Проектирование бетонных и железобетонных конструкций

Железобето́н (нем. Stahlbeton ) — строительный композиционный материал, состоящий из бетона и стали[1]. Запатентован в 1867 году Жозефом Монье[2] как материал для изготовления кадок для растений.

Методы расчета железобетонных изделий

  • Метод, предусматривающий расчет соответствующих сечений по допускаемым напряжениям. В этом методе принят ряд допущений, суть которых сводится к тому, что площадь сечения арматуры заменяется площадью сечения бетона. При этом бетон рассматривается как упругий материал, что не позволяет определить настоящее напряжение в материалах и правильно рассчитать запас прочности изделия, приводит к перерасходу материалов, в частности арматуры. Тем более неэффективен, в связи с развитием новых видов бетона и сталей высокой прочности.
  • Метод, предусматривающий расчет по разрушающим усилиям (по предельным состояниям), основан на установлении предельных состояний конструкции с введением системы расчетных коэффициентов, учитывающих максимально неблагоприятные сочетания нагрузок и наименьшие показатели прочности материалов. Этот метод позволяет несколько сэкономить ресурсы при производстве железобетонных изделий.

Значения нагрузок, соответствующих различным видам воздействия на изделие, а также показатели сопротивления различных марок стали для арматуры и марок бетона устанавливаются СНиП. Выделяют несколько видов нагрузок:

  • постоянные – от действия несущих и ограждающих конструкций зданий, воздействия грунтов;
  • длительные – от воздействия оборудования, стационарно установленного в помещениях, действия нагрузки в складских помещениях, временных нагрузках в жилых домах;
  • кратковременные нагрузки – нагрузки, которые действуют на изделия и элементы непродолжительное время, например, при изготовлении, транспортировке и монтаже железобетонных изделий;
  • особые нагрузки – сейсмические, взрывные, вызванные подвижками грунта и прочими аварийными состояниями, влияющими на изделие.

Таким образом, при проектировании железобетонных изделий необходимо, прежде всего, определиться с условиями их эксплуатации, рассчитать суммарные действия нагрузок в соответствии со СниП и определить состав бетонной смеси и качества стали арматуры. Правильный расчет может не только продлить срок службы железобетонных конструкций, но и сократить стоимость их производства.

Предисловие

Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛЬ — АО "НИЦ "Строительство" — НИИЖБ

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

4 УТВЕРЖДЕН Приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 19 декабря 2018 г. N 832/пр и введен в действие с 20 июня 2019 г.

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России) от 22 ноября 2019 г. N 717/пр c Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных

Читайте также:  Как насадить и закрепить топор на топорище правильно своими руками

Что такое проектирование бетонных и железобетонных конструкций

Бетон и железобетон являются строительными материалами повышенной прочности. Поэтому их используют не только при возведении стандартных типов зданий (МКД, торговые и медицинские центры, общественные и производственные здания), но и в специальных категориях объектов – гидротехнические сооружения, мосты, аэродромы и т.д. Основные требования к бетонным и железобетонным конструкциям:

Что такое проектирование бетонных и железобетонных конструкций
  • обеспечение безопасность зданий, людей и имущества;
  • соответствие эксплуатационной пригодности (прежде всего, по климатическим и температурным показателям);
  • соответствие по долговечности эксплуатации.

Дополнительные требования к характеристикам и условиям эксплуатации предусматриваются в техническом задании на проектирование.

Что такое проектирование бетонных и железобетонных конструкций

Уважаемые КЛИЕНТЫ!

 

Информация в статье содержит общую информацию, но каждый случай носит уникальный характер. По одному из наших телефонов можно получить бесплатную консультацию от наших инженеров — звоните по телефонам:

8 (499) 322-05-14 — Москва (наш адрес)

8 (812) 425-35-90 — Санкт-Петербург (наш адрес)

Все консультации бесплатны.

Нормативные акты

Что такое проектирование бетонных и железобетонных конструкций

Как и при других вариантах проектно-изыскательских работ, для проектирования бетонных и железобетонных конструкций применяется Градостроительный кодекс РФ, Постановление Правительства РФ № 87. Если и специальные руководящие документы, по которым разрабатывается проект с применением бетона и железобетона:

  • СП Бетонные и железобетонные конструкции (скачать);
  • ГОСТ 34028-2016 Прокат арматурный для железобетонных конструкций (скачать);
  • ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований (скачать).
Что такое проектирование бетонных и железобетонных конструкций

Множество отдельных ГОСТ есть для разных видов стали, бетонов различной плотности и марки. Их будут выбирать проектировщики при подготовке документации.

