Что такое жби в строительстве
Что такое железобетон?
Железобетон – искусственный строительный материал, в котором соединены в монолитное целое стальная арматура и бетон. В современном строительстве этот «союз» имеет чрезвычайно широкое распространение, что не удивительно – ведь железобетон обладает большими техническими и экономическими преимуществами по сравнению с другими материалами.
Железобетон – искусственный строительный материал, в котором соединены в монолитное целое стальная арматура и бетон. В современном строительстве этот «союз» имеет чрезвычайно широкое распространение, что не удивительно – ведь железобетон обладает большими техническими и экономическими преимуществами по сравнению с другими материалами.
Сооружения из железобетона огнестойки и долговечны, не требуют специальных защитных мер от разрушающих атмосферных воздействий. Прочность бетона со временем увеличивается, а арматура не поддаётся коррозии, будучи защищенной окружающим её бетоном. Железобетон обладает высокой несущей способностью, хорошо воспринимает и статические, и динамические (в т.ч. сейсмические) нагрузки. 
Термин «железобетон» нередко употребляется как собирательное название железобетонных конструкций и изделий (ЖБИ). Из железобетона относительно легко создавать сооружения и конструкции самых разнообразных форм, достигающих большой архитектурной выразительности.
Из чего изготавливают ЖБИ
Цемент и вода являются активными составляющими бетона – в результате реакции между ними образуется цементный камень, скрепляющий зерна заполнителей в единый монолит. Между цементом и заполнителем не происходит химического взаимодействия, поэтому заполнители часто называют инертными материалами. Однако, крупный заполнитель (щебень горных пород или известняка) и мелкий заполнитель (кварцевый, он же речной песок) существенно влияют на структуру и свойства бетона.
В качестве арматуры используются металлические (стальные) прутки или пучки проволок. Арматура подразделяется на рабочую и монтажную. Рабочая арматура располагается в нижней части изделий, работающих на изгиб: плит перекрытий, балок, в подошвах фундаментных блоков. Монтажная арматура создает объемный скелет изделия, фиксирует расположение стержней рабочей арматуры, способствует фиксации и закреплению закладных деталей и монтажных петель.
Одной из разновидностей железобетона является напряжённый железобетон. За счет применения специальных технологических приемов, в процессе изготовления материалов из напряженного железобетона арматура замоноличивается в бетоне в частично растянутом виде.
Дело в том, что плиты перекрытий и несущие балки в конструкции работают на изгиб. Во-первых, они воспринимают нагрузку конструкции пола (в том числе и собственный вес); во-вторых – нагрузку от бытовых предметов, размещенных на этаже; в третьих – нагрузку, передающуюся от стен на каркас здания. В результате, нижние слои плиты перекрытия или несущей балки находятся в слегка растянутом виде, что отрицательно сказывается на их надёжности.
Если же нижние слои панели или балки в процессе изготовления были искусственно сжаты («напряжённый» железобетон), то под бытовой и конструкционной нагрузкой они будут находиться в нейтральном состоянии. В этом случае напряжение в них будет минимальным, а, значит, и минимальны будут проблемы, связанные с эксплуатацией конструкции.
Как изготавливают ЖБИ
Плиты перекрытий (пустотные и ребристые), перемычки, элементы оград, подвалов и фундаментов, плиты дорожных покрытий, детали колодцев и столбы освещения – всё это изделия из железобетона. Очевидно, что каждое изделие имеет характерную для него систему армирования, рецептуру бетона и технологию изготовления.
Плиты перекрытия и перемычки, работающие на изгиб, изготавливают из предварительно напряжённого железобетона. В подготовленную форму на специальные упоры устанавливают арматурные стержни, натягивают их механическим способом (с помощью домкратов) или термомеханически (посредством разогрева электрическим током) и закрепляют в натянутом положении на бортоснастке формы.
Заливка бетонной смеси с последующим виброуплотнением может осуществляться на стендах (с введением пустотообразователей) или на конвейерных линиях, в том числе и способами проката или роликового формования. После этого изделия в формах отправляют на тепловую обработку в специальные камеры. Цель тепловой обработки – ускорение твердения бетона, и через 8-12 часов пропаривания при температуре среды 80-95 C изделие набирает 65-75% своей марочной прочности, эквивалентной 28 суткам твердения в естественных условиях. После того, как изделие затвердело, напряжённые арматурные стержни освобождают от крепления на стенках формы. Стержни частично сжимаются по длине, и напряжение от них передается бетону в изделии – в прилегающих к арматурным стержням областях бетона формируется напряжённое состояние.
