строительные конструкции

К недостаткам железобетона относятся относительно большая масса конструкций; повышенная тепло-звукопроводность; сложность производства работ, осо-1 бенно в зимний период; потребность в квалифицированных кадрах, специальном оборудовании (при изготовлении сборных железобетонных конструкций в заводских условиях); возможность появления трещин вследствие

»

усадки и ползучести бетона, а также по технологическим причинам до приложения эксплуатационной нагрузки.

Железобетон широко применяется в промышленном, гражданском и сельском строительстве, в гидротехническом, шахтном и горнорудном строительстве. Накбплен опыт применения железобетона в машиностроении для изготовления станин и опорных частей тяжелых прессов и станков; железобетон применяется даже в судостроении.

2. Виды железобетонных конструкций. Железобетонные конструкции в зависимости от методов возведения, назначения конструкций, сроков строительства и экономических показателей могут быть сборными, монолитными и сборио-монолитными.

Сборный железобетон - основной строительный материал в современном строительстве.

Сущность сборного железобетона заключается в том, что все элементы сооружения изготовляют на заводах железобетонных изделий. На строительной площадке готовые конструкции монтируют.

Применение сборных унифицированных железобетонных конструкций заводского изготовления позволяет значительно снизить расход стали, древесины и затраты труда на дорогостоящие опалубку и леса, но требует тяжелых транспортных и подъемных механизмов, тщательного выполнения стыков и узлов сопряжений элементов.

Монолитные железобетонные конструкции возводят с предварительным устройством поддерживающих лесов и опалубки (форм), в которую устанавливают арматуру и укладывают бетонную смесь. Леса и опалубка могут быть смяты только после того, как бетон приобретет достаточную прочность.

Монолитные железобетонные конструкции находят широкое применение в сооружениях, трудно поддающихся членению и унификации, например в гидротехнических сооружениях, тяжелых фундаментах, бункерах, плавательных бассейнах, в сооружениях, возводимых в передвижной или скользящей опалубке (силосы, дымовые трубы, многоэтажные здания башенного типа и т.д.).

Однако при возведении монолитных конструкций в условиях отрицательных температур необходим подогрев бетона.

Сборно-монолитные железобетонные конструкции представляют собой сочетание сборных элементов и мо-

нолитного бетона, укладываемого иа месте строительства. Обычно сборные элементы обра.чуют опалубку для монолитного бетона, что ведет к уменьшению расхода сталр и древесины на опалубку. Сборпо-монолитные конструкции по сравнению со сборными отличаются большей монолитностью и более простым устройством стыков.

По виду арматуры различают железобетон с гибкой арматурой в виде стальных стержней круглого или периодического профиля и конструкции с несущей арматурой. Несущей арматурой служат профильная прокатная сталь - уголковая, швеллерная, двутавровая (называемая жесткой арматурой) и пространственные сварные каркасы из круглой стали, воспринимающие нагрузку от подвесной опалубки и свежеуложенной бетонной смеси.

Одним из недостатков железобетонных конструкций является их низкая трещиностойкость. В ряде случаев трещины неопасны и не мешают нормальной эксплуатации конструкций. Однако в некоторых конструкциях трещины недопустимы, например в трубах, резервуарах, а также в конструкциях, находящихся в условиях действия агрессивных сред.

Чтобы исключить этот недостаток железобетона, применяют так называемые предварительно-напряженные конструкции.

Идея предварительного напряжения заключается в предварительном (до приложения внешней нагрузки) обжатии бетона в зонах, где после приложения нагрузки возможны растягивающие напряжения, вызывающие образование или раскрытие трещин. В предварительно-напряженных железобетонных конструкциях арматура подвергается предварительному растяжению, а бетон - сжатию.

Особой разновидностью железобетона является ар-моцемент. Армоцементные конструкции - это тонкостенные конструкции из мелкозернистого бетона, армированные по всей толщине сетками из тонкой стальной проволоки.

Армоцемент хорошо сопротивляется растяжению н изгибу, отличается высокой трещиностойкостью, упругостью и т. д.

Наиболее распространен в строительстве железобетон с гибкой арматурой, В настоящее время быстро раз-

вивается производство и применение сборного предварительно-напряженного железобетона.

3. Краткие исторические сведения. Железобетонные конструкции начали применять со второй половины XIX в. в связи с развитием промышленности и транспорта.

Принято считать, что первым изделием из железобетона была лодка, построенная Ламбо во Франции в 1850 г.

Франция в 1950 г. торжественно отметила столетие железобетона.

Первые патенты на изготовление изделий из железобетона (цветочные кадкн из проволочной сетки, обмазанной с обеих сторон цементным раствором), были получены французским садовником Мот.е в 1867-1870 гг. Постепенно железобетон стал находить применение п строительных конструкциях.

.Значнюльную роль п со.датип новых для того времени видов рациональных железобетонных строительных конструкций сыграл фряннуаскиГ! инженер Ф. Геннебик. В 1892 г. он предложил железобетонные ребристые перекрытия и ряд других строительных конструкций.

В России железобетон применяют с 1886 г. для перекрытий по металлическим балкам. Широкое распространение железобетон получил в России после проведенных проф. Н. А. Белелюбским в 1891 г. публичных испытаний железобетонных и бетонных конструкций в Петербурге. Были испытаны плнты, свод, труба, цилиндрический резервуар, шестигранный закром элеватора, сводчатый мост под проезжую дорогу. Испытания прошли успешно и были весьма убедительны. Они явились толчком к распространению железобетона в России.

С 1899 г. железобетон применяется при строительстве железнодорожных сооружений, шоссейных дорог, в промышленном и гражданском строительстве. В 1904 г. в Николаеве построен первый в мире железобетонный маяк. В 1908 г. проф. А. Ф. Лолейт рассчитал, сконструировал и построил в Москве железобетонные междуэтажные безбалочные перекрытия и другие крупные железобетонные конструкции, а в Западной Европе (в Швейцарии) безбалочные перекрытия впервые были применены в 1910 г. В США безбалочное (под нп.чпяннсм «грибовидное») перекрытие было предложено ииж. Гурнором II 1906 г.

Дли рлсмространения железобетона в России большое значение имели труды отечественных ученых и инженеров: Н. А. Белелюбско--(), И. Г. Малюги, А. Ф. Лолейта, И. С. Подольского, Г. П. Переде-рия и др. Однако объемы применения железобетона в дореволюци-01Ш0Й России были крайне невелики.

В СССР железобетонные конструкции широко применялись при сооружении Волховской ГЭС н всех последующих гидроэлектростанций. Сложные железобетонные конструкции нашли применение прн строительстве каналов Москва-Волга, Волга-Дон, мостон, крупных нромынглснных предприятий.

Теория расчета железобетонных конструкций создавалась одновременно с его внедрением в практику строительства.

В 1886 г. немецкий инженер М .Кенен показал, что арматуру следует располагать в растянутой зоне; он же предложил метод расчета железобетонных плит.

Рис. 2. Одноэтажное промышленное здание

/ - фундамент; 2 - колонны наружного ряда; 3 - подставка под фундаментную балку; 4 - фундаментная балка; 5 - гидроизоляция; 6 - самонесущля стена; 7 - подкрановая балка; 8 - консоли колонн; 9 - плиты покрытия: ГО-балки покрытия (стропильные балки); Л - колонны торцевого фахверка: 12 - колонны внутреннего ряда

®0 Ф®®®® ®® ® ® ® ® @

Рис. 3. Многоэтажное промышленное здание 10

Рис. 4. Монолитный силосный корпус в процессе возведения

Рис. 5. Монтаж сборных силосон