10. Понятие о железобетоне. Виды железобетона по способу армирования

Железобетон — это не два разнородных материала: бетон и сталь, а новый материал, в котором сталь и бетон работают совместно, помогая друг другу. Это объясняется следующим. Бетон при твердении на воздухе уменьшается в объеме, плотно охватывая арматуру. Прочность сцепления арматуры с бетоном достигает больших значений. Так, что бы выдернуть из бетона стержень диаметром 30 мм, введенный в бетон на глубину 300 мм, требуется сила не менее 10 кН. Сцепление стали с бетоном не нарушается и при сильных перепадах температуры, так как коэффициенты теплового расширения стали и бетона почти одинако­вы. Хорошее сцепление стали с бетоном приводит к тому, что под нагрузкой эти два материала работают как одно целое.

В зависимости  от способа  армирования  и  состояния  арматуры  различают  железобетонные  изделия  с  обычным   армированием   и   предварительно   напряженные.   Армирование   бетона стальными стержнями, сетками или каркасами не предохраняет изделия, работающие на изгиб, от образования трещин в растянутой зоне бетона, так как последний обладает незначительной растяжимостью (1...2мм на 1 м), тогда как сталь выдерживает | без  разрушения  в 5...6  раз  большие  растягивающие  напряжения,   чем   бетон.   Появление   трещин   отрицательно   влияет   на работу  железобетонного   элемента:   увеличиваются   прогибы,  в трещины проникают влага и  газы,  отчего  создается  опасность коррозии стальной арматуры.

Предварительное напряжение арматуры не только предупреждает появление трещин в растянутом бетоне, но и позволяет снизить массу железобетонных конструкций, увеличить их жесткость, повысить долговечность и сократить расход арматуры. Поэтому дальнейшее развитие строительной техники направлено на значительное увеличение выпуска тонкостенных предварительно напряженных железобетонных конструкций.

В основу классификации сборных железобетонных изделий положены следующие признаки: вид армирования, плотность, вид бетона, внутреннее строение и назначение.

По виду армирования железобетонные изделия делят на предварительно напряженные и с обычным армированием.

11.Виды железобетонных изделий для промышленного и гражданского строительства.

Для возведения промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений применяют следующие виды конструкций.

Фундаменты под колонны — массивные элементы стаканного типа с квадратным или прямоугольным основанием в виде усеченной пирамиды или ступенчатые. Размеры стакана должны быть на 50…70 мм больше, чем размеры колонны, глубина стакана равна 1,5 наибольшей ширины колонны. Стаканный фундамент в виде усеченной пирамиды предназначен для колонн небольшого сечения и малой нагрузки, одноступенчатые фундаменты — для колонн неглубокого заложения, многоступенчатые — для более мощных колонн. Если глубина заложения подошвы фундамента более 1 м, высоту верхней части фундамента можно увеличить. Размеры сборных фундаментов зависят от их массы, условий транспортирования и средств монтажа. Массивные фундаменты изготовляют из нескольких элементов, например нижнюю плиту выполняют и монтируют из отдельных частей, а затем на нее устанавливают верхнюю часть фундамента со стаканом.

Ленточные фундаменты состоят из железобетонных блоков подушек и бетонных блоков стен подвалов. При ширине фундамента 1…3,2 м блоки подушки выполняют трапецеидального сечения, при ширине фундамента 0,6…0,8 м — прямоугольного сечения. Выпускают блоки длиной 0,76…2,38 м, высотой 300 и 500 мм, массой 0,5…4 т.

Стены подвалов выполняют в виде сплошных блоков или с пустотами длиной до 2,5 м, высотой 700 мм и шириной до 500 мм. Блоки на торцах снабжены пазами, которые заполняют при монтаже раствором для лучшего их сцепления между собой.

Колонны для одноэтажных промышленных зданий выполняют сплошного или решетчатого сечения (двухветвевые колонны). Колонны сплошного сечения могут иметь консоли в верхней части для установки ригелей или кровельных балок, а также подкрановых балок. У колонн с консолями под подкрановые балки в верхней ветви сечение несколько меньше, чем в нижней.

Двухветвевые колонны применяются в цехах пролетом 18, 24, 30 м и рассчитаны для установки больших мостовых кранов.

Для возведения многоэтажных промышленных и гражданских зданий применяют колонны сплошного сечения с консолями высотой на один, два, три этажа. Применение колонн на несколько этажей позволяет снизить трудозатраты на монтаж и повысить точность установки элементов. В зависимости от нагрузки сечение колонн может приниматься в широких пределах. Армируют колонны сварными каркасами. Диаметр арматуры и ее количество в каждом конкретном случае рассчитывают.

Кровельные балки и фермы используют для устройства покрытия одноэтажных промышленных зданий. Кровельные балки изготовляют длиной 6… 18 м, двускатными и с параллельными поясами. Как правило, армируют их предварительно напряженной арматурой.

Пролеты длиной 18…30 м перекрывают фермами сегментными или с параллельными поясами. Для больших пролетов (более 30 м) изготовляют полуфермы, которые на строительной площадке объединяют на специальных кондукторах.

Подкрановые балки выпускают длиной 6 и 12 м. Чаще всего сечение балок принимается тавровым. Балки длиной 12 м армируют предварительно напряженной арматурой.

Ригели бывают прямоугольного или таврового сечения длиной 2,7…8,3 м.

Ребристые плиты длиной 6… 12 м применяют для устройства покрытий промышленных зданий с предварительно напряженной арматурой. Ширина плит 0,75…3 м. Изготовляют эффективные конструкции покрытий в виде предварительно напряженных плит размерами 3X18 и 3X24 м; сводчатые плиты-оболочки и плиты с малоуклонной полкой. Такие плиты совмещают в себе функции балок и плит покрытий. Укладывают их поперек пролета по балкам или фермам, которые устанавливают на колонны.

Для устройства перекрытий объектов гражданского и жилищного строительства используют многопустотные предварительно напряженные плиты (рис. 149, д) различной длины. Толщина плит 22 см. Их выполняют трех и восьмипустотны-ми в зависимости от требуемой ширины. Такие плиты являются самой массовой продукцией заводов сборного железобетона.

Стеновые панели для жилых, общественных и промышленных зданий выполняют из легких бетонов одно- и многослойными. Наружные поверхности однослойных панелей облицовывают керамической плиткой или наносят на них слой раствора. Внутреннюю поверхность делают гладкой, пригодной под окраску или оклейку обоями.

Многослойные панели выполняют, как правило, из трех слоев: один из тяжелого бетона, средний — из легкого бетона или утеплителя, третий — из легкого бетона на пористых заполнителях.

Заводы сборного железобетона освоили выпуск стеновых панелей для жилищного строительства площадью на одну или две комнаты, а для промышленного — длиной 6, 9 или 12 м. Панели выпускают полной заводской готовности. Так, для жилищного строительства панели имеют оконное заполнение с остеклением. Толщина панели стен 20…50 см в зависимости от климатического района строительства и теплотехнических свойств используемых материалов.

Кроме этой номенклатуры заводы выпускают лестничные марши, комбинированные марши с площадками, стеновые блоки, объемные блоки на комнату и др.