1. Сущность ж/б. Области его применения.
Начало применения с 19 века. В России с 1891 г. – проф. Белелюбский произвел первые публичные испытания. 1900 г. – представление достоинств ж/б на парижской выставке. 1904 г. – в Николаеве возведен монолитный 40-ка метровый маяк из ж/б. 1928 г. – применение сборного ж/б.
Бетон как каменный материал хорошо сопротивляется сжатию, но в 10-20 р. хуже растяжению, поэтому разрушение изгибаемого элемента начинается из крайних растянутых волокон.
Когда растяжение в растянутой зоне достигнет предела сопротивления бетона растяжению, образуются трещины и происходит хрупкое разрушение; при этом прочность бетона сжатой зоны не достигает предельной величины.
Хрупкого разрушения не произойдет из-за арматуры, прочность которой гораздо выше чем у бетона. После образования трещин растягивающие усилия будет воспринимать арматура.
Основная идея создания жбк заключается в использовании работы бетона на сжатие, а арматуры на растяжение.
Усиление бетонных элементов возможно, если обеспечена совместная работа арматуры и бетона. Она обуславливается выгодным сочетанием физико-механических свойств материала: 1) хорошее сцепление арматуры с бетоном (под нагрузкой оба материала деформируются совместно); 2) бетон и сталь обладают близкими по величине коэффициентами t-го расширения (по этому при температурах до +100С начальные напряжения будут незначительны, αst = 12*10^-6, αbt = (7-15)*10^-6); 3) стальная арматура благодаря защитному слою бетона предохраняется от коррозии и от непосредственного воздействия огня.
2. Достоинства и недостатки монолитных, сборных и сборно-монолитных конструкций.
«+» ж/б: прочность, долговечность, огнестойкость, стойкость к атмосферным воздействиям, сопротивляемость динамическим нагрузкам, малые эксплуатационные расходы, возможность использования местного сырья.
«-» ж/б: большая плотность, высокая звуко- и теплопроводность, необходимость выдержки до приобретения прочности в формах опалубки, низкая трещиностойкость растянутой зоны.
Пути преодоления недостатков: применение пустотелых и тонкостенных конструкций, пористых заполнителей, для трещиностойкости применяют предварительное напряжение.
По способу изготовления жбк делятся:
1) сборные - возведение производят из заранее изготовленных элементов («+»: возведение не зависит от погодных условий, возможность механизации и индустриализации; «-»: трудоемкость, высокая стоимость, металлоемкость стыков, нарушение общей пространственной неразрезности);
2) монолитные – возводят из опалубки, арматуры и бетона («+»: пространственная неразрезность, меньшая материалоемкость, хорошая звуко- и теплоизоляция; «-»: большая трудоемкость, продолжительность сроков строительства, зависимость от климатических условий);
3) сборно-монолитные – комплексные конструкции в которых сборный и монолитный ж/б, укладываемый на месте строительства, работают совместно под нагрузкой (сборные элементы выполняют функцию опалубки для монолитного).