Надежные Железобетонные конструкции частных домов и промышленных зданий: Виды, характеристики – Обзор

Что такое железобетон

Железобетон это такие комплексные конструкции, образованные из бетона и стальных стержней, работающих совместно, называются железобетонными, а стальные стержни — их арматурой.

В состав стальной арматуры балки, кроме продольных стержней, расположенных в растянутой зоне и воспринимающих нормальные растягивающие усилия, входят поперечные вертикальные стержни, работающие на главные растягивающие напряжения (ближе к опорам), и монтажные стержни. Все стержни в местах пересечений соединяются контактной точечной сваркой, образуя сварной арматурный каркас.

Необходимая площадь сечения продольных и поперечных стержней арматуры определяется расчетом, а способ их объединения в сварные каркасы и количество таких каркасов в сечении балки — удобствами сварки и установки каркасов, удобствами укладки бетонной смеси и другими условиями.

Принципиально важным условием совместной работы арматуры с бетоном в железобетонных конструкциях является их сцепление, которое обеспечивается:

• в арматуре периодического профиля — выступами на поверхности стержней,
• в сварной арматуре — за счет сварных пересечений, в каждом из которых стержень одного направления служит анкером для стержня другого направления, и, кроме того,
• во всех случаях за счет обжатия стержней арматуры бетоном при усадке.

Монтаж

Установка сборно-монолитных перекрытий своими руками не представляет особенного труда, но надо четко следовать основным требованиям и техническим предписаниям.

Прежде всего необходимо поставить внутрь обрабатываемых пролетов доски величиной 0,2х0,25 м. Их требуется дополнительно подпирать раздвигаемыми стойками специального образца. Рекомендация: в некоторых случаях практичнее выполнить эту процедуру, когда уже закончена выкладка балок. Размещаемые в продольной плоскости балки из железобетона разделяет расстояние 0,62-0,65 м.

Периметр создаваемого перекрытия обычно формируется из деревянной опалубки (если технология не предусматривает иного решения). Блоки раскладывают в поперечные ряды, стараясь минимизировать зазоры.

Арматурные прутья размещают внахлест (от 0,15 м и более). Обязательно убирают всю пыль и грязь, которые появились при работе. Далее проводится заливка мелкозернистого бетона от М250 и выше

Его поливают водой и осторожно разравнивают. Ждать полного технического отвердения придется примерно 3 дня

О том, что такое сборно-монолитные перекрытия, смотрите далее.

Разновидности железобетонных конструкций

Один из важных критериев для
классификации железобетонных конструкций – способ изготовления. С учетом этого
выделяют:

• Монолитные железобетонные
  конструкции. Они изготавливаются непосредственно на строительной площадке.
  Для этого сначала сооружают опалубку, затем производят армирование, после
  чего осуществляют заливку бетоном. Основным преимуществом монолитных
  конструкций считают их пространственную целостность. Кроме того,
  изготовление непосредственно на строительной площадке обеспечивает более
  низкую материалоемкость и более гибкую смету.
• Сборные железобетонные
  конструкции (СЖК). Это уже готовые отдельные изделия (плиты, фундаменты,
  балки, колонны и пр.), которые были изготовлены в заводских условиях и
  доставлены на строительную площадку.

Применение сборных ЖБИ тоже имеет свои
плюсы:

• Железобетонные изделия производят
  на предприятии, где для этого есть специализированное оборудование и
  условия автоматизации труда.
• Работы по возведению
  объекта можно производить в любое время вне зависимости от погодных
  условий.
• Возможность заблаговременно
  рассчитать и заказать необходимое количество изделий.
• Быстрый монтаж, для
  которого необходим только кран.
• Возможность хранения СЖК на
  открытых площадках.
• Упрощенный контроль
  качества работ.

Существуют также сборно-монолитные
железобетонные конструкции, которые состоят из целого комплекса элементов и
сочетают плюсы сборных и монолитных. Их применение позволяет строить здания не
только качественно, но и быстро. Там, где удобнее смонтировать отдельные
конструкции, используют сборные элементы, а в труднодоступных местах сооружают
опалубку и заливают бетон.

