Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ЖБК

.pdf
Скачиваний:
31
Добавлен:
29.03.2015
Размер:
1.66 Mб
Скачать

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пермский государственный технический университет Кафедра дизайна, графики и начертательной геометрии

Т. А. Верещагина, Л. В. Кочурова, И. А. Турицына

ЧЕРТЕЖИ

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ

КОНСТРУКЦИЙ

Допущено Учебно-методическим объединением по профессионально-педагогическому образованию

в качестве учебно-методического пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 050501.14 – Профессиональное обучение (строительство, монтажные

и ремонтно-строительные технологии)

Издание второе, переработанное

Издательство Пермского государственного технического университета

2009

УДК 744: 69 В31

Рецензенты:

канд.техн.наук, доцент Пермского государственного технического университета И. Л. Тонков;

доцент Пермского государственного технического университета Л. Г. Боброва

Верещагина, Т.А.

В31 Чертежи железобетонных конструкций: учебно-методическое пособие по инженерной графике для студентов строительных специальностей / Т. А. Верещагина, Л. В. Кочурова, И.А. Турицына.

Пермь: Изд-во: Перм. гос. техн. ун-та, 2009. – 43 с.

ISBN

Содержатся краткие сведения о железобетонных конструкциях, приведены общие приемы графического оформления строительных чертежей железобетонных конструкций в соответствии с действую- щими нормативами: ГОСТ СПДС, ГОСТ ЕСКД. Даются рекоменда- ции по выполнению индивидуального графического задания «Чер- тежи железобетонных конструкций».

Предназначено для студентов строительных специальностей.

УДК 744: 69

ISBN

ГОУ ВПО « Пермский государственный

 

технический университет», 2009

ЧЕРТЕЖИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

 

 

 

1.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

1.1.Сущность железобетона

Железобетон это композиционный строительный материал, в кото- ром соединены в единое целое бетон и стальная арматура. Бетон представ- ляет собой камневидный материал, состоящий из затвердевшей смеси це- мента, песка, гравия, воды и специальных добавок. Он обладает способно- стью, присущей большинству искусственных и природных каменных ма- териалов: хорошо работать на сжатие, но плохо сопротивляться растяже- нию. Так, прочность бетона при растяжении составляет всего лишь около 1/10 – 1/17 его прочности на сжатие. Поэтому растянутую зону конструк- ции армируют стальной арматурой, которая воспринимает растягивающее напряжение. Совместной работе бетона и стальной арматуры способствует хорошее сцепление между ними и близость коэффициентов температурно- го расширения; бетон к тому же защищает арматуру от коррозии и резких колебаний температуры. Для бетонных и железобетонных конструкций применяется бетон с классами прочности на сжатие В7,5; В10; В15; В20; В30 и другие.

Железобетон был изобретен во Франции в середине XIX века. В Вер- сале резиденции французских королей садовым хозяйством ведал некий Жозеф Монье. Он поддерживал связи с садоводами многих стран, отправ- лял им цветочные посылки. Живые цветы на дальние расстояния Монье обычно посылал в бетонных кадках, которые не выдерживали дорожной тряски, лопались и разваливались. В 1849 году Монье готовил к отправке в Англию большую партию тюльпанов редкого сорта. Чтобы цветы не по- страдали в дороге, садовод изготовил на этот раз особые кадки: при бето- нировании он вставил в их стенки каркас из железных прутьев. Результат превзошел все ожидания ни одна кадка не дала даже трещины. В 1867 году Жозеф Монье получил патент на изготовление чанов и бассейнов из «вооруженного бетона». Этот год и считается годом рождения железобе- тона как строительного материала.

