Контрольная работа по "Строительные материалы"

Тема контрольной работы:

1. Основные сведения о железобетоне.
2. Типы колонн и область их применения. 
   

1.Основные сведения о железобетоне.

В современном строительстве железобетонные и бетонные конструкции занимают ведущее место. Особенно быстрыми темпами в нашей стране развивается производство сборных железобетонных конструкций. Выпуск сборных железобетонных изделий составил (млн. м3/год): 1954 г. — около 2, 1965 г. — 56, 1970 г. — 80, 1978 г. — 127. В 1980 г. намечено довести производство сборных железобетонных конструкций до 144 млн. м3/год. Сейчас трудно найти такое здание или сооружение, при строительстве которого не были бы использованы сборные железобетонные и бетонные конструкции. Такое широкое распространение железобетона в современном строительстве объясняется его положительными техническими свойствами и рядом преимуществ перед другими конструкциями.

Железобетон представляет собой строительный материал, в котором соединены в монолитное целое затвердевший бетон и стальная арматура. В железобетоне сжимающие нагрузки воспринимает бетон, а растягивающие усилия — стальная арматура. Совместная работа бетона и арматуры в железобетонных конструкциях оказалась возможной благодаря прочному сцеплению (склеиванию) бетона и стальной арматуры с очень близкими по значению их коэффициентами линейного расширения, защищенности находящейся в бетоне арматуры от коррозии и непосредственного воздействия огня.

Железобетон как строительный материал обладает высокой прочностью, огнестойкостью, сейсмической стойкостью и долговечностью, так как прочность бетона со временем не только не уменьшается, но в благоприятных условиях увеличивается. Железобетонным конструкциям при изготовлении могут быть приданы любые целесообразные конструктивные и архитектурные формы. Сырьем для основной составляющей железобетона — бетонной массы (до 70—80%) служат местные материалы (песок, гравий или щебень и вода).

Применение сборных железобетонных конструкций в строительстве позволяет поднять производительность труда рабочих, повысить качество и долговечность зданий и сооружений, сократить сроки их возведения и снизить расход стали.

К недостаткам железобетона относят большую массу конструкций, что приводит к увеличению транспортных расходов, повышенную тепло- и звукопроводность и низкую трещиностойкость.

Виды железобетонных конструкций. В зависимости от методов возведения и назначения конструкции бывают трех видов: монолитные, сборные и сборно-монолитные.

Монолитные железобетонные конструкции возводят с выполнением на строительной площадке операций по установке опалубки, монтажу арматурных каркасов и укладке бетонной смеси. После приобретения бетоном достаточной прочности (обычно через 7 сут) опалубку разбирают. Из монолитного железобетона обычно возводят массивные фундаменты и специальные сооружения (плотины, дымовые трубы), а в последние годы — также жилые дома, гостиницы и другие здания.

Сборные железобетонные конструкции изготовляют на заводах железобетонных изделий, а на строительной площадке готовые конструкции монтируют, т. е. устанавливают в проектное положение. Сборный железобетон широко применяют в промышленном, гражданском, сельском, гидротехническом, шахтном, транспортном, энергетическом н других видах строительства.

Сборно-монолитные конструкции - это сочетание сборных конструкций, выполняющих в процессе возведения роль опалубки, и монолитного бетона, укладываемого на месте строительства для придания конструкциям проектных размеров. Применяют обычно при возведении массивных конструкций, изготовление которых полностью на заводах невозможно из-за большой массы.

Разновидностью железобетонных являются армоцементные конструкции, представляющие собой тонкостенные конструкции из мелкозернистого бетона, армированные по всей толщине сетками из тонкой стальной проволоки.

Одним из основных недостатков железобетонных конструкций является их низкая трещиностойкость. Трещины снижают водонепроницаемость, коррозионную стойкость бетона, а при проникании влаги к стальной арматуре и прочность железобетонных конструкций. С целью устранения этого недостатка железобетона применяют так называемое предварительное напряжение конструкций. Предварительное сжатие бетона осуществляют путем натяжения арматуры в незагруженной конструкции. При этом растянутая арматурная сталь стремится сократиться до первоначальной длины и усилия от нее передаются на бетон, как бы сжимая его. В этом случае конструкция способна выдержать повышенную нагрузку, и для ее разрушения потребуется двойное усилие: для снятия предварительного гапряжения и затем для образования трещин. Предварительное напряжение железобетонных конструкций с применением высокогрочной арматурной стали и бетона высоких марок позволяет значительно сократить их сечение, уменьшить массу, повысить трещиностойкость и долговечность.

2.Типы колонн и область их применения.

Колонны в системе каркаса воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки постоянного и временного характера. В силу этого конструкции колонн должны отвечать повышенным требованиям прочности, жесткости и устойчивости. Для массового индустриального строительства разработаны типовые конструкции сборных железобетонных колонн для зданий без мостовых опорных кранов и для зданий с опорными мостовыми кранами. Для зданий высотой от 3 до 14,4 м без опорных мостовых кранов или с подвесными кранами грузоподъемностью до 5 т применяют колонны постоянного сечения (рис. XI-4, а). Средние колонны при высоте сечения меньше 500 мм вверху снабжают симметричными двухсторонними консолями, чтобы обеспечить опирание конструкций покрытия. Длину колонн выбирают с учетом высоты здания (от пола до низа несущих конструкций покрытия) и глубины заделки в фундаменты. Размеры сечения колонн зависят от нагрузки и длины колонн, их шага и расположения (в крайних или средних рядах). Сечения колонн могут иметь квадратные (300x300; 400x400 и 500x500 мм) и прямоугольные (400x300; 500x400; 600х х500 мм) формы. Колонны постоянного сечения заделывают в железобетонные фундаменты на глубину 750, 850 мм. Для зданий с опорными мостовыми электрическими кранами грузоподъемностью до 32 т легкого, среднего и тяжелого режимов работы разработаны колонны прямоугольного сечения, а для зданий с опорными кранами общего назначения от 32 до 50 т легкого, среднего и тяжелого режимов работы - колонны двухветвевые. Сборные колонны изготавливают из тяжелого бетона классов. Все типовые колонны предназначены для применения в том случае, когда верх фундаментов под них имеет отметку - 0,150. В нижней части колонны могут иметь горизонтальные канавки для улучшения их соединения с фундаментами. Фахверк представляет легкий вспомогательный каркас, располагаемый между колоннами основного каркаса. Он воспринимает массу стенового заполнения и ветровую нагрузку и передает их на элементы основного каркаса. Конструкции фахверка могут состоять только из колонн и элементов, обеспечивающих их устойчивость, и из колонн и ригелей с элементами обеспечения устойчивости. Первая конструктивная схема используется в основном при панельных конструкциях стен зданий, имеющих ограниченную высоту. Вторая конструктивная схема характерна для высоких и протяженных самонесущих стен из кирпича и мелких блоков, ослабленных проемами окон, ворот, а также для стен из легких навесных панелей горизонтальной и вертикальной разрезки и из листовых материалов. Колонны фахверка делятся в зависимости от расположения в плане на колонны внутренних и внешних осей. Колоны имеют постоянное сечение. Для строительства каркасного дома в практике встречаются несколько типов каркасов. Для каждого типа применимы своидеревянные стойки. Сквозные стойки каркаса Название говорит само за себя – сквозные стойки каркаса проходят насквозь перекрытия и заканчиваются на уровне крепления прогонов кровли к стойкам каркаса. Поэтажные стойки каркаса применяются в платформенном каркасе. Такой тип каркаса самый распространенный. Преимущество такого типа каркаса со поэтажными деревянными стойками в том что перекрытия можно собирать независимо от стен. Перекрытие служит платформой для стен второго этажа. Как правило, высота стоек равна высоте одного этажа, что позволяет собирать стены в не строительной площадки. При производстве деревянных колонн применяются следующие сечения 140х140 также деревянные колонны могут быть составными из ламелей толщиной 38-50 мм. Ламели соединяются между собой гвоздями с шагом 300 мм. Ширина деревянной колонны должна быть такой же как и ширина балки. Шаг колонн обычно 2000 -3000 мм и зависит от прочности балок перекрытия. Верхняя и нижняя часть колонн должны быть оттанцованы. Между колонной и фундаментом (в случае если деревянная колонна примыкает к фундаменту) укладывается лист рубероида.

Литература:

Строительные материалы (Воробьев В.А., Комар А.Г.)

Бетонные  и железобетонные  работы (Совалов И.Г., Могилевский Я.Г., Остромогольский В.И.)

Архитектура зданий: Учебное пособие (Н. П. Вильчик)