Защитный слой бетона

В таблице представлена зависимость толщины бетонного слоя от типа строительного элемента:

Наименование стройматериала	Ширина объекта, см	Слой бетона, см
Несущая стена	Более 10	1,5
Стена	Менее 10	1
Ребро	25	2
Балка	Менее 25	1,5
Колонна	3
Фундаментная балка

Посмотреть «СНиП 2.03.01-84» или

Особое внимание следует уделить фундаментам монолитной структуры. Наличие цементной подушки оправдывает слой бетонной защиты в 3,5 см, без нее — 7 см

Сборный фундамент потребует слоя шириной 3 сантиметра. Чем больше толщина искусственного камня, тем прочнее арматуру рекомендуют использовать. Технические выкладки взяты из свода требований к бетонным и железобетонным конструкциям СНиП 2.03.01—84.

Сущность сборно-монолитной конструкции

Сборно-монолитная конструкция перекрытия состо­ит из сборных элементов и монолитных частей, бетони­руемых непосредственно на площадке. Затвердевший бе­тон этих монолитных участков связывает конструкцию в единую совместно работающую систему.

Сборные элементы перекрытия служат остовом для монолитного бетона и в них размещена основная, чаще всего напрягаемая арматура. Дополнительную арматуру при монтаже можно укладывать на остов из сборных эле­ментов. Сборные элементы изготовляют из бетона от­носительно высоких классов, бетон же монолитных уча­стков может быть класса В15.

Работа сборно-монолитной конструкции характери­зуется тем, что деформации монолитного бетона следу­ют за деформациями бетона сборных элементов, и тре­щины в монолитном бетоне не могут развиваться до тех пор, пока они не появятся в предварительно напряжен­ном бетоне сборных элементов. Опыты показали, что со­вместная работа сборных предварительно напряженных элементов и монолитных частей возможна и при бетонах на пористых заполнителях.

Технология строительства железобетонных каркасных конструкций

От типа металлической конструкции и количества этажей зависит способ возведения здания. Различают сборные, монолитные и комбинированные конструкции.

Первый вариант имеет ряд преимуществ:

1. Отсутствие необходимости подогрева рабочего места зимой, что существенно экономит затраты на энергоресурсы.
2. Возможность оставлять железобетонные материалы на стройке, что обеспечивает непрерывность процесса сборки конструкции.
3. Уменьшение необходимости непрофессиональной рабочей силы.
4. Наличие дополнительного пространства, которое отсутствует при монолитном строительстве.
5. Элементы каркаса изготовляются на заводе, что позволяет обойтись без сварочных работ.
6. Быстрота сооружения здания.
7. Достижение прочности сразу после установки.

Сборные конструкции

Конструкция таких каркасов предполагает наличие железобетонного фундамента. На нем монтируют колонны с промежутками 6-12 м. Для фундаментных балок применяют бетон марок 200-400. Эти элементы будут служить опорой несущим стенам. Балки размещают так, чтобы уровень пола был на 3 см выше их верхней стороны. Пустое пространство заливается бетоном. Для этого подходит марка 100.

Для того чтобы пол был защищен от промерзания, а также, чтобы на нем не сказывалось влияние почвы на балки, производят гидроизоляцию. Большие конструкции возводятся при помощи колонн 1.020, приспособленных к нагрузке до 500 т, что равняется 10 этажам. Наружные стены возводят из ячеисто-бетонных блоков, уложенных в 1 ряд. Благодаря нулевой жесткости сохраняется пластичность фасада. Блоки укладывают на балки или плиту перекрытия.

При строительстве несущей конструкции из блоков маленького размера кладку можно производить в 1 или несколько слоев. На этапе конструирования подобного строения нужно убедиться, что кладка не служит опорой каркаса. Толщина стен подбирается с учетом теплоизоляционных требований. В жилых домах этот параметр должен быть равен 50 см.

Ячеисто-бетонные блоки подходят и для внутренних перегородок (между комнатами, квартирами). Эти стены являются для каждого этажа самостоящими. Во время планирования толщины перегородок и перекрытий в первую очередь учитываются требования звукоизоляции (больше 50 дБ).

Существуют нормативные документы для расчета параметра. Он зависит от используемых блоков, раствора, бетона и пр. Избавиться от посторонних звуков поможет минплита, которой заполняются пустоты. Плотность материала должна находиться в пределах 80-100 кг/м³.

Рекомендуемая толщина межкомнатных стен — 12 см, звукоизоляционный параметр — минимум 43 дБ.

Сборный каркас чаще всего применяется при возведении 2-5-этажных промышленных построек. Если строится более высокое здание, требующее больших крановых нагрузок, то целесообразно использовать стальное основание. Его составляющие (колонны, ригели и связующие элементы) бывают сплошные или решетчатые. Их изготавливают из швеллеров, уголков и прочих профилей, скрепленных при помощи сварочного аппарата.

Сборно-монолитные каркасы

При применении таких каркасов можно снизить трудоемкость работ и уменьшить их срок, сохранив основные достоинства монолитных конструкций.

В этом варианте колонны и балки бетонируются в опалубке с тонкими стенками и квадратным сечением. Стыки арматуры и опалубки замоноличиваются, когда колонны и балки заливаются бетоном.

Монолитный каркас

Монолитный каркас можно соорудить при помощи как съемной, так и несъемной опалубки. Второй тип чаще применяется для возведения невысоких частных домов. После того как опалубку заливают бетоном, она соединяется с другими элементами и выполняет роль несущей конструкции. В современном строительстве ее изготавливают из разных материалов, в т.ч. из пенопласта.

В зависимости от конструкции опалубки бывают 2 видов:

1. Щитовой. Опалубку такого типа создают из отдельных деталей, которые соединяются специальными крепежными элементами. Таким образом формируют емкость для заливки бетона, который станет основанием будущей постройки.
2. Туннельный. Опалубку приобретают в собранном виде, из-за чего такой тип конструкции подойдет не для всех монтажных работ. Купленные изделия не подлежат изменениям. Их заполняют раствором сразу после установки.

После завершения работ по укладке бетона необходимо перейти к его уплотнению: это убережет конструкцию от образования пустот. Для выполнения задачи подойдут специальные инструменты (глубинный, а также поверхностный вибратор и пр.).

При помощи уплотнения монолитный каркас станет максимально прочным. После завершения процесса переходят к армированию конструкции. Особенности технологии позволяют реализовывать различные дизайнерские идеи.

Что такое железобетон

Железобетон это такие комплексные конструкции, образованные из бетона и стальных стержней, работающих совместно, называются железобетонными, а стальные стержни — их арматурой. В состав стальной арматуры балки, кроме продольных стержней, расположенных в растянутой зоне и воспринимающих нормальные растягивающие усилия, входят поперечные вертикальные стержни, работающие на главные растягивающие напряжения (ближе к опорам), и монтажные стержни. Все стержни в местах пересечений соединяются контактной точечной сваркой, образуя сварной арматурный каркас.

Необходимая площадь сечения продольных и поперечных стержней арматуры определяется расчетом, а способ их объединения в сварные каркасы и количество таких каркасов в сечении балки — удобствами сварки и установки каркасов, удобствами укладки бетонной смеси и другими условиями.

Принципиально важным условием совместной работы арматуры с бетоном в железобетонных конструкциях является их сцепление, которое обеспечивается:

• в арматуре периодического профиля — выступами на поверхности стержней,
• в сварной арматуре — за счет сварных пересечений, в каждом из которых стержень одного направления служит анкером для стержня другого направления, и, кроме того,
• во всех случаях за счет обжатия стержней арматуры бетоном при усадке.

Типы маркировки ЖБИ

Здесь выделяются маркировочные и информационные надписи, а также монтажные знаки:

• Маркировочные надписи – включают в себя марку изделий и их товарный знак или укороченное название завода-производителя, а также штамп, свидетельствующий о том, что изделие прошло технический контроль и соответствует ТУ либо ГОСТу.
• Информационные надписи – включают в себя сведения о дате производства ЖБИ и весе этого изделия, если он превышает 500 кг. Подобная маркировка для изделий с меньшим весом необязательна, а в случае мелкоштучных изделий можно ставить информационные надписи лишь на 10% строительных элементов в каждой партии.
• Монтажные знаки – представляют собой пиктограммы, которые обозначают места для монтажа ЖБИ. Это место строповки, места опирания, центр тяжести (в случае необходимости), риски при установке, обозначения верха конструкции и т.д.

Маркировка железобетонных изделий обязательно должна содержать марку изделия. В это понятие входят цифрово-буквенные обозначения, которые разделяются на три группы:

• Тип изделия.
• Класс арматуры, разновидность бетона, несущая способность ЖБИ.
• Специальные свойства изделия.

Нередко также указываются и размеры элементов – длина, высота, ширина или диаметр. К примеру, если на изделии из железобетона стоит такая маркировочная надпись: «ФБС 20 6 4 ТП», ее можно расшифровать как Фундаментный Блок Сплошной, 20 дм в длину, 6 дм в ширину, 4 дм в высоту, сделанный из бетона тяжелого вида, специального типа пористый.

При этом указывается округленное значение. Буква П в конце маркировки может означать также на наличие монтажной петли, что особенно актуально в случае железобетонных перемычек.

Преимущества и недостатки

Железобетонные каркасы незаменимы при сооружении высотных зданий, т.к. обладают отличной прочностью. При частном строительстве допустимо выбирать материалы с менее хорошими характеристиками. В связи с этим использование стального каркаса железобетонного при частном строительстве является экономически необоснованным.

Основные преимущества применения материала:

• высокая несущая способность;
• огнестойкость;
• длительная эксплуатация;
• малые эксплуатационные расходы;
• надежность конструкции;
• затраты на производство таких изделий намного ниже, чем на конструкции из камня или металла;
• длина пролетов позволяет создавать большие помещения без дополнительных опор (перегородок, колонн).

Недостатки материала:

• большая плотность;
• необходимость выдержки до приобретения прочности;
• высокая звуко- и теплопроводность;
• трудоемкость ремонтных работ, усиления конструкции;
• материал может покрыться трещинами из-за усадки и силовых воздействий.

Повышение эффективности монолитного каркасного жилья

Несмотря на то что монолитный каркас приобрел доверие строителей, его свойства постоянно улучшают: повышают прочность, снижают расход материалов. Для достижения этих целей применяют бетоны более высоких марок. Благодаря этому удается снизить расход арматуры и стоимость постройки. Каркас здания считается эффективным, если армирование превышает 3%.

Монолитную конструкцию оптимизируют следующими способами:

• по марке бетона;
• по сечению железобетонных компонентов;
• по проценту армирования в бетоне.

При возведении монолитного здания руководствуются способом, который предполагает заглубление коробки сооружения на 2 этажа. При помощи этого метода удается сделать конструкцию максимально надежной, т.к. нагрузки передаются высокопрочным пластовым почвам.

Watch this video on YouTube

Несмотря на эффективность, эта технология редко применяется при возведении домов высотой до 3 этажей включительно. Причина заключается в высокой стоимости такого строения (сооружение деревянной опалубки, применение дорогостоящей техники и пр.). При обустройстве невысоких зданий чаще применяют сборные каркасы, которые обладают достаточной прочностью, при этом стоят намного дешевле.

Монолитные железобетонные конструкции

Монолитная железобетоннаяконструкция — это технология, при которой элементы здания или сооружения изготавливаются непосредственно на стройплощадке с использованием опалубки, установкой арматурных каркасов и послойной укладкой бетона. После того как бетон наберет достаточную прочность, опалубку удаляют.

Примеры монолитных железобетонных конструкций:

• монолитные фундаменты — сооружение устраивается на опасных грунтах и позволяет избежать изменения геометрии фундамента из-за просадки или вспучивания грунтов;
• плотины — гидротехнические сооружения из монолитного железобетона, выдерживающие колоссальное давление воды и разрушающие гидрологические воздействия — удары — без потери прочности. Плотины из монолитного железобетона, как важная составляющая часть гидроэлектростанций, служат многие годы, обеспечивая электроэнергией целые города;
• несущие стены — монолитный железобетонный каркас, который дополнительно выполняет функции теплоизолирующей и ограждающей конструкции. По прочностным и теплоизоляционных качествам железобетонная стена толщиной в 12 см приравнивается к кирпичной кладке в 25 см, газобетону в 40 см и пенобетону в 63 см;
• монолитные аэродромные и дорожные покрытия — эффективно гасят значительные динамические нагрузки, отлично сопротивляются истирающим воздействиям колес автомобилей и шасси самолетов, обладают превосходными сцепными характеристиками.

И это далеко не полный перечень сооружений, построенных из монолитных железобетонных конструкций. Из монолитного железобетона выполнено большое количество уникальных строительных объектов: промышленные трубы, путепроводы и тоннели метро, телевизионные башни, атомные реакторы АЭС и множество других сооружений.

Достоинства конструкций из монолитного железобетона

• возведение монолитных ж б конструкций отличается гораздо более низкой стоимостью, нежели строительство из ЖБИ;
• монолитная конструкция не имеет швов и стыков;
• бетонная монолитная конструкция может быть любой формы, массы и размера;
• монолитные железобетонные сооружения отличаются высокой устойчивостью к динамическим нагрузкам.

Недостатки железобетонного монолита

• высокие временные и трудовые затраты на стройплощадке;
• требуется время для набора прочности бетона, поэтому монолитную жб конструкцию вводят в эксплуатацию через определенные сроки;
• в процессе монолитного жб строительства имеются большие объемы «мокрых» работ.

Строительство монолитных конструкций рационально в случае, если будущие здания и сооружения, а также их элементы отличаются большими размерами, массивностью, большим весом (колонны, большие фундаменты, плиты), а также если конструкции имеют сложные формы.

Монолитные железобетонные здания, сооружения, конструкции возводятся при условиях воздействия на них больших динамических нагрузок и т.д.

Дефекты, причины и их устранение

Дефекты, которые возникают в процессе выполнения безбалочных плит перекрытия, могут быть видимыми сразу, а могут проявляться с течением времени, когда разрушение будет масштабным и исправить уже ничего будет невозможно. Для того чтобы этого не произошло на месте производства работ заказчик должен организовать постоянный контроль качества монтажно-строительных операций.

Ненадлежащая подготовка к выполнению работ, слабые леса, запаздывание при проведении замоноличивания соединений, создают опасные для целостности плит трещины, разрушение бетона в зоне сопряжения их с капителями, вследствие чего начинается провисание бетона в теле плит.

Основные нарушения при производстве безбалочных перекрытий:

• нарушение правил армирования;
• нарушение схемы армирования и применение тонких прутьев;
• ошибочное определение монтажных швов, захваток бетонирования;
• выполнение бетонирования в холодный период времени, без организации электроподогрева;
• нарушение проектной технологии сварки закладных элементов;
• сдвиг арматурных сеток и закладных элементов, допущенные в ходе монтажа, приводит к отслаиванию монолитной части капителей;
• неправильно применена марка бетона при монолитных работах.

К сожалению не все дефекты монтажа можно сразу обнаружить, многие из них выявляются только при геодезических проверках или в процессе эксплуатации. При этом отклонение безбалочных плит от проекта происходит постепенно, а обрушения наступают внезапно.

Монолитные железобетонные конструкции

Монолитная железобетоннаяконструкция — это технология, при которой элементы здания или сооружения изготавливаются непосредственно на стройплощадке с использованием опалубки, установкой арматурных каркасов и послойной укладкой бетона. После того как бетон наберет достаточную прочность, опалубку удаляют.

Примеры монолитных железобетонных конструкций:

• монолитные фундаменты — сооружение устраивается на опасных грунтах и позволяет избежать изменения геометрии фундамента из-за просадки или вспучивания грунтов;
• плотины — гидротехнические сооружения из монолитного железобетона, выдерживающие колоссальное давление воды и разрушающие гидрологические воздействия — удары — без потери прочности. Плотины из монолитного железобетона, как важная составляющая часть гидроэлектростанций, служат многие годы, обеспечивая электроэнергией целые города;
• несущие стены — монолитный железобетонный каркас, который дополнительно выполняет функции теплоизолирующей и ограждающей конструкции. По прочностным и теплоизоляционных качествам железобетонная стена толщиной в 12 см приравнивается к кирпичной кладке в 25 см, газобетону в 40 см и пенобетону в 63 см;
• монолитные аэродромные и дорожные покрытия — эффективно гасят значительные динамические нагрузки, отлично сопротивляются истирающим воздействиям колес автомобилей и шасси самолетов, обладают превосходными сцепными характеристиками.

монолитный фундамент

плотина

несущая стена

монолитное покрытие

И это далеко не полный перечень сооружений, построенных из монолитных железобетонных конструкций. Из монолитного железобетона выполнено большое количество уникальных строительных объектов: промышленные трубы, путепроводы и тоннели метро, телевизионные башни, атомные реакторы АЭС и множество других сооружений.

Достоинства конструкций из монолитного железобетона

• возведение монолитных ж б конструкций отличается гораздо более низкой стоимостью, нежели строительство из ЖБИ;
• монолитная конструкция не имеет швов и стыков;
• бетонная монолитная конструкция может быть любой формы, массы и размера;
• монолитные железобетонные сооружения отличаются высокой устойчивостью к динамическим нагрузкам.

Недостатки железобетонного монолита

• высокие временные и трудовые затраты на стройплощадке;
• требуется время для набора прочности бетона, поэтому монолитную жб конструкцию вводят в эксплуатацию через определенные сроки;
• в процессе монолитного жб строительства имеются большие объемы «мокрых» работ.

Строительство монолитных конструкций рационально в случае, если будущие здания и сооружения, а также их элементы отличаются большими размерами, массивностью, большим весом (колонны, большие фундаменты, плиты), а также если конструкции имеют сложные формы.

Монолитные железобетонные здания, сооружения, конструкции возводятся при условиях воздействия на них больших динамических нагрузок и т.д.

Достоинства

Преимущества, присущие монолитному железобетону:

• огнестойкость;
• нет необходимости в применении вспомогательной техники, кранов;
• возможность самостоятельного изготовления;
• имеет идентичную технологию производства для различного цикла;
• не требует большого количества рабочей силы;
• способность противостоять коррозии и окислению;
• высокая сопротивляемость нагрузкам;
• быстрота возведения строительства;
• сейсмическая устойчивость зданий и сооружений;
• обладает продолжительным сроком службы;
• не требует большого количества в строительной технике;
• по истечении многих лет увеличивает свои прочностные характеристики;
• имеет относительно невысокую стоимость строительства;
• еще одно преимущество конструкции – это возможность применения различных форм строительных элементов.

Устойчивость к механическим нагрузкам

За счет малого количества стыковочных швов в монолитном строении, образуется достаточная устойчивость к механическим нагрузкам. Применение монолитного железобетона увеличивает прочность стен и оснований конструкции путем сочетания раствора из цемента, песка, воды и внутренней армировки.

Сопротивление окислению

Монолитная железобетонная конструкция имеет продолжительный срок службы за счет бетонного защитного слоя, который покрывает армирующую сетку. Также долговечность бетона с железной арматурой обеспечивается путем химического воздействия цементного раствора. Процесс химического воздействия обусловлен гидролитически отделяющей извести в момент твердения бетонного раствора, что дает сильную щелочную реакцию. Получившаяся щелочная реакция способна предохранить сталь от окисления.

Не поддается коррозии

Коррозия бетона с железной арматурой происходит из-за разрушения застывшего цемента и влечет за собой снижение прочностных характеристик.

Стойкость к образованию коррозии на сооружениях и железобетонных элементах обеспечивается за счет применения специального вида цемента. Предотвратить появление коррозии возможно путем обработки бетонного покрытия специальными жидкостями или покрытием гидроизоляционным материалом.

Самоуплотняемость

За счет специального химического состава железобетон под воздействием влаги не только сохраняет свои прочностные характеристики, но и преувеличивает их. Технические характеристики позволяют железобетону самоуплотняться с течением времени.

Подготовка к бетонированию

Далее предусматривают армирующий монолитный пояс по всему периметру перекрытия, в его плоскости. Он позволяет надёжно связать перекрытие с несущими стенами, а также придать пространственную жёсткость всему зданию и предотвратить появление трещин в нём. К арматурным выпускам на торцах балок крепят каркас из четырёх продольных прутов диаметром от 8 до 12 мм. Арматуру связывают друг с другом металлической проволокой диаметром 6 мм, расстояние между хомутами – 200 мм. Армирующий пояс будет бетонироваться одновременно со всем перекрытием.

Затем сооружают опалубку по периметру перекрытия. Её выполняют из газобетонных блоков толщиной 100-150 мм. Их фиксируют к стенам также, как стеновые блоки – с помощью тонкошовного клея. С внутренней стороны к блокам приклеивают плиты теплоизоляции из пенополистирола – обычного или экструдированного. Стандартная толщина плит – 50 мм. Они служат терморазрывом – препятствуют промерзанию здания через перекрытие.

Между балками укладывают газобетонные блоки, плотно стыкуя их друг с другом. Поверх блоков и армопояса раскатывают сварную арматурную сетку с ячейками 100 х 100 мм, диаметр её проволоки 5 мм. Сетка будет находиться примерно посередине бетонной плиты (на высоте 20-25 мм), поскольку она опирается на верхний арматурный пояс балок, а он возвышается над блоками. При необходимости под сетку кладут пластиковые фиксаторы, которые предотвращают её провисание и тем самым гарантируют равномерный слой раствора под ней при бетонировании. Сетку можно просто укладывать, а можно для большей надёжности крепить к арматурному поясу вязальной проволокой.

Железобетон – 2 подхода

Для реализации различных по сложности задач в промышленном и гражданском строительстве существует 2 способа изготовления ЖБИ-конструкций, которые по своей сути представляют собой залитую бетоном арматурную конструкцию.

Строительство из сборного железобетона

Строительные ЖБИ-конструкции заводского производства доставляют на площадку в готовом виде. Из блоков, плит перекрытий, панелей возводят строение после подгонки и соединения конструктивных элементов. Заводы производят конструкции в соответствии определенным стандартам, отличающиеся типоразмерами.

Монолитное строительство

Прямо на строительной площадке устанавливают арматуру в опалубку и заливают каркас бетоном. При такой технологии строительства возможна реализация проектов любой сложности и этажности.

В каждом конкретном случае проводится сравнение технико-экономических показателей. Выбор варианта, сборный железобетон или монолит, определяется показателями экономической эффективности, рассчитанными применительно к условиям конкретного строительства.

Сборные железобетонные конструкции — что это такое, общие сведения

Прежде чем железобетон появился в том виде, котором его знаю сейчас, прошло два столетия. Строители XIX века использовали металл с бетоном отдельно. Без отделки железо быстро подвергалось коррозии. Бетон использовался только в качестве перегородок. В конструкциях перекрытий не применялся, потому что самостоятельно не может работать на растяжение.

Открыт был железобетон случайно садоводом Жозефом Монье, но это был еще не тот железобетон.

Бетонные конструкции исправил и усовершенствовал немецкий инженер Вайс. Изобретение железобетона позволило произвести новый виток в истории мостостроения, а также строительства зданий в целом.

Железобетон – это прочный материал из бетона (работает на сжатие), усиленный арматурой (работает на растяжение). Состав бетона рассчитывают технологи на заводах ЖБИ, однако на каждые железобетонные конструкции и изделия он разный. Армирование высчитывается в зависимости от заданной нагрузки.

Материал обладает рядом свойств:

• Прочность – способность сопротивляться разрушению определенной силы.
• Морозостойкость – несколько циклов очередного замораживания и оттаивания конструкции без её разрушения.
• Водонепроницаемость – устойчивость бетона к влаге, дождю. Особенно важный показатель для конструкций фундамента в грунте, систем водоснабжения, изделий, находящихся в воде. Определяется по методу «мокрого пятна».

Бетон бывает:

• Тяжелый — применяется для формовки изделий с предварительно напряженной и ненапряженной арматурой.
• Мелкозернистый, для тонкостенных конструкций.
• Лёгкий, ячеистый – в основном изготавливают блоки.
• Жаростойкий применяют в промышленности, при высоких температурах, в печах и др.

Нормативные и расчетные характеристики конструкций из железобетона

Бетонные конструкции рассчитывают по ГОСТ 27751 по предельным состояниям 1-й, 2-й группы.

Расчет бетонных ж/б конструкций по предельным состояниям 1-й, 2-й групп проводят по напряжениям, деформациям, усилиям и перемещениям (СП 63.13330.2018).

При расчете сборных конструкций учитывается прочность стыковых и узловых соединений. Соединяются выпуски арматуры, закладные детали заливаются бетоном.

Основные нормативные значения прочности бетона (данные берутся из таблицы СП 63.13330.2018):

• Сопротивление бетона осевому растяжению R_bt,n.
• Сопротивление бетона осевому сжатию R_b.

R_b и R_bt вычисляют по следующим формулам:

Принимается прочность по стандартным испытаниям на производстве.

Главный показатель качества арматуры, принятый при проектировании, – класс по прочности на растяжение.

Типы и виды такого железобетонного перекрытия

Существует несколько видов ЖБ-бетонных конструкций. Каждый представленный тип имеет собственное назначение, а его создание полностью зависит от разработанного проекта. Разновидности монолитных перекрытий делятся на следующие группы.

По способу опирания

Имеются такие разновидности:

• 2 стороны – на две противоположные параллельные несущие стены, способные выдерживать внешнюю нагрузку до 800 кг/м2;
• 3 стороны – с помощью торцевого армирования укладываются на три конструкционные стены, с показателем нагрузки 1600 кг/м2;
• 4 стороны – представляют собой усиленные армированием конструкции, которые используются только для многоэтажного строительства, и имеющие самую высокую прочность (цемент М500, 700), при нагрузках от 2400 кг/м2.

По глубине заведения в мм

Виды перекрытий по глубине заведения:

• 40 – контур, 2 длинные, 1 короткая сторона;
• 50 – 2 стороны, пролет до 4,2 (м), 2 короткие, 1 длинная стороны;
• 70 – 2 стороны, с пролетом больше 4, 2 (м).

По типовым особенностям

Различают такие разновидности:

• ребристые – в разрезе напоминают букву «Н», имеют верхние или нижние ребра;
• безбалочные – сплошные конструкции, которые могут опираться на любые стороны, в зависимости от проекта;
• балочные – имеют вспомогательные, главные или пересекающиеся балки, которые формируются вместе с перекрытием, благодаря особой форме опалубки.

Также различают такие типы монолитных плит, как:

1. классическую (полнотелую);
2. кессонную (для цокольного фундамента);
3. шведскую (утепленную с гидроизоляцией);
4. по профлисту (с применением несъемной опалубки в виде профилированного листа);
5. чашеобразную (обычную или перевернутую).

Максимальная глубина опирания монолитной плиты не должна быть больше 150 (мм).

Типовые серии по железобетонным фермам

№ п/п	Номер	Наименование	Примечания
1	Серия 1.063.1-4	Фермы стропильные железобетонные пролетом 6; 9; 12; 15 и 18 м для покрытий зданий с уклоном асбестоцементной кровли 1:4.	Смотреть
2	Серия 1.463.1-1/87	Фермы стропильные железобетонные безраскосные пролетом 18 и 24 м для одноэтажных зданий с малоуклонной и скатной кровлей для V снегового района.	Смотреть
3	Серия 1.463.1-3/87	Фермы стропильные железобетонные безраскосные пролетом 18 и 24 м для одноэтажных зданий с малоуклонной и скатной кровлей.	Смотреть
4	Серия 1.463.1-15	Фермы подстропильные железобетонные пролетом 12 м с провисающим нижним поясом для зданий с покрытием из плит длиной на пролет.	Смотреть
5	Серия 1.463.1-16	Фермы стропильные железобетонные сегментные для покрытий одноэтажных производственных зданий пролетами 18 и 24 м (в опалубочных формах серии ПК-01-129/78).	Смотреть
6	Серия 1.463.1-17	Фермы стропильные железобетонные полигональные пролетом 18 и 24 м для покрытий зданий с малоуклонной кровлей.	Смотреть
7	Серия 1.463.1-19	Фермы подстропильные железобетонные предварительно напряженные пролетом 12 м для покрытий зданий со скатной кровлей.	Смотреть
8	Серия ПК-01-27	Сборные железобетонные предварительно напряженные сегментные фермы для покрытий зданий с пролетами 18, 24 и 30 м с шагом ферм 6,0 м.	Смотреть
9	Серия 1.463-3	Железобетонные предварительно напряженные безраскосные фермы пролетом 18 и 24 м для покрытий зданий со скатной кровлей.	Смотреть
10	Серия 1.466.1-5	Железобетонные многоволновые оболочки положительной кривизны размерами 18х24, 18х30 и 18х36 м из плит 3х6 м.	Смотреть
11	Серия ПК-01-129	Сборные железобетонные предварительно напряженные сегментные фермы для покрытий зданий пролетами 18, 24 и 30 м с шагом ферм 6 и 12 м.	Смотреть
12	Серия ПК-01-129/68	Сборные железобетонные предварительно напряженные сегментные фермы для покрытий зданий пролетами 18, 24 и 30 м с шагом ферм 6 и 12 м.	Смотреть

Вывод

Железобетонные конструкции сегодня используются в строительстве повсеместно. Сочетание материалов считается наилучшим для реализации самых разных проектов, создания разных видов сооружений и конструкций. Железобетонные конструкции могут быть сборными, монолитными и сборно-монолитными

Важно для каждого проекта подобрать идеальный вариант

Нужно помнить и о том, что железобетон любит точные расчеты и прослужит долго, обеспечив оптимальные показатели прочности и надежности лишь в том случае, если все в проекте сделано правильно и в соответствии с действующими СНиП, ГОСТами и т.д. В Москве и регионах работает достаточно много проектно-строительных организаций, поэтому выполнение всех расчетов лучше предоставить профессионалам.