Железобетонные конструкции и их виды- сборные, монолитные и сборно-монолитные жби

Сборные и монолитные железобетонные конструкции

Распечатать 03.09.2015 — Стройка.ру

Сборные и монолитные конструкции из железобетона — базовый элемент современного строительства. Они используются для возведения зданий, устройства фундаментов, строительства мостовых переходов, дамб, тоннелей, авиадуков, сетей коммуникаций и других инженерных сооружений.

Распространённость железобетонных конструкций (ЖБК) в строительстве объясняется их эксплуатационными свойствами. Монолитные и сборные железобетонные системы:

• долговечны, огнестойки, отлично сопротивляются негативным факторам внешним среды (снег, дождь);
• воспринимают сжимающие и растягивающие нагрузки без разрушения и получения необратимых деформаций;
• обладают высокой сопротивляемостью динамическим нагрузкам (проезжающие автомобили, железнодорожные составы);
• при возведении зданий из монолитных и сборных железобетонных конструкций дальнейшая эксплуатация этих сооружений не требует значительных денежных средств.

Сборные железобетонные конструкции

Ключевой особенностью сборных ЖБК является то, что их изготавливают в виде отдельных железобетонных изделий (ЖБИ), транспортируют на стройплощадку и уже здесь собирают в единую конструкцию. Возведение инженерных сооружений при использовании готовых сборных ЖБК в конечном итоге сводится к последовательному монтажу отдельных железобетонных элементов сборной системы.

Примеры сборных железобетонных конструкций:

• сборные железобетонные лестницы;
• блок-комнаты и блок-квартиры;
• конструкции для устройства канализации;
• шахты лифтов;
• железобетонные стеновые блоки;
• фундаменты;
• каркасы зданий.

Железобетонные изделия, из которых состоят сборные ЖБК, скрепляются сваркой или проволочной скруткой. Для этого в ЖБИ предусмотрены специальные выступы арматуры  — стальные проушины. С их помощью железобетонные элементы надежно скрепляются друг с другом, обеспечивая прочное соединение.

Монолитные железобетонные конструкции

Монолитные железобетонные конструкции изготавливаются непосредственно на стройплощадке с использованием опалубки, установкой арматурных каркасов и послойной укладкой бетона. После того как бетон наберет достаточную прочность опалубку удаляют.

Примеры монолитных железобетонных конструкций:

• монолитные фундаменты — сооружение устраивается на опасных грунтах и позволяет избежать  изменения геометрии фундамента из-за просадки или вспучивания грунтов;
• плотины — гидротехнические сооружения, выдерживающие колоссальное давление воды и разрушающие гидрологические воздействия — удары — без потери прочности. Плотины из монолитного железобетона, как важная составляющая часть гидроэлектростанций, служат многие годы, обеспечивая электроэнергией целые города;
• несущие стены — каркас из монолитного железобетона, который дополнительно выполняет функции теплоизолирующей и ограждающей конструкции. По прочностным и теплоизоляционных качествам железобетонная стена толщиной в 12 см приравнивается к кирпичной кладке в 25 см, газобетону в 40 см и пенобетону в 63 см;
• монолитные аэродромные и дорожные покрытия — эффективно гасят значительные динамические нагрузки, отлично сопротивляются истирающим воздействиям колес автомобилей и шасси самолетов, обладают превосходными сцепными характеристиками.

монолитный фундамент

плотина

несущая стена

монолитное покрытие

И это далеко не полный перечень сооружений, построенных из монолитных железобетонных конструкций. Из монолитного железобетона выполнено большое количество уникальных строительных объектов: промышленные трубы, путепроводы и тоннели метро, телевизионные башни, атомные реакторы АЭС и множество других сооружений.

Сравнительный анализ сборных и монолитных железобетонных конструкций

Различия монолитных и сборных железобетонных конструкций:

• сборные системы имеют существенное преимущество перед монолитными конструкциями — они позволяют внедрять в строительство прогрессивные методики изготовления ЖБК на заводах с использованием современной техники в идеальных условиях для затвердевания бетона;
• материальный аспект — затраты на возведение сборных фундаментов на 50-75 % выше, чем на устройство монолитных конструкций с такими же характеристиками;
• прочностные характеристики — сборный фундамент проигрывает по прочности монолитному;
• использование монолитных конструкций позволяет от 2-х до 5-ти раз снизить расход арматуры по сравнению с аналогичной по характеристикам сборной конструкции.

Монолитные и сборные железобетонные конструкции при всех своих различиях могут использоваться и в тандеме. Часто на монолитный фундамент ставится сборный каркас здания или, наоборот, на сборном фундаменте возводятся монолитные стены.

Достоинства применения монолитных и сборных конструкций из железобетона в строительстве неоспоримы. При относительной простоте изготовления они позволяют возводить жилые, промышленные и общественные сооружения любой сложности.

Железобетонные конструкции: виды, характеристики и армирование

Сегодня ни один строительный объект не обходится без использования железобетонных изделий (ЖБИ). Ежедневно в мире производят около 2 миллиардов изделий из бетона, при этому существующие технологии постоянно обновляются и дорабатываются.

Основными преимуществами использования железобетонных конструкций являются быстрота и удешевление возведения домов различной сложности. Это обеспечивается, в том числе простотой изготовления ЖБИ.

Характеристики железобетонных конструкций

Основные характеристики:

• Повышенная прочность и долговечность.
• Способность стойко переносить перепады температуры, в том числе сильные морозы.
• Устойчивость к воздействию влаги и огня.

