Что относится к железобетонным изделиям
Железобетонные изделия
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».
Содержание
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:
К недостаткам железобетонных конструкций относятся:
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:
В типичном случае армирование балки выполняется продольной и поперечной арматурой (см. рисунок).
1 — верхняя (сжатая) арматура
2 — нижняя (растянутая) арматура
3 — поперечная арматура
4 — 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).
Поперечная арматура (3) служит для обеспечения прочности наклонных сечений (см. рисунок)
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.
1 — продольная арматура
2 — 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:
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.
Всё о железобетонных изделиях
Железобетонные изделия (ЖБИ) используются при строительстве любого современного объекта – многоэтажных новостроек, частных домов, автомобильных шоссе, подземных коммуникаций и во множестве других случаев. Пожалуй, железобетон можно назвать основным строительным материалом на сегодняшний день.
Характеристика
Словарное определение железобетонных изделий звучит так:
Это элементы, используемые при строительстве зданий и сооружений, изготовленные из железобетона, который представляет собой монолит из армированной стали и бетона.
На каждый вид железобетонного изделия существует свой ГОСТ, где прописаны все характеристики, которыми должен обладать данный строительный материал и требования, которым он должен соответствовать. Производство железобетонных конструкций строго стандартизировано и унифицировано, чтобы обеспечить безопасность зданий и сооружений.
Состав железобетона
Бетон
При производстве бетона, входящего в состав железобетонных изделий, используются следующие ингредиенты:
В процессе производства железобетона вода вступает в химическую реакцию с цементом. В результате этого взаимодействия образуется твёрдый цементный камень. Песок либо щебень в реакцию не вступает, его включения являются наполнителем в цементной массе. Но от размера и свойств наполнителя во многом зависят свойства готового железобетонного блока.
Арматура
Каркас изделия изготовлен из армированной стали, которая делится на 2 категории:
Под напряжённой арматурой имеются в виду стальные прутья, искусственно растянутые или сжатые. Поскольку на железобетонные блоки постоянно оказывается высокая нагрузка, неармированная сталь будет подвергаться давлению на изгиб, которое рано или поздно её деформирует. А если сталь будет заранее деформирована в сторону, противоположную оказываемому воздействию, силы будут находиться в равновесии, гася друг друга. При этом вся конструкция окажется в нейтральном состоянии.
Блок из железобетона обладает высокими эксплуатационными характеристиками благодаря сочетанию всех элементов, входящих в его состав. Для каждого вида блока, в зависимости от его назначения, рассчитана соответствующая схема расположения армированных прутьев внутри изделия.
Производство ЖБИ
Технология производства любого изделия из железобетона состоит из следующих этапов:
1. Стальной каркас устанавливается в форму для заливки на специальную основу и фиксируется. При необходимости, сталь предварительно напрягается домкратами или электрическим током.
2. Тёплый бетон заливается в форму. Это может происходить на стендах или конвейере.
3. Уплотнение смеси методом вибрации;
4. Погружение формы в тепловые камеры, температура в которых достигает 80-95 градусов. В таких условиях бетон в течение 8-12 часов набирает 65-75% требуемой прочности. При естественной сушке для этого бы потребовалось 28 дней.
5. Извлечение готового блока из формы, ужатие арматуры;
6. Проверка нескольких изделий из партии на соответствие ГОСТ, если нормы соблюдены, партия получает документы и поступает в продажу.
Цилиндрические формы
Схема производства цилиндрических железобетонных изделий отличается от стандартной. Их производят центрифужным методом:
1. На центрифугу устанавливается полуформа изделия;
2. На ней закрепляются арматурные стержни, напряжённые или нет, которые объединены стальной проволокой, для того чтобы формировался каркас;
3. Заполнение полуформы бетоном;
4. Накрытие её второй полуформой;
5. Включение центрифуги – бетон скапливается у внешнего слоя формы за счёт центробежной силы. Затем, за счёт смены частоты оборотов, происходит заполнение всего объёма формы.
