Konstrukcje betonowe i żelbetowe: główne rodzaje i cechy

Opracowanie takiego materiału budowlanego jak betonowa zaprawa i możliwość jego wzmocnienia stało się prawdziwym przełomem w branży budowlanej w XX wieku. To właśnie ten projekt po prostu radykalnie zmienił ludzką koncepcję tego, co powinno być solidnymi i trwałymi strukturami.

Dzięki temu odkryciu ludzkość ma możliwość budowania wieżowców i drapaczy chmur, które stały się tylko symbolem nowoczesnego życia. Żelbet i beton pozwolą zaoszczędzić cenną przestrzeń i zbudować wygodniejsze, zwarte i bezpieczne budynki do życia, pracy i innych celów.

Podstawowe pojęcia i pojęcia

Beton to rozwiązanie składające się z cementu, wody, różnych wypełniaczy i dodatków.

Jako takie dodatkowe składniki mogą być:

• Piasek;
• Żwir;
• Piasek i żwir;
• Dodatki przeciw zamarzaniu;
• Substancje, które przyspieszają proces ustawiania;
• Dodatki antykorozyjne itp.

Żelbetowy, jak sama nazwa wskazuje, jest materiałem budowlanym, który powstaje przez połączenie betonowego rozwiązania i stalowej klatki wzmacniającej, co nadaje konstrukcjom po prostu niezrównaną wytrzymałość i inne pozytywne cechy. Stal i beton doskonale kompensują niedociągnięcia i w pełni się uzupełniają.

Sam monolit z betonu jest strukturą, która dobrze reaguje na siły ściskające, ale nie jest w stanie wytrzymać sił rozciągających. Te parametry powodują, że proste konstrukcje betonowe praktycznie nie są wykorzystywane w budownictwie.

Armatura stosowana w połączeniu z zaprawą pozwala poprawić jakość konstrukcji, ponieważ pręty stalowe mają wysoką odporność na siły rozciągające. Trwałe połączenie betonu z metalową ramą pozwala tworzyć mocne, wysokiej jakości i najbardziej niezawodne konstrukcje.

Produkty z betonu zbrojonego zostały po raz pierwszy opatentowane w XIX wieku, ale droga do ulepszenia tego materiału budowlanego jest dość długa, dziś istnieje od około 150 lat i wciąż nie jest ukończona.

Nowoczesne konstruktory wzmacniają betonowe rozwiązanie w oparciu o następujące obliczenia:

• Siła ściskania;
• Siła rozciągająca;
• Bend;
• Kompresja osiowa;
• Skręcanie i inne

Zwróć uwagę! Takie obliczenia gwarantują maksymalny poziom niezawodności tworzonych struktur, zmniejszając ich masę i ogólne wymiary.

Oprócz zwykłego zbrojenia wykonuje się również zbrojenie ze sprężaniem. Zalety stosowania tej metody to możliwość zastosowania bardziej wytrzymałego metalu i rozwiązania o wyższych klasach.

Zwróć uwagę! Istotą tej metody jest rozciągnięcie zbrojenia przed wylaniem, a beton jest ściskany. Tak więc, w procesie ustawiania, oba te składniki dochodzą do stanu normalnego, co eliminuje możliwość deformacji wytworzonego produktu i zwiększa odporność na zużycie.

Główne typy konstrukcji z betonu zbrojonego

SNiP na konstrukcji żelbetowej rozróżnia kilka typów, w zależności od metody, według której są tworzone:

• Monolityczny. Ta grupa produktów znalazła zastosowanie w bardzo ciężkich, trwałych strukturach, które są podatne na procesy unifikacji i artykulacji z wielkim trudem. Elementy te obejmują: konstrukcje hydrauliczne, ciężkie fundamenty do budowy budynków i konstrukcji, baseny, a także konstrukcje wykonane na deskowaniu ruchomym lub przesuwnym;
• Prefabrykowane. Такой тип распространен сегодня больше всего благодаря тому, что работы по созданию подобных элементов можно максимальным образом автоматизировать или механизировать. Prefabrykowane конструкции производятся на заводах, после чего транспортируются на строительную площадку;

Zwróć uwagę! Automatyzacja procesu produkcyjnego pozwala nie tylko uprościć, ale także przyspieszyć ten proces.

• Prefabrykowany monolityczny. Są połączeniem prefabrykowanych konstrukcji i monolitycznego betonu, który jest układany bezpośrednio na placu budowy własnymi rękami.

