Характеристики железобетонных плит: технические характеристики, размеры по ГОСТ и цены

Содержание

технические характеристики, размеры по ГОСТ и цены

Плиты потолка и пола представляют собой железобетонные изделия, служащие горизонтальными опорами и несущими частями зданий, являются атрибутом любого крупнопанельного сооружения, каркасного строительства. Их доля в общем количестве материалов и элементов – не менее 30 %. Бывают подвальными, междуэтажными, чердачными и цокольными. Размеры ЖБИ плит и марки определяются условиями среды, нагрузкой, необходимостью изоляции.

Оглавление:

  1. Описание разновидностей плит
  2. Маркировка железобетонных перекрытий
  3. Расценки и производители

Они имеют высокое качество, просто устанавливаются, не подразумевают дополнительных монтажных работ и не проседают. Перекрытия учитывают требования прочности, жесткости, огнеустойчивости, звуко-, теплоизоляции, а в некоторых помещениях должны быть водо- и газонепроницаемыми. К последним относят большинство жилых, общественных зданий.

Они тщательно армируются для повышения уровня прочности и долговечности. Кроме обычного применяется еще напряженное армирование, способное выдерживать давление до 7 кПа. Долговечность такой плиты взрастает до нескольких десятилетий.

В соответствии с ГОСТами размеры железобетонных плит перекрытий и структура делят их на 5 основных типов:

Марка Структура Диаметр пустот Толщина, м Длина, м Ширина, м
Сплошная однослойная _ 1,2 3-3,6 4
Сплошная однослойная _ 1,6 2,4-6 1,2-6
1ПК Круглые пустоты 1,6 2,2 7,2 3,6
2ПК Круглые пустоты 1,4 2,2 1,7-6 1,2-6
ПБ Многопустотные _ 2,2 2,5 1

2П и 2ПК изготавливаются на основе тяжелых сортов бетона и являются наиболее прочными. Их рекомендовано использовать при повышенных нагрузках на железобетонное перекрытие. Для жилых, легких и декоративных строений подойдут типы ПБ, а также 1ПК и 1П.

Виды перекрытий

1. Многопустотные перекрытия.

Железобетонные многопустотные плиты имеют внутри пространство, отличаются меньшим весом, лучшей тепло- и звукоизоляцией за счет воздушных масс в полом теле. Применяются в строительстве межэтажных и чердачных перекрытий жилых зданий и сооружений, где не предполагаются большие нагрузки. Высота сборных круглопустотных плит составляет 220 мм. При ширине 100 мм имеют длину 235-1190; при 120 мм – 165-895; при 150 – 235-895.

Технические характеристики плит перекрытия из ЖБИ включают:

  • прочность – 260 кг/м2 ;
  • длина – 2000-9300 мм;
  • ширина – 1000-1800 мм;
  • составляющая марки по сжатию – В22;
  • по морозоустойчивости – F200;
  • по водонепроницаемости – W4;
  • плотность – 2000-2450 кг/м
    3
    .

В напряженных используется специальная арматура – A-V2, A-VH, A-600, в ненапряженных – A-3, А-200, А-300, петли А1. Огнеустойчивый предел работы – 2 часа. Продольные круглые пустоты бывают разных диаметров – в зависимости от назначения: чем выше предполагаемая нагрузка, тем он меньше.

Типы сборных железобетонных перекрытий:

  • Крупнопанельные. Позволяют перекрывать большие помещения. Отсутствие стыков в перекрытиях обеспечивает высокую тепло- и звукоизоляцию.
  • Настилы. Представляют собой ребристые или плоские однотипные конструкции, укладывающиеся вплотную, крестообразно и соединяющиеся с помощью наполнения пустот раствором цемента. Прогоны и стены обеспечивают настильные опоры.
  • Балочные. Применяются при строительстве жилых зданий, сооружений со средними нагрузками, собственный вес – не более 1 т.

В помещениях с особыми условиями по влагоустойчивости – банях, туалетах, ванных комнатах пустотные плиты перекрытия используются с дополнительными гидроизоляционными материалами. Их наносят поверх панелей отдельным слоем, самый популярный – рубероид.

Сборные железобетонные плиты отличаются экономией материала, меньшей массой, доступной стоимостью и комфортной установкой. Свободное пространство удобно для прокладки различных сетей снабжения. Уступают монолитным только прочностью, поэтому не допустимы там, где существуют большие нагрузки – на заводах, фабриках и пр. объектах промышленности.

2. Монолитные перекрытия.

Железобетонные монолитные перекрытия представляют собой ЖБК сплошного армированного типа. Их отличает наибольшая прочность и масса. Применяются для жилого, промышленного, общественного строительства. Длина – 1780-6265 мм, ширина – 1180-1485, толщина – 120-220, одна плита весит 06-3,7 т. Составляющая железобетонных перекрытий по водонепроницаемости, морозоустойчивости и сжатию та же, что и у многопустотных. Плотность варьируется от 1800 кг/м³ до 2600 кг/м³.

Требует выполнения опалубки по всей площади сооружения, служащей хранителем всей конструкции до ее застывания. Двадцатисантиметровый слой давит на 1 м опалубки с усилием в 500 кг. Диаметр арматуры должен быть от 10 мм – К-7, An-V, A-1V1; бетон тяжелого класса – В15-В50, М200-М400. Снаружи плита должна вмещать слой смеси не менее 200 мм. Не стоит оставлять арматурные стыки на железобетонном перекрытии. Заливку следует выполнять за один цикл.

Виды монолитных железобетонных перекрытий:

  • Балочные. Применяется на расстояниях свыше трех метров. С промежутками минимум в 1,2 см укладываются на опоры и закрепляются плитной арматурой. Опорная толщина не должна превышать 0,15 м.
  • Плитные. Снизу имеют стержни, заливающиеся цементом и прилегающие к несущей стене с интервалами в 2-3 см. При пролете меньше 3 м должны иметь толщину от 15 см.
  • Вкладышевые. Железобетонные перекрытия, включающие в себя серию балок с вкладышами. Пустоты тщательно бетонируются. Имеют недостаточную звукоизоляцию, но упрощают нанесение штукатурки на потолок.
  • Ребристые. К каркасу монтируются элементы, необходимые для зашивания древесиной. Промежуток между балками должен составлять 0,5-1 м. Имеют сложную конструкцию и применяются на длине до 6 м.

К преимуществам железобетонных плит из монолита относят высокую прочность, надежность и отсутствие необходимости в специальной подъемной технике при возведении. Возможность придания любой формы сделала их популярными в архитектурном строительстве. Недостатки: большой вес, низкая тепло- и звукоизоляция, обязательность выполнения трудоемкой опалубки на всем участке перекрытия и тщательного армирования.

Маркировка ЖБИ

По ГОСТу 22009-78 плиты обозначаются цифренно-буквенным рядом индексов из нескольких групп:

  • Первая – тип плиты и дециметровые размеры. Округляется до ближайшего числа.
  • Вторая показывает допустимую нагрузку в кПа, вид напряжения арматуры и бетона.
  • Третья характеризует дополнительные качества, условия использования, особенности исполнения. Конструктивные свойства отмечаются цифрами или маленькими буквами, нестандартные требования – прописными буквами.

Производители и стоимость

Таблица цен железобетонных перекрытий:

Марка Длина, м Ширина, м Высота, м Цена, рубли
ПК 17-10,8 1,68 9,9 0,22 2 580
ПК 39-12,8 3,88 1,2 0,22 7 150
ПК 458-15,8 5,78 1,6 0,22 13 280
ПК 66-15,8 6,58 1,6 0,22 18 760
ПК 79-15,8 7,88 3,6 0,22 26 950
ПК 89-12,8 8,88 6 0,22 39 330

В РФ купить ж/б плиты можно у множества производителей: «Универстрой», «БетонПлюс», «МосРемСтрой», «Лиден», «ЖБИ 44», «ПитерБетон», «УралСтрой».

Плиты перекрытия пустотные — Описание, технические характеристики – ГК РОСАТОМСНАБ – арматура, железобетонные плиты

Для строительства крупнопанельных зданий различных типов используются пустотные плиты перекрытия

. Этот строительный материал изготавливается из силикатного, легкого или тяжелого бетона и имеет продольные пустоты. Подобная технология изготовления обеспечивает материалу отличные звукоизоляционные свойства и небольшой вес. Длительный срок службы и неплохие прочностные характеристики обусловлены использованием напряженной арматуры или стальных канатов.  


Железобетонные плиты перекрытия пустотные для зданий и сооружений должны соответствовать ГОСТ 9561-91. Плиты устанавливаются на несущие конструкции сооружений и зданий различного назначения. Изготовленные из бетона, они имеют толщину равную 220 мм. Круглые пустоты, которые находятся внутри плиты, имеют диаметр равный 159 мм. От центра двух рядом стоящих пустот расстояние составляет 185 мм.

При использовании пустотных плит должны соблюдаться определенные условия, уровень влажности и температура не должны быть выше установленной нормы.

Пустотные плиты перекрытия делятся на несколько видов. Они отличаются друг от друга своими размерами. Что касается технических характеристик, то стоит сказать, что плиты выгодно отличаются высокими теплоизоляционными показателями. Пустотные плиты идеально гасят механические колебания, которые могут образоваться во время топота или некоторых ударов по поверхности.

Технические характеристики плит перекрытия:

1. Длина плиты может варьироваться в пределах от 2,1 м. до 9,2 м;
2. Ширина плиты составляет 1 м., 1,2 м., 1,5м. и 1,8 м; Плиты ПБ и НВ можно изготовить шириной от 0,55м.;
3. Класс бетона на сжатие по прочности В22,5;
4. Марка бетона с учетом морозостойкости F200;
5. Плотность составляет 2000-2400 кг/м3;
6. Прочность бетона составляет 261,9 кг/см2;
7. Марка бетона с учетом водонепроницаемости W4
Если вы хотите уточнить цену и купить плиты перекрытия пустотные, арматуру, блоки фбс, обратитесь в наш отдел продаж в Москве по телефону +7 (495) 989-98-64.

По типу все плиты перекрытия ПК делятся следующим образом:

1ПК (или просто ПК) — толщиной 220 мм с круглыми пустотами диаметром 159 мм, предназначенные для опирания по двум сторонам;
2ПК — толщиной 220 мм с круглыми пустотами диаметром 140 мм, предназначенные для опирания по двум сторонам;
3ПК — толщиной 220 мм с круглыми пустотами диаметром 127 мм, предназначенные для опирания по двум сторонам;

В качестве примера условного обозначения приведем плиту типа ПК длина которой составляет 6280 мм, а ширина — 1490 мм. Плита выдерживает нагрузку в 6 кПа и производится из тяжелого армированного бетона, класс напрягаемой арматуры — Ат-V. Условное обозначение будет иметь следующий вид — ПК63.15-6АТV.

Многопустотная плита перекрытия НВ имеет продольные пустоты и высоту поперечного сечения, которая составляет 220 мм.

Плиты изготавливаются, согласно Альбомам ИЖ 720 и ИЖ 786.

По типу плиты НВ делятся следующим образом:

1. НВ – одноярдовое армирование. Используется бетон класса В40.
2. НВК – двухярдовое армирование. Используется бетон класса В40.
3. НВКУ – двухярдовое армирование. Используется бетон класса В45.

Многопустотная плита перекрытия ПБ имеет продольные пустоты и высоту поперечного сечения, которая составляет 220 мм.
Плиты изготавливаются, согласно Альбомам серий ИЖ 568.

Многопустотная плита перекрытия безопалубочного формования НВ и ПБ предназначены для применения в зданиях и сооружениях, взамен круглопустотных плит, изготавливаемых по агрегатно-поточной или конвейерной технологии. Плиты НВ и ПБ так же строго соответствуют ГОСТ 9561-91.

Суть технологии в том, что изделия формуются на подогреваемом металлическом полу и армированы предварительно напряженной проволокой или канатными прядями.

Машина формовки движется по рельсам, оставляя непрерывную ленту железобетона за собой, далее сплошную плиту прогревают и разрезают алмазным диском на отрезки нужной длины.

Плиты перекрытия, изготавливаемые методом безопалубочного формования имеют неоспоримые преимущества перед круглопустотными плитами:
— механическое натяжение арматурной проволоки или канатных прядей, контролируемое отдельно для каждого арматурного элемента, обеспечивает достижение одинакового значения предварительного напряжения и соответственно, одинакового строительного выгиба плит.
— виброформование плит автоматизированной системой гарантирует строгое соблюдение заданных геометрических параметров.
— Виброуплотняются обе поверхности плиты, что обеспечивает качество потолочной поверхности, отвечающее всем современным стандартам.
— возможна поперечная резка под углом до 60+-0,5 градусов, что позволяет изготавливать плиты с косыми резами для нестандартных архитектурных проектов.

Плиты перекрытия пустотные получили широкое распространение благодаря невысокой стоимости и отличным качественным характеристикам.

Оформить заказ на продукцию завода ЖБИ РОСАТОМСНАБ: плиты перекрытий каналов и лотков, бетон с доставкой, блоки фбс уточнить цены и характеристики, обратитесь в отдел продаж в Москве по телефону +7 (495) 989-98-64.

Железобетонные плиты перекрытия, технические характеристики, достоинства и недостатки. | Домовой

Автор Александр Сильченко На чтение 5 мин.

Строительства нового жилья все чаще происходит по индивидуальным заказам застройщика, отсюда и возникают потребности к надежным строительным материалам с максимально-быстрым способом монтажа. Материалы и конструкции типового образца уже не в моде и все реже пользуются популярностью у заказчиков.

Содержание:

  1. Плиты ПБ.
  2. Достоинства и недостатки плит ПБ.
  3. Виды и маркировка плит перекрытия.
  4. Маркировка.
  5. Особенности укладки.
  6. Видео «Как заделать швы в плитах ПБ».

Пустотные железобетонные плиты перекрытий ПБ.



Строительные компании могут применять и нетиповые плиты перекрытия, но это будет существенно влиять на итоговую стоимость проекта. Плиты перекрытия типа ПБ широко применяются для строительства крупнотоннажных конструкция с использованием армированного фундамента, типа «плитного». Буква «Б» в этой серии плит, означает, что они изготавливаются без опалубки. Перекрытие, это несущая конструкция, которая разделяет по высоте этажи и разделяет подвал с крышей от этажей.

В основном плиты перекрытия изготавливаются на больших стендах, длина которых зависит от мощностей завода изготовителя. Нарезают плиты по заказанным размерам от 1,8 до 9 метров. Типовые размеры составляют 2,7х7,2 с шагом типоразмера 0,3 м.

Достоинства плит ПБ:

За счет пустот внутри плит, гасится лишняя вибрация, уменьшается вес конструкции, увеличиваются теплоизоляционные и звукоизоляционные свойства.

  • Хорошее качество изделия.
  • Выбор длины изделия.
  • Выбор плит с разной нагрузкой, от 600 до 1450 кг на м. кв.
  • Осуществляется предварительное напряжение арматуры во всей конструкции.
  • Влагостойкость и огнеупорность.
  • Возможен заказ плит с углом среза 450 , для проектирования сложных помещений.

Недостатки:

  • Для монтажа плит необходимо применять специальные чалки т.к. отсутствуют монтажные петли.
  • Невозможно проделать любые отверстия, не задев арматуру из-за небольшого расстояния между отверстиями внутри.
Виды и маркировка плит перекрытия.

Многие понимают, что плиты перекрытия, это ж/б конструкция, изготовленная на заводах.

Плиты перекрытия разделяются на два типа, это сборные железобетонные и монолитные.

Железобетонные плиты очень прочны. По сути можно выделить один недостаток этой конструкции по сравнению с монолитом, это небольшой перерасход материала и меньшая жесткость. Даже при наличии этих минусов, которыми можно пренебречь, при правильной организации строительства, этот тип ж/б плит более подходит т.к. выпускается в достаточном количестве. Плюсы такого строительства очевидны:

  • Быстрота строительства.
  • Гарантия и надежность проверенная непосредственно на заводе изготовителе.
  • Всесезонное строительство.

Читайте: Дома из бетонных и железобетонных панелей, технология, достоинства.

Монолитные конструкции возводятся непосредственно на строительном объекте по специальной технологии. Сначала делается опалубка, затем сваривается армирующая решетка и в дальнейшем все это заливается бетоном.

В основном данный тип перекрытий используется в конструкциях в основе которых предусмотрен  монолитный фундамент. Но даже в сборном каркасе здания всегда используются монолитные перекрытия. Исходя из вышесказанного, можно выделить основные их достоинства, это:

  • Экономия при расходе материалов.
  • При соблюдении всех стандартов можно получить здание с большим запасом службы.
  • Отсутствие швов и возможность достройки технических отверстий.

Недостатки.

  • При строительстве в холодное время года, нужно использовать специальные растворы, что значительно удорожает стоимость.
  • Большие трудозатраты и сроки строительства.
  • Строгие требования к строительным работам.
Маркировка.


ГОСТ 9561-91 четко описывает требования, предъявляемые к производству пустотных плит перекрытия, а также существующие их виды. Раздел 1.2.1. перечисляет их все.

Тип плитыОписание
1ПКтолщиной 220мм с круглыми пустотами, диаметром 159мм, предназначенные для опирания по двум сторонам
1ПКТто же, для опирания по трем сторонам
1ПККто же, для опирания по четырем сторонам
2ПКтолщиной 220мм с круглыми пустотами, диаметром 140мм, предназначенные для опирания по двум сторонам
2ПКТто же, для опирания по трем сторонам
2ПККто же, для опирания по четырем сторонам
3ПКтолщиной 220мм с круглыми пустотами, диаметром 127мм, предназначенные для опирания по двум сторонам
3ПКТто же, для опирания по трем сторонам
3ПККто же, для опирания по четырем сторонам
4ПКтолщиной 260мм, с круглыми пустотами, диаметром 159мм и вырезами в верхней зоне по контуру, предназначенные для опирания по двум сторонам
5ПКтолщиной 260мм, с круглыми пустотами, диаметром 180мм, предназначенные для опирания по двум сторонам
6ПКтолщиной 300мм, с круглыми пустотами, диаметром 203мм, предназначенные для опирания по двум сторонам
7ПКтолщиной 160мм, с круглыми пустотами, диаметром 114мм, предназначенные для опирания по двум сторонам
ПГтолщиной 260мм с грушевидными пустотами, предназначенные для опирания по двум сторонам
ПБтолщиной 220мм, изготовляемые методом непрерывного формирования на длинных стендах и предназначенные для опирания по двум сторонам
На основании приведенной классификации можно понять, что означает каждая буква и цифра в наименовании изделия. Для этого достаточно рассмотреть следующий пример.
Особенности укладки.

Собирать конструкцию, необходимо строго сверяя с чертежами проекта.  При отсутствие токовой, нужно составить схему укладки, что бы исключить перерасход материалов. Кроме того это поможет составить места прохода коммуникаций.

Для монтажа плитных перекрытий используются анкера. Анкеровка выполняется в следующем порядке:

Края анкеров загибаются и просовываются в проушину плиты.Свариваем между собой проушины и анкера предварительно их нужно натянуть.Заделываем швы и пустоты между проушинами.

Примечание: В случае отсутствия проушин к краям плит крепятся пластины 5х5, 10х10, которые в дальнейшем служат монтажными петлями.

Оптимальная схема укладки выглядит так.

Фото с сайта: stroyobzor.info


После всех монтажных работ происходит заделка швов, смотрите в видео, как делается заделка швов между плитами ПБ.

 

 

 

 

Виды железобетонных плит: характеристики, описание

Железобетонные плиты получили огромную популярность практически сразу после выхода на рынок. В отличие от архаичных деревянных перекрытий они во много раз надёжнее и обладают такими преимуществами, как:

  • огнеупорность,
  • влагостойкость,
  • долгий срок эксплуатации.

Железобетонные плиты не гниют и могут сохранять все свои свойства при высоких температурах и влажности. Это идеальный материал для строительства промышленных и жилищно-коммунальных объектов.

Железобетонные плиты в своё время изменили каноны строительства. Их низкая стоимость и высокие эксплуатационные качества произвели настоящий фурор на рынке. Из-за этого многие строительные компании вынуждены были бросить свой бизнес или переориентироваться.

Настоящим шоком для строителей и конструкторов стала длина одной железобетонной плиты, которая достигала семи с половиной метров. Это изменило саму суть архитектуры. В результате появились не только новые здания, но и технологии их быстрого возведения.

Виды железобетонных плит

Дорожные железобетонные плиты

Благодаря этой технологии стало возможным создание сложных автомобильных развязок. Ни один автобан или магистраль не обходится без этих конструкционных элементов.

Дорожные железобетонные плиты сохраняют свои эксплуатационные свойства даже при температуре в -40 градусов по Цельсию. Использование этих изделий при постройке дорог позволяет в значительной мере увеличить надёжность всего полотна.

Данные изделия выпускаются в двух вариантах: с напрягаемой и ненапрягаемой арматурой. Средняя плотность бетона составляет 2200—2500 кг/м3. Дорожные железобетонные плиты могут выдерживать нагрузку класса Н-30 и Н-10.

Поверхность изделий имеет специальное рифление. При создании конструкции применяется бетон, который по водонепроницаемости и морозостойкости отвечает параметрам F200 и W4.

Важно! Дорожные железобетонные плиты могут быть разного размера. Чаще всего используют изделия с параметрами 1750х3000 мм.

Отдельного упоминания заслуживают аэродромные железобетонные плиты. Они способны выдерживать повышенные нагрузки. При создании данной конструкции используется усиленный каркас и бетон не ниже марки М350.

Пустотные железобетонные плиты

ПЖП используются при строительстве межэтажных перекрытий. Толщина одного изделия 220 мм, длина от полутора до шестнадцати метров. Стандартная ширина может быть 1, 1,2 1,5, метра. Также возможен подбор индивидуальных параметров.

Пустоты в железобетонных плитах обеспечивают тепло- и звукоизоляцию. Отверстия могут быть как круглыми, так и овальными. Наличие пустот в конструкции значительно облегчает вес, что сказывается на скорости монтажа и общей структуре здания.

Современные технологии позволяют изготовлять большие партии в короткие сроки. Нагрузка на железобетонные плиты может достигать 1250 кгс/м2. В процессе производства используется бетон разных марок.

Важно! Монтаж реализуется посредством петель, которые позволяют доставить конструкцию в положенное место с минимальными трудозатратами (используется специальное оборудование).

Плоские железобетонные плиты

ПЖП являются несущей частью перекрытий в панельных зданиях. При этом расчётная нагрузка не должна превышать 6 кПа. Железобетонные плоские плиты могут выдержать сейсмический удар силой до 7 балов. Они устанавливаются на несущие конструкции с двумя, тремя и четырьмя точками опоры.

Основным материалом, из которого изготавливаются изделия, является тяжёлый, средней и лёгкой плотности бетон. При этом используется напрягаемая и ненапрягаемая арматура. Также допускается применение проволоки класса Вр-1. Все конструктивные элементы должны отвечать ГОСТам.

Грани плоских железобетонных плит могут иметь скосы. Они служат для состыковки изделий между собой. Также подобная конструкционная особенность препятствует сдвигам. Швы между ПЖП заливаются бетонным раствором.

Транспортируются ПЖП в штабелях. Для того чтобы изделия в процессе транспортировки не повредились, используются специальные прокладки, обеспечивающие зазор между железобетонными плитами.

В кузове машины плоские железобетонные плиты укладываются продольно оси по направлению в сторону движения. Разгрузка и погрузка осуществляется при помощи автокрана. Специальные монтажные петли в значительной мере ускоряют этот процесс.

Железобетонные плиты покрытия

Данные изделия применяются, когда нужно завершить постройку. Чаще всего подобная необходимость возникает в промышленных зданиях, где строители не хотят тратить лишние средства на установку полноценного чердака.

В дальнейшем такая крыша покрывается специальным отделочным материалом. Чаще всего это битум или жидкая резина. Данные вещества обеспечивают отличную гидроизоляцию, а их стоимость находится на низком уровне.

Железобетонные плиты покрытия отлично сочетаются с теплоизоляционными материалами. К тому же монтаж водостоков и других инженерных систем не занимает много времени и сил. Изделия делятся на два типа в зависимости от методов монтажа: стандартные и ребристые.

Конструкции с ребристой поверхностью позволяют сделать крышу более прочной. Также эта форма в значительной мере упрощает процесс отделки. В производстве чаще всего задействуется напряжённая арматура. Она обеспечивает долговечность.

Большую роль в конструкции играет армированная металлическая сетка. Она покрывается слоем бетона до 2 см. Это защищает арматуру от враждебного действия внешней среды.

Железобетонные плиты покрытия имеют высокий уровень пожарной безопасности. Некоторые модификации выдерживают нагрузку до 1500 кг/м2. Такие изделия применяются в местах с повышенным уровнем осадков. Мало того, такая прочность даёт возможность при необходимости возвести ещё несколько этажей.

Обычно в процессе строительства используют железобетонные плиты 3Х6 и 2Х12. Но конечно же, возможны и исключения. Иногда на заводах создаются специальные модификации под конкретные задачи.

Толщина изделий варьируется от 250 до 455 мм. Но существуют и более толстые варианты. Увеличение толщины даёт уменьшение веса, соответственно минимизируется нагрузка на несущие конструкции.

В структуре железобетонных плит нельзя обойтись без закладных элементов. Они выполняются из стали и могут свариваться с арматурой соседних изделий. Это обеспечивает прочное соединение.

Изделия транспортируются на специальных грузовиках и используются в самом конце строительных работ. Они подходят практически для любого типа строительства и обладают высокой прочностью и надёжностью.

Производство железобетонных плит

Главным элементом железобетонных плит выступает бетон. Этот материал делается посредством смешивания цемента с песком и щебнем. Он обладает высоким сопротивлением к сжатию, но легко поддаётся растяжению. Чтобы увеличить прочность данного материала применяется арматура. Она делается из композита и стали.

Важно! Бетон защищает арматуру от коррозии.

Щебень выступает в роли инертного материала. Между ним и цементом не происходит реакции. Его также называют заполнителем. Он существенно влияет на структуру железобетонной плиты.

В производстве железобетонных плит используют щебень разных фракций от мелкого и до крупного. Выбор во многом зависит от назначения конструкции, а также требований, которые стоят перед конструктором.

Арматура бывает двух видов: рабочая и монтажная. Первый вид являет собой нижнюю часть железобетонной плиты. Он работает на изгиб. Второй является скелетом конструкции.

Важно! В качестве альтернативы стальным прутам может применяться проволока.

В процессе изготовления железобетонных плит используется напряжённый железобетон. Специальные технологии позволяют залить арматуру в монолит, когда та находится в частично напряжённом виде. Это делается из-за того, что железобетонные плиты перекрытий должны эффективно противостоять изгибу и компенсировать нагрузку, создаваемую конструкцией пола и весом дополнительных предметов на нём.

Технологический процесс

Всё начинается с создания предварительного чертежа. На его основе создаются будущие изделия. Обычно весь процесс состоит из таких этапов:

  1. В специально подготовленную форму устанавливается каркас из арматуры. Обычно для этого используют ребристые стержни. Их предварительно натягивают при помощи разогрева электрическим током или домкрата.
  2. Стержни закрепляются на бортоснастке формы.
  3. Дальнейший процесс производства осуществляется на основе конвейерной линии, специальных стендов, роликового формования или проката.
  4. После формирования основной структуры железобетонная плита отправляется на тепловую обработку. Для этого используются специальные камеры. Тепловая обработка позволяет в значительной мере увеличить скорость затвердевания бетонной массы. За 10 часов в камере изделие набирает порядка 60 процентов прочности. Обычно для этого нужно не менее 25 суток в обычных условиях.
  5. После того как изделие обрело необходимую прочность убираются крепления на стенках формы, которые фиксировали арматурные стержни.
  6. Стержни сжимают по длине. В результате формируется необходимое состояние всей конструкции.

Это канонический производственный процесс железобетонной плиты. Но многие компании стараются привнести в него что-то своё, чтобы добиться большей производительности и уменьшения себестоимости.

Правила монтажа железобетонных плит

 

Во время укладки перекрытий строители в первую очередь ориентируются на СНиПы. Соблюдение всех норм и стандартов гарантирует безопасность и длительный срок эксплуатации конструкции.

Железобетонные плиты укладываются на стены здания. При этом они должны опираться на несущую стену не менее чем на 12 сантиметров. Изделия могут укладываться с применением раствора и без него. Размер технологичного шва лежит в диапазоне от 5 до 20 см. Идеальный параметр 7—8 сантиметров. Если шов слишком широкий, то в дальнейшем придётся потратить много времени и раствора на его заделку.

Естественно, правила укладки, допустим, дорожных железобетонных плит разительно отличаются от правил монтажа пустотных. Но начальный этап одинаков в обоих случаях. Перед установкой плиты тщательно осматриваются. При этом обязательно наличие маркировки на каждой конструкции. Если есть трещины шириной более 1 мм по всей длине, железобетонная плита заменяется.

Итоги

В зависимости от типа конструкции и её назначения строители используют тот или иной вид железобетонных плит. При этом существует огромное количество модификаций и типов, рассчитанных под определённое строительство.

Виды, характеристики и область применения железобетонных плит | Статьи | Знания

Один из видов ЖБИ – железобетонные плиты, имеющие широкую классификацию и сферу применения. Применение штучных изделий позволяет возводить здания и сооружения различной этажности, формы, размеров и конфигурации. Основные преимущества ж/б плит – продолжительная эксплуатация сооружений, низкая себестоимость производства, влаго- и огнестойкость конструкций, механическая прочность. Кроме этого, железобетон не подвергается коррозии, может эксплуатироваться в сложных климатических и неблагоприятных условиях. Именно поэтому ЖБИ получили широкое распространение и применяются практически во всех сферах строительства.

Технология производства

Плиты из железобетона относятся к сборным элементам, которые изготавливаются на заводах ЖБИ. Это позволяет изготавливать предварительно напряжённые изделия высокого качества.

Для изготовления используется тяжёлый бетон (цементный раствор со щебнем). Такой бетон обладает высокой прочностью на сжатие, но при этом остаётся хорошо растягиваемым. Фракционность применяемого щебня зависит от сферы применения и требования к плитам.

Для усиления изделий используются каркасы из арматуры. Чаще всего используются рифлёные прутья, но может использоваться и стальная проволока. Диаметр прутьев и размер армирующего каркаса зависит от размерных характеристик изготовляемой конструкции.

При изготовлении предварительно напряжённых плит, рабочую арматуру каркаса напрягают электротермомеханическим или электротермическим способом. Для напряжения арматуры применяется метод натяжения на упоры или натяжение на бетон.

В общих чертах технология производства состоит из следующих этапов:

  • Арматурный каркас устанавливается в специальную форму (опалубку). При необходимости, прутья напрягаются одним из способов.
  • Стержни арматуры устанавливаются на бортоснастке формы.
  • Следующий этап – заливка бетона и формирование заготовок по одной из технологий, рассмотренных ниже.
  • Сформованные изделия отправляются в тепловую камеру, где в течение 10 часов набирают около 60% расчётной прочности.
  • Заключительный этап – снятие креплений и форм, после чего производится сжатие стержней.

При производстве ж/б плит применяется одна из трёх технологических схем:

  1. Конвейерная. Форма перемещается от одной технологической установки к другой конвейером, чем обеспечивается последовательность производственного процесса.
  2. Стендовая. При этой технологии заготовки в формах остаются неподвижными, а последовательность операций обеспечивается перемещением агрегатов на специальных полозьях.
  3. Поточно-агрегатная. В этом случае в одном производственном цеху выполняется определённая операция, после чего заготовка перемещается в другой цех при помощи крановой установки.

Каждая из технологий имеет свои преимущества, и применяются ЖБИ заводами в зависимости от производственных мощностей и сортамента выпускаемой продукции.

Виды железобетонных плит

Железобетонные плиты имеют широкую классификацию, большое количество видов и подвидов. Рассмотрим основные виды этих изделий и их технические характеристики.

Дорожные железобетонные плиты

Плиты железобетонные дорожные применяются при строительстве автодорог, трамвайных путей, виадуков, автомобильных или железнодорожных мостов и других развязок. Кроме этого, их используют на аэродромах гражданского и военного назначения, полигонах, мощения долговременных строительных или производственных площадок.

Плиты изготавливаются как с предварительно напряжённой, так и с ненапрягаемой арматурой, что значительно расширяет сферу применения. Преимущество их использования – повышение срока эксплуатации дорожного покрытия за счёт высокой износоустойчивости поверхности.

Основными характеристиками для дорожных ж/б плит считаются следующие свойства:

  • Водо- и морозостойкость.
  • Высокая прочность, устойчивость к нагрузкам различного характера.
  • Возможность эксплуатации в сложных климатических условиях.
  • Устойчивость к коррозии.
  • Длительный срок эксплуатации.

Назначение

По своему назначению дорожные плиты подразделяются на два типа:

  1. Для строительства постоянных дорог. Изготавливаются предварительно напряжёнными. Такие изделия являются универсальными, с широкой сферой применения.
  2. Для обустройства временных подъездных путей и дорог. Изготавливаются без натяжения арматуры. Имеют меньший запас прочности и эксплуатационный ресурс.

Условные обозначения и маркировка

Все ЖБИ маркируются буквенно-числовым обозначением. Расшифровка наиболее распространённой аббревиатуры представлена в таблице.


Числовые обозначения раскрывают размерные характеристики изделия: длина, ширина, высота (толщина), а также расчётную нагрузку и характеристики арматуры.

Обозначение числовой маркировки зависит от типа плиты и регламентируется ГОСТом, в соответствии с которым она изготовлена. Рассмотрим некоторые примеры маркировки.

  • 1П 30–18–30: такая маркировка наносится на изделие для постоянных дорог, длина которой составляет 3000 мм, ширина – 1750 мм. Допустимая нагрузка на 1 м² поверхности составляет 30 тонн.
  • ПД 20.15–25: плита прямоугольная дорожная, предназначенная для обустройства временных дорог и подъездных путей к строительным и другим объектам. Числа обозначают: длина – 1990 мм, ширина – 1490 мм, максимальная нагрузка – 25 тонн.
  • ПДН 2–3: изделие для прокладки дорог в сложных условиях (с предварительно напряжённой арматурой), с длиной 3 метра и шириной 2 м.

Нормативная документация

Производство, сфера применения и технические характеристики дорожных плит различного назначения регламентируются следующими государственными стандартами:

Железобетонные плиты перекрытий

Для перекрытия многоэтажных зданий любого назначения используют плиты перекрытий, классификацию и характеристики которых регламентирует ГОСТ 26434–2015. В соответствии с этим документом, перекрытия выполняют из изделий двух видов:

  1. сплошных плоских;
  2. многопустотных.

Пустотные

Пустотные плиты изготавливаются в соответствии с ГОСТ 9561–2016 и 32499–2013. Их применяют в качестве перекрытия между этажами в жилых, общественных и административных зданиях. Благодаря пустотам, изделия обладают улучшенной звукоизоляцией, меньшей теплопроводностью, а также меньше весят. Пустоты располагают вдоль длинной стороны.

В зависимости от типа плит, для их производства используется лёгкий, плотный или тяжёлый бетон. Применяемая технология влияет на гладкость поверхности. Так, тип ПБ, изготовляемый конвейерным методом, имеет более гладкую лицевую сторону, чем изделия марки ПК, отливаемые в опалубке.

Основными преимуществами пустотных плит считаются следующие факторы:

  • Снижение веса перекрытий позволяет делать несущие конструкции менее мощными. Это ускоряет монтажный процесс и снижает расход материалов.
  • Пустоты повышают тепло- и звукоизоляционные характеристики перекрытия.
  • Внутри пустот прокладывают электропроводку.

Несмотря на наличие пустот, плиты обладают высокой прочностью, способны выдержать значительные нагрузки, в том числе ударные и колебательные.

Основные параметры

Классификация плит на типы осуществляется исходя из их толщины, диаметра и формы пустот, а также точек опирания. Основные типы изделий представлены в сводной таблице.

Изделия выпускаются следующих размеров.

Особенности маркировки

Маркировка пустотных плит выполняется в виде буквенно-цифровой аббревиатуры, разделённой дефисами на следующие группы:

  1. Указывается тип изделия, размеры (длина и ширина), которые переводятся в дециметры и округляются.
  2. Вторая группа содержит максимально допустимую нагрузку на поверхность в кПа, класс напряжённой арматуры, а также вид используемого бетона.
  3. Дополнительные обозначения: особые условия по применению и эксплуатации ж/б конструкций, а также их конструктивные особенности.

Рассмотрим несколько примеров маркировки:

  • 1ПК 63.15-6Ат800Л. Такой маркировкой обозначается изделие типа 1ПК, имеющая точные размеры: длина – 6280 мм, ширина – 1490 мм. Конструкция рассчитана на максимальную нагрузку в 6 кПа и выполняется из лёгкого бетона с напрягаемой арматурой Ат800.
  • 1ПК 63.15-6Ат800-С7. Эта аббревиатура присваивается плите с такими же размерными характеристиками, предназначенной для монтажа в сейсмически активных (до 7 баллов) районах. Изготавливается из тяжёлого бетона с напрягаемой арматурой того же класса.

Плоские плиты

Плоские полнотелые плиты производят согласно ГОСТ 12767–2016. Их применяют в качестве основания перекрытий в зданиях, возводимых с применением крупнопанельной технологии. Такие изделия выдерживают значительные нагрузки (до 6 кПа). Для облегчения монтажа грани делаются скошенными, что также исключает сдвиг конструкций.

Сплошные ж/б конструкции изготавливаются из тяжёлых, лёгких с плотной структурой и плотных силикатных бетонов марки не ниже В15 по стендовой технологии с применением кассет. В качестве армирования применяются пространственные каркасы, собранные из стальных арматурных прутьев, при этом сталь должна быть высоких классов (Ат800, А800, Ат500с, Вр500).

К преимуществам полнотелых изделий относят их высокую прочность, большой эксплуатационный период, способность выдерживать значительные нагрузки, в том числе, ударные.

Основные параметры

Полнотелые плоские плиты классифицируются на типы по количеству точек опирания конструкции и толщине.

Тип конструкций и рекомендуемые действующими нормативами размеры собраны в сводной таблице.

Маркировка

Маркировка полнотелых изделий выполняется в виде буквенно-цифровой аббревиатуры, состоящей из трёх групп, которые аналогичны маркировке пустотелых изделий:

  1. Тип конструкции, её размеры.
  2. Допустимая нагрузка, класс арматурной стали и вид бетона.
  3. Дополнительные характеристики.

Примеры маркировки:

  • 2П 36.60–3Ат800Л. Такую маркировку имеют плиты 2П типа, рассчитанные на нагрузку 3кПа, изготовленные из лёгкого бетона с напряжённой арматурой Ат800, имеющие размеры 3580×5980 мм.
  • 2П 36.60–3Ат800–С7. Это плиты аналогичных размеров, произведённые с использованием тяжёлого бетона, армированные сталью Ат800 и выдерживающие сейсмические колебания до 7 баллов.

Железобетонные плиты покрытий

Этот вид ЖБИ применяется для покрытия производственных зданий, складов и других объектов промышленного назначения, спроектированные без чердака. Плиты выпускаются плоскими или ребристыми, для их изготовления используется лёгкий конструкционный или тяжёлый бетон. Каждый завод выбирает одну из трёх общих технологий производства, ориентируясь на собственные мощности.

Обустройство крыши плитами имеет следующие преимущества:

  • Ускоряется монтажный процесс.
  • Снижаются расходы на строительные материалы.
  • На плоской крыше можно размещать дополнительное оборудование, так как плиты имеют большой запас прочности.
  • Крыша получается прочной, надёжной и долговечной.

После укладки плит, они покрываются кровельным материалом: листовым, рулонным или заливаются жидкими мастиками. Это позволяет избежать протечек между швами и существенно увеличить срок эксплуатации конструкций.

Типы и основные параметры

Плиты с напряжённой арматурой изготовляют с проёмами в полке, предназначенные для монтажа некоторого оборудования. В зависимости от устанавливаемого оборудования, плиты выпускаются следующих типов:

  • ПВ: проёмы которых предназначены для пропуска через них воздуховодов или вентиляционных шахт.
  • ПС: рассчитаны на монтаж светоаэрационных осветительных приборов.
  • ПФ: в них устанавливаются зенитные фонари.
  • ПЛ: проёмы предназначены для оборудования легкосбрасываемой кровли.

С ненапрягаемой арматурой производится два вида плит покрытия: плоские (ПП) и ребристые (ПР).

Основные размеры плит в зависимости от их типа указаны в таблице.

Маркировочные знаки и надписи на плиты покрытия наносятся согласно ГОСТ 13015–2012.

Правила монтажа плит

Выполнять монтаж ЖБИ должны специалисты, имеющие определённые допуска. Кратко технология монтажа плит перекрытия и покрытия состоит из трёх основных этапов:

  1. Подготовка. На этом этапе проверяется качество поверхности изделия, соответствие геометрических размеров. Также проводится очистка плит и опорных поверхностей от мусора, грязи, льда.
  2. Монтаж ЖБИ производится с использованием подъёмных кранов и соблюдением мер безопасности. На этом этапе контролируется глубина опирания конструкций и толщина раствора под ними.
  3. Приёмка выполненных работ включает в себя проверку соответствия фактического расположения плит проектному, а также состояние лицевых поверхностей.

Конструкционные швы заливаются бетоном или раствором, марка которого не ниже, чем используемого для производства плит.

Основные производители

Производство железобетонных изделий широко развито по всей территории РФ. Изготовлением плит занимаются как крупные заводы ЖБИ, так и небольшие компании, имеющие соответствующие разрешения и оборудование.

Акционерное общество ТЖБИ-4 (Тверской завод ЖБИ) выпускает широкий сортамент продукции для дорожного строительства, конструктивные элементы для возведения зданий и строений различного назначения, другую продукцию.

Компания ПК «ПромЖБИ» имеет головной офис в Санкт-Петербурге и представительства в 6 крупных промышленных регионах России. Компания производит ж/б продукцию для энергетического, дорожного, общегражданского и промышленного строительства, а также других отраслей.

Очаковский комбинат ЖБИ производит и реализует более 3500 наименований ж/б изделий в московском регионе. Имеет собственные склады готовой продукции в Москве, Туле и Смоленской области.

ОАО Вяземский железобетонный завод производит широкий ассортимент железобетонной продукции, среди которой плиты дорожные, перекрытия, ребристые, лестничные марши, фундаментные блоки и другие изделия.

Размеры и цена железобетонных плит перекрытия

При строительстве зданий возводятся стены, пол и потолок. Обязательно применяют для этого железобетонные плиты перекрытия, которые делят здания на этажи, одновременно обеспечивающих его устойчивость. Это недорогой и удобный материал для строительства.

Характеристика плит перекрытия

При строительстве домов используют в основном железобетонные плиты перекрытия. Они могут изготавливаться из легкого бетона и обычного тяжелого. Чтобы снизить их вес и сэкономить бетон, их изготавливают с продольными круглыми пустотами.

Этот стройматериал обладает следующими качествами:

  • большая прочность;
  • не пропускает звуки как снизу, так и сверху;
  • обладает жесткостью – под определенными нагрузками перекрытие не должно иметь больших изгибов;
  • огнестойкость;
  • хорошо удерживает тепло.

Преимущества этого стройматериала

Этот стройматериал имеет следующие преимущества перед всеми остальными материалами:

  • при возведении конструкции не делают монтаж промежуточных балок;
  • работа осуществляется очень быстро;
  • такие плиты перекрытия очень прочные, потому что изготавливаются по заводской технологии промышленным способом. Если самостоятельно заливать раствор в опалубку на месте выполняемых работ, получить в конечном результате большую прочность не получится;
  • изделие имеет несколько видов, которые можно выбирать. Если изготавливать их самостоятельно, пустотные плиты перекрытия получить не удастся;
  • нет усадки;
  • имеет ровную поверхность, что делает проще дальнейшую отделку;
  • его не могут повредить различные насекомые и грызуны;
  • не боится влаги и коррозии.

Единственным, и довольно существенным недостатком является большой вес этого изделия. Поэтому при покупке железобетонных изделий необходимо учесть, что будет нужен кран для их поднятия и укладки.

Кроме того, такой стройматериал подходит не для каждой постройки. Нужно знать, выдержит ли фундамент и несущие стены такую нагрузку.

Виды железобетонных изделий

Железобетонные плиты перекрытия могут иметь отличие по разным признакам, но в основном они делятся на:

  • пустотные;
  • ребристые;
  • монолитные.

Пустотные плиты перекрытия пользуются большой популярностью в качестве междуэтажных перекрытий. Они применяются при строительстве кирпичных и бетонных зданий. Пустотные полости в них обеспечивают хорошую тепло- и звукоизоляцию.

Ребристыми изделиями покрывают кровлю промышленных сооружений, таких как гаражи, ангары, склады.

Монолитными изделиями считаются армированные железобетонные конструкции. Они очень прочные, в отличие от других плит. Используются в строительстве многоэтажных домов, где существует повышенная нагрузка на конструкции.

Вес и размеры

Существуют разные плиты перекрытия, размер и цена которых тоже разная. Стандартные размеры делают цены на них адекватными.

Размеры плит перекрытия колеблются в длину – от 1,18 до 9,7 метра, а в ширину – от 0,99 до 3,5 метров. Самыми популярными считаются изделия с длиной в 6 метров и шириной от 1,2 до 1,5 метров. Величина всегда постоянная – 22 сантиметра. Из-за их большого веса применяют кран мощностью около 5 тонн.

Стандартные размеры пустотных железобетонных изделий признаются самыми удобными строительными деталями. Они не подвержены загоранию, гниению, очень надежны и прочны.

Железобетонные плиты перекрытия имеют пустоты. Именно они делают конструкцию жесткой на изгиб, благодаря чему она выдерживает большие нагрузки. Кроме того, их наличие позволяет прокладывать различные коммуникации внутри них значительно легче.

Железобетонное изделие как фундамент

При строительстве различного рода помещений в качестве фундамента используют плиты перекрытия. В зависимости от нагрузки, которая приходится на определенное строение, применяют пустотные, монолитные и ребристые железобетонные перекрытия. Фундамент из такого стройматериала оказывает небольшое давление на почву, благодаря этому зданию не страшны сезонные колебания земли. Монтаж плиточного фундамента достаточно прост.

Перед тем как уложить плиты перекрытия, необходимо выровнять котлован, а его дно засыпать щебнем, песком или гравием, необходимых для укладки плит перекрытия. Если строящийся дом будет иметь мало этажей, такой фундамент для этого дома будет считаться наилучшим вариантом. Он надежен, по цене очень выгоден, к тому же хорошо изолирует звук и не пропускает тепло. Для создания цельной конструкции швы между плитами перекрывают.

Как правильно уложить железобетонное изделие

Любые железобетонные изделия очень тяжелые. Это считается их главном недостатком, ведь монтаж их довольно прост. Самое главное при укладке – чтобы поверхность опоры была ровная и горизонтальная.

Также важна их площадь опоры при укладке. Самым лучшим вариантом считается такой, когда она будет не менее 12 сантиметров с каждой торцевой стороны. Под плитами перекрытия раствор должен быть обязательно в полусухом виде. Когда используются пустотные плиты перекрытия, необходимо соблюдать температурный режим и влажность. Если укладка выполнена качественно, то открытые пустоты по краям заделываются минеральным утеплителем и замазываются цементом. В этом случае плиты не будут замерзать даже при самых сильных морозах.

Технические характеристики плит перекрытия ЖБИ

Существует два основных вида применяемых плит перекрытия. Это обычные круглопустотные железобетонные плиты перекрытия, а также приобретающие популярность панели безопалубного формования, так называемые экструзионные панели. Что это за панели? Давайте разберемся более подробно и посмотрим в чем их особенность и на что следует обращать внимание при выборе того или иного ЖБ изделия.

Размеры плит перекрытия ПК

Первое, что необходимо сказать — самыми распространенными плитами перекрытия  являются круглопустотные плиты.

Существуют три основные ширины — 1; 1,2; 1,5 метра. Для расчетов нужно понимать, что реальная ширина на 1 см меньше от заявленной. Самая распространенная ширина — 1,2 метра. Длина плиты перекрытия может иметь значение от 1,5 до 9 метров с шагом 10 см. В то же время, реальная длина на 2 см меньше. Стандартная высота 22 см.

Если же мы откроем каталог по экструдерным плитам, то увидим, что производители предлагают массу вариантов конструкций плит.

Они могут быть различной высоты: 220; 320; 400; 500 мм. По ширине — 1 метр или 1,2 метра. Также существует три варианта армирования: А; Б; В. Длина плиты, фактически, может быть любой в зависимости от высоты — до 20 метров.

Нагрузка на плиты перекрытия

Если ранее выпускались круглопустотные плиты перекрытия под такие нагрузки как 400 или 600 килограмм на метр квадратный, то на сегодняшний день минимальное значение нагрузки составляет 800 кг/м2. Это совершенно не случайно, поскольку разница в цене не имеет существенных отличий, и производителям не было смысла поддерживать слишком широкую номенклатуру плит по нагрузке.

Как правило, стандартная средняя нагрузка на перекрытие в жилом доме на квадратный метр пола составляет от 100 до 200 кг/м2, так что плита перекрытия с индексом 800 в 4 раза перекрывает потребности обычного жилого дома. С другой стороны имея такой запас по прочности появляется возможность опереть на соседние плиты участок монолита, в ситуации, когда нет возможности положить плиту. Например, когда в месте предполагаемого монтажа плиты находится дымоход. В такой ситуации создается опалубка под монолитный участок, а арматура заводится на рядом лежащие плиты перекрытия.

Так же возможна ситуация когда на плиты перекрытия необходимо поставить перегородку между комнатами. Весьма распространенная ситуация. Вот именно в этих случаях нам потребуется дополнительный запас прочности. Для того, чтобы в дальнейшем спать спокойно, перед заказом плит перекрытия для дома, обязательно необходимо убедиться в значениях планируемых нагрузок. Расчетная нагрузка на каждую плиту не должна превышать ее фактический параметр допустимых нагрузок, указанный заводом ЖБИ. Специалисты по строительству и железобетонным конструкциям смогут рассчитать эти значения по проекту вашего строительства.
Просматривая информацию по экструдерным плитам перекрытия следует обратить внимание — при различных значениях этих параметров: высота, ширина, длина, тип армирования — мы получаем совершенно разную допустимую нагрузку на метр квадратный! Например, если на плиту 1,2 метра шириной; 22 см высотой; длиной 4,5 метра и армировании класса А допустимой нагрузкой является 820 кг/м2. Это практически идентично обычной круглопустотной плита перекрытия тех же размеров. Такая же железобетонная плит, но с длиной в 6 метров имеет допустимую нагрузку всего 350 кг/м2. И межкомнатный простенок сверху на такую панель перекрытия уже не поставишь. Для такой плиты перекрытия необходимо армирование минимум класса Б, что даст нам допустимую нагрузку 850 кг/м2.

В принципе, компании реализующие ЖБИ (железобетонные изделия) и экструдерные плиты, в том числе, пошли по пути упрощения восприятия информации для покупателя и самостоятельно подбирают класс армирования, чтобы итоговая допустимая нагрузка была в районе 800 кг/м2. Конечно, покупатель может уточнить нужные ему класс нагрузки и армирования. Так что в прайсах по плитам безопалубного формования у большинства компаний вы встретите знакомую вам по обычным круглопустотным плитам маркировку допустимой нагрузки со значением в 800 кг/м2.

Для высоты 22 см на 1,2 м плиты, таким образом, максимальная длина для обеспечения приемлемой несущей способности будет 8 метров. При армировании класса В такая плита способна нести 740 кг/м2. Можно длиннее, вплоть до 11 метров, но тогда очень тщательно надо просчитывать нагрузку. Или выбрать более высокую плиту. Например следующая плита по высоте — 32 см, то она способна нести нагрузку 800 кг/м2 при длине до 12 метров. Более чем достаточно для крупного коттеджа.

Железобетонная плита — обзор

10.4.1.3 Расчет конструкции и проектирование железобетонной плиты перекрытия

Расчет конструкций был выполнен с помощью программного обеспечения TOWER 7 на основе конечных элементов (Radimpex Software, 2012).

Критерии проектирования для бетонных смесей NAC и RAC были приняты в соответствии с Еврокодом 2 — Часть 1 и EN 1992-1-2 (CEN / TC250, 2004b). В дальнейшем EN 1992-1-2 именуется Еврокодом 2 — Часть 2.

Расчетные значения предельного момента и сопротивления сдвигу больше или, по крайней мере, равны расчетным значениям изгибающего момента и сдвига. силу соответственно.

Предельное значение ширины трещины составляет:

wmax = 0,4 мм для XC1

wmax = 0,3 мм для XC3

Предельное значение прогибов для квазипостоянной нагрузки: 9max5 =

v l250

, где l — пролет перекрытия;

Был принят расчетный срок службы 50 лет («нормальный» надзор во время выполнения и «нормальный» осмотр и техническое обслуживание во время использования).

Нормой огнестойкости REI 60 было учтено из-за ограниченных размеров здания; следовательно, в соответствии с Еврокодом 2 — Часть 2 для непрерывных сплошных плит:

hs, min = 80 мм

amin = 10 мм

, где h s — толщина плиты, а a — расстояние между осями арматуры. сталь к ближайшей открытой поверхности.

Все свойства и уравнения, использованные при проектировании плит перекрытия, сведены в Таблицу 10.5. Обозначения и значения параметров в Таблице 10.5 полностью соответствуют обозначениям и уравнениям, используемым в Еврокоде 2 — Части 1 и 2.

Таблица 10.5. Положения Еврокода, использованные при проектировании железобетонной плиты перекрытия

NAC RAC
Свойства f ck, 28 дней fck = fcm − 8.0 (МПа)
f ctm, 28 суток 0,3 · fck2 / 3 (МПа)
E см, 28 суток 22 (fcm / 10) 0,3 ( ГПа) Ур. (10.7), Lye et al. (2016)
φ ( т , т 0 ) Приложение B, Еврокод 2 — Часть 1 Ур. (10.8) и (10.9), Lye et al. (2016)
Расчетные уравнения Прочность Изгиб:
MEd≤MRd = 0.810 · b · x · fcd · z; z = d − 0,416 · x
As = (0,810 · b · x · fcd) / fyd
Сдвиг (без усиления сдвига):
VEd≤VRd, c = CRd, c · k · (100 · ρl · fck) 1/3 · b · d
VRd, c, min = 0,035 · k3 / 2 · fck1 / 2 · b · d
Удобство обслуживания Ширина трещины:
wd≤wmax = 0,3 (0,4) мм
wd = sr, max (εsm − εcm)
sr, max = k3 · c + k1 · k2 · k4 · ϕ / ρp, eff
εsm − εcm = ((σs − kt (fct, eff / ρp, eff) (1 + αe · ρp, eff)) / Es)
Прогибы:
vd (t) ≤vmax ( t) = l / 250 = 570/250 = 2.28 см
Ec, eff = 1,05 · Ecm1 + φ (t, t0)
ζ = 1 − β (Mcr / (Mcr · Mmax)) 2
vd (t) = (1− ζ) · vI, d (t) + ζ · vII, d (t)
Прочность Расчетный срок службы 50 лет, плита ⇒ Структурный класс S3:
cnom = cmin + Δcdev; cmin = max {cmin, b; cmin, dur}; Δcdev = 10 мм
Низ Верх Низ Верх
Связка: Связка: Связка: Связка:
cmin, b = ϕ = 10 мм cmin, b = ϕ = 10 мм cmin, b = ϕ = 10 мм cmin, b = ϕ = 10 мм
Долговечность: Долговечность (XC1 и XC3):
XC1 : cmin, dur = 10 мм cmin, dur = cmin, dur, NAC (fcm, NAC / fcm, RAC) 2.7
XC3: cmin, dur = 20 мм
Огнестойкость hs≥hs, мин; cnom = cmin + Δcdev; cmin≥a − ϕ / 2; Δcdev = 10 мм
REI 60 ⇒ hs, min = 80 мм; a = 10 мм, Еврокод 2 — Часть 2

NAC , Бетон на натуральном заполнителе; RAC , Бетон из переработанного заполнителя.

Измеренная прочность бетона в выбранных испытаниях была принята как средняя прочность бетона на сжатие f см .Для смесей NAC: 28-дневная характеристическая прочность на сжатие f ck , прочность на разрыв f ctm , модуль упругости E см и коэффициент ползучести φ ( t , t 0 ) рассчитывались в соответствии с положениями части 1 Еврокода 2, таблица 10.5. Для смесей RAC, 28-дневная характеристическая прочность на сжатие f ck и предел прочности на разрыв f ctm также были рассчитаны в соответствии с положениями Еврокода 2 — Часть 1.В предыдущих обширных исследованиях было показано, что взаимосвязь между прочностью на сжатие и растяжение, указанная в этом стандарте, действительна с таким же уровнем надежности для смесей RAC (Silva et al., 2015).

Однако сейчас хорошо известно, что смеси RAC имеют более низкий модуль упругости и большую ползучесть по сравнению с сопутствующими смесями NAC. Различные предложения по моделям прогнозирования были опубликованы в литературе, а модели прогнозирования представлены в Lye et al. (2016) для модуля упругости RAC и коэффициента ползучести RAC.Так, для модуля упругости было получено следующее соотношение (Lye et al., 2016):

(10,7) Ecm, RAC1,2 = 0,82Ecm, NAC1,2

, а для коэффициента ползучести (Lye et al., 2016):

(10,8) φ (∝, 28) RAC1 = 1,37φ (∝, 28) NAC1

(10,9) φ (∝, 28) RAC2 = 1,39φ (∝, 28) NAC2

где E см , NAC1, 2 и φ (∞, 28) NAC1, 2 — модуль упругости и коэффициент ползучести смесей NAC с одинаковой характеристической 28-дневной кубической прочностью, соответственно.

На основе статистического анализа обширной базы данных прочности на изгиб и сдвиг балок RAC и сопутствующих балок NAC (Tošić et al., 2016) был сделан вывод, что прочность на изгиб и сдвиг (без скоб) балок RAC может быть рассчитана с использованием действующие положения Еврокода 2 — Часть 1 без изменений. Такое же предположение было принято для расчета плит RAC в этой работе, Таблица 10.5.

Для расчета ширины трещины и длительного прогиба положения Еврокода 2 — Часть 1 были использованы для смесей NAC и RAC с учетом их различных свойств, Таблица 10.5. Другими словами, предполагалось, что можно использовать одни и те же модели прогнозирования, то есть различное поведение плиты перекрытия NAC и RAC было вызвано только разными свойствами бетона, а не различным поведением конструкции. Это предположение было подтверждено экспериментальными результатами по прочности сцепления и упрочнению при растяжении смесей RAC, опубликованными в литературе. Большинство исследований, проведенных в отношении прочности связи RAC, показали, что относительная прочность связи (соотношение прочности связи и прочности на сжатие) RAC со 100% -ным профилем RCA была больше или, по крайней мере, очень похожа на NAC (Xiao and Falkner, 2007; Malešev и другие., 2010; Ким и Юн, 2013; Принс и Сингх, 2013 г.). Однако были также исследования, в которых сообщалось о более низкой относительной прочности связи RAC, как, например, в Butler et al. (2011). Недавние экспериментальные исследования жесткости RAC при растяжении, хотя и с 50% -ным содержанием RCA, показали, что использование RCA не повлияло на итоговые характеристики бетона, в результате на поведение при растяжении и взаимодействие стали с бетоном (Rangel et al., 2017).

Что касается прочности, были проанализированы два XC для бетона внутри зданий: XC1 и XC3.Плиты 1–4 этажа проектировались для класса XC1 (жилища, низкая влажность воздуха), а плита первого этажа — для класса XC3 (умеренная или высокая влажность воздуха, так как парковочное место располагалось под цокольным этажом). ). Оба XC связаны с коррозией арматуры, вызванной карбонизацией.

Устойчивость RAC к карбонизации широко исследовалась. Результаты исследований (Silva et al., 2015) показали, что можно сопоставить сопротивление карбонизации с прочностью на сжатие, и что на эту взаимосвязь незначительно влияет уровень замены, тип и размер переработанных заполнителей.Взаимосвязь между глубиной карбонизации RAC и NAC с аналогичными смесями может быть рассчитана с использованием следующего уравнения (Silva et al., 2016):

(10,10) xc, RACxc, NAC = (fcm, NACfcm, RAC) 2,7

, где x c, RAC и x c, NAC — это глубины карбонизации RAC и NAC, соответственно. Отношения [Ур. (10.10)] справедливо только для бетонных смесей с цементом CEM I, что и было в данной работе. Это соотношение использовалось для соотнесения требуемой глубины покрытия RAC и смеси NAC, чтобы обеспечить равную долговечность, Таблица 10.5.

Что касается огнестойкости, предыдущие исследования показали, что бетон с заполнителем, как полностью, так и частично замененным на крупнозернистый RCA, показал хорошие характеристики при повышенных температурах, а также механические свойства и долговечность после пожара, которые были сопоставимы или даже лучше, чем у обычного бетона. (Vieira et al., 2011; Sarhat, Sherwood, 2013; Xiao et al., 2013; Kou et al., 2014). Следовательно, не должно быть различий в конструктивном противопожарном расчете между смесями RAC и NAC, и к обеим бетонным смесям применялись одинаковые требования Еврокода 2 — Часть 2, Таблица 10.5.

При определении глубины бетонного покрытия было принято, что коэффициент скорости карбонизации (коэффициент k ) равен 0 на верхней поверхности плиты в соответствии с рекомендациями CEN / TC229 / WG5-N012. (2016) для элементов внутри зданий в сухом климате и покрытых плиткой, паркетом и ламинатом. Таким образом, минимальный размер верхнего покрытия был определен для удовлетворения требований к сцеплению ( c мин, b ) и огнестойкости, которые предполагались одинаковыми как для NAC, так и для RAC.Предполагалось, что нижняя поверхность плиты не имеет дополнительного покрытия, поэтому минимальное нижнее покрытие было определено для обеспечения сцепления ( c мин, b ), прочности ( c мин, dur ) и огнестойкости. требования см. в таблице 10.5. Значение c мин, dur для RAC было рассчитано на основе c min, dur для NAC в соответствии с требованиями Еврокода 2 — Часть 1 и уравнением [Ур. (10.10)]. Во всех случаях минимальное покрытие было увеличено, чтобы учесть отклонение, на величину Δ c dev = 10 мм.

Согласно Еврокоду 2 — Часть 1, минимальная 28-дневная нормативная прочность на сжатие для классов XC1 и XC3 составляет 25 и 30 МПа соответственно. Требование для XC3 не было выполнено в случаях NAC1 и RAC2. Немного более низкая характеристическая прочность (менее 10%) в этих случаях считалась незначительной.

Результаты расчетных значений представлены в таблице 10.6, где обозначение конкретной плиты (S) включает тип бетонной смеси и качество заполнителя (NAC или RAC; 1 для высокого качества RCA и 2 для низкого качества RCA) и XC. (XC1 или XC3).Все плиты, независимо от того, изготовлены ли они из NA, высокого или низкого качества RCA и подвергаются воздействию XC1 или XC3, соответствуют требованиям Еврокодов по прочности, удобству обслуживания, долговечности и огнестойкости. Таким образом, была достигнута полная функциональная эквивалентность. Количества компонентов компонентов в Таблице 10.6 представляют собой эталонные потоки и исходные данные для сравнительной ОЖЦ.

Таблица 10.6. Расчетные значения железобетонной плиты перекрытия для различных параметров

27 27 27 2 2 _ 900_C 900_3
Высота c низ c верх Reinf. бот Reinf. верх Reinf. всего w d a v d b
мм мм мм см 2 / м см 2 / м см 2 / м см / м кг / м 3 мм мм
S_NAC1_XC1 150 20 20 4.85 6,23 69,58 0,147 21,13
S_RAC1_XC1 160 20 20 4,30 5,84 59,70 0,151 21,22
0,151 21,22
20 20 3,43 6,30 61,10 0,162 21,54
S_RAC2_XC1 170 30 20 4.00 5,59 53,14 0,208 21,34
S_NAC1_XC3 160 30 20 5,04 6,08 65,47 0,213 20,01
30 20 4,30 5,74 55,63 0,202 19,76
S_NAC2_XC3 160 30 20 3.63 6,35 58,76 0,196 19,94
S_RAC2_XC3 180 45 20 4,85 5,52 54,27 0,254 AC 19,97 54,27 0,254 AC , Бетон на натуральном заполнителе; RAC , Бетон из переработанного заполнителя; XC , Класс выдержки.

Преимущества железобетонных плит

Полы из бетонных плит обеспечивают тепловой комфорт и долговечность конструкции.Полы включают арматурные стержни и сетку для улучшения сцепления с бетоном. Бетонная арматурная сетка, имеющаяся в продаже, также может помочь минимизировать растрескивание бетона из-за усадки. Он часто используется для поддержки дорожных покрытий, кирпичных стен и различных бетонных конструкций здания.

Виды бетонных плит

Тип бетонной плиты, используемой для строительства, будет зависеть от ее пригодности для конкретного участка и климатической зоны.

Плита на земле

Это самый распространенный тип бетонной плиты.Это могут быть обычные плиты с глубокими выкопанными балками, изолированными под панелями пола, или плиты вафельного типа, которые располагаются почти на уровне земли с сеткой из пенопластов.

Подвесная плита

Эти плиты сооружаются над уровнем земли. Они обычно используются для перекрытий верхних этажей, так как имеют съемный ненесущий каркас.

Сборная плита

Это плиты, изготовленные вне строительной площадки и устанавливаемые с помощью крана. Они могут быть либо в готовом виде, либо для них потребуется лишь дополнительный тонкий слой бетона после установки.

Преимущества бетонных плит

Тепловой комфорт

Термическая масса — это способность материала регулировать тепловую энергию. Такие материалы, как бетонные плиты, имеют высокую тепловую массу. Они регулируют комфорт в помещении и обеспечивают эффект обогрева или охлаждения для людей, излучая или поглощая естественное тепло. Свойство регулирования температуры полезно в большинстве климатических зон и в районах с высоким диапазоном дневных и ночных температур. Тепловая масса наиболее эффективна при использовании в сочетании с хорошей дизайнерской планировкой.

Зимой плиты должны быть спроектированы так, чтобы поглощать тепло солнца и других источников энергии. Тепловая масса включает в себя хранение тепла и позволяет в дальнейшем равномерно высвобождать и повторно излучать его. С другой стороны, плиты летом следует защищать от попадания прямых солнечных лучей. Им нужен прохладный ветерок ночью, чтобы тепло в течение дня могло рассеяться.

Прочность

Бетонная плита может иметь увеличенный срок службы при правильном армировании.Это означает, что бетон должен быть уплотнен, чтобы внутри плиты не было пустот или пористых участков, что снижает риск растрескивания бетона.

Долговечность бетонной плиты

можно повысить за счет надлежащей подготовки фундамента и добавления соответствующего количества воды. Избыток воды приведет к растрескиванию бетона и ослаблению плиты в целом. Монтаж бетона также должен соответствовать графику строительства, чтобы бетон достиг проектного уровня прочности до того, как будет размещена какая-либо нагрузка.

Плиты

должны быть спроектированы и изготовлены в соответствии с действующими австралийскими стандартами.Бетонные покрытия могут быть обработаны стыками, проходками и краями плиты. Это обеспечивает минимальный риск термитов и допускает ограниченную усадку или растрескивание.

Структурные вопросы

Реактивный грунт

Для участков с реактивным грунтом требуются плавающие усиленные бетонные плиты-плиты, в которых через регулярные промежутки времени используются пустообразователи. Армированные балки для бетона расположены близко друг к другу и имеют перекрестную конструкцию вокруг нижней части плиты.

крутые участки

Крутые участки — это участки с геотехническими характеристиками, которые делают установку бетонной плиты на грунт нецелесообразной.Бетонный тип подвесной плиты больше подходит для конструкции, набирающей тепловую массу на крутом участке.

Здания с бетонными плитами, соответствующие проектным требованиям и строительным стандартам, могут обеспечить тепловые выгоды и долговечность для повышения общей энергоэффективности и экономической эффективности.

Армированный цементный бетон | Преимущества, использование, типы и цель.

Бетон железобетонный;

Армированный цементный бетон (R.C.C) представляет собой комбинацию обычного бетона с арматурой для значительного увеличения его прочности на сжатие и растяжение.

Бетон — универсальный материал для современного строительства, который готовится путем смешивания определенных количеств цемента (в некоторых случаях даже извести), песка, щебня или гравия и воды.

Он использовался от фундаментов до крыш зданий, при строительстве автомобильных дорог, туннелей для гидроэлектростанций, оросительных каналов, водостоков и всех других возможных конструкций.

В этой статье Вы подробно узнаете о железобетоне, его преимуществах, назначении, видах и т. Д.

Итак, приступим.

Назначение армирования в бетоне.

Как вы знаете, бетон имеет очень высокую прочность на сжатие, но низкий предел прочности.

Таким образом, когда на бетонную поверхность действуют только сжимающие нагрузки, то в армировании нет необходимости.

Но там, где также задействованы растягивающие усилия, как, например, балки и плиты, существует очень высокий риск их разрушения при использовании простого бетона.

Сталь

, однако, как известно, имеет очень высокий предел прочности на разрыв (а также хорошую прочность на сжатие).

Следовательно, когда эти два (бетон и сталь) объединяются вместе,

получают конструкционный материал, способный выдерживать все три типа сил, которые могут действовать на конструкцию, то есть сжимающие нагрузки, растягивающие напряжения и поперечные силы.

Такой материал известен как армированный цементный бетон .

Он оказался чрезвычайно полезным и надежным в инженерном строительстве.

Тип армированного цементного бетона:

Основным принципом приготовления армированного цементного бетона является изготовление конструкционного материала, в котором

(i) Сталь служит для восприятия основных растягивающих напряжений;

(ii) бетон выдерживает основные сжимающие силы, действующие одновременно;

Бетон и сталь совместимы в следующих аспектах:

(i) Бетон в основном имеет щелочную природу (основным компонентом является гидроксид кальция), и это предотвращает ржавление стальной арматуры, используемой в нем;

(ii) Связь или «захват» между сталью и бетоном устанавливается легко;

(iii) Коэффициент теплового расширения бетона практически идентичен коэффициенту теплового расширения стали.

Это предотвращает риск растрескивания из-за расширения с разной скоростью.

Типы армирования, используемые в R.C.C:

Арматура, используемая в бетоне, в основном изготавливается из стали различных типов.

Далее он может быть выполнен в нужной форме и объеме.

Некоторые распространенные типы армирования:

(i) Пруток из мягкой стали:

Они бывают разного диаметра и должны обладать характеристической прочностью на растяжение, которая указана в соответствующих нормах.

Этот стальной стержень, используемый в качестве арматуры, обычно легко сгибается, не растрескиваясь на изгибах.

(ii) Горячекатаный пруток и пруток холодной обработки:

Это специально подготовленное подкрепление.

Первый тип имеет характеристическую прочность на растяжение, которая почти вдвое больше, чем у стержней из мягкой стали.

Кроме того, они обычно бывают толстыми.

Их можно гнуть путем нагрева (до 100 ° C) без образования дефектов.

Это невозможно с обычными стержнями из низкоуглеродистой стали.

Точно так же холоднодеформированные стальные стержни бывают скрученными или растянутыми, имеющими удлиненные ребра или подобные структуры по длине.

Они также имеют гораздо более высокую характеристическую прочность, порядка 425 Н / мм 2 по сравнению с 250 Н / мм 2 для стержней из низкоуглеродистой стали.

Такие стержни нельзя нагревать для гибки и повторной гибки.

(iii) Стальная ткань:

Это сделано из различных прутков и проволоки.

К ним могут относиться проволока круглого сечения, проволока с выемками и деформированная, пруток стальной деформированный холоднодеформированный.

Сетка из такой проволоки изготавливается путем сваривания выпрямленных отрезков очень тщательно и строго в соответствии с техническими условиями.

В противном случае это может отрицательно сказаться на механических свойствах арматуры.

Посмотрите видео ниже для лучшего понимания.

Размещение арматуры:

Это требует очень сложных и тщательных расчетов для каждого элемента из арматурного бетона.

Таким образом, размер, форма, расстояние и расположение арматуры будут совершенно другими в плите, балке или колонне.

В балках , например, стальных стержней может потребоваться больше в нижних секциях, а в неподвижных балках, в конце концов, также в секциях, где растягивающие напряжения наиболее эффективны.

Верхняя часть балки может не нуждаться в усилении.

Горизонтальные арматуры часто связываются квадратными скобами с подходящими интервалами.

Эти хомуты также обеспечивают дополнительную прочность армированного цементного бетона против напряжений сдвига.

Для армирования требуется минимально предписанное покрытие бетоном.

Покрытие необходимо для защиты арматуры от разрушения под воздействием атмосферных воздействий, а также от случайных пожаров.

Бетонное покрытие варьируется от 25 мм до 80 мм в зависимости от среды, в которой был размещен элемент ПКК.

Также важно, чтобы арматура была очищена от ржавчины, пыли и жира во время установки.

Это обеспечит лучшее сцепление между бетоном и арматурой.

Преимущества железобетона (ЖББ).

Есть сотни преимуществ железобетона, но здесь мы обсудим некоторые важные преимущества железобетона.

(i) Конструкции из железобетона долговечны.

(ii) Обладает высокой прочностью на сжатие (за счет бетона).

(iii) Обладает высокой прочностью на разрыв (за счет армирования).

(iv) Устойчив к пожарам и другим климатическим изменениям.

(v) Доступен практически в любой точке мира.

(vi) Для работы с ним не требуется слишком много опыта, это может сделать и обычный квалифицированный персонал.

(vii) Ему можно придать любую форму, форму.

(viii) Может использоваться в любой части конструкции, например, от фундамента до верхнего покрытия кровли.

(ix) Стоимость ремонта почти равна нулю.

(x) Более экономичный по сравнению с другими материалами.

Заключительные слова.

Итак, выше были области применения и преимущества железобетонного бетона. Надеюсь, вам понравится. Если у вас есть какие-либо вопросы, предложения, не стесняйтесь спрашивать меня в разделе комментариев.

Спасибо! для чтения. Не забудьте поделиться этим.

Читайте также:

Как смешивать бетон | Смешивание бетона вручную и машиной.

Отверждение бетона — методы, время и требования.

Конструкционные характеристики железобетонных балок и перекрытий с заполнением из легких блоков

Школа

Школа гражданского строительства и машиностроения, Кафедра гражданского строительства

Аннотация

Секция из легкого сэндвич-железобетона (LSRC) была разработана с новым использованием сборного автоклавного ячеистого бетона (AAC). Эта секция LSRC представляет собой секцию из железобетона, в которой блоки AAC используются в качестве заполняющего материала в секции, где бетон считается неэффективным при изгибе.Эта технология подходит для использования в перекрытиях и балках. Были подготовлены пять балок для исследования прочности на изгиб и сдвиг LSRC. Основываясь на результатах испытаний, было обнаружено, что изгибная способность почти идентична способности эквивалентной сплошной балки, в то время как способность к сдвигу была уменьшена. Снижение прочности на сдвиг было ожидаемым из-за снижения прочности на сжатие заполняющего материала AAC. Кроме того, было проведено восемь испытаний на четырех плитах, одной сплошной и трех плитах LSRC.Основываясь на результатах испытаний, все плиты LSRC показали поведение, подобное эквивалентному сплошному перекрытию, и имели различную прочность на сдвиг в зависимости от профиля заполнения блоков AAC. Полученные значения прочности на сдвиг сравнивались с расчетными значениями, основанными на нескольких основных проектных нормах, и было обнаружено, что они находятся в пределах прогнозов безопасности, указанных в кодексах. ANSYS 12.1 был использован для разработки нелинейных конечно-элементных моделей балок и плит LSRC. Расчетные результаты хорошо согласуются с экспериментальными. Балки, смоделированные с помощью ANSYS, следовали той же тенденции, что и фактическая балка в линейном диапазоне, однако после первого взлома потеря жесткости в модели ANSYS вызвала больший прогиб по сравнению с реальной балкой.Для моделей плит ANSYS переоценивает поведение прогиба под нагрузкой из-за трещин, которые уже были в плитах из предыдущего теста. Распространение трещин, смоделированное с помощью ANSYS для балок и плит, показывает трещины в области блоков AAC, которые связаны с хрупким разрушением балок и плит LSRC. В целом ANSYS может предсказать поведение балок и плит LSRC. Разработанная модель может быть использована для исследования элементов LSRC с различными конструктивными и нагрузочными параметрами. Предлагаемый разрез LSRC будет пригоден для строительства больших пролетов.Основными преимуществами этого члена LSRC являются экономия средств и времени за счет уменьшения веса и меньшего количества опорной конструкции и фундамента и, как следствие, простоты конструкции.

Проблема с железобетоном

Сам по себе бетон является очень прочным строительным материалом. Великолепный Пантеон в Риме, крупнейший в мире купол из неармированного бетона, находится в отличном состоянии спустя почти 1900 лет. И все же многие бетонные конструкции прошлого века — мосты, шоссе и здания — рушатся.Многие бетонные конструкции, построенные в этом столетии, к его концу устареют.

Учитывая сохранившиеся древние постройки, это может показаться любопытным. Решающее отличие — это современное использование стальной арматуры, известной как арматура, скрытая внутри бетона. Сталь в основном состоит из железа, и одно из неизменных свойств железа — ржавчина. Это ухудшает долговечность бетонных конструкций, что затрудняет обнаружение и требует затрат на ремонт.

Хотя ремонт может быть оправдан для сохранения архитектурного наследия знаковых зданий 20-го века, например, спроектированных пользователями железобетона, такими как Фрэнк Ллойд Райт, сомнительно, будет ли это доступным или желательным для подавляющего большинства сооружений.Писатель Роберт Курланд в своей книге Concrete Planet оценивает затраты на ремонт и восстановление бетонной инфраструктуры только в Соединенных Штатах в триллионы долларов, которые будут оплачиваться будущими поколениями.

Для замены старых мостов нужны новые деньги. 1stPix Фила / Flickr.com, CC BY-NC

Стальная арматура была кардинальным нововведением 19 века. Стальные стержни добавляют прочности, позволяя создавать длинные консольные конструкции и более тонкие плиты с меньшей опорой.Это сокращает время строительства, поскольку для заливки таких плит требуется меньше бетона.

Эти качества, продвигаемые напористым, а иногда и двуличным продвижением бетонной промышленности в начале 20 века, привели к его огромной популярности.

Железобетон конкурирует с более прочными строительными технологиями, такими как стальной каркас или традиционный кирпич и строительный раствор. Во всем мире он заменил экологически чувствительные, низкоуглеродные варианты, такие как сырцовый кирпич и утрамбованную землю — исторические практики, которые также могут быть более долговечными.

Инженеры начала 20 века думали, что железобетонные конструкции прослужат очень долго — возможно, 1000 лет. На самом деле продолжительность их жизни больше примерно 50-100 лет, а иногда и меньше. Строительные нормы и правила обычно требуют, чтобы здания сохранялись в течение нескольких десятилетий, но ухудшение состояния может начаться всего через 10 лет.

Многие инженеры и архитекторы указывают на естественное сходство стали и бетона: они имеют схожие характеристики теплового расширения, а щелочность бетона может помочь предотвратить ржавчину.Но все еще недостаточно знаний об их композитных качествах — например, в отношении изменений температуры, связанных с воздействием солнца.

