Резка железобетонных элементов: какой диск выбрать для работ

Содержание

Резка бетона и железобетона: алмазная и канатная

Если вы надумали перепланировать свое жилище, то вам наверняка потребуется алмазная резка бетона. Ведь большинство построек возводится именно из железобетона. Давайте рассмотрим, что собой представляет алмазная резка железобетона, и как ее правильно выполнить?

Преимущественные характеристики

В резке бетонов алмазными устройствами много положительных качеств:

  • точные рамки сечения;
  • благодаря ровному, гладкому срезу нет необходимости дополнительно обрабатывать, шлифовать бетон;
  • процесс резки по бетону происходит без лишнего шума, вибрационных колебаний;
  • алмазную резку бетона сопровождает небольшое пылевыделение, а если во время процедуры использовать воду, то появление пыли практически сводится на нет;
  • при помощи алмазной резки железобетона экономятся ваши средства. Ведь процедура довольно несложная, хотя и требует некоторых навыков. При наличии таковых ее может выполнить каждый, не тратясь на помощь мастеров.

Суть алмазной резки железобетонных конструкций лежит в применении определенных механических приборов с режущим наконечником, имеющим алмазное напыление либо пилой, у которой алмазные края.

Даже всем привычная болгарка, имеющая алмазный диск, качественно выполнит разрез в бетоне. Причем режущий элемент, контактирующий с бетоном, не стирается, как при распиле металлических конструкций.

Единственным минусом данного приспособления является то, что разрезать композит возможно лишь так глубоко, как позволяет размер пилы на болгарке.

Вернуться к оглавлению

Области применения

Алмазной резкой пользуются во многих случаях:

  • демонтаж бетонных конструкций;
  • разделение железобетонных блоков напополам для удобства их транспортировки;
  • проделывание разных отверстий в несущих стенах, перекрытиях;
  • расширение диаметра уже созданного отверстия;
  • монтаж температурного шва внутри бетонных настилов;
  • демонтаж фундаментной основы;
  • поправка строительных дефектов;
  • создание углублений под сейфы, производственную технику.
Вернуться к оглавлению

Какое оборудование используется?

Алмазная резка бетона выполняется несколькими видами инструментов. В зависимости от технологии выполнения процедуры существуют два типа оборудования для алмазного нарезания бетонных конструкций:

Вернуться к оглавлению

Ручные приборы

Пила по бетону.

Вниманию строителей представлен широкий выбор инструментов для ручной резки бетона. У всех них разный диапазон выполняемых работ и эксплуатационные качества. Среди ручного оборудования выделяют:

  • электрические резчики;
  • резчики гидравлического характера;
  • штроборезы;
  • бензопилы;
  • цепные пилы на гидравлике.

Круги с алмазным напылением на ручных резчиках имеют различия в диаметральных размерах, числе режущих сегментов, установочном отверстии. При выборе алмазных дисков, диаметр которых может варьироваться от 125 до 600 мм, следует обратить внимание на размеры кожуха резчика. Устройство, работающее от бензина способно глубоко врезаться внутрь бетонного материала, однако работать с ним лучше вне помещения.

Вернуться к оглавлению

Машинная резка

Канатная резка.

Посредством автоматического оборудования распил бетонных монолитов проводится более эффективно. Данная технология позволяет врезаться внутрь бетона на глубину 620 мм. У автоматических резчиков, так же, как и у ручных инструментов, во время работы на алмазный круг подается поток воды. Это делается, чтобы охладить диск, а также устранить поднимающуюся пыль.

Но самой продуктивной методикой считается канатная резка бетона. Подобная технология способна разрезать композит в самых труднодоступных уголках, куда не сможет добраться ни один из вышеперечисленных приборов. Канаты на алмазной основе являются расходным средством. Эффективность работы такого рода приспособлений зависит от числа кристаллов на одном метре каната, их окружности, ширины.

Вернуться к оглавлению

Процесс выполнения резки

Так как подобные манипуляции нарушают первоначальную конструкцию постройки, чтобы не наделать непоправимых ошибок, следует привлечь к работе профессиональных мастеров, архитекторов, инженеров, которые подскажут, как правильно выполнять резку.

Если же вы решили обратиться в компанию, предоставляющую услуги по резке бетонов, то наличие в ней вышеперечисленных специалистов говорит о серьезном подходе фирмы к работе, и что такой организации можно доверять. Но перед тем как заключать договор, все равно проверьте наличие лицензии и сертификатов на предоставление такого рода услуг. Клиент, в свою очередь, должен предоставить все документы на помещение, где будет проводиться работа, а также разрешение от владельца здания на осуществление подобных процедур.

До начала проведения резки следует сделать разметку помещения, замерить и наметить контуры будущих проемов. Также перед работой следует детально изучить конструкцию помещения, под нее подобрать оборудование с подходящей мощностью, типом режущих элементов. Кроме того, следует пообщаться и согласовать все нюансы с представителями ЖЕКа и соседями, чтоб не было потом претензий по поводу шума.

Вернуться к оглавлению

Утилизация отходов

Алмазная резка бетона.

Отходами от алмазной резки называют бетонные обломки, части демонтированной конструкции, шлам из воды, металла и бетона, который образовывается на месте работы в результате охлаждения оборудования и сокращения количества выделяемой пыли посредством воды.

Утилизировать отходы самостоятельно заказчику не всегда удается, потому как объемы утильсырья могут быть огромными, тяжелыми и требовать больших сил, а также специального оборудования для утилизации, например, для откачки использованной воды. Посему, обращаясь в фирму по резке бетона, следует заранее поинтересоваться, убирают ли они за собой по окончании работы. Это избавит вас от множества проблем, связанных с уборкой бытового мусора.

Вернуться к оглавлению

Распил композита с использованием пылесоса

Данный процесс подразумевает под собой использование пылесоса большой мощности для устранения пыли во время резки. Такой промышленный пылесос способен устранить 70 % от общего объема пыли.

Вернуться к оглавлению

Нарезание бетона с водой

Такой метод нарезания композита обуславливает использование помпы форсунки, поставляющей воду на алмазный диск, чтобы он остыл. При этом также приглушается пыль, поднимающаяся от интенсивного контакта резочного инструмента с бетоном. Даная методика более эффективна в плане приглушения пыли, нежели применение пылесоса, потому что устраняет пылевыделение до 90 %.

Вернуться к оглавлению

Применение шлицефрезера

Шлицефрезер.

Посредством этого инструмента выполняется распил бетона внутри маленьких помещений, где невозможно использовать приборы с большей мощностью. Шлицефризер относится к типу ручных инструментов. Благодаря подобному устройству стало реально без труда распиливать строительные сооружения из бетона, обладающие сверхпрочной, изогнутой, сложной поверхностью.

Обычно шлицефрезер для разреза бетонного композита используют внутри квартир и других жилых помещений. Данный прибор функционирует по двум режимам: влажному, сухому. Второй вариант используется при сильно углубленном разрезании бетонного материала. При этом вода, которая выполняет функцию охладителя, устраняется посредством промышленного пылесоса.  Сухой тип работы шлицефрезера является безвредным, неопасным, нетрудоемким, с практическим отсутствием отходов, пыли.

Вернуться к оглавлению

Подведение итогов

При помощи алмазной резки можно запросто осуществить перепланировку вашего жилища, перенести дверные и оконные проемы туда, куда вам будет угодно. Особенно это касается частных домов. Процесс является довольно экономичным, несложным, не занимает много времени и труда. В результате получаются удобные, модернизированные апартаменты, радующие хозяина и его семью.

Канатная резка бетона: технология и особенности

В процессе возведения зданий и сооружений, чаще всего в процессе их реконструкции возникает необходимость выполнения всевозможных отверстий в бетонных конструкциях.

Алмазная канатная резка бетона, является одной из разновидностей инструмента для подобных операций, имеющая свои принципиальные преимущества и недостатки.

СодержаниеСвернуть

Технология канатной резки бетона и ее принципиальные особенности

Канатная резка бетона – это разновидность алмазной резки данного материала. Суть технологии канатной резки заключается в использовании в качестве режущего элемента стального каната с закрепленными на нем режущими алмазными головками. Привод режущего элемента осуществляется через систему направляющих роликов и силовой установки: электродвигателя сагрегатированного с редуктором.

Современная разновидность способа алмазной резки, в основе которой лежит применение алмазного каната, а также специальной системы привода — это канатная резка бетона. Канат выступает в качестве рабочего режущего инструмента и приводится в движение при помощи направляющих роликов. Данная особенность позволяет такой технологии, как канатная резка бетона, обойти большое число ограничений, возникающих при работе дисковыми пилами.

алмазный канат для резки бетона

Канатная алмазная резка бетона и даже железобетона применяется в ситуациях, когда резка алмазными дисками в силу тех или иных причин, либо невозможна, либо затруднена. При этом резка канатом легко и просто справляется практически с любыми объемами и габаритами и глубинами прорезаемых отверстий и проемов.

Кроме того с помощью канатной резки возможно прорезание криволинейных сводов в самых труднодоступных местах. Также данная технология позволяет производство работ в условиях «воды»: демонтаж пирсов, причалов, канализационных коллекторов и пр.

Суть технологии канатной резки бетона

  • Размечается будущий проем или будущее отверстие в бетоне или железобетоне.
  • В углах будущего отверстия тем или иным способом выполняются отверстия позволяющие пропустить имеющийся алмазный канат;
  • На имеющихся площадях монтируется силовая установка, в отверстия запускается алмазный канат и подключается к приводу;
  • Установка запускается в работу.

Данная технология отличается высокой производительностью резки и высоким качеством получаемого реза.

Достоинства и преимущества алмазной канатной резки бетона

  • Возможность выполнения отверстий разных габаритов в труднодоступных местах в любых погодных условиях;
  • Относительно высокая точность резки проемов и отверстий;
  • Низкая «шумность» и низкое пылеобразование;
  • Возможность проведения работ в любых плоскостях, под любыми углами;
  • Возможность распиливания любых армированных и железобетонных конструкций и ЖБИ;
  • Возможность резки бетона под водой;
  • Возможность создания различных архитектурных форм и ансамблей.

Сфера применения алмазной канатной резки бетонных конструкций

  • Прорезание любых видов проемов в бетоне, в материале любой толщины, любого назначения;
  • Резка кирпичных стен, высокоармированного материала и монолитного бетона;
  • Резка колонн, опор и балок;
  • Коррекционные работы на этапе бетонирования, в том числе демонтажные работы;
  • Резка бетона в условиях ограниченной шумности и в условиях ограниченной площади размещения режущего оборудования;
  • Демонтаж старых зданий расположенных в жилых районах;
  • Резка бетона вплотную к соседним бетонным конструкциям;
  • Резка бронекамер и хранилищ материальных ценностей банковских учреждений;
  • Резка ниш всевозможного назначения: под сейфы, мебель и т. п.;
  • Резка отверстий всех видов конфигурации;
  • Резка ригелей и фасадов;
  • Резка мостовых опор, причалов, пирсов, затонувших судов и других подобных работ в условиях «под водой».

Технология алмазной канатной резки имеет лишь несколько принципиальных недостатков, в числе которых: относительно высокая стоимость работ, необходимость наличия специального дорогостоящего технологического оборудования и определенное время на разворачивание режущего инструмента и проведение подготовительных работ.

Алмазная резка – особенности процесса

Алмазная резка бетона – преимущества и недостатки

Владельцы квартир при проведении ремонтных работ по-новому подходят к перепланировке, делая приводить интерьер в соответствии современным требованиям.

Дело в том, что при ликвидации межкомнатных перегородок и изменении конфигурации проемов, можно зрительно увеличивать объем свободного места. Реализовывать задуманное дает возможность алмазная резка бетона, которая является прогрессивным приемом технологии.

Посредством нее формируют проемы с необычной формой, разных размеров в железобетонных, кирпичных, бетонных и каменных стенах, а еще производить каналы для коммуникаций.

Ознакомление с прогрессивной технологией

Мехобработка бетона посредством инструмента с алмазным напылением является относительно новой, но при этой эффективной технологией. По производственным темпам затраченное время на резку бетонных стен она будет превосходить традиционные методы обработки железобетона, не оказывая негативного воздействия на прочность конструкций. По точности проведения работ, чистоте обработки, мере запыленности, уровню шума и вибрации с ней не смогут конкурировать грубые отбойники, тяжелые перфораторы, а еще шумные УШМ.

Основные преимущества:

  1. Идеально ровная поверхность среза – нет необходимости выполнять дополнительную отделку, что уменьшает объем траты на произведение ремонтных работ.
  2. Приемлемый шумовой уровень – в сравнении с традиционно используемым инструментов, шум будет куда меньше, а еще не доставляет соседям неудобства.
  3. Выполнение резки без вибраций – при стеновой обработке по щадящей технологии не появятся трещины, что дает возможность производить работы в старом здании.
  4. Стеновая обработка без переменных типов нагрузок – конструкции строительства будут сохранять целостность, не подвергаясь разрушающему воздействию инструмента.
  5. Чистота на обрабатываемом участка – встроенный в монтаж пылесос или производство работ с использованием мокрой технологии резко будет уменьшать пылевую концентрацию.
  6. Ускоренная интенсивность резки – увеличенная степень скорости обработки достигается за счет конструктивных особенностей инструментов резки.
  7. Высокая готовность оборудования к строительным работам – нет необходимости в откладке инструментов, а еще особенных операциях по подготовке.
  8. Инструмент универсальный – за счет устойчивого к износу покрытия режущей части можно легко обрабатывать все строительные материалы, вне зависимости от твердости.
  9. Безопасность операций по ремонту – исключена возможность травмирования людей, вызванная разлетающимися бетонными частицами.
  10. Шанс мехобработки при стесненных условиях – использование ручной небольшой по размеру установки дает возможность работать в малых помещениях.
  11. Можно выполнить специальные операции – алмазная бетонная резка, демонтаж и формирование углублений, которые выполняются по определенным инструментам.

Вместе с достоинствами есть и недостатки, которые обусловлены такими факторами:

  • Увеличенной ценой профессионального оборудования – покупать промышленные установки и время от времени восстанавливать изношенный инструмент будет для домашних мастеров накладно.
  • Можно производить операции лишь профессиональными силами – без специальной подготовки, а еще определенной квалификации проблематично своими руками использовать устройство.

Технология на данный момент очень востребованная за счет множества достоинств.

Подробности

Область применения

Несмотря на высокие траты, связанные с выполнением алмазной резки, она активно используется при решении множества задач на объектах с промышленным назначением, а еще при благоустройстве помещений. Она решает такие задачи:

  • Демонтаж элементов строений, а еще разных конструкций.
  • Снос кирпичных стен, железобетона и перегородок.
  • Изменение габаритов и формы проемов, которые оформлены ранее.
  • Выполнение разных проемов со сложной конфигурацией в несущих стеновых поверхностях.
  • Резка проходов в перекрытиях и перегородках между этажами.
  • Удаление бетонных наплывов, а еще выравнивание поверхностной формы.
  • Механическая обработка оснований, опорных колон и несущих балок.
  • Приведение в соответствие габаритов строительных конструкций.
  • Полная и частичная разборка перегородок, стен зданий и панелей перекрытия.
  • Производство работ высотного типа с повышенной сложностью по мехобработке и сносу.
  • Формирование каналов коммуникации при повышенной концентрации влаги.
  • Выполнение мероприятий по увеличению площади помещений сантехнического назначения.
  • Прорезка в бетонных поверхностях температурных швов.

За счет использования в разных областях и положительным отзывам заказчиков, данная технология пользуется невероятной популярностью.

Какое требуется оборудование

Произведение мероприятий по мехобработке капитальных стен производится инструментов с напылением абразивного типа на рабочей части. для работ применяют разные типы устройств:

  1. Небольшие ручные резчики – обеспечивают возможность ускоренной обработки конструкций строительного типа в условиях с ограничением свободного места, где проблематично применять большие машинки для стеновой резки. Используются в магазинах, квартирах и офисах. Конструкция оборудования дает возможность резать бетонные стены с толщиной до 13 см. Инструмент будет работать от бензинового или электрического двигателя, а также оснащен рабочим органом в виде диска, радиус которого составляет до 0.2 метров.
  2. Машины для стеновой резки – это популярное устройство среди профессионалов, позволяющее быстро обрабатывать железобетонный, каменный и кирпичный массив с толщиной до 0.73 метра. Оборудование включает в себя приводной мотор, направляющие из металла, абразивные диски, блок управления и гидростанцию. Направляющие полозья прикрепляют вертикально или горизонтально, обеспечивая предельно точное перемещение станции привода с режущим диском в требуемом направлении.
  3. Канатные машины – они представляют собой промышленные оборудование, которое предразначено для установки строительных массивных конструкций (мостов, объектов гидротехнического предназначения, а также транспортных развязок). Машина будет работать при минимальном уровне шума, а еще не создает вибрации. Оборудование имеет гибкий рабочий орган в виде абразивного высокопрочного каната, который производит резку под малым углом. В процессе обработки механического типа формируется ровный рез.
  4. Шовные резчики – применяются в дорожной отрасли для того, чтобы восстанавливать дорожные покрытия, а еще в сфере авиации для нарезания температурных швов на аэродроме. Конструкция приборов обеспечивает возможность резать швы деформации в распложенным горизонтально плоскостях. Устройство будут легко резать армированный бетон, плиточки тротуарных покрытий и асфальт. Они имеют увеличенную степень производительности, которые могут углубляться в горизонтальный массив на 0.27 метров.

Оборудование требуется выбирать с учетом задач

Алмазная резка при помощи УШМ

Домашним мастерам известен такой инструмент, который называется болгаркой (она же УШМ). Это небольшое ручное устройство, которое предназначено для нарезания на заготовки и шлифование металла. За счет фрез и алмазных дисков, используемых в роли особых насадок, область применения дополнена возможностью:

  • Нарезка температурных швов.
  • Шлифование поверхности.
  • Нишевое формирование.
  • Выравнивание проемов.

При выполнении небольших объемов работ, которые связаны с ремонтом квартир, болгарку можно применять для механической бетонной обработки. При применении болгарки в домашнем ремонте, обращайте внимание на такие моменты:

  1. Всегда делайте пробный рез с глубиной до 1 см при бетонной обработке, а если нет проблем и диск отлично справляется с поставленной задачей, требуется углубиться до требуемого размера.
  2. Время от времени в процессе резки доставаться рабочие инструменты от зоны для резки и охлаждения. При увеличении твердости обрабатываемого бетона рабочие интервалы сокращаются.
  3. Используйте в обязательном порядке средства индивидуальной защиты – требуется предохранять дыхательные органы от пыли посредством респиратора, а слизистую глаз посредством защитных очков.

Болгарка представляет собой ручной инструмент с малой мощностью, применяется для выполнения небольших рабочих объемов.

Резка проемов в несущих стенах бурением

Алмазная резка и бурение – это технологическая операция, которая предназначена для формирования инструментов с цилиндрической формой и сложных каналов в простом или армированным бетона при применении особых инструментов. Использование перфоратора или дрели для выполнения поставленных задач нуждается в определенных усилиях. Современная технология и специальное оборудование дает возможность оперативно справляться с поставленной задачей при строительных мероприятиях. Способ дает возможность формировать каналы в бетонных конструкциях для всевозможных целей:

  • Монтажа розеток.
  • Установки мусоропроводов.
  • Прокладывания вентиляционных каналов.
  • Монтажа оборудования для отопления.
  • Установка систем водоснабжения.
  • Подключения труб для газоснабжения.
  • Прокладывание электрических кабелей.

Требуется обращать внимание, что технология обеспечивать возможность выполнять работы посредством промышленного и малогабаритного оборудования с получением отверстия, которое не нуждается в дополнительной обработке.

Основные работы этапы для резки стеновых проемов

Обработка конструкции из бетона производится по этапам и предусматривает:

  • Выполнение операций в плане резки оконных и дверных проемов.
  • Дополнительное усиление для созданного проема.

Если планируемый проем предусматривается проектными требованиями, то выполнять работы можно без раннего согласования. В остальных ситуациях требуется производить расчеты, обосновывать сохранение прочности и безопасность конструкций для строительства.

Рабочая технология

Посредством оборудования для алмазной резки получится намного быстрее, нежели с использованием отбойных молотков. Технология будет предусматривать:

  1. Осуществление разметочных операций посредством строительного уровня, маркера и рулетки.
  2. Выбор оборудования для того, чтобы резать проем с учетом толщины стен и размеров.
  3. Подключение оборудования, а также проверка функционирования.
  4. Смачивания поверхности посредством воды и выполнения разрезов сквозного типа по общему периметру.

Чтобы облегчит процесс сухой алмазной резки, можно резать большие бетонные фрагменты на маленькие части. При выполнении работ важно очистить все от элементов вырезанного материала.

Мероприятия для усиления конструкции

При проведении работ ни в коем случае нельзя допускать ослабления, которое способно вызывать аварийные ситуации. Требуется сохранять несущие способности капитальных конструкций постройки. Для этого производится усиление сформированного проема, которое выполняется посредством профиля из металла. Рама с П-образной конфигурацией формируется из металлической заготовки таким образом:

  1. Нарезают заготовки требуемого размера.
  2. Устанавливают стойки вертикального и связывают при помощи поперечных элементов.
  3.  Обе конструкционные части прихватывают с противоположных сторон посредством горизонтальных перемычек.
  4. Проваривают всю конструкцию из металла и стягивают резьбовыми шпильками.

Для конструкций нагруженного типа применяют мощные швеллера, а для других уголки.

Заключение

При применении алмазной резки для проемов можно решить много трудных строительных задач и в промышленных масштабах, и при процессе перепланировки при ремонте жилого объекта. Важно грамотно выбирать рабочее оборудование и требуемый для резки инструмент алмазного типа. Профессионалы качественно и оперативно производят требуемые работы.

Алмазная резка бетона: оборудование для бурения отверстий, резки

Разрушать бетонные конструкции приходится при сносе зданий и сооружений, признанных аварийными. Бывают ситуации, когда доставленные на объект панели из железобетона нуждаются в доработке, в них пропиливают отверстия, срезают отдельные фрагменты или сверлят отверстия для монтажа электропроводки (прокладки отопительных трубопроводов, проводки труб горячего и холодного водоснабжения, а также для систем канализации). Подобные работы можно выполнять, применяя специальный инструмент и станки по типу оборудования для алмазной резки бетона. Их отличают высокая твердость, соизмеримая с алмазом. Снижение вредного воздействия на человека и окружающую среду достигается использованием водных растворов, операторы используют индивидуальные средства защиты.

Что такое алмазная резка бетона

Резка железобетонных конструкций с помощью твердосплавного или алмазного инструмента характеризуется рядом показателей:

  • процесс резания происходит в ограниченной зоне. На само изделие из бетона действует направленное  действие без тяжелых ударов. Поэтому не образуются длинные трещины. Не возникает опасного распространения ударной нагрузки по всему зданию или помещениям, расположенным рядом;
  • уровень шумового воздействия невысокий. Окружающие воспринимают только вибрацию, возникающую при попадании камешков или иных твердых включений;
  • использование пылеуловителей, позволяет выполнять работы внутри квартир. Отвод продуктов пиления железобетона выполняется аспирационной системой. Сброс пыли и песка производится в мешки или пылесборники;
  • скорость распила панелей зависит от типа применяемого технологического оборудования, а также состояния режущих кромок используемого инструмента;
  • приступать к выполнению работ по резанию твердого материала можно без длительной подготовки. Требуется зафиксировать опоры, а потом направить режущую часть в нужном направлении;
  • твердосплавные кромки у зубьев способствует получению ровных стенок. Подача (перемещение инструмента на один оборот диска или коронки) невысокая, поэтому расстояние между рисками измеряется долями миллиметра. Формируется шлифованная поверхность;
  • обрабатывающий инструмент использует твердосплавные напайки. Их твердость достигает до HRC 70…80 единиц, тверже только алмаз (HRC 100). Строительные материалы имеют значительно меньшие показатели прочности, обрабатываются все виды изделий;
  • наличие ограждающих кожухов и уловителей предотвращает опасность от вылетающих фрагментов, образующихся при пилении бетона;
  • технологическое оборудование оснащено достаточно мощными электродвигателями (энергонасыщенный инструмент). Ограниченное пространство не является помехой даже при использовании в коротких и узких помещениях.

Для сложных ситуаций предусматривают дополнительные насадки, они помогают изменить направление резания.

Область применения

При необходимости выполнить реконструкцию зданий промышленного или общественного назначения, организовать проходы или проемы между помещениями или для монтажа сложного технологического оборудования (установки кондиционеров, прокладки кабелей питания, проводки водопроводной или канализационной сети) используют алмазную резку.

Основные задачи, решаемые с использованием специального алмазного оборудования:

  • при сносе аварийных строений или ветхого жилья приходится разрезать строительные конструкции;
  • работы по демонтажу кирпичных, блочных стен и конструкций из литого бетона нельзя представить без использования устройств и приспособлений для резки твердосплавным инструментом;
  • организация выхода на чердаки, формирование пустого пространства между этажами при необходимости возведения лестничных маршей, полной переделки зданий к новому назначению вынуждает выполнять полную перестройку внутреннего пространства;
  • удаление дефектов, полученных в результате ошибок и брака в бетонном литье. Свежий бетон проще срезать сразу после снятия опалубки или фасадной шпаклевки, чем потом вырубать отбойными молотками или перфораторами с насадками определенного типа;
  • корректировка фундамента, несущих ригелей и колонн, а также обработка балок усиления;
  • при большой протяженности стен иногда возникает необходимость создавать температурные швы, они помогают при резких изменениях температуры компенсировать подвижку стеновых конструкций;
  • производство работ в сырых помещениях;
  • разборка промышленных зданий при расчистке территорий под новое строительство или использование по новому назначению;
  • высотные работы, где приходится производить демонтаж с использованием подъемников.

Бурение применяется при изменении размера проемов в случае реконструкции помещений, замене окон и дверей.

Резка и бурение стеновых конструкций с помощью алмазных приспособлений производится:

  • создание проемов и проходов в несущих стенах, а также легких перегородках. При необходимости можно задавать нестандартные размеры и сложную конфигурацию;
  • разборка перегородок между помещениями путем предварительного изменения и уменьшения размеров фрагментов стен;
  • исправление дефектов, возникших при нарушении технологии литья бетонной смеси в опалубку;
  • создание каналов для прокладки инженерных сетей внутри здания и за его пределами;
  • изменение размеров отдельных комнат, демонтаж вспомогательных аксессуаров и иных подобных работах.

Преимущества и недостатки

Строители отмечают положительные показатели:

  • работы по демонтажу организуются в короткие сроки;
  • не требуется выполнять длительную подготовку, нужно провести согласование между заказчиком и основным подрядчиком, а также получить разрешение от архитектурных отделов и согласовать проект реконструкции;
  • оборудование размещается в кабине или багажнике легкового автомобиля, легко переносится одним-двумя рабочими;
  • продукты разрушения выносятся за пределы выполнения основного процесса;
  • производительность чрезвычайно высока, производственный процесс можно выполнять в несколько смен. Особенно важно при выполнении аварийных работ;
  • себестоимость процедур гораздо ниже, чем использовании отбойных молотков и перфораторов.

Недостатки бурильных установок на алмазной основе не снижают эффективности работ с использованием алмазного инструмента, но их также стоит отметить:

  • стоимость самого инструмента высокая, поэтому к работе допускают только рабочих, получивших необходимый опыт использования сложного оборудования;
  • в процессе производства операций по резке бетонных ограждений приходится менять режущий инструмент, чтобы изношенный привести в норму: заменить режущие элементы или произвести заточку. Работа тупыми зубьями требует повышенных энергозатрат, снижается производительность труда.

для отвода продуктов разрушения нужно организовывать зоны выброса. Вокруг может происходить обильное образование пыли. Требуются согласования с соответствующими инстанциями, оплачивать налоги за загрязнение окружающей среды.

Виды инструментов и оборудования

Алмазная резка – это направление, которое начало свое развитие сравнительно недавно. Происходит обновление методов резания каменных изделий и бетона. Поэтому возможно появление новых типов конструкций, основанных на использовании твердых сплавов и напыления алмазной крошки на режущих кромках. Чем шпаклевка отличается от шпатлевки читайте тут.

Канатные системы

Преимуществом подобной конструкции является эффект охлаждения абразива после выхода за пределы резания. На свободную ветвь канатной системы организуют подачу охлаждающего воздуха (используют вентиляторы). В результате не происходит перегрева режущих кромок.

Для выполнения работы иногда требуется сверлить отверстия, через которые будут протянуты ветви каната. Поэтому в замкнутом пространстве нужно применять вспомогательное оборудование для сверления.