Zalety i wady konstrukcji betonowych

W porównaniu z innymi materiałami budowlanymi, produkty z betonu lub żelbetu mają kilka zalet:

• Trwałość. Zastosowanie wzmocnionej zaprawy zapewnia konstrukcję o długim okresie eksploatacji ze względu na to, że stal, która jest zamknięta w roztworze, nie ulega procesom korozji i rdzy. Taki materiał jest odporny na różne zjawiska atmosferyczne, a zatem może nawet służyć do budowy takich otwartych konstrukcji, takich jak mosty, regały, stadiony itp .;
• Odporność na otwarty płomień. Ten materiał ma doskonałą ognioodporność. Badanie konstrukcji betonowych i żelbetowych wykazało, że wystarczy tylko 1,5-2 cm grubości, aby zapewnić odporność na pożary w całym budynku;

Rada Na etapie projektowania, jeśli istnieje potrzeba zapewnienia konstrukcji o większej odporności ogniowej, projektant określa dane dotyczące konieczności zwiększenia grubości roztworu o 3-4 cm lub zastosowania mieszanki betonowej ze specjalnymi kruszywami.

• Opór sejsmiczny. Zwiększona odporność na zdarzenia sejsmiczne tłumaczy się wysokim poziomem sztywności takiego materiału budowlanego, a także jego integralności i solidności. To właśnie spowodowało powszechne stosowanie konkretnych produktów w strefach sejsmicznych;
• Wskaźniki wydajności. Takie konstrukcje są doceniane nie tylko ze względu na zestaw parametrów fizycznych, ale także ze względu na to, że taki materiał można łatwo nadać pożądany kształt.

Ponadto koszty utrzymania i eksploatacji konstrukcji żelbetowych, a także sam materiał są stosunkowo niskie. Co więcej, instalacja, montaż i instalacja takich produktów nie zajmuje dużo czasu i wysiłku.

Ale oprócz wielu pozytywnych cech, produkty wykonane z trwałego betonu ze stalowym wzmocnieniem mają pewne wady, które z pewnością należy wymienić:

• Duża waga roztworu może poważnie zwiększyć obciążenie;
• Być może pojawienie się pęknięć na produkcie jeszcze przed rozpoczęciem jego działania, ze względu na własne wewnętrzne naprężenie i skurcz, które naturalnie niekorzystnie wpływa na wytrzymałość produktu;
• Żelbeton ma wysokie przewodnictwo cieplne i energetyczne, które może mieć również negatywny wpływ.

Podstawowe parametry fizyczne

Jakie są główne wymagania betonu dla SNIP RK? Przede wszystkim materiał budowlany tego rodzaju musi mieć wysoką wytrzymałość i gęstość, wystarczającą do ochrony stalowych prętów zbrojenia przed korozją i zapewnienia niezawodnej przyczepności do usunięcia.

W zależności od konstrukcji, z których będą używane produkty z betonu zbrojonego, można nałożyć na nie następujące wymagania:

1. Izolacja akustyczna;
2. Przewodność cieplna;
3. Wodoodporność;
4. Odporność na wysokie i niskie temperatury (pożar i mróz);
5. Niska waga itp.

Zwróć uwagę! Do produkcji betonu zbrojonego z wykorzystaniem sprężarki używanej marki betonu o dużej wytrzymałości i ograniczonym skurczu.

Na mechaniczne i fizyczne parametry betonu może poważnie wpłynąć wiele różnych czynników, takich jak:

• Skład mieszaniny;
• Użyte wypełniacze;
• Metoda przygotowania roztworu;
• Metoda przetwarzania;
• Wiek;
• Ustawianie parametrów i utwardzanie.
• Wszystkie te subtelności są warte uwagi przy wyborze jednego z żelbetu, w zależności od rodzaju budowanej konstrukcji.

Parametry betonu

Jeśli mówimy tylko o betonie, materiał budowlany podzielony jest na 4 główne grupy:

1. Ciężki - najpopularniejszy i najczęściej wykorzystywany materiał w budownictwie, wytwarzany przy użyciu odpowiednio gęstych agregatów;
2. Szczególnie ciężkie - zapewniają konstrukcje z niezawodną ochroną nawet przed promieniowaniem;
3. Lekki;
4. Lekki

Lekkie i lekkie betony są tak nazwane ze względu na ich małą gęstość. Lżejsze lub komórkowe mieszaniny uzyskuje się po wprowadzeniu do produkcji instrukcji wytwarzania, zapewniających dodanie do roztworu porowatych wypełniaczy.