Многие альтернативные материалы для армирования бетона, такие как нержавеющая сталь, алюминиевая бронза и фибро-полимерные композиты, пока не получили широкого распространения. Доступность простой стальной арматуры привлекает девелоперов. Но многие проектировщики и разработчики не принимают во внимание дополнительные расходы на обслуживание, ремонт или замену.

Дешево и эффективно, по крайней мере, в краткосрочной перспективе. Луиджи Кьеза / Wikimedia Commons, CC BY-SA

Существуют технологии, которые могут решить проблему коррозии стали, например катодная защита, при которой вся конструкция подключается к антикоррозийному электрическому току. Существуют также интересные новые методы контроля коррозии с помощью электрических или акустических средств.

Другой вариант — обработать бетон составом, ингибирующим ржавчину, хотя он может быть токсичным и не подходящим для зданий.Есть несколько новых нетоксичных ингибиторов, включая соединения, извлеченные из бамбука, и «биомолекулы», полученные из бактерий.

По сути, однако, ни одно из этих достижений не может решить присущую ему проблему, заключающуюся в том, что размещение стали внутри бетона разрушает его потенциально большую долговечность.

Экологические затраты на восстановление

Это имеет серьезные последствия для планеты. Бетон является третьим по величине источником выбросов углекислого газа после автомобилей и угольных электростанций.Только на производство цемента приходится примерно 5% мировых выбросов CO₂. Бетон также составляет самую большую долю отходов строительства и сноса и составляет около трети всех отходов свалок.

Переработка бетона сложна и дорога, снижает его прочность и может катализировать химические реакции, ускоряющие распад. Миру необходимо сократить производство бетона, но это будет невозможно без строительства долговечных конструкций.

Рекультивация арматуры: дорогостоящая работа.Анна Фродезиак / Wikimedia Commons

В недавней статье я предполагаю, что повсеместное признание железобетона может быть выражением традиционного, доминирующего и в конечном итоге деструктивного взгляда на материю как на инертную. Но железобетон на самом деле не инертен.

Бетон обычно воспринимается как подобный камню, монолитный и однородный материал. Фактически, это сложная смесь вареного известняка, глиноподобных материалов и широкого спектра каменных или песчаных заполнителей.Сам известняк представляет собой осадочную породу, состоящую из раковин и кораллов, на формирование которых влияют многие биологические, геологические и климатологические факторы.

Это означает, что бетонные конструкции, несмотря на все их каменные поверхностные качества, на самом деле состоят из скелетов морских существ, вымоченных в скалах. Этим морским существам требуются миллионы и миллионы лет, чтобы жить, умереть и превратиться в известняк. Этот временной масштаб резко контрастирует с продолжительностью жизни современных зданий.

Сталь

также часто считается инертной и упругой. Такие термины, как «железный век», предполагают древнюю долговечность, хотя артефакты железного века сравнительно редки именно потому, что они ржавеют. Если видна строительная сталь, ее можно обслуживать — например, если мост Харбор-Бридж в Сиднее неоднократно красится и перекрашивается.

Однако, когда сталь заделана в бетон, она скрыта, но тайно активна. Влага, проникающая через тысячи крошечных трещин, вызывает электрохимическую реакцию.Один конец арматурного стержня становится анодом, а другой — катодом, образуя «батарею», которая обеспечивает преобразование железа в ржавчину. Ржавчина может расширять арматурный стержень в четыре раза, увеличивая трещины и заставляя бетон расколоться в процессе, называемом скалыванием, более известным как «рак бетона».

Конкретный рак: некрасиво. Саранг / Wikimedia Commons

Я предлагаю изменить наше мышление и признать бетон и сталь яркими и активными материалами.Это не случай изменения каких-либо фактов, а скорее переориентация того, как мы понимаем эти факты и действуем в соответствии с ними. Чтобы избежать отходов, загрязнения окружающей среды и ненужного восстановления, потребуется мыслить далеко за рамки дисциплинарных представлений о времени, и это особенно верно для строительной отрасли.

Разрушенные цивилизации прошлого показывают нам последствия краткосрочного мышления. Мы должны сосредоточиться на строительстве структур, которые выдержат испытание временем, чтобы не получить громоздкие, заброшенные артефакты, которые не больше подходят для своего первоначального назначения, чем статуи острова Пасхи.

Бетонных плит в зданиях — Designing Buildings Wiki

Плита — это структурный элемент из бетона, который используется для создания плоских горизонтальных поверхностей, таких как полы, настилы крыш и потолки. Плита обычно имеет толщину в несколько дюймов и поддерживается балками, колоннами, стенами или землей.

Бетонные плиты могут быть предварительно изготовлены за пределами площадки и опущены на место или могут быть залиты на месте с использованием опалубки. Если требуется армирование, плиты могут быть предварительно напряжены или бетон может быть залит на арматуру, расположенную внутри опалубки.

Существует несколько различных типов плит, в том числе:

Это обычно армированная плита, поддерживаемая непосредственно колоннами или крышками, без использования балок. Этот тип перекрытия, как правило, прост в изготовлении и требует небольшого количества опалубки.

Этот тип плиты поддерживается балками и колоннами с нагрузкой, передаваемой на эти элементы. Обычная плита классифицируется как:

  • Односторонний: поддерживается балками с двух противоположных сторон, несущими нагрузку в одном направлении.
  • Двусторонний: поддерживается балками со всех четырех сторон, несущая нагрузку в обоих направлениях.

Этот тип плиты имеет продольные пустоты / ядра, проходящие через нее, которые уменьшают вес плиты, а также количество необходимого бетона. Они также могут выполнять функции служебных каналов. Этот тип плиты обычно армируется продольной арматурой и может обеспечивать большие пролеты, что делает ее пригодной для офисных зданий, многоэтажных автостоянок и т. Д.

Этот тип плиты содержит квадратные решетки с глубокими сторонами, напоминающими форму вафли, которые часто используются там, где требуются большие пролеты без пересечения колонн.Вафельные плиты могут выдерживать большую нагрузку, чем обычные плиты.

Это тип неглубокого фундамента, обычно образованный железобетонной плитой, которая покрывает большую площадь, часто всю площадь здания. Он распределяет нагрузку, создаваемую рядом колонн, стен и т. Д., На большой площади, и его можно рассматривать как «плавающее» по земле аналогично плывущему по воде плоту. Его часто используют для легких зданий на слабых или обширных почвах, таких как глина или торф.

Для получения дополнительной информации см. Типы фундаментов на плотах.

Композитные плиты обычно изготавливаются из железобетона, залитого поверх профилированного стального настила (входящего или трапециевидного). Плиты чаще всего изготавливаются из бетона из-за его массы и жесткости, которые можно использовать для уменьшения прогибов и вибраций пола, а также для обеспечения необходимой противопожарной защиты и аккумулирования тепла. Сталь часто используется в качестве опорной системы под плитой из-за ее превосходного соотношения прочности и веса и жесткости, а также простоты обращения.

Для получения дополнительной информации см. Композитная плита.

Почему бетон армируют сталью: полное руководство

Железобетон — один из самых распространенных строительных материалов в мире. Однако сам по себе бетон на самом деле намного более хрупкий, чем можно было ожидать, и вряд ли пригоден для каких-либо целей, кроме очень небольшого числа ограниченных областей применения. Однако при армировании сталью бетон можно использовать для изготовления плит, стен, балок, колонн, фундаментов, рам и многого другого.

Бетон устойчив только к силам сжатия и имеет низкую прочность на разрыв и пластичность.Армирующие материалы необходимы, чтобы выдерживать сдвиговые и растягивающие усилия на бетон. Сталь используется, потому что она хорошо сцепляется с бетоном, а также расширяется и сжимается под действием температуры с одинаковой скоростью.

Если вы углубитесь в науку о том, как сталь и бетон ведут себя по отдельности, вы быстро увидите, что их свойства дополняют друг друга, что делает их уникальными для совместного использования. Их комбинированные свойства полезны в том смысле, что железобетон является чудесным материалом, из которого строятся впечатляющие конструкции, такие как плотина Гувера.

Нужно ли армировать бетон сталью?

Бетон выглядит чрезвычайно прочным. По сути, это камень, который выращивают из порошковой смеси. В некоторых смыслах бетон действительно очень прочный, но только если давление прилагается в одном конкретном направлении. Когда сила прилагается в любом другом направлении, что чаще всего имеет место в большинстве строительных приложений, бетон оказывается на удивление хрупким.

Существует три основных типа стресса:

  1. сжатие (сдвигание),
  2. растяжение (растяжение) и
  3. сдвиг (скольжение по линии или плоскости).

Бетон устойчив к силам или сжатию, но слаб против сил растяжения и сдвига. С другой стороны, сталь устойчива ко всем трем типам напряжений.

  1. Сжатие

Бетон устойчив к силам сжатия. Вот почему это такая мощная база. Даже в древние времена римские строители могли использовать ранние формы бетона (который никак не укреплялся) для таких конструкций, как купола, акведуки, арены и колизеи.

Во всех этих ранних примерах бетон использовался только таким образом, чтобы использовалась его прочность по отношению к силам сжатия. Вес конструкции только давил на бетон, который сдвигал бетон вместе и который бетон мог легко выдержать.

Тот факт, что древние римские сооружения, такие как Колизей и Парфенон, простояли тысячи лет, свидетельствует о прочности бетона на сжатие. Даже цилиндр, сделанный из цементной смеси с большим количеством воды, может выдержать давление сжатия в 1000 фунтов (450 кг).Другие смеси выдерживают даже большее давление.

  1. Натяжение

Натяжение фактически противоположно сжатию в том смысле, что это сила, которая раздвигает объект. Бетон является слабым по отношению к силам растяжения, а это означает, что он имеет низкую прочность на разрыв.

Когда цилиндр, сделанный из той же самой высоководной смеси бетона, описанной выше, был испытан путем подвешивания к нему груза, образец сломался, когда было подвешено около 80 фунтов (36 кг). Это означает, что бетон менее чем на 10 процентов противостоит силам растяжения и сжатию.

Может быть не сразу очевидно, почему это проблема использования бетона в качестве строительного материала. Похоже, это всего лишь указывает на то, что бетон не следует использовать в качестве веревки. Однако, если вы посмотрите на внутренние напряжения в бетоне, вы увидите, что при сжатии часто возникает также и растяжение.

Представьте себе горизонтальную бетонную балку, на которую сверху оказывается давление. Это было бы похоже на прогулку по бетонному второму этажу. В верхней части бетонной балки действует сила сжатия, поскольку бетон прижимается друг к другу.Однако внизу, когда балка изгибается, бетон разрывается под действием силы натяжения. Вот где обычный бетон терпит неудачу.

  1. Сдвиг

Бетон также является слабым по отношению к силам сдвига, которые заставляют материал перемещаться по линии или плоскости. Неармированная бетонная стена рухнет, если на нее будет оказано слишком большое усилие сдвига от:

  • Ветер
  • Землетрясения
  • Напряжение сдвига

Как мы видим, простой бетон полезен, если вы прикладываете вес только непосредственно к нему, например к основанию статуи.Однако современные здания должны выдерживать давление со стороны источников многих типов во всех направлениях. Без армирования простой бетон в этих условиях просто выйдет из строя.

Типы отказов

Когда обычный бетон выходит из строя, это происходит внезапно. В один момент бетон не поврежден, а в следующий момент, когда сила больше, чем он может выдержать, он крошится или раскалывается на куски. Это внезапное разрушение известно как хрупкое разрушение типа .

Основным недостатком этого типа неисправности является отсутствие визуальных предупреждающих знаков. Если вы не знаете удельную прочность материала и активно не измеряете величину нагрузки, приложенной к материалу (условия, которые абсолютно невозможны за пределами лабораторных условий), невозможно предсказать отказ.

Железобетон, с другой стороны, испытывает разрушение пластичной формы . Это означает, что трещины начинают образовываться еще до того, как бетон полностью разрушится.Это связано с тем, что, хотя бетон был растянут дальше, чем он может стоять отдельно, стальная арматура по-прежнему удерживает конструкцию вместе.

Если конструкция подвергается воздействию только сжимающих сил (например, плита пола), эти трещины могут не иметь большого значения. Если вода не проникает в трещину и не разрушает конструкцию из-за ржавчины арматуры или расширения трещины при замерзании, трещины просто сожмутся друг с другом путем дальнейшего сжатия. В других случаях трещины означают необходимость ремонта участка.

Почему используется сталь

Как мы узнали, простой бетон полезен только в очень ограниченных областях, поскольку он устойчив к силам сжатия, но слаб против сил растяжения и сдвига. Чтобы бетон был таким же универсальным, он должен быть усилен материалом, который преодолевает эти недостатки. Сталь используется для армирования бетона чаще, чем любой другой материал.

Причина, по которой сталь используется для армирования бетона, заключается в том, что сталь обладает рядом свойств, которые делают ее особенно подходящей для этого применения.

Сталь очень пластичная

Пластичность — это мера того, насколько материал может деформироваться перед разрушением. Бетон имеет очень низкую пластичность. Если вы скручиваете кусок бетона с достаточной силой, он рассыпается у вас в руках. Например, древесина довольно пластична, потому что ее можно немного согнуть, прежде чем она сломается. Однако сталь очень пластичная. Если вы его согнете, он просто останется согнутым.

