Книги по строительству и ремонту

Строительные материалы

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

А. КЛАССИФИКАЦИЯ И НОМЕНКЛАТУРА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Сборные железобетонные изделия — относительно новый вид конструктивных элементов зданий и сооружений. Начало практического применения их относят к концу прошлого столетия. В конце двадцатых и в начале тридцатых годов текущего столетия появляются первые здания, в основной своей части выполненные из сборных железобетонных изделий. Однако широкому и всестороннему применению сборного железобетона в то время препятствовал низкий уровень механизации строительства, отсутствие мощных монтажных кранов и оборудования для производства железобетонных изделий. Исключительно большую роль в организации массового выпуска сборных железобетонных изделий сыграло Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 19 августа 1954 г. «О развитии производства сборных железобетонных конструкций и деталей для строительства». За прошедшие после этого постановления годы в нашей стране создана самая крупная в мире индустриальная промышленность сборного железобетона. Если в 1954 г. было выпущено около 2 млн. м& сборных железобетонных изделий, то в 1970 г. общий выпуск сборного железобетона составил около 84 млн. м3. Наряду с увеличением выпуска, расширяется номенклатура железобетонных изделий, увеличиваются их размеры. Накоплен некоторый опыт строительства зданий из объемных элементов.

Основными факторами, обеспечивающими столь быстрый подъем производства сборного железобетона в Советском Союзе, являются следующие:

применение крупноразмерных железобетонных элементов позволяет основную часть работ по сооружению зданий перенести со строительной площадки на завод с высокоорганизованным технологическим процессом производства изделий, что, в конечном итоге, дает определенный технико-экономический эффект;

универсальность свойств железобетонных изделий. Путем определенных технологических приемов изготовления и выбора материалов железобетонные изделия могут быть получены с различными механическими и физическими свойствами — высокопрочные, водонепроницаемые, жаростойкие, с низкой теплопроводностью и т. д.;

долговечность железобетона;

возможность в ряде конструкций в 2—4 раза сократить расход стали в строительстве. Это важнейшее преимущество железобетона имеет огромное народнохозяйственное значение.

Наряду с достоинствами железобетонные конструкции обладают и недостатками — они имеют значительный вес. Это в первую очередь относится к крупноразмерным элементам покрытий больших пролетов (фермы пролетом 24 л и более, кастилы длиной более 6 м и др.)- Высокой все еще остается себестоимость изделий на заводах сборного железобетона, а также значительны транспортные расходы. Все это снижает общую технико-экономическую эффективность строительства из сборных железобетонных изделий.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЖЕЛЕЗОБЕТОНЕ

Железобетон представляет собой строительный материал, в котором выгодно сочетается совместная работа бетона и стали.

Идея сочетания в железобетоне этих двух крайне отличающихся механическими свойствами материалов базируются на следующем. Бетон, как и всякий каменный материал, хорошо сопротивляется сжимающим нагрузкам, но слабо противодействует растягивающим напряжениям: прочность бетона при растяжении примерно в 10—15 раз меньше прочности при сжатии. В результате этого бетон невыгодно использовать для изготовления конструкций, в которых возникают растягивающие напряжения. Сталь же, обладая очень высоким пределом прочности при растяжении, способна воспринимать растягивающие напряжения, возникающие в железобетонном элементе. Наиболее выгодно применять железобетон для строительных элементов, подверженных изгибу. При работе таких элементов возникают два противоположных напряжения—-растягивающие и сжимающие. При этом сталь воспринимает перЕые, а бетон — вторые напряжения и железобетонный элемент в целом успешно противостоит изгибающим нагрузкам. Таким образом, сочетается работа бетона и стали в одном материале — железобетоне.

Возможность совместной работы в железобетоне двух резко различных по своим свойствам материалов определяется следующими важнейшими факторами:

бетон прочно сцепляется со стальной арматурой, вследствие чего при возникновении напряжений в железобетонной конструкции оба материала работают совместно;

сталь и бетон обладают почти одинаковым коэффициентом температурного расширения, что обеспечивает полную монолитность железобетона:

бетон не только не оказывает разрушающего влияния на заключенную в нем сталь, но предохраняет ее от коррозии.