Oprócz niskiej masy, takie rozwiązania lub produkty z nich mają niską przewodność dźwięku i ciepła, ale po ciężkich obciążeniach są poddawane odkształceniom, a ich przyczepność do klatki wzmacniającej będzie kilkakrotnie mniejsza niż w przypadku cięższych mieszanek. Ponadto, lekkie produkty betonowe w niektórych przypadkach wymagają powłoki antykorozyjnej.

Aby stworzyć struktury, które wykonują specyficzne zadania, potrzebny jest niezwykły beton i zaprawa, która ma wiele specyficznych cech i parametrów.

Na przykład, aby stworzyć strukturę hydrauliczną, potrzebne będzie odpowiednie rozwiązanie, które nie tylko będzie miało wysoką wytrzymałość, ale także odporność na wilgoć, odporność na niskie temperatury i zwiększoną szczelność. Ponadto, dla najbardziej masywnych części takiej struktury, ważna jest mała egzotermiczność roztworu, to znaczy niewielka ilość ciepła w procesie krzepnięcia masy.

Te struktury, które doświadczają agresywnych efektów środowiska zewnętrznego wymagają kompozycji o wysokich właściwościach antykorozyjnych. Aby zapewnić pozytywne parametry, materiał pokrywany jest folią wytworzoną z ciekłego tworzywa sztucznego, płynnego szkła, lakieru lub metodą okładziny z płytek ceramicznych.

Polimery wprowadzane do betonu pozwalają poprawić jego charakterystykę. Jako takie dodatki można wymienić gumy, tworzywa termoplastyczne, żywice termoutwardzalne.

Taka zmiana w recepturze doprowadzi do tego, że materiał budowlany uzyska wysoką odporność na agresywne wpływy ze środowiska zewnętrznego, ale parametry odporności na korozję w tym przypadku będą bezpośrednio zależeć od rodzaju zastosowanego polimeru. Beton z dodatkami polimerowymi charakteryzuje się także wysoką odpornością na ścieranie i lepkość, dzięki czemu można go używać do pokrywania lotniska, autostrad, dróg itp.

Oznakowanie

Oznakowanie железобетонных изделий может содержать следующие знаки:

• "B" - klasa wytrzymałości na ściskanie. W przypadku konwencjonalnych konstrukcji tego materiału stosuje się klasę żelbetu nie niższą niż B7,5. Jeśli założymy, że ładunek zostanie podwojony, wówczas można użyć B15. Przy zwiększonych obciążeniach zaleca się stosowanie betonu klasy B25 i wyższych;
• "P" - definiuje taki parametr jako odporność na mróz. Dokładny współczynnik tego parametru określa się empirycznie, przeprowadzając określoną liczbę cykli zamrażania i rozmrażania roztworu;
• "W" - wodoodporny roztwór. Współczynnik ten określa zdolność betonu do nie przepuszczania wody do zaprawy.

Główne rodzaje okuć

Ponieważ żelbet jest mieszanką zaprawy i zbrojenia, jego jakość zależy bezpośrednio nie tylko od właściwości betonu, ale również od parametrów fizycznych zbrojenia.

Zgodnie z metodą produkcji zbrojenie dzieli się na:

• Walcowane na gorąco;
• Rod;
• Walcowane na zimno

Z wyglądu i rodzaju siły, pręty można podzielić na:

• Gładkie;
• Z wycięciami, które poprawiają przyczepność.

W nowoczesnej konstrukcji często stosuje się wzmocnienie na gorąco z karbami. Ta forma prętów pozwala osiągnąć maksymalny poziom przyczepności do betonu, co zmniejsza prawdopodobieństwo pęknięć na powierzchni.

Dla zaworów znajduje się następujące oznaczenie:

1. Klasa A - gorąco walcowane;
2. Klasa At - uproszczona termomechanicznie lub termicznie;
3. Klasa A-Shv-przedłużona hartowana.

Zwróć uwagę! Oprócz prętów stalowych, do zbrojenia za pomocą falistego lub o wysokiej wytrzymałości drutu, który jest wykonany przez ciągnienie na zimno.

Podsumowując

Rozwiązania betonowe i konstrukcje żelbetowe znalazły dziś najszerszy zakres zastosowania w życiu człowieka. Trudno wyobrazić sobie proces budowy bez użycia takich materiałów budowlanych, zarówno na dużym, przemysłowym poziomie, jak i przy budowie małych wiejskich domów.

A opłacalność, łatwość instalacji i wysoka niezawodność pozwala na użycie takich materiałów nawet dla niezbyt doświadczonych budowniczych. Wideo w tym artykule powie Ci jeszcze ciekawsze informacje o tym, jak i gdzie są używane konstrukcje wykonane z betonu i metalowego zbrojenia.