Лекция 1

Краткий курс лекций

1. ВВЕДЕНИЕ

1.1. Сущность железобетона

Бетон, как показывают испытания, хорошо сопротивляется сжатию и значительно хуже растяжению. Бетонная балка (без армату­ры), лежащая на двух опорах и подверженная поперечному изгибу, в одной зоне испытывает растяжение, в другой сжатие (рис. 1,а); такая балка имеет малую несущую способность вследствие слабого сопротивления бетона растяжению.

Та же балка, снабженная арматурой, размещенной в растяну­той зоне (рис. 1,6), обладает более высокой несущей способностью, которая значительно выше и может быть до 20 раз больше несущей способности бетонной балки.

Раскры­тие трещин в бетоне растянутой зоны при действии эксплуатационных нагрузок во многих кострукциях невелико и не мешает их нормальной эксплуатации. Однако на практике часто возникает необходимость предотвратить образо­вание трещин или ограничить ширину их раскрытия, тогда бетон заранее, до приложения внешней нагрузки, подвергают интенсивному обжатию - обычно посредством натяжения арматуры. Такой желе­зобетон называют предварительно напряженным.

Совместная работа бетона и стальной арматуры обусловливает­ся выгодным сочетанием физико-механических свойств этих мате­риалов:

1) при твердении бетона между ним и стальной арматурой возникают значительные силы сцепления, вследствие чего в железобетонных элементах под нагрузкой оба материала деформируются совместно;

2) плотный бетон (с достаточным содержанием цемента) защищает заключенную в нем стальную арматуру от коррозии, а также предохраняет арматуру от непосредственного действия огня;

3) сталь и бетон обладают близкими по значению температурными коэффициентами линейного расширения, поэтому при измененн­ых температуры в пределах до 100 °С в обоих материа­лах возникают несуществен­ные начальные напряжения; скольжения арматуры в бетоне не наблюдается.

Рис.1 Элементы под нагрузкой

ДостоинстваЖБК: долговечность, огнестойкость, стойкость против атмосферных воздействий, малым эксплуатационным расходам на содержание зданий и сооружений, возможность создания конструкций любой конфигурации (монолитный ЖБ).и др. Вследствие почти повсеместного наличия крупных и мелких заполнителей, в больших количествах идущих на приготовление бетона, железобетон доступен к применению практически на всей территории страны.

Недостатки: высокая масса железобетона, низкая трещиностойкость

1.2. Области применения железобетона

Железобетонные конструкции являются базой современного строительства. Из железобетона возводят промышленные одноэтажные и многоэтажные здания, гражданские здания различного назначения, в том числе жилые дома, сельскохозяйственные здания различного назначения. Железобетон широко применяют при возведении тонкостенных покры­тий промышленных и общественных зданий больших пролетов, инженерных сооружений: силосов, бункеров, ре­зервуаров, дымовых труб, в транспортном строительстве для метро­политенов, мостов, туннелей на автомобильных и железных дорогах, в энергетическом строительстве для гидроэлектростанции, атомных установок и реакторов; и т. д.

На изготовление железобетонных стержневых конструкций расходуется в 2,5—3,5 раза меньше металла, чем на стальные конструкции. На изготовление настилов, труб, бункеров и т. п. железобетонных конструкций требуется металла в 10 раз меньше, чем на аналогичные стальные листовые конструкции.

По способу выполнения различают железобетонные конструкции сборные,изготовляемые на заводах стройиндустрии и затем монти­руемые на строительных площадках,монолитные, возводимые на месте строительства, исборно-монолитные, которые образуются из сборных железобетонных элементов и монолитного бетона.

Сборныежелезобетонные конструкции

Достоинства:

Высокое качество конструкций, снижение трудоемкости работ на монтаже

устранение подмостей и опалубки, сокращение сроков строи­тельства.

монтаж зданий и сооружений из сборного железобетона в зимний период

Недостатки сборных железобетонные конструкции:

Наличие швов, Металлические закладные детали, формы для изготовления изделий,

Ограничение архитектурных возможностей помещений, всего здания.

Монолитныежелезобетонные конструкции

Достоинства:

Отсутствие швов, закладных деталей, металлических форм для изготовления изделий, неограниченные архитектурные возможности, снижение расхода материалов, высокая пространственная устойчивость здания

Недостатки:

(по сравнению со сборными конструкциями) отсутствие должного контроля и невысокое качество изделий, повышенная трудоемкость работ на монтаже, наличие подмостей и опалубки, увеличенные сроки строи­тельства, сезонность работ, сложности производства работ в зимнее время.

Сборно-монолитные железобетонные конструкции

Включают достоинства и недостатки сборных и монолитных изделий.

ГЛАВА.I.ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕТОНА, СТАЛЬНОЙ АРМАТУРЫ И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА