Надежные Железобетонные конструкции частных домов и промышленных зданий: Виды, характеристики – Обзор

Какой дом наиболее прочный

Прочность всего лишь одна из характеристик строительных материалов, и ее недостаточно, чтобы сделать оптимальный выбор. Для малоэтажных домов коттеджного типа высокий класс прочности и вовсе излишен. Однако она дает наглядное представление о потенциале материала с точки зрения надежности.

Измеряется:

  • для бетоносодержащих материалов: класс прочности B —  показатель давления в МПа, которое способна выдержать конструкция. Это гарантированное значение, которое обязан обеспечить изготовитель;
  •  для блоков: марка прочности М – максимальным давление, которое блок способен выдержать в кг/см2. Это усредненное значение, полученное при тестировании нескольких экземпляров из партии, максимальный показатель, сверх которого начинается деформация;
  • для цельнодеревянных несущих конструкций: 9 классов С14-С40  —  устанавливаются при испытании на изгиб.
МатериалКласс прочности на сжатие, МПаСредняя прочность (кг/см²)
ЖелезобетонB3,5- B80М50-1000
Кирпич Силикатный М 75-300
Кирпич Керамический –М100-300
ГазобетонB2,5- B5М25-М50
ПенобетонB2,5- B12,5М35-150
КерамзитобетонB2,5- B22,5М25-300
КерамоблокB2,5- B7,5М25-175
АрболитB2 –  B3,5М25-50

Показатели прочности строительных материалов по классу и марке

Наглядно оценить прочность можно по усилиям, которые придется предпринять, чтобы демонтировать здание. Так дом из дерева, легких панелей или пеноблоков бригада разбирает вручную или с помощью бензопил и алмазной резки. Апартаменты из газоблока сносят бульдозером. Со сносом кирпича и керамоблоков справится экскаватор с ковшом или шаром на тросе. Для монолитна же понадобится экскаваторная техника, укомплектованная гидромолотом или буром, в ряде случаев не обойтись без управляемого взрыва.

Особенности конструкций

Железобетонная конструкция нашла применение в строительстве жилых зданий, производственных сооружений и инженерных построек. Наиболее часто применяют сборный железобетон, но встречается монолитный и сборно-монолитный. Чтобы получить изделие наименьшей массы, насколько это позволяет технология, снизить расходы на оплату труда и материалы, для железобетонных конструкций применяют качественный бетонный раствор и арматуру высокой прочности.

Основные виды железобетонного изделия применяются в строительстве, где температурный режим не превышает пятидесяти градусов по Цельсию и не опускается до минус семидесяти градусов. Железобетонными конструкциями пользуются чаще стальных или каменных в случае возведения следующих объектов:

  • аэродромы;
  • атомные реакторы;
  • бункера;
  • дымовые трубы большой высоты;
  • различные массивные сооружения;
  • здания складского назначения;
  • дороги;
  • фундаменты;
  • морские сооружения;
  • заводские постройки.


Часто ЖБИ являются основой конструкций промышленных объектов и жилых домов. В железобетонных конструкциях следующие преимущества:

  • прочность, которая со временем только увеличивается;
  • долговечность;
  • стойкость к воздействию огня;
  • относительно допустимая цена;
  • возможность собственноручного изготовления;
  • стойкость к сейсмической активности;
  • возможность железобетона принимать различные архитектурные формы.

К недостаткам относятся:

  • образование трещин;
  • большой вес;
  • требуется дополнительное утепление;
  • теплопроводность.

Особенности ЖБИ


Использование железобетонных конструкций сегодня актуально во всех сферах строительстваИсточник 1beton.info

Слово «железобетон» на сегодняшний день стало именем нарицательным, и когда его произносят, не всегда подразумевают строительный материал, но под этим непременно кроется определение какой-либо прочности и незыблемости. И в самом деле, если учитывать качества, которыми обладают монолитные и сборные железобетонные конструкции, такое сравнение не лишено смысла.

