Сборные конструкции

Монтаж железобетонных конструкций

Основной материал строительной индустрии — бетон. Из него производятся в заводских условиях, на полигонах, прямо на объектах строительства конструкции и их элементы различных типов, назначения, которые формируют несущую структуру и внешний облик сооружений. Нормативные документы устанавливают практические требования к процессу монтажа бетонных и железобетонных изделий.

Какие бывают железобетонные конструкции?

Изделия подразделяются на сборные, монолитные, сборно-монолитные. Первые — заводские образцы, которые объединяются в каркас или соединяются с ним сваркой и последующим бетонированием. Вторые — отливаются на объектах, каркасы которых будут принимать повышенные нагрузки (фундаментные плиты, бассейны, самонесущие каркасы и пр.).

Последние — рациональным образом объединяют разнородные элементы первого и второго типов. Заводские конструкции оснащаются обычной и предварительно напряженной арматурой (увеличивает сопротивление нагрузкам, действующим на изгиб). Монолитные изделия содержат только обычный арматурный каркас.

Нормативные документы

СНиП 3.03.01-87, устанавливающий нормы для всех этапов установки железобетонных конструкций, технологии и материалы. ГОСТ 10922-90, устанавливающий общие условия формирования изделий из арматуры и закладных деталей их сварки в железобетонных конструкциях. ГОСТ 14098-91, стандартизирующий виды конструкционного исполнения, геометрические параметры соединений при сварке закладных деталей и арматуры. Требования перечисленных документов включаются в проект производства работ на объектах строительства (ППР).

Как происходит установка конструкций?

Монтаж сборных бетонных и железобетонных конструкций включает:

• промежуточное складирование и перемещение изделий;
• установку железобетонной продукции из сборных элементов;
• работы с бетонными смесями;
• армирование в монолитных конструкциях;
• заливку и уход за бетоном до набора прочности;
• обработку бетона.

Складирование и перемещение

Схема складирования изделий.

Размещение изделий на стройплощадке производится с учетом последовательности монтирования. Продукция укладывается в штабели (допустимое количество индивидуально для конкретного типа) на прокладки высотой около 3 см, располагаемые строго друг под другом, или в групповые кассеты. Компоненты каркаса размещаются в зоне монтажа (рабочий радиус досягаемости крана без изменения вылета его стрелы) крана. Изменение вылета стрелы допускается только для переноса плит перекрытия. Перемещение структурных компонентов производится только грузоподъемной техникой.

Стропы крепятся за монтажную арматуру в соответствии с чертежами. Допускается ручной перенос грузов весом до 50 кг (волоком — запрещается) на дальность до 30 м. Перед сборкой допускается раскладка на прокладки однотипных компонентов (колонны, балки и пр.) с целью осмотра состояния выпусков арматуры. Такие конструкционные выпуски защищаются от повреждений, крепить стропы к ним недопустимо.

Поднятие и опускание грузов осуществляется со статичным зависанием над точкой отрыва/установки на высоте 300 мм. Пространственное положение изделий при этом должно соответствовать проектному положению при установке в структуру здания (примеры — панели, колонны, лестничные марши и пр.). Для улучшения ориентации в воздухе пользуются одной-двумя оттяжками, прикрепленными к ним. Метизы на стройплощадке размещаются в рассортированном виде в специальном помещении.

Бетонные работы

Составляющие композиций бетона дозируются по массе. Объем воды в растворе — ориентир для объема модифицирующих добавок, которые изменяют свойства бетона (морозостойкость, пластичность, текучесть, гидрофобность и пр.). Пропорции составляющих определяются относительно всех партий (марок) цемента и заполнителей путем испытаний образцов по прочности и подвижности. Не допускается повышать удобоукладываемость бетона добавлением воды в затворенную смесь. Требования, устанавливаемые СНиП 3.03.01-87 к формированию растворов, показаны в таблице 1.

Таблица 1.

Места укладки (формы), их швы и поверхности очищаются от сезонной осадочной влаги, грязи, мусора, пятен масла и жиров, цементной пылевой пленки, затем промываются под давлением и высушиваются. Размер фракций зерен заполнителя не должен быть больше 1/3 от размера сечения шва в самом узком месте, не должен превышать 3/4 минимальной дистанции между армирующими прутками. Бетон заливается послойно. Вибротрамбовка производится погружением инструмента на глубину 50 – 100 мм.

Его опора на закладные детали, опалубку и арматуру недопустима. Шаг перемещения по поверхности — 1,5 радиуса действия оборудования. Модели поверхностного действия переставляются с перекрытием участков трамбования на 100 мм. Последующие слои раствора заливаются после набора прочности предыдущим слоем 1,5 МПа.

Обработка бетона

После набора прочности бетон укрывается цементной стяжкой высотой 20 – 30 мм, которая покрывается гидроизолирующим составом. Железобетонный каркас подвергается формированию технологических отверстий и проемов, антидеформационных швов (набор прочностных показателей от 50% и выше). Предпочтительно применение алмазных режущих инструментов (исключают вибрационные нагрузки) с принудительным отводом тепла с рабочего участка.

Армирование железобетонных конструкций.

Усиление конструкций осуществляется установкой в опалубки заводских плоских армирующих сеток, имеющих продольные и поперечные компоненты. Такое армирование группирует длинные стержни и удерживает поперечные от деформирования. Объемное соединение слоев конструкционной арматуры внутри опалубки и рабочей арматуры разных изделий осуществляется вязальной проволокой, сваркой, винтовыми муфтами, обжимными гильзами и пр. Перед заливкой проверяется качество монтирования металла, форма освобождается от мусора, окалины.