Первоначально его начали применять в сборном варианте неболь- шие изделия простого сечения: перемычки оконных проемов, балки, плиты перекрытий, затем широко железобетонные конструкции стали применять- ся в монолите. В России железобетон впервые применили в 1885-1887 году при строительстве городской прачечной Москвы, сводов ткацкой фабрики

3

 

ПГТУ КАФЕДРА ДГНГ

 

 

 

 

на Реутовских мануфактурах, а в 1891 году - при строительстве торговых рядов в Москве (переходные мостики в здании ГУМа). С начала прошлого века использовали как монолитный, так и сборный железобетон преиму- щественно в промышленном, транспортном и гидротехническом строи- тельстве (при сооружении Волховской ГЭС и всех последующих гидро- электростанций). Сложные железобетонные конструкции нашли примене- ние при строительстве каналов Москва Волга, Москва Дон, мостов, крупных промышленных предприятий. С конца 50-х годов прошлого века значительное развитие получил сборный железобетон, по всей стране были построены специальные заводы по производству различных бетонных и железобетонных изделий и конструкций, применяемых в жилищном, транспортном, дорожном, сельскохозяйственном строительстве.

Железобетонные конструкции изготавливают с обычной и предвари- тельно напряженной арматурой. При растяжении железобетон вначале растягивается вместе с арматурой. Удлинение конструкции может достичь величины, при которой в наиболее слабых местах бетона могут появиться трещины. Чтобы предотвратить это, бетон сжимают путем предваритель- ного натяжения арматуры. В этом случае растягивающие усилия, возни- кающие при эксплуатационных нагрузках, поглощаются предварительным сжатием бетона.

Железобетонные конструкции, в которых арматуру натягивают до бе- тонирования, называют конструкциями с предварительным напряжением. Предварительное напряжение арматуры может быть получено механиче- ским, электротермическим или электротермомеханическим способом. Предварительно напряженные железобетонные конструкции более эффек- тивны, чем обычные. В них полнее используется несущая способность ар- матуры и бетона, поэтому уменьшается масса изделия, увеличивается его жесткость и трещиностойкость, повышается долговечность и сокращается расход арматуры.

Благодаря своим превосходным качествам железобетон за сто пятьде- сят лет существования занял в строительстве основное место. Теперь из железобетона изготовляют любые строительные конструкции и сооруже- ния: фундаменты, колонны, стены, мосты, телевизионные башни и пр.

Преимущество железобетона: благодаря высоким физико- механическим свойствам он оказывает значительное сопротивление стати- ческим и динамическим нагрузкам, сейсмо- и виброустойчив, долговечен, огнестоек. Прочность бетона со временем не только не уменьшается, но при определенных условиях может даже увеличиваться. Железобетону

4

ЧЕРТЕЖИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

 

 

 

легко могут быть приданы любые целесообразные конструктивные и архи- тектурные формы.

К недостаткам железобетона относятся: сравнительно большая масса конструкции; повышенная тепло- и звукопроводность, сложность произ- водства работ, особенно в зимний период, возможность появления трещин.

Железобетонные конструкции в зависимости от способа изготовления могут быть монолитными, сборными, сборно-монолитными.

Монолитные конструкции возводят на строительной площадке непо- средственно в проектном положении. В настоящее время из монолитного железобетона строят целые здания. Но в том и другом случае устраивается необходимая форма опалубка из дерева или металла, в которую уклады- вают арматуру и заполняют бетонной смесью. После чего бетонную смесь уплотняют с помощью различных вибраторов, дают бетону затвердеть и набрать прочность. Затем опалубку разбирают или оставляют в изготов- ленной конструкции (несъемные опалубки). Монолитный железобетон по- зволяет создавать разнообразные архитектурные формы и конструктивные решения зданий и сооружений, не ограничиваясь рамками стандартных типоразмеров сборных конструкций.

Сборные конструкции изготавливают на специализированных заводах железобетонных изделий, транспортируют на строительную площадку и монтируют. Применение сборного железобетона позволяет существенно улучшить качество конструкций, снизить по сравнению с монолитным же- лезобетоном трудоемкость работ в несколько раз, уменьшить, а во многих случаях и полностью устранить расход материала на устройство подмостей и опалубки, а также резко сократить сроки строительства. Строительство из сборного железобетона можно производить круглый год, в том числе и в зимний период без существенного его удорожания, в то время как возве- дение конструкций из монолитного железобетона еще имеет сезонный ха- рактер и требует значительных дополнительных затрат в зимний период (на обогрев бетона при его твердении и др.).

Сборно-монолитные железобетонные конструкции представляют со- бой сочетание сборных элементов и монолитного бетона. Часто сборные элементы служат опалубкой для монолитного бетона, что ведет к умень- шению расхода стали и древесины на опалубку. Конструктивное сочета- ние сборных элементов и монолитного бетона во многих случаях является экономически выгодным, так как сборно-монолитные конструкции, объе- диняя достоинства тех и других, лишены некоторых их недостатков.

5

 

ПГТУ КАФЕДРА ДГНГ

 

 

 

 

1.2. Арматура

Арматура может быть жесткой из прокатных профилей (швеллер, двутавр, уголок) и гибкой из стержней круглого или периодического про- филя (рис.1).

а

б

в

г

д

 

 

 

е

ж

з

 

 

 

Рис. 1. Виды арматуры: а) прокатные профили; б) гладкая стержневая; в) гладкая проволочная; г) горячекатаная периодического профиля; д), е) пряди из проволоки; ж) холодносплющенная; з) сварная сетка

Наибольшее применение находят стержневая арматура классов А-I, А-II, А-III, А-IV, А-V и А-VI и проволока классов Вр-I, В-II, Вр-II (табл. 1). Арматура классов А-I, А-II, А-III и проволока классов Вр-I ис- пользуются для армирования обычных железобетонных конструкций; ар- матура классов А-IV, А-V и А-VI, проволока классов В-II, Вр-II и арма- турные канаты К-7, К-19 используются для предварительно напряженных конструкций.

Совместная работа бетона и арматуры обеспечивается их взаимным сцеплением, которое осуществляется с помощью продольных и попереч- ных выступов арматуры периодического профиля, крюков (рис.2), лапок (рис.3) и других приспособлений на концах стержней гладкой арматуры. На рисунках d диаметр арматуры, k прибавки на крюки и лапки.

6

ЧЕРТЕЖИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

 

 

 

Таблица 1

Основные виды арматурной стали

 

Класс арматуры

Диа-

 

Вид арматуры

Обозначение

метр,

Пример обозначения

 

Старое

Новое

мм

 

Стержневая

 

 

 

 

горячекатаная

 

 

 

 

(ГОСТ 5781-

 

 

 

 

82*):

 

 

 

 

гладкая

A-I

A-I (A240)

6-40

Ø18-А-I (А240) ГОСТ 5781-82*

периодическо-

A-II

A-II (A300)

10-40

Ø20-A-II (A300) ГОСТ 5781-82*

го профиля

Ac-II

Ac-II (Aс300)

10-40

 

 

A-III

A-III (A400)

6-40

Ø16-A-III (A400) ГОСТ 5781-82*

 

A-IV

A-IV (A600)

10-32

Ø20-A-IV (A600) ГОСТ 5781-82

 

A-V

A-V (A800)

10-32

Ø20-A-V (A800) ГОСТ 5781-82*

 

A-VI

A-VI (A1000)

10-22

Ø20-A-V (A1000) ГОСТ 5781-82*

 

 

 

 

 

Проволока из

 

 

 

 

низкоуглеро-

 

 

 

 

дистой стали

 

 

 

 

холоднотяну-

 

 

 

 

тая

 

 

 

 

(ГОСТ 6727-

 

 

 

 

80*):

 

 

 

 

периодическо-

Вр-I

В500

3-5

Проволока

го профиля

 

 

 

5 В500 ГОСТ 6727-80*

 

 

 

 

 

Проволока из

 

 

 

 

углеродистой

 

 

 

 

стали

 

 

 

 

(ГОСТ 7348-

 

 

 

 

81*):

 

 

 

 

круглая

В-II

В1400

3-8

Проволока

 

 

 

 

5 В1400 ГОСТ 7348-81*

периодическо-

Вр-II

Вр1500

3-8

Проволока

го профиля

 

 

 

3 Вр1500 ГОСТ 7348-81*

 

 

 

 

 

Примечание: «с» – обозначение арматуры специального назначения.

7

 

ПГТУ КАФЕДРА ДГНГ

 

 

 

 

3d

2,5d

d D k=6,25d

Рис.2. Крюки на концах стержней гладкой арматуры

5d

2,5d

d Dk=6,25d

Рис. 3. Лапки на концах стержней гладкой арматуры

Арматуру располагают на некотором расстоянии от поверхности конструкции, создавая из бетона защитный слой, предохраняющий арма- туру от внешней среды с целью предупреждения коррозии стали. Толщина защитного слоя зависит от вида конструкции и агрессивности среды, в ко- торой будет эксплуатироваться данная конструкция. Толщину защитного слоя бетона устанавливают в зависимости от вида и диаметра арматуры, размера сечений элемента, вида и класса бетона, условий работы конст- рукции и т. д., но, как правило, не менее диаметра арматуры.

По своему назначению различают следующие виды арматуры (рис.4): рабочая, распределительная, хомуты, монтажная и закладные де- тали.

Рабочая арматура (1) – воспринимает основные растягивающие уси-

лия.

Распределительная арматура (2) – укладывается поперек рабочей и служит для более равномерного распределения нагрузки на рабочие стержни, сохранения их взаимного размещения при бетонировании, а так- же для восприятия усадочных и температурных усилий в бетоне.

Хомуты (3) и поперечные стержни (4), обеспечивают неизменное положение рабочей арматуры и одновременно воспринимают часть на- грузки. Хомуты и поперечные стержни ставят по всей длине железобетон- ного изделия через определенные расстояния, называемые шагом. Величи- на шага рассчитывается или принимается конструктивно.

8

ЧЕРТЕЖИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

1

2

4

 

а

5

1

1-1

 

3

1

3

1

б

Рис. 4. Виды арматуры по назначению в конструкциях: а) в плите; б) в балке;

1 – рабочая; 2 – распределительная; 3 – хомуты; 4 – поперечные стержни; 5 – монтажная

Монтажная арматура (5) устанавливается в сборных конструкциях для восприятия монтажной нагрузки, возникающей от собственного веса конструкции при подъеме ее из опалубки.

Закладные детали предназначены для соединения отдельных конструкций. Они представляют собой закрепленные в бетоне полосовую, угловую сталь или стержни (рис.5).

9

 

ПГТУ КАФЕДРА ДГНГ

 

 

 

 

Закладные детали

Соединительная

балки

деталь

 

Закладные детали

 

колонны

а

б

в

Рис. 5. Закладные детали:

а) типы закладных деталей; б) размещение закладных деталей в элементах конструкций; в) соединение конструкций с помощью закладных деталей

1.3. Арматурные изделия

Отдельные арматурные стержни связывают между собой в арматур- ные изделия или соединяют при помощи точечной контактной сварки: сет- ки (С), каркасы плоские (КР) или каркасы пространственные (КП).

Арматурные сетки и каркасы изготовляют в арматурном цехе, обо- рудованном резательными, гибочными и сварочными аппаратами. Изго- товление арматурного изделия складывается из следующих операций: под- готовка проволочной и прутковой стали чистки, правки, резки, стыкова- ния, гнутья; сборка стальных стержней в виде плоских сеток и каркасов; изготовление пространственных арматурных каркасов, включая приварку монтажных петель, закладных деталей, фиксаторов.

Сетки и каркасы могут быть образованы перевязкой стержней в мес- тах их пересечения мягкой вязальной проволокой (диаметром 0,8-1,0 мм).

10