Лекции по курсу: ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ для студентов специальности 6В07320 – «Строительство», 6В07321 - «Технология промышле. ЛЕКЦИЯ. ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦ.- 2022г. +++++++++++. Лекции по курсу введение в специальность для студентов специальности 6В07320 Строительство, 6В07321 Технология промышленного и гражданского строительства

• Название: Лекции по курсу введение в специальность для студентов специальности 6В07320 Строительство, 6В07321 Технология промышленного и гражданского строительства
• Анкор: Лекции по курсу: ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ для студентов специальности 6В07320 – «Строительство», 6В07321 - «Технология промышле
• Дата: 17.05.2022
• Размер: 7.44 Mb.
• Имя файла: ЛЕКЦИЯ. ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦ.- 2022г. +++++++++++.docx
• Тип: Лекции; #534483
• страница: 19 из 21

Из чего изготавливают ЖБИ

Цемент и вода являются активными составляющими бетона – в результате реакции между ними образуется цементный камень, скрепляющий зерна заполнителей в единый монолит. Между цементом и заполнителем не происходит химического взаимодействия, поэтому заполнители часто называют инертными материалами. Однако, крупный заполнитель (щебень горных пород или известняка) и мелкий заполнитель (кварцевый, он же речной песок) существенно влияют на структуру и свойства бетона.

В качестве арматуры используются металлические (стальные) прутки или пучки проволок. Арматура подразделяется на рабочую и монтажную. Рабочая арматура располагается в нижней части изделий, работающих на изгиб: плит перекрытий, балок, в подошвах фундаментных блоков. Монтажная арматура создает объемный скелет изделия, фиксирует расположение стержней рабочей арматуры, способствует фиксации и закреплению закладных деталей и монтажных петель.

Одной из разновидностей железобетона является напряжённый железобетон. За счет применения специальных технологических приемов, в процессе изготовления материалов из напряженного железобетона арматура замоноличивается в бетоне в частично растянутом виде.

Дело в том, что плиты перекрытий и несущие балки в конструкции работают на изгиб. Во-первых, они воспринимают нагрузку конструкции пола (в том числе и собственный вес); во-вторых – нагрузку от бытовых предметов, размещенных на этаже; в третьих – нагрузку, передающуюся от стен на каркас здания. В результате, нижние слои плиты перекрытия или несущей балки находятся в слегка растянутом виде, что отрицательно сказывается на их надёжности.

Если же нижние слои панели или балки в процессе изготовления были искусственно сжаты ("напряжённый" железобетон), то под бытовой и конструкционной нагрузкой они будут находиться в нейтральном состоянии. В этом случае напряжение в них будет минимальным, а, значит, и минимальны будут проблемы, связанные с эксплуатацией конструкции.

Как изготавливают ЖБИ

Плиты перекрытий (пустотные и ребристые), перемычки, элементы оград, подвалов и фундаментов, плиты дорожных покрытий, детали колодцев и столбы освещения – всё это изделия из железобетона. Очевидно, что каждое изделие имеет характерную для него систему армирования, рецептуру бетона и технологию изготовления.

Плиты перекрытия и перемычки, работающие на изгиб, изготавливают из предварительно напряжённого железобетона. В подготовленную форму на специальные упоры устанавливают арматурные стержни, натягивают их механическим способом (с помощью домкратов) или термомеханически (посредством разогрева электрическим током) и закрепляют в натянутом положении на бортоснастке формы.

З аливка бетонной смеси с последующим виброуплотнением может осуществляться на стендах (с введением пустотообразователей) или на конвейерных линиях, в том числе и способами проката или роликового формования. После этого изделия в формах отправляют на тепловую обработку в специальные камеры. Цель тепловой обработки – ускорение твердения бетона, и через 8-12 часов пропаривания при температуре среды 80-95 C изделие набирает 65-75% своей марочной прочности, эквивалентной 28 суткам твердения в естественных условиях. После того, как изделие затвердело, напряжённые арматурные стержни освобождают от крепления на стенках формы. Стержни частично сжимаются по длине, и напряжение от них передается бетону в изделии – в прилегающих к арматурным стержням областях бетона формируется напряжённое состояние.

