Сборный железобетон: характеристика и особенности применения

Содержание статьи

1. Описание
2. Преимущество сборного железобетона
3. Применение железобетона
4. Сборный монолитный железобетон
5. Технология СНиП для сборного железобетона
6. Производство сборного железобетона
7. Монтаж сборного железобетона
8. Перекрытия из сборного железобетона
9. Сборные плиты из железобетона
10. Балки из сборного железобетона
11. Фундамент из сборного железобетона
12. Колодец из сборного железобетона
13. Колодцы канализационные из сборного железобетона
14. Заключение

Железобетон по праву считается любимым материалом большинства архитекторов. Такие изделия отличаются сверхпрочностью и надежностью, которые стали возможны благодаря объединению стальной арматуры и бетона. Свою популярность сборный железобетон получил не только из-за особых технических и эксплуатационных характеристик, но также и из-за значительного уменьшения сроков строительства и трудозатрат на стройплощадке.

Описание

Основная функция железобетона заключается в том, что он представляет собой основу для современных долговечных сооружений. Технология изготовления всех строительных материалов, используемых при возведении крупномасштабных объектов, в обязательном порядке характеризуется максимальной долговечностью, сверхпрочностью и устойчивостью кразличного рода деформациям. Лидером списка таких материалов по праву считается железобетон, которому по силам справиться с огромными нагрузками и влиянием времени.
Активное применение данного материала в строительной сфере имело место в XIX веке: патент на изобретение железобетона вначале находился у садовника французского происхождения Жозефа Монье, а после перешел в руки инженера-немца Карла Вайса. Вполне очевидно, что спустя такой длинный отрезок времени удалось усовершенствовать технологические аспекты его производства, благодаря чему популярность железобетона на строительном рынке только увеличилась.
Если говорить о составляющих данного материала, то основным компонентом является бетон, который армируется прочной сеткой из железа. В результате такого простого сочетания бетона и стали представляется возможным обеспечение прочности и долговечности в вопросах использования самого материала.

Преимущество сборного железобетона

В сравнении с традиционными вариантами строительства, железобетон выгодно отличается рядом очевидных преимуществ, которые проявляются, как на этапе сборки, так и в используемых материалах.
К таким преимуществам можно отнести следующие:

• Процесс изготовления осуществляется в заводских условиях;
• Имеет высокую производительность;
• Положительно сказывается на темпах строительства (в сравнении с монолитным строительством, для возведения здания на основе сборных конструкций в среднем требуется в два раза меньше времени);
• Строительство продолжается при любой погоде, чего нельзя сказать про процесс создания монолитного строения;
• Монтажные работы из железобетона могут осуществляться даже при температуре воздуха -20°С;
• Все заводские изделия подвергаются жесткому контролю;
• Бетон отличается способностью накапливать в себе тепло, что способствует уменьшению расходов на отопление в зимнее время;
• Железобетонные изделия характеризуются сравнительно недорогой ценой и завидной практичностью.

Применение железобетона

Железобетонные конструкции составляют базу для всей современной индустриальной сферы строительной области. С помощью этого материала становится возможным возведение промышленных одноэтажных и многоэтажных зданий, жилых и сельскохозяйственных зданий самого разного назначения. К тому же железобетон нашел свое применение при строительстве тонкостенных покрытий общественных и промышленных зданий больших пролетов, а также ряда инженерных сооружений:

• Бункеры;
• Силосы;
• Дымовые трубы;
• Резервуары;
• Мосты;
• Метрополитены;
• Туннели.

Кроме этого, без железобетона не обходится возведение атомных реакторов и установок, гидроэлектростанций, надшахтных сооружений в горной промышленности, ирригационных устройств в гидромелиоративном строительстве.

Важно отметить, что для изготовления железобетонных стержневых конструкций металла требуется в среднем в 2,5—3,5 раза меньше, чем для стальных конструкций. К тому же, явная экономия (примерно в 10 раз меньше) наблюдается и в процессе создания труб, настилов, бункеров и прочих железобетонных конструкций, чем при создании аналогичных стальных листовых конструкций.

Сборный монолитный железобетон

В настоящее время выделяется несколько разновидностей бетонных смесей, которые отличаются по процедуре своего производства, укрепляющим свойства, методам применения и прочим факторам. К таким разновидностям относится и сборный монолитный железобетон.
В сборном монолитном железобетоне объединились достоинства, как монолитных, так и сборных конструкций, при этом были устранены недостатки каждого из этих методов:

• Длительный срок эксплуатации и огнестойкость;
• Изделия создаются самых различных форм;
• Имеет высокий уровень жесткости;
• Предусмотрено использование местных материалов;
• Экономия стали.

