Изготовление и монтаж сборных ж/б изделий зданий и сооруженй

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Ростовский государственный университет путей сообщения

Доклад

на тему: "Изготовление и монтаж сборных ж/б изделий зданий и сооружений"

г. Ростов-на-Дону 2014 г.

Железобетон и сборные железобетонные изделия

Бетон имеет существенный недостаток, присущий почти всем искусственным и природным материалам: он хорошо работает на сжатие, но плохо сопротивляется изгибу и растяжению. Прочность бетона на растяжение составляет всего около l/10...l/15 его прочности на сжатие. Это затрудняет его применение в ряде строительных конструкций - плитах перекрытий, прогонах, балках. В сечениях таких конструкций возникают не только сжимающие, но и растягивающие напряжения. Если в растянутую зону поместить стальную арматуру, то несущая способность конструкции увеличится в 10...20 раз. Сталь значительно превосходит бетон по прочности не только на растяжение, но и на сжатие. Поэтому армируют и элементы, работающие на сжатие, например колонны. Железобетоном называют комплексный строительный материал, в котором бетон и стальная арматура замоноличены взаимным сцеплением и совместно работают под нагрузкой как единое целое.

Материалы в железобетоне работают совместно благодаря прочному сцеплению бетона с арматурой и близости значений температурных коэффициентов расширения обоих компонентов. Кроме того, плотный бетон (с достаточным содержанием цемента) защищает стальную арматуру от коррозии, а также от непосредственного действия огня при пожаре. Это делает железобетонные конструкции весьма стойкими и долговечными.

Каменные конструкции, армированные металлом, были известны давно, но в современном виде железобетон появился лишь во второй половине XIX в., когда было освоено промышленное производство портландцемента. В настоящее время это - основной конструкционный материал и в жилищном, и в промышленном строительстве. Из железобетона выполняют разнообразные строительные конструкции и изделия. Их классифицируют по способу производства, виду применяемого бетона, виду напряженного состояния.

По способу производства различают монолитные, сборные и сборно-монолитные конструкции. Монолитные конструкции изготовляют непосредственно на месте строительства, укладывая бетонную смесь в опалубку. Сборные изделия и конструкции производят в виде крупноразмерных элементов на специализированных заводах, транспортируют к месту строительства и затем монтируют в сооружение. Сборно-монолитные конструкции представляют собой сочетание сборных элементов с монолитным бетоном.

По виду применяемого бетона различают конструкции из тяжелого и легкого бетонов на пористых заполнителях. Кроме того, изготовляют конструкции из ячеистого и специальных бетонов, например жаростойкого.

В зависимости от вида напряженного состояния конструкции могут быть обычными и предварительно напряженными.

В обычных железобетонных конструкциях стальная арматура и бетон не испытывают заметных напряжений до начала приложения к конструкции расчетных нагрузок. После нагружения внешними силами в бетоне растянутой зоны железобетонных элементов образуются трещины, поскольку сталь удлиняется намного больше, чем бетон. При этом растягивающие напряжения воспринимает стальная арматура, обеспечивая заданную несущую способность конструкции. Поэтому в ряде случаев допускается раскрытие трещин в бетоне до нормируемой величины, не препятствующее нормальной эксплуатации конструкций. В обычном ненапрягаемом железобетоне применяют в качестве арматуры сталь невысокой или средней прочности.

В железобетонных конструкциях для хорошего сцепления арматуры с бетоном каждый стержень должен быть окружен бетоном и находиться на определенном расстоянии один от другого. Поэтому сечение бетона в растянутой зоне оказывается сильно развитым, что увеличивает массу конструкций.

На практике часто необходимо предотвращать образование трещин. Это относится к конструкциям резервуаров для хранения жидкостей и газов, к частям сооружений, подверженных агрессивному влиянию окружающей среды. Кроме того, экономически целесообразно использовать в железобетонных конструкциях высокопрочную сталь. Чтобы сократить расход стали и повысить несущую способность изделий, применяют предварительное напряжение железобетона.

Предварительно напряженными называют железобетонные конструкции, в которых бетон заранее, до приложения внешней нагрузки, подвергнут интенсивному обжатию. Поэтому в таких конструкциях под воздействием эксплуатационных нагрузок растягивающие напряжения либо совсем не возникают, либо появляются настолько небольшие, что трещины не образуются. Предварительное напряжение позволяет свести к минимуму раскрытие трещин в конструкциях.

Сжимающие напряжения в конструкциях создают путем натяжения арматуры. Для этой цели применяют высокопрочную арматурную сталь в виде стержней, проволоки, канатов или пучков. Вначале арматуру растягивают до напряжений, не превосходящих предела упругости стали. Далее укладывают бетон, который, затвердевая, прочно сцепляется с арматурой. После того как бетон достигнет проектной прочности, снимают нагрузку. В результате стержни стремятся вернуться к первоначальной (до натяжения) длине и обжимают прочно сцепленный с ними бетон. Таким образом, после передачи предварительного напряжения бетон оказывается сжатым, а арматура - растянутой.

Применяют два способа создания предварительного напряжения: натяжение арматуры на упоры и натяжение на бетон. В первом случае арматуру помещают в форму, один конец ее закрепляют в упоре, а другой натягивают домкратом до заданного напряжения. Затем производят бетонирование. После приобретения бетоном заданной прочности арматуру освобождают из упора; происходит так называемый отпуск натяжения. В результате усилие натяжения арматуры передается на бетон.

