Современный железобетон

Размещено на http://www.allbest.ru/

УрФУ

Строительный институт

Реферат

Тема: «Современный железобетон и конструкции из него: условия применения на строительной площадке, сравнительная характеристика монолитного и сборного железобетона»

По дисциплине «Строительное материаловедение»

Выполнил

Студент гр. Ст-150008

Плешивцев Дмитрий Александрович

Проверил

Преподаватель

Руднов Василий Сергеевич

Введение

Широкие формообразующие и технические возможности железобетонных конструкций оказали огромное влияние на мировую архитектуру 20 в. На основе железобетонных конструкций сложились новые масштабы, Архитектоника и пространственная организация зданий и сооружений. Прямолинейные каркасные конструкции придают зданиям строгий геометризм форм и мерный ритм членений, чёткость структуры. Горизонтальные плиты перекрытий покоятся на тонких опорах, лёгкая стена, будучи лишена несущей функции, нередко превращается в стеклянный экран-завесу. Равномерное распределение статических усилий создаёт тектоническую равнозначность элементов постройки. Большой пластической и пространственной выразительностью обладают криволинейные конструкции (особенно тонкостенные оболочки различных, иногда причудливых очертаний), с их сложной тектоникой форм (порой приближающихся к скульптурным) и непрерывно сменяющимся ритмом элементов. железобетонный строительный монолитный конструкция

Криволинейные конструкции позволяют перекрывать без промежуточных опор огромные зальные помещения и создавать необычные по форме объёмно-пространственные композиции. Некоторые современные железобетонные конструкции (например, решётчатые) обладают орнаментально-декоративными качествами, формирующими облик фасадов и покрытий. Пластически осмысленные современные железобетонные конструкции придают эстетическую выразительность не только жилым и гражданским зданиям, но и инженерным и промышленным сооружениям (мостам, эстакадам, плотинам, градирням и др.).

Новые, прогрессивные способы использования в массовом жилищном и гражданском строительстве (например, строительство из объёмных блоков или на основе каталога унифицированных индустриальных изделий для строительства) создают возможность богатого варьирования планировки зданий и их объёмно-пространственной структуры

1. Современные типы железобетонных изделий

Учитывая различные технологии изготовления железобетонных изделий, их можно разделить на несколько типов: монолитные, сборные и сборно-монолитные.

Монолитные железобетонные изделия

Монолитные железобетонные конструкции, в отличие от других, возводят прямо на территории их месторасположения. Строительный процесс осуществляют следующим образом: вначале устанавливают деревянную опалубку, наличие которой необходимо для очертания параметров будущей конструкции. (Опалубка также может быть изготовлена с применением металлических листов или сетки). На следующем этапе, в соответствии с разработанным проектом устанавливают арматуру, которая может представлять собой предварительно изготовленные каркасы путем сваривания швеллера, двутавра или специальных профилей. И только после этого сооруженную конструкцию заливают бетонной смесью

Сборные железобетонные изделия

Этот тип ЖБИ по сравнению с монолитными изделиями, имеет большее число преимуществ, которые заключаются в проведении основных технологических процессов в заводских условиях. В результате чего, производителям удается добиться высоких показателей качества готовых ЖБИ при небольших сроках изготовления. Недостатком в данном случае можно назвать отсутствие широкого ассортимента изделий, так как сборные железобетонные изделия выпускают, используя только стандартные опалубки. Так что, по сути, заводы изготовители ЖБИ производят продукцию массового применения, которая в свою очередь становится причиной однотипности конструкций зданий.

Сборно-монолитные конструкции

По словосочетанию «сборно-монолитные» можно догадаться, что при производстве этого типа железобетонных конструкций, применяют элементы двух методов изготовления. То есть, они собираются из сборных элементов и впоследствии омоноличиваются. Последнее позволяет зафиксировать стыки сборных элементов и добиться высокой жесткости всего сооружения.

Помимо этого омоноличивание обеспечивает хорошую водонепроницаемость стыков конструкций, позволяет защитить их от коррозии и дает возможность сэкономить средства необходимые на опалубочные работы. В данном случае в качестве опалубка выступают сборные элементы.

Применение железобетонных изделий

В последнее время объемы возведения монолитных домов выросли в несколько раз, при этом спрос потребителей на железобетонные изделия не сокращается, а наоборот увеличивается. Сегодня ЖБИ применяют для строительства фундаментов, это фундаментные блоки и железобетонные забивные сваи. Для возведения стен зданий - используют железобетонные панели. В качестве перекрытий для зданий - применяют железобетонные плиты. Дороги вымащивают дорожными плитами. Не редкость сегодня и железобетонные заборы.

