Железобетонные конструкции
Железобетон — это железобетон, армированный стальными вставками (стержни, канаты, сетки и т. Д.) В местах растягивающих напряжений, превышающих прочность самого бетона. Железобетон создается путем заливки бетонной смеси арматурного каркаса, собранного в опалубку. После крепления железобетон образует железобетонную конструкцию или строительный элемент.
К достоинствам железобетона относятся: огнестойкость, значительная стойкость к постоянным и переменным нагрузкам, высокая прочность, возможность изготовления конструкций любой формы. Основными недостатками являются большой вес и сложность изменения формы возводимой конструкции.
Бетон — это материал, который переносит напряжение сжатия, но его прочность на растяжение очень низкая. Сталь в железобетонном элементе переносит в основном растягивающее напряжение. Армирование размещается в зонах растяжения. Благодаря этому железобетонные элементы несут гораздо более высокие нагрузки. Следовательно, бетон отвечает за передачу сжатия, а сталь — за передачу напряжения. Железобетон — это прочный и долговечный строительный материал, который позволяет возводить здания сложных форм и размеров и даже сделать жби колонны. Для армирования используются вставки в виде стержней, канатов, струн, кабелей и сеток. Основным недостатком железобетона являются царапины в зоне растяжения изогнутого элемента.
Преимущества объединения бетона и стали
Дополняемость бетона и стали возможна благодаря:
- хорошая адгезия между арматурой и бетоном,
- защита стали от коррозии бетоном,
- стальная защита бетоном от огня,
- аналогичные коэффициенты теплового расширения,
- защита сжатых стержней от коробления.
Отдел по способу сотрудничества
Благодаря тому, как стальные вставки работают с бетоном, проводится различие между:
железобетон (железобетонный каркас укладывается в опалубку на месте сборки элемента — на строительной площадке или в форме — на сборном заводе и заливается бетонной смесью. После того, как бетон получает необходимую прочность, получается элемент, в котором сталь передает растягивающее напряжение и сжимающий бетон. Сотрудничество этих материалов основано на адгезии бетона к стали и аналогичном значении коэффициентов теплового расширения),
железобетоне (тогда арматура имеет форму ячеистых или сварных сеток с квадратной сеткой 6-12 мм. Она характеризуется повышенной устойчивостью к динамическим нагрузкам, высокой однородностью, увеличенное относительное удлинение и прочность на разрыв, хорошая герметичность и устойчивость к царапинам),
предварительно напряженный бетон (арматура изготовлена из высокопрочной стали — высококачественных сталей. Предварительные сжимающие напряжения вводятся в бетонный элемент путем растяжения арматуры перед бетонированием. Введенные напряжения противоположны напряжениям, возникающим в результате эксплуатационных напряжений, некоторые нагрузки уравновешивают предварительные напряжения). Существует 2 типа: предварительно напряженный бетон и кабельный бетон.
Особенности железобетонных конструкций
В предварительно напряженных бетонных конструкциях элементы бетонируются вокруг сухожилий, характерными признаками которых являются:
- хорошая адгезия между бетоном и сухожилиями,
- хорошая защита от коррозии сухожилий,
- большинство предварительно напряженных бетонных элементов производятся в заводских условиях как сборные элементы,
- ограниченный размер элементов (транспортировка на строительную площадку),
- пряди растягиваются до бетонирования и высвобождаются через несколько дней.
В кабельно-бетонных конструкциях элементы бетонируются на строительной площадке:
- усилие предварительного напряжения применяется после бетонирования и твердения бетона,
- сухожилия, вставленные в кабельные каналы после достижения бетоном достаточной прочности,
- струны сжимаются с помощью гидравлических прессов,
- кабельные каналы заполнены цементной пастой (защита от коррозии сухожилий)
- Стяжки без адгезии имеют полную свободу движений относительно бетона.
- железобетон (железобетон с короткими кусками тонкой стальной проволоки, равномерно распределенной в массе)
Основные преимущества железобетона включают в себя:
- монолитность — структура работает «естественным» образом,
- жесткость — небольшие прогибы,
- свобода в формировании сложных элементов и конструкций — современная опалубка,
- хорошая огнестойкость,
- срок службы от 60 до 150 лет,
- высокое динамическое сопротивление,
- низкие эксплуатационные расходы,
- безопасность — разрушение, которому предшествуют сильные царапины.
Недостатками железобетона являются:
- тяжелый вес
- высокая трудоемкость,
- проблемы с бетонированием при низких температурах,
- отнимает много времени,
- проблемы с адаптацией, усилением, сносом,
- царапина
- высокая термическая и акустическая проводимость,
- чувствительность к агрессивной среде.