Сущность железобетона его преимущества и недостатки.

Сущность железобетона его преимущества и недостатки.

Под железобетоном мы понимаем комплексный строительный материал в виде рационально объединённых для совместной работы в конструкции бетона и стальных стержней, при этом эффективно используется достоинство бетона при его работе на сжатие и достоинство арматуры при её работе на растяжение.

Достоинства:

значительная экономия стали

высокая прочность к-ции;

долговечность;

огнестойкость и несгораемость;

малые эксплуатационные расходы, связанные с ремонтом к-ций;

возможность придания конструкции любой архитектурной и конструктивной форм; использование местных материалов в качестве основных компонентов.

Недостатки: большой собственный вес;

высокая тепло- и звукопроницаемость;

необходимы выдержки к-ции до набора прочности; раннее образование трещин в растянутой зоне и отслоений бетона; недостаточная выносливость; трудоёмкость переделок к-ции.

 

Структура бетона и общие сведения о механизме сопротивления бетона.

Бетон-это искусственный композитный материал с определёнными (заданными) характеристиками. Бетон содержит инертные (крупные и мелкие заполнители) и активные (вяжущие, вода, добавки) компоненты.

Структура бетона влияет на его прочность и деформативность.

Важным фактором, влияющим на структуру и прочность бетона, является количество воды, применяемое для приготовления бетонной смеси, оцениваемое водоцементным отношением W/C (отношением взве-шенного количества воды к количеству цемента в единице объема бетонной смеси). Для химического соединения с цементом необходимо, чтобы W/C=0,2. Для достижения достаточной подвижности и удобоукладываемости бетонной смеси — количество воды берут с некоторым избытком.

Структура бетона явл неоднородной: она образуется в виде пространственной решетки из цементного камня, заполненной зернами песка и щебня различной крупности и формы, пронизанной большим числом микропор и капилляров, содержащих химически несвязанную воду, водяные пары и воздух. Физически бетон представляет собой капиллярно-пористый материал, в котором нарушена оплошность массы и присутствуют все три фазы —твердая, жидкая и газообразная. Цементный камень также обладает неоднородной структурой и состоит из упругого кристаллического сростка и наполняющей его вязкой массы —геля

Длительные процессы, уменьшение объема твердеющего вязкого геля, рост упругих кристаллических сростков — наделяют бетон своеобразными упругопластическими свойствами. Эти свойства проявляются в характере деформировании бетона под нагрузкой, во взаимодействии с температурно-влажностным режимом окружающей среды.

Прочностные характеристики бетона.

Прочность на сжатие является важнейшим классификационным показателем, характерезующим технические свойства бетона, как строительный материал.

1) fck – нормативное сопротивление бетона сжатию (Мпа) и берется из класса бетона первая цифра: С16/20 fck=16Мпа

2) fcd – расчетное сопротивление бетона на сжатие (Мпа)

fcd=fck/γc, где γc=1,5

3) fctk – нормативное сопротивление бетона осевому растяжению (табличное значение)

4) fctd – расчетное сопротивление бетона растяжению fctd=fctk/γc, где γc=1,5

5) fc,cube – гарантируемая прочность бетона. Вторая цифра из класса бетона

6) fcm – средняя прочность бетона на сжатие (табличное значение).

7) fсtm – среднее прочность бетона на растяжение (Мпа)

Преимущества

высокая трещиностойкость;

повышенная жесткость

лучшее сопротивление динамическим нагрузкам; коррозионная стойкость; долговечность экономический эффект, достигаемый применением высокопрочной арматуры.

Предварительно напряженной называют такую железобетонную конструкцию, в процессе изготовления которой создают значительные сжимающие напряжения в бетоне той зоны сечения конструкции, которая при эксплуатации испытывает растяжение.

Как правило, начальные сжимающие напряжения в бетоне создают с использованием предварительно растягиваемой высокопрочной арматуры

За счет этого повышается трещиностойкость и жесткость конструкции, а также создаются условия для применения высокопрочной арматуры, что приводит к экономии металла и снижению стоимости конструкции.

19. Способы и методы создания предварительного напряжения.

Для повышения трещиностойкости ЖБК вып-ся преднапряженными. Суть преднапряжения закл-ся в создании предварительно сжимающих усилий в растянутых зонах при помощи рабочей арматуры. Сущ-ет 2 способа создания преднапряжения бетона:

Все сечение сжато

1 – часть сечения слабо растянута

Статический расчет ригеля.

Определение изгиб. моментов и попереч. сил ригеля произв. с учетом перераспределения усилий в стадии предельного равновессия конструкции

Моменты и поперечные силы для ригелей с числом пролетов более 5 определяются по таблицам для пяти пролетных ригелей.

Эпюры от сочетаний нагрузок целесообразно строить на одной оси, что дает возможность получить огибающую эпюру, которая представляет собой максимальные значения моментов от всех возможных сочетаний нагрузок

Перераспр-ие моментов делается с целью уменьшить макс. знач-е на огибающей эпюре.

Определение площади сечения продольной арматуры. Сечение продольной арматуры ригеля подбирают на прочность по мо­менту в четырех нормальных сечениях: в первом и среднем пролетах, и на средней опоре.

Расчет продольной арматуры ригеля производим как изгибаемого прямоугольного сечения с одиночной арматурой.

Сущность железобетона его преимущества и недостатки.

Под железобетоном мы понимаем комплексный строительный материал в виде рационально объединённых для совместной работы в конструкции бетона и стальных стержней, при этом эффективно используется достоинство бетона при его работе на сжатие и достоинство арматуры при её работе на растяжение.

Достоинства:

значительная экономия стали

высокая прочность к-ции;

долговечность;

огнестойкость и несгораемость;

малые эксплуатационные расходы, связанные с ремонтом к-ций;

возможность придания конструкции любой архитектурной и конструктивной форм; использование местных материалов в качестве основных компонентов.

Недостатки: большой собственный вес;

высокая тепло- и звукопроницаемость;

необходимы выдержки к-ции до набора прочности; раннее образование трещин в растянутой зоне и отслоений бетона; недостаточная выносливость; трудоёмкость переделок к-ции.