Достоинства и недостатки железобетонных конструкций, их классификация по виду армирования. Использование однослойных и трехслойных панелей в гражданском строительстве. Подбор состава конструкционного бетона. Особенности монтажа надземной части здания.
В 20-х и 30-х годах текущего столетия появились первые здания, выполненные в основном из сборных железобетонных изделий и конструкций. 2) универсальность свойств железобетонных изделий; путем определенных технологических приемов изготовления и соответствующего выбора материалов железобетонные изделия могут быть получены с различными механическими и физическими свойствами - высокопрочные, водонепроницаемые, жаростойкие, с низкой теплопроводностью и т.д.; При этом сталь воспринимает первые напряжения, а бетон - вторые и железобетонный элемент в целом успешно противостоит изгибающим нагрузкам. По виду бетонов и применяемых в бетоне вяжущих различают изделия: - из цементных бетонов - тяжелых на обычных плотных заполнителях и легких бетонов на пористых заполнителях; По внутреннему строению изделия могут быть сплошными и пустотелыми, изготовленными из бетона одного вида, однослойные или двухслойные и многослойные, изготовленные из разных видов бетона или с применением различных материалов, например теплоизоляционных.В зависимости от назначения и условий эксплуатации бетона в сооружении предъявляются соответствующие требования к составляющим его материалам, которые предопределяют его состав и свойства, оказывают влияние на технологию производства изделий, их долговечность и экономичность. Цемент выбирают с учетом требований, предъявляемых к бетону (прочности, морозостойкости, химической стойкости, водонепроницаемости и др.), а также технологии изготовления изделий, их назначения и условий эксплуатации. Вследствие шероховатой поверхности зерна щебня лучше сцепляются с цементным камнем в бетоне, чем гравий, но бетонная смесь со щебнем менее подвижна. Содержание пылевидных и глинистых частиц в щебне из изверженных и метаморфических пород, в щебне из гравия и в гравии для всех видов тяжелого бетона не должно превышать 1% по массе, а в щебне из осадочных пород в зависимости от вида конструкции и ее назначения - не более 2 - 3%, в том числе глины в комках - не более 0,25%. К добавкам для бетонов относятся неорганические и органические вещества или их смеси, за счет введения которых в контролируемых количествах направленно регулируются свойства бетонных смесей и бетонов либо бетонам придаются специальные свойства.
Введение
Железобетонные изделия для сборного строительства - относительно новый вид конструктивных элементов. Начало практического применения их относят к концу прошлого столетия.
В 20-х и 30-х годах текущего столетия появились первые здания, выполненные в основном из сборных железобетонных изделий и конструкций.
Однако широкому и всестороннему применению сборного железобетона в то время препятствовали низкий уровень механизации строительства, отсутствие мощных монтажных кранов и оборудования для производства железобетонных изделий.
Основные факторы, обеспечивающие столь быстрый подъем производства сборного железобетона, следующие: 1) максимальная степень заводской готовности, что дает определенный технико-экономический эффект;
2) универсальность свойств железобетонных изделий; путем определенных технологических приемов изготовления и соответствующего выбора материалов железобетонные изделия могут быть получены с различными механическими и физическими свойствами - высокопрочные, водонепроницаемые, жаростойкие, с низкой теплопроводностью и т.д.;
3) долговечность;
4) возможность значительно сократить расход стали в строительстве.
Наряду с достоинствами железобетонные конструкции обладают и недостатками: 1) большая масса;
2) высокая себестоимость изделий;
3) значительные транспортные расходы.
Все это снижает общую технико-экономическую эффективность строительства из сборных железобетонных изделий.
Первостепенной задачей производственников и конструкторов является уменьшение массы сборных железобетонных конструкций путем применения материалов высокого качества и более рациональных форм изделий, совершенствование организации технологического процесса, более полная его механизация с широким использованием автоматического управления.
Железобетон представляет собой строительный материал, в котором выгодно сочетается совместная работа бетона и стали, крайне отличающихся своими механическими свойствами.
Бетон, как и всякий каменный материал, хорошо сопротивляется сжимающим нагрузкам, но он хрупок и слабо противодействую растягивающим напряжениям.
Прочность бетона при растяжении примерно в 10 - 15 раз меньше прочности при сжатии. В результате этого бетон невыгодно использовать для изготовления конструкций, в которых возникают растягивающие напряжения.
Сталь же, обладая очень высоким пределом прочности при растяжении, способна воспринимать растягивающие напряжения, возникающие в железобетонном элементе.
Для строительства элементов, подверженных изгибу, целесообразно применять железобетон. При работе таких элементов возникают напряжения двух видов: растягивающие и сжимающие.
При этом сталь воспринимает первые напряжения, а бетон - вторые и железобетонный элемент в целом успешно противостоит изгибающим нагрузкам. Таким образом, сочетается работа бетона и стали в одном материале - железобетоне.
