h0) / (1 - ξR) – 1), при х = ξR h0 δS = RS, а при х = h0 δS = RSC, Для случая малых экстренситетов основное условие прочности 1 остается без изменений, а в условии 2 N ≤ Rb bx + RSC ASC - δS (±AS ) ,где - растянуто, + сжато.Учет гибкости. Рис. Гибкие элементы под действием момента произвольной продольной силы N прогибаются, начальный экстренситет возрастает, что снижает несущую способность. Расчет таких элементов следует вести по дефор-й схеме с учетом ползучести бетона и наличии трещин в растянутой зоне.

Билет 18

При расчете сжатых элементов всегда учитывается случайный экстренситет, который вызван неоднородностью бетона, отклонением размеров, неточностью приложенной нагрузки и т.д. Его принимают не менее 1/600 l (l – длина участка) Общую длину экстренситета получают: l0 = l0N + l0сл , l0N = M / N , l0сл – случайный. Характер работы внецентренно сжатых элементов зависит от величины экстренситета. Рис.

При больших экстренситетах работа элемента напоминает работу элемента изгибаемого с двойным армированием. В части сечения расположенной ближе к силе N наблюдается сжатие, а с другой стороны сечения растяжение. В сжатой зоне работают два материала – арматура воспринимает усилие RSC ASC, а бетон Rb bx; в растянутой зоне всё растяжение воспринимает арматура AS , при этом напряжение в ней может достигать расчетного сопротивления на растяжение RS. Такое состояние наблюдается, когда х / h0 = ξ ≤ ξR большие экстр-ты. Основное условие прочности для случая больших экстренситетов состоит в том чтобы расчетный изгибающий момент от внешней продольной силы:NL ≤ RSCASC (h0 – a’)+Rb bx (h0 –0,5x) не превысил изгиб момента, воспринимаемого сжатой арматуры и сжатым бетоном относительно оси, проходящей через центр тяжести растянутой арматуры. Кроме того должно соблюдаться равновесие внешних и внутренних сил на продольную ось элемента. N ≤ Rb bx + RSC A’SC - RS AS.

Билет 22. Сущность ПН ЖБК,

Современные ЖБК по способу изготовления делятся не 2 группы: 1) обычные жбк не имеющие искусственного напряжения 2) ПН жбк – в которых в процессе изготовления искусственно создается обжатие бетона, достигаемое чаще всего предварительного растяжения арматуры. Цель пн жбк – отдаление образования трещин. Основная идея пн жбк состоит в том что бы создать в процессе изготовления конструкции сжимающее напряжение в той зоне бетона, которые при эксплуатации будет испытывать растяжение. Это создается путем предварительного растяжения арматуры с последующей передачей реактивного усилия на растянутую в эксплуатации зону бетона. Основным недостатком обычных конструкций является раннее появление трещин, т.к. бетон плохо работает на растяжение. Применение в обычных конструкциях высокопрочных материалов нецелесообразно, т.к. их прочность остается недоиспользованной. Однако применение высокопрочных материалов экономически целесообразно. Основным преимуществом и целью пн конструкций является повышение жесткости и трещиностойкости. Повышеная жесткость дает возможность применить большие пролетные жбк. Возможность и целесообразность применения высокопрочных материалов. Как следствие повышается трещиностойкость, большая долговечность, малые эксплуатационные расходы. Недостатки пн жбк: трудоемкость изготовления, появление зон местного сжатия при отпуске натяжения арматуры, требуется усиление в торцах элемента и устройства спец. анкеров.

Билет 23.

Эти напряжения находят как для упругого тела по приведенным геометрическим характеристикам. Сечение считают находящимся под воздействием усилия предварительного обжатия равным сумме усилий во всех напрягаемой и ненапрягаемой арматуре, считая её за внешнюю силу, обжимающую приведенное сечение. Рассматривается сечение любой симметричной формы, имеющей все виды арматуры напрягаемую и ненапрягаемую. Рис. Р = GSP ASP + G’SP A’SP - GS AS – G’S A’S , GSP и G’SP –напряжения в напрягаемой арматуре для данной стадии, их принимают: а) в стадии обжатия бетона с учетов 1ых потерь. б) в стадии эксплуатации с учетом 1ых и 2ых потерь. GS и G’S принимают а) в стадии обжатия ровным потерям от быстронатекающей ползучести. б) в стадии эксплуатации сумме потерь от усадки и ползучести бетона. Таким образом напряжение б бетоне можно определить в упрощенном виде как для упругого тела и линейной эпюре напряжения.