В зависимости от способа армирования и состояния арматуры- различают железобетонные изделия с обычным армированием и с предварительно напряженной арматурой.

К обыкновенно армированным железобетонным изделиям относятся такие, усиление прочности которых достигается путем укладки стальных стержней, сеток или каркасов при изготовлении изделий. Однако такой способ армирования не предохраняет полностью изделия, работающие на изгиб, от образования трещин в бетоне в растянутой зоне,1 так как бетон обладает незначительной растяжимостью (1—2 мм на 1 пог. м), тогда как сталь при таких же нагрузках растягивается в 5—6 раз больше бетона. Появление трещин отрицательно влияет на работу железобетонного элемента: увеличиваются прогибы, в трещины проникают влага и газы, что создает опасность коррозии стальной арматуры.  

Избежать образования трещин в железобетонной конструкции можно предварительным сжатием бетона в местах, подверженных растяжению. В таком бетоне трещины появляются только в том случае, если растягивающие напряжения превзойдут напряжения предварительного сжатия. Сжатие бетона достигается предварительным напряжением (растяжением) арматуры. По способу изготовления различают два вида предварительно напряженных конструкций: первый — предварительное напряжение арматуры производится до затвердения бетона, второй— после приобретения бетоном определенной прочности.

Если напрягать арматуру до бетонирования, то уложенная в форму арматура с одного конца закрепляется к упору, а с другого натягивается специальным приспособлением. После заполнения формы бетонной смесью и затвердения бетона арматура освобождается от натяжения. Стремясь прийти в первоначальное ненапряженное состояние, она сокращается и увлекает за собой окружающий ее бетон, обжимая железобетонный элемент в целом. Если же арматуру напрягают после отвердения бетона, то ее располагают в специально оставленном в бетоне канале. После затвердения бетона арматуру натягивают и закрепляют на концах конструкций анкерными устройствами, затем заполняют канал бетоном, который после затвердения сцепляется с арматурой.

Предварительное напряжение арматуры не только предупреждает появление трещин в растянутом бетоне, но и позволяет снизить вес железобетонных конструкций, увеличить их жесткость, повысить долговечность и сократить расход арматуры. Поэтому дальнейшее развитие строительной техники направлено на значительное увеличение выпуска предварительно напряженных железобетонных конструкций.

2. КЛАССИФИКАЦИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

В основу классификации сборных железобетонных изделий положены следующие отличительные признаки: вид армирования, объемный вес и вид бетона, внутреннее строение и назначение.

По виду армирования железобетонные изделия подразделяются на предварительно напряженные и с обычным армированием, т. е. без предварительного напряжения.

По объемному весу применяемых бетонов различают изделия, изготовленные: из особотяжелых бетонов объемным весом более 2500 кг/м3; из тяжелых бетонов объемным весом от 1800 до 2500 кг/м3; из легких бетонов объемным весом от 500 до 1800 кг/м3; из особолегких (теплоизоляционных) бетонов объемным весом менее 500 кг/м3.

По виду бетонов и применяемых в бетоне вяжущих получают изделия: из цементных бетонов — тяжелых на обычных плотных заполни-тйлях, из особотяжелых бетонов и легких бетонов на пористых заполнителях; из силикатных бетонов — плотных (тяжелых) или легких на пористых заполнителях на основе извести или смешанном вяжущем; из ячеистых бетонов — на цементе, извести или смешанном вяжущем; из специальных бетонов—жаростойких, химически стойких, декоративных, гидратных.

По внутреннему строению изделия могут быть сплошными и пустотелыми, изготовленными из бетона одного вида — однослойные или двухслойные и многослойные, изготовленными из бетона разных видов или с применением различных материалов, например теплоизоляционных.

Железобетонные изделия одного вида могут различаться также типоразмерами, например стеновой блок угловой, стеновой блок подоконный. Изделия одного типоразмера могут подразделяться по маркам. В основу этого деления положено различное армирование, наличие монтажных отверстий или различие в закладных деталях.

В зависимости от назначения разнообразные сборные железобетонные изделия подразделяют на четыре основные группы изделий: для жилых и общественных зданий, для промышленных зданий, для сооружений и общего назначения.