Изделия цилиндрической формы (стойки, кольца и т.п.) изготавливают методом центрифугирования. Предварительно в полуформу, размещённую на стенде центрифуги, укладываются арматурные стержни (при необходимости их натягивают), на которые навивается металлическая проволока – формируется каркас изделия. С помощью ложкового бетонораздатчика по всей длине полуформы распределяется бетонная смесь, одну полуформу накрывают сверху другой и включают центрифугу. На первом этапе, бетонная смесь, за счёт центробежных сил, распределяется у внешней ограждающей поверхности цилиндрической формы. На втором этапе, за счёт изменяющейся частоты вращения центрифуги, происходит уплотнение бетонной смеси и формование изделия. Далее изделия (в полуформах или распалубленные) отправляют на тепловую обработку.
Что нельзя делать при монтаже ЖБИ
Любое строительное изделие, в том числе и ЖБИ, рассчитано на определенные нагрузки, превышение которых нежелательно или недопустимо. Для изделий, работающих на изгиб, строительными нормами и правилами установлены нормативно-допустимые нагрузки. Оговоримся сразу, что величина этих нагрузок обеспечивает весьма и весьма значительный запас надёжности и, при корректном монтаже конструкции, разрушение изделия практически исключено.
Каждая строительная конструкция (в том числе и плиты перекрытия) рассчитана на определенные схемы монтажа. Эти схемы известны строителям, а их нарушение может привести к нежелательным последствиям. Очень часто возникает необходимость сделать отверстие в панели перекрытия, и если при его формировании будет нарушена целостность арматурного каркаса панели или, что не менее важно, будут разрезаны арматурные стержни, обеспечивающие несущую способность этой панели, то положительный эффект «преднапряжения» будет практически полностью устранён. Подобная поврежденная панель не будет соответствовать шкале нормативно-допустимых нагрузок.
Если же сделать отверстие в панели все-таки надо, то необходимо предусмотреть консольное закрепление разрезаемых панелей на промежуточную опору (например, на внутреннюю несущую стену или на перемычку) и выполнить обвязку из металлического профиля по периметру вырезанной части плиты с закреплением (резьбовом или сваркой) на этом профиле концов арматурных стержней.
Что такое железобетон: характеристики и виды
Отправим материал на почту
Сегодня железобетонные конструкции широко применяются в строительных работах, без них не обходится ни одно современное строительство. Любые сооружения из железобетона отличаются надежностью, высокой огнестойкостью, продолжительным сроком службы. Они не требуют специальной защиты от разрушительного атмосферного воздействия. Со временем прочность бетона только усиливается, а защищенная им арматура вовсе не поддается коррозии. Из такого материала несложно возводить конструкции разнообразных форм.
Описание
Железобетон – это композитный высокопрочный стройматериал, который производится из бетона, стальных прутьев. Подобная комбинация позволяет воспользоваться основными преимуществами обоих материалов.
Бетон считается искусственным камнем. Он прекрасно выдерживает высокие нагрузки на сжатие, но в то же время не переносит растяжение. Металл характеризуется малой стойкостью к сжиманию и значительной устойчивостью к растягиванию. Сочетание стального каркаса и качественного бетона позволяет железобетонным конструкциям выдерживать как растяжение, так и сжатие материала.
Армирующие металлические прутки внутри железобетона соединяются посредством точечной сварки. Площадь сечения стержней определяется при расчете нагрузок. Способ соединения элементов в каркас зависит от удобства сварки, укладки цементной смеси, иных факторов.
Плюсы и минусы
Несмотря на то, что железобетон – это достаточно надежный стройматериал, он обладает как достоинствами, так и недостатками. Основные преимущества железобетонных изделий такие:
Важно! Применение в строительстве тяжеловесные ЖБ элементов требует создания мощного фундамента, поскольку почва не всегда способна выдержать огромные нагрузки.
Видео описание
Характеристики
Процесс изготовления железобетонной конструкции состоит из следующих этапов:
Среди наиболее ценных для строительства свойств железобетона стоит отметить:
Бетон и металл имеют аналогичные коэффициенты расширения. Благодаря этому даже под воздействием чрезмерных температур сохраняется целостность железобетонных изделий.
Важно! Плотность и влагостойкость бетона предупреждают развитие коррозии металла, который заключен в него. Затвердевший раствор ограждает железо от огня при пожаре в месте размещения ЖБ- конструкции.
Область применения
Железобетонные изделия широко применяются в современном строительстве при возведении:
Разнообразные высокопрочные ЖБ элементы используются при постройке фундаментов, стен, межэтажных перекрытий, колодцев.