6. Затем изделие помещают в печь для сушки.
Классификация
Железобетонные изделия от производителя делятся, как правило, на следующие категории:
Для каждого типа изделия существует своя, универсальная маркировка, в которой отражены основные его характеристики.
Также строительные материалы этой группы можно классифицировать по следующим показателям:
Преимущества ЖБИ
Широкое применение железобетонных изделий в строительстве обусловлено их следующими характеристиками:
Стоит отметить, что лучшими качествами обладают изделия промышленного производства. Хотя распространена технология заливки железобетонных конструкций непосредственно на стройплощадке, более высокими эксплуатационными характеристиками обладают изделия, выпущенные промышленным методом.
Транспортировка
Перевозить железобетонные изделия разрешается автомобильным, водным или железнодорожным транспортом, с соблюдением всех правил безопасности при перевозках.
Разрешается размещать однотипные изделия в штабеля высотой не более 2 метров, таким образом, чтобы их края находились строго друг над другом.
Между штабелями необходимо оставлять технологические проходы для людей. Изделия не должны касаться друг друга, необходимо применение изолирующих прокладок.
Расстояние от железобетона до стенки транспорта должно быть более 15 см.
Погрузку и разгрузку изделий разрешено проводить только с помощью спецтехники, путём захвата траверсами или стропами за монтажные петли. Запрещено перемещать изделия волоком и разгружать их методом свободного падения.
Хранение
Для хранения железобетонных изделий нужно выбрать ровную площадку с небольшим наклоном для стока воды. Над ней необходимо предусмотреть навес для защиты от дождя и снега.
Хранить изделия следует так же, как и перевозить – в штабелях не выше 2-х метров, строго друг над другом. Обязательно следует предусмотреть изоляцию железобетонных изделий друг от друга, а также между нижним изделием и поверхностью земли.
Как заказать
Завод ЖБИ-4 – изготовитель железобетонных изделий с многолетним опытом. В каталоге продукции Вы найдёте огромный выбор товаров данной категории. Все имеющиеся в ассортименте железобетонные изделия снабжены фото и описанием. Чтобы оформить заказ, положите товар в Корзину или позвоните нам по телефону. У нас вы можете купить железобетонные изделия, как оптом, так и в розницу.
Что такое железобетон?
Железобетон – искусственный строительный материал, в котором соединены в монолитное целое стальная арматура и бетон. В современном строительстве этот «союз» имеет чрезвычайно широкое распространение, что не удивительно – ведь железобетон обладает большими техническими и экономическими преимуществами по сравнению с другими материалами.
Железобетон – искусственный строительный материал, в котором соединены в монолитное целое стальная арматура и бетон. В современном строительстве этот «союз» имеет чрезвычайно широкое распространение, что не удивительно – ведь железобетон обладает большими техническими и экономическими преимуществами по сравнению с другими материалами.
Сооружения из железобетона огнестойки и долговечны, не требуют специальных защитных мер от разрушающих атмосферных воздействий. Прочность бетона со временем увеличивается, а арматура не поддаётся коррозии, будучи защищенной окружающим её бетоном. Железобетон обладает высокой несущей способностью, хорошо воспринимает и статические, и динамические (в т.ч. сейсмические) нагрузки. 
Термин «железобетон» нередко употребляется как собирательное название железобетонных конструкций и изделий (ЖБИ). Из железобетона относительно легко создавать сооружения и конструкции самых разнообразных форм, достигающих большой архитектурной выразительности.
Из чего изготавливают ЖБИ
Цемент и вода являются активными составляющими бетона – в результате реакции между ними образуется цементный камень, скрепляющий зерна заполнителей в единый монолит. Между цементом и заполнителем не происходит химического взаимодействия, поэтому заполнители часто называют инертными материалами. Однако, крупный заполнитель (щебень горных пород или известняка) и мелкий заполнитель (кварцевый, он же речной песок) существенно влияют на структуру и свойства бетона.