Армирование бетона


Армирование бетона позволяет укрепить его структуру, и сделать ее более устойчивой к большим нагрузкамИсточник vseoarmature.ru

Создание любых конструкций из железобетона предусматривает армирование стальными прутьями того или иного сечения, о чем упоминается уже в определении самого строительного материала. Для этой цели используется стальная проволока сечением 6 мм, но это чаще всего идет как вспомогательный элемент для общего каркаса. В основном армирование монолитных, сборных и монолитно-сборных конструкций производится стальным прутком диаметром от 10 до 16 мм. При этом используют разную арматуру, то есть, она может быть либо гладкой, либо рифленой (AIII). 


Для монолитных и сборных конструкций армирующие каркасы соединяются при помощи вязальной проволокиИсточник dom-s-ymom.org

Армирующие каркасы собираются «мягким» способом, то есть, на соединении не используется сварка, так как такой метод себя не оправдал – он не выдерживает внутреннего напряжения и деформации, которой подвергаются различные бетонные конструкции. Соединения производятся при помощи:

  • Вязальной проволоки. Это самый распространенный метод в строительстве и его внедряют либо вручную, либо при помощи каких-то приспособлений, как то: вязального крючка, шуруповерта или специального пистолета.
  • Скрепок. Этот метод достаточно быстрый, так как там нет вязального узла, но его нельзя назвать распространенным.
  • Пластмассовых хомутиков. На первый взгляд методика заслуживает внимания, как не подверженная воздействию коррозии, но из-за невысокой прочности на разрыв не пользуется популярностью у профессионалов.
  • Клипсов. Своеобразные фиксаторы, соединяющие арматуру, используется крайне редко.

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.

Большая часть конструкций эксплуатируются в оптимальном температурном режиме (от -70 до +50 градусов по Цельсию), точные характеристики изделия зависят от сферы использования.

Какие объекты строят из железобетона:

  • Жилое строительство – фундаменты, стены, перекрытия и т.д.
  • Объекты особого назначения – аэродромы, бункера, атомные реакторы, морские конструкции.
  • Коммерческие и промышленные объекты – склады, цеха, ангары, производственные помещения.

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

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

Ввиду того, что при всех своих преимуществах бетон обладает неспособностью выдерживать сопротивление на растяжение, его укрепляют армированной сталью и другими материалами. Тандем металла и бетона гарантирует самые высокие показатели и характеристики.

Характеристика жби

Свойства

Он устойчив к температурным  колебаниям, а также обладает следующими основными свойствами:

  • морозоустойчивостью;
  • влагонепроницаемостью;
  • большой концентрацией;
  • Может изготавливаться самостоятельно, например, фундамент дома;
  • Огнестоек, благодаря специальным наполнителям;
  • Стоек к землетрясениям;
  • Принимает любую форму;
  • Ценовая доступность.

Качество бетона во многом зависит от качества цемента.

Для арматуры, находящейся под слоем бетона, не страшны коррозийные образования.
Также качество материала во многом зависит от пористости. Пористость вычисляется исходя из  отношения общего числа пор и общего объема. Любые конструкции могут иметь поры. Они  образуются в процессе испарения воды, которая не вступила в контакт с цементом.

Плотностью называется отношение массы бетона к его количеству. Чем этот показатель выше, тем прочность конструкции больше.
Железобетонное изделие хорошо проводит тепло и как результат огнестоек. Его теплопроводность  ниже стальной,  но выше, чем у кирпича.  Так благодаря этому свойству его  часто применяют  для  строительства промышленных цехов, где проводятся работы с большой температурой.
Железобетон может выдержать высокую температуру до 1 тыс. градусов достаточно  долгое  время  без разрушений и трескания.

Минусы ЖБИ

К недостаткам относят  высокую звуко-  и теплопроводность,  значительный вес и способность  растрескиваться, а также то, что он обладает низким сопротивлением к растяжению. Поэтому для  улучшения этого  показателя конструкции армируют.

Армирование

Армированием называется повышение прочных свойств бетонных изделий с помощью  стальных прутьев или проволоки. Причем увеличение прочности бетона направлено не только на  растяжение, но и на внецентровое и осевое сжатие. При этом рабочей арматурой уменьшается  сечение элементов и снижается вес конструкции.

