Основы строительного дела

Раздел: Строительство

 Существенным недостатком обычного железобетона является возможность образования трещин в растянутом бетоне, особенно при переменной нагрузке, даже если нагрузка не достигает расчетных величин. Причина этого явления кроется в малой растяжимости бетона: первые трещины появляются уже при удлинении растянутой зоны 0,1—0,2 мм/м, тогда как растянутая арматура (даже из стали марки Ст. 3) при рабочихнапряжениях имеет удлинение в 3—6 раз больше. Поэтому при общепринятых способах изготовления железобетонных конструкций не представляется возможным использовать высокосортные материалы — стали высоких марок и высокопрочный бетон. Вместе с тем применение таких материалов в железобетоне оказывается весьма выгодным, так как стоимость бетона и стали возрастает медленнее, чем их прочность.

Указанные выше недостатки железобетона устраняются предварительным напряжением элементов, когда арматура подвергается значительному натяжению до нагруже- ния элемента эксплуатационной нагрузкой. Возникающая при натяжении реактивная сила передается на специальные упоры ( 27,а). После приобретения бетоном достаточной прочности натяжные средства удаляют, арматура, стремясь укоротиться, сжимает бетон, и это облегчает его работу на растяжение в стадии эксплуатации.

В качестве натягиваемой продольной арматуры применяется холодносплющенная и горячекатанная арматура периодического профиля или высокопрочная углеродистая проволока диаметром 4—8 мм, которая для лучшего сцепления с бетоном пропускается через стан, осуществляющий сплющивание в холодном состоянии. Канатная проволока холодного волочения диаметром 1,8—3,0 мм и при гладкой поверхности имеет достаточное сцепление с бетоном и поэтому может применяться без анкеровки (струнобетон).

Предварительно напряженные балки изготовляются таврового, двутаврового и рельсовидного сечения. Примеры расположения арматуры периодического профиля и проволок в балках. Ввиду необходимости размещения большого количества тонких проволок растянутая зона струнобетонных балок получает значительное развитие.

Как показала практика, использование предварительного напряжения позволяет уменьшить строительную высоту железобетонных элементов на 30—40%, а собственный их вес — на 40—50%. Таким образом, предварительно напряженный железобетон имеет большие технические и экономические преимущества перед обычным железобетоном.

При возведении монолитных железобетонных конструкций большое значение имеет рациональное устройство опалубки, так как стоимость ее достигает 30% общей стоимости железобетона.

Боковые стенки опалубки балок и колонн выполняются из остроганных с внутренней стороны досок толщиной 25 мм, а днище опалубки — из более толстых досок. Опалубку, как правило, собирают на месте работ из заранее изготовленных щитов. В конструкции разборно-переносной опалубки должна быть предусмотрена наибольшая простота операций по ее сборке и разборке (клинья, прижимные доски), а также наибольшая сохранность элементов опалубки при многократном ее использовании.

Для бетонирования сооружений большой протяженности или высоты при постоянном поперечном сечении (туннели, си- лосы) применяют передвижную и скользящую деревянную и металлическую опалубку, перемещаемую с одной позиции на другую без разборки. »

Применение сборного железобетона взамен монолитного позволяет во многих случаях резко снизить трудоемкость и расход материалов, значительно ускорить темпы работы, облегчить возведение зданий в зимних условиях. Производство типизированных железобетонных изделий превратилось к настоящему времени в самостоятельную отрасль промышленности.

Возведение зданий и сооружений из сборных железобетонных элементов заводского изготовления в наибольшей степени отвечает требованиям индустриализации строительства. Здесь сочетаются высокомеханизированное заводское изготовление деталей со сборкой зданий или сооружений на строительной площадке при помощи кранов.

Основными принципами сборного строительства являются:

1)        проектирование зданий из типовых конструкций и деталей, изготовляемых специальными заводами;

2)        укрупнение сборных элементов в пределах возможностей их транспорта и сборки кранами в целях упрощения монтажа здания;

3)        максимальные точность и законченность конструктивных элементов, поставляемых заводами, в целях уменьшения объема работ на строительной площадке.

Пример промышленного здания, собираемого из отдельных сборных железобетонных элементов — колонн, стропильных ферм, настила по ним и пр

Ниже, в соответствующих разделах книги, приведены в подробном изложении современные железобетонные монолитные и сборные элементы зданий — фундаменты, покрытия, перекрытия и пр. В конце книги (приложение 1) дана номенклатура элементов сборного железобетона для каркасов одноэтажных промышленных зданий.