Изделия цилиндрической формы (стойки, кольца и т.п.) изготавливают методом центрифугирования. Предварительно в полуформу, размещённую на стенде центрифуги, укладываются арматурные стержни (при необходимости их натягивают), на которые навивается металлическая проволока – формируется каркас изделия. С помощью ложкового бетонораздатчика по всей длине полуформы распределяется бетонная смесь, одну полуформу накрывают сверху другой и включают центрифугу. На первом этапе, бетонная смесь, за счёт центробежных сил, распределяется у внешней ограждающей поверхности цилиндрической формы. На втором этапе, за счёт изменяющейся частоты вращения центрифуги, происходит уплотнение бетонной смеси и формование изделия. Далее изделия (в полуформах или распалубленные) отправляют на тепловую обработку.

43.3. Монтаж ЖБИ.

Что нельзя делать при монтаже ЖБИ

Любое строительное изделие, в том числе и ЖБИ, рассчитано на определенные нагрузки, превышение которых нежелательно или недопустимо. Для изделий, работающих на изгиб, строительными нормами и правилами установлены нормативно-допустимые нагрузки. Оговоримся сразу, что величина этих нагрузок обеспечивает весьма и весьма значительный запас надёжности и, при корректном монтаже конструкции, разрушение изделия практически исключено.

Каждая строительная конструкция (в том числе и плиты перекрытия) рассчитана на определенные схемы монтажа. Эти схемы известны строителям, а их нарушение может привести к нежелательным последствиям. Очень часто возникает необходимость сделать отверстие в панели перекрытия, и если при его формировании будет нарушена целостность арматурного каркаса панели или, что не менее важно, будут разрезаны арматурные стержни, обеспечивающие несущую способность этой панели, то положительный эффект "преднапряжения" будет практически полностью устранён. Подобная поврежденная панель не будет соответствовать шкале нормативно-допустимых нагрузок.

Если же сделать отверстие в панели все-таки надо, то необходимо предусмотреть консольное закрепление разрезаемых панелей на промежуточную опору (например, на внутреннюю несущую стену или на перемычку) и выполнить обвязку из металлического профиля по периметру вырезанной части плиты с закреплением (резьбовом или сваркой) на этом профиле концов арматурных стержней.
Контрольные вопросы

1.Приведите примеры правильного и неправильного хранения материалов.

2. Назовите плюсы и минусы изготовления конструкций на заводе и непосредственно на строительной площадке.

3. Попытайтесь определить, какую толщину имеют стены в вашей аудитории и из какого материала они выполнены.

4.Какие свойства материалов следует учитывать при их выборе для изготовления стен? Какое из свойств является определяющим?

5.Какие специфические требования могут предъявляться к материалам, применяемым и гидротехническом, автодорожном строительстве?

6. Приведите примеры конструкционных, изоляционных, изолирующих, отделочных материалов и опишите их свойства.

7.За счет чего можно улучшить теплоизоляционные свойства материалов?

8.Для чего необходимо знать свойства строительных материалов?

9.Чем глиняные кирпичи отличаются от керамических камней?

10.Что такое перевязка швов? Для чего она выполняется?

11.Укажите достоинства и недостатки построек из древесины по сравнению с постройками из других материалов.

12.Как осуществляется защита древесины от возгорания и гни-

13.Дайте оценку клееным конструкциям из древесины.

14.Приведите примеры использования пластмасс в строительстве.

15.Чем кричное железо отличается от сварочною?

16.Чем обусловлено применение в высотных зданиях и небоскребах стального каркаса?

17.Какие свойства стали сделали ее одним из основных строительных материалов?

18.С чем связано практически одновременное изобретение железобетона в разных странах?

19.Как работают бетон и арматура в железобетонных элементах?

20.Чем вызвано широкое применение железобетона в наши дни?

Лекция 44.

44.1. Основания зданий и сооружений

44.2.Основания и фундаменты
Вес конструкций и действующие на них нагрузки передаются через несущие конструкции на фундаменты и далее на основания зданий и сооружений.

Основание — это часть грунта, воспринимающая и распределяющая давление, передаваемое на него от здания или сооружения.