Простым языком

Что такое проектирование бетонных и железобетонных конструкций

Даже металлические строительные конструкции имеют определенный запас прочности, устойчивости к деформациям, нагрузкам, погодным условиям. Для материалов, полностью или частично изготовленных из бетона, это еще актуальнее. Характеристики бетона зависят от состава и добавок раствора, его плотности и водонепроницаемости, морозоустойчивости, иных показателей. Все эти моменты нужно учесть при проектировании объектов, где будут применяться бетонные и железобетонные конструкции.

Чтобы обеспечить надлежащую безопасность здания и соблюдение требований технического задания, проектирование бетонных и железобетонных конструкций включает:

Что такое проектирование бетонных и железобетонных конструкций
  • проведение предварительных работ на участке, объекте и коммуникациях – изыскания, обследования, лабораторные исследования состава и качества материалов;
  • расчеты строительных конструкций, т.е. определение их предельных нагрузок, необходимой устойчивости к деформациям, прогибам, разрушению от погодных условий;
  • выбор и обоснование проектных решений, определение нужных характеристик материалов, классов и марки бетона, стали;
  • подготовка проектной и рабочей документации для экспертиз, согласований, оформления разрешений на строительство.

Бетонные конструкций могут поставляться на место строительства в готовом виде, либо формироваться из растворов непосредственно при проведении работ. Например, бетон часто используется как основание для зданий, поэтому заливается на специально подготовленную опалубку и арматуру. В железобетонных конструкциях внутри бетона размешена арматура (стержни, сетка или иные формы). Это обеспечивает нужную прочность конструкции под требования проекта.

Что такое проектирование бетонных и железобетонных конструкций

Комментарий специалиста. Проектировщики могут использовать множество вариантов и комбинаций бетонных и железобетонных конструкций – с разным сечением и видом арматуры, с разными показателями морозо- и теплоустойчивости бетона, с разными показателями нагрузки и срока эксплуатации. Все необходимые нормативные показатели для выбора есть в СП и ГОСТ. Также учитывает тип требуемого здания, свойства и состав грунтов для основания и фундаментов, целевое назначения и условия эксплуатации объекта.

Читайте также:  Разновидности скоб для строительного степлера, типы и размеры

Получите  расчет стоимости этой услуги с помощью нашего калькулятора цен — здесь

На основе железобетонных и бетонных конструкций проектируются основания, фундаменты, перекрытия и другие элементы здания

Армирование конструкций

Большинство сборных конструкций, и тем более, монолитных, для повышения их прочностных характеристик подвергаются внутреннему армированию. Но прежде чем рассмотреть тот или иной ГОСТ на железобетон, представим вашему вниманию список материалов, применяемых в качестве арматуры, стандарты на них, и их основные требования.

Армирование конструкций

Армирование монолитной конструкции

Армирование конструкций

Арматура и проволока

Армирование конструкций

ГОСТ 10884, принятый ещё в 1994 году, по которому производится гладкая и периодическая арматура, многократно подвергался редактированию, и действует только до конца 2017 г. Далее он будет заменён на ГОСТ 34028*2016, который начнёт действовать с г.

Армирование конструкций

Арматура классифицируется по механическим свойствам и эксплуатационным характеристикам. В первом случае – это класс прочности, выражающий значение предела текучести стали. Во втором – это разделение на арматуру С (свариваемую) и К (коррозионно стойкую).

Армирование конструкций

В стандарте приведены основные размеры и параметры, технические требования к изготовлению и профилированию, маркировка, методы контроля качества. Правила транспортировки, приёмки и хранения.

Армирование конструкций
Армирование конструкций

Проволока для армирования железобетона, производится из холоднотянутой низкоуглеродной стали по ГОСТ 6727-80, который действует и сегодня. В нём представлены технические требования к её изготовлению, методы испытаний, правила маркировки и приёмки.

Армирование конструкций

Внимание! Проволока общего назначения, которую применяют для вязки арматуры, изготавливается по ГОСТ 3282-74.

Армирование конструкций

Сварные изделия из арматуры

Армирование конструкций

Стандарт 10922*2012 регламентирует изготовление армирующих и закладных изделий для железобетонных конструкций, а так же их механические соединения. Согласно этого ГОСТа должны производиться все виды соединений арматуры, выполняемые в процессе изготовления монолитных и сборных конструкций и их монтажа: механические, сварка, вязка.

Армирование конструкций

В нём же установлены общие технические требования к изделиям из арматурных стержней и проволоки диаметром от 3 мм. ГОСТ не распространяется только на закладные детали, не имеющие стержней для анкеровки.

