Появление железобетонных конструкций в ХIX веке стало настоящим прорывом в строительных технологиях. На сегодняшний день без них невозможно представить ни один строительный объект. В этой статье мы рассмотрим, какие существуют железобетонные конструкции, и какими характеристиками они обладают.
Железобетонные конструкции
Общие сведения
Что такое железобетон
Бетон, как известно, отличаются высокой прочностью на сжатие, однако, его сопротивление на растяжение не велико – в 10-15 раз меньше прочности на сжатие. Поэтому неармированные бетонные конструкции используются очень редко. Чтобы устранить этот недостаток, в его структуру добавляют стальную проволоку или прутья, отлично работающие на растяжения (читайте также статью «Асфальтобетонные смеси: основные разновидности, особенности приготовления и использования»).
Таким образом, железобетон представляет собой материал, образованный бетоном и металлической арматурой, расположенной внутри него. В совокупности получается единая конструкция, которая обладает высокой прочностью, благодаря совокупности свойств бетона и металла.
Впервые железобетонные изделия стали патентовать в конце ХIX века. С тех пор прошло более 150 лет, и за это время, конечно же, железобетон серьезно усовершенствовался. Однако, можно с уверенностью сказать, что его «эволюционный» процесс еще не завершен.
Схема армирования изделий
Виды армирования
В наше время железобетонные конструкции армируются не только для увеличения прочности бетона на растяжение, но и на внецентренное и осевое сжатие, кручение и пр. Кроме того, рабочая арматура позволяет уменьшить размер сечения элементов, а также снизить вес конструкций.
Наряду с обычным армированием, на сегодняшний день широко распространены предварительно напряженные железобетонные конструкции. Их особенностью является то, что при изготовлении бетон подвергается обжатию, а сама арматура – предварительному растяжению.
Предварительное напряжение позволяет существенно повысить трещиностойкость, а также снизить деформации элементов конструкций. С предварительным напряжением обычно выполняют большепролетные железобетонные конструкции, а также другие элементы, на которые предполагается большая нагрузка на растяжение.
Заливка железобетонного фундамента
Особенности железобетонных конструкций
Достоинства
Среди достоинств железобетонных конструкций можно выделить:
- Долговечность – благодаря надежной сохранности арматуры, которая находится под слоем бетона, железобетон обладает исключительной долговечностью. Кроме того, материал отлично справляется с атмосферными воздействиями.
- Прочность – со временем прочность железобетона не уменьшается, а даже увеличивается.
- Возможность изготовления своими руками, к примеру, при возведении фундамента. Для этого надо лишь выполнить опалубку и изготовить металлический каркас из арматуры, после чего опалубка заливается бетонным раствором.
- Пожаростойкость – железобетон отлично противостоит огню. Причем, для повышения огнестойкости, в состав добавляют специальные заполнители, такие как базальт, шамот, доменные шлаки и др. Кроме того, повысить огнестойкость можно путем увеличения защитного слоя до 3-4 см.
- Сейсмостойкость – в отличие от других строительных материалов, железобетон, благодаря монолитности, хорошо противостоит сейсмической активности.
- Хорошие эксплуатационные качества – железобетон может принять любые архитектурные или конструктивные формы.
- Учитывая прочность и долговечность материала, его цена вполне доступная.
Недостатки
К недостаткам железобетонных конструкций относятся следующие моменты:
- Большой вес;
- Высокая тепло- и звукопроводность;
- Склонность к растрескиванию.
Совет! Чтобы утеплить железобетон, используют теплоизоляционные материалы, такие как пенополистирол и минеральная вата. Инструкция по монтажу теплоизоляции довольно простая.
Сборные железобетонные конструкции
Виды конструкций из железобетона
Все существующие железобетонные конструкции можно условно поделить на три типа:
Сборные В последнее время пользуются большой популярностью, так как их использование позволяет максимально механизировать строительство. Кроме того, изготовление ЖБИ в заводских условиях позволяет применять прогрессивную технологию приготовления раствора, а также его укладки и обработки. Монолитные Используются при возведении сооружений, которые не поддаются разделению и унификации. К таким относятся некоторые гидротехнические сооружения, тяжелые фундаменты, сооружения, выполняемые в скользящей опалубке и пр. Сборно-монолитные Как не сложно догадаться, являются сочетанием монолитного бетона и сборных элементов, которые укладываемого на объекте. Закладные детали для железобетонных конструкций позволяют соединить между собой сборно-монолитные изделия не только при помощи бетона, но и путем сварки металлических элементов.По области применения конструкции могут быть:
- для общественных сооружений и жилых домов;
- для промышленных строений;
- для зданий общего назначения.
Совет! Книга Железобетонные конструкции одноэтажных промышленных зданий – Заикин А.И. позволит детально ознакомиться с особенностями и выполнением расчета фундаментов, колонн, плит перекрытий и прочих железобетонных конструкций, применяемых при строительстве промышленных сооружений.
Как уже было сказано выше, ЖБИ также делятся на:
- Предварительно напряженные;
- Ненапряженные.
Наиболее распространенные виды конструкций из железобетона
Теперь ознакомимся с наиболее распространенными типами железобетонных конструкций, которые повсеместно применяются в строительстве.
К таким относятся:
- Фундаменты;
- Панели;
- Балки и плиты перекрытий;
Каждый из этих элементов обладает своим предназначением и конструктивными особенностями.
Ленточный монолитный фундамент
Фундамент
Фундаменты из железобетона устраивают под стены строений, колонны и столбы, а также под тяжелые станки и машины.
Фундаменты бываю двух типов:
- Сборными;
- Монолитными.
Кроме того, они различаются по типу конструкции на:
- Ленточные – под несущие стены;
- Ступенчатые и пирамидальные – под отдельные опоры.
Железобетонные колонны
Колонны
Чаще всего применяются в промышленных зданиях, в которых перекрытия подвергаются большим нагрузкам от оборудования. В этом случае выполняют каркас, состоящий из колонн, балок и прочих элементов.
Кроме того, широко распространены каркасно-панельные сборные здания, в которых колонны являются одним из основных несущих элементов. Они воспринимают на себя нагрузки и через фундамент передают их на грунт.
На фото – железобетонная панель
Панели
При возведении каркасно-панельных строений, для изготовления стен используют панели. Их площадь может составлять до 25 квадратных метров.
Также следует отметить, что существуют бескаркасные панельные здания. В этом случае всю нагрузку воспринимают на себя стены и перегородки, т.е. сами панели.
Балки
Плиты и балки
Данные конструкции относятся к изгибаемым элементам. Плитами называются плоские изделия, длина и ширина которых значительно больше толщины. Балки же являются линейными элементами, длина которых существенно больше поперечных размеров.
Плиты и балки чаще всего используют для устройства плоских перекрытий и покрытий. Как уже было сказано выше, обычно их выполняют предварительно напряженными. Кроме того, имеются и другие некоторые конструктивные особенности железобетонных изгибаемых элементов, что связано с областью их применения.
Вывод
Бетонные и железобетонные конструкции используют в самых разных областях строительства, поэтому они бываю разных видов. В качестве примера мы привели лишь наиболее распространенные типы конструкций. В действительности же их существует гораздо большее количество.
Из видео в этой статье можно получить дополнительную информацию по данной теме.