В качестве арматуры используются металлические (стальные) прутки или пучки проволок. Арматура подразделяется на рабочую и монтажную. Рабочая арматура располагается в нижней части изделий, работающих на изгиб: плит перекрытий, балок, в подошвах фундаментных блоков. Монтажная арматура создает объемный скелет изделия, фиксирует расположение стержней рабочей арматуры, способствует фиксации и закреплению закладных деталей и монтажных петель.
Одной из разновидностей железобетона является напряжённый железобетон. За счет применения специальных технологических приемов, в процессе изготовления материалов из напряженного железобетона арматура замоноличивается в бетоне в частично растянутом виде.
Дело в том, что плиты перекрытий и несущие балки в конструкции работают на изгиб. Во-первых, они воспринимают нагрузку конструкции пола (в том числе и собственный вес); во-вторых – нагрузку от бытовых предметов, размещенных на этаже; в третьих – нагрузку, передающуюся от стен на каркас здания. В результате, нижние слои плиты перекрытия или несущей балки находятся в слегка растянутом виде, что отрицательно сказывается на их надёжности.
Если же нижние слои панели или балки в процессе изготовления были искусственно сжаты («напряжённый» железобетон), то под бытовой и конструкционной нагрузкой они будут находиться в нейтральном состоянии. В этом случае напряжение в них будет минимальным, а, значит, и минимальны будут проблемы, связанные с эксплуатацией конструкции.
Как изготавливают ЖБИ
Плиты перекрытий (пустотные и ребристые), перемычки, элементы оград, подвалов и фундаментов, плиты дорожных покрытий, детали колодцев и столбы освещения – всё это изделия из железобетона. Очевидно, что каждое изделие имеет характерную для него систему армирования, рецептуру бетона и технологию изготовления.
Плиты перекрытия и перемычки, работающие на изгиб, изготавливают из предварительно напряжённого железобетона. В подготовленную форму на специальные упоры устанавливают арматурные стержни, натягивают их механическим способом (с помощью домкратов) или термомеханически (посредством разогрева электрическим током) и закрепляют в натянутом положении на бортоснастке формы.
Заливка бетонной смеси с последующим виброуплотнением может осуществляться на стендах (с введением пустотообразователей) или на конвейерных линиях, в том числе и способами проката или роликового формования. После этого изделия в формах отправляют на тепловую обработку в специальные камеры. Цель тепловой обработки – ускорение твердения бетона, и через 8-12 часов пропаривания при температуре среды 80-95 C изделие набирает 65-75% своей марочной прочности, эквивалентной 28 суткам твердения в естественных условиях. После того, как изделие затвердело, напряжённые арматурные стержни освобождают от крепления на стенках формы. Стержни частично сжимаются по длине, и напряжение от них передается бетону в изделии – в прилегающих к арматурным стержням областях бетона формируется напряжённое состояние.
Изделия цилиндрической формы (стойки, кольца и т.п.) изготавливают методом центрифугирования. Предварительно в полуформу, размещённую на стенде центрифуги, укладываются арматурные стержни (при необходимости их натягивают), на которые навивается металлическая проволока – формируется каркас изделия. С помощью ложкового бетонораздатчика по всей длине полуформы распределяется бетонная смесь, одну полуформу накрывают сверху другой и включают центрифугу. На первом этапе, бетонная смесь, за счёт центробежных сил, распределяется у внешней ограждающей поверхности цилиндрической формы. На втором этапе, за счёт изменяющейся частоты вращения центрифуги, происходит уплотнение бетонной смеси и формование изделия. Далее изделия (в полуформах или распалубленные) отправляют на тепловую обработку.
Что нельзя делать при монтаже ЖБИ
Любое строительное изделие, в том числе и ЖБИ, рассчитано на определенные нагрузки, превышение которых нежелательно или недопустимо. Для изделий, работающих на изгиб, строительными нормами и правилами установлены нормативно-допустимые нагрузки. Оговоримся сразу, что величина этих нагрузок обеспечивает весьма и весьма значительный запас надёжности и, при корректном монтаже конструкции, разрушение изделия практически исключено.
Каждая строительная конструкция (в том числе и плиты перекрытия) рассчитана на определенные схемы монтажа. Эти схемы известны строителям, а их нарушение может привести к нежелательным последствиям. Очень часто возникает необходимость сделать отверстие в панели перекрытия, и если при его формировании будет нарушена целостность арматурного каркаса панели или, что не менее важно, будут разрезаны арматурные стержни, обеспечивающие несущую способность этой панели, то положительный эффект «преднапряжения» будет практически полностью устранён. Подобная поврежденная панель не будет соответствовать шкале нормативно-допустимых нагрузок.
Если же сделать отверстие в панели все-таки надо, то необходимо предусмотреть консольное закрепление разрезаемых панелей на промежуточную опору (например, на внутреннюю несущую стену или на перемычку) и выполнить обвязку из металлического профиля по периметру вырезанной части плиты с закреплением (резьбовом или сваркой) на этом профиле концов арматурных стержней.
Сборные железобетонные элементы (бетонные, жби изделия и конструкции): что это такое, основные виды
Использование железобетонных конструкций сегодня актуально во всех сферах строительства – большинство современных объектов включают в состав монолитные, сборные или сборно-монолитные изделия в виде отдельных элементов или основных частей возведения зданий, объектов. Железобетон обладает массой преимуществ – длительный срок службы, стойкость и прочность, способность выдерживать серьезные нагрузки и долговечность.
Бетонные конструкции, усиленные стальными элементами – лучшее сочетание для достижения максимальных характеристик строительным материалом, способным выдерживать нагрузки на изгиб, растяжение, сжатие и т.д. Металлический каркас дарит конструкции устойчивость, твердость и прочность, уменьшает вес и размеры при тех же характеристиках (если сравнивать с неармированным бетоном).
Благодаря использованию железобетонных элементов и конструкций удается существенно удешевлять и ускорять строительство, выполняя объекты любого уровня сложности. Современные производители предлагают железобетонные изделия в самых разных конфигурациях, формах, размерах и т.д. Также широко используется монолитный железобетон, который создается непосредственно на строительной площадке.
Характеристики железобетонных конструкций
ЖБИ конструкции применяются в строительстве жилых и промышленных зданий, инженерных объектов и производственных сооружений. Чаще всего применяется сборный железобетон, но также конструкции бывают монолитными, сборно-монолитными. Для получения изделия небольшого веса с сохранением свойств и показателей в создании элементов применяют высококачественный прочный бетон и стальную арматуру.
Основные преимущества, которые демонстрируют монолитные и сборные железобетонные элементы – высокая прочность (увеличивается с течением времени), длительный срок эксплуатации (минимум 50 лет), стойкость к огню и морозу, оптимальная стоимость, возможность сделать или собрать самостоятельно (но с применением спецтехники), стойкость к сейсмической активности, возможность создавать любые архитектурные формы из бетона.
Недостатки железобетона: большая масса, необходимость проведения дополнительных теплоизоляционных мероприятий, риск появления трещин, важность правильных расчетов (в противном случае плита или колонна, фундамент или перекрытие не будут служить, а могут стать причиной разрушений даже под воздействием собственного веса).
Все свойства, которые демонстрирует монолитный или сборный железобетон, напрямую зависят от качества вяжущего и наполнителей для приготовления бетона. Итоговое качество бетона также во многом зависит от его пористости и плотности. Чем меньше пор и больше плотность – тем прочнее бетонный монолит.
Благодаря стойкости к огню бетонные сооружения часто эксплуатируют в строительстве промышленных предприятий и производств, где отмечена высокая температура. Немаловажно и то, что бетон обладает прекрасными показателями морозостойкости, успешно выдерживает резкие перепады, понижение/повышение температур.
Армирование
Армирование представляет собой комплекс работ, которые направлены на повышение надежности и увеличение значения прочности бетонных конструкций в жилом/промышленном строительстве. Армированный железобетон используют в создании разнообразных изделий и элементов, в заливке фундаментов и монолитных зданий, перекрытий и колонн.
Арматуру для более надежного соединения с бетоном делают с рельефной поверхностью, что существенно повышает адгезию. Поверхность обычно делают с кольцевым, серповидным, четырехсторонним, смешанным покрытием. Чтобы добиться определенных показателей, выбирают арматурные прутья нужного сечения и объема. Расход считают в килограммах на кубический метр раствора – для каждой цели показатель свой.
Еще несколько лет тому бетон армировали исключительно рельефными стальными стержнями и сетками. Сегодня же для упрочнения используют стеклопластик, фибру в качестве добавки и т.д. Но, несмотря на разнообразие решений, сочетание бетона и стальных прутьев по-прежнему актуально.
Из недостатков стоит упомянуть такие, как увеличение веса изделия (вместе с повышением показателей), сложность установки арматуры в уже существующей конструкции, риск корродирования металла, разрушения бетона (при несоблюдении технологии, использовании некачественной арматуры, неверного применения определенных изделий).
Виды железобетонных конструкций
Железобетонная конструкция может быть разной по размеру, конфигурации, форме, но основные отличия заключаются в типе производства и особенностях использования.
По сфере применения железобетонные конструкции могут быть: предназначенными для строительства жилых, промышленных, общественных зданий, особых сооружений, сложных объектов и т.д. Но официально выделяют 4 группы: для жилищного строительства, промышленного, инженерных сооружений и общестроительного назначения.
Жилые здания строят из свай, плит перекрытия, фундаментных блоков, стеновых панелей, лотков, балок, перемычек. Этот класс ЖБИ изготавливают из бетона М150 и выше марки (исключение составляют сваи – от М200 и выше). Для многоэтажного строительства используют каркасную технологию и сборные элементы: балки перекрытия, колонны, ригели, подстропильные балки, прогоны и т.д. Для таких изделий используют бетон М200 и выше.
Монолитные
Монолитные железобетонные конструкции – самый прочный и статичный вариант конструкций. Применяется для возведения зданий и конструкций самого разного типа. Состоит из бетонной массы, в которой залито армирование, предполагает отсутствие каких-либо соединений, что гарантирует монолитность.
Благодаря применению монолитного железобетона можно существенно ускорить строительство, обеспечить пространственную целостность конструкции, максимальную долговечность. Монолиту свойственна простота формообразования, небольшие расходы на создание и эксплуатацию.
Из недостатков стоит выделить возможность усадки бетона, что провоцирует появление трещин, а также высокую плотность, звуко/теплопроницаемость. Монолит заливают непосредственно на строительной площадке, поэтому тут также имеет значение сезонность и невозможность проводить работы при минусе.
Сборные ЖБИ
Сборные железобетонные конструкции – это уже готовые изделия, которые создают в условиях завода и поставляют на объект для сбора нужной конфигурации. Высокая производительность и возможность уменьшить стоимость изделий позволяют заводам привлекать покупателей. Много лет тому именно ЖБК сборного типа позволили быстро и много строить.
Изделия из железобетона универсальны, могут применяться в самых разных работах и конструкциях, допускают монтаж в любое время года. Единственный минус использования подобных элементов – их большой вес, ввиду чего обойтись на площадке без спецтехники нельзя.
Железобетонные плиты
Широко распространенный вид железобетонных изделий, которые используют в строительстве стен зданий, потолков, перегородок в жилых, коммерческих помещениях. Плита обычно выполняется в виде прямоугольника с оконными/дверными проемами, выступами для подоконника. Если плита потолочная, проемов в ней нет. Размеры и параметры могут быть самыми разными, как и технические характеристики, нагрузки.
Несмотря на высокую прочность элементов, нужно соблюдать правила перевозки. При транспортировке изделие устанавливают вертикально с уклоном 10 градусов, запрещено перевозить плиты с соприкосновением (только со специальными подкладками).