Армирующая конструкция должна со всех сторон иметь защитный слой бетона высотой 20 – 30 мм. Заливка раствора сопровождается уплотнением штыкованием и вибротрамбовкой. Процент армирования (отношение суммы площадей сечения армирующего металла к площади сечения конструкции) нижних колонн здания устанавливается не меньше 2,01%, верхних — 0,79%. Бетонную конструкцию металл может наполнять не больше, чем на 0,1%.

Заливка и уход

В теплый сезон бетон защищается от неравномерного высыхания влагоемкими материалами, укрывается полиэтиленовой пленкой, предохраняется от прямого нагрева солнцем. Через 10 – 14 часов после заливки бетон орошается водой через каждые 3 – 4 часа на протяжении 7 – 14 суток. Через 10 – 14 суток боковая опалубка снимается, но орошение изделия продолжается. В условиях низких температур заливка может нагреваться специальным оборудованием. Монтажные работы на отлитых компонентах начинаются после набора 70% марочной прочности (для обычных составов — 28 дней).

Особенности установки сборных изделий

Укладка связевой (распорной) (а) и рядовой (б) плит перекрытия.

Монтаж железобетонных конструкций проводится пролетами с соблюдением формирования прочной структуры каркасов сооружений. Сборка осуществляется по технологическим картам с соблюдением требований проекта. Новый ярус конструкционных компонентов устанавливается после закрепления каркаса и достижения монолитными железобетонными конструкциями (вставками) 70% прочности. Конструкционные единицы осматриваются на отсутствие трещин, сколов, раковин, незащищенной арматуры и пр. Также проверяются габаритные размеры, наличие закладных, отверстий и выпусков арматуры.

Колонны вставляются в стаканы сразу в проектном положении на жесткий выравнивающий раствор (на металл ставить недопустимо). Его толщина определяется отметками высоты изделий. Стропы снимаются с колонн только после их окончательного закрепления в стакане клинообразными вкладышами (расчалками, кондукторами). Приваренные колонны, стеновые панели и пр. не нагружаются до набора монолитным бетоном марочной прочности, им обеспечивается надежная фиксация комплектом монтажного оснащения. Железобетонная колонна при необходимости возвращается в вертикальное положение (в пределах допусков) домкратами.

Перед замоноличиванием арматура защищается от коррозии. Раствор в гнездах стаканов виброуплотняется. Нагружаемые стыки формируются бетонами более высоких марок (быстротвердеющие, расширяющиеся от М400 и выше), чем в проекте. Вкладыши удаляются после набора монолитной конструкцией установленной прочности. В ППР относительно всех стыков указывается, как они будут заделываться (зачеканиваться), будет ли это раствор или монолит, перечисляются типы стыкуемой арматуры.

Ригели, колонны, балки и плиты перекрытий крепятся сваркой к закладным пластинам. Плиты перекрытия укладываются на раствор не выше 2 см, общая плоскость плит проверяется со стороны потолка. Первая плита приваривается в 4-х точках, последующие плиты — в 3-х узлах.

Ригели, стропильные балки, межколонные плиты укладываются без раствора. Вентиляционные блоки герметично скрепляются раствором в горизонтальных швах. Сварные швы запрещается ударять при температурах: минус 25 град и ниже для стали с лимитом текучести до 390 МПа, ноль градусов — с предельным значением текучести от 390 МПа и больше.

Вывод

Единые требования к производству монтажа железобетонных конструкций обеспечиваются нормативными документами. Качественный монтаж элементов каркасов из таких изделий обеспечивает нормативную прочность зданий.

Монтаж железобетонных конструкций: нормативные документы и их требования

Тема этой статьи — железобетонные несущие и ограждающие конструкции. Нам предстоит разобраться с их классификаций и познакомиться с требованиями к монтажным работам, изложенными в действующих нормативных документах.

Строительство промышленного здания. Плиты перекрытия — железобетонные, несущий каркас — стальной.

Классификация

Какие типы конструкций из железобетона используются в строительстве?

• Монолитные. Наиболее наглядный пример — современные каркасно-монолитные многоквартирные здания. Несущий каркас здания отливается на месте в съемной опалубке; после набора бетоном прочности возводятся ограждающие стены и перегородки из легких пористых материалов.
• Сборные. Образец такой конструкции — панельный дом: он возводится из готовых элементов. Монтаж сборных железобетонных конструкций, как правило, сводится к объединению армирующего конструктивные элементы каркаса с помощью сварки и бетонированию швов.

Полезно: такая технология, среди прочего, позволяет использовать конструктивные элементы с предварительно напряженной арматурой.
Разогретые большими токами армирующие стержни, остывая, натягиваются и тем самым увеличивают прочность изделия на изгиб.
Способ производства железобетона с напряжением арматуры подразумевает промышленные условия.

• Сборно — монолитные. К такому типу конструкций относится, например, перекрытие из плит, уложенных на монолитные ригели.

Типичная комбинированная конструкция. 1 — монолитные колонны; 2 — плиты перекрытия; 3 — монолитные ригели; 4 — наружные стены из газобетонных блоков.

Кроме того, при строительстве зданий и промышленных объектов в единую конструкцию могут объединяться разнородные элементы. Совместный монтаж железобетонных и стальных конструкций применяется, например, при создании примыкающих к зданию открытых складов: балки или фермы навеса варятся к закладным деталям в бетоне или анкерятся к монолиту.

Навес примыкает к стене здания.

