Železobetónové konštrukcie - komplexná analýza stavebného

Železobetónové konštrukcie v modernej konštrukcii sú bez preháňania kľúčovou súčasťou takmer akejkoľvek konštrukcie. Pre takéto výrobky je charakteristická mimoriadne široká paleta, ktorá im umožňuje používať pri riešení najrôznejších úloh.

Nižšie uvádzame kľúčové črty dielcov vyrobených zo železobetónu, opisujeme jemnosti ich výroby a zohľadňujeme hlavné výhody a nevýhody tohto druhu materiálu.

Zaradenie výrobku

Základným dokumentom regulujúcim použitie takýchto výrobkov je SNiP na železobetónových konštrukciách (2.03.01-84). Tento štandard, ako aj ďalšie dokumenty, ktoré upravujú určité aspekty používania železobetónu v stavebníctve, určujú jeho zloženie a kľúčové požiadavky na výkonnosť.

Podľa týchto noriem je železobetón zložený z cementu alebo podobného spojiva, hustého plniva a kovovej výstuže. Táto kombinácia umožňuje kombinovať masívnosť a trvanlivosť skutočného betónu s dostatočnou pevnosťou v ohybe a tlaku, ktorú oceľ disponuje.

Na uľahčenie orientácie v rozmanitosti železobetónových konštrukcií existuje niekoľko možností ich klasifikácie. Jadrom každej možnosti je jeden alebo druhý základný prvok.

 Princíp výstavby železobetónových výrobkov je preto rozdelený na:

• Prefabrikované - pozostávajú z jednotlivých prvkov vyrobených v továrni a zbieraných v jednom systéme v zariadení.
• Monolitické - sú vyriešené nalievaním priamo na mieste. Pri výrobe monolitických štruktúr sa najčastejšie používa debnenie rôznych foriem.

Venujte pozornosť! Rovnako niekedy je rozlíšený medziprodukt, prefabrikovaný-monolitický typ výrobkov, ktorý kombinuje obidve opísané technológie.

Klasifikácia konfigurácie zvyčajne zahŕňa tieto odrody:

• blok - najbežnejšie a ľahko sa vyrába. Sú to korpulentné alebo duté bloky s pravidelným geometrickým tvarom.
• lineárne - typ blokových modulov pretiahnutých dĺžkou. Lineárne štruktúry zvyčajne zahŕňajú trámy, hromady, póly, krovy atď.
• byt - dosky a podlahy rôznych veľkostí a pevností. Rovnako ako bloky, môžu byť duté na zníženie hmotnosti s miernym poklesom pevnosti.
• Priestorové produkty - podnosy, rúrky, krúžky pre studne atď. Hlavným znakom takýchto modulov je prítomnosť vnútornej funkčnej dutiny.

Prirodzene, tu je len prehľad hlavných typov produktov. SNiP na železobetónových konštrukciách obsahuje podrobnejšiu klasifikáciu s presnými vlastnosťami, a preto pri navrhovaní sa odborníci odvolávajú na tento štandard.

Hlavné komponenty a výroba

zakladač

Výroba železobetónových konštrukcií zahŕňa použitie štyroch hlavných komponentov: spojivo, plnivo, výstuž a vodu. Navyše, na zlepšenie kvality materiálu v surovine sa často pridávajú modifikátory - látky, ktoré optimalizujú kompozíciu, zlepšujú plasticitu, urýchľujú vytvrdzovanie atď.

Binder je jednou z najdôležitejších zložiek:

• Portlandský cement sa bežne používa ako spojivo, ktoré sa vytvrdzuje po hydratácii (interakcia s vodou). Vyznačuje sa vysokou pevnosťou a celkom rozumnou cenou.

Venujte pozornosť! Samostatná skupina pozostáva z takzvaných nezmrašťovacích cementov, ktorých objem sa nemení po hydratácii. S ich pomocou obvykle vykonávajú opravy železobetónových konštrukcií.

• Na výrobu betónov, ktoré sa používajú v hromadnej konštrukcii, sa zvyčajne používa cement M400 alebo M500. Tieto typy materiálov sú zvyčajne orientované na výpočet pomerov ostatných zložiek zmesi na výrobu hm. Výrobkov.

• Avšak v niektorých prípadoch návrh vyžaduje zvýšené mechanické vlastnosti. V tomto prípade môže byť použitý kvalitnejší cement (M600 - M800). Treba však pripomenúť, že použitie takýchto kompozícií výrazne zvyšuje náklady na konštrukciu. Okrem toho, po tuhnutí sú takéto výrobky menej spracovateľné.

plnivo

Druhou najdôležitejšou zložkou je plnivo. A ak sa môžu použiť rôzne materiály na stavbu betónu bez vnútornej výstuže, až po penové polyméry, potom pri výrobe železobetónových konštrukcií sa zvyčajne používajú iba také látky, ktoré poskytnú kompozíciu vysokú hustotu a pevnosť.