Если рассматривать узконаправленное применение железобетона, стоит отметить его востребованность при строительстве:
Важно! Чтобы повысить стойкость железобетонных изделий к воздействию влаги, в процессе их создания в бетон добавляют специальные вещества. Они отталкивают воду, придают материалу антикоррозийные свойства.
Виды железобетонных конструкций
Существует три разновидности ЖБК. Каждая из них обладает своими положительными и отрицательными сторонами, используется при проведении определенных строительных работ.
Монолитные
Производятся прямо на стройплощадке. Самая простая из них – фундамент. Создается он следующим образом: выкапывается котлован, монтируется арматурный каркас, который потом заливается жидким бетоном. Впоследствии застывания он превращается в камень. Прочностные характеристики фундаментного основания зависят от качества использованной арматуры и марки бетона.
Главные преимущества монолита – низкая материалоемкость, огнестойкость, долговечность, прочность, простота формирования. Среди недостатков стоит отметить вероятность образование трещин на монолитном фундаменте впоследствии усадки либо чрезмерных нагрузок, высокую звуко- и теплопроводность. Также к минусам следует отнести сезонность выполнения работ. Их допускается проводить лишь в теплый период года.
Сборные
Изготавливаются на заводе: заливаются в формы, отвердевают в определенных условиях. Затем они доставляются на стройплощадку, где применяются для строительства. Производство сборных ЖБ конструкций на специальных предприятиях позволяет уменьшить их стоимость, получить высокую производительность.
СЖБ характеризуется универсальностью, для строительства его допускается применять круглый год. Единственный минус подобных изделий – большая трудоемкость.
Сборно-монолитные
Нередко в строительстве одновременно применяется сборный и монолитный железобетон. Качество сцепления составляющих играет важную роль в такой технологии. Для достижения желаемого результата укладываются элементы различных форм, размеров.
Если поверхность СЖБ шероховатая, допускается обойтись без шпонок. На участках соприкосновения сборных элементов с бетоном важно предусмотреть выпуск поперечной арматуры. В монолите дополнительно проводится анкеровка. Комбинированный железобетон применяется в качестве опалубки для монолитных частей сооружения.
СЖБ конструкции обладают всеми плюсами вышеуказанных разновидностей. Они экономичны, позволяют быстро и качественно возводить здания.
Видео описание
Стены из монолитного железобетона
Наиболее распространенные железобетонные изделия
Производители выпускают огромное количество ЖБИ. Каждое из них предназначено для использования в конкретных целях, чем облегчает возведение различных объектов. Среди самых популярных ЖБ элементов стоит отметить следующие.
Панели
Чрезвычайно востребованы в строительстве жилых и промышленных зданий. Они отличаются плоской прямоугольной формой, иногда содержат оконные и дверные проемы, выступы для подоконников. При транспортировке панельные изделия устанавливаются вертикально под малым наклоном. Если одновременно перевозятся несколько панелей, важно исключить их соприкосновение.
Фермы
Применяются для обустройства перекрытий в производственных постройках, культурных зданиях. Внешне это плоские прямоугольные конструкции, снабженные решетками. Транспортируются такие элементы в вертикальном положении.
Производятся фермы из различных видов бетона (тяжелого, легкого, конструкционного). При их использовании важно точно рассчитать несущую способность постройки.
Балки и ригели
Нашли широкое применение в создании фундаментов и покрытий, выполняют роль несущих деталей. Такие железобетонные элементы бывают прямоугольными, одно- или двухскатными. Их перевозка допускается лишь в вертикальном положении: при горизонтальной транспортировке существует вероятность повреждения изделий.
Востребованы при строительстве сооружений различного назначения на неустойчивых грунтах. Транспортируются сваи горизонтально с обязательным применением специальных подкладок. На транспортное средство они складируются в несколько ярусов.
Стойки
Представляют собой прочные опорные элементы, предназначенные для линий электропередач, светильников. Перевозятся они в горизонтальном положении. Основная задача железобетонных стоек –удерживать электропровода на определенном расстоянии от поверхности земли.
Колонны
Несущие элементы культурных, промышленных и жилых сооружений имеют прямоугольную или двухветвую форму. Последняя предназначена для значительной крановой нагрузки. Транспортируют колонны штабелем: начальный ряд изделий укладывают непосредственно на грузовое место, следующие – поверх предыдущих.