Какие документы регламентируют монтаж изделий из железобетона?

Нам предстоит ознакомиться преимущественно с содержанием последнего документа: он содержит наиболее полную информацию по монтажным работам.

СНиП 3.03.01-87

Действие документа распространяется на следующий перечень работ:

• Возведение монолитных бетонных и железобетонных стен, балок, колонн, перекрытий и прочих несущих и ограждающих сооружений.

Монолитное домостроение — один из частных случаев применения СНиП.

• Монтаж железобетонных и металлических конструкций сборного типа в условиях строительной площадки.
• Сварка монтажных соединений металлических сооружений, сварка соединений арматуры железобетонных изделий и закладных деталей в них.
• Строительство из каменных, керамических, силикатных и бетонных блоков.

Работа начинается с составления ППР (проекта производства работ). Проект, среди прочего, должен включать изложения порядка основных операций с учетом безопасности и технологичности строительства.

Все используемые материалы должны соответствовать действующим стандартам и/или техническим условиям.

Давайте изучим основные требования СНиП.

При складировании элементы конструкций должны опираться на прокладки прямоугольного сечения толщиной не менее 30 миллиметров. При многоярусном складировании прокладки должны располагаться на одной вертикальной линии.

Схемы складирования изделий разных типов.

Выпуски арматуры защищаются от повреждений. Защиты требуют и поверхности, снабженные фактурой для обеспечения лучшего сцепления с бетоном.

Складирование осуществляется с учетом порядка монтажа. При этом заводская маркировка должна оставаться видимой.

Металлические крепежные элементы (болты, гайки и т.д.) складируются исключительно в закрытых помещениях; они должны быть рассортированы по типоразмерам, классу прочности, а в случае высокопрочных изделий — и по партиям.

Перемещение любых изделий волоком запрещается. Для перемещения или подачи к месту работ используется подъемная техника. Строповка выполняется за монтажные петли или в местах, указанных в рабочих чертежах.

Уточним: ЕНиР на монтажные и строительные работы (документ, содержащий единые нормы и расценки) исходит из перемещения грузов массой до 50 кг на расстояние до 30 метров своими руками, без использования погрузочной техники.

Способ строповки должен исключать смещение строп и повреждение арматуры. Стропить изделия за выпуски арматуры запрещается. Положение элемента при подъеме должно быть максимально близким к проектному (то есть, к примеру, стеновая панель подается к месту работ в вертикальном положении, а панель перекрытия — в горизонтальном).

Монтаж лестничного марша. Изделие подается к месту монтажа в рабочем положении.

Элементы поднимаются без рывков и раскачивания; нужная ориентация в пространстве достигается применением оттяжек (одной для вертикально ориентированных элементов и не менее двух — для горизонтальных частей конструкции).

Подъем выполняется в два приема:

1. Изделие поднимается на 20-30 см для проверки качества строповки.
2. После проверки осуществляется дальнейший подъем.

Способ фиксации элементов должен исключать их смещение на любом этапе монтажа. До надежной фиксации (постоянной или временной) изделие нельзя использовать в качестве опоры для других конструктивных элементов.

По СНиП, для них должны использоваться смеси, приготовленные в соответствии со следующими требованиями:

Дозирование компонентов бетона производится по массе. По объему воды для затворения могут дозироваться только модифицирующие добавки (пластификаторы, противоморозные и т.д.).

Соотношение компонентов определяется отдельно для каждой партии цемента и заполнителя при обязательном контроле образцов на подвижность и прочность.

Запрещается увеличивать подвижность бетона введением в него воды.

Для получения подвижных смесей используются пластифицирующие добавки.

Перед бетонированием поверхности рабочих швов должны быть очищены от грязи, пыли, мусора, жиромасляных пятен, цементной пленки, снега и льда. Непосредственно перед укладкой бетона поверхность промывается водой и сушится струей воздуха. Инструкция связана с понижением адгезии цемента к основанию при загрязнении поверхности.

Бетон укладывается горизонтальными слоями одинаковой толщины.

При виброукладке вибратор не должен опираться на арматуру, закладные детали или опалубку. Глубинный вибратор должен погружаться на 5-10 см в ранее уложенный слой и перемещаться с шагом не более полутора радиусов действия; поверхностный перемещается с 10-сантиметровым перекрытием провибрированного участка.

Глубинный и поверхностный вибраторы.

Укладка следующего слоя бетона допустима либо до схватывания предыдущего слоя, либо после набора им прочности не менее 1,5 МПа. Такая же прочность необходима для того, чтобы по бетону можно было ходить или устанавливать опалубку вышележащей части конструкции.

Она может включать прорезку деформационных швов, проемов и технологических отверстий.

Что рекомендует документ?

• Для всех работ СНиП предусматривает использование алмазного инструмента. Вполне закономерно: несмотря на то, что его цена достаточно высока, резка железобетона алмазными кругами обходится дешевле, чем та же работа, выполненная обычными абразивными. Причина — огромная разница в скорости износа.

Для нарезки деформационных швов используется алмазный режущий круг.

Полезно: кроме того, алмазное бурение отверстий в бетоне в отличие от применения победитовых буров и коронок делает края отверстия идеально ровными.

• Инструмент охлаждается водой с добавкой поверхностно-активных веществ, снижающих потери энергии на преодоление трения.
• Прочность бетона на момент обработки должна достигать как минимум 50% проектной.

Бессварочные соединения арматурных стержней выполняются с помощью отожженной вязальной проволоки. Для стыковых соединений допускается использование обжимных гильз и винтовых муфт.