2. Условия применения на строительной площадке

В современном строительстве применяют монолитные бетонные и железобетонные конструкции, возводимые непосредственно на месте их размещения в зданиях и сооружениях согласно проекту, и сборные, изготовляемые на предприятиях или строительных площадках и монтируемые на строительном объекте.

Изготовление монолитных конструкций, осуществляемое на открытом воздухе на вновь осваиваемой территории и зачастую на большой высоте, требует значительных затрат труда и расхода материалов для возведения опалубки, подмостей и других приспособлений. Процесс бетонирования в условиях строительной площадки трудно механизировать и автоматизировать. Кроме того, в зимнее время производство монолитных конструкций связано с серьезными трудностями (подогревом смеси и т. д.).

Производство сборных конструкций в заводских условиях за счет полной механизации и автоматизации технологического процесса позволяет значительно снизить расход материалов (в том числе и на опалубку), трудоемкость изготовления, повысить качество конструкций, а также намного сокращает сроки производства работ на строительной площадке и создает условия для ритмичного строительства в течение всего года независимо от климатических условий, что в конечном итоге приводит к снижению стоимости строительства.

Кроме несомненных достоинств, сборные железобетонные конструкции имеют и ряд недостатков. Так, удельный расход арматуры у сборных элементов в ряде случаев больше, чем у монолитных, Объясняется дополнительными затратами металла на установку специальной арматуры, предназначенной для восприятия напряжений, которые могут возникнуть при перевозке и монтаже, а также для соединения сборных конструкций между собой. При организации выпуска сборных конструкций требуются значительные капиталовложения, необходимые для строительства специальных предприятий, оснащенных сравнительно сложным металлоемким и энергоемким оборудованием.

3. Сравнительная характеристика монолитного и сборного железобетона

Технология монолитного железобетона.

Монолитным называют железобетон, изготовляемый непосредственно на строительной площадке. На месте возведения конструкции устанавливают опалубку, куда укладывают и уплотняют бетонную смесь. Назначение опалубки - придать бетонной смеси при ее укладке форму будущей конструкции. Опалубку выполняют из дерева, фанеры или стали. Обычно применяют разборно-переставную опалубку из мелких или крупных металлических щитов.

Для возведения высоких сооружений (монолитных зданий, труб, башен) применяют скользящую или подъемно-переставную опалубку. Когда бетон, уложенный в скользящую опалубку, достаточно затвердеет, опалубку вместе с рабочими подмостями двигают вверх и цикл повторяют.

Арматуру заготовляют в арматурно-сварочных цехах железобетонных заводов и доставляют на место установки в опалубку. Бетонную смесь приготовляют на механизированных бетонных заводах и в виде «товарного бетона» (бетонной смеси) доставляют на место ее укладки. Для большинства монолитных железобетонных изделий и конструкций удобноукладываемость бетонной смеси, характеризуемая осадкой стандартного конуса, находится в пределах от 1.. .3 см (фундаменты, подпорные стенки, блоки массивов и др.) до 6.. .8 см (конструкции, насыщенные арматурой, плиты, колонны и др.).

В опалубку укладывают арматуру, а затем бетонную смесь. Уплотняют бетонную смесь вибраторами: глубинными или поверхностными, навешиваемыми на опалубку. Монолитные конструкции бетонируют непрерывно или участками, блоками. Непрерывную укладку бетонной смеси производят в том случае, когда необходимо получить повышенную монолитность и однородность бетона в конструкции или изделии. При бетонировании конструкций большой площади (железобетонные перекрытия) работы ведут участками, предусматривая устройство рабочих швов в местах минимальных напряжений

В летний период бетонирования поверхность свежеуложенной бетонной смеси предохраняют от высыхания, а в первые часы твердения - и от дождя. Для этого открытые горизонтальные поверхности конструкции покрывают слоем влажного песка, опилок или увлажненной тканью грубого переплетения (мешковиной). В жаркую погоду предохраняющее покрытие поддерживают во влажном состоянии до приобретения бетоном не менее 70 % проектной прочности. Для сохранения влаги в бетоне могут применяться различные пленкообразующие составы или полимерные пленки.

Бетон твердеет обычно в естественных условиях, зимой возможен его подогрев. Опалубку снимают по достижении бетоном прочности 4...5 МПа и более. Прочность бетона зависит от высоты здания, темпа и температуры условий бетонирования.

Монолитные железобетонные конструкции применяют главным образом в зданиях и сооружениях, не поддающихся членению на элементы, при нестандартности и малой повторяемости элементов зданий и сооружений, при особенно больших нагрузках на элементы зданий или сооружений (фундаменты и каркасы многоэтажных зданий, гидротехнические и другие сооружения). Во всех этих случаях монолитный бетон и железобетон, как правило, экономичнее сборного. Эффективно его применение и в сборно-монолитных конструкциях, например в жилищном строительстве, где в последнее время он успешно вытесняет сборный железобетон.