На поверхности земли, как правило, имеется растительный слой. Он очень непрочный, обычно подвержен воздействию дождевой и проточной воды, а при замерзании — морозному пучению. Такой слой не может служить основанием для здания, поэтому нижняя часть (подошва) фундамента заглубляется на некоторое расстояние от поверхности — на так называемую глубину заложения фундамента. В основании до приложения давления от фундамента уже существует давление от веса лежащих выше слоев грунта. Чем глубже находится основание, тем природное давление в нем больше, т.е. тем сильнее уплотнен грунт, а значит, тем он прочнее. Естественно, фундаменты более глубокого заложения оказываются более дорогими, поэтому выбор глубины заложения — это ответственный шаг при проектировании фундамента. Выполнять его надо в соответствии с требованиями норм.

Основания, расположенные на краю обрывов, оврагов, на берегах ручьев, рек, часто бывают неустойчивы могут сдвинуться в результате оползня и увлечь за собой находящиеся на них здания, сооружения, дороги.

Грунты согласно строительной классификации — это все горные породы, залегающие в верхней части земной коры. Из них складываются основания.

По структурным связям, имеющимся между частицами грунта, грунты подразделяют на скальные, дисперсные, мерзлые и техногенные.

Скальные грунты имеют жесткие связи между частицами. К таким грунтам относятся граниты, базальты, известняки, меловые отложения, гипсы, ангидриты и др. Несмотря на то что они объединены в один класс, указанные грунты различаются прочностью, по-разному ведут себя при воздействии на них воды и т.д.

Дисперсные грунты не имеют жестких связей между частицами, или эти связи невелики. К таким грунтам относятся пески, глины и др. Глинистые грунты состоят из очень мелких частиц. Во влажном состоянии им можно придавать различную форму. при этом они не рассыпаются за счет водно-коллоидных связей, поэтому глинистые грунты называют связными. Пески рассыпаются и в сухом, и во влажном состоянии. Песчаные и глинистые грунты подразделяют по размерам частиц, плотности, влажности и другим свойствам.

Мерзлые грунты имеют отрицательную температуру, поэтому находящаяся в них вода замерзает.

Техногенные грунты — это грунты, которые в отличие от природных образовались в результате деятельности человека. Они могут иметь весьма специфические свойства.

Чем выше несущая способность грунта, тем меньше требуется размер подошвы фундамента, а для свайных фундаментов — меньше число свай. Так как грунты могут значительно отличаться по своим свойствам, при возведении каждого здания и сооружения необходимо проведение инженерно-геологических изысканий, т. е. исследований грунтов строительной площадки, при которых определяются их физические и механические свойства.

В лаборатории. Предметом исследований являются образцы грунта из пробуренных скважин. На основе полученных данных выполнят расчет и проектирование фундаментов.

На свойства почти всех грунтов большое влияние оказывает вода. Под землей происходит движение грунтовых вод. Вода. просачивающаяся через трещины и поры в земле, накапливается на слоях тех грунтов. которые плохо ее пропускают (на так называемых водоупорных слоях). движется в направлении. где уровень воды меньше, и вытекает в овраги, ручьи, реки и т.д. При своем движении вода может размывать грунты основания, образуя под землей пустоты, которые ослабляют основание. Подобному воздействию чаше подвер1аются легкорастворимые горные породы, такие как соли, гипс, ангидриты, известняк и др. Деятельность человека может существенно ускорять процессы растворения. Так. попадание под землю горячей воды либо воды, насыщенной кислотами. растворителями или бытовыми стоками. увеличивают опасность данных негативных процессов в грунтах.

Грунты, как правило, залегают отдельными слоями — пластами, часто имеющими наклон, что увеличивает возможность их сдвига.

Наука, занимающаяся изучением свойств фунтов, называется инженерной геологией. Геологи участвующие в проведении инженерно-геологических изысканий. работают совместно со строителями. Без геологов невозможно грамотно спроектировать здания и дороги, мосты и каналы. любые другие сооружения. Чем сложней объект строительства, чем больше влияния он оказывает на окружающую среду, тем сложней и объемней проводятся инженерно-геологические изыскания.

Прочность и устойчивость любого сооружения прежде всего зависят от надежности основания и фундамента.
Основанием считают слои грунта, залегающие ниже подошвы фундамента и в стороны от него, воспринимающие нагрузку от сооружения и влияющие на устойчивость фундамента и его перемещения. Проектирование оснований зданий и сооружений зависит от большого количества факторов, основными из которых являются: геологическое и гидрогеологическое строение грунта; климатические условия района строительства; конструкция сооружаемого здания и фундамента; характер нагрузок, действующих на грунт основания, и т.д.
Основания под фундаменты зданий и сооружений бывают естественными и искусственными.
44.3.Виды грунты

Естественными основаниями называют грунты, которые в условиях природного залегания обладают достаточной несущей способностью, чтобы выдержать нагрузку от возводимого здания или сооружения. Естественные основания не требуют дополнительных инженерных мероприятий по упрочнению грунта; их устройство заключается в разработке котлована на расчетную глубину заложения фундамента здания или сооружения. К грунтам, пригодным для устройства естественных оснований, относятся скальные и нескальные.

Скальные грунты представляют собой залежи изверженных, осадочных и метаморфических горных пород (граниты, известняки, кварциты и др.). Встречаются они в виде сплошного массива или отдельных трещиноватых пластов. Они обладают большой плотностью, а следовательно, и водоустойчивостью и являются прочным основанием для любого вида сооружений.
К нескальным грунтам относятся крупнообломочные, песчаные и глинистые грунты. Крупнообломочные грунты (щебень, гравий, галька) представляют собой куски, образовавшиеся в результате разрушения скальных пород, с размерами частиц более 2 мм. Они уступают по прочности скальным грунтам. Если крупнообломочные грунты не подвержены воздействию грунтовых вод, они также являются надежным основанием.
Песчаные грунты представляют собой частицы горных пород крупностью 0,1 ... 2 мм. Пески крупностью 0,25 ... 2 мм обладают значительной водонепроницаемостью и поэтому при замерзании не вспучиваются. Прочность и надежность песчаных оснований зависят от плотности и мощности залегающего слоя песка: чем больше мощность залегания и равномерней плотность слоя песка, тем прочнее основание. При регулярном воздействии воды прочность песчаного основания резко снижается.
Глинистые грунты представляют собой тонкодисперсные частицы чешуйчатой формы размером менее 0,005 мм. Сухое глинистое основание может выдерживать большие нагрузки от массы зданий и сооружений. С увеличением влажности глины резко падает ее несущая способность. Влияние положительных и отрицательных температур вызывает во влажной глине усадку при высыхании и вспучивание при замерзании воды в порах глинистого грунта. Разновидностью глинистых грунтов являются супеси, суглинки и лёссы.

Супесчаные грунты представляют собой смесь песка и глинистых частиц в количестве 3 ... 10 %. Суглинистые грунты состоят из песка и содержат 10 ... 30 % глинистых частиц. Эти виды грунтов могут использоваться в качестве естественных оснований (если они не подвержены увлажнению). По своей прочности и несущей способности они уступают песчаным и сухим глинистым грунтам. Отдельные виды супесей, подверженных регулярному воздействию грунтовых, становятся подвижными. Поэтому они получили название плывунов. Этот вид грунтов непригоден в качестве естественного основания.
Лессовые грунты - то частицы пылеватых суглинков со сравнительно постоянным гранулометрическим составом. Лёссовые грунты в сухом состоянии могут служить надежным основанием. При увлажнении и воздействии нагрузок лёссовые грунты сильно уплотняются, в результате чего образуются значительные просадки. Поэтому они называются просадочными.

Наименование грунтов, а также критерии выделения грунтов со специфическими свойствами и их характеристики приведены в СНиП "Основания зданий и сооружений. Нормы проектирования".

Контрольные вопросы

1.Дайте определения понятиям «основание», «грунт».

2. В чем отличие скальных грунтов от дисперсных?

3. Какое влияние на свойства фунтов оказывает вода?

4. Какие задачи стоят перед инженерно-геологическими изысканиями?