Сущность ЖБК.ppt
- Количество слайдов: 19
СУЩНОСТЬ ЖБК
Бетон обладает высокой прочностью на сжатие и очень низкой прочностью на растяжение. Поэтому чистый бетон применяют только в сжатых элементах. Железобетоном называют комплексный строительный материал, в котором бетон и стальная арматура, соединенные взаимным сцеплением, работают под нагрузкой как единое монолитное тело. При этом имеется в виду, что бетон в основном предназначается для восприятия сжимающих усилий, а стальная арматура — преимущественно растягивающих. Правила расчета и проектирования регламентированы в СНи. П 52 01 2003 и СП 52101 -2003.
Основным материалом для армирования является сталь. Сталь представляет собой сплав железа с углеродом. Железо в чистом виде не находит применения в промышленности ввиду малой прочности. Углерод повышает прочность, но ухудшает пластические свойства и свариваемость, поэтому его содержание ограничивается. В строительных сталях содержание углерода не превышает 0, 22%. Термин «железобетон» сохранился исторически и в настоящее время применяется для бетона, армированного арматурной сталью. Иногда применяется армирование бетона профильными стальными изделиями – двутаврами, швеллерами, уголками и пр. Такие конструкции с жесткой арматурой иногда называют сталебетонными. В отличие от традиционных железобетонных конструкций в них используется жесткость и несущая способность профильной стали.
Возможность совместного использования бетона и стальной арматуры основана на следующем между бетоном и арматурой появляются хорошие силы сцепления, обеспечивающие совместное деформирование и восприятие возникающих усилий; бетон хорошо защищает арматуру от коррозии, действия высоких температур и пр. ; бетон и сталь имеют близкие коэффициенты линейного температурного расширения (αbt = (0, 7… 1, 5)х10 5 1/град, αst = 1 х10 5 1/град), потому одинаково деформируются при изменении температуры воздуха; бетон и сталь имеют оптимальное соотношение прочности и модуля упругости, в результате, при предельных деформациях бетона в сжатой зоне, деформации арматуры также соответствуют предельным.
Сцепление между арматурой и бетоном обеспечивается за счет следующих факторов склеиванием арматуры к бетону при твердении цемента; возникновением сил трения между бетоном и арматурой; зацеплением бетона за выступы профильной арматуры (до 75% сил сцепления).
Рис. 47. Сцепление арматуры с бетоном: а — зацепление выступов арматуры за бетон; 6 — напряженное состояние арматуры и бетона при выдергивании арматуры; в — опытный образец; г — длина анкеровки арматуры в бетоне; д — схема сцепления; е — опытные эпюры сцепления арматуры с бетоном; 1, 2, 3, 4, 5 места установки приборов (сечения образца); 6 — гладкая арматура; 7 — профилированная арматура
Достоинства: достаточно высокая прочность; долговечность; огнестойкость; стойкость против атмосферных воздействий; хорошая сопротивляемость сейсмическим и другим динамическим воздействиям; малые эксплуатационные расходы на содержание зданий и сооружений; гигиеничность; малые эксплуатационные расходы на содержание конструкций; возможность использования местных материалов (щебень, песок, вода); возможность придания разнообразных рациональных архитектурных форм.
Недостатки ЖБК: большая плотность; высокая теплопроводность; необходимость выдержки до приобретения прочности; трудоемкость переделок и усиления; появление трещин вследствие усадки и при небольших напряжениях от внешних нагрузок.
Области применения железобетона Железобетон наиболее распространенный материал, получивший применение во всех областях строительства Промышленное, гражданское и сельскохозяйственное строительство различные одноэтажные и многоэтажные, однопролетные и многопролетные здания; Специальные и инженерные сооружения ( резервуары, силосы, бункеры, водонапорные башни, дымовые трубы, градирни); Гидротехнические сооружения (плотины, каналы); Транспортные сооружения ( мосты, тоннели, метрополитены, подпорные стены) Энергетические сооружения – гидроэлектростанции, атомные реакторы Горные сооружения – надшахтные сооружения и крепления подземных выработок.
Рис. 10. Многоэтажное каркасное здание с балочными перекрытиями: 1— фундаменты; 2 — колонны; 3 — ригели (главные балки); 4 — плиты перекры тий; 5 — несущие конструкции покрытия; 6 — плиты покрытия; 7 — несущая стена из крупных блоков
Рис. 11. Многоэтажное сборное здание с безбалочными перекрытиями: а — поперечный разрез; б — план междуэтажного перекрытия; 1 - колонна; 2 — капитель; 3 межколонная плита; 4 — пролетная плита
Рис. 4. Разрез железобетонного кессона под бетонную плотину Волховской ГЭС
Рис. 6. Останкинская башня в Москве (размеры в м): 1 — Шуховская башня в Москве; 2 — высотное зда ние МГУ; — 3 Останкинская башня; 4 — Эйфелева башня в Париже, 5 Штутгартская телевизионная башня (ФРГ)
ВИДЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ Сборные Монолитные Сборно монолитные
Сборные железобетонные конструкции Под сборными понимают конструкции, которые на строительной площадке возводятся (собираются) из элементов заводского изготовления. Достоинства: достигается индустриализация и максимальная механизация строительства; сокращаются сроки возведения объектов; используются высокопрочный бетон и арматура, что приводит экономии материала. Недостатки: большие затраты на создание и содержание производственной базы; транспортные расходы; трудоемкость, высокая стоимость и металлоемкость монтажных стыков; перерасход арматуры из условий обеспечения прочности при перевозке и монтаже; сравнительно низкая жесткость
Монолитные железобетонные конструкции Под монолитными понимают конструкции, возведение которых осуществляется непосредственно на строительной площадке укладкой бетонной смеси и арматуры в заранее изготовленную опалубку. Достоинства: Пространственная жесткость, неразрезность, что приводит к экономии материала; Исключаются трудоемкие работы по устройству стыков; Возможность создания разнообразных объемно планировочных и архитектурных решений по индивидуальным проектам; Возможность широкого использования местных сырьевых ресурсов (песка, щебня, воды). Недостатки: сезонность работ; устройство трудоемких опалубки и подмостей; продолжительность строительства, зависящее от длительности твердения бетона в естественных условиях; сравнительно низкая индустриализация строительства.
Монолитное каркасное здание
Сборно-монолитные конструкции Под сборно монолитными понимают конструкции, в которых сборный и монолитный железобетон, укладываемые на месте строительства работают под нагрузкой как одно целое. Этого достигают надежным сцеплением сборных элементов с монолитным бетоном, сваркой закладных деталей и выпусков арматуры. Содержание сборных элементов может составлять 25 90%. Сборно монолитные конструкции сочетают достоинства и недостатки сборных и монолитных железобетонных конструкций.
Монолитное ребристое перекрытие: 1 — колонна; 2 — главная балка; 3 — второстепенная балка; 4 — плита; 5 — рабочая арматура плиты; 6, 7, 8 — то же, соответственно второстепенной и главной балок и колонн
Сущность ЖБК.ppt