Железобетонные изделия должны отвечать требованиям действующих государственных стандартов, а изделия, на которые отсутствуют стандарты, — требованиям рабочих чертежей и технических условий на них. Изделия массового производства делают типовыми и унифицированными, что обеспечивает возможность применения их при строительстве зданий и сооружений различного назначения.

Составные или комплексные изделия должны поставляться потребителю, как правило, в законченном, собранном и полностью укомплектованном деталями виде, а изделия с проемами, заполняемыми столярными изделиями, — со вставленными оконными или дверными блоками, проолифленными или загрунтованными. На лицевых поверхностях изделий не допускаются трещины, раковины, околы, пятна, наплывы или обнажения арматуры. Изделия должны иметь максимальную степень заводской готовности, а качество их поверхности должно быть таким, чтобы на месте строительства не требовалось дополнительной отделки (если такая отделка не предусмотрена проектом).

3. НОМЕНКЛАТУРА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изделия для жилых и гражданских зданий

Изделия для фундаментов и подземных частей зданий. В качестве изделий этого назначения применяют фундаментные плиты и блоки, сваи и панели, а также элементы проходных и непроходных каналов в пределах здания, железобетонные и бетонные изделия для сборных конструкций фундаментов и частей здания ниже уровня пола первого этажа. Эти изделия изготовляют из тяжелого бетона марки не менее. 150, а для свай и фундаментных    балок — не     менее    200.

Рнс.  66.  Элементы фундамента 1 — плиты; 2 — блоки

Фундаментные плиты (рис. 66) представляют собой массивные железобетонные элементы, армированные стальной сеткой. Плиты изготовляют шириной от 120 до 320, длиной 80, 100 и 120 и высотой 40—50 см.

Фундаментные блоки (рис. 66) изготовляют обычно прямоугольной формы, длиной до 3 м, толщиной 40—60 и высотой 60 см. На торцовых сторонах блоков делают пазы для лучшего заполнения раствором или бетоном вертикального шва между ними при монтаже фундаментов. Блоки армируют только для удобства монтажа. Вес элементов сборных фундаментов до 3 т. Фундаментные блоки применяют при кладке стен фундаментов и подвальных помещений, поэтому их называют также блоками стен подвалов. Использование сборных фундаментов из железобетона взамен бутовой кладки позволяет не только широко механизировать процесс монтажа, но исключать трудности строительства в зимних   условиях   и   снижать   стоимость   строительства на 10—15%.

Изделия для конструкций каркасов зданий. К ним относят колонны одноэтажных и многоэтажных зданий, балки покрытий, подстропильные балки и фермы, ригели и прогоны. Изготовляются они из армированного тяжелого бетона марки не ниже 200. Фермы покрытий, подстропильные фермы, двухветвенные колонны и подкрановые балки делают из бетона марки не ниже 300.

Стеновые панели и блоки. Различают,стеновые панели: наружных стен неотапливаемых   зданий,   изготовляемые из тяжелых и легких бетонов, а также крупнопористого бетона;

наружных стен отапливаемых здании; их делают слоистыми из тяжелого бетона с теплоизоляционным слоем и однослойными из ячеистого бетона, легкого бетона на пористых заполнителях и крупнопористого бетона;

внутренних стен, изготовляемые из тяжелого или легкого бетона на пористых заполнителях, а также из ячеистого бетона;

перегородок (армированные и неармированные), для которых пригоден бетон всех видов. В качестве межкомнатных и ненесущих перегородок широко применяются гипсовые прокатные перегородки на всю ширину и высоту комнаты.

Тяжелый бетон для панелей наружных стен должен иметь марку не ниже 200, а для внутренних — не ниже 150. Легкие бетоны на пористых заполнителях, ячеистые и крупнопористые бетоны используют марки не ниже 50. Марка бетона неармированных перегородок в сплошных плитах не менее 50 и в пустотелых — не менее 75.