Билет 24

2гр. По пригодности к нормальной эксплуатации, т.е. по деформациям и трещиностойкости. При расчете по деформациям учитывают обратный выгиб. В расчете по трещиностойкости пн жбк в зависимости от требуемой долговечности, условия работы и вида арматуры разделяют на 3 категории трещиностойкости. 1кат. Конструкции к которым предъявляют требования непроницаемости (трубы, резервуары), их рассчитывают на образование трещин от действия расчетных нагрузок в сочетании с пн. В них не допускается образование всех видов трещин. 2кат. Конструкции в которых при действии нормальных нагрузок допускается ограниченное по ширине кратковременное раскрытие нормальных и наклонных трещин, однако такие трещины должны немедленно закрываться при длительной нагрузке. 3 кат. Конструкции в которых при длительных нагрузках допускается ограниченное по ширине длительное раскрытие трещин, а при полной нормативной нагрузке допускается ограниченное по ширине кратковременное раскрытие трещин

Билет 25. Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси элемента.

Трещиностойкость сечения будет обеспечена если Mr ≤ Mcrc

Mr – момент внешних сил расположенных по одну сторону от сечения относительно оси б параллельной н.о. и проходящей через ядровую точку наиболее удаленную от растянутой зоны трещиностойкость которой проверяется.

Р – равнодействующая внутренних усилий во всех видах арматуры. Р = σsp · Asp + σsp1 · Asp1 - σs · As - σs1 · As1

r = φn · Wred/Ared – расстояние от ядровой точки наиболее удаленной от растянутой зоны до центра тяжести приведенного сечения 0,7 ≤ φn ≤1

Mcrc = Rbt.ser·Wpl ± Mrp

Mrp = P(eop ± r) – момент усилия Р относительно оси б

Wpl = γ · W – упругопластический момент сопротивления сечения по растянутой зоне

Билет 26. Расчет по образованию трещин, наклонных к продольной оси элемента.

Трещиностойкость наклонных сечений проверяют в наиболее опасных сечениях по длине пролета в зависимости от эпюр М и Q и в местах изменения высоты или ширины сечения.

Трещиностойкость на действие главных растягивающих напряжений σmt считается обеспеченной если главные сжимающие напряжения σmс ≤φb4· Rbt.ser то σmt ≤ Rbt.ser если σmс >φb4· Rbt.ser то σmt ≤ Rbt.ser / (1-γ b4) · (1- σmс/ Rbt.ser)φb4 = 0,8 – α В но не более 0,5 σх =M/Ired ·y + σbp y – расстояние от рассматриваемого волокна до центра тяжести приведенного сеченияIred – момент инерции приведенного сечения

σspω – напряжения в напрягаемых стержнях Аspωσspinc – напряжения в напрягаемых отгибах АspincΘ – угол между отгибом и продольной осью в рассматриваемом сеченииτxy = Q · Sred / Ired · b – касательные напряжения в бетоне Q – поперечная сила

cyberpedia.su

Железобетон Википедия

Арматура для железобетонных конструкций

Железобето́н (нем. Stahlbeton) — строительный композиционный материал, состоящий из бетона и стали[1]. Запатентован в 1867 году Жозефом Монье[2] как материал для изготовления кадок для растений.

История[ | код]

В 1802 г. при строительстве Царскосельского дворца российские зодчие использовали металлические стержни для армирования перекрытия, выполненного из известкового бетона.
В 1829 г. английский инженер Фокс реализовал армированное металлом бетонное перекрытие.
В 1849 г. во Франции Ламбо построил лодку из армоцемента.
В 1854 г. У. Б. Уилкинсон в Англии получил патент на огнестойкое железобетонное перекрытие.
В 1861 г. во Франции Ф. Куанье[en] опубликовал книгу о 10-летнем опыте применения железобетона, а в 1864 году он построил церковь из железобетона.
В 1865 г. У. Б. Уилкинсон построил в Англии дом из железобетона.
В 1867 г. Ж. Монье, которого часто считают «автором» железобетона, получил патент на кадки из армоцемента.
В 1868 г. Ж. Монье построил железобетонный бассейн, а с 1873 по 1885 гг. получил патенты на железобетонный мост, железобетонные шпалы, железобетонные перекрытия, балки, своды и железобетонные трубы.
В 1875 г. Ж. Монье построил перекинутый через ров замка маркиза де Тилиэра во французском городке Шазле первый пешеходный железобетонный мост длиной 16 м и шириной 4 м[3].
В 1877 г. первая книга по железобетону опубликована Т. Хайэттом[en] в США.
В 1884 г. профессор механики И. Баушингер и инженер Г. А. Вайс[de] выполнили в Германии первые широко поставленные исследования для изучения особенностей работы железобетонных конструкций[3].
С 1884 по 1887 гг. в Москве осуществлялось применение железобетона при устройстве плоских перекрытий, сводов, резервуаров. В это же время проводились испытания конструкций, были реализованы железобетонные перекрытия по металлическим балкам.
В 1886 г. в США П. Джексон подал заявку на патент н

ru-wiki.ru