Железобетонные конструкции в современном строительстве

 

Железобетонные изделия (ЖБИ) сравнительно недавно применяются в строительстве. Впервые они стали использоваться в конце XIX века. Но только в 30-е годы прошлого столетия стали появляться первые здания, построенные из сборных железобетонных изделий.

 

Несмотря на неоспоримые достоинства и простоту применения, у железобетонных изделий есть явный недостаток. Прежде всего это большая масса. Именно поэтому, основной задачей производителей является уменьшение массы ЖБИ путем применения высококачественных материалов, более рациональных форм изделий, а также совершенствования технологического процесса их изготовления.

 

Классификация железобетона

 

Железобетон является строительным материалом, в котором используется совместная работа стали и бетона. Бетон хорошо выдерживает сжимающие нагрузки, однако он хрупок и плохо сопротивляется растягивающим напряжениям. Так, прочность бетона при растяжении в 12 раз меньше прочности при сжатии. Что касается стали, то она обладает высоким пределом прочности при растяжении и может воспринимать растягивающие напряжения, которые возникают в железобетонной конструкции.

Совместная работа двух этих материалов определяется прочным сцеплением стальной арматуры и бетона, позволяющим создавать монолитные конструкции. К тому же бетон предохраняет сталь от коррозии.

ЖБИ должны удовлетворять требованиям государственных стандартов, а также рабочим чертежам и техническим условий на них. Если железобетонные изделия предназначены для массового использования, то они должны быть унифицированными, что позволяет использовать их при строительстве сооружений различного назначения. Все изделия из бетона поставляются потребителям в законченном и полностью укомплектованном виде. При чем такого качества, чтобы на строительной площадке не требовалась их дополнительная отделка.

 

ЖБИ для жилых и гражданских зданий

 

Железобетонные изделия для подземной части зданий и фундаментов изготавливаются в виде массивных элементов с плоской нижней поверхностью, которая устанавливается на уплотненное основание или бетонную подготовку.

Панели для наружных стен производятся с оконными или дверными проемами, а также сплошными. Они армируются сварными сетками, а если есть проем, то по их периметру делается каркас.

Плиты перекрытий делаются сплошными, ребристыми, а также с пустотами. Их длина достигает 12 метров, а толщина 220-300 мм.

Лестничные марши изготавливают в виде плит со ступенчатой поверхностью. Их окончания образуют лестничные площадки. Размер марша составляет 3,9×1,5 метра, а масса достигает 2,5 тонн. При их изготовления применяют тяжелый бетон.

Давайте рассмотрим железобетонные изделия на примере промышленных зданий.

 

Изделия для промышленных зданий

 

При строительстве одноэтажных промышленных зданий применяются несущие и ограждающие элементы высотой от 3,6 до 18 метров, а также бескрановые и оборудованные мостовыми кранами, подвесными кран-балками, бесфонарные и с фонарями изделия. Если для строительства применяются сборные конструкции, то список можно дополнить фундаментными балками, колоннами, подкрановыми, стропильными и подстропильными балками, фермами, плитами покрытий и стеновыми панелями.

 

Фундаментные балки

 

Фундаментные балки являются основой для наружных и внутренних стен при отдельно стоящих фундаментах. Балки первой группы изготовляют таврового или трапециевидного сечения, высотой 300 и 450 мм. Балки второй группы изготовляют трапециевидного сечения, высотой 400–600 мм.  Их армируют напрягаемой арматурной сталью на коротких силовых стендах.

 

Колонны

 

Колонны являются основными элементами сборных каркасов. Колонны прямоугольного сечения используются в зданиях без кранового оборудования, с подвесным оборудованием, а также с мостовыми кранами при высоте зданий от пола до низа стропильных ферм до десяти метров. Длина таких колонн составляет от 4,5 до 12 метров.

 

В зданиях с высотой от 10 до 18 метров с мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 тонн применяют двухветвевые колонны длиной от 11 до 19 метров. Так же промышленность производит колонны с двутавровым и кольцевым сечением.

 

Подкрановые балки

 

Подкрановые балки изготавливают предварительно напряженными. Если шаг колонн составляет 6 и 12 метров, то балки делают длиной 6 и 12 метров. Для работы мостовых электрических кранов грузоподъемностью 5, 10, 20 и 30 тонн при пролете 6 метров и тавровом сечении используют балки высотой 800 мм, шириной 600 мм и толщиной 1200 мм.

 

Железобетонные ребристые плиты покрытия

 

Железобетонные ребристые плиты покрытия зданий используются для скатных и плоских кровель. Плиты выпускаются размером 3×12 и 3×6 метров. В дополнение к ним, в качестве доборных элементов изготавливают плиты размерами 1,5×12 и 1,5×6 метров. Такие плиты имеют П-образное сечение и состоят из системы продольных и поперечных ребер, и монолитно связанной с ними плоской полкой толщиной 30 мм. При необходимости в полках плит делают отверстия для размещения водосточных колонок и вентиляционных шахт.

Панели стен

 

Панели стен для отапливаемых зданий с шагом колонн 6 метров представляют собой однослойные плиты длиной 6 метров и шириной от 0,9 до 1,8 метров, с толщиной 160–300 мм. Для неотапливаемых зданиях используют плиты тех же размеров, но толщиной 70 мм. Если шаг колонн 12 метров, то используются панели в виде ребристых предварительно напряженных плит с высотой продольных ребер до 300 мм, поперечных 130 мм и толщиной полки до 300 мм. Панели армируются сетками или каркасами из стержневой арматуры. В случае многоэтажных зданий номенклатура железобетонных конструкций включает элементы каркаса и перекрытий с балочными и безбалочными перекрытиями.

 

Плиты перекрытий

 

Плиты перекрытий производят с продольными и поперечными ребрами высотой 400 мм, шириной 3, 1,5 и 0,7 метра. Здесь в качестве арматуры применяют стержни из стали классов А-III и А-IV. В ассортимент элементов многоэтажных зданий с балочными перекрытиями входят лестничные марши, балки лестничных клеток, а также балки для установки технологического оборудования.

 

Безбалочные перекрытия

 

Безбалочные перекрытия используются в многоэтажных производственных зданиях, где необходимы гладкие потолки. Каркасы таких зданий состоят из колонн, консолей, надколонных и пролетных плит, опертых по контуру. Колонны имеют квадратное сечение. Для опоры на колоннах устраивают четырехсторонние консоли. Длина колонн зависит от высоты этажа и находится в пределах от 4 до 8 метров.

 

Производство железобетонных изделий

 

Процесс производства железобетонных изделий состоит из нескольких операций, объединенных в отдельные процессы. Эти операции условно можно разделить на основные, вспомогательные и транспортные.

 

 

К основным операциям относится: приготовление бетонной смеси, изготовление арматурных элементов и каркасов; формирование изделий, тепловая обработка отформованных изделий, освобождение готовых изделий от форм, а также, если требуется, отделка лицевой поверхности.

 

Кроме основных технологических операций на каждом этапе производят вспомогательные операции. Например, подача пара и воды, сжатого воздуха, электроэнергии, складирование сырьевых материалов, полуфабрикатов и готовой продукции, операционный контроль и контроль качества готовой продукции. К транспортным относят операции по перемещению материалов, полуфабрикатов и изделий без изменения их состояния и формы.

Если вас заинтересовала технология производства железобетонных изделий, то рекомендую ознакомиться с производством https://alfacem.ru/. Компания уже много лет выпускает качественные ЖБИ изделия, которые по праву считаются одними из лучших на российском рынке.

В следующей статье я расскажу о чем мечтал Константин Эдуардович Циолковский.