Стержневую арматуру можно натягивать на упоры не только механическим, но и электротермическим способом. Для этого разогревают стержни до температуры 300...500 °С, пропуская через них электрический ток, заводят в форму и закрепляют в упорах. В процессе остывания длина стержней сокращается, что приводит к возникновению в арматуре необходимого натяжения.

При натяжении на бетон сначала изготовляют бетонную или слабоармированную железобетонную конструкцию, в которой предусмотрены каналы или пазы для напрягаемой арматуры. После того как бетон наберет необходимую прочность, в каналы вводят арматуру и натягивают ее непосредственно на бетон конструкции. Затем под давлением в каналы вводят цементное тесто или цементно-песчаный раствор, который после затвердевания создает необходимое сцепление арматуры с основным массивом бетона в конструкции.

Защитный слой бетона создают размещением арматуры на некотором удалении от поверхности конструкций. Он обеспечивает совместную работу арматуры с бетоном на всех стадиях изготовления, монтажа и эксплуатации конструкций, предохраняет арматуру от агрессивной среды, высокой температуры. Толщину защитного слоя бетона назначают в зависимости от вида и диаметра арматуры, размера сечения конструкции и класса по условиям эксплуатации. В частности, при изготовлении конструкций, эксплуатируемых внутри помещений без воздействия агрессивных сред (класс по условиям эксплуатации Х 0 по СНБ 5.03.01), толщина защитного слоя бетона должна быть не менее 20 мм. Для ненапрягаемой арматуры конструкций, подвергающихся попеременному увлажнению, высушиванию и карбонизации, толщина защитного слоя составляет 30 мм, а для напрягаемой - 35 мм. Для конструкций, подвергающихся попеременному увлажнению и высушиванию (замораживанию и оттаиванию), а также воздействию хлоридов, - соответственно 40 и 50 мм.

Железобетонные изделия и конструкции значительно превосходят бетонные по несущей способности и другим механическим свойствам. Особенно эффективны предварительно напряженные конструкции. В сравнении с обычными они обладают более высокой трещиностойкостью, лучше сопротивляются динамическим нагрузкам, хорошо противостоят коррозионным воздействиям.

Более 85 % всех железобетонных конструкций, применяемых в гражданском и промышленном строительстве, составляют типовые унифицированные конструкции, при разработке которых в качестве одного из основных учтено требование заводской технологичности изделий. Это обусловливает предельную массу, размеры, форму и сечение элементов, их армирование и др.

Сборные железобетонные элементы выполняют в основном линейными, плоскостными или блочными. К линейным элементам относятся колонны, фермы, ригели, балки, прогоны; к плоскостным - плиты покрытий и перекрытий, панели стен и перегородок, стенки бункеров и резервуаров, подпорные стенки и другие; к блочным - массивные изделия фундаментов, стен подвалов и др. Для ряда сооружений изготовляют также элементы пространственного типа: санитарные кабины, блок-комнаты, кольца колодцев, коробчатые элементы силосов и др.

По условиям транспортного и грузоподъёмного оборудования длина элементов, как правило, не превышает 25 м, ширина -3 м и масса - 25 т.

Для устройства стыков элементов конструкций широко применяют выпуск из бетона концов арматурных стержней. Такие выпуски арматуры, за исключением выпусков по верхней открытой поверхности изготавливаемого изделия, пересекают торцевые и боковые стенки или днище формы, что приводит к необходимости использования специальных устройств для обеспечения сборки форм и съема с них изделий.

Допускаемые отклонения от номинальных размеров типовых сборных конструкций устанавливаются стандартами, рабочими чертежами и техническими условиями на отдельные виды изделий.

Монтаж сборных железобетонных элементов.

Операции монтажа каждого элемента сборных конструкций: захват элемента путем зацепления его за петли, стропы или другие приспособления; подъем элемента на заданную высоту и его установка на место; выверка правильности положения элемента; временное укрепление элемента; устройство стыков со смежными элементами.

Размеры скоб и глубина их заделки в бетон назначается по расчету. При расчете колонн должно быть также учтено, что при их отрыве с земли при переводе из горизонтального положения в вертикальное они работают на изгиб от собственного веса, как балки, лежащие на двух опорах. Для уменьшения изгибающих усилий места подвеса колонн большой длины должны располагаться несколько ниже вершины и проверяться расчетом

Для подъема балок и плит, при определении размеров сечения стропов или наклонных тяжей траверс необходимо иметь в виду, что сумма действующих в них, при подъеме элемента, растягивающих усилий будет больше его веса. Угол наклона тяг к горизонту должен быть, как правило, не менее 45°. железобетон арматура коррозия

Подвешивание плит и широких элементов настила целесообразно производить при помощи траверс.

Для удобства наводки и укладки балок на опоры рекомендуется поднимать их таким образом, чтобы один конец подвешенного элемента был на 5 - 10 см ниже другого.

Подъем лестничных маршей и косоуров рекомендуется производить в наклонном положении, причем наклон должен быть несколько больше проектного.

Для обеспечения устойчивости элементов, до окончательного закрепления стыков, производится временное укрепление.

Для обеспечения точности монтажа в соответствии с проектом все устанавливаемые элементы при сборке должны быть тщательно выверены.

Устройство жестких железобетонных стыков состоит из следующих операций: соединения выпущенных из стыкуемых элементов концов арматуры и хомутов; установки опалубки (в необходимых случаях); бетонирования соединений с последующим уходом за уложенным бетоном до приобретения им требуемой прочности.

Размещено на Allbest.ru