Рубрика «Бетонные и железобетонные конструкции»
Неразрушающие методы контроля прочности бетона
Неразрушающие методы контроля прочности обеспечивают быструю и надежную оценку состояния материалов и конструкций, что очень важно для инженеров строительных специальностей, деятельность которых связана с технической эксплуатацией зданий и сооружений. Одним из главных направлений в области капитального строительства на современном этапе является реконструкция зданий и сооружений. Связанная с этим необходимость обследования технического состояния объектов реконструкции, исследование физико-механических характеристик строительных материалов непосредственно в зданиях и сооружениях требуют дополнительного совершенствования неразрушающих методов контроля. Действующими стандартами предусмотрен контроль прочности бетона в конструкциях без их разрушения на предприятиях строительной индустрии, что по сравнению с обычными механическими испытаниями позволяет быстро производить не только выборочные испытания, но и осуществлять сплошной контроль качества всей продукции.
Получение производственного состава бетона
В строительстве используются различные виды бетонных смесей. В их составе может изменяться соотношение частей, вид и свойства наполнителя, наличие или отсутствие добавок, однако основные составляющие всегда остаются неизменны. Это цемент, песок и крупный наполнитель – щебень или гравий. Вода выступает химически активным компонентом, обеспечивающим прохождение химических реакций в растворе.
Цемент – основной элемент, выступающий в роли связующего вещества между остальными частями смеси. Затвердевание бетонного раствора происходит при взаимодействии цемента с водой. При этом на скорость и протекание химических реакций влияет как качество цемента, так и его количество. Чем больше цемента в бетонной смеси, тем прочнее получится бетон и тем быстрее застынет бетонный раствор. От количества и марки прочности цемента соответственно будет зависеть качество и марка бетона.
Экспериментальная проверка расчетного состава бетона
Определение подвижности бетонной смеси
Состав бетона, полученный расчетом, является ориентировочным. Для его уточнения готовят пробный замес объемом 10-50 литров, сохраняя весовое соотношение исходных материалов. Все компоненты тщательно перемешивают и проверяют подвижность бетонной смеси. Подвижность, характеризуемую осадкой конуса в см, определяют с помощью стандартного конуса.
Внутреннюю поверхность конуса смачивают водой, конус устанавливают на гладкую площадку и укладывают в него последовательно тремя слоями бетонную смесь. Каждый слой уплотняют 25 раз штыкованием металлическим стержнем диаметром 16 мм. Излишек бетона срезают. Затем конус осторожно снимают вертикально вверх и ставят рядом с конусом бетонной смеси.
Проектирование состава тяжелого бетона
Состав бетона – это количественное соотношение между всеми компонентами бетонной смеси – цементом, водой, добавками, заполнителями. Он должен обеспечивать в конкретных условиях приготовления, транспортирования и укладки получение заданных проектом характеристик бетонной смеси и бетона при минимальном расходе цемента. Проектирование состава бетона включает назначение нормативных характеристик бетона, выбор исходных материалов для приготовления бетона, определение технологических характеристик бетонной смеси, подбор бетона по заданным нормативным и технологическим характеристикам.
Нормативные характеристики:
— марка (Rб) или класс бетона (В) по прочности на сжатие, выбирается в зависимости от назначения бетона и условий эксплуатации бетона.
Усиление железобетонных балок
Усиление железобетонных балок намного сложнее, чем металлических, вследствие того, что железобетон – композиционный материал, где арматура работает совместно с бетоном. Зачастую у эксплуатирующей организации отсутствует проектная документация, поэтому положение рабочей арматуры приходится определять дополнительно.
Можно выделить два основных способа усиления или восстановления несущей способности железобетонных балочных конструкций:
-
усиление без изменения первоначальной конструктивной схемы;
-
усиление с ее изменением.
Первый способ заключается в увеличении поперечного сечения усиливаемого элемента, что достигается установкой хомутов или устройством специальных рубашек, обойм, накладок, наращиваний с добавлением арматуры, расширением опор. Это приводит к уменьшению пролета, а, следовательно, к изменению расчетной схемы. Но также связано с повышением веса конструкции.
Усиление перекрытий
Усиление перекрытий можно производить сверху или снизу конструкции: это зависит от высоты и назначения помещения, цели усиления и др.
 |
 |
 |
Перекрытия по металлическим балкам можно усилить снизу путем установки дополнительных опор под балками, связав их в неизменяемую систему. Более сложно устройство снизу железобетонных сводов. Сверху перекрытие усиливается дополнительным армированием и бетоном. При этом над металлическими или железобетонными балками производится дополнительное армирование по ширине ¼ l в обе стороны от балки для восприятия опорных изгибающих моментов.
Ремонт и усиление колонн
Ремонт и усиление колонн приходится производить весьма часто, что вызывается, с одной стороны, их повреждением транспортными средствами, а с другой — дополнительными нагрузками при изменении назначения помещений.
Металлические колонны выполняют из прокатных профилей и труб. Колонны обычно имеют большие скрытые запасы несущей способности, так как они подбираются (в частности, для промышленных зданий) по самому невыгодному сочетанию нагрузок, одновременное воздействие которых маловероятно. Тем не менее, при эксплуатации металлоконструкций в агрессивных средах они поражаются коррозией, обусловленной отложением пыли, увлажнением, соприкосновением с грунтом, полом, отсутствием защиты от атмосферных воздействий, влиянием высоких температур и пр. Наиболее подвержены коррозии опорные части, узлы башмаков, горизонтальные элементы решетки, поражение которых со временем возрастает.