Предпочтительно использование крупноблочных армирующих изделий или сеток заводского изготовления.

При установке армирования необходимо выдерживать толщину защитного слоя бетона, исключающую контакт арматуры с атмосферным воздухом и водой.

Сборные конструкции

Каким образом документом регламентируется монтаж бетонных и железобетонных конструкций сборного типа?

• В общем случае следующий ярус многоярусной конструкции возводится не только после соединения армирующих каркасов сваркой, но и после замоноличивания швов и набора бетоном оговоренной в ППР прочности. Исключения особо оговариваются в проекте.

Панельное домостроение — одно из немногочисленных исключений. Швы заделываются в последнюю очередь.

• Для закрепления элемента конструкции при сборке могут использоваться временные монтажные связи. Их количество, тип и порядок применения опять-таки оговаривается в ППР.
• Для бетонирования швов не допускается применение раствора, который начал схватываться. Последствие нарушения этого правила — катастрофическое падение прочности монтажного шва на сжатие.
• Ригели, несущие фермы, межколонные плиты и стропильные балки укладываются на опорные поверхности колонн насухо, без раствора. Плиты перекрытий укладываются на раствор; при этом толщина его слоя не должна превышать 20 мм. Поверхности смежных плит выравниваются со стороны потолка.
• При монтаже вентиляционных блоков следует контролировать заполнение горизонтальных швов раствором. Просветов оставаться не должно.
• Сантехкабинки выставляются на прокладки с совмещением вертикальной оси расположения стояков. Отверстия под стояки заделываются после опрессовки систем горячего и холодного водоснабжения.

На фото — железобетонная сантехкабина.

• Для замоноличивания швов сборных железобетонных конструкций применяются бетоны на быстротвердеющих портландцементах (марка М400 и выше). Допускается и даже рекомендуется использование ускорителей твердения. Максимальный размер зерна заполнителя в бетоне не должен превышать 1/3 минимального сечения шва и 3/4 минимального расстояния между элементами армирования.
• На момент снятия опалубки бетон должен достигнуть минимальной указанной в проекте прочности.

Обратите внимание: в отсутствие особых указаний распалубка производится после достижения 50% номинальной прочности.

• Во время монтажа сварных стальных конструктивных элементов запрещены ударные воздействия на них при низких температурах. Если быть точным, для сталей с пределом текучести 390 МПа и менее нижняя граница температуры составляет -25С, а для сталей с пределом текучести свыше 390 МПа — 0 градусов.

В сильные морозы сталь делается хрупкой.

Надеемся, что предложенная вниманию читателя информация окажется полезной. Видео в этой статье, как обычно, содержит дополнительные материалы обсуждаемой нами тематики. Успехов в строительстве!

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.

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.

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.

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.

Основные материалы для армирования бетона:

• Проволочные сетки и стальные прутья.
• Полимерные сетки.
• Стекловолоконные сетки.

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.

Так, к примеру, для фундамента в среднем используют 150-200 килограммов арматуры на кубометр бетона, несущие перекрытия укрепляют 200 килограммами стальных прутьев.

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.

Преимущества армированного бетона:

• Возможность сделать надежными конструкции даже наиболее необычных форм и конфигураций.
• Стойкость к воздействию температур.
• Существенное увеличение срока эксплуатации.
• Значительное увеличение прочности и допустимых механических нагрузок.
• Защита от распространения трещин по конструкции.

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 армирования бетона в соответствии с конструкцией:

1. Монолитное – выполняется в момент производства ЖБИ разного типа на заводах либо при заливке в опалубку бетона на смонтированный каркас. На заводах в плитах, балках и т.д. бетон заливают в формы со смонтированными внутри стальными прутьями (обычно укладываются сеткой или в длину, в несколько слоев и т.д.).
2. Дисперсное – армирование осуществляется за счет введения в состав жидкой смеси добавки мелкодисперсного типа (фибра), которая может быть сделана из базальта, стали, стекловолокна, полипропилена.
3. С использованием сетки – армирующая сетка (чаще всего используют стальные, но есть и полимерные, композитные) поставляется в готовом виде с ячейками диаметром 15-20 сантиметров в виде листов.

Виды железобетонных конструкций

Железобетонная конструкция может быть разной по размеру, конфигурации, форме, но основные отличия заключаются в типе производства и особенностях использования.

Виды конструкций ЖБИ по типу производства:

1. Сборная – позволяет механизировать строительство, применять различные технологии и монтировать быстро, просто, качественно.
2. Монолитная – используется в возведении монолитных сооружений (бетонных домов с несъемной опалубкой, тяжелых фундаментов, гидротехнических сооружений и т.д.).
3. Сборно-монолитные конструкции – соединяются как бетоном, так и с применением сварки, объединяя оба метода.

Изделия из бетона и металла бывают предварительно напряженными и ненапряженными. Самые популярные изделия и конструкции – это балки, фундаменты, панели, плиты перекрытия, колонны, фермы. В номенклатуру ЖБИ входит больше 20 разных позиций. Условные обозначения основных изделий ЖБИ:

• Б – балки (БК – подкрановые, БС – стропильные, БО – обвязочные);
• К – колонны;
• ЛМ – лестничные ступени, ЛП – лестничные площадки;
• ОП – опорные подушки;
• ПР – перемычки;
• С – сваи;
• Р – ригели;
• Ш – шпалы;
• ФБС – фундаментные блоки;
• ФС – фермы стропильные, ФП – фермы подстропильные;
• ТФ – трубы безнапорные, БТ – трубы напорные.

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.

Также стоит отметить важность правильности выполнения расчетов и составления адекватного проекта – каждое изделие обладает своими характеристиками и показателями, предназначено для определенных нагрузок и прослужит долго при учете всех расчетных параметров.

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).

Основные виды железобетонных плит:

• Дорожные – применяются для создания сложных автомобильных развязок, в строительстве магистралей, на аэродромах, полигонах и т.д. Плиты крепкие, выносят до -40 градусов, могут быть с напрягаемой/ненапрягаемой арматурой. В производстве используется бетон плотностью 2200-2500 кг/м3, сверху они обычно рифленые, стандартный размер – 175х300 сантиметров.

• Пустотные – для межэтажных перекрытий, толщиной 22 сантиметра, длиной 1.5-16 метров. В плитах есть пустоты, обеспечивающие тепло/звукоизоляцию, уменьшение веса перекрытия. Плиты крепятся на тросах к крючкам и монтируются на любой высоте. Производятся из бетона разных марок, в минимальные сроки, способны выдерживать массу около 1250 кг/м2.
• Плоские – выступают несущей частью перекрытий в панельных домах, выдерживают удары в 7 баллов. Плиты делают из бетона разной плотности, с напрягаемой/ненапрягаемой арматурой, для стыковки выполнены скосы на гранях (не позволяют сдвигаться элементам).
• Плиты-покрытия – применяются для завершения строительства вместо полноценного чердака. Бывают стандартными и ребристыми, с напряженной арматурой.
• Плиты для ограждений – делают их из тяжелого железобетона, поверхность бывает граненой и плоской.

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.

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.

Балка – конструктивный элемент конструкции, главная функция которого состоит в работе на изгиб. Данная несущая конструкция может быть сделана из железобетона или дерева. Бетонные считаются более прочными и надежными, активно используются в жилом и многоэтажном строительстве.

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.

Балка является самостоятельным элементом конструкции, ригель же – часть рамы, жестко связанной со стойками. В процессе проектирования ригель расчету не поддается, а балка – очень даже.

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.

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.

Все стойки отличаются по конструкции, назначению: бывают промежуточные, концевые, анкерные, угловые опоры. Также существуют одно/двухцепные изделия. Выпускаются в точном соответствии с ГОСТами. Материалы и конструкция стоек позволяют использовать их в агрессивных средах, при температуре окружающей среды до -50 градусов, в сейсмоопасных зонах (до 9 баллов), гололедная и ветровая нагрузки соответствуют V и VII районам в соответствии со СНиП 2.01.07-85.

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.

Железобетонные объемные блоки чувствительны к динамическим нагрузкам, могут смещать центр тяжести от центра геометрического в продольном/поперечном направлениях. Для исключения этого в процессе транспортировки используют специальные упорные выступы.

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.

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.

Сборные железобетонные конструкции и изделия

Сборные железобетонные конструкции и изделия — основной вид конструкций и изделий, применяемых в различных отраслях строительства: жилищно-гражданском, промышленном и др. Сборные конструкции имеют существенные преимущества перед монолитными, они создают широкие возможности для индустриализации строительства: применение крупноразмерных железобетонных элементов позволяет основную часть работ по возведению зданий и сооружений перенести со строительной площадки на завод с высокоорганизованным технологическим процессом производства.

Это значительно сокращает сроки строительства, обеспечивает более высокое качество изделий при наименьшей их стоимости и затратах труда; использование сборных железобетонных конструкций позволяет широко применять новые эффективные материалы (лёгкие и ячеистые бетоны, пластмассы и др.); уменьшает расход лесоматериалов и стали, необходимых в др. отраслях народного хозяйства. Сборные конструкции и изделия должны быть технологичны и транспортабельны; они особенно выгодны при минимальном количестве типоразмеров элементов, повторяющихся много раз.

В зависимости от назначения в строительстве жилых, общественных и др. зданий и сооружений различают следующие наиболее распространённые сборные железобетонные конструкции и изделия для фундаментов и подземных частей зданий и сооружений (фундаментные блоки и плиты, панели и блоки стен подвалов); для каркасов зданий (колонны, ригели, прогоны, подкрановые балки, стропильные и подстропильные балки, фермы); для наружных и внутренних стен (стеновые и перегородочные панели и блоки); для междуэтажных перекрытий и покрытий зданий (панели, плиты и настилы); для лестниц (лестничные марши и площадки); для санитарно-технических устройств (отопительные панели, блоки вентиляционные и мусоропроводов, санитарно-технические кабины).

Сборные железобетонные конструкции изготовляют преимущественно на механизированных предприятиях и частично на оборудованных полигонах. Технологический процесс производства железобетонных изделий складывается из ряда последовательно выполняемых операций: приготовления бетонной смеси, изготовления арматуры (арматурных каркасов, сеток, гнутых стержней и т. д.), армирования изделий, формования изделий (укладка бетонной смеси и её уплотнение), тепловлажностной обработки, обеспечивающей необходимую прочность бетона, отделки лицевой поверхности изделий.

В современной технологии сборного железобетона можно выделить 3 основных способа организации производственного процесса: агрегатно-поточный способ изготовления изделий в перемещаемых формах; конвейерный способ производства; стендовый способ в неперемещаемых (стационарных) формах.

При агрегатно-поточном способе все технологические операции (очистка и смазка форм, армирование, формование, твердение, распалубка) осуществляются на специализированных постах, оборудованных машинами и установками, образующими поточную технологическую линию, формы с изделиями последовательно перемещаются по технологической линии от поста к посту с произвольным интервалом времени, зависящим от длительности операции на данном посту, которая может колебаться от нескольких минут (например, смазка форм) до нескольких часов (твердение изделий в пропарочных камерах). Этот способ выгодно использовать на заводах средней мощности, в особенности при выпуске изделий широкой номенклатуры.

Конвейерный способ применяют на заводах большой мощности при выпуске однотипных изделий ограниченной номенклатуры. При этом способе технологическая линия работает по принципу пульсирующего конвейера, т. е. формы с изделиями перемещаются от поста к посту через строго определённое время, необходимое для выполнения самой длительной операции. Разновидностью этой технологии является способ вибропроката, применяемый для изготовления плоских и ребристых плит; в этом случае все технологические операции выполняются на одной движущейся стальной ленте.

При стендовом способе изделия в процессе их изготовления и до затвердевания бетона остаются на месте (в стационарной форме), в то время как технологическое оборудование для выполнения отдельных операций перемещается от одной формы к другой. Этот способ применяют при изготовлении изделий большого размера (ферм, балок и т. п.). Для формования изделий сложной конфигурации (лестничных маршей, ребристых плит и т. п.) используют матрицы — железобетонные или стальные формы, воспроизводящие отпечаток ребристой поверхности изделия.

При кассетном способе, являющемся разновидностью стендового, изделия изготовляют в вертикальных формах — кассетах, представляющих собой ряд отсеков, образованных стальными стенками. На кассетной установке происходят формование изделий и их твердение. Кассетная установка имеет устройства для обогрева изделий паром или электрическим током, что значительно ускоряет твердение бетона. Кассетный способ обычно применяют для массового производства тонкостенных изделий.

Готовые изделия должны отвечать требованиям действующих стандартов или технических условий. Поверхности изделий обычно выполняют с такой степенью заводской готовности, чтобы на месте строительства не требовалось их дополнительной отделки.

При монтаже сборные элементы зданий и сооружений соединяются друг с другом замоноличиванием или сваркой закладных деталей, рассчитанных на восприятие определенных силовых воздействий. Большое внимание уделяется снижению металлоемкости сварных соединений и их унификации. Наибольшее распространение сборные конструкции и изделия получили в жилищно-гражданском строительстве, где крупноэлементное домостроение (крупнопанельное, крупноблочное, объёмное) рассматривается как наиболее перспективное.

Из сборного железобетона организовано также массовое производство изделий для инженерных сооружений (т. н. специального железобетона): пролётные строения мостов, опоры, сваи, водопропускные трубы, лотки, блоки и тюбинги для обделки тоннелей, плиты покрытий дорог и аэродромов, шпалы, опоры контактной сети и линий электропередачи, элементы ограждений, напорные и безнапорные трубы и др. Значительная часть этих изделий выполняется из предварительно напряжённого железобетона стендовым или поточно-агрегатным способом. Для формования и уплотнения бетона применяются весьма эффективные методы: вибропрессование (напорные трубы), центрифугирование (трубы, опоры), виброштампование (сваи, лотки).

Для развития сборного железобетона характерна тенденция к дальнейшему укрупнению изделий и повышению степени их заводской готовности. Так, например, для покрытий зданий используются многослойные панели, поступающие на строительство с утеплителем и слоем гидроизоляции; панели размером 3 Х 18м и 3 х 24 м, сочетающие в себе функции несущей и ограждающей конструкции. Разработаны и успешно применяются совмещенные кровельные плиты из лёгкого и ячеистого бетонов. В многоэтажных зданиях используются предварительно напряжённые железобетонные колонны на высоту нескольких этажей. Для стен жилых зданий изготовляются панели размерами на одну-две комнаты с разнообразной внешней отделкой, снабженные оконными или дверными (балконными) блоками. Значительные перспективы для дальнейшей индустриализации жилищного строительства имеет способ возведения зданий из объёмных блоков (блок объемный). Такие блоки на одну-две комнаты или на квартиру изготовляются на заводе с полной внутренней отделкой и оборудованием; сборка домов из этих элементов занимает всего несколько дней.

2.3 Предварительно напряжённые конструкции

Предварительно напряжённые конструкции, строительные конструкции, в которых предварительно (в процессе изготовления, укрупнительной сборки или монтажа) создаются напряжения, оптимальным образом распределённые в элементах конструкции. В современном строительстве предварительное напряжение наиболее широко применяется в железобетонных конструкциях и изделиях различного назначения. Оно получает распространение также и в металлических конструкциях. Предварительно напряжённые конструкции весьма эффективны благодаря применению высокопрочных материалов и более полному использованию их физико-механических свойств.

В железобетонных предварительно напряжённых конструкциях, как правило, предварительно создаются напряжения сжатия в бетоне и растяжения в арматуре. В них достигается значительная экономия (до 70%) арматурной стали за счёт использования её высокопрочных марок; обеспечивается высокое сопротивление предварительно напряжённых конструкций образованию и раскрытию трещин (трещиностойкость); существенно повышается жёсткость конструкций (по сравнению с обычными, выполняемыми без предварительного напряжения); увеличивается выносливость конструкций, испытывающих воздействия многократно повторяющихся нагрузок.

Железобетонные предварительно напряжённые конструкции наиболее рациональны для зданий и инженерных сооружений (например, мостов) с такими пролётами, нагрузками и условиями работы, при которых использование конструкций с ненапрягаемой арматурой сопряжено со значительными техническими трудностями или с большим расходом бетона и стали. Целесообразно также применение железобетонных предварительно напряжённых конструкций для изготовления напорных трубопроводов, резервуаров, силосов и др. ёмкостей, где требуется обеспечение непроницаемости. Металлические предварительно напряжённые конструкции применяют в пролётных строениях мостов, подкрановых балках, мачтах, башнях, опорах линий электропередачи и др.

Расчёт предварительно напряжённых конструкций ведётся по методу предельных состояний с учётом реальных физико-механических свойств бетона и стали. При этом исходят из того, что создаваемые напряжения не сохраняются постоянными до приложения эксплуатационных нагрузок. Потери предварительного напряжения могут быть обусловлены технологическими факторами (например, термообработкой изделий и конструкций), физико-механическими свойствами бетона и стали (усадкой и ползучестью бетона, релаксацией напряжений в стали). Особенностями конструктивных решений и оборудования для натяжения арматуры (деформацией анкеров, трением арматуры о поверхность бетона в каналах или пазах и др.). Предварительное напряжение в арматуре железобетонных предварительно напряжённых конструкций может быть создано до отвердения бетона (с натяжением арматуры на форму или на упоры стенда), после отвердения (с натяжением арматуры на затвердевший бетон, причём арматура располагается в каналах, пронизывающих конструкцию, или во внешних пазах), в процессе твердения бетона (с помощью напрягающего цемента). Для натяжения арматуры используют механические (с помощью специальных домкратов или др. устройств), электротермические и др. способы. Для создания предварительного напряжения в металлических предварительно напряжённых конструкциях используют упругий выгиб отдельных элементов, свариваемых в целую балку, обжатие отдельных стержней и стержневых систем затяжками из высокопрочных сталей, принудительное смещение опор неразрезных балок, арок, рам и др. способы.

Стержневая система

Стержневая системав строительной механике, несущая конструкция, состоящая из прямолинейных или криволинейных стержней, соединённых между собой в узлах. В инженерных сооружениях применяются, как правило, геометрически неизменяемые стержневые системы. Характерные примеры стержневых систем — рама и ферма. По геометрической схеме их разделяют на плоские и пространственные (плоская система, пространственная система). По типу соединений стержней различают стержневые системы с жёсткими и шарнирными узлами, а также смешанного типа. Жёсткие узлы препятствуют взаимному повороту концевых сечений стержней, шарнирные — допускают такой поворот. Для рам характерны жёсткие узлы, для ферм — шарнирные.При расчёте статически определимых стержневых систем для определения опорных реакций, внутренних усилий и деформаций достаточно использование уравнений статики. Статически неопределимые системы рассчитываются как точными методами строительной механики (методы сил, перемещений, смешанный), так и приближёнными. Создание эффективных и экономичных стержневых систем связано с совершенствованием методов их расчёта на устойчивость (особенно систем, состоящих из тонкостенных стержней), а также методов, позволяющих учитывать работу материала за пределами упругости; последние требуют применения сложного математического аппарата и использования современных вычислительных программ.

Рама

Рама в технике, стержневая система, элементы которой (стойки, ригели, подкосы) во всех или в некоторых узлах жестко соединены между собой. Рамы служат в основном несущими конструкциями зданий, мостов, эстакад и др. сооружений, а также рабочих и транспортных машин. Рамные конструкции выполняются из железобетона (преимущественно), металла и дерева. Различают рамы пространственные (рис. 1 а), представляющие собой пространственные системы, и плоские (плоская система); последние отличаются большим разнообразием конструктивных форм (рис.1 , б, в, г, д, е).

Рис.1 Виды рам: а — пространственная система; б, в, г, д, е – плоские системы

Расчёт рамы обычно производится с помощью общих методов расчёта статически неопределенных систем; метода сил, метода перемещений и смешанного метода. Для расчёта сложных рам (например, каркасов многопролётных многоярусных зданий) используют приближённые методы, основанные на упрощении расчетных схем (например, пренебрежении смещением узлов при расчёте на вертикальную нагрузку) или на последовательных приближениях.

Ферма

Ферма- несущая конструкция, состоящая из прямолинейных стержней, узловые соединения которых при расчёте условно принимаются шарнирными. Фермы применяют, главным образом, в строительстве (покрытия зданий, пролётные строения мостов, мачты, опоры линий электропередачи, гидротехнические затворы и др.), а также в качестве несущих конструкций машин и механизмов. По виду материала различают металлические, железобетонные, деревянные и комбинированные (например, металлодеревянные) фермы. Тип фермы и её очертания (рис. 2) определяются назначением здания или сооружения, видом покрытия, способом опирания фермы и т.д. Узлы фермы, хотя и считаются шарнирными, практически обладают той или иной степенью жёсткости. При проектировании фермы, как правило, обеспечивается узловое приложение внешней нагрузки (например, прогоны покрытия здания опираются на фермы в узлах верхнего пояса, балки подвесных кранов крепятся к узлам нижнего пояса и т.д.).

Рис.2 Фермы (классификация по типам решеток)

Балка

Балка в технике, конструктивный элемент, обычно в виде бруса, работающий, главным образом, на изгиб. Балку широко применяют в строительстве и машиностроении: в конструкциях зданий, мостов, эстакад, транспортных средств, машин, станков и т. д. Изготовляются балки в основном из железобетона, металла и дерева. В зависимости от числа опор и характера опорных закреплений различают балки: однопролётные, многопролётные, консольные, с заделанными концами, разрезные, неразрезные и др.

По форме поперечного сечения различают балки прямоугольные, тавровые, двутавровые, коробчатые и др. Наиболее выгодные (по несущей способности и по расходу материала) поперечные сечения балки — двутавровые и коробчатые.