Элемент изготавливается на объекте в проектном положении. На строительную площадку материалы доставляются по графикам.

Достоинства:

· низкая стоимость;

· отсутствие швов и стыков (монолитная конструкция);

· возможность придания конструкции любой формы, а также возведение элементов любых размеров и массы;

· хорошая работа монолитных конструкций на динамические и знакопеременные нагрузки.

Недостатки:

· высокие затраты труда и времени на строительной площадке;

· наличие «мокрых» процессов;

· длительные сроки введения конструкции в работу (необходимо время для набора прочности бетона).

Область применения:

· при больших массивных конструкциях (большие фундаменты, фундаментные плиты, массивные колонны и т.п.);

· при возведении конструкций сложной формы (криволинейных, переменного сечения и т.п.);

· при больших динамических нагрузках (фундаменты под технологическое оборудование, покрытие посадочных полос аэродромов);

· в случаях, когда технико-экономическое сравнение вариантов доказало эффективность применения монолитных конструкций в конкретных условиях строительства.

4. Технология сборного железобетона

Сущность сборных железобетонной конструкций, против монолитных, состоит в том, что конструкции изготавливаются на заводах ЖБИ (железобетонных изделий), а затем доставляются на стройплощадку и монтируются в проектное положение. Основное преимущество технологии сборного железобетона в том, что ключевые технологические процессы происходят на заводе. Это позволяет достичь высоких показателей по срокам изготовления и качеству конструкций. Кроме того, изготовление предварительно напряжённых ЖБК возможно, как правило, только в заводских условиях.

Недостатком заводского способа изготовления является невозможность выпускать широкий ассортимент конструкций. Особенно это относится к разнообразию форм изготавливаемых конструкций, которые ограничиваются типовыми опалубками. Фактически на заводах ЖБИ изготавливаются только конструкции, требующие массового применения. В свете этого обстоятельства, широкое внедрение технологии сборного железобетона приводит к появлению большого количества однотипных зданий, что, в свою очередь, приводит к уменьшению затрат на строительство. Такое явление наблюдалось в СССР в период массового строительства.

Большое внимание на заводе ЖБИ уделяется технологической схеме изготовления. Используется несколько технологических схем:

o Конвейерная технология. Элементы изготовляют в формах, которые перемещаются от одного агрегата к другому. Технологические процессы выполняются последовательно, по мере перемещения формы.

o Поточно-агрегатная технология Технологические операции производят в соответствующих отделениях завода, а форма с изделием перемещается от одного агрегата к другому кранами.

o Стендовая технология. Изделия в процессе изготовления остаются неподвижными, а агрегаты перемещаются вдоль неподвижных форм.

Достоинства:

· малые затраты труда и времени на строительной площадке;

· сжатые сроки возведения;

· возможность отделки лицевой поверхности элемента (плитка, фактура) в заводских условиях, что исключает впоследствии отделочные процессы на объекте;

· малая зависимость от погодных условий;

· быстрое введение конструкции в работу (не требуется времени на набор прочности бетона).

Недостатки:

· высокая стоимость (на 70-100 % дороже монолитного);

· наличие швов и стыков (дополнительные затраты на заделку);

· необходимость использования при строительстве тяжелых грузоподъемных механизмов;

· ограничения по размерам и массе конструкций;

· плохая работа конструкций на динамические нагрузки. Область применения:

· при сжатых сроках строительства;

· при большом количестве однотипных элементов;

· при небольшой массе элементов (до 6,0… 10,0 т);

· в случае, если технико-экономическое сравнение вариантов доказало эффективность применения сборных конструкций в конкретных условиях строительства.

Заключение

Рациональный выбор той или иной технологической схемы возведения железобетонной конструкции определяется:

1. видом возводимой конструкции, ее параметрами (размеры, масса, форма, назначение);

2. удаленностью объекта строительства от заводов ЖБК;

3. техническими возможностями исполнителя (необходимая техника, кадры);

4. климатическими условиями (при отрицательных температурах велики затраты на прогрев монолитных конструкций);

5. заданными ограничениями (по срокам или по стоимости).

Список литературы

1. Раафат Али Ахмед, Железобетон в архитектуре 1963;

2. Казаринова В., Взаимосвязь архитектуры и строительной техники 1964;

3. Маркузон В., О закономерностях развития исемантике архитектурного языка, «Архитектура СССР», 1970,

4. Большая советская энциклопедия. М.: Советская энциклопедия. 1969--1978

5. Лопатто А. Артур Фердинандович Лолейт. К истории отечественного железобетона. -- М.: Стройиздат, 1969. -- 104 с

6. Баженов Ю.М., Алимов Л.А., Воронин В.В., Магдеев У.Х. Технология бетона, строительных изделий и конструкций

Размещено на Allbest.ru