Пластичность стали полезна перед заливкой цемента, потому что ее можно согнуть, придав ей любую форму, которая лучше всего поддерживает заливку.Благодаря этому легко создать сетку из арматурной стальной арматуры любой формы, необходимой для конструкции здания.

Пластичность стали

также полезна, если она входит в состав железобетона. Когда к конструкции приложено достаточно силы, чтобы ее деформировать, бетон может треснуть, но стальная арматура останется неизменной в деформированной форме. Часто сталь все еще может поддерживать конструкцию до тех пор, пока ее не отремонтируют или не заменит.

Бетон и сталь имеют одинаковые коэффициенты теплового расширения

Когда твердые тела нагреваются, молекулы внутри материалов движутся быстрее.Эти более активные атомы занимают больше места, чем быстрее они движутся, поэтому каждая молекула и, следовательно, материал в целом расширяются. Обратное происходит, когда твердое тело охлаждается. В конечном итоге твердые частицы расширяются при нагревании и уменьшаются в размерах при охлаждении.

Хотя это универсально верно для твердых тел, это происходит с разной скоростью для разных материалов. По очень случайному совпадению, сталь и бетон имеют очень похожие коэффициенты теплового расширения. Это означает, что под воздействием тепла (или холода) они расширяются (или сжимаются) практически с одинаковой скоростью.

Если бы это было не так, сталь была бы плохим выбором для армирования бетона. Представьте, например, корн-дог. Если при приготовлении хот-дог увеличится вдвое, а кукурузный хлеб только немного подрастет, хот-дог быстро прорвется через кукурузную муку. И наоборот, если кукурузный хлеб расширяется быстрее, чем хот-дог, вокруг приготовленного хот-дога будет большой воздушный карман.

В то время как любой из этих сценариев приведет к структурно слабой корн-доге, это не то, что происходит в случае бетона, армированного сталью.Два материала расширяются и сжимаются почти с одинаковой скоростью, обеспечивая прочное соединение при любой температуре.

Сталь подвергается той же деформации, что и бетон

Связь между бетоном и сталью настолько прочна, что железобетон действует как новый, более прочный материал, чем просто комбинация бетона и стали. Это еще больше усиливается за счет создания арматурного стержня с множеством выступов, вокруг которых цемент приобретет твердость при высыхании.

Другие причины использования стали включают:

  1. Легко сваривается
  2. Легко перерабатывается
  3. Дешево и доступно .
1. Сталь легко сваривается

Поскольку железобетон используется во многих различных ситуациях, часто бывает необходимо построить довольно сложные внутренние каркасы из стальной арматуры перед заливкой цемента. Даже если форма не уникальна, размер проекта может потребовать, чтобы арматурный стержень перекрывал длину, намного превышающую возможную для изготовления.

В этих сценариях стальную арматуру можно сварить, чтобы опора надежно находилась там, где она необходима.Сталь — один из наиболее часто свариваемых металлов, так как она легко плавится, не прожигая и не передавая тепло слишком далеко от места сварки. Этот процесс также не оказывает негативного влияния на свойства, которые делают его таким хорошим выбором для армирования бетона.

2. Сталь легко перерабатывать

Железобетон рассчитан на долгие годы, что делает его отличным строительным материалом для долговечных конструкций. Однако, когда настанет время демонтажа, вам будет приятно узнать, что его также легко переработать.

При наличии надлежащего оборудования железобетон можно легко измельчить, чтобы отделить стальную арматуру от бетона. Бетон может быть дополнительно измельчен и повторно использован как часть смеси крупных и мелких заполнителей, составляющих от 60 до 75 процентов цементной смеси. Сталь можно переплавить и преобразовать в новую стальную арматуру для усиления следующего проекта.

3. Сталь дешевая и высокодоступная

Довольно удачно, что металл, обладающий столькими полезными свойствами для армирования бетона, также недорог и в изобилии.Если бы все эти совместимые функции были у золота или бриллиантов, это, вероятно, не было бы таким полезным.

Сталь

, однако, легко доступна по относительно низкой цене.

Бетон предварительно и после напряженного состояния

Каким бы прочным ни был железобетон, он все же может треснуть. Хотя этот вязкий режим разрушения не приводит к немедленному разрушению конструкции (в отличие от хрупкого разрушения), это первая фаза разрушающего процесса, известного как «скалывание».

Когда вода просачивается в трещины в железобетоне, она может повредить структурную целостность здания тремя способами.

1. Поскольку жидкость может заполнить любой карман, в который ей позволено, вода может легко просочиться и заполнить любые трещины в железобетоне. Если температура упадет ниже 32 градусов по Фаренгейту (0 градусов по Цельсию), он замерзнет.

Когда вода замерзает, она образует структуру из переплетенных кристаллов льда.Эти кристаллы льда занимают больше места, чем молекулы жидкой воды, а это означает, что лед занимает больше места, чем вода. Это означает, что по мере замерзания вода давит на бетон и расширяет трещины еще шире.

Когда лед затем тает, трещина становится шире, позволяя большему количеству воды заполнить промежуток, который затем замерзает, чтобы расшириться еще больше. Этот цикл не только физически раздвигает бетон, но и позволяет все большему и большему количеству воды проникать в конструкцию, увеличивая количество повреждений, вызванных двумя другими формами повреждений.

2. Со временем трещины станут достаточно широкими и глубокими, чтобы вода и воздух достигли стальной арматуры, встроенной в железобетон. Это обнажение может привести к коррозии арматуры. В присутствии воды кислород воздуха взаимодействует с железом в стали, образуя ржавчину.

Отслаивающееся покрытие на поверхности ржавой арматуры никак не защищает внутренние слои железа от процесса коррозии (способ, которым образование слоя патины предотвращает дальнейшую коррозию медных поверхностей), поэтому арматуру можно постоянно ухудшается до тех пор, пока он не перестанет выдерживать силы натяжения, действующие на конструкцию.

Верным признаком того, что происходит этот тип коррозии, является появление на бетоне коричневых пятен. Этот цвет возникает из-за того, что частицы ржавчины становятся коричневыми и стекают через трещины в железобетоне.

3. Когда вода проникает в железобетон, она может изменить pH-баланс окружающей среды и вызвать химические реакции в бетоне. Этот риск усугубляется тем фактом, что на дорожных покрытиях и мостах использование соли для удаления льда с дорог зимой означает, что просачивающаяся вода, скорее всего, будет сильно щелочной.

Эти щелочи в воде могут реагировать с кремнеземом в заполнителях бетона, вызывая образование новых кристаллов. Эти новые кристаллы занимают место и физически раздвигают железобетон так же, как ледяной лед в примере 1. Разница в том, что кристаллы не тают, поэтому бетон непрерывно раздвигается.

Понятно, что железобетон лучше не растрескивать. Однако, поскольку сталь очень пластичная, она будет растягиваться или гнуться, что приведет к растрескиванию окружающего бетона.Это, конечно, если только что-то не будет сделано для предотвращения такого поведения стали.

Предварительно напряженный бетон

Чтобы предотвратить растрескивание, стальную арматуру можно растянуть перед заливкой цемента. Это называется предварительным напряжением (или предварительным напряжением), потому что оно добавляет усилие натяжения к стали до того, как будет сформирован армированный бетон. Таким образом, сталь находится в постоянном состоянии, возвращаясь к своей естественной форме, притягивая окружающий бетон внутрь под действием силы сжатия.

Сохранение бетона в этом предварительно напряженном состоянии фактически делает его более прочным, потому что бетон устойчив к силам сжатия. Это что-то вроде мышцы, которая в напряжении сильнее.

Предварительное напряжение железобетона делает материал более прочным по двум причинам.

  1. Меньше вероятность образования трещин. Поскольку сталь уже стягивает бетон, ей не разрешается растягиваться так далеко, как если бы сталь не была предварительно напряжена.
  2. Любые образовавшиеся трещины постоянно закрываются силой стали, пытающейся вернуться в расслабленное состояние. Это ограничивает количество воды, которая может проникнуть в железобетон и вызвать коррозию.

Бетон под напряжением

Такого же эффекта можно добиться, затягивая сталь после того, как бетон начал затвердевать. Кажется, что бетон затвердевает в течение нескольких часов, но на самом деле для правильного отверждения требуется около месяца, и он продолжает затвердевать и укрепляться в течение как минимум пяти лет после заливки.

Предварительно напряженный и пост-напряженный бетон не только приводит к меньшему растрескиванию, он на самом деле настолько прочнее, чем обычный железобетон, что меньшие и более тонкие участки предварительно напряженного или пост-напряженного бетона могут нести ту же нагрузку, что и ненапряженный железобетон.

Почему бы просто не использовать сталь?

Если вы посмотрите на особенности того, как работает железобетон, вы можете начать задумываться, почему мы вообще пытаемся использовать бетон в процессе. Бетон, в конце концов, силен только против сил сжатия, а сталь — против:

  • Сжатие
  • Растяжение
  • Сдвиг

Фактически, сталь в 100–140 раз прочнее бетона по прочности на разрыв.

Обычный бетон сам по себе не очень полезен. Только железобетон и предпочтительно предварительно напряженный (или пост-напряженный) бетон является чудесным строительным материалом, о котором мы думаем, когда представляем себе современную архитектуру. Поскольку бетон на самом деле относительно бесполезен без стальной арматуры, почему бы просто не построить его из стали?

Бетон предлагает множество преимуществ для строительства, которые делают его лучшим строительным материалом, чем обычная сталь.

  1. Коррозия
  2. Вес
  3. Стоимость
1.Коррозия

Как мы видели, когда сталь подвергается воздействию воздуха и влаги, она ржавеет. Хотя существуют способы предотвращения этого окисления, они требуют гораздо большего ухода, чем это возможно. Например, стальную арматуру часто обрабатывают перед заливкой цемента, чтобы защитить ее от элементов, даже если вскоре она будет залита бетоном. Даже в этом случае, как мы видели, он все еще может ржаветь.

Бетон, с другой стороны, довольно устойчив к коррозии. Сначала должны образоваться трещины, и часто требуется несколько лет просачивания, замерзания и повторного замерзания воды, чтобы нарушить структурную целостность железобетона.Если проводятся регулярные осмотры, это дает достаточно времени для ремонта или замены корродирующей части.

2. Вес Сталь

очень тяжелая, и ее необходимо полностью транспортировать на строительную площадку. Бетон, с другой стороны, примерно на треть плотнее стали, и его можно транспортировать в гораздо более легких композитных частях.

У этого есть двоякая польза. Первое преимущество — это транспорт. Сталь нужно будет доставить на строительную площадку, а затем сварить вместе, чтобы сформировать конструкцию.Это было бы очень дорого, так как сталь тяжелая. Бетон, с другой стороны, гораздо легче транспортировать, так как его составные части, затем смешиваются и заливаются на месте, затвердевая до окончательной формы.

Второе преимущество — это вес окончательной конструкции. Поскольку бетон на треть плотнее стали (и даже содержит от 5 до 10 процентов захваченного воздуха), общий вес здания из железобетона намного меньше, чем здания, полностью построенного из стали. Железобетон обычно на 1–4% состоит из стали, поэтому в конечном итоге он весит намного меньше.

3. Стоимость

Сталь, хотя и относительно дешевая и широко распространенная, намного дороже бетона. Просто имеет смысл армировать бетон сталью, потому что вы можете получить преимущества прочности стали, сохраняя при этом низкую стоимость и простоту использования бетона.

История железобетона

Хотя использование ранних форм цемента было задокументировано в древних культурах, возникших много тысяч лет назад, именно древние римляне представили самую раннюю форму бетона, которую мы знаем сегодня.Во время добычи известняка римляне случайно обнаружили минерал, содержащий кремнезем и глинозем, на склонах Везувия.

При смешивании с известняком и обжиге он давал цемент, который, в свою очередь, можно было смешать с водой и песком, чтобы получить раствор, который был более твердым, прочным и более адгезионным, чем обычный известковый раствор. Эта смесь могла затвердеть как под водой, так и на воздухе, как сегодня бетон. В 2000 году до нашей эры римляне использовали тип бетона под названием пуццолана, в котором использовался вулканический пепел, для строительства Колизея и Пантеона в Риме.

Тогда, примерно с 400 по 1750 год нашей эры, нет никаких свидетельств использования бетона. Это фактически стало «темным веком» бетона, который длился с момента падения Римской империи до тех пор, пока английский инженер Джон Смитон не открыл заново, как производить «гидравлический» цемент при строительстве маяка в Плимуте, Англия.

Железобетон был изобретен и запатентован французом Жозефом Монье в 1867 году н.э., но он применил эту технику только для цементирования цветочных горшков. Железобетон не стал широко используемым строительным материалом, пока в 1880-х годах не были разработаны витая арматура и предварительно напряженный бетон.

Первая бетонная дорога была проложена в 1891 году в Беллефонтене, штат Огайо. Плотина Гувера, самая большая бетонная конструкция, которую когда-либо пытались построить до того момента, была построена в 1936 году. Американский архитектор Фрэнк Ллойд Райт построил множество знаковых бетонных зданий в 1950-х годах. Брутализм, архитектурный стиль, в котором подчеркивался открытый бетон, был популярен с 1950-х по 1970-е годы.

Заключение

Бетон — удивительный строительный материал, который был обнаружен тысячи лет назад, но затем забыт.Это невероятно полезный строительный материал, потому что его можно смешивать с порошком, чтобы создавать каменные конструкции любой формы.

Однако его полезность ограничена тем фактом, что бетон прочен только против сил сжатия и легко крошится под действием сил растяжения и сдвига.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *