Производство строительных работ (стр. 16 )

Бетон работает на сжатие, арматура – на растяжение, поэтому рабочую арматуру располагают в растянутой зоне.

Железобетонные конструкции и изделия - элементы зданий и сооружений, изготовляемые из железобетона, и сочетания этих элементов. Высокие технико-экономические показатели железобетонных конструкций, возможность сравнительно легко придавать им требуемую форму и размеры при соблюдении заданной прочности, обусловили их широкое применение практически во всех отраслях строительства.

Современные железобетонные конструкции классифицируются по нескольким признакам:

-  по способу выполнения (монолитные, сборные, сборно-монолитные);

-  виду бетона, применяемого для их изготовления (из тяжёлых, лёгких, ячеистых, жаростойких и др. бетонов);

-  виду напряжённого состояния (обычные и предварительно напряжённые).

Монолитные железобетонные конструкции, выполняемые непосредственно на строительных площадках, обычно применяются в зданиях и сооружениях, трудно поддающихся членению, при нестандартности и малой повторяемости элементов и при особенно больших нагрузках (фундаменты, каркасы и перекрытия многоэтажных промышленных зданий, гидротехнические, мелиоративные, транспортные и др. сооружения). В ряде случаев они целесообразны при выполнении работ индустриальными методами с использованием инвентарных опалубок — скользящей, переставной (башни, градирни, силосы, дымовые трубы, многоэтажные здания) и передвижной (некоторые тонкостенные оболочки покрытий). Возведение монолитных железобетонных конструкций технически хорошо отработано; значительные достижения имеются также в применении метода предварительного напряжения при производстве монолитных конструкций. В монолитном железобетоне выполнено большое количество уникальных сооружений: телевизионные башни, промышленные трубы большой высоты, реакторы атомных электростанций и др.

Сборные железобетонные конструкции и изделия — основной вид конструкций и изделий, применяемых в различных отраслях строительства: жилищно-гражданском, промышленном, сельскохозяйственном и др. Сборные конструкции имеют существенные преимущества перед монолитными - они создают широкие возможности для индустриализации строительства. Применение крупноразмерных железобетонных элементов позволяет основную часть работ по возведению зданий и сооружений перенести со строительной площадки на завод с высокоорганизованным технологическим процессом производства. Это значительно сокращает сроки строительства, обеспечивает более высокое качество изделий при наименьшей их стоимости и затратах труда; использование сборных железобетонных конструкций позволяет широко применять новые эффективные материалы (лёгкие и ячеистые бетоны, пластмассы и др.), уменьшает расход лесоматериалов и стали, необходимых в др. отраслях народного хозяйства. Сборные конструкции и изделия должны быть технологичны и транспортабельны; они особенно выгодны при минимальном количестве типоразмеров элементов, повторяющихся много раз.

Сборные железобетонные конструкции и изделия изготовляют преимущественно на механизированных предприятиях и частично на оборудованных полигонах. Технологический процесс производства железобетонных изделий складывается из ряда последовательно выполняемых операций: приготовления бетонной смеси, изготовления арматуры (арматурных каркасов, сеток, гнутых стержней и т. д.), армирования изделий, формования изделий (укладка бетонной смеси и её уплотнение), тепловлажностной обработки, обеспечивающей необходимую прочность бетона, отделки лицевой поверхности изделий.

Сборно-монолитные железобетонные конструкции представляют собой такое сочетание сборных элементов (железобетонных колонн, ригелей, плит и т. д.) с монолитным бетоном, при котором обеспечивается надёжная совместная работа всех составных частей. Эти конструкции применяются, главным образом, в перекрытиях многоэтажных зданий, в мостах и путепроводах, при возведении некоторых видов оболочек и т. д. Они менее индустриальны (в отношении возведения и монтажа), чем сборные. Их применение особенно целесообразно при больших динамических (в т. ч. сейсмических) нагрузках, а также при необходимости членения крупноразмерных конструкций на составные элементы из-за условий транспортировки и монтажа. Основное достоинство сборно-монолитных конструкций — меньший (по сравнению со сборными конструкциями) расход стали и высокая пространственная жёсткость.

Большая часть железобетонных конструкций и изделий выполняется из тяжёлого бетона с объёмной массой 2400 кг/м3. Однако доля изделий из конструктивно-теплоизоляционного и конструктивного лёгкого бетонов на пористых заполнителях, а также из ячеистого бетона всех видов непрерывно возрастает. Такие изделия используются преимущественно для ограждающих конструкций (стены, покрытия) жилых и производственных зданий. Весьма перспективны несущие конструкции из высокопрочного тяжёлого бетона марок 600—800 и лёгкого бетона марок 300—500. Существенный экономический эффект достигается в результате применения конструкций из жаростойкого бетона (вместо штучных огнеупоров) для тепловых агрегатов металлургической, нефтеперерабатывающей и др. отраслей промышленности; для ряда изделий (например, напорных труб) перспективно применение напрягающего бетона.

Напряжение арматуры в предварительно напряженных железобетонных конструкциях получается двумя способами:

-  напряжение арматуры на упоры;

-  напряжение арматуры на затвердевший бетон.

Из бетона и железобетона выполняют следующие конструкции:

-  сваи, фундаментные плиты, подушки, блоки;

-  стеновые конструкции: панели, перегородки, диафрагмы жесткости;

-  конструкции несущих каркасов зданий: колонны, балки, фермы, плиты покрытий и перекрытий;

-  конструкции покрытий зданий: плиты различной конфигурации, оболочки, складки, купола и т. д.;

-  конструкции инженерных сетей и инженерных сооружений;

-  лестницы, шахты лифтов, перемычки и т. д.

Все сборные железобетонные конструкции объединяют в группы по принадлежности и области использования – серии. В серию входит полный комплект конструкций, необходимый для возведения определенного типа здания или сооружения.

На каждую конструкцию, включенную в серию, разработаны рабочие чертежи, по которым ведется их изготовление на заводах железобетонных конструкций и изделий.

Кроме того, на все конструкции имеются ГОСТы.

6.5 Металлические конструкции

Металлические конструкции - строительные конструкции, применяемые как несущие в каркасах зданий и других инженерных сооружений (стальные конструкции) в большепролетных покрытиях, обшивках стеновых и кровельных панелей (алюминиевые конструкции).

В настоящее время после снятия ограничения по экономии металла металлические конструкции получают все большее распространение.

Наиболее распространены в строительстве те виды металлических конструкций, на которые могут быть выданы сертификаты соответствия:

-  балки: перекрытий, покрытий, подкрановые балки;

-  стропильные и подстропильные фермы;

-  колонны одноэтажных промышленных зданий: двутаврового или решетчатого сечения;

-  опоры и стойки линий электропередач и связи;

-  конструкции трубопроводов;

-  дымовые трубы;

-  листовые конструкции: резервуары, газгольдеры, силосы;

-  решетчатые конструкции.

В основе всех вышеперечисленных конструкций в качестве составных элементов используются прокатные профили, выпускаемые предприятиями черной металлургии: равнополочные и неравнополочные уголки, швеллеры и двутавры, трубы квадратного и круглого сечения, гнутые профили, листовая сталь толщиной 0,5-160 мм.

Свой сортамент имеют и алюминиевые конструкции. Форма профиля определяется их назначением (витражи, оконные коробки, переплеты).

Применяется три типа соединений конструкций между собой:

-  сварка ( для алюминиевых конструкций - аргоновая сварка);

-  болтовые соединения;

-  заклепочные соединения.

В строительстве используют сталь марки Ст3 по ГОСТ 380-71. По химическому составу она делится на две основных группы:

1.Углеродистая сталь (механические свойства определяются процентным содержанием углерода):

а) сп – спокойная сталь;

б) пс – полуспокойная сталь;

в) кп – кипящая сталь.

Стали сп и пс на 10-15 % дороже кп. В зависимости от назначения конструкции и условий их работы применение той или иной марки стали имеет большое значение, это необходимо учитывать при сертификации конструкций. Марка стали указывается в рабочей документации на конструкцию. Если конструкция работает в тяжелых условиях при температуре ниже –30°С, топрименяют спокойную сталь, в остальных случаях используют пс и кп стали.

2.Сталь низколегированная с добавками легирующих элементов:

-  если в сталь добавлен марганец, то в самой марке будет стоять буква «Г»;

-  если кремний – то «С»;

-  если хром – то «Х»;

-  если никель – то «Н»;

-  если медь – то «Д»;

-  если азот – то «А»;

-  если ванадий – то «Ф».

Легирующие добавки повышают ударную вязкость стали и стойкость против коррозии. Их применяют в конструкциях, которые испытывают большие усилия и непосредственно динамические нагрузки, при температуре ниже –40°С.

В строительных конструкциях применяют следующие виды алюминиевых сплавов:

-  сплав алюминия и магния – магналий, обладает высокой стойкостью против коррозии, хорошо сваривается;

-  сплав алюминия, магния и меди – дуралюмин, имеет высокую прочность, менее стойкий против коррозии по сравнению с магналием, плохо сваривается, применяется преимущественно в клепаных соединениях;

-  сплав алюминия, магния и кремния – авиаль, применяется, как и дюралюмины, в термически упрочненном состоянии, чаще всего – в в клепаных соединениях.

На целый ряд алюминиевых конструкций разработаны специальные серии (фермы, подкрановые балки, колонны), однако большинство конструкций проектируется индивидуально.

6.6 Деревянные конструкции

Деревянные конструкции - строительные конструкции, изготовленные из древесины. Деревянные конструкции в виде стержневых систем могут иметь металлические, обычно растянутые, элементы (нижний пояс, раскосы, затяжки у арок и т. п.).