При производстве рабочего цикла на открытых территориях подобный инструмент показывает высокую производительность. Его можно агрегатировать с небольшими тракторами и подобной мобильной техникой. Управление с помощью гидропривода помогает в работе манипулятора.

Для работы используют специальный абразивный канат. Его натягивают между роликами, расположенными на определенном расстоянии.

Алмазные цепные бензопилы или цепи

В качестве приводного устройства могут использовать бензиновые и электрические цепные пилы. Вместо обычной цепи на инструмент устанавливается цепь, в которой вместо зубьев имеются абразивные элементы. Нанесенные тонким слоем на рабочую поверхность, они могут стачивать камень или бетон, попадающий в зону контакта. Сколько кирпича в 1м3 узнайте здесь.

Используя полотна длиной более 700 мм, опытные рабочие осуществляют пропилы в фундаменте толщиной более 550…600 мм. Использование бензоинструмента позволяет вести аварийные и спасательные работы в местах с повышенной влажностью. Такой инструмент входит в стандартный набор горных спасателей. Применяют его в тоннелях для прокладки проходов в горной породе.

Реноваторы с алмазными насадками

Малогабаритный инструмент (реноваторы) стал распространяться между умельцами сравнительно недавно. В них вращение ротора электродвигателя преобразуется в возвратно-поступательное движение. На подвижной части монтируется абразив, который осуществляет обработку деталей. Про кухонный фартук из МДФ с 3д фотопечатью читайте в этой статье.

Промышленность выпускает реноваторы с аккумуляторами, а также сетевые устройства. Аккумуляторный инструмент позволяет работать независимо от источника энергии. Ими пользуются не только внутри зданий. Работая на высоте, мастера могут выполнять сложные действия, не обращая внимания на питание со стороны.

Сетевые реноваторы обладают большей мощностью. Обычно они комплектуются насадками разной конфигурации. Поэтому качество работ с помощью подобных приспособлений и последующей отделке стен панелями МДФ, не вызывает нареканий у заказчиков.

Небольшие дремели, являются разновидностью ручного электроинструмента. Для обработки бетонных поверхностей их комплектуют алмазными шарошками разного типа.

Используя дремель, опытный мастер может сформировать дверной или оконный проем так, что не потребуется дополнительная установка коробки из металла или дерева. Примыкание створок будет идеальным в любом месте. Так создают оригинальные проходные системы в каменных породах.

Дисковые устройства монтируются в УШМ или электропилы. Используют диски с алмазным напылением. При наличии пылесосов промышленного типа в зоне производства работ не образуется пылевое облако. Вся пыль оседает в мешках или используют циклоны, в них закрученный поток самостоятельно избавляется от тяжелых включений. Про размеры красного облицовочного кирпича расскажет эта статья.

Стационарные дисковые станки для резки бетона и плитки оборудуют системами подачи охлаждающей жидкости. Так рез получается ровным, а продукты разрушения отводятся за пределы рабочей зоны с водой.

Технология сверления отверстий в бетоне своими руками

Для сверления бетона, в отличии от шамотного кирпича, используют перфораторы и сверлильные машинки. Сам процесс осуществляется сверлами, бурами и коронками.

Наличие на поверхности тонкого слоя алмазной крошки позволяет выполнять высокопроизводительную проходку.

Следует помнить, что отвод тепла при сверлении затруднен. Поэтому нужно охлаждение. Опытные мастера вынимают инструмент из отверстия, дают ему остывать.

На бурах, коронках и сверлах по бетону режущие кромки припаиваются с помощью бронзы (температура плавления 870…920 °С). Если не охлаждать, то произойдет расплавление припоя, твердосплавная насадка вылетит. Инструмент придет в негодность.

Как выбрать сверла с алмазным напылением

При выборе инструмента для производства определенных работ, ориентируются на:

  • наличие необходимого инструмента для установки сверла. Если есть перфоратор, то приобретают сверла со специальным наконечником, имеющим паз. При наличии только обычной дрели, покупают сверла с цилиндрическим наконечником;
  • в патрон может быть установлен инструмент только определенного диаметра. Если реальный диаметр превышает возможности установки, то покупать его нецелесообразно;
  • для работ со стеклянными поверхностями нужен инструмент, способный просверлить только его. Попытки использовать иные приспособления пользы не принесут. Для охлаждения с помощью пластилина создают ванночки, куда наливают воду или раствор с аммиаком. Так выполняют сверление с одновременным охлаждением;
  • предпочтение следует отдавать сверлам, где указаны материалы твердого сплава. Предпочтение следует отдавать тем, где указаны ВК-8 или ВК-10. Они содержат вольфрам, выдерживают ударную нагрузку. Наличие обозначение Т15К6 или Т10К15 показывает, что можно сверлить с высокой частотой вращения. Но ударную нагрузку переносят хуже.

Процесс сверления алмазными коронками

Алмазная коронка позволяет высверливать не все отверстие полностью, а только кольцо. Так уменьшают энергозатраты на саму процедуру. Коронка в процессе перемещения в теле материала самоустанавливается. Цилиндрическая часть служи в качестве направляющей.

Для производства глубоких отверстий используют коронки с удлиненной рабочей частью. Допускается глубина до 300…350 мм.

Разметка стен

Перед началом сверления, как и при установке перфорированных панелей МДФ, размечают стену. Используют лазерные устройства, которыми определяют высоту и горизонтальное положение.

Применение лазерного уровня при разметке стен.

Применение специальных консольных станков помогает выдерживать прямолинейную подачу. Основание станка жестко фиксируют к основанию. Обязательно контролируют усилия, возникающие при параллельной подаче сверлильной головки.

Организуют системы подвода воды, а также ее удаления. На стене монтируются водосборные ракушки, а также трубопроводы для отвода и очистки охлаждающей жидкости.

Сверление

Подготовив оборудование, приступают к сверлению. Периодически проверяют глубину проникновения коронки в тело. Иногда требуется с помощью зубила отрубить внутреннюю часть в отверстии. Потом возобновляют процесс.

Достигнув необходимой глубины, прекращают действие. Проверяют глубину, иногда требуется с помощью перфоратора и наконечника в виде лопатки расчистить дно.

Какие препятствия можно встретить

При выполнении сверления нужно точно определять места электропроводки. Особенно важно относиться к подобному действию в жилых домах.

В разные периоды строительства использовались разные методы организации пазов для электропроводки в стенах.

Особенно часто применяли косое (диагональное) размещение паза при использовании французских технологий изготовления бетонных панелей. Подобные здания строились с конца пятидесятых до середины шестидесятых годов прошлого века.

Может возникнуть препятствие в виде арматуры, оказавшейся в месте сверления. Решение принимают заказчик (его представитель) и ответственный исполнитель. Изменение в проекте возможны только при согласовании обеих сторон.

Техника безопасности

Несколько основных правил охраны труда обязательно нужно соблюдать при выполнении сверления отверстий в бетонных конструкциях. Как правильно называется белильная хлорка и для чего она применяется читайте в этом материале.

В некоторых случаях проводится инструктаж на рабочем месте. По его итогам рабочие оставляют подпись в журнале по охране труде.

Часть требований по ТБ указывается в инструкции к использованию электроинструмента. Есть и общие рекомендации, с ними ответственный исполнитель обязательно должен ознакомить своих подчиненных.

Видео

Про алмазное сверление бетона смотрите в этом видео:

Вывод

  1. Алмазная резка облегчает выполнение работ при реконструкции зданий и необходимости сноса авариных и ветхих зданий.
  2. Алмазный и твердосплавный инструмент позволяет работать без лишнего шума, производить действия с минимальным выбросом пыли и загрязнений. Помогает аспирационная система, оборудованная пылесосами и осаждающими циклонами.
  3. Используют приспособления канатного типа, цепи с напылением твердыми сплавами и алмазозаменителями и диски.
  4. Для охлаждения режущих кромок применяют воздушное и водяное охлаждение.
  5. Для сверления кирпича и бетона применяют сверла, коронки и буры, но следует учитывать количество теплоты для нагревания кирпича. Используют ручной электроинструмент и стационарные переносные станки.
  6. При производстве работ следует соблюдать правила техники безопасности.

 

Алмазная резка бетона и железобетона

Каждый, кто когда-либо сталкивался с демонтажем железобетонных конструкций или выпиливанием, бурением проемов и отверстий в бетонном монолите, знает, насколько это трудоемкие процессы. Обычное режущее оборудование, пусть даже и профессиональное, далеко не всегда может справиться с этими задачами. В таких случаях не обойтись без инструментов, детали которых имеют алмазное напыление.

В принципе, компании, стремящиеся к быстрому и качественному выполнению подобных работ, в обязательном порядке имеют в своем арсенале установки алмазного бурения и резки. Для тех же, кто только задумывается об оснащении своего технопарка данным оборудованием, предлагаем ближе ознакомиться с этой техникой и её возможностями.

Алмазная резка бетона: особенности и виды

Современность, инновационность и мощность технологии заложена уже в её названии. С прочностью, твердостью и надежностью алмаза ничто не сравнится. Поэтому там, где обычные режущие элементы затупляются, истираются или сразу ломаются, алмазные выполняют задачу на совесть.

К преимуществам алмазной резки бетона относятся: во-первых, высокая скорость реза на всю глубину проема с точным соблюдением всех вертикалей и горизонталей; во-вторых, минимальная вибрация и, как следствие, отсутствие трещин в бетоне; в-третьих, беспылевая и бесшумная работа; в-четвертых, возможность распила под углом, т. к. алмазный диск крепится на инструменте в любом положении.

Теперь разберемся с видами оборудования и их предназначением. В настоящее время существует 5 видов установок для алмазной резки и бурения бетонных конструкций. Это обусловлено особенностями их применения.

Так, для высокоскоростного создания цилиндрических отверстий, отличающихся при этом глубиной, гладкостью внутренней поверхности используются ручные, а в некоторых случаях и стационарные, установки алмазного сверления и бурильные агрегаты.

С нарезкой швов (в том числе глубоких до 530 мм) даже в сильноармированном бетоне легко справятся мощные мобильные швонарезчики.

Для работы в жилых помещениях, где исключен сильный шум, идеальны в использовании ручные электро-, пневмо- и гидравлические резчики, а также бензорезы.

Безграничными возможностями для выполнения работ по алмазной резке железобетона и бетона в труднодоступных местах, а также для пассировки блоков, резки плит в цехах обладают мобильные и стационарные канатные машины. Режущий орган этих пил – многопрядный армированный канат с насаженными алмазами способен быстро и качественно распилить бетонную конструкцию любой прочности.

Наконец, профессионально выпилить без шума, грязи и пыли целую стену в монолите может только стенорезная машина. Причем под любым углом: стальной диск с алмазными сегментами может поворачиваться на 360 градусов.

Обзор оборудования

Начнем со сверлильных установок. Одни из лучших машин алмазной резки и бурения производят традиционно в Германии. В числе лидеров здесь Eibenstock. К примеру, инженерами компании разработана уникальная стационарная технология сверления железобетона без использования воды в качестве охладителя сверла. Правда, она ещё не получила широкого применения в силу новизны. Другое дело ручные аппараты.

По мнению разработчиков, лучшим вариантом для проведения сантехнических работ, связанных с бурением бетона, является модель ETN 162/3 P. Максимальная глубина сверления с помощью данного инструмента – 80 мм. А благодаря мощному 2200-ваттному электродвигателю с числом оборотов от 550 до 2700 об./мин., установка может делать отверстия диаметром до 16 мм. Так же покупателя данной модели приятно удивит наличие у него индикатора перегрузки и индикации оповещения о сервисном обслуживании.

Другой немецкий производитель высокотехнологичного оборудования компания Weber так же предлагает качественные машины с лазерной технологией резки бетонных конструкций. Наибольшей популярностью в этой линейке пользуются швонарезчики. Например, модель SM62-2 достаточно универсальна и может применяться для нарезки швов глубиной до 145 мм не только в бетоне, но и в асфальте.

Аппарат оснащается мощным бензиновым 4-тактным двигателем Subaru, позволяющим разгонять режущий диск до 2830 об./мин. Для снижения вибрации мотор имеет специальный балансировочный вал. Это снижает уровень шума, а также продляет жизнь режущему диску.

Теперь обратимся к оборудованию всемирно известной компании Husqvarna. Шведское предприятие выпускает самую разнообразную технику для лазерной резки и бурения бетона.

Так, одним из лучших в классе ручных гидравлических резчиков считается модель K2500. Очень легкий, маневренный аппарат, но отличающийся мощностью и износостойкостью. Во время процесса резки практически не выделяет дыма и почти не шумит. Работает со стандартными 400-миллиметровыми алмазными дисками. Максимальная глубина резки – 350 мм.

Удобной и функциональной также является канатная пила CS 2512 этой же компании. Машина легкая, но мощная. Отличный компактный, мобильный вариант для быстрого выполнения небольших, но особенно трудоемких задач по алмазной резке железобетонных конструкций, включая резку фундамента. 20-киловаттный двигатель рассчитан на длительную работу, отличаясь повышенной надежностью.

А ещё шведы выпускают одну из самых универсальных в мире стенорезных машин. Модель WS 325 – небольшая, но весьма эффективная. Работает с большинством гидростанций, предлагаемых рынком. Благодаря компактным размерам легко транспортируется и быстро устанавливается на рабочем месте. Максимальная глубина реза – 400 мм.

Владислав Пермин, специально для Equipnet.ru

особенности технологии и сфера применения

Дата: 13 июня 2017

Просмотров: 2893

Коментариев: 0

При возведении объектов капитального строительства, благоустройстве квартир возникает потребность выполнить отверстия или проемы различной конфигурации в строительных конструкциях, изготовленных из армированного бетона. Традиционные методы обработки бетона, усиленного стальной арматурой, не позволяют оперативно решать задачи по формированию углублений и демонтажу бетонных конструкций. С расширенным кругом строительных задач справляется алмазная резка бетона, позволяющая быстро и эффективно выполнить любые отверстия, осуществить снос элементов строений.

Прогрессивная технология завоевала популярность, благодаря чему сегодня на высоком профессиональном уровне специализированными организациями оперативно осуществляется алмазная резка проемов в несущих стенах, а также фундаментах, перегородках, межэтажных перекрытиях.

Метод обеспечивает повышенную точность, чистоту поверхности. Технология позволяет осуществлять обработку строительных конструкций из бетона, демонтаж которых ранее осуществлялся с использованием отбойных молотков, перфораторов и «болгарок».

При ручной алмазной резке предвидится использование инструмента, которым управляет рабочий

Рассмотрим, как осуществляется алмазная резка проемов в бетоне, обладающая комплексом неоспоримых достоинств. Остановимся на области применения, а также назначении применяемого технологического оборудования.

Алмазная резка бетона – тонкости технологии

Являясь прогрессивным строительным методом, алмазная резка бетона пользуется популярностью благодаря комплексу преимуществ:

  • отсутствию знакопеременных нагрузок и вибрации при обработке бетонных конструкций. Щадящий режим обработки не позволяет образоваться трещинам, гарантирует целостность элементов здания;
  • пониженному уровню шума. Алмазная резка стен осуществляется относительно негромко, не доставляя дискомфорта окружающим;
  • гарантированной чистоте в зоне работ. Оборудование, оснащенное магистралью для всасывания пыли, идеально подходит для выполнения работ в благоустроенных квартирах;
  • повышенной скоростью обработки, обусловленной особенностями рабочего инструмента и применяемого профессионального оборудования;
  • возможности оперативного выполнения работ без серьезных подготовительных операций. Не требуется наладка инструмента для выполнения конкретных задач;
  • отсутствию сколов, идеальной чистоте обрабатываемой поверхности. Стенки сформированных проемов не требуют специальной обработки;

Для проведения качественной алмазной резки, нужно обратиться к серьезным специалистам с большим стажем, архитекторам и инженерам- строителям

  • способности инструмента обрабатывать все виды строительных материалов, независимо от их прочностных характеристик и степени твердости;
  • безопасности строительных и ремонтных мероприятий, связанной с отсутствием отлетающих на большой скорости осколков бетона;
  • возможности выполнения работ в помещениях ограниченной площади с помощью ручного инструмента.

Алмазная резка проемов в стене имеет несколько недостатков, связанных со следующими моментами:

  1. Повышенной ценой профессионального инструмента. Необходимость периодической замены изношенного инструмента, выполнение напайки на рабочей части сказывается на стоимости работ.
  2. Сложностью самостоятельного выполнения работ. Качество обработки бетона обеспечивают обученные мастера с помощью профессионального оборудования.

Алмазная резка по бетону – области применения

Алмазная резка проемов в несущих стенах, а также комплекс работ, связанный с демонтажем и формированием различных полостей технологического назначения, выполняется при реконструкции промышленных объектов и строительных мероприятиях в жилых помещениях.

Прежде чем приступить к выполнению работы, необходимо выполнить разметку с обозначением всех контуров проемов и замеров

Область использования технологии для решения промышленных задач:

  • снос строительных конструкций;
  • демонтаж кирпичных и железобетонных стен;
  • увеличение габаритов имеющихся проемов;
  • создание проемов требуемых размеров в межэтажных перекрытиях, перегородках, капитальных стенах;
  • устранение строительных дефектов бетонного литья без использования перфораторов и отбойных молотков;
  • обработка высокопрочным инструментом фундаментов зданий, опорных колонн, ригелей, силовых балок;
  • корректировка размеров конструкций, снос элементов при повышенной влажности;
  • создание швов, компенсирующих температурные колебания;
  • разборка железобетонных стен и элементов перекрытий;
  • выполнение сложных строительных мероприятий по демонтажу, обработке бетона на высоте.

Алмазная резка стен, а также ряд мероприятий по благоустройству выполняется в жилых помещениях и новостройках:

  1. Обустройство проемов нестандартной конфигурации в перегородках, несущих стенах и бетонных перекрытиях.
  2. Снос внутренних перегородок между комнатами.
  3. Исправление брака, допущенного строителями при выполнении работ.
  4. Нарезка каналов для сантехнических коммуникаций, электрических сетей.
  5. Снятие подоконников, расширение сантехнических помещений.

Современное оборудование гарантирует быстрый процесс, при котором совершается алмазная резка бетона без пыли

Применяемое оборудование

Алмазная резка проемов в несущих стенах и различных строительных конструкциях производится с помощью специального оборудования:

  • ручных резчиков. Позволяют быстро производить обработку бетонных конструкций в жилых помещениях, офисах, торговых точках и новостройках. Алмазная резка дверных проемов осуществляется с помощью ручного резчика при отсутствии стальной арматуры. Функционирование инструмента осуществляется от бензинового мотора или электросети. Рабочий орган – диск диаметром до 40 см с алмазным напылением;
  • стенорезных машин. Наиболее применяемый вид строительного оборудования обеспечивает ускоренную обработку армированного бетона, природного камня, кирпича независимо от диаметра арматурных стержней. Увеличенные габариты оборудования затрудняют применение в жилых помещениях, а также в условиях ограниченной площади. Используются в строительстве, когда необходима быстрая алмазная резка проема;
  • канатных систем. Проверенное решение для сноса крупногабаритных строительных конструкций: гидротехнических объектов, мостов, колон. Оборудование не создает при работе повышенного шума, вибрации. Рабочий орган представляет собой специальный абразивный канат. Он легко справляется с армированным бетоном, независимо от его толщины, формирует на поверхности ровный срез;
  • нарезчиков швов. Применяются в области дорожного строительства при восстановлении автомобильных магистралей, в авиационной отрасли для формирования горизонтальных швов на взлетных полосах. Позволяют выполнять деформационные швы в железобетонном массиве, асфальтовом покрытии и тротуарной плитке. Отличаются высокой производительностью и обеспечивают глубину шва до 60 см.

Подводим итоги

Технология обработки прочных бетонных конструкций с помощью специального оборудования, оснащенного износостойким инструментом, приобретает популярность благодаря комплексу достоинств. Область применения метода довольно широка. С помощью профессионального оборудования осуществляется не только алмазная резка проемов в бетоне, но и комплекс серьезных задач промышленного назначения. Гарантией качества является привлечение обученных специалистов, производящих обработку специальным инструментом.

На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ru
Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках – 12 лет, из них 8 лет – за рубежом.
Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных.
Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.

Железобетон — прочная конструкция

Практическое правило для проектирования RC

Огнестойкость (час) Минимальная ширина балки (мм) Минимальная толщина перекрытий (мм) Минимальная толщина стенки (p <0,4%) Мин. Толщина стенки (0,4% Мин. Толщина стенки (p> 1%)
0,5 200 75 150 100 75
1 200 95 150 120 75
1.5 200 110 175 140 100
2 200 125 160 100
3 240 150 200 150
4 280 170 240 180

Источник: Concrete Center

Арматура для балок Минимальное расстояние между стержнями стальной арматуры составляет
  1. Максимальный размер крупного заполнителя плюс 5 мм
Или
2.Размер стержня (в зависимости от того, что больше) Максимальное количество стержней на слой для балок = (ширина балки — 2 x покрытие — 2 x диаметр звена) / (2 x диаметр стержня)
Ширина балки (мм) Диаметр прутка (с учетом крышки 35 мм)
25 32 40
300 3 3 2
350 4 3 3
400 5 4 3
450 6 5 4
500 7 5 4
550 8 6 5
600 9 7 6
650 10 8 6
700 11 9 7
750 12 10 8
800 13 10 8
900 15 12 9
1000 17 13 11

Источник: Concrete Center

Максимальное усилие на растяжение или сжатие составляет 6% площади поперечного сечения бетона
Минимальные проценты указаны в таблице ниже, которая является таблицей 3.25 BS 8110
Расстояние между перемычками не должно превышать 0,75d. Продольные стержни не должны располагаться на расстоянии более 150 мм или d от вертикальной стойки. Срезные звенья должны соответствовать следующим требованиям:
Диаметр прутка (мм) 16 20 25 32 40
Максимальное расстояние (мм) 192 249240 300 384 480
Мин. Диаметр звена (мм) 6 6 8 8 10

Источник: Concrete Center

Железобетонные конструкции

Упругая реакция возникает из-за приложенных нагрузок, но пластичность может быть ниже и выше предела текучести.
Скорость ползучести зависит от состава бетона и условий окружающей среды.
Подобно стальным бетонным многоэтажным зданиям, они могут состоять либо из портальных рам, либо из опорных рам, которые зависят от распорок или диафрагм с бетонными несущими стенами для обеспечения боковой устойчивости. Однако для многоэтажных зданий боковая устойчивость имеет несколько требований:
  1. Жесткие горизонтальные диафрагмы должны использоваться с основными стенами, например, при строительстве полов из железобетона.Бетонные основные стены (с минимальной толщиной 200 мм для размещения стальной арматуры и бетонирования) могут иметь форму лифтовых шахт или окружающих стен лестничных клеток.
  2. Связи следует использовать по всей высоте здания, если не используются передаточные конструкции.
Центр сдвига должен совпадать с точкой, в которой находится равнодействующая опрокидывающих сил.

Железобетон: конструкция колонн

Схема проектирования

Мы всегда будем проектировать колонны и другие элементы сжатия, в которых их вертикальные нагрузки действуют концентрично нейтральной оси элементов конструкции.В этих ситуациях эти структурные элементы подвергаются осевой нагрузке под действием прямых сжимающих напряжений.

Бетонные колонны — это конструктивные элементы, которые повышают прочность конструкции, выдерживают и выдерживают вертикальные нагрузки. Чтобы отличить бетонные колонны от бетонных опор и стен, больший размер поперечного сечения не должен превышать его меньший размер более чем в четыре раза.

На практике вертикальные нагрузки действуют эксцентрично по отношению к нейтральной оси элемента конструкции. Следовательно, на практике при проектировании конструкции необходимо учитывать как сжимающие напряжения, действующие концентрически по отношению к нейтральной оси конструктивного элемента, так и изгибающие напряжения, вызванные сжимающими напряжениями, действующими эксцентрично по отношению к нейтральной оси конструктивного элемента. .

Мы сосредоточимся только на сжимающих напряжениях, которые действуют концентрически относительно нейтральной оси в расчетах схем.

Бетонные колонны считаются связанными, если вся конструкция рассчитана на устойчивость к боковым нагрузкам. Связанные колонны — это колонны в системе устойчивости со сдвигающимися или несущими стенками. Свободные колонны — это колонны в системе, где единственными структурными элементами, поддерживающими общую устойчивость конструкции, являются колонны.

Колонны считаются короткими, если гибкость меньше 15 для колонн с раскосами или 10 для колонн без раскосов.

  • Короткие колонны — Разрушение при раздавливании вызвано прямыми напряжениями сжатия
  • Тонкие колонны — Разрушение бокового продольного изгиба и раздавливания вызвано прямыми напряжениями сжатия и изгибающими напряжениями, вызванными эксцентрическими напряжениями сжатия. Количество отказов зависит от условий фиксации концов и коэффициента гибкости, который представляет собой эффективную длину, деленную на радиус вращения.

1. Определите fy и fcu

2. Определите приложенную динамическую нагрузку и постоянную нагрузку на колонну

3.Определите площадь подпадающей нагрузки на колонну

4. Определите количество этажей, на которых опора колонны

5. Определите общие нагрузки, действующие на колонну, используя уравнение ниже

Общая нагрузка, N = (LL + DL) x коэффициент ULS x количество этажей x площадь относительной нагрузки x коэффициент упругого сдвига
, где LL = динамическая нагрузка
DL = статическая нагрузка
коэффициент ULS = 1,6 (для консервативных целей)
коэффициент упругого сдвига = 1,25

6.Определите процент армирования колонны и значение X. Например, если было выбрано армирование 3%, мы использовали бы N / 21.

Площадь колонны (Ac) можно оценить с помощью

Процент армирования для высокопрочной стали X дюйм N / X
1% 15
2% 18
3% 21
Максимальное количество армирования в железобетонных элементах (балках, колоннах или плитах) не должно превышать 4%.

7. Определите требуемую бетонную площадь

Ac_req = N / X
, где X — значение, указанное в таблице выше

8. Определите размеры бетонной колонны, имеющей размеры, b и h, которые дадут Ac_prov = bxh> Ac_req

9, Определите приложенный момент на колоннах

Чтобы оценить приложенный момент на колоннах, предлагается умножить осевую нагрузку от пола над колонной на:

  • 25 — внутренняя часть колонны
  • 5 — краевые колонны
  • 2 — угловые колонны

Детальный проект

1.Найдите эффективную высоту le колонны

le = β x l
, где l = полная длина
β = значения из таблицы ниже
Конечное условие 1 = конец колонки полностью ограничен моментным соединением
Конечное условие 2 = колонка конец частично ограничен монолитным соединением
Конечное условие 3 = конец колонны просто поддерживается

Источник: (Пункт 3.8.1.6, BS 8110)


2. Определите, является ли столбец коротким.

Если ley / b <15 и lex / h <15, это короткий столбец.
Если оба отношения больше 15, это тонкий столбец.
, где lex = эффективная высота относительно большой оси,
ley = эффективная высота относительно малой оси,
Обычно усиленные колонны должны быть короткими, а не тонкими.

3. Найдите требуемую площадь стальной арматуры, Asc_req

Достаточное содержание стальной арматуры и размещение арматуры помогают противостоять растрескиванию в бетонной колонне. Следует использовать дополнительное усиление, такое как переплеты, вертикальные звенья или стяжки.Эта дополнительная арматура сопротивляется боковому изгибу, вызванному сжимающими напряжениями основной арматуры. На каждую угловую планку нужно положить галстук. Расстояние от одной арматуры до другой должно быть не менее 150 мм.

Арматура у бетонной поверхности более эффективна в сопротивлении силам изгибающего момента, чем арматура, размещенная в центре колонны.

Уравнение для короткой колонны со связями, которая поддерживает примерно симметричное расположение балок и где эти свойства и размеры балок не отличаются более чем на 15%, показано ниже.2)
Asc = площадь армирования

Примечание. Если Asc_req отрицательно, используйте уравнение ниже.
Asc_req = 0,4% x Ac_nominal

Примечание. Расчетный момент для тонких колонн включает дополнительный момент, вызванный эксцентриситетом геометрического сечения.

4. Найдите подходящее количество арматурных стержней и размер арматурных стержней, ______ T ______

5. Найдите площадь, обеспечиваемую спроектированными арматурными стержнями, As_provc

Железобетон: конструкция балки

Схема конструкции

Приложенные нагрузки включают в себя прямые сжимающие силы, а также сжимающие и растягивающие напряжения, вызванные провисающими изгибающими моментами балки.Индуцированные сжимающие напряжения расположены в волокнах материала выше нейтральной оси элемента, а индуцированные растягивающие напряжения расположены ниже нейтральной оси.