Расчет несущей способности железобетонной плиты с круглыми пустотами
Требуется определить несущую способность железобетонной плиты с круглыми пустотами в связи с увеличением полезной нагрузки.
Поперечное сечение плиты по результатам выполненного инженерно-технического обследования.
Исходные данные для расчета: Плита шарнирно опирается на сборные железобетонные ригели, размер плиты в плане – 1200х6000мм, высота – 220 мм. Бетон В20: Rb=11,5МПа. Продольная рабочая арматура — 4Ø18 А400, Rs=355 МПа. Состав пола плиты: — цементно-песчаная стяжка толщиной t=50мм (ρ=1800кг/м3)$ — керамогранитная плитка. Планируемая нормативная полезная нагрузка – 1,2т/м2.
Расчет монолитного железобетонного перекрытия
В настоящее время многоэтажные здания проектируются с применением унифицированных габаритных схем и основным типом перекрытий при этом являются сборные перекрытия. Монолитные перекрытия применяются в тех случаях, когда по каким-либо соображениям приходится отступать от унифицированных габаритных схем.
Например, когда по технологическим или архитектурным требованиям предусмотрены особые параметры здания (нагрузка, высота этажей, сложное очертание в плане).
В практике проектирования многоэтажных зданий сложилось мнение, что монолитные железобетонные перекрытия неиндустриальны. Однако при надлежащей механизации работ и при применении инвентарной щитовой опалубки монолитные перекрытия являются индустриальными и требуют меньших затрат (электроэнергии).
Достоинством их является то, что они обладают большей жесткостью по сравнению со сборными перекрытиями (за счет монолитной связи элементов перекрытия), а благодаря этому они часто оказываются более экономичными (за счет меньшего расхода материалов и отсутствия сварных стыков). Недостатком их является то, что производство работ в зимнее время усложняется.
Анализ аварий и повреждений железобетонных конструкций
Анализ аварий и повреждений железобетонных конструкций: Сб. науч. тр. НИИЖБ. – М.: Стройиздат, 1981.
ГОССТРОЙ СССР
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА (НИИЖБ)
Анализ аварий и повреждений железобетонных конструкций
Сборник научных трудов
Под редакцией канд. техн. наук Б. Н. Мизернюка
Москва, Стройиздат, 1981
В статьях сборника рассматриваются наиболее часто встречающиеся в практике случаи дефектного состояния различных железобетонных конструкций, признаки его внешнего проявления, описаны причины возникновения дефектов и их влияние на эксплуатационные качества элементов. Приведены некоторые апробированные способы устранения повреждений, восстановления и усиления дефектных или обладающих недостаточной прочностью железобетонных конструкций.
Материалы сборника предназначены для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций, занимающихся обследованием, оценкой и восстановлением железобетонных конструкций, а также для персонала эксплуатационных служб надзора за зданиями и сооружениями промышленных предприятий.
УДК 624.012.45
Мизернюк Б.М. Некоторые требования к проектированию элементов железобетонных конструкций на основе изучения дефектов эксплуатируемых сооружений.
Описаны дефекты и разрушения железобетонных конструкций, наблюдавшиеся в эксплуатируемых сооружениях при обследованиях, отобранные из большого числа работ, проводившихся Центральной лабораторией теории железобетона НИИЖБ и Бюро внедрения НИИЖБ, причины появления которых зависят от проектных предпосылок, исключая случаи брака производства.
УДК 624.012.4.93:004.6
Рыбаков Ю.М. Из опыта обследования и усиления сборно-монолитных железобетонных конструкций.
Рассмотрены различные дефекты, встречающиеся при монтаже железобетонных сборно-монолитных конструкций многоэтажных промышленных зданий. Приведены проверенные практикой способы усиления конструкций и исправления возникающих дефектов.
УДК 624.072.2.012.46
Сисин И.Л., Баштанник А.Р. Эксплуатационные особенности железобетонных подкрановых балок пролетом 12 м.
Рассмотрены эксплуатационные особенности железобетонных подкрановых балок пролетом 12 м, выявлены их характерные повреждения. Произведена оценка несущей способности и трещиностойкости подкрановой балки в расчетных сечениях от эксплуатационных нагрузок. Предложена конструкция усиления подкрановых балок.
УДК 624.072.2.012.46
Баштанник A.Р. О причинах повреждения ребристых стеновых панелей промышленных зданий.
Рассмотрены причины повреждения стеновых предварительно напряженных ребристых панелей длиной 12 м одноэтажного отапливаемого производственного здания: жесткие крепления, ветровые перегрузки и учет трещиностойкости полки при проектировании, проницаемость швов, состояние и долговечность элементов крепления.
УДК 69.059.3.0248:691.32
Рыбаков Ю.Д. Обследование и усиление железобетонных ферм.
Приведены наиболее часто встречающиеся при эксплуатации дефекты железобетонных ферм покрытий зданий, рассмотрены причины их возникновения и характер их внешнего проявления. Рассмотрены апробированные практикой способы восстановления эксплуатационных качеств и усиления ферм.
Анализ аварий и повреждений железобетонных конструкций (НИИЖБ, 1981)