Фермы
Фермы нужны для перекрытий в промышленных и производственных сооружениях, зданиях культурного назначения. Такие изделия выполняют в виде прямоугольной плоской конструкции с решетками. Транспортируют в вертикальном положении.
Железобетонные фермы обладают высокими показателями жесткости, прочности, противопожарными свойствами, стойкостью к морозу. Делают их из легкого, тяжелого либо конструкционного бетона. Когда используется такого типа железобетон, строительство нужно выполнять аккуратно – в работе с фермами важно верно их смонтировать на базе точных расчетов несущей способности.
При монтаже обязательно проверяют качество изделий, соответствие размеров проектным, готовят место установки опоры.
Балки и ригели
Ригель представляет собой горизонтальный опорный элемент, к нему пристраивают другие несущие конструкции. Главная задача ригеля – распределение нагрузки стропил по балкам. Форма ригеля зависит от материала, из которого его изготавливают – железобетонные обычно делают в виде длинных опор квадратного сечения.
Данные элементы применяются в создании фундаментов и покрытий. Производят балки одно/двухскатными либо прямоугольными. При транспортировке ригели и балки устанавливают вертикально. Для опоры используют подкладки, которые устанавливают под изделия снизу. При транспортировке между несколькими элементами кладут разделители больше 10 сантиметров толщиной.
Ригель применяется более широко, так как выступает главным элементом строительства. Балки же используют в строительстве зданий лишь в качестве покрытия, перекрытия.
Сваи используются в строительстве жилых/промышленных зданий для создания фундамента на неустойчивых грунтах. Сваи демонстрируют высокую стойкость к коррозии, химическим веществам, обладают морозостойкостью и водонепроницаемостью. Сваи достаточно легко монтируются, выступают конструктивным элементом прочных, надежных и долговечных оснований.
Сваи бывают сборными и монолитными – поставляются на объект готовыми или заливаются прямо на стройке. По типу забивки делятся на набивные, буронабивные, забивные. Армирование может быть продольным или продольно-поперечным, а сечение – круглым или квадратным.
В зависимости от сферы применения изделия обладают определенными характеристиками несущей способности, прочности, стойкости к разным средам и т.д.
Стойки
Железобетонные стойки – это опорные элементы для линий электропередач и светильников. Основное их назначение – возможность надежного удержания проводов на нужном расстоянии от поверхности земли/воды. Прочность и надежность опор обеспечивается арматурным каркасом внутри и специальным бетонным раствором.
Колонны
Железобетонные колонны – это специальные элементы, предназначенные для усиления каркаса конструкции. Изделие выполняет опорную функцию в разных строительных сооружениях, используется для крепления лотков, ригелей, балок, прогонов, арок. Сборные ЖБ колонны делают из тяжелого бетона марок минимум М200/М300. Армировочный каркас создают из специальных элементов.
Обычно железобетонными колоннами усиливают одноэтажные, бытовые, промышленные, многоэтажные строения. Применяют с целью распределения нагрузки от перекрытий и других элементов. Железобетонные колонны двухветвевые делают из бетонной армированной смеси в формате типовых вертикальных элементов с малым поперечным сечением.
Основные свойства и характеристики железобетонных колонн: высокий показатель сопротивляемости внешним влияниям, стабильность к сейсмическому воздействию, гарантированное соответствие заявленным несущим характеристикам, герметичность от влаги и воды, стабильность к воздействию высоких/низких температур.
Объемные блоки
Объемные блоки из железобетона применяют в строительстве жилых/общественных зданий. Это практически готовые строительные элементы с тонкостенной полой прямоугольной формой, специальными проемами для окон/дверей. Могут предполагать наличие утеплительных и изоляционных панелей.