Прочностные качества бетона напрямую зависят от качества цемента и от свойств, которыми обладают применяемый песок и гравий. Конечное качество бетона также зависит от пористости (отношения количества пор к общему объему) и плотности (отношения массы к объему).

Устойчивость железобетонных конструкций к огню, объясняется невысокой теплопроводностью. Они могут переносить, без видимых разрушений, до одной тысячи градусов тепла без последствий очень долгое время. Именно поэтому бетонная продукция используется при строительстве промышленных предприятий, работающих при повышенных температурах.

Однако, при всех плюсах бетон характеризуется очень маленьким сопротивлением растяжению. Чтобы избежать связанных с этим проблем, проводится укрепление элементами из армированной стали (например, проволокой или прутьями), или других материалов. Подобное изделие является высокопрочным и к тому же практически не поддается растяжению.

Армирование

Безусловно, одним из лучших примеров применения армирования является создание прочного и долговечного основания для полового покрытия.

Основная работа заключается в создании металлической основы при стяжке.

С помощью армирования можно уменьшить количество используемого бетона. Основными материалами для армирования являются:

• Армирующие проволочные сетки и прутья.
• Стекловолокнистые изделия.
• Сетки из полимерных материалов.

Имея такой широкий выбор материалов, в любое время можно подобрать лучший вариант, отвечающий высокому качеству производимой конструкции.

Виды железобетонных конструкций

Теперь рассмотрим виды железобетонных конструкций.

Монолитные

Железобетон состоит из стали и бетонной массы и называется комплексным стройматериалом, ускоряющим темпы строительства.

Достоинства:

Важным достоинством монолита можно считать низкую материалоемкость. То есть пространственная целостность, а говоря профессионально, высокая статическая неопределенность. К другим сильным сторонам относятся прочность, огнестойкость, долговечность, простота формообразования, низкие расходы на эксплуатацию.

Недостатки:

Вследствие усадки или силовых нагрузок существует возможность возникновения трещин, высокая тепло и звукопроводность, высокая плотность. Сезонность выполнения работ тоже можно отнести к недостаткам, так как все они должны быть выполнены в теплое время года.

Сборные ЖБИ

Сборные железобетонные конструкции являются готовыми изделиями. СЖК изготавливаются на специальных предприятиях, где имеется необходимые устройства. Это дает возможность уменьшить стоимость изделий и получить высокую производительность.

Когда-то создание СЖК благоприятно повлияло на увеличение объемов строительства. Сборные изделия из железобетона обладают универсальностью, из них можно строить в любое время года и в любую погоду.

Железобетонные плиты

Это довольно широко распространенный вид ЖБИ, которыми пользуются на стройках при возведении потолков, стен зданий, перегородок как в жилых, так и коммерческих помещениях.

Железобетонная плита похожа на прямоугольник, имеющий дверные и оконные проемы, выступы под подоконники. На потолочных железобетонных плитах проемы отсутствуют. На случай перевозки панели устанавливаются вертикально под уклоном в 10 градусов.

Категорически следует исключать соприкосновение плит, под них обязательно подкладываются специальные подкладки.

Фермы

Специальные железобетонные фермы применяются в качестве перекрытий в огромных сооружениях. Они похожи на плоский прямоугольник с решетками. Перевозка строго в положении стоя.

Балки и ригели

Балки и ригели применяются в качестве несущих компонентов, в боковых, верхних и центральных местах строящегося здания. Они бывают односкатными, двускатными или с прямыми углами. В процессе спецперевозки ригели устанавливаются прямо по всей длине.

В целях опоры ригелей пользуются подосновами, устанавливаемые под нижнюю часть. От длины балок зависит расстояние между прокладками. Сбоку их обязательно закрепляют по всей высоте. Транспортируют строго вертикально, горизонтальная спецперевозка недопустима, возможно, разрушение изделия.

Перевозя сразу множество частей, между балками прокладывают разделительные подкладки толщиной более 10 см.

Сваи

Возведение зданий и сооружений промышленного и жилого назначения на грунтах со слабой несущей способностью, невозможно без применения в их основании свай.

ЖБИ сваи стойки к агрессивному химическому воздействию и мало подвержены коррозии. Сваи сохраняют работоспособность во влажных и мёрзлых грунтах. Их монтаж выполняется с применением специального оборудования.

Применение свай обеспечивает устойчивость здания, прочность и неизменность его основания.

Сваи перевозят, укладывая горизонтально с опиранием на деревянные подкладки. Допускается перевозка свай, уложенных в несколько ярусов.

Стойки

Стойки служат опорами для электропередающих линий и наружного освещения. Их главное предназначение надёжное расположение электропроводов на заданном безопасном расстоянии от различных поверхностей. Применение в конструкции опор арматурного каркаса и специальных марок бетона обеспечивает их надежность и длительный срок эксплуатации.

Конструкционно стойки подразделяют на виды:

• концевые;
• промежуточные;
• угловые;
• анкерные.

Кроме того, стойки для опор ЛЭП могут быть одноцепными и многоцепными.

Колонны

Колонна железобетонная является несущим элементом сборного каркаса зданий и сооружений производственного и жилищно общественного предназначения.

В основном колонны имеют прямоугольное или квадратное сечение. Для тяжёлых подкрановых конструкций производят двухветьевые колонны.

Объёмные блоки

Объёмные блоки используются при строительстве зданий и сооружений для промышленности. Существуют отдельные конструкции, применяемые в жилом и общественном строительстве. Это тонкостенные элементы, как правило, с дополнительным заполнением звуко- и теплоизоляционными материалами, с проёмами для окон и дверей. Отличаются почти полной заводской готовностью.