Панели наружных стен из тяжелого бетона изготовляют с утеплителем (рис. 67) и сплошными. Первые имеют железобетонную оболочку 1, которая заполняется теплоизоляционным бетоном 2 (газо- или пенобетоном); фасадную сторону панелей 3 облицовывают обычно керамическими плитками. В качестве облицовки используют также стеклянные или пластмассовые плитки, поверхность покрывают фактурным слоем из декоративного бетона, окрашивают атмосферостойкими красками и т. д. Облицовочный слой должен быть прочно связан с бетоном и не иметь выколов, трещин, пятен и других дефектов на поверхности. Внутренние поверхности панелей и перегородок полностью подготавливают под окраску или наклейку обоев. Шероховатость поверхности не превышает 0,6—1,2 мм. Известны и другие виды панелей этого типа, например панели, состоящие из двух железобетонных оболочек с уложенным между ними слоем высококачественного утеплителя — шлаковой ваты, ячеистых бетонов, пенокералита и др.

Панели однослойные готовят из железобетона на легком заполнителе (шлаке, керамзите) или из ячеистых железобетонов и покрывают с наружной стороны декоративным слоем из раствора на цветном портландцементе. Широко используются для облицовки панелей керамические плитки. Толщина несущих панелей наружных стен в зависимости от вида бетона и климатических условий составляет от 16 до 40 см, площадь панели по фасаду достигает 12 м2. Большинство панелей имеют в середине проемы, заполняемые на заводе оконными или балконными дверными блоками. Вес панелей достигает 5 г.

В технико-экономическом отношении наиболее высокими достоинствами обладают вибропрокатные крупноразмерные керамзитобетон-ные стековые панели.

Стеновые блоки (рис. 68) изготовляют из легкого бетона. Объемный вес бетона блоков ке должен превышать 1600 кг/м3. По пределу прочности при сжатии блоки выпускают четырех марок — от 50 до 200. По своему строению блоки могут быть пустотелыми и сплошными, одно-, двух- или трехслойными. Снаружи блоки имеют декоративный слой, а с внутренней стороны покрываются слоем штукатурного раствора. По своему назначению блоки выпускаются для наружных и внутренних стен. Блоки наружных стен подразделяются по конструктивным элементам стены на простеночные, угловые, подоконные, пере-мычечные, карнизные, цокольные.

Элементы междуэтажных перекрытий. К элементам перекрытий относятся панели и настилы перекрытий, панели полов и потолка при раздельных перекрытиях. Панели и плиты перекрытий по конструкции могут быть плоские, сплошные, ребристые и пустотелые. Составные перекрытия состоят из панелей перекрытий, совмещенных с панелями пола или потолка с необходимыми звукоизоляционными, теплоизоляционными и другими прослойками.

Настилы. Устройство перекрытий раньше проходило в два этапа: сначала укладывались балки, а затем по ним настилались плиты. В результате стремления объединить эти операции, упростив и ускорив сооружение перекрытий, появились настилы. В настоящее время их выпускают с круглыми и овальными пустотами (рис. 69). Пустоты снижают вес настилов и уменьшают расход бетона. Длина настилов рассчитана на пролет в свету до 6 м, толщина их составляет 200—220 мм, ширина изменяется от 0,8 до 1,5 м. Настилы изготовляют из бетона марки не шике 200 с обыкновенным или предварительно напряженным армированием.

Панели перекрытий. Конструкция панелей перекрытий сходна с конструкцией настилов: они также имеют прямоугольную форму и выпускаются с круглыми и овальными пустотами, плоскими и ребристыми. Панели подразделяются на панели перекрытий «на комнату», панели потолков и полов при раздельных перекрытиях; в последнем случае между панелями укладывают слой звукоизоляционного материала. Армирование и марка бетона панелей те же, что и для настилов.

Перекрытия являются наиболее дорогостоящей конструктивной частью здания, и их сметная стоимость достигает 20% общей стоимости жилого дома. Внедрение прогрессивных типов железобетонных перекрытий из длинномерных настилов и панелей позволяет не только сократить сроки строительства, но и снизить стоимость их несущих конструкций.

Панели и плиты перекрытий выпускают ребристыми, плоскими и пустотелыми. В ребристых плитах выгоднее используется совместная работа арматуры и бетона, что приводит к экономии материала и снижает вес изделия.

Панели и плиты покрытий изготовляют однослойными из тяжелого и легкого бетонов на пористых заполнителях; слоистыми с несущей конструкцией из тяжелого бетона и теплоизоляционными слоем из ячеистого бетона или другого утеплителя; комбинированными с ребрами из тяжелого бетона и плитой из ячеистого или легкого бетона. Марка тяжелого бетона панелей и плит должна быть не менее 200, легкого на пористых заполнителях-—не менее 150 и ячеистого — не менее 50.

Панели совмещенных покрытий должны удовлетворять требованиям тепло-, гидро- и паропзоляцин.

Элементы сборных лестниц. Изделиями этого назначения являются лестничные марши и площадки  (рис. 70), ступени и проступи.

Лестничные марши изготовляются в формах, которые позволяют получать изделия заданного ступенчатого профиля. Проступи ступеней марша отделывают цементным раствором с мраморной крошкой или другой фактурой. Длина маршей может быть до 3,6, ширина до 1,8 м.

Лестничные площадки готовят в виде прямоугольной плиты из бетона марки 200, армированной стальной сеткой и облицованной мозаичными керамическими плитками или декоративным раствором. Облицовочный слой должен обладать высокой износостойкостью. Аналогичны по конструкции лестничным площадкам балконные плиты. Элементы сборных лестниц и балконные плиты изготовляют в основном из тяжелого бетона марки не ниже 200.

Объемные элементы. Стремление максимально снизить трудовые затраты и ускорить строительство вызвало появление новых конструктивных решений зданий — из объемных элементов. В настоящее время уже имеется опыт строительства жилых зданий из целых квартирных блоков, которые полностью делают на заводе, со всеми санитарно-тех-ническиыи и электротехническими устройствами, оснащают встроенной мебелью и кухонным оборудованием (рис. 71). Такие объемные блоки или" собираются на заводе из отдельных плоских элементов, либо изготовляются монолитными в специальных объемных формах. Монолитные блоки предпочтительны, так как они отличаются большей жесткостью и меньшей трудоемкостью изготовления.

В зависимости от планировки блоки квартиры делятся на три типа: две жилые комнаты; жилая комната, кухня и санитарный узел; лестничная клетка, кухня и санитарный узел. Такая номенклатура блоков позволяет при различных их сочетаниях получать квартиры в одну, две и три комнаты. Монтаж домов из объемных элементов является новой, более высокой ступенью индустриального строительства.

Изделия санитарно-технические. В сборном домостроении санитар-но-технические устройства (сети водопровода, канализации, отопления, мусоропровода и вентиляционные каналы) также выполняются из сборных элементов заводского изготовления. Все разводки сетей — металлические трубы водопровода, отопления и канализации — в процессе изготовления замоноличиваются в теле панелей или специальных блоков. В готовом виде такие конструкции доставляют на строительную площадку, где, соединяя стыки, их монтируют в общую систему.

Отопительные панели представляют собой прямоугольную бетонную плиту толщиной 60 мм, в которую заложены металлические или стеклянные трубы, присоединяемые к системе отопления. Кроме отопительных панелей в последнее время выпускают панели междуэтажных перекрытий с заложенными в них отопительными трубами.

Санитарно-технические блоки — это сборные железобетонные стеновые элементы с вмонтированными в них трубами и соединительными деталями для водопроводной, канализационной и газопроводной систем. Различают блоки вертикальные и горизонтальные.

Блоки вентиляционные и мусоропроводов. В качестве элементов вытяжной вентиляции в зданиях применяют бетонные вентиляционные блоки, представляющие собой прямоугольные бетонные плиты с круглыми или квадратными отверстиями. Высоту вентиляционного блока назначают в зависимости от высоты помещения, где он будет установлен, ширина блока зависит от числа каналов в нем. В верхней части плоскости блока, выходящей в помещение, устраивают квадратное отверстие, предназначенное для отбора воздуха и соединяемое с одним из вертикальных каналов. Вентиляционные блоки устанавливают в гнездах, специально для этой цели оставляемых в стене здания.

Блок мусоропровода по внешнему виду представляет собой железобетонный вертикальный элемент с круглым внутренним отверстием диаметром от 350 до 500 мм. Оно облицовывается асбестовой оболочкой для предохранения бетона от биологической коррозии и разрушения при падении мусора. Блоки мусоропровода изготовляют на высоту 1 или 2 этажей. На высоте 0,8—1 м от низа пола устанавливается отверстие для сброса мусора. Блоки мусоропровода монтируют в стенах лестничной клетки.

Санитарнс-технические кабины. Существенным достижением строительной техники является применение объемных элементов кабин санитарных узлов (рис. 72). Такое конструктивное решение оборудования жилых зданий санитарно-техническими устройствами вызвано значительными трудовыми затратами на установку санитарно-технических деталей даже при использовании блоков. Санитарно-технические кабины оборудуются ванной, смесителем горячей и холодной воды с душем на гибком шланге, фаянсовым умывальником, унитазом с низкорасположенным бачком, полочкой для мыла, крючками для одежды, регистром для сушки полотенца и зеркалом.

Кабины выпускают двух видов, различающихся конструкцией оболочки: из металлического каркаса с облицовкой асбестоцементными листами и в виде монолитной железобетонной объемной скорлупы, изготовленной в специальных формах. Пол кабины облицовывают керамическими плитками или настилают линолеумом или релином, уложенным по двум слоям асбестоцементных листов с гидроизоляцией на мастике. На строительную площадку кабины доставляют в совершенно законченном виде, устанавливают в проектное положение и присоединяют (стыкованием) к общей системе отопления, вентиляции, канализации, горячего водоснабжения и электроснабжения.   •

Архитектурные детали и ограды. Сборные железобетонные изделия довольно широко применяют для изготовления архитектурных элементов и оград. Используют бетоны повышенной прочности (не ниже 300— 400) и морозостойкости. Изделия для элементов оград делают с предварительным напряжением арматуры. Из бетона можно получать бетонные элементы оград и другие изделия самого разнообразного профиля и рельефного рисунка. Это позволяет изготовлять различные декоративные детали и изделия — от плоских облицовочных плит до деталей сложных профилей: карнизов, барельефов, пилястр, капителей колонн, розеток и др. Делают их из обыкновенного или декоративного бетона на цветном цементе с использованием цветных заполнителей. Для предупреждения быстрого загрязнения пылью поверхность не должна иметь шероховатостей. Архитектурные детали для наружной облицовки должны обладать высокой морозостойкостью (Мрз не мецее 25) и атмосферостойкостью.

Изделия для промышленных зданий

Для промышленных зданий применяют изделия из бетона и железобетона, аналогичные по своей номенклатуре перечисленным выше. Отличными являются фермы и балки больших пролетов, колонны, арки и подкрановые балки. О

Элементы фундаментов и подземных частей зданий промышленного назначения по номенклатуре и принципиальным конструктивным решениям такие же, как аналогичные элементы для жилых и общественных зданий. Сборные ленточные фундаменты сооружаются из фундаментных плит и блоков, для свайных фундаментов используют железо* бетонные сваи, соединяемые фундаментными балками и образующие ленту фундамента.

Панели и блоки наружных стен промышленных зданий тоже аналогичны этим деталям жилых зданий, однако они имеют более строгую архитектурную отделку. Элементы перекрытий те же, что и для жилищного строительства —настилы и панели, а также ребристые плиты, используемые для перекрытий, а в отдельных случаях и для покрытий зданий. Все шире начинают применяться для покрыт-ий зданий больших пролетов оболочки. Для покрытия промышленных зданий используют железобетонные и армопенобетонные плиты. Крупнопанельные железобетонные плиты являются одновременно несущими и ограждающими элементами покрытий неотапливаемых и отапливаемых зданий. Плиты изготовляют размером 3X6 и 1,5x6 м из бетона марки 200 с обычной арматурой и напряженно-армированные; в последнем случае длина плит может достигать 12 м. Несущая способность плит от 350 до 800 кГ/м2, вес 1 м2 плиты 170 кг. Крупнопанельные армопенобетонные плиты (КАП) также являются одновременно несущими и теплоизоляционными элементами покрытий. Плиты состоят из армированной полки и ДВУХ продольных железобетонных ребер, которые жестко связаны специальными стальными стержнями. Размер плит 1,6x6 м., толщина полок от 100 до 160 мм, несущая способность плит до 800 кГ/м2, вес 1 м2 плиты 160—200 кг.

Наряду с плитами в качестве покрытий промышленных зданий используют оболочки, армированные криволинейные плиты толщиной 3—4 см, окаймленные по периметру ребрами жесткости. Размер оболочек до 10)<10 м. Благодаря небольшому расходу материалов при значительной полезной площади каждого элемента оболочки (до 100 м2) последние имеют   значительное   преимущество   перед   другими видами конструктивных   элементов   покрытий.

Сравнительно недавно появился новый вид железобетона — армоцеыент. Он представляет собой мелкозернистый бетон (строительный раствор), армированный несколькими рядами сеток из тонкой стальной проволоки. Армоцементные конструкции изготовляются толщиной 1— 2 см, они имеют прочность, приближающуюся к прочности обыкновенной стали. Полная водонепроницаемость армоцемента позволяет использовать его для покрытий промышленных и гражданских зданий. Элементы каркаса-—это колонны, фермы (рис. 74), балки покрытий, подкрановые и фундаментные ригели и другие изделия.

Колонны. При строительстве промышленных зданий и сооружений из сборного железобетона применяют колонны одно- и двухконсольные, бесконсольные, сплошные прямоугольного или таврового сечения и решетчатые двухветвевые. Последние имеют более высокие технико-экономические показатели: при равной несущей способности вес их значительно меньше, что дает возможность увеличить высоту колонн до 35 м. Колонны изготовляют из бетона марок 300—400 с обыкновенным и предварительно напряженным армированием, цельными на всю длину или составными из отдельных элементов, собираемых на месте строительства.

Балки в зависимости от перекрываемого пролета применяют таврового и двутаврового сечений; изготовляют их с обыкновенным или предварительно напряженным армированием из бетона марок 300—400. По форме различают балки трапецеидальные и сегментные. Для облегчения в вертикальной стенке балки устраивают отверстия. Длина балок устанавливается в соответствии с унифицированной сеткой колонн промышленных зданий — 12, 18 и 24 м.

Фермы и арки. В качестве несущих элементов покрытий пролетом

свыше 18 м применяют предварительно напряженные железобетонные

фермы и арки. Фермы могут иметь трапецеидальную, треугольную или

криволинейную сегментную форму. Изготовляют их цельными и состав

ными, состоящими из отдельных элементов. Пролет железобетонных

ферм может быть более 30 м. Пролеты длиной около 100 м перекрыва

ются железобетонными арками, которые выпускают со Сплошной или

решетчатой стенкой и, как правило, собирают из двух полуарок, так

как вес только одной полуарки может достигать 30—40 т. Арки при

меняют преимущественно в складских помещениях сыпучих мате

риалов.

Конструкции для пролетных строений мостов изготовляют из тяжелого цементного бетона марки не менее 400, для стоек опор мостов — не менее 300 и для блоков фундаментов, свай, элементов ростверка и других железобетонных изделий — марки не менее 200. Марка железобетонных изделий для мостов по морозостойкости должна быть не менее 200. Отпускная прочность бетона предварительно напряженных изделий пролетных строений мостов не менее 80% проектной, а для свай равна проектной.

Изделия для метрополитенов, железнодорожных, автодорожных и гидротехнических туннелей изготовляют из тяжелого цементного бетона. Марка бетона для блоков и тюбингов, обделки туннелей, блоков стен, колонн и перекрытий станций метрополитена — не менее 400, для остальных изделий — не менее 200. При сильном потоке грунтовых вод, а также при наличии агрессивной среды для железобетонных изделий туннельных обделок применяют бетоны специальных составов. Повышенные требования к бетонам для изделий метрополитенов и туннелей предъявляются по морозостойкости и водонепроницаемости.

К изделиям транспортного строительства относятся плиты покрытий автомобильных дорог и аэродромов, изготавливаемые из бетона марки не ниже 300, армированные и предварительно напряженные; аэродромные плиты должны быть, как правило, предварительно напряженными. Морозостойкость бетона плит не менее 100—150 в зависимости от климатических условий. Размер плит до ЗХ'1,75 м при толщине 13—17 см. Плиты могут быть сплошной и решетчатой конструкции, последние более выгодны, так как на изготовление их расходуется меньше железобетона.