Рис. 3 Виды сечения балок.

Прямоугольные сечения целесообразны при относительно большой высоте и малой ширине балки. Балка может иметь постоянное по размеру или переменное сечение; последнее позволяет уменьшить её массу. По назначению балки разделяют на основные (продольные, перекрывающие пролёт между опорами) и вспомогательные (поперечные, перекрывающие расстояния между др. балками).

Рис. 4

Система продольных и поперечных балок называется балочной клеткой. Железобетонные балки изготовляют монолитными и сборными. Монолитные балки конструируются в большинстве случаев как многопролётные неразрезные, обычно имеют прямоугольное или тавровое сечение; последнее чаще встречается в ребристых конструкциях (при монолитной связи балки с плитой), реже — в виде самостоятельных балок. В сборном железобетоне широко применяют однопролётные балки различных сечений: прямоугольного, таврового, двутаврового, полого,

п-образного и т. д. Сборные многопролётные неразрезные балки выполняются из нескольких элементов, соединяемых в процессе монтажа. Получили распространение предварительно напряжённые железобетонные балки.

Закладные детали

Закладные детали (рис. 5) – стальные элементы, предназначенные для соединения сборных или сборно-монолитных железобетонных конструкций и изделий между собой или с др. конструкциями зданий и сооружений. Закладные детали изготовляют из круглой, полосовой, листовой, уголковой и швеллерной сталей.

В большинстве случаев закладные детали состоят из отдельных пластинок (плоских элементов) с приваренными к ним прямыми или изогнутыми анкерными стержнями (преимущественно из арматурной стали периодического профиля), заделываемыми в бетон конструкций. «Открытые» поверхности закладных деталей защищаются от коррозии (например, оцинкованием).

При возведении зданий в промышленной сфере, жилищно-коммунальном хозяйстве, социальной инфраструктуре используется сборный железобетон. Этот вид строительного материала по внутренней структуре и технико-эксплуатационным показателем не отличается от залитых монолитных конструкций. Отличается лишь способ изготовления изделий — сборные изготовляются на промышленной основе в заводских условиях, а литые — на стройплощадке.

Что это такое?

Определение и специфические особенности

Сборные железобетонные элементы, изготовленные на специализированных предприятиях, подвозятся к месту возведения, где они будут монтироваться в конструкции. Такая технология дает возможность перенести трудновыполнимые работы на заводские мощности, где имеется все необходимое оборудование. Это создает дополнительную экономическую выгоду, так как затраты на выпуск единицы изделия будет гораздо ниже, чем на месте строительства.

При использовании готовых железобетонных изделий нужно четко определить параметры будущей постройки.

Заводские изделия из железобетона имеют преимущества и недостатки, что сведены в таблице:

Виды изделий

Существует 4 типа сборных железобетонных конструкций, представленные в таблице:

Технология производства

Производство материала состоит из нескольких этапов, каждый из которых должен соответствовать ГОСТам и нормативным актам.

Процесс по производству конструкций из сборного железобетона состоит из таких этапов:

• Подготовка бетонной смеси.
• Монтаж арматурного «скелета».
• Заливка и формирование конструкции.
• Созревание железобетона (для ускорения процесса используются специальные добавки или принудительное тепловое воздействие при помощи электронагревателей или сжигания ископаемых теплоносителей).
• Выемка блока из формы.
• Комплектация составляющих по маркировке.

Производство сборных железобетонных конструкцию должно руководствоваться СНИП 52—01—2003. Этот нормативный акт регламентирует не только процесс изготовления блоков, он обязывает проводить технические испытания готовой продукции. Также документ излагает основные требования к транспортировке железобетонных монолитов, монтажным работам.

При отпуске продукции от завода-изготовителя потребителю к расходным накладным и акту-приема-передачи прилагается специальная форма — спецификация. В этом документе, помимо стоимостных и количественных показателей, указаны и качественно-технические показатели отпущенных в продажу изделий и их соответствие принятым нормам.

Посмотреть «СНИП 52-01-2003» или cкачать в PDF (4.4 MB)

Где применяются?

Конструкции из сборного железобетона применяются при строительстве надземных объектов, например, стенные части.

Изделия из сборного железобетона находят применения в таких сферах:

• Подземное строительство. Элементы для фундаментов, цокольных этажей, подвальных помещений.
• Надземные конструкции. Стенные части зданий и сооружений.
• Каркасное строительство. Применяются при создании «скелета» строений.
• Элементы сложных конструкционных устройств. Арки, балконы, колонны, смотровые площадки.
• Сооружение оград. Применяются в виде блоков разнообразного вида.
• Изготовления коммуникаций. Кольца для колодцев, канализационных сооружений.
• Для объектов специального назначения. Бункера, мосты, причальные пирсы, емкости для хранилищ, тоннели.

Согласно вышеупомянутому СНИПу, строительные работы с элементами сборного железобетона можно проводить при температуре окружающей среды -40 С.

Инструменты и материалы для производства

Оборудование для промышленного изготовления сборных железобетонных блоков описано в таблице:

Перечень материалов для изготовления продукции из железобетона для последующей сборки сведен в таблице:

Как сделать дома?

Самостоятельно таким способом можно построить ленточную фундаментную конструкцию. Для этого размечают участок под котлован, выполняют рытье под укладку блоков. Потом выполняют подложку из песка с последующим созданием гидробарьера. Далее с применением подъемной техники укладывают железобетонные элементы, контролируют с помощью уровня горизонталь установки. Заключительный этап — гидроизоляция фундамента.