Перевозка объёмных блоков допускается только в вертикальном положении, поскольку они не переносят динамических нагрузок, неизбежных при транспортировке. Чтобы не допустить смещения блока во время движения на грузовых платформах устраивают специальные упорные выступы.

Санитарно-технические кабины (СТК)

Представляют собой пространственную конструкцию санитарного узла. Кабины такого типа применяются при строительстве зданий для жилья и общественного пользования. Имеют большие габариты и объемы.

Перевозка СТК разрешена в вертикальном положении, при этом опора осуществляется на грузовую платформу, с использованием двух прокладок. Таким же способом перевозятся шахты лифтов.

Устанавливаются кабины на основание, выведенное по горизонтальному уровню.

Сборно-монолитные ЖБИ

Представляют собой совокупность элементов. Технология сборки осуществляется путем совместного укладывания сборного железобетона и монолита.

В этой технологии важную роль играет качество взаимодействия сборных частей с частями монолита. Допускается разность в формах и габаритах сборных элементов, для достижения наилучшего качества.

Решение принимается с учетом назначения объектов и обстоятельств.

В СМЖК сочетаются достоинства прежних видов. Благодаря своей экономичности, позволяют возводить объекты с учетом современных методов. В элементах из монолита широко применяют пористые бетоны, вследствие чего в значительной степени уменьшается вес всей конструкции.

Итог

Железо и бетон – отличное сочетание. Данные конструкции применяются не только в строительстве зданий, учитывая невысокую теплопроводность, используются в промышленных цехах и не только.

Виды ЖБК за счет своих размеров, веса и условий, требуют точного соблюдения процесса транспортировки и надлежащей подготовки подвижного состава.

Технология производства этих изделий продолжает совершенствоваться.

Монолитный и сборный железобетон

При возведении зданий и сооружений используются следующие основные типы железобетонных конструкций: фундаменты, колонны, стены, балки, плиты перекрытий и покрытий и др. Эти конструкции можно изготавливать по двум основным технологиям: сборного и монолитного железобетона.

Технология сборного железобетона

Элемент изготавливается на специализированном заводе, доставляется на объект, где устанавливается в проектное положение.

Достоинства:

•  малые затраты труда и времени на строительной площадке;
•  сжатые сроки возведения;
• возможность отделки лицевой поверхности элемента (плитка, фактура) в заводских условиях, что исключает впоследствии отделочные процессы на объекте;
•  малая зависимость от погодных условий;
• быстрое введение конструкции в работу (не требуется времени на набор прочности бетона).

Недостатки:

• высокая стоимость (на 70-100 % дороже монолитного);
• наличие швов и стыков (дополнительные затраты на заделку);
• необходимость использования при строительстве тяжелых грузоподъемных механизмов;
• ограничения по размерам и массе конструкций;
•  плохая работа конструкций на динамические нагрузки. Область применения:
•  при сжатых сроках строительства;
• при большом количестве однотипных элементов;
•  при небольшой массе элементов (до 6,0… 10,0 т);
•  в случае, если технико-экономическое сравнение вариантов доказало эффективность применения сборных конструкций в конкретных условиях строительства.

Технология монолитного железобетона

Элемент изготавливается на объекте в проектном положении. На строительную площадку материалы доставляются по графикам.

Достоинства:

• низкая стоимость;
• отсутствие швов и стыков (монолитная конструкция);
• возможность придания конструкции любой формы, а также возведение элементов любых размеров и массы;
•  хорошая работа монолитных конструкций на динамические и знакопеременные нагрузки.

Недостатки:

• высокие затраты труда и времени на строительной площадке;
• наличие «мокрых» процессов;
• длительные сроки введения конструкции в работу (необходимо время для набора прочности бетона).

Область применения:

• при больших массивных конструкциях (большие фундаменты, фундаментные плиты, массивные колонны и т.п.);
• при возведении конструкций сложной формы (криволинейных, переменного сечения и т.п.);
•   при больших динамических нагрузках (фундаменты под технологическое оборудование, покрытие посадочных полос аэродромов);
• в случаях, когда технико-экономическое сравнение вариантов доказало эффективность применения монолитных конструкций в конкретных условиях строительства.

Рациональный выбор той или иной технологической схемы возведения железобетонной конструкции определяется:

• видом возводимой конструкции, ее параметрами (размеры, масса, форма, назначение);
• удаленностью объекта строительства от заводов ЖБК;
•  техническими возможностями исполнителя (необходимая техника, кадры);
• климатическими условиями (при отрицательных температурах велики затраты на прогрев монолитных конструкций);
• заданными ограничениями (по срокам или по стоимости).

• жб изделия
• монолитное строительство

Бетонные и железобетонные конструкции: основные виды и характеристики

Разработка такого строительного материала, как бетонный раствор, и возможность его армирования стало настоящим прорывом строительной сферы в ХХ веке. Именно такого рода конструкции сумели просто кардинально поменять человеческое представление о том, какими должны быть прочные и долговечные сооружения.

Благодаря данному открытию у человечества появилась возможность строить высотные здания и небоскребы, которые стали просто символом современной жизни. Железобетон и бетон позволили сэкономить драгоценное пространство и строить более удобные, компактные и безопасные здания для жизни, работы и иных целей.

Изделия из бетона

Основные термины и понятия

Заливная лестница

Бетон представляет собой раствор, состоящий из цемента, воды, различных наполнителей и добавок.

В качестве таких дополнительных компонентов могут выступать:

• Песок;
• Гравий;
• Песчано-гравийная смесь;
• Противоморозные добавки;
• Вещества, ускоряющие процесс схватывания;
• Антикоррозийные присадки и т.д.

Железобетон, как понятно по названию, это строительный материал, который создается путем соединения бетонного раствора и стального арматурного каркаса, что придает конструкциям просто непревзойденную прочность и иные положительные характеристики. Сталь и бетон прекрасно компенсируют недостатки и полностью дополняют друг друга.

Сам же по себе монолит из бетона — это конструкция, прекрасно реагирующая на силы сжатия, но при этом неспособная противостоять силам растяжения. Именно такие параметры служат причиной того, что простые бетонные конструкции практически не применяются в строительстве.

Арматура, используемая совместно с раствором, позволяет улучшить качества конструкции, т. к. стальные стержни обладают высокой сопротивляемостью к силам растяжения. Прочное соединение бетона и металлического каркаса позволяет создавать крепкие, качественные и максимально надежные конструкции.

Изделия из железобетона впервые были запатентованы еще в 19 веке, но путь совершенствования данного строительного материала довольно длителен, сегодня насчитывает уже около 150 лет и все еще не завершен.

Современные строители армируют бетонный раствор, опираясь на следующие расчеты:

• Сила сжатия;
• Сила растяжения;
• Изгиб;
• Осевое сжатие;
• Кручение и др.

Обратите внимание! Подобные расчеты гарантируют максимальный уровень надежности создаваемым конструкциям, уменьшение их массы и габаритных размеров.

Помимо простого армирования производится также армирование с предварительным напряжением. К преимуществам применения данного метода можно отнести возможность использования более прочного металла и раствора более высоких марок.

Обратите внимание! Суть данного метода заключается в том, что арматура перед заливкой растягивается, а бетон сжимают. Таким образом, в процессе схватывания оба этих составляющих приходят в свое нормальное состояние, что исключает возможность деформации созданного изделия и повышает показатели износоустойчивости.

Основные виды конструкций из железобетона

На фото — ферма

СНиП на конструкции из армированного бетона различает несколько типов, в зависимости от метода, согласно которому ведется их создание:

• Монолитные. Данная группа изделий нашла свое применение в особо тяжелых, основательных конструкциях, которые поддаются процессам унификации и членению с огромным трудом. К числу подобных элементов можно отнести: сооружения гидротехнического типа, тяжелые фундаменты для постройки зданий и сооружений, плавательные бассейны, а также строения, выполненные на передвижной или скользящей опалубке;
• Сборные. Такой тип распространен сегодня больше всего благодаря тому, что работы по созданию подобных элементов можно максимальным образом автоматизировать или механизировать. Сборные конструкции производятся на заводах, после чего транспортируются на строительную площадку;

Декоративные изделия

Обратите внимание! Автоматизация процесса изготовления позволяет не только упростить, но и ускорить данный процесс.

• Сборно-монолитные. Они представляют собой сочетание сборных конструкций и монолитного бетона, который укладывается уже непосредственно на строительной площадке своими руками.

ЖБИ изделия для фундаментов

Преимущества и недостатки ЖБИ конструкций

По сравнению с иными строительными материалами, бетонные или железобетонные изделия обладают рядом преимуществ:

• Долговечность. Использование армированного раствора гарантирует постройке долгий эксплуатационный период благодаря тому, что сталь, заключенная в раствор, не подвергается процессам коррозии и ржавления. Такой материал устойчив к различным атмосферным явлениям и поэтому может быть использован даже для постройки таких открытых сооружений, как мосты, эстакады, стадионы и т.д.;
• Стойкость к открытому пламени. Данный материал обладает прекрасными показателями пожароустойчивости. Обследование бетонных и железобетонных конструкций показало, что всего 1,5-2 см толщины вполне достаточно, чтобы обеспечить устойчивость к пожарам всему зданию;

Совет. На этапе проектных работ, если есть необходимость обеспечить строению большую пожаростойкость, проектировщиком закладываются данные о необходимости увеличения толщины раствора на 3-4 см или об использовании бетонной смеси со специальными заполнителями.

• Сейсмостойкость. Повышенная устойчивость к сейсмическим явлениям объясняется высоким уровнем жесткости подобного строительного материала, а также его целостностью и монолитностью. Именно это и стало причиной широкого применения ЖБИ в сейсмоопасных зонах;
• Эксплуатационные показатели. Подобные конструкции ценятся не только благодаря набору физических параметров, но и благодаря тому, что подобному материалу достаточно легко можно придать любую необходимую форму.

Кроме того, цена ухода и эксплуатации железобетонных конструкций, как и самого материала сравнительно невысока. Тем более что монтаж, сборка и установка подобных изделий не отнимет у вас много времени и сил.

Но помимо множества положительных характеристик, изделия из прочного бетонного раствора со стальной арматурой имеют и некоторые недостатки, упомянуть которых непременно необходимо:

• Большой вес раствора способен достаточно серьезно увеличить нагрузку;
• Возможно, возникновение трещин на изделии еще до начала его эксплуатации, ввиду собственного внутреннего напряжения и усадки, что, естественно, отрицательно сказывается на прочности изделия;
• Железобетон обладает высокой тепло- и энергопроводимостью, что также может негативно сказываться.

Основные физические параметры

Прочные плиты

Каковы же основные требования, предъявляемые к бетону по СНИП РК? В первую очередь строительный материал такого рода должен обладать высоким уровнем прочности и плотности, достаточными для того, чтобы защитить стальные стержни арматуры от коррозии и обеспечить надежное сцепление сними.

В зависимости от того для каких сооружений будут применять железобетонные изделия, к ним могут предъявляться следующие требования:

Обратите внимание! Для изготовления железобетона с применением предварительного напряжения используются марки бетона с повышенной прочностью и ограниченной усадкой.