Возможность совместной работы в железобетоне двух резко различных по своим свойствам материалов определяется следующими важнейшими факторами: - прочным сцеплением бетона со стальной арматурой, вследствие этого при возникновении напряжения в железобетонной конструкции оба материала работают совместно;
- почти одинаковым коэффициентом температурного расширения стали и бетона, чем обеспечивается полная монолитность железобетона;
- бетон не только не оказывает разрушающего влияния на заключенную в нем сталь, но и предохраняет ее от коррозии.
1. Характер выпускаемого изделия
В основу классификации сборных железобетонных изделий положены следующие признаки: вид армирования, плотность, вид бетона, внутреннее строение и назначение.
1. По виду армирования железобетонные изделия делят на: предварительно напряженные и с обычным армированием.
2. По плотности изделия бывают из тяжелых бетонов, облегченного, легкого и из особо легких (теплоизоляционных) бетонов. Для элементов каркаса зданий применяют тяжелый бетон, а для ограждающих конструкций зданий - легкий.
3. По виду бетонов и применяемых в бетоне вяжущих различают изделия: - из цементных бетонов - тяжелых на обычных плотных заполнителях и легких бетонов на пористых заполнителях;
- силикатных бетонов автоклавного твердения - плотных (тяжелых) или легких на пористых заполнителях на основе извести или смешанном вяжущем;
- ячеистых бетонов - на цементе, извести или смешанном вяжущем; специальных бетонов - жаростойких, химически стойких, декоративных, гидратных.
4. По внутреннему строению изделия могут быть сплошными и пустотелыми, изготовленными из бетона одного вида, однослойные или двухслойные и многослойные, изготовленные из разных видов бетона или с применением различных материалов, например теплоизоляционных.
Железобетонные изделия одного вида могут отличаться также типоразмерами, например стеновой блок угловой, подоконный и т.д. Изделия одного типоразмера могут подразделяться также по классам.
В основу деления на классы положено различное армирование, наличие монтажных отверстий или различие в закладных деталях.
В зависимости от назначения сборные железобетонные изделия делят на основные группы: для жилых, общественных, промышленных зданий, для сооружений сельскохозяйственного и гидротехнического строительства, а также изделий общего назначения.
Железобетонные изделия должны отвечать требованиям действующих государственных стандартов, а также требованиям рабочих чертежей и технических условий на них.
Изделия массового производства должны быть типовыми и унифицированными для возможности применения их в зданиях и сооружения различного назначения. Изделия должны иметь максимально степень заводской готовности.
Составные или комплексные изделия поставляют потребителю, как правило, в законченном, собранном и полностью укомплектованном деталями виде. Железобетонные изделия с проемами поставляют со вставленными оконными или дверными блоками, проолифленными или загрунтованными.
Качество поверхности изделия должно быть таким, чтобы на месте строительства (если это не предусмотрено проектом) не требовалось дополнительной их отделки.
Панели внутренних стен жилых зданий - сплошные и с дверными проемами длиной до 7 м, высотой 2,9 м и толщиной до 200 мм - выполняют однослойными. Их изготовляют из тяжелого бетона марок М150, М300, а также из конструкционного легкого бетона марок М150, М200.
Рассматривая панели наружных стен, можно сказать, что панели наружных стен бывают глухими, без проемов, и с оконными и дверными проемами.
Кроме этажных панелей, называемых рядовыми, в наружных стенах применяют цокольные и карнизные (парапетные) панели. Панели наружных стен изготовляют разной конструкции и с применением различных материалов.
Наиболее распространены однослойные, двухслойные и трехслойные конструкции.
Однослойные панели выполняют из легких бетонов - керамзитобетона, термозитобетона, перлитобетона, пеносиликата и других бетонов с легкими заполнителями и ячеистых бетонов.
Однослойные панели несущих стен в зависимости от вида и объемного веса легкого бетона, а также климатического района строительства изготовляют толщиной от 240 до 400 мм.
Однослойные легкобетонные панели самонесущих и ненесущих стен выпускают толщиной от 180 до 300 мм.
С наружной стороны такие панели имеют отделочный слой в виде облицовки мелкими керамическими мозаичными или стеклянными плитками, слоя декоративного бетона с включением крошки декоративного естественного или искусственного камня или битого стекла.
С внутренней стороны панели имеют слой раствора толщиной 15-20 мм, тщательно затертый под окраску или оклейку обоями.
Двухслойные несущие и самонесущие панели наружных стен состоят из внутренней несущей железобетонной плиты толщиной от 60 до 100 мм, выполненной из тяжелого бетона, и слоя легкого теплоизоляционного бетона с наружной стороны.
В качестве теплоизоляционного бетона применяют ячеистые бетоны или керамзитобетон. Наружную и внутреннюю поверхности двухслойных панелей отделывают теми же способами, что и поверхности однослойных панелей.
Ненесущие двухслойные панели выполняют из тонкой железобетонной плиты (скорлупы) с наружной стороны и теплоизоляционного слоя с внутренней.
Трехслойные панели наружных стен изготовляют из двух железобетонных (наружного и внутреннего) слоев с расположенным между ними теплоизоляционным слоем. Железобетонные слои выполняют из обычного или силикатного тяжелого бетона, а также из легкого бетона. Наружный железобетонный слой делают толщиной не менее 50 мм, внутренний - от 60 до 100 мм.
В качестве теплоизоляционного слоя в трехслойных панелях применяют плиты из пенополистирола, полужесткие и жесткие минераловатные плиты, цементный фибролит, пеностекло, плиты из легких и ячеистых бетонов.
Наружную поверхность трехслойных панелей отделывают та же, как в однослойных панелях, а внутреннюю - под окраску или оклейку обоями.
В гражданском строительстве наиболее распространены однослойные и трехслойные панели.
Панели внутренних несущих стен и стен жесткости изготовляют в виде сплошных гладких железобетонных плит толщи но140-160 мм из обычного тяжелого бетона или плотного силикатного бетона, а также из легких и ячеистых бетонов. Выпускают эти панели также с дымовыми и вентиляционными каналам.
Панели внутренних стен отправляют с заводов с гладким поверхностями, подготовленными под окраску или оклейки обоями. Как в наружные, так и во внутренние стеновые панели при их изготовлении закладывают металлические монтажные петли из круглой стали и "закладные детали, различной формы, которые служат для соединения между собой и с перекрытиями наружных и внутренних панелей после их установки на место.
В наружные и внутренние панели стен, также при их изготовлении, иногда закладывают трубы центрального отопления и отопительные приборы, а во внутренних панелях стен устраивают еще и каналы для скрытой электропроводки.
При строительстве крупнопанельных домов большое внимание уделяют конструкциям стыков между отдельными сборным элементами и тщательности их заделки, так как от этого завися долговечность, прочность и эксплуатационные качества здания.
В стыках между элементами стен и сопряженных с ним сборных элементов перекрытий возникают усилия сжатия, растяжения и среза, восприятие которых должно быть обеспечено как правильно запроектированной конструкцией стыка, так и тщательным его выполнением.
Кроме того, стыки наружных стен должны предотвращать проникновение атмосферной влаги, ограничивать воздухопроницаемость, обеспечивать отвод влаги случайно попавшей в стык снаружи, теплоизоляцию, отсутствие конденсата на их внутренней поверхности.
Для этого стыки наружных стен защищают от воздействия на здание наружной температуры, атмосферных осадков, ветра и солнечной радиации также от коррозии.
Стыки всех панелей стен между собой и с перекрытиям должны обеспечивать также необходимую звукоизоляцию сменных помещений и этажей, хорошую защиту металлических связей от огня и высокой температуры при пожарах и быть технологичными при их выполнении.
При строительстве крупнопанельных зданий высотой до 5 этажей включительно в стыках наружных несущих стен при опирают на них перекрытий металлические связи можно защищать от коррозии только замоноличиванием бетоном.
Во всех остальных зданиях, а также и пятиэтажных с несущими наружными стенами, возводимых в сложных геологических условиях, связи защищают металлизацией (оцинковкой) с замоноличиванием бетоном. Целесообразно применять связи из нержавеющей стали.
В стыках панелей внутренних конструкций при отсутствии систематического увлажнения связи не защищают от коррозии. Только в конструкциях санитарных узлов связи защищают от увлажнения тщательной паро- и гидроизоляцией.
Для защиты от огня и высокой температуры при пожаре металлические связи должны быть прикрыты слоем бетона или раствора не менее 20 мм.
Одним из основных стыков, существенно влияющих на прочность зданий, является горизонтальный стык внутренних несущих стен. Такой стык может устраиваться двояко, в зависимости от конструкции элементов несущих стен и элементов перекрытий.
Если в стыке нагрузки от вышерасположенной несущей панели стены на нижерасположенную передаются через опорные части сборных элементов перекрытия, то такой стык называют платформенным. Если сборные элементы перекрытий опираются на консольные выступы нижерасположенных несущих панелей стен, а вышележащие панели стен непосредственно опираются на нижележащие, то такой стык называют контактным.
Список литературы
1. Ю.М. Баженов, А.Г. Комар, «Технология бетонных и железобетонных изделий», М.: Стройиздат, 1984 г.
2. А.Г. Комар, «Строительные материалы и изделия», М.: Высшая школа, 1988 г.
3. Б.С. Комисаренко, А.Г. Чикноворьян и др., «Проектирование предприятий строительной индустрии», Самара, 1999 г.
4. К.М. Королев, «Производство бетонной смеси и раствора», М.: Высшая школа, 1973 г.
5. С.В. Николаев, «Сборный железобетон. Выбор технологических решений», М.: Стройиздат, 1978 г
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
