нижнее белье для полных
მედიცინის კვლევები

   Велика Радянська Енциклопедія

Залізобетон

   
 

Залізобетон, поєднання бетону і сталевої арматури, монолітно сполучених і спільно працюють в конструкції. Термін "Ж." нерідко вживається як збірна назва залізобетонних конструкцій і виробів . Ідея поєднання в Ж. двох украй розрізняються своїми властивостями матеріалів заснована на тому, що міцність бетону при розтягуванні значно (в 10-20 разів) менше, ніж при стисненні, тому в залізобетонної конструкції він призначається для сприйняття стискаючих зусиль; сталь же, що володіє високим тимчасовим опором при розтягуванні і вводиться в бетон у вигляді арматури (див. Арматурная сталь ), використовується головним чином для сприйняття розтягуючих зусиль. Взаємодія настільки різних матеріалів вельми ефективно: бетон при твердненні міцно зчіплюється зі сталевою арматурою і надійно захищає її від корозії, т. к. в процесі гідратації цементу утворюється лужне середовище; монолітність бетону і арматури забезпечується також відносною близькістю їх коефіцієнтів лінійного розширення (для бетону від 7,5 '10 -6 до 12'10 -6 , для сталевої арматури 12Ї10 -6 ); в межах зміни температури від -40 до +60? З основні фізико-механічні характеристики бетону та арматури практично не змінюються, що дозволяє застосовувати Ж. у всіх кліматичних зонах.

Основа взаємодії бетону та арматури - наявність зчеплення між ними. Значення зчеплення або опору зрушенню арматури в бетоні залежить від наступних факторів: механічного зачеплення в бетоні спеціальних виступів або нерівностей арматури, сил тертя від обтискання арматури бетоном в результаті його усадки (зменшення в обсязі при твердінні на повітрі) і сил молекулярної взаємодії (склеювання) арматури з бетоном; визначальним є фактор механічного зачеплення. Застосування арматури періодичного профілю (див. Арматура залізобетонних конструкцій ), зварних каркасів і сіток, пристрій крюків і анкерів збільшують зчеплення арматури з бетоном і покращують їх спільну роботу.

Порушення структури і помітне зниження міцності бетону настає при температурі понад 60? С; при короткочасному впливі температури в 200? С міцність бетону знижується на 30%, а при тривалому - на 40%. температура в 500-600? С є для звичайного бетону критичною, при якій він руйнується в результаті зневоднення і розриву скелета цементного каменю. Тому звичайний Ж. рекомендується застосовувати при температурі не вище 200? С. У теплових агрегатах, що працюють при температурах до 1700 ° С, використовується жаростійкий бетон . Для запобігання арматури від корозії і швидкого нагрівання (наприклад, при пожежі), а також надійного її зчеплення з бетоном в залізобетонних конструкціях передбачається пристрій захисного шару бетону товщиною від 10 до 30 мм ; в агресивному середовищі товщина захисного шару збільшується.

Велике значення для Ж. мають усадка і повзучість бетону. У результаті зчеплення арматура перешкоджає вільній усадці бетону, що призводить до виникнення початкових напружень розтягу в бетоні і стискають напруг в арматурі. Повзучість бетону викликає перерозподіл зусиль в статично невизначених системах , збільшення прогинів в згинальних елементах, перерозподіл напрузі між бетоном і арматурою в стислих елементах і т. д. Ці властивості бетону враховуються при проектуванні залізобетонних конструкцій. Усадка і низька гранична розтяжність бетону (0,15 мм на 1 м) призводять до неминучого появи тріщин в розтягнутій зоні конструкцій при експлуатаційних навантаженнях. Практика показує, що за нормальних умов експлуатації тріщини шириною розкриття до 0,3 мм не знижують несучої здатності і довговічності Ж. Однак низька тріщиностійкість обмежує можливості подальшого вдосконалення Ж. і, зокрема, використання для арматури більш економічних високоміцних сталей. Уникнути утворення тріщин в Ж. можна методом попереднього напруження, при якому бетон в розтягнутих зонах конструкції піддається штучному обтисненню (див. Попередньо напружені конструкції ) за рахунок попереднього ( механічного або електротермічного) розтягування арматури. Подальшим розвитком попередньо напруженого Ж. є самонапруження залізобетонні конструкції, в яких обтиснення бетону і розтягнення арматури досягаються в результаті розширення бетону (виготовленого на т. н. Напружуючому цементі) при певній температурно-вологості обробці. Завдяки своїм високим техніко-економічними показниками (вигідне використання високоміцних матеріалів, відсутність тріщин, скорочення витрати арматури та ін) попередньо напружений Ж. успішно застосовується в несучих конструкціях будівель та інженерних споруд. Істотний недолік Ж. - велика об'ємна маса - значною мірою усувається при використанні легких бетонів (на штучних та природних пористих заповнювачах) і пористих бетонів .

Широке поширення Ж. в сучасному будівництві обумовлено його великими технічними та економічними перевагами в порівнянні з ін матеріалами. Споруди з Ж. вогнестійкі і довговічні, не вимагають спеціальних захисних заходів від руйнівних атмосферних впливів; міцність бетону з часом збільшується, а арматура не піддається корозії, будучи захищеної оточуючим її бетоном. Ж. має високу несучу здатність, добре сприймає статичні і динамічні (у т. ч. сейсмічні) навантаження. З Ж. відносно легко створювати споруди і конструкції найрізноманітніших форм, досягають великої архітектурної виразності. Основний обсяг Ж. складають повсюдно поширені матеріали - щебінь, гравій, пісок. Застосування збірного Ж. дозволяє значно підвищити рівень індустріалізації будівництва; конструкції виготовляються заздалегідь на добре оснащених заводах, а на будівельних майданчиках виконується тільки монтаж готових елементів механізованими засобами. Тим самим забезпечуються високі темпи зведення будівель і споруд, а також економія грошових і трудових витрат.

Прийнято вважати, що початок застосування Ж. пов'язане з ім'ям паризького садівника Ж. Моньє, що отримав ряд патентів на винаходи по Ж. у Франції і в ін країнах; перший його патент на квіткову діжку з дротяної сітки, покритої цементним розчином, відноситься до 1867. Фактично конструкції з бетону із сталевою арматурою зводилися і раніше. Помітну роль в будівельній техніці Росії, Західної Європи та Америки Ж. почав грати лише наприкінці 19 в. Велика заслуга в розвитку Ж. в Росії належить професору Н. А. Белелюбський, під керівництвом якого був зведений ряд споруд та проведені випробування різних залізобетонних конструкцій. На початку 20 в. питання технології бетону, бетонних і залізобетонних робіт, проектування споруд із застосуванням Ж. розробляли видатні російські вчені - професора І. Г. Малюга, Н. А. Житкевич, С. І. Дружинін, Н. К. Лахтін. З'явилися оригінальні конструкції, запропоновані інженерами Н. М. Абрамовим, А. ф. Лолейтом та ін Першим великим спорудою, виконаним з бетону і Ж. в Радянському Союзі, була Волховська ГЕС, що стала великою практичною школою для радянських фахівців з Ж. У наступні роки Ж. застосовувався у все зростаючих розмірах. Розширенню виробництва Ж. сприяли серйозні досягнення в розвитку теорії розрахунку конструкцій з цього нового будівельного матеріалу. У СРСР з 1938 отримав практичне застосування прогресивний метод розрахунку Ж. на міцність по стадії руйнування, розроблений радянськими вченими А. А. Гвоздьовим, Я. В. Столяровим, В. І. Мурашева та ін на основі пропозицій А. Ф. Лолейт. Всебічний розвиток цей метод отримав в розрахунку залізобетонних конструкцій за граничним станам . Досягнення радянської школи теорії Ж. отримали загальне визнання і використовуються в більшості зарубіжних країн. Подальше вдосконалення Ж. і розширення областей його застосування пов'язані з проведенням широкого кола науково-дослідних робіт. Передбачається значне підвищення технічного рівня Ж. за рахунок зменшення його об'ємної маси, використання високоміцних бетонів і арматури, розвитку методів розрахунку Ж. при складних зовнішніх впливах, підвищення довговічності Ж. при впливі корозійного середовища та ін

Літ.: Столяров Я. В., Введення в теорію залізобетону, М. - Л., 1941; Гвоздьов А. А., Розрахунок несучої здатності конструкцій за методом граничної рівноваги, в. 1, М., 1949; Мурашов В. І., тріщиностійкості, жорсткість і міцність залізобетону, М., 1950; Берг О. Я., Фізичні основи теорії міцності бетону та залізобетону, М., 1961; Розвиток бетону та залізобетону в СРСР, під ред. К. В. Михайлова, М., 1969; Cent ans de beton arme. 1849-1949, P., 1949.

© К. В. Михайлов.





Виберіть першу букву в назві статті:

а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я

Повний політерний каталог статей


 

Алфавітний каталог статей

  а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я
 


 
енциклопедія  біляші  морс  шашлик  качка