Объемные блоки представляют собой пространственную конструкцию, которую делают в условиях завода, с заданными характеристиками жесткости, прочности, устойчивости. Благодаря объемно-блочному строительству удается понизить число монтажных элементов, операций на строительной площадке, сделать готовые блоки размерами с помещение в условиях завода (что гарантирует высокое качество), понизить трудоемкость.
Из недостатков объемно-блочного строительства стоит упомянуть такие, как необходимость создания новой конструктивной схемы, ограниченность архитектурно-планировочных решений, сложности в транспортировке, производстве, монтаже объемных блоков. Объемные блоки обычно применяют в строительстве гостиниц, жилых домов, пансионатов и везде, где отмечена одинаковая структура комнат.
Санитарно-технические кабины (СТК)
Санитарно-технические кабины представляют собой монолитные железобетонные изделия в формате пространственной конструкции санитарного узла. Такие кабины часто применяют в процессе строительства жилых и общественных зданий. Конструкция включает объемный блок и соответствующий плитный элемент. Обычно это раздельный санузел (уборная и ванная комната), с установкой специальных устройств для вентиляции.
Изготавливают СТК из тяжелого бетона высокого качества, демонстрирующего прочность на сжатие в районе В15 и выше. С целью улучшения эксплуатационных свойств в раствор часто добавляют химические присадки, повышающие показатели сопротивляемости влаге и возгоранию, морозостойкости. Армирование делает конструкцию более жесткой и прочной, для этой цели применяют сварные арматурные сетки и проволоку высокого класса.
Закладные изделия, армирование и бетон обрабатывают специальными антикоррозийными составами. Для обеспечения удобства монтажа в конструкции есть монтажные петли, размеры и конфигурации СТК могут быть разными.
Сборно-монолитные ЖБИ
Сборно-монолитные железобетонные изделия предполагают совокупность элементов. Сборку выполняют посредством укладывания совместно монолита и сборного железобетона. В данном случае большое значение имеет качество взаимодействия сборных деталей с монолитными элементами. Для наилучшего качества соединения допускают различие в габаритах и формах сборных элементов.
Проще говоря, СМЖБ – это конструкции, созданные из заранее сделанных на заводе отдельных элементов, которые объединяются (в данном случае замоноличиваются) в одно целое непосредственно на строительной площадке. После замоноличивания оба вида конструкций работают вместе за счет жесткой связки.
В качестве сборных элементов СМ железобетонных конструкций могут выступать балки с легкобетонными или пустотелыми керамическими блоками, разного типа ригели, колонны и плиты. Элементы сборного типа включают основную арматуру, могут использоваться в качестве опалубки. Арматуру в сборных элементах делают предварительно напряженной, а в монолитном бетоне монтируют сетки и каркасы сварного типа. С целью замоноличивания узлов используют быстротвердеющий высокопрочный бетон.
Как выше писалось, в качестве опалубки в сборно-монолитных ЖБИ обычно выступает сборный железобетон. А вот пространственную жесткость обеспечивает монолитная заливка, значительно понижающая также расход строительных материалов. СМЖК сочетает все преимущества обоих других вариантов: позволяет сэкономить, строить объекты быстро и качественно.
Использование такого варианта считается экономически выгодным, так как при наличии многих достоинств такие конструкции почти лишены недостатков. Для работы с ними не нужно лесов, опалубки, подмостей и т.д, поэтому процесс строительства обходится дешевле.
Вывод
Железобетонные конструкции сегодня используются в строительстве повсеместно. Сочетание материалов считается наилучшим для реализации самых разных проектов, создания разных видов сооружений и конструкций. Железобетонные конструкции могут быть сборными, монолитными и сборно-монолитными. Важно для каждого проекта подобрать идеальный вариант.
Нужно помнить и о том, что железобетон любит точные расчеты и прослужит долго, обеспечив оптимальные показатели прочности и надежности лишь в том случае, если все в проекте сделано правильно и в соответствии с действующими СНиП, ГОСТами и т.д. В Москве и регионах работает достаточно много проектно-строительных организаций, поэтому выполнение всех расчетов лучше предоставить профессионалам.