Сущность железобетона. Его достоинства и недостатки

Бетон и сталь имеют различные физико - механические свойства. Бетон является искусственным камнем и он, как и все естественные камни, хорошо сопротивляется сжатию и значительно хуже растяжению. Прочность бетона при растяжении в 10¸15 раз ниже, чем при сжатии. Сталь имеет существенно бо¢льшую прочность, и одинаково хорошо сопротивляется как сжатию, так и растяжению.

Сущность железобетона состоит в том, что он представляет рациональное сочетание этих двух материалов - бетона и стали, которые работают совместно вплоть до разрушения.

Само существование железобетона и его хорошая долговечность оказались возможными благодаря выгодному сочетанию некоторых важных физико - механических свойств бетона и стальной арматуры, а именно:

1) бетон при твердении прочно сцепляется со стальной арматурой и под нагрузкой оба этих материала деформируются совместно;

2) бетон и сталь имеют близкие значения коэффициентов линейного температурного расширения. Именно поэтому при изменениях температуры окружающей среды в пределах +50^оС ¸ -70^оС не происходит нарушения сцепления между ними, так как они деформируются на одинаковую величину;

3) бетон защищает арматуру от коррозии и непосредственного действия огня. Первое их этих обстоятельств обеспечивает долговечность железобетона, а второе – огнестойкость его при возникновении пожара. Толщина защитного слоя бетона и назначается именно из условий обеспечения необходимой долговечности и огнестойкости железобетона.

К достоинствам (положительным свойствам) железобетона относят:

1. Долговечность - при правильной эксплуатации железобетонные конструкции могут служить неопределенно долгое время без снижения несущей способности.

2. Хорошая сопротивляемость статическим и динамическим нагрузкам.

3. Огнестойкость.

4. Малые эксплуатационные расходы.

5. Дешевизна и хорошие эксплуатационные качества.

К основным недостаткам железобетона относятся:

1. Значительный собственный вес. Этот недостаток в некоторой степени устраняется при использовании легких заполнителей, а также при применении прогрессивных пустотных и тонкостенных конструкций (то есть за счет выбора рациональной формы сечений и очертания конструкций).

2. Низкая трещиностойкость железобетона (из рассмотренного выше примера следует, что в растянутом бетоне должны быть трещины при эксплуатации конструкции, что не снижает несущей способности конструкции). Указанный недостаток может быть снижен с применением преднапряженного железобетона, которое служит радикальным средством повышения его трещиностойкости (сущность преднапряженного железобетона рассмотрена в теме 1.3 ниже.

3. Повышенная звуко- и теплопроводность бетона в отдельных случаях требуют дополнительных затрат на тепло- или звукоизоляцию зданий.

4. Невозможность простого контроля по проверке армирования изготовленного элемента.

5. Трудности усиления существующих железобетонных конструкций при реконструкции зданий, когда увеличиваются нагрузки на них.

3) Виды железобетонных конструкций. Достоинства и недостатки каждого вида.

Сборные конструкции – это конструкции, возведение которых на строительной площадке производят из заранее изготовленных в заводских условиях элементов (рис.1.8, а)

Существует три типа технологий изготовления сборных конструкций: конвейерная, поточно-агрегатная и стендовая технологии.

- конвейерная технология - принудительное движение конструкций по конвейеру.- поточно-агрегатная технология – технологический ритм перемещения не установлен и является свободным.

- стендовая технология – стационарное изготовление конструкций на одном месте.

Достоинства сборных конструкций:

1. индустриальность и технологичность;

2. в зимний период работы не требуются дополнительные затраты;

3. снижение расхода материалов на устройство подмостей и опалубки.

Недостатки сборных конструкций:

1. трудоемкость исполнения стыков;

2. высокая стоимость и металлоемкость стыков;

3. уменьшение жесткости элементов вследствие нарушения общей пространственной неразрезности конструкции, что ведет к дополнительным затратам при установке связей для обеспечения пространственной жесткости зданий и сооружений;

4. необходимость транспортировки массивных габаритных изделий;

5. создание специальных заводов по производству сборных элементов.

Монолитные конструкции – это конструкции, возведение которых осуществляется на строительной площадке укладкой бетонной смеси в заранее приготовленную опалубку с уложенной арматурой

Достоинство монолитных конструкций:

1. пространственная неразрезность зданий и сооружений;

2. повышенная огнестойкость и живучесть зданий и сооружений;

3. хорошая сопротивляемость сейсмическим воздействиям.

Недостатки монолитных конструкций:

1. сезонность работ;

2. затраты на устройство опалубки;

3. дополнительные затраты в зимний период работы (зависимость от твердения бетона);

4. более тяжелые условия труда (на открытых площадках).

Сборно-монолитные конструкции – комплексные конструкции, в которых сборные и монолитные элементы деформируется под нагрузкой как единое целое (рис. 1.10).

В сборно-монолитных конструкциях применение монолитного железобетона позволяет восстановить пространственную неразрезность конструкций; сборные конструкции одновременно являются несъемной опалубкой и до омоноличивания воспринимают нагрузки, действующие в монтажный период.

Этот класс конструкций сочетает в себе положительные свойства сборного и монолитного железобетона, повышая качество и снижая сроки строительства.

Date: 2015-09-26; view: 2111; Нарушение авторских прав