Сейчас помимо обычного армирования распространенным являются напряженные железобетонные конструкции.  То есть, при производстве бетон обжимают, а арматуру растягивают. Это способствует существенному повышению трещиностойкости и снижению деформационных процессов деталей.  Предварительному напряжению подвергаются, в основном, элементы с предполагаемой большой  нагрузкой на растяжение.

Примером армирования может быть создание основы под половое покрытие. Основой здесь  является создание металлического каркаса при стяжке.
Армированием добиваются меньших затрат бетона.

Подготовка к бетонированию

Перед бетонированием проверяются опалубка и поддерживающие ее леса; надежность установки стоек лесов и клиньев под ними, креплений опалубки, отсутствие щелей.

Опалубка тщательно очищается от мусора вручную или продувкой воздухом от компрессора. Деревянную опалубку необходимо обильно полить водой (если она не смазана). При этом все мелкие щели в опалубке набухают, а дерево впитывает воду и в дальнейшем не отсасывает влагу из уложенной в опалубку бетонной смеси. Металлическая опалубка покрывается смазкой. Наблюдение за состоянием опалубки и лесов ведется также во время бетонирования и все возникающие неисправности немедленно устраняются. Эту работу выполняют дежурные опалубщики или бетонщики, совмещающие со своей профессией профессию опалубщиков.

Проверяется возможность при уложенной арматуре получить защитный слой бетона требуемой толщины. Там, где арматура лежит непосредственно на опалубке (например, сетки в плитах), ставятся подкладки для образования защитного слоя бетона.

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.

Виды железобетонных конструкций

Существуют разные виды плит перекрытия и размеры. Поэтому строитель может выбрать для себя такой вид, который ему подойдет для конструкции. Как правило, их различия состоят в методике производства, а также целях применения.

Монолитные – считается самым прочным материалом, состоящим из бетона и арматуры. Железобетонные конструкции такого типа позволяют достигать монолитности здания, большой скорости строительства, большой срок эксплуатации с минимальными расходами. С таким материалом нельзя работать при показателе температуры ниже нуля. К минусам еще можно отнести вероятность усадки бетона и возникновения трещин.

Сборные жби – также являются готовыми элементами для сборки здания по подготовленному плану. Этот вид можно монтировать независимо от того, какая температура на улице, в отличие от предыдущего. Необходимо помнить, что для распределения всех элементов необходимо использовать спецтехнику, потому что они обладают большим весом.

Железобетонные плиты – применяются для строительства помещений. Это могут быть жилые дома, коммерческие здания и другие постройки похожего типа. Такие плиты изготавливаются на заводе уже с готовыми проемами для окон и дверей. Плиты для потолков, конечно, являются сплошными. Во время транспортировки нужно выполнять определенные правила, чтобы элементы не были повреждены. Каждый из них необходимо устанавливать вертикально под углом 10 градусов, укладывая между ними специальные подкладки.

Фермы – представлены плоскими конструкциями с решетками. Их устанавливают в качестве перекрытий в зданиях промышленного, культурного и производственного назначения. Их положительными чертами являются высокая прочность, жесткость, стойкость к огню и морозу. Устанавливаются такие конструкции исключительно с расчетами надежной несущей способности.

Балки и ригели. Как правило, это длинные элементы с квадратным сечением.  Ригели используют для того, чтобы распределить нагрузку стропил по балкам. Можно сказать, что это опора, к которой крепятся остальные несущие детали. Балки используют реже для того, чтобы покрытий или перекрыть определенную часть объекта.

Сваи – применяются для фундамента при наличии неустойчивой почвы. Такие конструкции известны своей высокой стойкостью к морозу, воде, коррозии и химическим веществам. Сваи могут поставляться на строительную площадку уже готовыми с учетом нужной прочности, несущей способности и других характеристик, но также их можно залить непосредственно на месте.

Стойки – их можно увидеть вдоль трассы в качестве опор для светильников, а также для проведения электросетей. Внутри них находится каркас из арматуры, который держит бетонную стойку. Несмотря на свою простоту, существует несколько различных видов стоек для разного применения.

Колонны – выполняют роль опор для каркаса здания. Их устанавливают для того, чтобы закрепить арки, ригели, балки. Выполняются эти элементы из марки бетона минимум М200/М300. Арматура производится также из специальных составляющих. Колонны устанавливают при строительстве жилых, промышленных комплексов, чтобы распределить нагрузку от перекрытий. Они выполнены таким образом, чтобы выдерживать сейсмическое влияние, не портиться от влажности, перепада температур и влияния веса элементов, находящихся сверху.

Объемные блоки – своего рода готовые помещения. Блоки имеют тонкие стенки и специальные проемы для дверей и окон. Такие конструкции позволяют свести к минимуму выполнение работ на строительной площадке, при этом повысив качество постройки

Важно учитывать, что при использовании готовых блоков, разнообразия архитектурных планов будет на низком уровне. Вопрос с транспортировкой также может вызвать трудности. Объемные блоки чаще всего используют для строительства пансионатов, гостиниц, домов, внутри которых одинаковая планировка

Объемные блоки чаще всего используют для строительства пансионатов, гостиниц, домов, внутри которых одинаковая планировка.

Санитарно-технические кабины (стк)  — готовые объемные блоки, которые планируется использовать в качестве санузела. Кабины выполняют из высококачественного бетона, арматуры и проволоки. В раствор могут быть добавлены специальные химические вещества, которые повышают стойкость к огню, морозу и влаге.

Сборно-монолитные ЖБИ – своего рода конструктор, который изготовил завод, а собрать его нужно на строительной площадке. Такое решение помогает достичь высокой скорости строительства, качества и экономии денег.

Технология изготовления ЖБИ

Производство ЖБИ

Существуют различные способы и рецептуры, применяемые при создании железобетонных конструкций, отличающиеся также и системами армирования. Но в целом весь техпроцесс может быть представлен в виде нескольких этапов:

А)приготовление бетонного раствора;
Б)подготовка арматуры и сооружение из нее каркаса;
В)формование;
Г)твердение;
Д)уход за твердеющим бетонным изделием.

При приготовлении бетона используют:

  1. воду,
  2. заполнители (например, песок, гравий и т.п.),
  3. цемент,
  4. особые добавки (при необходимости).

Рассмотрим последовательно особенность каждого из упомянутых выше этапов.

А) Соотношение всех компонентов при приготовлении бетона зависит от требований, изложенных в ГОСТах и технических условий на каждый конкретный вид железобетонных изделий.

Б) Армирование ЖБИ может производиться двумя отличающимися принципиально способами. При ненапряженном (обыкновенном) армировании используются плоские сетки, а также объемные каркасы, выполненные из стали. Основную арматуру размещают в тех местах железобетонных изделий, в которых предполагается наличие растягивающих усилий. Вспомогательную арматуру устанавливают на участках ненапряженных или подвергающихся сжатию.

Что касается предварительно напряженных ЖБИ, то процесс их изготовления предусматривает применение одноосного обжатия формируемых изделий с помощью пучков из кусков проволоки или стальных стержней, располагаемых по оси ЖБИ. Также может использоваться объемное обжатие навивкой напряженной стальной проволоки в 2-х направлениях (иногда в нескольких).

В) Формование может производиться тремя способами, описанными ниже.

Первый способ, называемый стендовым, предполагает, что изготовление железобетонных изделий проходит с использованием не перемещаемых форм.

Второй способ заключается в применении перемещаемых форм, местоположение которых меняется в зависимости от выполняемой операции.

При третьем способе, считающимся наиболее производительным, идет непрерывное формование с применением вибропрокатного стана.

Г) Процесс твердения железобетонных изделий может проходить при трех вариантах обработки:

  • с температурой 15…20 °C («нормальный» режим);
  • с температурой выше 20 °C, но не превышающей 100 °C;
  • с температурой, превышающей 100 °C, и при повышенном давлении (режим «автоклавной обработки»).

Режим твердения выбирается в зависти от того, какие требования предъявляются к прочности ЖБИ.

Д) Уход за твердеющим железобетоном и обработка его поверхности зависит от типа ЖБИ, а также от условий его эксплуатации.

Рекомендации по доставке и способам хранения железобетонных изделий

ЖБИ сразу после изготовления их на заводах являются надежными и прочными изделиями, но то, как долго сохранятся эти качества, во многом зависит и от потребителя.

Заказчики, приобретающие ЖБИ, должны учитывать, что наиболее часто такая продукция повреждается в процессе ее доставки и при организации складирования на стройплощадках. Погрузка и выгрузка ЖБИ часто становится причиной появления в таком строительном материале механических повреждений.

Кроме того, если при хранении железобетонных изделий они соприкасаются с землей, то в них попадает влага и механические свойства ЖБИ ухудшаются, кроме того в этих изделиях начинает развиваться микрофлора. Избежать этого можно, только если грамотно организовать хранение, при котором необходимо:

А) выделение ровной площадки под складирование ЖБИ;
Б) наличие навеса;
В) отсутствие контакта железобетонных изделий с грунтом;
Г) горизонтальное расположение плит, блоков, свай и т.п. с прокладкой между слоями деревянными брусками.

В случае обнаружения в изделиях дефектов, прежде всего, нужно определить, являются ли они устранимыми или нет. Если, например, ЖБИ в целом не разрушено, а на поверхности имеются небольшие сколы, то их можно самостоятельно заделать цементным раствором. Но при обнаружении более серьезных дефектов, например, в виде сдвига арматурного каркаса или наличия очень тонкого защитного бетонного слоя, необходимо такие железобетонные изделия вернуть изготовителю.

Специальные виды опалубки

13. Виброопалубка. На стальных щитах такой опалубки установлены накладные вибраторы, с помощью которых уплотняют бетонную смесь, уложенную в конструкцию.

14. Термоактивная (греющая) опалубка. Щиты выполнены в виде закрытого короба толщиной 80–150 мм, внутри которого расположены греющие элементы (электроды, спирали, ТЭН). Применяется для обогрева бетона в условиях отрицательных температур.

15. Пневмоопалубка (рис. 4.15). 

Рис. 4.15. Пневмоопалубка (принцип работы): а …. д – этапы устройства; 1 – мягкая оболочка; 2 – тяжи; 3 – клапаны; 4 – арматура; 5 – бетонная смесь, 6 – набрызг бетонной смеси; 7 – железобетонная оболочка

Такая опалубка представляет собой надувную несущую конструкцию (из мягкой ткани). Доставляется на место в свернутом положении, где разворачивается, надувается компрессором, доводится до проектного положения и раскрепляется. После бетонирования из опалубки выпускается (выкачивается) воздух и опалубка сворачивается в большой тюк.

Применяется для бетонирования покрытий (оболочек, сводов) сложного криволинейного очертания небольших размеров.

16. Мелкоштучная опалубка служит для бетонирования малоповторяемых нетиповых или сложных конструкций небольшого объема со специальной поверхностью и рельефом, например, карнизов, малых архитектурных форм, отделки интерьеров, а также широко используется для заделки стыков и швов сборных железобетонных конструкций.

Процесс монтажа

В начале монтажа проверяют состояние уже установленных сборных железобетонных конструкций. Дальнейший алгоритм процесса напрямую зависит от типа СЖК и целей, которые преследуют строители. Тем не менее есть пункты, которые всегда присутствуют в работе:

Осмотр сборных железобетонных конструкций, подлежащих установке. Строители должны убедиться, что закладные детали расположены правильно и антикоррозийное покрытие не повреждено

Особое внимание уделяется арматуре, она не должна быть повреждена или деформирована.
Проверяются проектные и монтажные отверстия. Их диаметр должен соответствовать показателям в проекте

Для замеров используется рулетка или метр.
Сборные железобетонные конструкции исследуются на предмет трещин и раковин. Геометрическая форма изделия должна соответствовать проектной.
После проверки все сборные железобетонные конструкции очищаются. Деформированные в процессе транспортировки детали выпрямляются. Удаляется наплыв бетона и счищается ржавчина (если такая была обнаружена).

Сборные железобетонные конструкции в процессе монтажа могут строповаться разными методами. Грузозахватные средства могут быть в виде траверсов, гибких строп или вакуумных захватов.

Совет! Удобнее всего работать с грузоподъёмными устройствами, у которых есть отцепной дистанционный крюк.

Предпосылки к появлению железобетона

Сначала стоит рассмотреть понятие
«бетон». Это смесь из воды, крупных и мелких заполнителей, а также вяжущего, в
качестве которого чаще используется цемент. Непосредственно сам бетон
получается в результате формования, уплотнения и затвердевания такой смеси.

Как известно, бетон имеет хорошую
прочность на сжатие, но вот его сопротивление растяжению в 10-15 раз меньше. В
связи с этим применение бетона ограничивалось небольшой сферой. Из него
возводили тонкие перегородки и балки не более 4 м длиной.

Несущие же конструкции изготавливали из
железных полос и стержней. Они отлично справлялись с растягивающим напряжением,
но при этом подвергались коррозии, а еще проявляли текучесть при температуре
500°. Несущие конструкции из такого материала при пожарах разрушались самыми
первыми.

Какими бывают конструктивные схемы зданий

Сооружение может включать в себя несущие элементы. Речь в этом случае идет о бескаркасных зданиях.

Существует и другой вид сооружений. В них все нагрузки распределяются на систему колонн (стоек). Эти сооружения – каркасные здания – включают в себя также горизонтальные элементы. К ним, в частности, следует относить ригели, прогоны.

Существуют полные и неполные каркасные здания. Конструктивная схема в первом случае предполагает наличие вертикальных элементов и по периметру внешних стен, и внутри сооружения. Во втором случае в строении присутствуют несущие наружные стены и внутренний остов. Его колонны заменяют основные стены внутри.

Такие конструктивные схемы зданий используют при отсутствии существенных динамических нагрузок. Остовы с поперечными и продольными — наружными и внутренними — несущими стенами представлены в виде коробок, в которых пространственная жесткость обеспечивается перекрытиями и вертикальными элементами. Они формируют устойчивые вертикальные и горизонтальные таких остовов зависит от того, насколько надежна связь между перекрытиями и стенами, их прочности.

Классификация строительных конструкций по материалу

Выбор подходящего типа строительного материала определяется рентабельностью проекта, требуемой долговечностью сооружения и граничной величиной эксплуатационных нагрузок на здание.

Металлические

Металл используется в качестве структурного каркаса для больших и высотных зданий, либо в качестве внешнего покрытия поверхности. Для строительства используются металлоконструкции из стали, а также сплавов некоторых цветных металлов, чаще меди и алюминия.

Стальные изделия отличаются прочностью, твёрдостью, технологической гибкостью, и – при условии надлежащей обработки, например, антикоррозионного покрытия – долговечностью. 

Важно: более низкая плотность и лучшая коррозионная стойкость алюминиевых сплавов иногда превосходят их более высокую стоимость. 

В особых случаях (в основном для сооружения представительских объектов) проектируются металлоконструкции из латуни и титана.

Деревянные

Виды строительных конструкций из дерева характерны в основном для малоэтажного строительства жилых объектов. В деревянной конструкции различные конструктивные элементы (стойки, стропила, прогоны) в основном изготавливаются из пород древесины, которые обладают хорошей прочностью на сжатие, растяжение и изгиб. 

Важно: используются два типа деревянных каркасных конструкций – баллонная и каркасная. 

Вторая считается более прочной и долговечной, в то время как баллонная применяется лишь по данным инструментальной оценки.

Древесина может быть очень гибкой, сохранять прочность при изгибе и вертикальном сжатии. Определенные виды деревьев лучше подходят для заданных целей, чем другие, причём для определения качества важны также район и условия выращивания древесины.

Железобетонные

Находят применение при строительстве промышленных и высотных гражданских объектов. Отличаются малой себестоимостью, поскольку производятся по индустриальным технологиям: в формы устанавливаются армирующие стальные стержни, после чего производится заливка бетона.

Чтобы свести к минимуму наличие пузырьков воздуха, которые могут ослабить конструкцию, для его удаления воздуха используются вибраторы. Железобетон по- прежнему является преобладающим строительным материалом из-за его долговечности, формуемости и простоты транспортировки. Вместе с тем изделия из железобетона отличаются громоздкостью и плохо работают на растяжение.