Армирование конструкций

В документе определено 4 типа изделий:

Армирование конструкций
  1. Отдельные стержни с подготовленными соединениями на концах.
Армирование конструкций

Отдельные стержни арматуры с подготовленными соединениями

Армирование конструкций
  1. Сетки арматурные.
Армирование конструкций

Сварная сетка для ЖБК

Армирование конструкций
  1. Каркасы из арматуры.
Армирование конструкций

Каркас для железобетонной конструкции

Армирование конструкций
  1. Закладные детали с анкерными стержнями.
Армирование конструкций

Закладные элементы с анкерными стержнями

Армирование конструкций

Сетки, которые чаще всего применяются при заливке плитных конструкций своими руками, бывают плоскими и рулонными, с прямоугольными и квадратными ячейками, с расположением рабочей арматуры в одном или двух направлениях. Рулонные сетки изготавливают из проволоки диаметром до 5 мм. Технические условия на изготовление сеток и их классификация, определены в отдельном стандарте 23279*2012.

Армирование конструкций

Каркасы могут быль плоскими и пространственными, из стержней одинакового или разного диаметра. В пространственных каркасах стержни располагаются в разных плоскостях. Закладные детали могут быть открытыми и закрытыми, с различным расположением анкерных стержней относительно плоского элемента.

В зависимости от расположения анкерных стержней относительно плоского элемента, различают закладные изделия с перпендикулярным, наклонным, параллельным или смешанным расположением анкерных стержней. Типы таких деталей приведены в специальном приложении.

Виды железобетонных конструкций

Конец XIX века ознаменовался тем, что в эти годы появился железобетон. Строительная сфера начала его активно использовать для различных конструкций. Города стали расширяться – появлялись новые высотные дома, промышленные здания, которые возводились с помощью железобетона. На сегодняшний день без таких конструкций нельзя представить ни одно здание. Ведь железобетон отличается своей прочностью и надежностью, а его цена остается доступной для большинства потребителей.

Читайте также:  Обзор 12 лучших наборов инструментов для автомобиля

Особенности железобетона

В нынешнее время для изготовления железобетона используют стальные стержни и бетон высокого качества. Если сравнивать этот строительный материал с неармированными бетонными блоками и металлическими конструкциями, то можно говорить о таких его преимуществах:

Как известно, в основе железобетона лежит сталь. Когда бетон остывает, уменьшаясь в объеме, то он прочно соединяется с металлической основой. На эту целостность не влияют даже резкие перепады температуры. Почему так происходит? Причина в том, что коэффициенты теплового расширения бетона и стали совпадают.

Армирование придает конструкции дополнительной прочности. Это дает возможность использовать железобетон для возведения несущих стен здания.

Если сравнить металлические конструкции с железобетонными, то последние более устойчивы перед высокими температурами. Также они не подвергаются коррозии.

Скорость сборки конструкции из железобетона занимает меньше времени. Ведь на строительную площадку привозят уже готовые изделия, которые нужно лишь правильно собрать.

Цена – тот фактор, который иногда играет главную роль в строительстве. В случае с железобетоном, невысокая стоимость материала не говорит о плохом качестве. Наоборот – за небольшие деньги потребитель сможет получить качественный материал. Пример качественного материала — производство ЖБИ в СПБ. Завод с четкими сроками изготовления и большим ассортиментом.

Классификация

ЖБИ бывают с предварительным напряжением и без него. Если в процессе изготовления стальная арматура, которая находится внутри, растягивается, то изделия принято называть предварительно напряженными. Такие манипуляции проводятся с целью повышения надежности постройки.

В зависимости от того, для какого именно здания будет использоваться материал, железобетон принято разделять на такие группы:

  • для помещений общественного использования, домов;
  • для промышленных помещений.

Какие бывают ЖБИ и где их применяют

Основные виды железобетона, которые пользуются популярностью в строительной сфере:

Дорожные плиты. Используются для постройки магистралей, взлетных полос на аэродроме. Обладают высокой прочностью, могут выдержать значительные нагрузки.

Плиты для перекрытий. Они применяются в строительстве жилых домов. Играют роль готовых полов и потолков одновременно. Такие перекрытия бывают ребристыми, цельными и пустотелыми. Для постройки небольших частных домов изготавливают специальные облегченные плиты (можно встретить такое название «многопустотные»).

Перемычки. Используются для того, чтобы перекрыть проемы, повысить прочность конструкции. В зависимости от ширины перемычки бывают брусковыми, несущими плитными, фасадными и балочными.

Диафрагмы жесткости. Предназначены для восприятия и перераспределения горизонтальных нагрузок.

Кольца. Речь идет о кольцах, которые используются для постройки колодцев.

Все вышеперечисленные ЖБИ считаются крупногабаритными. Но существуют и мелкие элементы. Это различные виды тротуарной плитки, бордюры, секции для забора, люки. Все к эти изделия производит ПК «Конструктив». купить чугунные люки в спб в ПК «Конструктив» — это получить качественные изделия в минимальные сроки.