Заключение
Железо и бетон – прекрасное сочетание. Современные ЖБ конструкции обладают множеством плюсов, их экономично выгодно применять при возведении сооружений различного назначения. В зависимости от способа изготовления, ЖБК бывают монолитные, сборные или комбинированные. Каждую из указанных разновидностей целесообразно использовать при проведении определенных строительных работ. Также стоит отметить наличие огромного разнообразия железобетонных изделий. Они производятся на предприятиях, затем перевозятся на стройплощадку. Применение железобетона в строительстве позволяет возводить различные объекты в короткие сроки.
Какими бывают ЖБ конструкции
Отправим материал на почту
В 99% случаев при строительстве различных промышленных, военных и бытовых объектов используются разные виды железобетонных конструкций. Такое положение вещей существует еще с середины XX века, когда применение ЖБ изделий постепенно начало завоевывать весь мир. Это не случайно, так как прочность такого композитного материала для строительства зданий и сооружений практически вне конкуренции, а по стоимости это один из самых дешевых материалов.
Особенности ЖБИ
Слово «железобетон» на сегодняшний день стало именем нарицательным, и когда его произносят, не всегда подразумевают строительный материал, но под этим непременно кроется определение какой-либо прочности и незыблемости. И в самом деле, если учитывать качества, которыми обладают монолитные и сборные железобетонные конструкции, такое сравнение не лишено смысла.
Армирование бетона
Создание любых конструкций из железобетона предусматривает армирование стальными прутьями того или иного сечения, о чем упоминается уже в определении самого строительного материала. Для этой цели используется стальная проволока сечением 6 мм, но это чаще всего идет как вспомогательный элемент для общего каркаса. В основном армирование монолитных, сборных и монолитно-сборных конструкций производится стальным прутком диаметром от 10 до 16 мм. При этом используют разную арматуру, то есть, она может быть либо гладкой, либо рифленой (AIII).
Армирующие каркасы собираются «мягким» способом, то есть, на соединении не используется сварка, так как такой метод себя не оправдал – он не выдерживает внутреннего напряжения и деформации, которой подвергаются различные бетонные конструкции. Соединения производятся при помощи:
Примечание: вязальная проволока, используемая в 90% случаев, может быть с цинковым покрытием либо без него, но учитывая чуть ли не полное отсутствие доступа кислорода и влаги внутрь цементного камня, это практически не имеет значения.
Виды ЖБ конструкций
Под видом железобетонных конструкций подразумевается их тип изготовления, и они бывают:
Монолитные конструкции
На сегодняшний день монолитные железобетонные конструкции приобретают все большую и большую популярность, как надежный эффективный и недорогой вид строительства. Его используют в жилой, промышленной и даже в военной сфере. Процесс создания монолитного железобетона достаточно прост. Если это большое промышленное строительство каких-либо зданий или сооружений, то сначала идет сборка армирующего каркаса, затем выставляется опалубка, в которую шлангом подается бетонная смесь того или иного класса прочности и марки (зависит от производственных расчетов).
В домашних условиях (в частном секторе) монолитные конструкции из железобетона – это широко распространенные ленточные фундаменты для строительства домов, хозпостроек и заборов. В данном случае армирующий каркас вяжется в виде прямоугольного куба, опускается в предварительно вырытую траншею и заливается бетоном. Бетон чаще всего изготавливают на стройплощадке в бетономешалке, но иногда (если есть возможность), делают заказ на каком-либо частном или государственном предприятии и раствор доставляется в автобетономешалке в готовом состоянии. Если есть потребность, то над траншеей устанавливают опалубку, как на верхней фотографии, и ленточный фундамент заливают одновременно с цоколем.
Сборные конструкции
Сборные конструкции из железобетона известны у нас еще со времен Советского Союза как жилые дома брежневского периода или «брежневки». Но СССР не был новатором в подобном строительстве, и первые проекты появились у нас при содействии чехословацких инженеров, которые стали известны как «чешки». Тем не менее, суть заключалась в следующем: на заводе ЖБИ по заданным чертежам отливаются какие-либо детали (плиты, перекрытия, колонны и т.д. и т.п.), и все это транспортируется на стройплощадку по железной дороге и/или автотранспортом. На месте из привезенных деталей собирается конструкция по заранее разработанному проекту. Среди обывателей такое жилье обычно называют «блочным домом».
Монолитно-сборные конструкции
По большому счету, сборно-монолитные железобетонные конструкции используются для строительства мостов, хотя это не является какой-то монополией, а просто прерогативой. Из монолитных деталей здесь, как правило, одни опоры, да и то не полностью, но, тем не менее, они есть – все остальной относится к сборным деталям, которые изготавливаются на ЗЖБИ по проектным чертежам. В современном строительстве такого типа к железобетону добавляются пластмассы и ячеистые материалы, улучшающие механические характеристики бетона на противостояние механическим нагрузкам. Самое важное в таких сооружениях, это прочность и надежность соединения сборных и монолитных элементов, в данном случае – несущих опор и остальных блоков.
