CC BY
60Оценка надежности железобетонных конструкций Evaluation of the reliability of reinforced concrete structures
Ь û МОСКОВСКИЙ ■p ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
Поджарова Кристина Дмитриевна,
студент экспертизы и управления недвижимостью ФГАОУ ВО «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» (СФУ 660041, Красноярск, Свободный проспект 79) [email protected]
Быкова Алёна Сергеевна, студент экспертизы и управления недвижимостью ФГАОУ ВО «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» (СФУ 660041, Красноярск, Свободный проспект 79) [email protected]
Рыба Никита Сергеевич, студент промышленного и гражданского строительства ФГАОУ ВО «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» (СФУ 660041, Красноярск, Свободный проспект 79) [email protected]
Астапкович Никита Павлович, студент промышленного и гражданского строительства ГАОУ ВО «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» (СФУ 660041, Красноярск, Свободный проспект 79) astapkovichnikn@bk. com
Краснопер Анастасия Дмитриевна, студент промышленного и гражданского строительства ФГАОУ ВО «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» (СФУ 660041, Красноярск, Свободный проспект 79) [email protected]
Кильб Анастасия Сергеевна, студент промышленного и гражданского строительства ФГАОУ ВО «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» (СФУ 660041, Красноярск, Свободный проспект 79) [email protected]
Верминская Татьяна Владимировна,
студент кафедры материаловеденья ФГАОУ ВО «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» (СФУ 660041, Красноярск, Свободный проспект 79) [email protected] Аннотация: Из железобетона возводят фундаменты, выполняют стены, балки перекрытий, колонны. Подобный материал позволяет возводить сложные и многоэтажные строения. При этом, армирующие конструкции могут уже быть установлены и подготовлены к заливке бетона или строительные панели могут доставляться уже в готовом виде. Сборные конструкции из железобетона значительно упрощают строительство. Используют железобетон, как в гражданском, так и в промышленном строительстве. Например, применяют железобетон при строительстве мостов, тоннелей, заводов, труб. Главным назначением железобетонных стоек является возможность надежного удержания электропроводов на требуемом расстоянии от поверхности земли или воды. Надежность и прочность опор достигается путем применения в конструкции изделий арматурного каркаса и специального типа бетонного раствора. По отдельности каждая стойка линий электропередач различается по назначению и конструкции. Выделяют концевые, промежуточные, угловые и анкерные опоры из железобетона. Также изготавливают одноцепные и многоцепные.
Summary: Of reinforced concrete erect foundations, perform walls, beams of ceilings, columns. This material allows you to build complex and multi-storey buildings. In this case, reinforcing structures can already be installed and prepared for pouring concrete or building panels can be delivered already ready. Prefabricated reinforced concrete structures greatly simplify construction. They use reinforced concrete, both in civil and in industrial construction. For example, reinforced concrete is used in the construction of bridges, tunnels, plants, pipes. The main purpose of reinforced concrete racks is the ability to reliably hold electrical wires at the required distance from the surface of the earth or water. Reliability and strength of supports is achieved by using in the construction of reinforcing carcass products and a special type of concrete mortar. Separately, each rack of power lines is different in purpose and design. The end, intermediate, angular and anchor supports are made of reinforced concrete. Single-chain and multi-chain ones are also manufactured.
Ключевые слова: железобетон, строительство, эксплуатация, архитектура. Keywords: reinforced concrete, construction, operation, architecture.
Одним из самых значительных прорывов в строительной сфере XX века было появление такого материала, как железобетон. Конструкции из железобетона кардинально переменили представление человека о долговечных и прочных строениях. Теперь появилась возможность строить не только малоэтажные здания, но и возводить надёжные
небоскрёбы - истинный символ нового времени, богатых мегаполисов и насыщенной современной жизни. Железобетон позволил экономить пространство и создавать более удобные и безопасные здания для жизни и работы.
Что представляет собой железобетон, легко понять по названию. Это строительный материал, который создаётся путем соединения бетона и стальной арматуры, что даёт непревзойдённые физические характеристики.
Дело в том, что сталь и бетон превосходно дополняют друг друга, взаимно компенсируя существующие недостатки. Так, бетон прекрасно реагирует на сжатие, но имеет низкие прочностные характеристики на растяжение. Именно поэтому неармированные бетонные конструкции используются нечасто. Именно для того, чтобы улучшить физические параметры материала, в бетон и монтируют стержни стальной арматуры, которые имеют высокое сопротивление на растяжение. Образуя единое целое, металлическая арматура и бетон и создают крепкий, надёжный и качественный стройматериал.
Несмотря на то, что первые железобетонные изделия патентуются уже в XIX веке, и как мы видим, путь развития этого материала довольно длинен - около 150 лет, можно с уверенностью сказать, что совершенствование железобетона ещё не завершено. Сейчас бетон армируют не только в расчёте нагрузок от растяжения или изгиба, но и при осевом сжатии, срезе или кручении - такие меры гарантируют ещё большую надёжность конструкций, уменьшают их собственный вес и размер сечений элементов.
Кроме обычного армирования производят и армирование с предварительным напряжением. Преимущество этого способа в том, что появляется возможность использования более прочной стали для арматурных стержней, а также бетона более высоких марок. Процесс изготовления железобетона с предварительным растяжением состоит в том, что монтируемая арматура перед установкой растягивается, а бетон -сжимается. Таким образом, в процессе эксплуатации составляющие приходят в нейтральное состояние, что препятствует деформации элементов и повышает износостойкость всей конструкции. [1]
Строительство современных объектов не обходится без конструкций из железобетона. У таких сооружений много плюсов. Железный остов со всех сторон защищен бетоном, который имеет длительный срок работы и не боится ни дождя, ни снега, ни жары, ни мороза. Железо плюс бетон - отличный тандем! Железобетонные изделия консолидируют как при растяжении, сжатии и сгибании, так и во время скручивания, срезания. Металлокаркас помогает добиться устойчивости, прочности и твердости сооружения, служит для уменьшения размеров и веса устройства. Применяя различные технологии, изготавливают
монолитные, сборные, сборно-монолитные бетонные и железобетонные конструкции с ненапрягаемой и напрягаемой арматурой.
Железобетонная конструкция нашла применение в строительстве жилых зданий, производственных сооружений и инженерных построек. Наиболее часто применяют сборный железобетон, но встречается монолитный и сборно-монолитный. Чтобы получить изделие наименьшей массы, насколько это позволяет технология, снизить расходы на оплату труда и материалы, для железобетонных конструкций применяют качественный бетонный раствор и арматуру высокой прочности.
Основные виды железобетонного изделия применяются в строительстве, где температурный режим не превышает пятидесяти градусов по Цельсию и не опускается до минус семидесяти градусов. Железобетонными конструкциями пользуются чаще стальных или каменных в случае возведения следующих объектов:
- аэродромы;
- атомные реакторы;
- бункера;
- дымовые трубы большой высоты;
- различные массивные сооружения;
- здания складского назначения;
- дороги;
- фундаменты;
- морские сооружения;
- заводские постройки.
Часто ЖБИ являются основой конструкций промышленных объектов и жилых домов. В железобетонных конструкциях следующие преимущества:
- прочность, которая со временем только увеличивается;
- долговечность;
- стойкость к воздействию огня;
- относительно допустимая цена;
- возможность собственноручного изготовления;
- стойкость к сейсмической активности;
- возможность железобетона принимать различные архитектурные формы.
К недостаткам относятся:
- образование трещин;
- большой вес;
- требуется дополнительное утепление;
- теплопроводность.
Основные виды конструкций По типу изготовления различают:
- Сборные. Имеют большую популярность за счет максимально механизированного строительства.
- Монолитные. Применяют в строительстве монолитных сооружений, например, гидротехнических построек, тяжелых фундаментов.
- Сборно-монолитные. Сборно-монолитные элементы соединяются как бетоном, так и сваркой.
По сфере использования бывают:
- для жилых домов;
- для промышленных построек;
- для общественных зданий и сооружений.[3]
Изделия из железобетона могут быть: ненапряженные и предварительно напряженные. Наиболее популярные ЖБИ, которые используют для строительства:
- панелей;
- фундаментов;
- балок;
- плит перекрытий.
Панели
Распространенным видом железобетонных конструкций являются панели, которые используются в строительстве зданий и сооружений жилищного и промышленного назначения. Панель имеет плоскую прямоугольную форму, в которой могут быть проемы для дверей и окон, также — выступы для подоконников.
При перевозке панелей их устанавливают в вертикальном положении под наклоном в десять градусов. Транспортируя сразу несколько панелей, нужно исключить их соприкосновение, поэтому между ними прокладывают подкладки.
Фермы
Железобетонные фермы используют для перекрытий в производственных сооружениях и культурных зданиях. Имеют вид плоской прямоугольной конструкции с решетками. При транспортировке изделий им придают вертикальное положение.
Фермы из железобетона имеют высокую прочность, жесткость, отличаются противопожарными свойствами и морозостойкостью. Производятся изделия из тяжелого, легкого или конструкционного бетона, в основном это аглопоритобетон и керамзитобетон. Применяя железобетонную ферму, следует тщательно подойти к ее установке. Проводят точный расчет несущей способности постройки. Проверяют качество элементов, размеры и готовят место опоры. [3]
Балки и ригели нашли применение в строительстве фундаментов и покрытий, они выступают в роли несущих элементов для монтажа крановых механизмов. Балки производят односкатными, 2-скатными или прямоугольными. В процессе транспортировки балки ригели устанавливают в транспортное средство вертикально. Для опоры балок и ригельиспользуют подкладки, установленные под нижнюю плоскость изделий. В зависимости от длины конструкции определяется расстояние между подкладками. Сбоку балок и ригелей проводят крепление по всей их высоте. Перевозка балок допускается только в вертикальном положении, горизонтальная транспортировка запрещена, так как существует риск разрушения изделий. Транспортируя одновременно несколько элементов, между ними прокладывают разделители толщиной больше десяти сантиметров.
Сваи
Железобетонную конструкцию в виде свай используют для оснований промышленных и жилых сооружений. Сваи применяют для возведения конструкций на неустойчивых грунтах. При транспортировке свай им придают горизонтальное положение, обеспечивая опирание на специальные подкладки. Разрешается укладка свай на транспортное средство при перевозке ярусами.
Железобетонные сваи отличаются высокой устойчивостью к воздействию химических веществ и коррозии, обладают водонепроницаемостью и морозостойкостью. Сваи легко монтируются при наличии специального оборудования и способны обеспечить возводимому сооружению долговечность, высокую прочность и надежность.
Железобетонные стойки или стойки линий электропередач представляют собой опорный элемент для светильников и линий электропередач. При транспортировке разрешается перевозить стойки вместе одной группой, обеспечивая горизонтальное положение. При перевозке следует подготовить опору для стоек в виде специальной подкладки. [2]
Главным назначением железобетонных стоек является возможность надежного удержания электропроводов на требуемом расстоянии от поверхности земли или воды. Надежность и прочность опор достигается путем применения в конструкции изделий
арматурного каркаса и специального типа бетонного раствора. По отдельности каждая стойка линий электропередач различается по назначению и конструкции. Выделяют концевые, промежуточные, угловые и анкерные опоры из железобетона. Также изготавливают одноцепные и многоцепные.
Колонны
Железобетонная колонна представляет собой несущий элемент жилых, культурных, промышленных и бытовых сооружений. Колонны изготавливают прямоугольной формы и двухветвевой, которая предназначена для тяжелой крановой нагрузки. Перевозят элементы штабелем, где первый ряд колонн кладут на грузовое место транспортного средства, а последующие ряды укладывают на предыдущий, застеленный специальными подкладками.
Железобетонные объемные блоки нашли применение при возведении общественных и жилых сооружениях. Представляют собой почти готовые строительные элементы с полой тонкостенной прямоугольной призмой и с проемами для дверей и окон.
Объемные блоки могут иметь изоляционные и утеплительные панели. При перевозке объемных блоков им придают вертикальное положение, при этом обеспечивая опирание элементов по четырем углам на грузовую платформу. Объемные блоки, выполненные из железобетона, имеют чувствительность к динамическим перегрузам, которые образуются в процессе перевозки. Эти строительные изделия из железобетона имеют особенность смещать центр тяжести от геометрического центра в поперечном и в продольном направлении. Чтобы избежать смещения блока в процессе перевозки, на грузовой площадке устанавливают специальные упорные выступы.
Санитарно-технические кабины используются при возведении зданий общественного и жилого назначений. Представлены объемными элементами с большой массой и габаритами. При перевозке шахты лифтов и санитарно-технических кабин разрешается вертикальное положение с опорой на грузовую площадку с двумя прокладками. Шахты лифтов, имеющие высоту до 140 сантиметров можно перевозить в 2 яруса по высоте, при этом устанавливая деревянные подкладки между рядами в высоту больше 10 сантиметров.
[4]
По показателям прочности и долговечности ЖБИ превосходят другие стройматериалы. Нормативный ресурс их эксплуатации - в пределах 100 лет и даже дольше. Кроме того, ЖБИ - отличный элемент дизайна: отлично сочетаясь с другими стройматериалами, они создают самые разнообразные архитектурные ансамбли. Сборный железобетон предлагает широкий спектр методов повышения конструктивной эффективности. Использование изделий из сборного железобетона позволяет увеличить длину пролетов и открытых
пространств, снизить толщину конструкций и обеспечить гибкость внутренней планировки. Это обеспечивает коммерческую ценность объектов в течение долгого времени.
Железобетонные конструкции применяют в строительстве различных зданий и сооружений, и не только. Разновидности ЖБИ (панели, объемные блоки, фермы, сантехнические кабины) за счет своих габаритов, масс и условий, которые нужно соблюдать в процессе перевозки, требуют узкой специализации подвижного состава.
Транспортировка балок, колонн, опор и стоек линий электропередач, ригелей и свай имеет схожие требования к перевозочному процессу, поэтому схемы подвижного состава для их перевозки могут совпадать.
Железо и бетон - отличное сочетание. Данные конструкции применяются не только в строительстве зданий, учитывая невысокую теплопроводность, используются в промышленных цехах и не только. Виды ЖБК за счет своих размеров, веса и условий, требуют точного соблюдения процесса транспортировки и надлежащей подготовки подвижного состава. Технология производства этих изделий продолжает совершенствоваться.
Список литературы
1. Авренюк, Андрей Восстановление бетонных и железобетонных конструкций / Андрей Авренюк. - Москва: СПб. [и др.] : Питер, 2016. - 184 с
2. Ахремович, М.Б. Защита деревянных конструкций жилых зданий от разрушителей древесины / М.Б. Ахремович. - М.: Стройиздат, 2015. - 660 с.
3. Бах, К. Детали машин. Их расчет и конструкция. Том 1 / К. Бах. - М.: М.-Л.: ГНТИ; Издание 3-е, стер., 2016. - 720 с.
4. Бетонные и железобетонные конструкции. Без предварительного напряжения арматуры. СП 52-101-2003. - М.: ДЕАН, 2015. - 128 с.