Môžu byť rozdelené do niekoľkých skupín, ktoré sú uvedené v nasledujúcej tabuľke:

Pri výbere plniva sa zvyčajne dodržiavajú tieto pravidlá:

• Na výrobu betónu M400 a pod štrkom sa používa pre odolnejšie materiály - drvený kameň.
• Ako drvený kameň a štrk sú podrobené frakcionácii pred vstupom do kompozície - separácia podľa veľkosti častíc. Použitie materiálov jednej frakcie pomáha zlepšiť jednotnosť kompozície a zlepšiť jej vlastnosti.
• Pri výpočte mechanických vlastností je potrebné vziať do úvahy, že pevnosť kameniva musí byť približne 1,5 - 2 krát vyššia ako pevnosť cementovej zmesi.

Rám kotvy

Nakoniec dôležitým prvkom je vystužená klietka:

• Na zlepšenie mechanických charakteristík materiálu sa používa oceľová výstuž - drôt, tyče, rúrky alebo iné prvky, ktoré sú spojené do rámov určitého tvaru. Konfigurácia rámu je určená obrysmi a rozmermi samotnej konštrukcie, ako aj konštrukčnými požiadavkami na pevnosť.
• Pokyny umožňujú zvarené pripojenie rámových prvkov a ich viazanie pomocou špeciálneho drôtu. Druhá metóda je menej spoľahlivá, ale je ľahšie realizovať nezávisle, pretože sa široko používa v súkromnej konštrukcii.

• Podľa vlastností záložky je vystuženie rozdelené na napätie a nepružnosť. Vystužovacie napätie sa nazýva predpínaním pomocou špeciálnych zariadení: po polymerizácii betónu si takáto kostra zachováva svoju elasticitu a jej schopnosť kompenzovať zaťaženie sa mnohonásobne zvyšuje.

Výrobná technológia

Prefabrikované predmety

Schéma, podľa ktorej sa výroba železobetónových konštrukcií vykonáva, závisí od toho, aký výsledok plánujeme získať.

Súčasne sa metódy odlievania jednotlivých blokov a monolitických štruktúr výrazne líšia:

• Na výrobu prefabrikovaných modulov potrebujeme formy. Ak potrebujete urobiť iba niekoľko kusov (napríklad na vytvorenie prekrytia), potom môžete zostaviť formulár z dosiek a hrubých preglejok. V opačnom prípade by najlepšou voľbou bolo zakúpenie prefabrikovanej kovovej konštrukcie s primeranou bezpečnosťou.
• Z vnútra spracovávame formulár pomocou strojového oleja. Drevené konštrukcie môžu byť tiež obložené polyetylénom, aby sa zabránilo opuchu vlhkosti.

• Potom zozbierajte výstužnú klietku, ktorá je umiestnená v nádrži vo vzdialenosti približne 30-50 mm od spodnej roviny. Pre vzdialenosť je najlepšie použiť špeciálne stojany.

Venujte pozornosť! Nezabudnite na hypotéky na montáž a prepravu modulov pomocou autožeriava!

• Následne nalejte pripravený roztok na báze cementu, piesku a kameniva. Podiely hlavných komponentov sa určujú v závislosti od požadovanej pevnosti betónu.
• Pomocou hlbokého vibrátora alebo vibračného stola materiál zhutnite. Zároveň sa z neho odstráni nadbytočný vzduch, vďaka čomu sa zvyšuje hustota a zlepšuje sa priľnavosť hydratovaného cementu k spevneniu a štrku.

V poslednej fáze sa produkt suší a v tomto odvetví sa na tento účel používajú špeciálne vysokoteplotné komory. Konštantné zahrievanie nad 500 ° C prispieva k rýchlejšej stabilite. V každodennom živote je nutné, aby bol blok odolný pred použitím najmenej 28 dní.

Pred použitím v konštrukcii priemyselných výrobkov musí prejsť viacstupňový test. Skúšky na železobetónových konštrukciách umožňujú určiť súlad pevnostných parametrov s plánovanými, ako aj identifikovať možné chyby.

Monolitická náplň

Výroba monolitických štruktúr je rýchlejšia, ale zároveň náročnejšia na prácu:

• Najskôr sa zostaví zosilňovacia klietka, ktorá je inštalovaná na vopred stanovenom úseku a je zváraná na už postavené prvky.
• Potom sa okolo rámu vytvorí debnenie, ktorého schopnosť odoláva hmotnosti odliatku bez deformácie a deštrukcie.