Благодаря использованию сборных железобетонных конструкций становится возможным значительное расширение возможностей при внутренней планировке жилых помещений. К тому же, в первые годы после своего возведения такие конструкции полностью проседают, однако при этом не образуются трещины. При этом методе строительства, каркас и опалубка для последующей заливки бетонной смеси, используются сборные железобетонные конструкции. Результатом является создание монолитного здания, лишенного стыков. Такие строения возводятся в сравнительно короткие сроки, однако это нисколько не сказывается на их высоком технологическом уровне.

Технология СНиП для сборного железобетона

На сегодняшний день все предприятия и заводы, занимающиеся производством железобетонных конструкций, используют СНиП (строительные нормы и правила), которые были утверждены еще Госстроем СССР. Это позволяет создавать материал для возведения гражданских и жилых сооружений, ряда объектов промышленного назначения и инженерных сооружений, а также изготавливать железобетонные конструкции самого разного профиля.

Производство сборного железобетона

В заводских условиях сборный железобетон производится по отдельным технологическим линиям посредством бетоноукладочных машин. Как правило, налажено изготовление близких по типу изделий. К примеру, в одном потоке создаются панели, в другом осуществляется создание плит перекрытия, тогда как в третьем происходит создание балок и прогонов.
В настоящее время можно выделить три основные схемы производства этого материала:

• Изделия изготавливаются в неперемещаемых формах стендовым и кассетным способом. В первом случае для создания изделий используются формы, установленные на ровных бетонных поверхностях, либо же матрицы, имеющие вид отпечатка поверхности изделия со сложной конфигурацией. Во втором случае изделия набирают свою форму и твердость в вертикальных формах – кассетах, включающих в себя несколько отсеков для изделий, созданных вертикальными стенками из стали или железобетона. Основное преимущество данного способа заключается в резком сокращении производственной площади;
• Изделия создаются в подвижных формах, которые перемещаются по отдельным постам. Здесь можно выделить конвейерный способ, характерной особенностью которого является максимальное расчленение технологических операций, и поточно-агрегатный, который подразумевает под собой выполнение ряда операций на одном технологическом посту;
• Сборные железобетонные изделия создаются путем метода непрерывного формования на станах конструкции Н.Я. Козлова. Такой стан отличается наличием металлической ленты, которая характеризуется непрерывной движущейся скоростью (25м/ч). На этой ленте посредством вибрирования и прокатки осуществляется формирование изделия, которое впоследствии направляется на два часа в зону тепловой обработки.

Для изготовления сборных железобетонных конструкций в заводских условиях придерживаются следующих основных этапов:

• Создание арматурного каркаса и его последующая установка в формы;
• Формирование изделия;
• Прогрев изделия для более быстрого затвердевания бетона.

Монтаж сборного железобетона

На начальном этапе монтажа конструкций из железобетона, проводятся предварительные расчеты необходимого количества строительного материала. Применение новейших методов в процессе установки, позволило существенно сократить продолжительность строительства самых разных по своей сложности и конфигурации объектов. Примечательно, что сама установка осуществляется непосредственно с транспортных средств, что также благоприятно сказывается на снижении стоимости проведения погрузочно-разгрузочных работ и площади, необходимой для реализации данных операций.
Под предварительными работами и действиями с транспортом подразумевается следующее:

• Доставка и прием материала;
• Разгрузочные работы;
• Раскладывание конструкции;
• Размещение изделий на территории будущей установки.

Монтаж железобетонных конструкций может включать в себя такие этапы:

• Прокладка фундамента и стен той части строения, которая располагается под землей;
• Установка надземных деталей конструкции. Здесь имеются в виду балки, колонны, рамы, плиты и пр.;
• Монтаж блоков, которые выполняют функцию вытяжки и отвечают за естественную вентиляцию возводимого объекта;
• Установка оборудования.

Перекрытия из сборного железобетона

Под перекрытиями сборного железобетона подразумеваются пустотные плиты перекрытий ПК либо ПНО. Их основное отличие заключается в том, что с учетом одинаковой расчетной нагрузки (как правило, 600-1200 кг/м2) они характеризуются разной толщиной, следовательно, и массой. ПНО, они же облегченные плиты перекрытий, нашли свое применение при возведении малоэтажных зданий. Однако, если брать во внимание незначительную разницу в цене, на выбор типа перекрытия влияют проектные расчетные нагрузки на стены и фундамент.
В качестве подготовки перед монтажом перекрытий из сборного железобетона происходит заливка армопояса, который позволит равномерно распределить нагрузки на стены. Главное преимущество элементов из сборного железобетона перед деревянными изделиями заключается в прочности первых, а перед монолитными – в более быстрых темпах самого строительства.

Сборные плиты из железобетона

Важным элементом каркаса и связующего звена между опорами строения являются сборные железобетонные плиты. Для их изготовления используется тяжелый силикатный или легкий конструкционный бетон. Производство строительного материала, необходимого для перекрытий, включает в себя безопалубочный метод формирования, позволяющий добиться качественных плит большого размера.
Нижние стороны плит, используемых для перекрытий в здании, впоследствии становятся потолками, а верхние – основаниями полов. Вес и узлы плит обуславливают устойчивость всего строения, что очень важно для регионов с повышенной сейсмичностью.
Формы и размер сборных железобетонных плит отвечают ГОСТу 28984, при этом в процессе их производства в обязательном порядке учитывается зазор между элементами, находящимися вблизи друг от друга.
Плиты создаются по следующему плану: создается бетонная смесь, затем изготавливается арматурная сетка, на которую накладывают бетонный раствор, после чего происходит формирование строительной плиты. Когда изделие становится прочным, его направляют на стройку. Монтаж осуществляется в соответствии с разработанным проектом.

Балки из сборного железобетона

Железобетонные балки нашло свое применение при создании плоских, односкатных и многоскатных покрытий строений, пролеты которых составляют 6-24 м. Покрытие зданий с плоской кровлей осуществляется с помощью балок с пролетами 6 и 9 метров, для чего используются подвесное подъемно-транспортное оборудование (в некоторых случаях обходятся и без оного). Балки с пролетом в 6 метров характеризуются наличие таврового сечения, тогда как у балок с пролетом на 9 метров имеется двутавровое сечение.
Покрытие строений пролетом в 12 метров с кровлей скатного либо плоского типа используются балки параллельными поясами. Их применение подразумевает под собой шаг колонн в 6 метров и допускает возможности обустройства фонарей шириной в 6 метров. Опорная часть балок разрешает горизонтальную установку элементов либо установку с уклоном. В случае уклонного варианта монтажа колонны, на которые делают упор балки, характеризуются различной высотой, обеспечивающей необходимый уклон покрытия.
Что касается устройства покрытий с пролетами в 18 метров, то здесь рекомендуется использование предварительно напряженных двускатных балок решетчатого типа с двусторонним сечением.

Фундамент из сборного железобетона

Сборные железобетонные фундаменты используются при строительстве зданий с учетом таких характеристик конструкции и особенностей грунта, как:

• Когда строительство подразумевает под собой использование тяжелых железобетонных перекрытий;
• Кладка стен осуществляется из кирпича, бетона или камня, причем плотность материала превышает показатель в 1200-1300 кг/м3;
• Планируется, что конструкции фундамента будут служить стенами для подвального или цокольного помещения;
• Структура грунта по периметру обустройства основания неоднородна.

Монтаж фундамента возможен на различных типах грунта, однако исключением являются илистые и торфянистые грунты, которым свойственна низкая несущая способность. Идеальные условия для использования железобетонных блоков – песчаные или скальные грунты, уровень залегания вод в которых не ниже 3 метров от поверхности.

Колодец из сборного железобетона

С целью получения воды на собственном участке, необходимо позаботиться о создании полноценного независимого колодца, оптимальным выбором для которого станут железобетонные кольца. Для строительства ствола принято использовать два варианта колец с маркировкой KC, диаметр которых составляет 100 или 150 см, а высота достигает 89 см. Вес кольца, соответственно, составляет 0,6 – 1 тонну. Благодаря использованию железобетона удастся добиться надежности и герметичности монтажа шахты, а сам колодец будет отличаться длительным эксплуатационным сроком.
Примечательно, что железобетонные кольца подходят для обустройства шахты в грунтах любого типа. Механические характеристики этого материала дают возможность создания довольно глубоких колодцев. К тому же, использование железобетонных колец представляет собой сочетание таких характеристик, как надежность и быстрота монтажа, прочность и длительный срок использования. Кстати, инертность бетона обуславливает отсутствие влияния на качество воды, а стенки колодца не составит особого труда очистить изнутри.

Колодцы канализационные из сборного железобетона

Сборные железобетонные канализационные колодцы нашли свое применение не только для канализации стоков, но ими также дополняют линии связи и электроснабжения, системы отопления и водоподведения. Это становится возможным благодаря высоким техническим характеристикам и продолжительному периоду эксплуатации, в процессе которого конструкция не утрачивает своих качеств. Такие колодцы монтируются довольно просто, при том, что темпы установки способны дать фору скорости установки колодцев из любого другого материала.
Единственное, о чем стоит помнить при обустройстве канализационного колодца из сборногожелезобетона, так это о том, что их не рекомендуется использовать в грунтах, где наблюдается постоянная мерзлота. В таком случае необходимо воспользоваться другими техническими решениями.

Заключение

Железобетон позволяет значительно сократить время на возведение того или иного типа конструкции, при этом их качество и прочность будут оставаться на высоте.