CC BY
1УДК 69
Михайлова Т.Я.
студент магистратуры Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (г. Санкт-Петербург, Россия)
ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ТРУБОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ. ПРАКТИКА И ПЕРСПЕКТИВА ПРИМЕНЕНИЯ ТРУБОБЕТОНА
Аннотация: основное внимание уделяется уникальным свойствам и функциональности трубобетона, а также его применению в строительной индустрии. Автор рассматривает как преимущества, так и недостатки этого материала, освещая вопросы его прочности, коррозийной стойкости и аэродинамических свойств. Статья также затрагивает экономические аспекты и сравнивает трубобетон с другими строительными материалами, предоставляя комплексное понимание его возможностей и ограничений.
Ключевые слова: трубобетон, бетон, конструкция, арматура.
Прочностные свойства бетонного ядра, со всех сторон ограниченного оболочкой стальной трубы, как обоймой, возрастают вдвое, если сравнивать с бетоном в свободном состоянии. По данным ученых, вопреки предполагаемой усадке бетон, находясь в ограниченном пространстве трубы, набухает и расширяется. При этом увеличение бетона в объеме сохраняется в течение многолетнего времени. Этот эффект обеспечивает надежное функционирование бетонного ядра. Следует отметить, что свойство увеличения в объеме бетон проявляет находясь в любом замкнутом пространстве, обеспечивающем изоляцию от неблагоприятных воздействий внешней среды и препятствующем влагообмену между бетоном и внешней средой [1]. Главным условием для
проявления свойств высокой прочности бетона при воздействии нагрузки является его изоляция от окружающей среды. Многочисленные практические исследования показывают, что промышленная нагрузка, производимая на неизолированный бетон, оказывает на него более сильное деструктивное воздействие, чем на изолированный. Это проявляется появлением и интенсивным прогрессированием микроповреждений в отличие от изолированного бетона, у которого под аналогичной нагрузкой процесс появления микротрещин завершается в течение первых двух-трех дней [2].
При заливке бетонной смеси в трубы улучшаются антикоррозионные свойства стали, предотвращая коррозию трубы изнутри. Также наблюдается снижение гибкости элементов, повышение предельной прочности стальных стенок, повышение стойкости к углублениям на соединениях и ударным воздействиям при транспортно-монтажных работах. Конструкции, построенные из трубобетона, характеризуются повышенной коррозионной стойкостью за счет круглой поверхности стальных труб: такая форма вызывает меньшее развитие пылевых загрязнений, активизирующих атмосферную коррозию.
Использование цилиндрических стержней в сооружениях, подверженных ветровым нагрузкам, позволяет снизить эти нагрузки за счет улучшения аэродинамических свойств. Стержень круглого сечения является равноустойчивым при одинаковых расчетных длинах. Жесткость на кручение такого стержня значительно выше, чем у стержней открытого профиля. При применении трубобетонных конструкций не требуется окраски, металлизации или герметизации внутренних поверхностей труб, что необходимо для трубчатых конструкций, не заполненных бетоном.
К значимым преимуществам трубобетона перед другими аналогами следует отнести более низкую стоимость. Трубобетонные элементы имеют меньшую массу в сравнении с железобетонными, что существенно облегчает их перевозку и монтаж. Трубобетонные конструкции экономически более выгодны вследствие отсутствия опалубки, кружал, хомутов, отгибов, петель, закладных деталей, они более выносливы, менее подвержены воздействию механических
повреждений. Отсутствие распределительной и рабочей арматуры позволяет более качественно осуществлять укладку высокопрочных бетонных смесей.
Достоинством трубобетона является его способность к горизонтальным перемещениям без разрушения в сейсмичейских зонах, причем не только в упругой области, но и в пластическом состоянии. Под воздействием землетрясения здание с ТБК может совершать значительные горизонтальные колебания наподобие эластичного хлыста, оставаясь при этом устойчивым. Подобные каркасные системы можно использовать и в качестве сейсмоизоляции, располагая их в нижних частях зданий и сооружений.
Как показывает опыт строительства конструкций из трубобетона и опыт их проектирований, при применении трубобетона достигается экономия материалов, трудозатрат и стоимости. В трубобетонных колоннах упрощаются конструкции стыков, и уменьшается металлоемкость. Конструкции консолей трубобетонных колонн - сварные и могут быть решены в различных вариантах с учетом архитектурно- строительных требований. Изготовление колонны выполнимо как в условиях заводов, так и в условиях строительной площадки.
Анализ показывает, что трубобетонные элементы эффективнее железобетонных и стальных конструкций. При замене железобетонных конструкций на трубобетонные значительно уменьшается расход бетона и металла за счет закладных деталей, почти вдвое снижаются трудозатраты, уменьшается вес конструкций.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Етекбаева А.Б. Прочность и деформация трубобетонных сжатых элементов при знакопеременных горизонтальных нагрузках: дис. ... канд. техн. наук. - Алматы, 2010. - 132 с.;
2. Кикин А.И., Санжаровский Р.С., Трулль В.А. Конструкции из стальных труб, заполненных бетоном. - М.: Стройиздат, 1974.
Mikhailova T.Ya.
St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering
(St. Petersburg, Russia)
ADVANTAGES AND DISADVANTAGES OF TUBE CONCRETE STRUCTURES. PRACTICE AND PROSPECTS OF USING TUBE CONCRETE
Abstract: the focus is on the unique properties andfunctionality ofpipe concrete, as well as its use in the construction industry. The author examines both the advantages and disadvantages of this material, highlighting the issues of its strength, corrosion resistance and aerodynamic properties. The article also addresses economic aspects and compares tube concrete with other building materials, providing a comprehensive understanding of its capabilities and limitations.
Keywords: pipe concrete, concrete, structure, reinforcement.