Специфическими изделиями железнодорожного строительства являются шпалы и опоры контактной сети электрифицированных дорог. Опоры сети электрифицированных линий железных дорог представляют собой вертикальную стойку высотой 10—15 м, к которой крепится консоль, служащая подвеской для провода. Первые железобетонные опоры имели сплошное прямоугольное сечение. В дальнейшем перешли на изготовление трубчатых, двутавровых и швеллерных опор со сквозными и решетчатыми стенками. Марка бетона опор — не ниже 400, морозостойкость 100—150 в зависимости от климатических условий. Для повышения долговечности и жесткости опоры изготовляют преднапря-женными.

Из разнообразных шпал основное применение получили брусковые,

изготовляемые из предварительно напряженного железобетона марки не

менее 500, с высокой трещиностойкостью и морозостойкостью (Мрз 100—200).    

Изделия для гидротехнического строительства

Для гидротехнических сооружений большинство изделий делают из бетона марки 300 и выше. Это балки и балочные плиты перекрытий пролетов более 6 м между быками и для образования водосливных поверхностей плотин, сваи, плиты растверков и кордонных балок эстакад морских портов, фундаментные плиты, подпорные элементы речных набережных. Некоторые сборные элементы гидротехнических и мелиоративных сооружений, например для изготовления дренажных блоков и труб, блоков для волноломов и молов, изделий, применяемых в сетевых сооружениях мелиоративных систем и др., изготовляют из бетона марки 200.

К бетону для гидротехнических сооружений предъявляются повышенные требования в отношении морозостойкости, водонепроницаемости, а к изделиям, подвергающимся воздействию потоков с большими скоростями, — износоустойчивости. Бетон гидротехнических сооружений, находящихся в условиях сульфатных и проточных вод, должен иметь высокую водостойкость.

Изделия для сельскохозяйственного строительства

Из сборных железобетонных конструкций и деталей в сельских местностях возводят жилые дома, здания машинотракторных станций, животноводческие помещения, силосные сооружения, склады, теплицы и другие постройки. Изделия для сельскохозяйственных сооружений изготовляют из бетона марки не ниже 200; при использовании для силосных траншей, пм и башен они должны иметь защитный слой, предохраняющий от действия органических кислот.

Сборные железобетонные конструкции и детали для сельского строительства не отличаются от применяемых для строительства гражданских и промышленных зданий, но некоторые сооружения, например силосные башни, бункера элеваторов, выполняются из деталей несколько другой конструкции: наиболее распространены сборные железобетонные кольца, диаметр которых равен диаметру будущего сооружения; при возведении башен большого диаметра кольца заменяют криволинейными плитами. В последние годы все большее развитие получают железобетонные изделия в виде лотков, труб, столбов и других элементов, используемых для мелиорации.

Изделия общего назначения

К этим изделиям относят трубы, ограды, стойки под светильники, плиты, блоки и подпорные стенки пешеходных переходов и др.

Трубы железобетонные по назначению подразделяются на безнапорные и напорные, предназначенные выдерживать определенное гидростатическое давление.

Безнапорные трубы применяют для устройства канализационных наружных сетей и напорных водоводов. Изготовляют их центрифугированием, вибрированием, прессованием. Диаметр труб 1200 мм и более. Для них используют бетон марки 200—300 с особыми требованиями в отношении водонепроницаемости и коррозионной стойкости при действии агрессивной среды.

В железобетонных трубах с обычным армированием невозможно создать достаточное гидростатическое давление, так как в бетоне стенок труб появляются мельчайшие трещины и труба дает течь. Для устранения этого применяют предварительное напряжение арматуры, благодаря чему бетон обжимается, и для того чтобы в нем появились растягивающие напряжения от внутреннего гидростатического давления, нужно превзойти напряжение предварительного сжатия. Таким образом, применение предварительного напряжения арматуры дает возможность устраивать напорные водоводы из железобетонных напорных труб. Зто позволяет в 5—10 раз уменьшить расход металла и в 1,5—2 раза снизить стоимость водоводов.

Стойки под светильники представляют собой изделия, аналогичные по конструкции и физико-механическим показателям опорам для подвес-кн проводов на железнодорожных линиях. Плиты, блоки, балки и другие элементы пешеходных переходов вьшолняют,.из бетона марки 200, повышенной морозостойкости и водостойкости