Бетонные

Технология их изготовления схожа с конструкциями из железобетона, однако армирующие элементы в форму не устанавливаются. Прочность и, соответственно, эксплуатационные возможности бетонных элементов ниже, чем железобетонных.

Алюминиевые

Являются разновидностью металлических (особенности см. в подразделе выше), но отличаются меньшим собственным весом. 

Важно: в последнее время возрастает доля строительных конструкций, для изготовления которых используются композитные материалы, керамика, стеклопластик. 

Нетрадиционные материалы разнообразят внешний облик здания, снижают трудоёмкость монтажных работ, позитивно сказываются на себестоимости проекта.

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).

Мне нравитсяНе нравится

Стеновые панели (СП)

Это вид железобетонных изделий, который используется для монтажа внутренних и наружных стен. Их ширина составляет 3000-7200 мм, толщина 200-350 мм для внешних СП и 30-160 мм для внутренних СП, а высота равна одному этажу.

Наружные стеновые панели ЖБИ бывают однослойными и слоистыми (слой бетона + теплоизоляция). Уличная сторона панелей покрывается декоративными атмосферостойкими растворами или элементами. Внутренняя поверхность выравнивается штукатуркой.

Плюсы использования СП:

  • упрощение монтажа;
  • скорость строительства;
  • универсальность;
  • влагостойкость;
  • легкость готовой конструкции.

Минусы применения СП:

  • низкая шумоизоляция;
  • невозможность раннего выявления и устранения дефектов при износе.

Достоинства и недостатки

Говоря об этой разновидности материалов, нельзя упустить из виду анализ их сильных и слабых сторон. Как мы знаем, железобетон в капитальном строительстве весьма востребован, потому вполне логично, что у него есть вполне объективные достоинства.

Среди них:

Длительный срок службы. ГОСТ на железобетонные конструкции, используемые в строительстве, подразумевает деление на три категории долговечности: первая — свыше 100 лет, вторая – 50-100 лет и третья — от 30 лет.

Относительно невысокая стоимость

Если принимать во внимание исключительно финансовую составляющую, то железобетонная конструкция выйдет значительно более дешевой, нежели стальная с аналогичными эксплуатационными показателями.

Высокая термостойкость. Принимая во внимание низкую теплопроводность бетона, можно с уверенностью утверждать, что такое сооружение будет куда более огнестойким, чем изделие из стальных балок.

Сопротивление воздействию химических и биологических факторов

Инертный бетон надежно изхолирует стальной каркас от внешней среды, благодаря чему конструкция на несколько порядков медленнее разрушается вследствие коррозии. Да и бактериальные поражения бетона встречаются только в исключительных условиях (постоянная высокая влажность при высокой температуре).

Возведенное сооружение будет достаточно прочным и долговечным

  • Хорошая сопротивляемость нагрузкам – статическим и динамическим. Это преимущество обусловлено оптимальной комбинацией свойств бетона и стальной арматуры.
  • Технологичность – при необходимости и наличии необходимых ресурсов из железобетона можно изготовить практически любую архитектурную форму. В частном строительстве возможна также заливка конструкций своими руками: конечно, трудозатраты будут существенными, но отнюдь не запредельными.

Впрочем, железобетонные конструкции обладают и рядом недостатков:

  • Во-первых, как ни парадоксально, минусом считается малая прочность при значительной массе. По этому показателю железобетон серьезно уступает стальным фермам и балкам, поскольку изделие несет значительно меньшей полезной нагрузки на единицу массы.
  • Во-вторых, эксплуатационные качества материала (теплопроводность, звукоизоляция и т.д.) делают невозможным использование его в жилищном строительстве без дополнительной отделки.

Материал требует обязательной теплоизоляции

Впрочем, эти минусы не являются фатальными, и потому данная разновидность стройматериалов будет повсеместно использоваться, по-видимому, еще довольно долго. Тем более что сопоставимых по характеристикам альтернатив пока не предвидится.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий