18. Понятие о железобетоне. Предварительно-напряженный железобетон.

Железобетон - строительный материал, в котором сочетается совместная работа бетона и стали. Бетон хорошо сопротивляется сжимающим нагрузкам, но он хрупок и слабо противодействует растягивающим напряжениям. Сталь же обладая очень высоким пределом прочности при растяжении, способна воспринимать растягивающие напряжения. Cовместная работа определяется следующими факторами: прочным сцеплением бетона со стальной арматурой, вследствие этого при возникновении напряжения в железобетонной конструкции оба материала работают совместно; почти одинаковым коэффициентом температурного расширения стали и бетона, чем обеспечивается полная монолитность железобетона; бетон не только не оказывает разрушающего влияния на заключенную в нем сталь, но и предохраняет её от коррозии.

В зависимости от способа армирования и состояния арматуры различают ж/б изделия с обычным армированием и предварительно напряженные.

Предварительно напряженными называют железобетонные конструкции, в которых бетон заранее, до приложения внешней нагрузки, подвергнут интенсивному обжатию. Предварительное напряжение позволяет свести к минимуму раскрытие трещин в конструкциях.

Сжимающие напряжения в конструкциях создают путем натяжения арматуры. Вначале арматуру растягивают до напряжений, не превосходящих предела упругости стали. Далее укладывают бетон, который, затвердевая, прочно сцепляется с арматурой. После того как бетон достигнет проектной прочности, снимают нагрузку. В результате стержни стремятся вернуться к первоначальной длине и обжимают прочно сцепленный с ними бетон. Таким образом, после передачи предварительного напряжения бетон оказывается сжатым, а арматура – растянутой.

Применяют два способа создания предварительного напряжения: натяжение арматуры на упоры и натяжение на бетон. В первом случае арматуру помещают в форму, один конец её закрепляют в упоре, а другой натягивают домкратом до заданного напряжения. Затем производят бетонирование. После приобретения бетоном заданной прочности арматуру освобождают из упора; происходит так называемый отпуск натяжения. В результате усилие натяжения арматуры передается на бетон.

Стержневую арматуру можно натягивать на упоры не только механическим, но и электротермическим способом. Для этого разогревают стержни до температуры 300..500 ͦ С, пропуская через них электрический ток, заводят в форму и закрепляют в упорах. В процессе остывания длина стержней сокращается, что приводит к возникновению в арматуре необходимого натяжения.

Ж/б изделия и конструкции значительно превосходят бетонные по несущей способности и другим механическим свойствам. В сравнении с обычными они обладают более высокой трещиностойкостью, лучше сопротивляются динамическим нагрузкам, хорошо противостоят коррозионным воздействиям.

19 Сборное, монолитное и сборно-монолитное строительство. Номенклатура сборных ж/б конструкций

По способу производства железобетона различают монолитные, сборные и сборно-монолитные конструкции. Монолитные конструкции изготавливают непосредственно на месте строительства, укладывая бетонную смесь в опалубку. Из монолитного железобетона возводятся здания и сооружения самого различного назначения: промышленные и жилые, объекты социально-культурного назначения, плотины, энергетические комплексы, телебашни и т.п. Основные типы опалубок: разборно-переставная из мелких или крупных металлических щитов, блочная, скользящая, объемно-приставная, греющая. Кроме того, используются несъемные многофункциональные опалубки в виде тонкостенных элементов из армоцемента, стеклофиброцемента, фибролита и тонких ж/б плит. В малоэтажном строительстве перспективно применение несъемной опалубки из пенополистирола, фибролита.

Сборно-монолитные сооружения представляют собой сочетание сборных элементов с монолитным бетоном. Например, большие площади стеновых конструкций выполняются из объемных блоков, представляющих собой две соединенные между собой сборные ж/б плиты, пространство между которыми заполняется монолитным железобетоном.

Сборные изделия и конструкции производят в виде крупноразмерных элементов на специализированных заводах, транспортируют к месту строительства и затем монтируют в сооружение.

Сборные железобетонные изделия изготавливают на специализированных заводах железобетонных изделий и ж/м конструкций. В зависимости от формы и размеров они могут быть линейными (колонны, ригели, сваи), плоскостными (плиты покрытия, панели стен, перегородок), блочными (фундаменты, стены подвалов), пространственными (санитарные кабины, колодцы).

Плиты ленточных фундаментов изготавливают двух типов – основные и доборные из бетона марки 150. Высота плит H=300 мм, ширина b=600,800 мм, длина l=1180,2380 мм. Плиты армированы сварными сетками из горячекатаной арматурной стали периодического профиля.

Фундаментные башмаки изготавливают различных форм и размеров. При строительстве одноэтажных гидромелиоративных и сельскохозяйственных производственных зданий с полным и неполным ж/б каркасом обычно используют ж/б фундаментные башмаки (стаканы) высотой 500, 550, 600..800, 1500..4200 мм. Марка бетона – 150. Для колонн, площадь сечения которых 400*400 мм, выпускают ж/б стаканы марок Ф-13, БК-14, Ф-17 и Ф-20, где число указывает размер сторон их подошвы в дециметрах.