|
Главная → СтатьиЖелезобетонЖелезобетон — это сочетание бетона и стальной арматуры, монолитно соединенных и работающих как единое целое. Бетон хорошо сопротивляется сжатию и значительно хуже растяжению. Это затрудняет его применение в ряде строительных конструкций —плитах перекрытий, прогонах, балках. В сечениях таких конструкций возникают не только сжимающие, но и растягивающие напряжения (рис. 34,а). Если в растянутую зону поместить стальную арматуру (рис. 34,6), несущая способность конструкции увеличится в 10…20 раз. Сталь значительно превосходит бетон по прочности не только на растяжение, но и на сжатие. Поэтому армируют и элементы, работающие на сжатие, например колонны.
Рис. 34. Балка прямоугольного сечения под нагрузкой: Материалы в железобетоне работают совместно благодаря прочному сцеплению бетона с арматурой и близости значений температурных коэффициентов расширения обоих компонентов. Кроме того, плотный бетон (с достаточным содержанием цемента) защищает стальную арматуру от коррозии, а также от непосредственного действия огня при пожаре. Это делает железобетонные конструкции весьма стойкими и долговечными. Из железобетона выполняют разнообразные строительные конструкции и изделия. Их классифицируют по способу производства, виду применяемого бетона, виду напряженного состояния. По способу производства различают монолитные, сборные и сборно-монолитные конструкции. Монолитные конструкции изготовляют непосредственно на месте строительства, укладывая бетонную смесь в опалубку. Сборные изделия и конструкции производят в виде крупноразмерных элементов на специализированных заводах, транспортируют к месту строительства и затем монтируют в сооружение. Сборно-монолитные конструкции представляют собой сочетание сборных элементов с монолитным бетоном. По виду применяемого бетона различают конструкции из тяжелого бетона, легкого бетона на пористых заполнителях. Кроме того, изготовляют конструкции из ячеистого бетона, специальных бетонов, например жаростойкого. В зависимости от вида напряженного состояния конструкции могут быть обычными и предварительно напряженными. В обычных железобетонных конструкциях стальная арматура и бетон не испытывают заметных напряжений до начала приложения к конструкции расчетных нагрузок. После на-гружения внешними силами в бетоне растянутой зоны железобетонных элементов образуются трещины. Растягивающие напряжения воспринимает стальная арматура, обеспечивая заданную несущую способность конструкции. Поэтому в ряде случаев допускается небольшое раскрытие трещин в бетоне, не препятствующее нормальной эксплуатации конструкций. На практике необходимо предотвращать образование трещин. Это относится к конструкциям резервуаров для хранения жидкостей и газов, к частям сооружений, подверженных агрессивному влиянию окружающей среды. Кроме того, экономически целесообразно использовать в железобетонных конструкциях высокопрочную арматурную сталь. Чтобы сократить расход стали и увеличить несущую способность изделий, применяют предварительное напряжение железобетона. Предварительно напряженными называют железобетонные конструкции, в которых бетон заранее, до приложения внешней нагрузки, подвергнут интенсивному обжатию. Поэтому в таких конструкциях под воздействием эксплуатационных нагрузок растягивающие напряжения либо совсем не возникают, либо появляются настолько небольшие, что трещины не образуются. Предварительное напряжение также позволяет свести к минимуму раскрытие трещин в конструкциях. Сжимающие напряжения в конструкциях создают путем натяжения арматуры. Для этой цели применяют высокопрочную арматурную сталь в виде стержней, проволоки, канатов или пучков. Вначале арматуру растягивают до напряжений, не превосходящих предела упругости стали. Далее укладывают бетон, который, затвердевая, прочно сцепляется с арматурой. После того, как бетон достигнет проектной прочности, снимают нагрузку. В результате стержни стремятся вернуться к первоначальной (до натяжения) длине и обжимают прочно сцепленный с ними бетон. Таким образом, после передачи предварительного напряжения бетон оказывается сжатым, а арматура — растянутой. Применяют два способа создания предварительного напряжения: натяжение арматуры на упоры и натяжение на бетон. В первом случае арматуру помещают в форму, один конец ее закрепляют в упоре, а другой натягивают домкратом или другим приспособлением до заданного напряжения (рис. 35, а). Затем производят бетонирование. После приобретения бетоном заданной прочности арматуру освобождают из упора; происходит так называемый отпуск натяжения. В результате усилие натяжения арматуры передается на бетон (рис. 35,6). Стержневую арматуру можно натягивать на упоры не только механическим, но и электротермическим способом. Для этого разогревают стержни до температуры 300…500 °С, пропуская через них электрический ток, заводят в форму и закрепляют в упорах. В процессе остывания длина стержней сокращается, что приводит к возникновению в арматуре необходимого натяжения. При натяжении на бетон сначала изготовляют бетонную или слабоармированную железобетонную конструкцию, в которой предусмотрены каналы или пазы для напрягаемой арматуры (рис. 35, в). После того как бетон наберет необходимую прочность, в каналы вводят арматуру и натягивают ее непосредственно на бетон конструкции (рис. 35,г). Затем под давлением вводят в каналы цементное тесто или мелкозернистый бетон, которые после затвердевания создают необходимое сцепление арматуры с основным массивом бетона в конструкции.
Рис. 35. Способы создания предварительного напряжения: Защитный слой бетона создают размещением арматуры на некотором удалении от поверхности конструкций. Он обеспечивает совместную работу арматуры с бетоном на всех стадиях изготовления, монтажа и эксплуатации конструкций, предохраняет арматуру от агрессивной среды, высокой температуры. Толщину защитного слоя бетона назначают в зависимости от вида и диаметра арматуры, размера сечения конструкции, вида и класса бетона, условий эксплуатации. В частности, при изготовлении обычных (ненапрягаемых) конструкций или с натяжением арматуры на упоры толщину защитного слоя принимают не менее диаметра стержня (каната). В плитах и стенках толщиной до 100 мм защитный слой должен быть не менее 10 мм; при большей толщине плит, стенок и в балках защитный слой составляет 15…20 мм; в сборных фундаментах — не менее 30 мм. Железобетонные изделия и конструкции значительно превосходят бетонные по несущей способности и другим механическим свойствам. Особенно эффективны предварительно напряженные конструкции. В сравнении с обычными они обладают более высокой тре-щиностойкостью, лучше сопротивляются динамическим нагрузкам, хорошо противостоят коррозионным воздействиям. Читать далее: Легкие бетоны Бетон для монолитных конструкции Производственные факторы, определяющие качество бетона Определение состава бетона Структура и свойства тяжелого бетона Добавки к бетону и строительному раствор Вода Мелкий заполнитель Характеристика заполнителей Бетон и железобетон Ваш отзыв |
|
|
|
© 2007 "Строй-сервер.ру". - информационная система по ремонту и строительству. |
|