Видео описание
ЖБ изделия
Для сборных железобетонных конструкций применяется целый ряд изделий, которые изготавливаются на ЗЖБИ на пару путем вибрации. Безусловно, в домашних условиях такое сделать, невозможно, так как не позволят технические условия (элементарное отсутствие необходимого оборудования). Единственное, что может хоть как-то напоминать заводское ЖБ изделие, это то, что в бытовых условиях можно сделать на импровизированном вибростоле. Но в данном случае из-за невозможности применять пар, изделие будет иметь просадку, так как вода при выпаривании освобождает объем.
Железобетонные плиты
Железобетонные плиты перекрытия в современном строительстве можно назвать самым востребованным материалом, так как из них делают не только потолки, но и полы, либо одно перекрытие выполняет двойную функцию. Такая заливка имеет полую конструкцию, где внутренние отверстия не только значительно понижают массу изделия (почти вдвое), но также могут послужить в качестве кабель-каналов для прокладки различных коммуникаций. Как правило, это разводка проводов для потолочного (верхнего) освещения, но иногда это могут быть кабеля сигнализации, ТВ или Интернета.
Транспортировка железобетонных перекрытий на ЖД или специализированных автомобильных платформах осуществляется в лежачем положении (плашмя). Каждая плита укладывается на деревянные бруски, чтобы толчки, которые неизбежно возникают при перевозке, не нанесли ущерб изделиям. Для погрузочно-разгрузочных работ у перекрытий предусмотрены специальные петли из стальной проволоки сечением 6 мм, которые фиксируются к армирующему каркасу плиты.
Железобетонные фермы
Железобетонные фермы выполняют функцию стропильной системы только в больших масштабах, то есть, их используют для перекрытия производственных цехов, торговых комплексов, спортзалов и т.д. Изделие имеет арочную или прямоугольную форму с решетками жесткости, то есть, без проблем несет на себе любую кровлю. Фермы делают из тяжелого, легкого или конструкционного бетона, но в любом случае, это жесткий элемент, не рассчитанный на какую-либо деформацию. Транспортировка железобетонных ферм любыми видами транспорта осуществляется только в вертикальном положении без уклона и с деревянными прокладками между элементами.
Балки и ригели
Железобетонные балки и ригели служат в качестве перемычек для соединения колонн, подвесов или стен (перегородок) и бывают односкатными, двухскатными или прямоугольными. Такие элементы служат в качестве поддерживающей части крыши или пола здания. Транспортировка изделий осуществляется на боковой грани, но, ни в коем случае не плашмя, так как это может привести к разрушению.
Железобетонные сваи
Все железобетонные сваи следует классифицировать по их конструкционным особенностям и в современном строительстве можно выделить:
Железобетонные опоры (стойки)
Железобетонные стойки известны абсолютно всем, так как они служат концевыми, промежуточными, угловыми или анкерными опорами для линий электропередач и связи. В народе чаще всего эти опоры называют бетонными столбами, но суть от этого не меняется. Стойки бывают с квадратным, трапециевидным и круглым сечением, причем последние делают полыми, чтобы компенсировать массу ЖБИ. Транспортировка опор осуществляется в горизонтальном положении с деревянными прокладками, чтобы исключить критические удары при перевозке.
Железобетонные колонны
Прежде всего, железобетонные колонны служат в качестве несущих конструкций зданий различного типа, но одновременно могут являться одним из декорирующих элементов архитектурного ансамбля. По своей структуре они очень похожи на стойки, но в данном случае сечение столба может быть либо круглым, либо квадратным. Транспортировка осуществляется в горизонтальном положении с деревянными защитными прокладками.
Объемные железобетонные блоки
Объемные железобетонные блоки представляют собой готовые помещения, для которых остается только наружная и внутренняя отделка (облицовка). С экономической точки зрения это чрезвычайно выгодный вариант, так как трудовые затраты уменьшаются в два раза, а время, потраченное на строительство помещения, вообще сокращается в три-четыре раза. Жилье может состоять, как из одного блока, так и из нескольких конструкций, соединенных между собой.
Видео описание
Заключение
Единственным недостатком железобетонных монолитных и сборных конструкций является большая масса, причем, это распространяется не только на тяжелые, но и на легкие бетоны. В остальном, это сплошные плюсы, а любая железобетонная конструкция вне зависимости от погодных условий имеет эксплуатационный ресурс не менее 100 лет.