• Vylijeme betón do debnenia a rozdeľujeme ho tak, aby sa zabránilo vytváraniu "vzduchových vreciek". Kondenzujeme materiál, zvyšujeme jeho trvanlivosť.
• Potom vykonajte sušenie betónu a uistite sa, že si zachováva dostatočné množstvo tekutiny na hydratáciu. Na tento účel pokryte materiál polyetylénom a pravidelne navlhčite povrch.

Venujte pozornosť! Sušenie by malo prebiehať pri pozitívnych teplotách. Ak sa plánuje naplnenie monolitu v zimnom období, potom sa do konštrukcie pridajú elektricky vodivé káble na ohrev zmesi alebo sa nainštaluje izolačný debnenie.

Po sústave pevnosti je žiaduce vykonať inštrumentálnu kontrolu kvality materiálu. To nám umožní spoľahlivo používať vypočítanú nosnú kapacitu bez obáv z kolapsu.

Silné a slabé stránky

Keď už hovoríme o tomto type materiálu, nemali by sme zabudnúť na analýzu ich silných a slabých stránok. Ako vieme, železobetón v investičnej výstavbe je veľmi žiadaný, preto je dosť logické, že má dosť objektívnych zásluh.

Medzi ne patria:

• Dlhá životnosť, GOST pre železobetónové konštrukcie používané v stavebníctve znamená rozdelenie do troch kategórií trvanlivosti: prvý je starší ako 100 rokov, druhý je 50-100 rokov a tretí je 30 rokov.

Venujte pozornosť! Regulačné dokumenty obmedzené na minimálnu povolenú životnosť konštrukcie. Pri dodržiavaní pravidiel prevádzkovania, včasnej prevencii a opravách môže byť toto obdobie opakovane zvýšené.

• Relatívne nízke náklady, Ak vezmeme do úvahy len finančnú zložku, železobetónová konštrukcia bude oveľa lacnejšia ako oceľová s rovnakými ukazovateľmi výkonnosti.
• Vysoká odolnosť voči teplotám. Vzhľadom na nízku tepelnú vodivosť betónu je bezpečné povedať, že takáto konštrukcia bude oveľa odolnejšia voči požiaru ako produkt oceľových nosníkov.
• Odolnosť voči chemickým a biologickým faktorom, Inertný betón spoľahlivo izoluje oceľový rám od vonkajšieho prostredia, v dôsledku ktorého je štruktúra zničená niekoľkokrát pomalšie kvôli korózii. Áno, a bakteriálne lézie betónu sa nachádzajú len vo výnimočných podmienkach (konštantná vysoká vlhkosť pri vysokej teplote).

• Dobrá odolnosť voči zaťaženiu - statické a dynamické. Táto výhoda je spôsobená optimálnou kombináciou betonových a oceľových výstužných vlastností.
• spracovateľnosť - v prípade potreby a dostupnosť potrebných zdrojov železobetónu, môžete urobiť takmer akúkoľvek architektonickú formu. V súkromnej stavbe je možné vyplniť aj štruktúry vlastnými rukami: samozrejme, náklady na prácu budú podstatné, ale vôbec nie transcendentálne.

Avšak železobetónové konštrukcie majú niekoľko nevýhod:

• Po prvé, paradoxne je mínus za nízku pevnosť s významnou hmotnosťou. Podľa tohto ukazovateľa je železobetón vážne horší ako oceľové nosníky a nosníky, pretože výrobok nesie výrazne menej užitočného zaťaženia na jednotku hmotnosti.
• Po druhé, výkonnosť materiálu (tepelná vodivosť, zvuková izolácia atď.) Znemožňuje jeho použitie v obytnej stavbe bez dodatočnej úpravy.

Tieto nevýhody však nie sú smrteľné, a preto sa tento druh stavebných materiálov bude zrejme používať už dosť dlho. Okrem toho sa zatiaľ nepredpokladá, že sú porovnateľné v charakteristikách alternatív.

záver

Pri výrobe železobetónových konštrukcií podľa SNiP je potrebné venovať pozornosť všetkým nuanciám, počnúc zložením roztoku a ukončením spôsobu vytvrdzovania. Iba v tomto prípade zostavená konštrukcia bude mať všetky pozitívne vlastnosti charakteristické pre opísaný materiál.

Videá v tomto článku obsahujú dodatočné informácie o tomto probléme, aby noví návštevníci (a nielen!) Dôrazne odporúčame, aby ste si ich prečítali.