На механические и физические параметры бетона способны оказать серьезное влияние большое количество различных факторов таких, как:

• Состав смеси;
• Используемые заполнители;
• Метод приготовления раствора;
• Метод обработки;
• Возраст;
• Параметры схватывания и твердения.
• Все эти тонкости достойны внимания при выборе того или иного железобетона, в зависимости от типа строящегося сооружения.

Параметры бетона

Процесс заливки

Если говорить только о бетоне, то данный строительный материал разделяют на 4 основные группы:

Пористая структура легких блоков

Облегченные и легкие бетоны так названы благодаря тому, что обладают малой плотностью. Более легкие или ячеистые смеси получаются, когда при производстве реализуется инструкция изготовления, предусматривающая добавление в раствор пористых наполнителей.

Помимо малого веса, подобные растворы или изделия из них обладают низкой проводимостью звуков и тепла, но после серьезных нагрузок подвергаются деформации и сцепление их с арматурным каркасом будет в разы ниже, чем у более тяжелых смесей. Помимо этого, легкие бетонные изделия в некоторых случаях нуждаются в антикоррозийной обмазке.

Для создания сооружений, выполняющих достаточно специфические задачи необходимо необычный бетон, а раствор, обладающий рядом специфических характеристик и параметров.

Так, к примеру, для создания гидротехнических сооружений понадобится и соответствующий раствор, который будет обладать не только высоким уровнем прочности, но и влагостойкостью, устойчивостью к низким температурам, повышенной непроницаемостью для воды. Помимо этого, для наиболее массивных частей подобного сооружения важна малая экзотермитчность раствора, т. е. малое выделение тепла в процессе затвердения массы.

Тем сооружениям, которые испытывают на себе агрессивные воздействия внешней среды, необходим состав с высокими антикоррозийными характеристиками. Для обеспечения положительных параметров материал покрывают пленкой, созданной из жидкой пластмассы, жидкого стекла, лака или используют метод облицовки керамическими плитками.

Стеновые панели, отделанные мозаикой

Полимеры, введенные в состав бетона, позволяют улучшить его характеристики. В качестве подобных добавок выступают каучуки, термопласты, термореактивные смолы.

Подобное изменение рецептуры приведет к тому, что строительный материал приобретает высокую стойкость к агрессивным воздействиям со стороны внешне среды, но параметры противостояния к коррозии в данном случае будут напрямую зависеть от типа применяемого полимера. Также бетон с полимерными добавками обладает высокой сопротивляемостью к истиранию и вязкостью, что позволяет его использовать для покрытия аэродрома, шоссе, дорог и т. д.

Маркировка

Маркировка железобетонных изделий может содержать следующие знаки:

• «В» — класс прочности на сжатие. Для обычных сооружений из такого материала используется железобетон класса не ниже, чем В7,5. Если предполагается, что нагрузка будет удвоенной, тогда можно использовать В15. При повышенных нагрузках рекомендуется использовать бетон класса В25 и выше;
• «Р» — определяет такой параметр, как морозостойкость. Точный коэффициент данного параметра определяется опытным путем, проведением конкретного числа циклов заморозки и разморозки раствора;
• «W» — водонепроницаемость раствора. Данный коэффициент указывает способность бетона не пропускать в толщу раствора воду.

Основные виды арматуры

Арматура

Так как железобетон — это соединение раствора и арматуры, его качество напрямую зависит не только от характеристик бетона, но и от физических параметров арматуры.

По методу изготовления арматуру делят на:

• Горячекатанная;
• Стержневая;
• Холоднокатанная.

По внешнему виду и типу прочности можно разделить стержни на:

• Гладкие;
• С надсечками, которые улучшают сцепление раствором.

Виды надсечек

В современном строительстве зачастую применяют горячекатаную арматуру с надсечками. Такая форма стержней позволяет добиться максимального уровня сцепления с бетоном, что позволяет снизить вероятность возникновения трещин на поверхности.

Для арматуры существует следующая маркировка:

Обратите внимание! Помимо стальных стержней, для армирования используют рифленую или высокопрочную проволоку, которую изготавливают методом холодного волочения.

В заключение

Ассортимент ЖБИ изделий

Бетонный раствор и железобетонные конструкции на сегодняшний день нашли широчайшую сферу применения в жизни человека. Достаточно сложно представить строительный процесс без использования подобных строительных материалов, как на большом промышленном уровне, так и при постройке небольших загородных домиков.

А экономичность, легкость монтажа и высокая надежность позволяет применять такие материалы даже не слишком опытным строителям. Видео в этой статье расскажет вам еще больше интересной информации о том, как и где применяются конструкции, созданные из бетонного раствора и металлической арматуры.

Сборный и сборно-монолитный железобетон: характеристики, особенности и применение

Принципиально, строение сборного железобетона не отличается от монолитного – армирующий стальной каркас и бетон соответствующей марки. Разницу составляет только способ изготовления и в некоторой степени – сфера применения блоков.

Сборный железобетон производится на специальных заводах в виде крупногабаритных элементов. Последние транспортируются на строительную площадку в готовом виде и собираются в одно целое.

Первое преимущество такого способа очевидно: на площадке происходит только сборка, так как все производственные стадии – подготовка формы, армирование, отвердение бетона, были осуществлены на заводской площадке.

Типичные представители сборных конструкций – стеновые панели, плиты, коллекторное оборудование, ограждения, фермы и прочее.

Сборно-монолитный железобетон – комбинация каркаса и монолита. В зависимости от типа и этапа работы они могут собираться как на заводской, так и на строительной площадке. Это, например, лестничные пролеты или блоки фундамента.

Преимущества

Преимущества такого метода весьма ощутимы.

• Самая высокая скорость возведения капитальных сооружений: все элементы здания прибывают в готовом виде, а монтаж занимает куда меньше времени, чем изготовление на месте.
• Типовые размеры элементов исключают технические и проектные ошибки, отсутствуют работы по подгонке блоков.
• Эта же особенность позволяет механизировать процесс монтажа в куда большей степени, чем это возможно при работе с нестандартными элементами. Значительно повышает прочность материала предварительное натяжение арматуры. Для этого в форме перед заливкой бетона стержни, канаты, прутки растягивают до величины, не превышающей предела упругости, и в таком виде заливают бетоном. После того как бетон достигает нужной твердости, нагрузку снимают. Арматура стремится вернуться в первоначальное состояние и обжимает сцепленный со сталью бетон. Таким образом, получают блок, в котором каркас растянут, а бетон сжат.
• Такое изделие относят к наиболее прочным вариантам материала. Однако осуществить такой процесс возможно только в заводских условиях.
• Затраты по сравнению с монтажом из монолитного железобетона намного ниже, так как на сборку затрачивается меньше рабочего времени и нет нужды привлекать дополнительную спецтехнику – бетономешалки, бетоноукладчик и прочее.

Недостатки

Недостатки, однако, также очевидны и связаны с особенностями сборки.

• Чем большее количество элементов необходимо соединить, тем больше швов получают в готовых стенах и перекрытиях. Это сказывается на общей прочности, а, главное, создает почву для образования холодовых мостиков.
• Так как блоки изготавливаются по типоразмерам, большого разнообразия элементов ожидать трудно. Проекты зданий из стеновых панелей всегда ограничены по сравнению с объектами, сооруженными монолитным способом.

Технические характеристики

Характеристики сборного железобетона зависят от типа его составляющих – арматуры и бетона. В зависимости от назначения сооружения подбираются и разные материалы.

Материалы

В качества арматуры используются прутки, сетки, канаты и стержни из горячекатаной стали. Диаметр составляет диапазон от 15 до 90 мм:

• низколегированные марки – 25ГС, 15ГС2, 30Г2, используют для относительно легких сооружений;
• сверхпрочные – 30ГСХТ, 25ШЦГС, Ст50 применяют для плит, выдерживающих большие нагрузки.

Бетон также подбирается по назначению готового элемента:

• сверхтяжелый – с плотностью выше 2700 кг/куб м. Используется для блоков несущих конструкций – лестниц, свай, балок, фундамента;
• тяжелый – с плотностью от 1800 кг/куб м, используется при сооружении стен и перекрытий;
• легкий и сверхлегкий — с плотностью выше 600 кг/куб. м и ниже 600 кг/куб м, используется при сооружении легких или декоративных построек и архитектурных элементов.

Выделяют также специальные марки, например, морозостойкий бетон – F100–F800.

Рабочие характеристики плит

Рабочие характеристики плит – расчетное напряжение сжатия, предельный изгибающий момент, допустимое напряжение и так далее зависят от сочетания применяемых бетонов и арматуры, а также условий производства: блоки напряженного бетона по прочности и стойкости к сжатию превосходят все остальные варианты. Плиты, используемые для сооружения всех элементов конструкционной схемы, разделяют на 5 групп.

• Сплошные однослойные с толщиной в 12 см.
• Сплошные с толщиной в 16 см.
• Плиты с круглыми пустотами диаметром в 16 см.
• Плиты с пустотами, диаметр которых составляет 14 см.
• Многопустотные изделия толщиной в 22 см и шириной в 1 м. Такие плиты отличаются лучшими теплоизоляционными свойствами и меньше весят.
• Выделяют также П-образные или ребристые плиты. Они используются для перекрытий и обладают почти такой же прочностью, как сплошные, но более удобны при прокладке коммуникаций или устройстве плавающих полов.

Сплошные и плиты с меньшими пустотами применяют при повышенных нагрузках, поэтому для их изготовления используют только тяжелые бетоны. Для легких и декоративных конструкций используют многопустотные или сплошные плиты с меньшей толщиной.

Стоит отметить, что плиты являются элементами сборно-монолитного и сборного строительства. Однако в документации они также именуются монолитными конструкциями.

С линейными и блочными элементами в малом строительстве сталкиваются реже, за исключением колонн, ригелей и свай для фундамента.

Эти элементы изготавливаются из тяжелого и сверхтяжелого бетона, так как должны выдерживать вес постройки.

О том, производят ли из сборного железобетона одноэтажные промышленные здания, дома, колодцы, читайте далее.

Среда применения

Сфера применения сборного и сборно-монолитного железобетона так же необъятна, как и строительные работы в целом. Причем только зданиями область не ограничивается, имеется в виду в принципе любое строительство.

Но, так как выпускается сборный железобетон на заводах при помощи специального оборудования для производства и имеет вполне четкие типоразмеры и форму, то и разделяется на классы согласно геометрическим параметрам.

• Линейные сборные элементы – это колонны, ригели, прогоны, балки, фермы не только зданий, но и мостов, например.
• Плоскостные – стеновые панели, плиты перекрытий, дорожные плиты, подпорные, перегородки, а также стенки бункеров и резервуаров, где требуется стойкость к очень высоким нагрузкам. Из плоскостных сооружается все многообразие ограждений.
• Блочные – изделия для фундаментов любых сооружений, стенок подвалов и прочего.
• Пространственные – к этой категории относят блок-комнаты, кольца колодцев – водопроводных, канализационных, дренажных, санитарные кабинки, коробчатые элементы силосов и так далее.

Технология возведения многоэтажных зданий из сборного железобетона известна большинству строительных организаций и успешно применяется. Теперь поговорим о стоимости сборного железобетона за м3.

О том, как происходит строительство дома из сборного железобетона вы узнаете из следующего видео:

Цена материал формируется за счет множества факторов.

• Тип арматуры – сверхпрочные сплавы, без сомнений, увеличивают стоимость. В любом случае выше цена изделия из напряженного бетона.
• Марка бетона определяет не только прочность и специальные свойства изделия, но и его стоимость. Так, сваи из морозостойкого бетона обойдутся не менее чем в 2040 р, а из просто тяжелого бетона – 1883 р.
• Тип плиты – сплошная или пустотная. Многопустотное изделие стоит от 2700 до 5800 р., а монолитное – от 9800 до 21300 р. Блок фундаментный стоит от 580 до 3000 р.
• Пространственные конструкции стоят дороже. Так, цена на кольца для канализационного водопроводного колодца из сборного железобетона в зависимости от марки бетона и размера — 280–6800 р. за шт.
• Лестничные марши – сборно-монолитная конструкция, стоят от 7400 до 21600 р.

При выборе материалов для строительства необходимо учесть и транспортировку. Груз этот очень тяжелый, и перемещение на дальние расстояния может значительно увеличить стоимость работ.

О том, как применение сборного железобетона сказывается на цене строительства, рассказывает следующий видеосюжет:

Сборка железобетонных конструкций требует выполнения ряда условий:

• необходимо монтажное оборудование большой грузоподъемности, так как вес элементов очень велик. В отдельных случаях требуются специальные монтажные агрегаты;
• сборные конструкции нуждаются в устройстве стыков, что требует высокой точности при соединении, особых способов строповки и перемещения;
• в случае монтажа сборно-монолитных сооружений необходимо создать условия для набора прочности материала;
• конструкции заметно отличаются размерами и прочностью бетона, что требует разных условий хранения, складирования и транспортировки.

Игнорирование этих требований может привести к значительному снижению качества. В целом схема сборки готовых железобетонных конструкций выглядит следующим образом.

1. Доставка сборного железобетона и разгрузка в месте, удобном для последующего использования.
2. Подготовка к монтажу – включает в себя зачистку выпусков арматуры, очистку поверхностей, закладных деталей. Возможна предварительная сборка с целью монтажа в дальнейшем более крупных элементов.
3. Возведение временных подмостей, опор, эстакад, мостиков и прочего в зависимости от характера монтажа.
4. Проверка и подготовка техники – консольные, стреловые краны, монтажные агрегаты.
5. Строповка и перемещение элементов в положение, указанное проектом.
6. Стыковка конструкций – соединяют материал сваркой выпусков арматуры. Затем швы между конструкциями заливают соответствующей маркой бетона. Перекрытия заливают стяжкой, бетон при этом необходимо уплотнить при помощи механических вибробалок.
7. Обеспечение условий для набора прочности бетона.

После сборки каждой конструкции специальная комиссия проводит освидетельствование и составляет акт приема.

Существует еще одна особенность, связанная со строением железобетона. Если арматуру предварительно не вытягивали, то под действием нагрузки в бетоне готового блока могут появиться трещины.

Дело в том, что растягивающее напряжение воспринимает металлический каркас, а сталь удлиняется значительно больше, чем бетон. В результате последний может давать трещины. Если они не превышают нормируемую величину, конструкция признается годной к использованию.

Сборный и сборно-монолитный железобетон позволяет сократить возведение любого сооружения – здания, туннеля, дороги, до минимума. А стандартные размеры и характеристики облегчают монтаж конструкций. Выбор технологии производства сборного железобетона поможет сократить стоимость продукции.

Про рециклинг сборного железобетона подробнее расскажет специалист в следующем видео:

Монолитные железобетонные конструкции зданий

10 мая 2016 г.

Монолитные конструктивные системы зданий могут быть каркаснобалочными, безбалочными, с несущими стенами и комбинированными.

В последнее десятилетие во всех экономически развитых странах расширяется применение монолитного железобетона в надземной части зданий. Монолитный железобетон может применяться в сочетании со сборными железобетонными и стальными конструкциями так называемый сборно-монолитный вариант.

В России, несмотря на большой объем применения монолитного бетона и железобетона (гидротехнические сооружения, реакторные корпуса АЭС, покрытия дорог и аэродромов, фундаменты зданий и технологического оборудования и т.д.

), лишь 10% приходится на каркасы гражданских и промышленных зданий и сооружений в основном тех, к которым предъявлялись специальные требования.

Между тем использование монолитных конструкций в каркасах зданий способствует увеличению их пространственной жесткости и, как следствие, увеличению экономической эффективности по сравнению со сборными, а также расширению функциональных и объемно-планировочных решений и улучшению архитектурной выразительности зданий.

В нашей стране был накоплен определенный опыт применения монолитного бетона и железобетона при строительстве зданий и сооружений. Еще в 1918-1928 гг. объем таких конструкций превысил 18 млн м3. В . был возведен купол Московского планетария. За восемь месяцев 1930-1931 гг.

из монолитного железобетона было возведено здание Госпрома в Харькове объемом 306 тыс. м3. В 1930-1941 гг.

основные несущие конструкции одноэтажных и многоэтажных промышленных зданий (фундаменты, колонны, подкрановые балки, стены, балочные и безбалочные перекрытия, покрытия), элеваторы, резервуары, бункеры и другие емкости, а также различные подземные сооружения выполняли из монолитного железобетона.

В 1950-х гг монолитный бетон и железобетон применяли при строительстве административных и промышленных зданий; кроме того, активно применяли конструкции сборно-монолитных перекрытий и покрытий в промышленных зданиях. С 1960 по . было построено свыше 300 объектов с такими перекрытиями общей площадью более 3 млн м2.

При монтаже сборно-монолитных перекрытий ребристые плиты объединяли с помощью сварки и бетона замоноличивания; таким образом отдельные элементы заводского изготовления превращались в пространственные или плоские неразрезные системы. При этом улучшались эксплуатационные свойства конструкций, увеличивалась жесткость перекрытий, снижались: масса сборных элементов и расход стали на 15%, сметная стоимость на 10%.

В . в Минске было построено здание универмага, в основу конструктивного решения которого были положены сборно-монолитные железобетонные каркасные конструкции. Это здание было прямоугольным в плане с размерами 60×42 м (сетка колонн 6×6, высота этажа ). Конструктивная схема здания многопролетный рамный каркас.

Нормативные полезные нагрузки на перекрытия этажей составили 4 кН/м2, а на перекрытия складских этажей 8-10 кН/м2. Из сборного железобетона были выполнены круглые колонны с поэтажной разрезкой, плоская квадратная в плане капительная плита, межколонные плиты и многопустотные пролетные плиты перекрытий.

Междуэтажные перекрытия были сборно-монолитными.

Слой монолитного железобетона был уложен по сборным железобетонным плитам, что позволило, вопервых, устранить перепад в отметках верхней части пролетных плит над межколонной и капительной плитами; во-вторых, создать жесткое соединение элементов каркаса и перекрытий, превращаемых в неразрезные конструкции.

В более поздние годы были построены лишь несколько объектов из монолитного железобетона, причем главным образом иностранными фирмами (например, гостиница «Космос» в Москве).

Монолитные железобетонные конструкции применялись в зданиях с рамным каркасом пролетом от 6 до ; строительство велось в основном в районах со значительными сейсмическими и ветровыми нагрузками; монолитные конструкции изготавливались без предварительного напряжения, с обычной арматурой и бетоном невысоких марок, вследствие чего происходил большой расход материалов. Для бетонирования использовалась деревянная опалубка однократного применения.

Начиная с 1990-х гг. ситуация, особенно в Москве, заметно изменилась. С применением монолитного железобетона были возведены сотни зданий административных, жилых, торговых центров.

Уже к . приблизительно 50% годового объема жилья в Москве строили из монолитного железобетона.

По-видимому, это соотношение сохранится и в ближайшие годы.

Из монолитного железобетона рационально возводить дома повышенной этажности, здания высокой архитектурной выразительности и нестандартных архитектурно-планировочных решений.

Представляется перспективным также сборно-монолитное домостроение, так как целый ряд конструктивных элементов лестничные марши, лифтовые шахты, вентиляционные блоки и др. экономически целесообразно изготовлять на заводах и монтировать при возведении монолитных зданий.

В строительстве за рубежом монолитный железобетон получил более широкое распространение. Это объясняется:

• развитием индустриальных методов возведения зданий из монолитного железобетона с применением передвижной и крупнощитовой переставной опалубки;
• применением унифицированных инвентарных опалубок, с помощью которых можно формировать конструкции самой сложной конфигурации;
• созданием высокопластичных бетонных смесей путем введения суперпластифицирующих добавок;
• широким применением мобильных, быстромонтируемых, полностью автоматизированных бетоносмесительных установок для приготовления бетонных смесей;
• наличием надежных средств транспортирования бетона, способных в различных климатических и дорожных условиях доставить на строительную площадку бетонную смесь заданной кондиции;
• применением мобильных надежных и высокопроизводительных средств подачи бетонной смеси (в том числе на значительную высоту) и ее укладки.

Вышеперечисленные технологические достижения позволили значительно снизить стоимость, трудоемкость и продолжительность возведения монолитных конструкций, а также расширить сферу их рационального применения (особенно в районах с высокими ветровыми и сейсмическими нагрузками).

Конструктивные решения монолитных зданий (рис. ниже) очень условно принято делить на три группы.

Первая бескаркасная или стеновая. Монолитные несущие стены идут в поперечном или в продольном направлении внутри здания или же одновременно в обоих. На стены опирается перекрытие.

Вторая каркасная. Этот тип зданий получил распространение в общественных и в производственных зданиях и, $ свою очередь, подразделяется по конструктивным решениям перекрытия на ригельные (балочные), капительные и безбалочные.

Третья каркасно-стеновая. Этот тип зданий широко применяется в настоящее время.

Кроме того, в зданиях часто встречаются комбинации конструктивных решений вышеперечисленных групп.

Для зданий повышенной этажности, испытывающих значительные горизонтальные ветровые нагрузки, целесообразно принимать стеновые или каркасно-стеновые решения, обеспечивающие необходимую жесткость и устойчивость.

Одной из основных позиций, определяющих эффективность использования монолитного железобетона, является наличие индустриальных опалубок, выполняющих функции формообразования.

Опалубка должна обладать достаточной прочностью, жесткостью. Поверхность опалубки должна обеспечивать требуемое качество поверхности бетона. Кроме того, существуют специальные типы опалубок, в том числе и несъемные. Они могут обеспечивать прогрев, гидроизоляцию, утепление, облицовку и др.

В настоящее время разработано и используется большое количество конструкций опалубок.

В качестве материала используется сталь и алюминий, пиломатериалы и водостойкая фанера, пленки и пластик.

В табл. ниже приведены, по данным НТЦ «Опалубка», основные типы опалубок и области их применения, а на рис. ниже  некоторые конструкции.

Области применения основных типов опалубки