1. Определите fy и fcu в соответствии с требуемыми свойствами материала

2. Определите предварительные размеры балки, b и h

3. Найдите эффективную глубину, d

d = h — крышка — диаметр стержня
Бетонные крышки должны проектироваться с учетом требований огнестойкости и прочности.

4. Найдите отношение пролета / глубины, L / d и убедитесь, что L / d меньше 20

Прогиб необходимо проверить с помощью отношения пролета / глубины.
Трещины должны быть спроектированы для SLS и соответствовать требованиям минимального необходимого армирования и расстояния.

Детальное проектирование

1. Найдите w

w = 1.4DL + 1.6LL

2. Найдите расчетный момент и сдвиг, M и V

Простая опора с равномерно распределенной нагрузкой


Простая опора с сосредоточенной нагрузкой


Консольная балка с равномерно распределенной нагрузкой


Фиксированные концы с равномерно распределенной нагрузкой

Неподвижные концы с сосредоточенной нагрузкой в ​​центре

t
Эффективный пролет балок, l, следует принять как эффективный пролет стержня в его состоянии простой опоры для консервативных целей.2 Максимальное количество армирования в железобетонных элементах (балках, колоннах или плитах) не должно превышать 4%.

5. Расчет прямоугольных балок для сдвига

Напряжение сдвига в балках
Обычно сила сдвига и напряжение сдвига должны быть получены от поверхности опоры.

Арматура на сдвиг

Арматура на сдвиг должна быть разработана для ULS и должна быть представлена ​​в виде вертикальных звеньев или изогнутых стержней. Сдвиговые силы передаются на вертикальные звенья, которые действуют на диагональные бетонные стойки при сжатии.Следовательно, в балках связи будут действовать на растяжение, а бетон на сжатие.
Усиление сдвига требуется, чтобы противостоять следующему режиму разрушения, вызванному сдвигом:

  • Наклонные растягивающие трещины на балке
  • Разрушение из-за наклонного растягивающего напряжения, вызванного сдвигом

a. Если v <0,5vc, необходимо предоставить минимум ссылок.
г. Если 0,5vc г. Если vc + vr

Напряжение сдвига в бетоне, vc

5. Определите, меньше ли максимальное отклонение допустимой отклонения

Допустимый предел = L / 250

Железобетон: конструкция перекрытия

Рассматриваемые типы подвесных плит (плиты, поддерживаемые балками, колоннами или стенами)
  • Полнотелые плиты
    • Эти плиты изготовлены из твердого бетона с арматурой, устойчивой к растяжению.Плиты могут быть монолитными или профилированными металлическими. Верхнее армирование может быть стальной сеткой для повышения огнестойкости. Нижнее усиление может быть металлическим настилом для усиления натяжения.
  • Ребристые плиты
    • Эти плиты могут обеспечить такую ​​же конструкционную прочность, что и цельные плиты, при меньшем количестве бетона. Ребристые плиты могут представлять собой ряды жестких бетонных ребер, отлитых монолитно с пустотами, образованными съемными каркасами. Ребристые плиты также могут быть пустотными с постоянными пустотелыми пластинами.
  • Плоские плиты
    • Эти плиты с плоскими перекрытиями не требуют поддержки балок. Капли часто используются для образования толстой части жесткости между колоннами и плитой.
  • Вафельные плиты
    • Эти плиты сплошные и плоские с пустотелыми пластинами в перекрытиях. Существуют серии бетонных балок шириной 1 м, которые могут быть сконструированы для изгиба с моментом.

Никакие плиты не должны быть толщиной менее 125 мм из-за требований огнестойкости.

Двусторонние перекрытия могут составлять 90% толщины односторонних перекрытий

1. Найдите w

w = 1.4DL + 1.6LL

2. Найдите расчетный момент и сдвиг, M и V

Найдите уравнения M и V выше (см. Расчет балки).

3. Расчет плиты для изгиба методом односторонней плиты

Найдите K и z

Найдите процент армирования в бетонной зоне (Ast / bd =%)

Арматурные стержни должны быть спроектированы с учетом минимальной допустимой площади и должны быть построены в обоих направлениях в плите.Стальная арматура помогает противостоять растрескиванию и распределять сосредоточенные нагрузки по плите.

Максимальное количество армирования в железобетонных элементах (балках, колоннах или плитах) не должно превышать 4%.

4. Найдите количество арматурных стержней и их размер, ____ T ______.

5. Найдите Asprov.

6. Расчетная плита на сдвиг.

Здесь приведены правила для каждой константы в уравнении напряжения сдвига бетона ниже.

Минимальное необходимое количество стали = 0,13%.

7. Проверка сдвига при штамповке

Силы сдвига при штамповке (усилия сдвига по периметру колонн) обычно являются критическим расчетным случаем для фундаментов из плоских плит. Эффективный сдвиг — это поперечная сила, которая принимает на себя моментные силы, возникающие между плитой и колонной, и поперечную силу в области, поддерживаемой колонной.

  • Эффективные ножницы
    • Внутренние колонны -> Veff = 1,15V
    • Угловые колонны -> Veff = 1.2
      • Uo — периметр колонны, касающийся плиты
    • Сдвиговые усилия следует проверять на определенных периметрах плиты, охватывающей колонну. Сдвиговые силы следует проверять, начиная с первого периметра 1,5d вокруг торца колонны. Затем необходимо проверить поперечные силы с интервалом 0,75d по периметру.

    Различные типы железобетона »Engineering Basic

    Современный армированный бетон может содержать различные армирующие материалы, изготовленные из стали , полимеров или альтернативных композитных материалов в сочетании с арматурой или без нее.Железобетон также может быть постоянно напряженным (бетон при сжатии, арматура при растяжении), чтобы улучшить поведение окончательной конструкции при рабочих нагрузках.

    Ниже приведены различные типы железобетона:

    [1] АРМИРОВАННЫЙ ЦЕМЕНТНЫЙ БЕТОН (RCC)

    Бетон хорошо сопротивляется сжатию, но очень слабо сопротивляется растяжению. Следовательно, армирование обеспечивается в бетоне везде, где ожидается растягивающее напряжение.Лучшая арматура — это сталь, так как прочность на растяжение у стали довольно высока и связь между сталью и бетоном хорошая. Поскольку модуль упругости стали высок, при одинаковом растяжении сила сопротивления стали выше, чем у бетона.

    Однако в зоне растяжения волосяные трещины в бетоне неизбежны. Усиление обычно выполняется в виде стержней из мягкой стали или ребристой стали диаметром от 6 до 32 мм. Арматурный каркас подготавливается в соответствии с требованиями проекта, сохраняется в опалубке, а затем заливается зеленый бетон.После застывания бетона опалубку снимают. Комбинированный материал из стали и бетона теперь называется R.C.C. действует как структурный элемент и может очень хорошо противостоять растягивающим и сжимающим напряжениям.

    СВОЙСТВА И ТРЕБОВАНИЯ К ХОРОШЕМУ R.C.C.

    [1] Он должен быть способен выдерживать ожидаемые силы растяжения, сжатия, изгиба и сдвига.

    [2] Он не должен иметь чрезмерного прогиба и нарушать требования к удобству эксплуатации.

    [3] Должно быть надлежащее покрытие арматуры, , чтобы предотвратить коррозию.

    [4] Волосные трещины должны быть в допустимых пределах.

    [5] Это хороший огнестойкий материал.

    [6] Когда он свежий, ему можно придать любую желаемую форму и размер.

    [2] КИРПИЧНЫЙ БЕТОН (РБК)

    Это комбинация арматуры, кирпича и бетона.Как известно, бетон очень слаб на растяжение. Следовательно, в плитах, перемычках и балках бетон в части ниже нейтральной оси не участвует в сопротивлении нагрузке. Он действует только как наполнитель. Следовательно, для достижения экономии бетон в зоне растяжения можно заменить кирпичом или плиткой. Для заделки арматуры используется густой цементный раствор. Армирование может быть стальным стержнем, просечно-вытяжной сеткой и т. Д.

    [3] ЖЕЛЕЗОБЕТОН (FRC)

    Обычный бетон обладает такими недостатками, как низкая прочность на растяжение, ограниченная пластичность и низкое сопротивление растрескиванию.Трещины появляются еще до нагрузки. После нагрузки микротрещины расширяются и расширяются, подвергая бетон атмосферным воздействиям. Если при смешивании бетона используются близко расположенные и равномерно распределенные волокна, трещины устраняются, а статические и динамические свойства улучшаются. Фибробетон можно определить как композитный материал из бетона или раствора с прерывистыми и равномерно распределенными волокнами. Обычно используются волокна из стали, нейлона, асбеста, кокосового волокна, стекла, углерода и полипропилена.Длина до поперечного размера волокон составляет от 30 до 150. Диаметр волокон варьируется от 0,25 до 0,75 мм.

    Фибробетон имеет лучшую прочность на разрыв, пластичность и сопротивление растрескиванию.

    ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА

    [1] Для покрытия аэродромов, дорог и огнеупорных покрытий.

    [2] Для производства сборных изделий, таких как трубы, лестницы , стеновые панели, крышки люков и лодки.

    [3] Бетон, армированный стекловолокном, используется для изготовления дверей и оконных рам, парковых скамеек, автобусных остановок и т. Д.

    [4] Карбон FRC подходит для таких конструкций, как облицовка и оболочки.

    [5] Листы FRC асбеста обычно используются в качестве кровельного материала .

    [4] ЖИВОТНЫЙ БЕТОН

    Прочность бетона при растяжении очень низкая, поэтому в R.C.C. дизайн. Бетон при растяжении действует как прикрытие для стали и помогает удерживать сталь на нужном расстоянии. Таким образом, в R.C.C. много бетона используется неправильно. Предварительное напряжение бетона — это один из методов использования всего бетона. Принцип предварительно напряженного бетона заключается во введении расчетных сжимающих напряжений в зонах, где в элементах конструкции бетона ожидаются напряжения растяжения. Когда используется такой структурный элемент, напряжения, возникающие из-за нагрузки, должны сначала нейтрализовать эти сжимающие напряжения, прежде чем вводить растягивающее напряжение в бетон.Таким образом, в предварительно напряженном бетоне используется весь бетон, чтобы выдерживать нагрузку.

    Еще одно важное преимущество PSC — это отсутствие волосяных трещин в бетоне и, следовательно, высокая долговечность. Усталостная прочность PSC также больше. Прогиб балки PSC намного меньше, поэтому ее можно использовать и для более длинных пролетов. PSC обычно используется при строительстве мостов, больших плит без колонн и крыш. Обычно используются шпалы PSC и электрические сваи. Материал, используемый в PSC, — это высокопрочная сталь и высокопрочная сталь.Натяжение тросов может осуществляться предварительным или последующим натяжением. Предварительное натяжение заключается в растяжении проводов перед бетонированием и последующем их отпускании.

    В случае пост-натяжения каналы выполняются из бетонных элементов. После затвердевания бетона через каналы пропускают проволоку для предварительного напряжения. После натяжения тросов они крепятся к бетонным элементам специальными анкерами.

    Любите этот пост, и вам нравится получать копию

    Нажмите кнопку ниже, чтобы получить файл PDF и прочитать его в автономном режиме.

    Механические свойства бетона, армированного волокном, с использованием композиционных связующих

    В данной статье исследуется создание непроницаемого бетона высокой плотности. Исследовано влияние композиционных вяжущих «цемент, зола-унос, известняк», полученных совместным измельчением с суперпластификатором в вариопланетной мельнице, на процесс структурообразования. Уплотнение структуры на микро- и наноразмерном уровнях охарактеризовано различными методами: дифракцией рентгеновских лучей, ДТА-ТГА и электронной микроскопией.Результаты показали, что измельчение активных минеральных добавок позволяет создавать центры кристаллизации частицами золы в результате связывания Ca (OH) 2 в процессе твердения алита, что интенсифицирует процесс гидратации клинкерных минералов; присутствие мелкозернистого известняка также приводит к образованию гидрокарбоалюминатов кальция. Выявлена ​​взаимосвязь между составом новообразований цементного камня, а также пористостью фибробетона и проницаемостью композита на наноразмерном уровне для использования композиционных вяжущих с полидисперсными минеральными добавками.Полученные результаты имеют потенциальное значение при разработке широкого ассортимента мелкозернистого фибробетона с прочностью на сжатие более 100 МПа и низкой проницаемостью в реальных условиях эксплуатации.

    1. Введение

    Бетон на цементном вяжущем и природных заполнителях широко используется в качестве конструкционного материала в строительной индустрии. Во всем мире крупнотоннажные золошлаковые отходы и дробление горных пород образуются в результате деятельности предприятий топливно-энергетического комплекса и горнодобывающей промышленности.Представляется необходимым оптимизировать процессы структурообразования бетонных смесей за счет использования промышленных отходов. Традиционные виды бетона обладают недостаточными свойствами газопроницаемости и паропроницаемости. В то же время для получения мелкозернистого бетона, армированного фиброй, необходимо повысить прочность и деформируемость композита.

    Ведущие научные школы в области строительного материаловедения разработали ряд типов бетонов с повышенными эксплуатационными свойствами.

    Бетон, армированный текстилем, представляет собой тип железобетона, в котором обычные стальные арматурные стержни заменены текстильными материалами. Материалы с высокой прочностью на разрыв с незначительными характеристиками удлинения армируются ткаными или неткаными материалами. Волокна, используемые для изготовления ткани, обладают высокой прочностью, как джут, стекловолокно, кевлар, полипропилен, полиамиды (нейлон) и т. Д.

    Механические свойства высокопрочного бетона включают медный шлак в качестве мелкозернистого заполнителя и пришли к выводу, что менее 40% медного шлака в качестве замены песка может обеспечить получение высокопрочного бетона, сравнимого или лучшего, чем контрольная смесь, за пределами которого, однако, его поведение значительно снизился [1–3].

    Бетон, армированный стекловолокном, состоит из высокопрочного, стойкого к щелочам стекловолокна, встроенного в бетонную матрицу. В этой форме волокна и матрица сохраняют свою физическую и химическую идентичность, предлагая при этом синергетическую комбинацию свойств, которая не может быть достигнута ни одним из компонентов, действующих в одиночку.

    Высокоэффективные армированные волокном цементные композиты (HPFRCC) [4, 5] представляют собой группу армированных волокном композитов на основе цемента, которые обладают уникальной способностью изгибаться и самоупрочняться перед разрушением.Деформационное упрочнение, наиболее желанная способность HPFRCC, происходит, когда материал нагружается сверх своего предела упругости и начинает пластически деформироваться. Это растягивающее или «натягивающее» действие фактически укрепляет материал. Основа для инженерной конструкции различных HPFRCC значительно различается, несмотря на их схожий состав. Например, конструкция одного типа HPFRCC, называемого Engineered Cementitious Composite (ECC), основана на принципах микромеханики. ECC, также называемый гибким бетоном, представляет собой легко формованный композит на основе строительного раствора, армированный специально подобранными короткими случайными волокнами, обычно полимерными волокнами [6, 7].В отличие от обычного бетона, ECC имеет деформационную способность в диапазоне 3–7% по сравнению с 0,01% для обычного портландцемента (OPC). Следовательно, ECC действует больше как пластичный металл, чем хрупкое стекло (как и бетон OPC), что приводит к широкому спектру применений [8, 9].

    Бетон со сверхвысокими характеристиками (UHPC) — это новый тип бетона, который разрабатывается агентствами, занимающимися защитой инфраструктуры [10–14]. UHPC характеризуется тем, что представляет собой цементный композитный материал, армированный стальной фиброй, с прочностью на сжатие от 150 МПа до 250 МПа и, возможно, выше.UHPC также характеризуется составом материала: обычно мелкозернистый песок, микрокремнезем, мелкие стальные волокна и специальные смеси высокопрочного портландцемента. Обратите внимание, что нет крупного агрегата. Текущие типы в производстве отличаются от обычного бетона на сжатие своим деформационным упрочнением с последующим внезапным хрупким разрушением. Постоянные исследования отказов UHPC в результате разрушения при растяжении и сдвиге проводятся множеством государственных учреждений и университетов по всему миру.

    Технология высокопрочного самоуплотняющегося (самоуплотняющегося) бетона стала возможной благодаря использованию поликарбоксилатного пластификатора вместо старых полимеров на основе нафталина и модификаторов вязкости для решения проблемы сегрегации заполнителей [15, 16].

    Комбинация микрокремнезема и нанокремнезема (коллоидного кремнезема) считается основой для создания высокопрочного самоуплотняющегося бетона [1, 20, 21]. Результаты также показали, что замещение 7% микрокремнезема дает такой же эффект, как замещение 2% нанокремнезема [1, 22, 23].

    Межфазная переходная зона волокно-матрица (ITZ) в наномасштабе играет важную роль в определении механических характеристик гибридного бетона, армированного сталью и полипропиленовым волокном, в верхних масштабах. В этой теме [24] представлено эластичное поведение ITZ между стальным / полипропиленовым волокном и чистым цементным тестом посредством наноиндентирования для различных соотношений вода / цемент.

    Таким образом, мелкозернистая структура с высокой однородностью характеризуется увеличением совокупной прочности между заполнителем и цементным камнем и уменьшением удельного напряжения в зоне контакта.Адгезия песчаного компонента значительно увеличивается с увеличением площади контакта; Эти условия были реализованы при создании мелкозернистого бетона на основе композиционных вяжущих с использованием гранитного щебня Врангелевского месторождения (Дальний Восток России). Целью исследования было создание плотной структуры бетонной матрицы с высокой газо-, водо- и паронепроницаемостью. Для достижения этой цели были предложены композиционные вяжущие, полученные путем совместного измельчения портландцемента, летучей золы, измельченного известняка и суперпластификатора.Одним из способов улучшения свойств бетона и снижения параметров проницаемости является использование высокоактивных добавок различного состава и генезиса на микро- и наноразмерном уровнях, которые способствуют оптимизации процессов структурообразования, инициируя образование гидратированных соединений. . Эффективность использования активных минеральных добавок наноструктурированного состава кремнезема-модификатора доказана в статьях [1, 20, 21, 23]. Возможность снижения проницаемости бетона за счет механического измельчения компонентов композиционных вяжущих также изучалась ранее [17].Однако защитные свойства (параметры непроницаемости) и эффективность высокоплотного непроницаемого бетона (HDIC), изготовленного на основе композиционного вяжущего, ранее не рассматривались.

    Предположение о возможности HDIC получается путем варьирования количества и типа добавок, крупности компонентов композиционного связующего и условий твердения [18, 25]. Целью данной работы является улучшение водонепроницаемости и прочностных характеристик фибробетона за счет использования композиционных вяжущих, полученных путем совместного измельчения портландцемента, суперпластификатора, летучей золы ТЭЦ и дробления отсевов известняка.

    2. Материалы и методы

    Для достижения этой цели в данной работе были выполнены следующие задачи: (i) Исследование минерального состава, гранулометрического состава, а также физико-механических характеристик вяжущих компонентов и наполнителей для бетона (ii ) Исследование влияния минеральных и органических добавок на свойства композитных вяжущих (iii) Исследование свойств фибробетона в зависимости от характеристик композитного вяжущего с учетом особенностей конструкции

    Железобетон Проектирование по Еврокоду 2

    Скачать проект железобетона по Еврокоду 2…

    ………….. …………. …… •. …… •

    Конструкция из железобетона в соответствии с Еврокодом 2

    ..

    r-1

    t

    Другие материалы, представляющие интерес для инженеров-строителей: Материалы для гражданского строительства, пятое издание

    ИЗДАНИЕ N. JACKSON & RK DHIR

    Объемы гражданского строительства, шестое издание 1. H. SEELEY Проектирование элементов конструкций

    w. М. c. McKENZIE

    Проектирование строительных конструкций по EC5, второе издание w.М. с. McKENZIE & B. ZHANG

    Вт. М. с. McKENZ IE Проектирование металлоконструкций w. М. с. McKE N ZIE Дизайн структурной кладки

    Engineering Hydrology, четвертое издание

    E. M. WIL SO N

    Анализ и проектирование дорожного движения, третье издание

    R.J. SALTER

    & H. B. HOUNSEll

    Soil Mechanics, второе издание

    G. E. BARNES

    Structural Mechanics, second edition

    R. HULSE & J. A. CAIN

    J.UR EN &: w. F. PRI CE DES CH AND J.M. DINWOOD IE

    Surveying for Engineers, четвертое издание Древесина, седьмое издание

    HE

    Understanding Hydraulics, второе издание Understanding Structures, третье издание

    LES HAM ILL

    DEREK SEWA RD

    m ~ jjj t ·:

    ~ f :: ~

    i ~ li

    ··········…… ········ ···· ···· · · · ····· ······· A ….

    Железобетонные конструкции по Еврокоду 2 SIXT H ED ITI ON

    БИЛЛ МОСЛИ

    БЫВШИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ НАНЯНГ, СИНГАПУР И ДЕПАРТАМЕНТ ГРАЖДАНСКОГО ДВИГАТЕЛЯ В ЛИВЕРПУЛЕ

    ОТДЕЛЕНИЕ ДЖОН БУНДЖИ ЭРПАРТ ДВИГАТЕЛЯ 9010 ДВИГАТЕЛЯ UNIN IV EE 9010 LY FACULTY OF ENG IN EERING AND COMPUTIN G COVENTRY UNIVERSITY

    pal grave macmillan

    !.. • У. Х. Мосли и Дж. Х. Банджи 1976, 1982, 1987, 1990 е. У. Х. Мосли, Дж. Х. Банджи и Р. Халс 1999, 2007

    Все права защищены. Воспроизведение, копирование или передача этой публикации без письменного разрешения запрещены. Воспроизведение, копирование или передача какого-либо параграфа данной публикации запрещается без письменного разрешения или в соответствии с положениями Закона об авторском праве, промышленных образцах и патентах 1988 г. или в соответствии с условиями лицензии, разрешающей ограниченное копирование, выданной Агентством по лицензированию авторских прав. 90 Tottenham Court Road, Лондон W1P 4LP.Любой человек, который выполняет

    Поведение модернизированных железобетонных балок при комбинированном изгибе и кручении: численное исследование

    1 Поведение модернизированных железобетонных балок при комбинированном изгибе и кручении: численное исследование R.Сантакумар Ассистент профессора, Национальный институт подготовки и исследований технических учителей, Ченнаи. Р. Дханарадж Профессор, Мадрасский технологический институт, Ченнаи. Э. Чандрасекаран Профессор инженерного колледжа Полумесяца, Ченнаи. АННОТАЦИЯ: В данной статье представлено численное исследование не модернизированных и модернизированных железобетонных балок, подвергнутых комбинированному изгибу и кручению. Рассмотрены различные соотношения крутящего момента и изгибающего момента. Для этого исследования используются конечные элементы, принятые ANSYS.В целях подтверждения разработанной модели конечных элементов численное исследование сначала проводится на не модернизированных железобетонных балках, которые были экспериментально испытаны и опубликованы в литературе. Затем исследование было расширено для тех же железобетонных балок, модернизированных с использованием композитных материалов, армированных углеродным волокном, с ориентацией волокон ± 45 ° и / 9 °. Настоящее исследование показывает, что композиты из углепластика с ориентацией волокон ± 45 ° более эффективны при модернизации RC-балок, подвергающихся комбинированному изгибу и кручению, для более высокого отношения крутящего момента к моменту.1. ВВЕДЕНИЕ Конструктивные элементы из железобетона (ЖБИ), такие как периферийные балки на каждом этаже многоэтажных зданий, кольцевые балки на дне круглых резервуаров, краевые балки крыш оболочки, балки, поддерживающие плиты навеса, и винтовые лестницы подвергаются воздействию значительные крутильные нагрузки в дополнение к изгибу и сдвигу. Усиление или модернизация становятся необходимыми, когда эти элементы конструкции перестают обеспечивать удовлетворительную прочность и удобство эксплуатации. Композиты из армированного волокном пластика (FRP) могут быть эффективно использованы в качестве внешнего армирования для модернизации таких структурно несовершенных железобетонных конструкций.Одним из основных применений композитов для структурной модернизации является увеличение прочности на изгиб и сдвиг балок. Усиление изгибных и поперечных балок RC с помощью внешних связанных ламинатов FRP и ткани было изучено несколькими исследователями (Saadatmanesh 199, Ghazi 1994, Sharif 1994, Norris 1997, Thanasis 2, Amir 22). Однако изучению крутильного упрочнения элементов конструкции с использованием стеклопластика уделялось меньше внимания. Ghobarah и др. (22) исследовали эффективность усиления FRP балок RC, подвергнутых чистому кручению, и представили наиболее эффективный оберточный материал и образец для повышения сопротивления скручиванию.Только недавно исследователи попытались смоделировать поведение железобетона, усиленного композитами FRP, используя метод конечных элементов. Ардуини и др. (1997) использовали метод конечных элементов для моделирования поведения и механизмов разрушения RC-балок, усиленных пластинами из стеклопластика. Пластины FRP были смоделированы с использованием двухмерных пластинчатых элементов. Однако в этом исследовании не было предсказано рисунков трещин. Тедеско и др. (1999) смоделировали весь усиленный железобетонный мост из стеклопластика с помощью анализа методом конечных элементов.В их исследовании элементы фермы были использованы для моделирования композитов FRP. Качлакев и др. (21) использовали конечные элементы, принятые ANSYS, для моделирования железобетонных балок без трещин, усиленных на изгиб и сдвиг композитами из стеклопластика. Для моделирования композитов FRP использовались 46 твердых элементов. Сравнение экспериментальных данных с результатами конечно-элементных моделей показало хорошее согласие. В этой статье с использованием метода конечных элементов была сделана попытка изучить поведение модернизированных и не модернизированных железобетонных балок, подвергающихся комбинированному изгибу и кручению.Для этого исследования использовались конечные элементы, принятые ANSYS. Численное исследование поведения не модернизированных RC-балок, которые были экспериментально протестированы и опубликованы Gesund и др. (1964), впервые было проведено для проверки модели конечных элементов, разработанной в этом исследовании. Это исследование было дополнительно расширено 1

    2 для тех же RC-балок, модернизированных с использованием композитных материалов, армированных углеродным волокном (CFRP). Рассмотрены композиты из углепластика с ориентацией волокон ± 45 o и / 9 o.Исследование проводилось для различных соотношений крутящего момента и изгибающего момента, таких как 0,25, 0,5 и 1 .. и R + (53) * (546) (4149,7) * предполагаемое значение 2. ГЕОМЕТРИЯ И СВОЙСТВА МАТЕРИАЛА 2.1 Усиленный Бетонная балка В этом исследовании использовались геометрия и свойства материала, о которых сообщили Гесунд и др. (1964). Общий вид балки под нагрузкой представлен на рисунке 1. Поперечное сечение балки имело ширину 23 мм (8 дюймов) и глубину 23 мм (8 дюймов), а длина испытательного участка была принята равной 1625 мм ( 64 дюйма).Различное соотношение крутящего момента к изгибающему моменту может быть достигнуто путем изменения длины плеча момента. Все балки были усилены тремя стержнями диаметром 12,7 мм (№4) в качестве растягивающей арматуры и двумя стержнями диаметром 12,7 мм (№4) в качестве арматуры на сжатие. Предел текучести этих продольных арматуры был зарегистрирован как 352 МПа (51 фунт / кв. Дюйм). Закрытые хомуты диаметром 9,5 мм (№ 3) с пределом текучести 345 МПа (5 фунтов на кв. Дюйм) были размещены на расстоянии 5,8 мм (2 дюйма) от центра к центру по длине балки.Модуль упругости и коэффициент ядовитости для всех арматурных элементов считались равными 2 кН / мм 2 (29 фунтов на квадратный дюйм) и 3 соответственно. Бетонное покрытие для арматуры сверху, снизу и по бокам было принято равным 38 мм (1,5 дюйма). Прочность бетона на сжатие считалась такой же, как и у Гесунда и др. (1964). Коэффициент ядовитости для бетона был принят равным 2. Модуль упругости и предел прочности бетона были рассчитаны на основе установленных эмпирических соотношений, приведенных в ACI 318 (1999).В таблице 1 приведены свойства бетона для всех балок. Таблица 1. Свойства бетона Обозначение балки Прочность на сжатие МПа (фунт / кв. Дюйм) 39,5 (574) (468) (53) Предел прочности при растяжении МПа (фунт / кв. Дюйм) 3,92 (568,22) 3,54 (513,7) 3,76 (546) Модуль упругости МПа (тыс. Фунтов на квадратный дюйм) 2978 ( 4318,4) 2689 (3899,4) (4149,7) C25, R25 # и R25 + C5, R5 # и R5 + C1, R1 # и R1 + C, R # 36,54 * Рис. 1. Вид балки под нагрузкой. Каждая балка была обозначена таким образом, чтобы отражают проектные переменные, задействованные в этой балке. Буквы C и R используются для обозначения управляющих (не модернизированных) балок и модернизированных балок соответственно.За этими буквами следуют числа 25, 5, 1, обозначающие процентное отношение крутящего момента к изгибающему моменту. Символы # и + указывают ориентацию волокон на ± 45 ° и / 9 ° в композитах из углепластика, соответственно. 2.2 Композиты из углепластика В данном исследовании рассматривались композиты из углепластика и свойства их материалов, использованные Норрисом и др. (1997). Для изготовления композитов использовались два слоя ламината из углепластика толщиной 1 мм (0,43 дюйма) в каждом слое. Толщина композитов из углепластика была получена из теоретического момента сопротивления (Андре 1995).Для упрочнения RC-пучков использовались композиты с ориентацией волокон ± 45 o и / 9 o. Продольный модуль (E x), поперечный модуль (E y), модуль сдвига (E s) и коэффициент Ядовитости (μ xy) были приняты равными 34,1 ГПа (49 тыс. Фунтов на квадратный дюйм), 4,6 ГПа (6 фунтов на квадратный дюйм) и 6,3 ГПа (9 фунтов на квадратный дюйм). ksi) и 36 соответственно (Norris 1997). 3. ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ 3.1 Моделирование методом конечных элементов Solid 65, трехмерный конструкционный железобетонный твердый элемент, использовался для моделирования бетона. Этот элемент способен растрескиваться при растяжении и раздавливаться при сжатии.Он определяется восемью узлами с тремя степенями свободы поступательного движения в каждом узле. Важным аспектом этого элемента является обработка 2

    3 нелинейных свойств материала. Хотя Solid 65 является железобетонным элементом, его армирующая способность не рассматривалась в данном исследовании. Все арматуры были смоделированы отдельно с помощью звена 8, трехмерного элемента лонжерона, который представляет собой одноосный элемент растяжения-сжатия, определяемый двумя узлами с тремя степенями свободы поступательного движения в каждом узле.Этот элемент Link 8 также способен к пластической деформации. Solid 45, трехмерный структурный твердый элемент, был использован для моделирования стальных пластин на опоре и под нагрузкой. Слоистый твердый элемент Solid 46 был использован для моделирования композитов из углепластика. В дополнение к свойствам материала, обсуждавшимся ранее, для анализа требовался коэффициент передачи сдвига (β t) для открытых и закрытых трещин в бетоне. Значение β t, используемое во многих исследованиях, варьировалось от 5 до 25 (Bangash 1989, Barzegar 1997, Hemmaty 1998).В этом исследовании был предпринят ряд предварительных анализов с различными значениями β t в этом диапазоне, чтобы избежать проблем сходимости. Коэффициент передачи сдвига 1 для открытой трещины оказался подходящим для анализа балок, подвергнутых комбинированному изгибу и кручению. Немного более высокое значение 12 было использовано в качестве β t для закрытой трещины. Для балок при чистом изгибе значение β t было принято равным 2 для открытой трещины и 22 для закрытой трещины (Качлакев 21). Кривая деформации одноосного сжатия при сжатии для бетона была построена в соответствии с эмпирическими соотношениями и использовалась в этом исследовании (Desayi 1964, Gere 1997).Связь между стальной арматурой и бетоном считалась идеальной, и в этом исследовании не учитывалась потеря связи между ними (Качлакев 21, Фаннинг 21). Элемент Link 8, трехмерный лонжерон для стальной арматуры был соединен между узлами каждого смежного бетонного элемента Solid 65, так что два материала имеют одни и те же узлы. Тот же подход был принят для композитов из углепластика для имитации идеального склеивания. Толщина элемента Solid 46 была изменена из-за геометрических ограничений со стороны других бетонных элементов модели.Однако эквивалентная общая жесткость элемента Solid 46 сохранялась за счет изменения модулей упругости и сдвига (Качлакев 21). На рисунках 2 (a) и 2 (b) показаны конечно-элементные модели управляющей и модифицированной балок соответственно. 3.2 Нелинейное решение и критерии отказа В этом исследовании общая приложенная нагрузка была разделена на серию приращений нагрузки (или) шагов нагрузки. Итерации равновесия Ньютона-Рафсона обеспечивают сходимость в конце каждого приращения нагрузки в пределах допуска.Автоматическое изменение времени в программе ANSYS предсказывает и контролирует размеры шага загрузки, для которых требуются максимальные и минимальные размеры шагов загрузки. После многих попыток было определено количество шагов нагрузки, минимальный и максимальный размер шага. Во время растрескивания бетона, деформации стали и конечной стадии, на которой возникает большое количество трещин, нагрузки прикладывались постепенно с меньшими приращениями нагрузки. Неудача для каждой модели была выявлена, когда решение для увеличения нагрузки в 45 узлов (0,1 тысячи фунтов) не сходилось.(а). Луч управления (б). Модернизированная балка Рис. 2. Конечно-элементные модели 4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 4.1 Сравнение с экспериментальными результатами Изгибающие и крутящие моменты разрушения для контрольных балок, полученные в результате численного исследования, были сопоставлены с экспериментальными результатами, представленными Gesund et. др. (1964), и представлены в таблице 2. Из таблицы 2 видно, что результаты демонстрируют хорошее совпадение, за исключением пучка № 4, в котором значения, полученные численным анализом, выше

    4 sis. на 1% по сравнению с результатами экспериментов.Это может быть связано с предположением о равномерном коэффициенте передачи сдвига для балок. Таблица 2. Сравнение изгибающих и крутящих моментов при разрыве Идентификация балки Исправляющий момент при разрыве kn-мм (тысячи фунтов на дюйм) при всех ненулевых отношениях крутящего момента к изгибающему моменту . Крутящий момент при разрыве кн-мм (тысячи фунтов на дюйм) Численное экспериментальное скручивание / изгиб (Ø) Численное экспериментальное числовое экспериментальное C (11,93) (12) (11,93) (12) C (148,5) 1514 (134) 8363 (74,25) 757 (67) C (179,39) (176) 567 (44,85) 4971 (44) Экспериментальная кривая моментной деформации, представленная Gesund et.др. (1964), для балок 2 и 4 было проведено сравнение с кривой моментной деформации соответствующих балок C1 и C5, полученной в результате численного исследования, и показано на рисунке 3. Кривые моментной деформации, полученные в результате численного исследования, точно соответствуют экспериментальным кривые. Однако наблюдаются значительные отклонения между экспериментальными и численными кривыми до растрескивания бетона и на его конечной стадии. Предполагается, что во время реальных испытаний может произойти релаксация составляющих материалов, тогда как этот тип релаксации не произойдет в чисто численном решении.Резкое увеличение деформаций балок C5 и C1 указывает на растрескивание бетона и внезапную передачу напряжений от бетона к стали, о чем не сообщалось в экспериментальном исследовании. Как только бетон треснет, существует отличное соответствие между расчетным и экспериментальным поведением этих балок, что важно, поскольку модернизация бетонных балок приобретает значение, как только бетон начинает трескаться. Это подтверждает применение настоящего моделирования методом конечных элементов для дальнейшего анализа. Деформация. Экспериментальные численные значения изгибающего момента (тыс. Фунтов на дюйм) Изгибающий момент балки (кн-мм) C1 Балка 4 Рис.Деформация в центральном стержне арматуры с продольным растяжением C Деформация, мкм на дюйм 4.2 Поведение модернизированных балок Численное исследование распространяется на железобетонные балки, усиленные для комбинированного изгиба и кручения и испытанные на различные отношения крутящего момента к изгибающему моменту (Ø). Полученные результаты представлены и обсуждаются. Прочность на изгиб усиленных железобетонных балок сравнивается с соответствующими контрольными балками. Это сравнение выполняется с помощью кривых зависимости нагрузки от прогиба.На рисунке 4 показана диаграмма отклонения нагрузки для различных значений Ø 0,25, 0,5 и 1. Управляющие балки обозначены как C, C25, C5 и C1. Балки, модифицированные композитами из углепластика с ориентацией волокон / 9 °, обозначены как R +, R25 +, R5 + и R1 +, тогда как обозначения R #, R25 #, R5 # и R1 # представляют собой модифицированные балки с ориентацией волокон ± 45 ° от отклонения нагрузки кривые всех соотношений крутящего момента к изгибающему моменту, видно, что наматывание композитов из углепластика вокруг балок не приводит к увеличению начальной жесткости.Жесткость контрольной и усиленной балок остается неизменной на начальных этапах нагружения, когда трещины не развиваются. Это наблюдение предполагает, что в случае усиленных балок добавление ламинатов из стеклопластика не оказывает значительного влияния на исходную жесткость балок RC. Кривые зависимости нагрузки от прогиба для всех значений Ø показывают, что существует постепенное увеличение жесткости усиленных балок по сравнению с контрольной балкой от состояния первого растрескивания бетона до конечной стадии.Это показывает, что любое усиление железобетонных балок композитами FRP будет эффективным после начального растрескивания бетона. Это интересное наблюдение, поскольку такое дополнительное усиление железобетонных элементов требуется только после того, как в балках разовьются трещины и их необходимо восстановить. 4

    5 Нагрузка (кН) C1 R1 # R Отклонение в среднем пролете (мм) Нагрузка (кН) Ø = R25 + R25 # Отклонение в среднем пролете (мм) C25 Ø = 1. Рис. 4. График зависимости нагрузки от прогиба% увеличения нагрузки Скручивание / Изгибающий момент R # R + нагрузка (кн) Ø =.25 R5 + R5 # Прогиб в середине пролета (мм) Ø = 0,5 C5 Рисунок 5. Роль ориентации волокон 4.3 Роль ориентации волокон Процентное увеличение эксплуатационной нагрузки модернизированных балок по сравнению с контрольной балкой нанесено на график в зависимости от различных значений Ø и показана на рисунке 5. Эксплуатационная нагрузка представляет собой нагрузку, соответствующую отклонению в 4 раза на пролет (BIS 456-2). Из рисунка 5 легко увидеть, что ламинаты из углепластика, обернутые вокруг балок, оказались более эффективными в увеличении несущей способности при более высоких значениях Ø.Балки, усиленные слоями углепластика с ориентацией волокон / 9 o, эффективны для диаметров менее 43 (приблизительно). Однако для Ø более 43 наблюдается экспоненциальное увеличение несущей способности балок, модернизированных ламинатом углепластика, на ± 45 ° по сравнению с ориентацией волокон / 9 °. Преобладающий эффект сдвига при более высоких отношениях крутящего момента к изгибающему моменту эффективно компенсируется ориентацией волокон ± 45 °. 4.4 Прочность на изгиб балки при комбинированном изгибе и кручении Снижение прочности на изгиб контрольной и усиленной балок обсуждается через соотношение между прочностью на изгиб балок при комбинированном изгибе и кручении (M u, bt) и прочностью на изгиб. при изгибе (M u, b).5

    6 Отношение прочности на изгиб (M u, bt / M u, b) управляющей балки (C) и балок, усиленных слоистыми материалами из углепластика с ориентацией волокон / 9 o и ± 45 o (R + и R #) нанесены на график для различных значений Ø, как показано на рисунке 6. Из рисунка 6 видно, что прочность на изгиб балки при комбинированном изгибе и кручении уменьшается с увеличением Ø. Процентное снижение прочности на изгиб балок C, R + и R # оказалось равным 43.2 и 22,4 соответственно. У балок R + наблюдается более быстрое снижение прочности по сравнению с балками R #. Это показывает, что обертывание балок слоистыми материалами из углепластика с ориентацией волокон ± 45 ° более эффективно для усиления балок при комбинированном изгибе и кручении. Mbu / Mu R # R + C Скручивающий / изгибающий момент Рис. 6. Изменение прочности на изгиб балок при комбинированном изгибе и кручении 5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Анализ методом конечных элементов был проведен для изучения поведения при изгибе в отношении жесткости и прочности Ж / б балки усиленные для комбинированного изгиба и кручения.Основные выводы, сделанные на основе результатов численного исследования, представлены ниже. В усиленных балках добавление ламината FRP не оказывает значительного влияния на исходную жесткость балок. Было обнаружено, что усиление железобетонных балок FRP эффективно только после начального растрескивания бетона. Композиты FRP, обернутые вокруг балок, эффективно используются для увеличения грузоподъемности с увеличением отношения крутящего момента к изгибающему моменту. Было обнаружено, что ламинаты с ориентацией волокон ± 45 ° более эффективны при более высоких значениях отношения крутящего момента к изгибающему моменту.6. БЛАГОДАРНОСТЬ 6 Авторы благодарны доктору Р. Шринивасарагхавану за его ценные предложения. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ACI, Строительные нормы и правила для железобетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган: Американский институт бетона Амир, М., Патель, К. (22), Усиление изгиба железобетонных фланцевых балок композитными ламинатами, Журнал композитов для строительства, Vol. 6, № 2, стр. Андре П., Массикотт, Брюно, Эрик, (1995) Усиление железобетонных балок композитными материалами: теоретическое исследование, журнал композитных конструкций, Vol.33, стр. Ардуини, М., Томмазо, Д. А., Нанни, А. (1997), Хрупкое разрушение пластин из стеклопластика и балок, скрепленных листами, ACI Structural Journal, 94 (4), стр. Bangash, M.Y.H. (1989), Бетонные и бетонные конструкции: численное моделирование и приложения, Лондон, Англия: Elsevier Science Publishers Ltd. Барзегар, Ф., Маддипуди, С. (1997), Трехмерное моделирование бетонных конструкций. I: Обычный бетон, Журнал Структурная инженерия, стр. BIS 456-2, Свод правил для простого и железобетона, Нью-Дели: Индийский институт стандартов.Десай, П., Кришнан, С. (1964), Уравнение для кривой зависимости напряжения от деформации бетона, Журнал Американского института бетона, том 61, стр. Фаннинг, П. (21), Нелинейные модели армированных и пост- напряженные бетонные балки, Электронный журнал структурной инженерии, Том 2, стр. Гир, Дж. М., Тимошенко, С. П. (1997), Механика материалов, Бостон, Массачусетс: PWS Publishing Company. Гесунд, Х., Фредерик, Дж. С., Бьюкенен, Г. Р., Грей, Г. А. (1964), Максимальная прочность при комбинированном изгибе и кручении бетонных балок, содержащих как продольную, так и поперечную арматуру, Журнал Американского института бетона, стр. Гази, Дж., Ас-Сулеймани, Шариф, А., Басунбал И.А. (1994), Ремонт сдвигом для железобетона путем соединения стекловолоконных пластин, ACI Structural Journal, Vol. 91, № 3, стр. Ghobarah, A., Ghorbel, M.N., Chidiac, S.E. (22), Повышение сопротивления кручению железобетонных балок с использованием армированного волокном полимера, Журнал композитов для строительства, С. Хеммати, Ю. (1998), Моделирование поперечной силы, передаваемой между трещинами в железобетонных и фибро-бетонных конструкциях, Труды Конференция ANSYS, Vol.1, Питтсбург, Пенсильвания. Качлакев Д., Миллер Т., Йим С. (21), Конечно-элементное моделирование железобетонных конструкций, усиленных слоистыми пластинами из стеклопластика, Отчет для Министерства транспорта штата Орегон, Салем. Норрис Т., Саадатманеш Х., Эхасани М.Р. (1997), Усиление ж / б балок на сдвиг и изгиб листами из углеродного волокна, Журнал структурной инженерии, том 123, № 7. Саадатманеш, Х., Эхсани, М.Р. (199), Волокнистые композитные плиты могут усилить балки, Concrete International, стр. Шариф, Г.А., Ас-Сулеймани, Басунбал И.А. (1994), Усиление изначально нагруженных железобетонных балок с использованием плит FRP, ACI Structural Journal, Vol. 91, № 2, стр.

    7 Тедеско, Дж. У., Сталлингс Дж. М., Эль-Михилми, М. (1999), Анализ методом конечных элементов бетонного моста, отремонтированного с помощью пластикового ламината, армированного волокном, Компьютеры и конструкции, Vol. 72, стр. Thanasis, C., Triantafillou, Costas P.A. (2), Проектирование бетонного элемента, изгибающегося при сдвиге, усиленного FRP, Журнал композитов для строительства, Vol.4, №4, стр.

    Конструкционные элементы и изделия железобетонные

    элементы зданий и сооружений из железобетона; также комбинации этих компонентов. Высокие технико-экономические показатели железобетонных конструктивных элементов и изделий и относительная простота придания им необходимой формы и размеров при сохранении заданной прочности привели к их широкому применению практически во всех отраслях строительства.Современные железобетонные конструкционные элементы и изделия классифицируются по нескольким признакам: способу производства (литье, сборное железобетон или их комбинация), типу бетона, из которого они изготовлены (тяжелый, легкий, ячеистый и жаростойкий). стойкие типы), а также вид напряженного состояния (обыкновенное и предварительно напряженное).

    Конструкционные элементы литые железобетонные . Литые железобетонные конструкционные элементы, изготовленные непосредственно на стройплощадках, обычно используются для зданий и сооружений, которые трудно разделить, в случаях нестандартного качества и низкой степени воспроизводимости их компонентов, а также в случаях особо больших нагрузок (фундаменты, рамы, и перекрытия многоэтажных промышленных зданий; гидротехнические, мелиоративные и транспортные сооружения).В ряде случаев они целесообразны для выполнения работ промышленным способом с использованием стандартной опалубки, которая может быть раздвижной, регулируемой (башни, градирни, силосы, дымовые трубы, многоэтажные здания) или съемной (некоторые тонкостенные кровли). снаряды). Монтаж литых конструктивных элементов технически хорошо отработан. Значительные успехи были также достигнуты в использовании метода предварительного напряжения при производстве литых конструктивных элементов. Большое количество уникальных сооружений, таких как телевизионные башни, очень высокие промышленные трубы и реакторы атомных электростанций, были построены из литого железобетона.Литые железобетонные конструкционные элементы широко распространены в современной строительной практике ряда капиталистических стран, включая США, Великобританию, Францию; В основном это объясняется отсутствием в этих странах государственной системы стандартизации параметров и классификации строительных и монтажных элементов конструкций по типам. В СССР до 1930-х гг. В строительстве преобладали литые конструкции. Внедрение более промышленных сборных конструкций в то время тормозилось недостаточным уровнем механизации строительства, отсутствием специального оборудования для их массового производства и высокопроизводительных сборочных кранов.Литые железобетонные конструкции составляют около 35% от общего объема производства железобетона в СССР (1970).

    Сборные железобетонные конструкционные элементы и изделия . Сборные железобетонные конструкции и изделия являются основным типом конструктивных элементов и изделий, используемых в различных отраслях строительства (гражданское и жилищное, промышленное, сельскохозяйственное и т. Д.). Сборные конструктивные элементы имеют существенные преимущества перед литыми конструкциями и создают широкие возможности для индустриализации строительства.Использование крупных железобетонных элементов позволяет переносить основные операции со строительных площадок на заводы с высокоорганизованными промышленными производственными процессами, что значительно сокращает время строительства и обеспечивает более высокое качество продукции при меньших затратах и ​​меньших трудозатрат. Использование сборных железобетонных конструктивных элементов позволяет широко использовать новые эффективные материалы, такие как легкий и ячеистый бетон и пластмассы, а также снижает расходы на пиломатериалы и сталь, которые необходимы в других секторах экономики.Сборные элементы конструкции и изделия должны быть технологичными и удобными для транспортировки. Они особенно хорошо подходят для небольшого количества типов компонентов, которые используются повторно.

    Масштабное производство сборного железобетона началось в СССР после постановления ЦК КПСС и Совета Министров от 19 августа 1954 года «О развитии производства сборных железобетонных конструкций». и компоненты для строительства.В последние годы в Советском Союзе было построено большое количество механизированных заводов по производству железобетонных конструкций и изделий в крупных городах и центрах концентрированного строительства. С 1954 по 1970 г. производство сборного железобетона увеличилось в 30 раз; в 1970 году он составлял 84 млн. м 3. По объему использования сборных железобетонных конструкций СССР превзошел наиболее развитые капиталистические страны. Производство железобетонных конструкций и изделий стало самостоятельным сектором промышленности строительных материалов.Увеличение объемов производства и использования сборного железобетона для строительства сопровождалось улучшением технологии его производства. Также проведена стандартизация основных параметров для различных типов зданий и сооружений. На основе такой стандартизации были разработаны типы конструктивных элементов и изделий.

    В зависимости от их функции при строительстве жилых, общественных, промышленных и сельскохозяйственных зданий и сооружений различают следующие наиболее распространенные сборные железобетонные конструкционные элементы и изделия: конструкции, используемые для фундаментов и подземные блоки зданий и сооружений (фундамент блоки и плиты; панели и блоки стен подвала), для строительных каркасов (колонн, перемычек, балок, подкрановых балок, стропильных и подстропильных балок, а также ферм), для наружных и внутренних стен (стеновые и разделительные панели и блоки), для межэтажные перекрытия и для крыш зданий (панели, плиты и перекрытия), для лестничных клеток (подступенки и площадки), а также для сантехнического оборудования (нагревательные панели, вентиляционные установки и канализационные трубы, туалеты).

    Конструкционные элементы и изделия из сборного железобетона производятся в основном на механизированных предприятиях и частично на литейных заводах. Процесс производства железобетонных изделий состоит из ряда операций, выполняемых последовательно: приготовление бетонной смеси, изготовление арматуры (арматурных каркасов, решеток, гнутых стержней и т. Д.), Армирование изделий, формовка изделий (заливка и утолщение бетонной смеси), термовлажная обработка для обеспечения необходимой прочности бетона, отделка лицевой поверхности изделий.

    В современной технологии сборного железобетона можно выделить три основных метода организации производственного процесса: блочно-поточный способ изготовления изделий в подвижных формах, конвейерный способ производства и стендовый метод в стационарных формах. .

    При блочно-поточном методе все технологические операции — очистка и смазка форм, армирование, формовка, закалка и штамповка — выполняются на специализированных станциях, оборудованных машинами и агрегатами, образующими поточную производственную линию.Формы и изделия перемещаются от станции к станции по производственной линии через произвольные интервалы времени, которые зависят от продолжительности операции на данной станции и варьируются от нескольких минут (например, смазка форм) до нескольких часов (затвердевание). продуктов в паровых камерах). Этот метод выгодно используется на предприятиях со средней производительностью, особенно при производстве самых разнообразных продуктов.

    Конвейерный метод используется на высокопроизводительных предприятиях, которые производят ограниченное количество изделий одного типа.При использовании этого метода рабочая линия работает по принципу импульсного конвейера, то есть формы и изделия перемещаются от станции к станции в течение строго определенного интервала времени, необходимого для выполнения самой продолжительной операции. Разновидностью этой технологии является метод виброкатаного бетона, применяемый при производстве плоских и оребренных плит; в этом случае все производственные операции выполняются на одной движущейся стальной ленте. В методе стенда изделия остаются на месте (в стационарной форме) в процессе производства и до тех пор, пока бетон не затвердеет, тогда как производственное оборудование для выполнения отдельных операций перемещается из одной формы в другую.Этот метод применяется при изготовлении изделий больших размеров (фермы, балки и т. Д.). Матрицы — железобетонные или стальные формы, которые воспроизводят впечатление ребристой поверхности продукта, — используются для формования изделий сложной конфигурации, таких как подступенки и ребристые плиты. Кессонный метод представляет собой разновидность стендового метода, при котором изделия изготавливаются в вертикальных формах (кессонах), которые состоят из ряда отсеков, образованных стальными стенками. Формование и упрочнение изделий происходит в кессонной установке, которая оснащена оборудованием для нагрева изделий паром или электрическим током, что значительно ускоряет схватывание бетона.Кессонный метод обычно используется для массового производства тонкостенных изделий.

    Готовая продукция должна соответствовать требованиям действующих норм или технических условий. Поверхности изделий обычно производятся со степенью заводской подготовки, не требующей дополнительной отделки на строительной площадке. Во время сборки сборные элементы зданий и сооружений соединяются между собой путем литья или сварки уложенных элементов, рассчитанных на определенные силовые воздействия.Большое внимание уделяется снижению металлоемкости сварных соединений и их стандартизации. Наибольшее распространение сборные конструкции и изделия из них получили в жилищном и гражданском строительстве, где наиболее перспективным представляется крупнопанельный многоквартирный дом (крупнопанельный, блочный, объемный). Организовано серийное производство изделий из сборного железобетона и для инженерных сооружений (так называемый специальный железобетон), в том числе пролетов мостов, опор, свай, водопроводных труб, лотков, блоков и НКТ для футеровки тоннелей, плит для покрытия дорог и аэродромов, шпалы, опоры для систем тягового электроснабжения и ЛЭП, элементы ограждений, напорные и негерметичные трубы.Большая часть этих изделий производится из предварительно напряженного железобетона стендовым или единичным методом. Для формования и утолщения бетона используются чрезвычайно эффективные методы: виброформование (трубы под давлением), центрифугирование (трубы и опоры) и вибрационная штамповка (сваи и лотки).

    Тенденция к увеличению размеров изделий и повышению степени их заводской подготовки характерна для развития сборного железобетона. Например, для крыш зданий используются многослойные панели, поставляемые на стройплощадки в комплекте с утеплителями и слоями гидроизоляции, а также блоки 3 × 18 м и 3 × 24 м, выполняющие как несущие, так и защитные конструкции.Изогнутая кровельная плита из легкого и ячеистого бетона разработана и успешно применяется. В многоэтажных домах используются предварительно напряженные железобетонные колонны высотой в несколько этажей. Для стен многоквартирных домов изготавливаются панели размером от одного до двух комнат, с различной внешней отделкой и оснащенные оконными или дверными (балконными) блоками. Способ возведения зданий из модульных конструкций имеет значительный потенциал для дальнейшей индустриализации жилищного строительства.Такие агрегаты на одну и две комнаты или на всю квартиру с полной внутренней отделкой и оборудованием производятся на заводах. Сборка многоквартирных домов из комплектующих занимает всего несколько дней.

    Сборный железобетон . Сборные железобетонные конструктивные элементы представляют собой комбинации сборных элементов (железобетонных колонн, ригелей, плит) и литого бетона, обеспечивающие надежную совместную работу всех составных элементов.Они используются в основном для кровли многоэтажных зданий, на мостах и ​​путепроводах, а также при возведении некоторых типов кожухов. Они менее промышленны (по монтажу и монтажу), чем застроенные конструкции. Их использование особенно выгодно при больших динамических нагрузках, в том числе сейсмических, или если разделение крупных конструкций на составные части необходимо из-за условий транспортировки и сборки. Основными достоинствами сборных железобетонных конструкций являются меньший расход стали и более высокая пространственная жесткость по сравнению с сборными конструкциями.

    Большинство железобетонных конструктивных элементов и изделий изготавливаются из тяжелого бетона с объемной массой 2400 кг / м 3 . Однако доля изделий из теплоизоляционного и легкого конструкционного бетона с пористыми наполнителями, а также из всех видов ячеистого бетона постоянно увеличивается. Такие изделия используются в первую очередь в качестве защитных конструкций (стен и крыш) жилых и производственных зданий. Значительный потенциал имеют опорные конструкции из высокопрочного тяжелого бетона марок 600–800 и легкого бетона марок 300–500.Существенный экономический эффект достигается за счет применения конструкций из жаропрочного бетона (взамен штучных огнеупорных материалов) для тепловых агрегатов металлургической, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности. Перспективно использование растягивающегося бетона для ряда изделий (например, труб под давлением).

    Конструкционные элементы и изделия железобетонные, как правило, изготавливают с гибкой арматурой в виде отдельных стержней, сварных решеток и плоских рам.При производстве нерастягивающейся арматуры целесообразно использование контактной сварки под давлением, обеспечивающей высокую степень индустриализации арматурных операций. Конструкции с несущей (жесткой) арматурой используются довольно редко, в первую очередь в монолитном железобетоне при бетонировании в виде подвеса. В отклоняемых элементах устанавливается продольная рабочая арматура по кривой максимальных изгибающих моментов; в колоннах продольная арматура воспринимает в основном сжимающие напряжения и располагается по периметру поперечного сечения.Помимо продольной арматуры, в железобетонных конструктивных элементах и ​​изделиях устанавливают распределительную, монтажную и поперечную арматуру (манжеты и отводы). В некоторых случаях указывается так называемое непрямое армирование в виде сварных сеток и спиралей. Все эти разновидности арматуры соединяются вместе и образуют арматурный каркас, который пространственно не изменяется в процессе бетонирования. Высокопрочная стержневая арматура и проволока, а также пряди канатов и кабелей используются для нерастягивающегося армирования предварительно напряженных железобетонных элементов конструкций и изделий.При производстве сборных конструкций применяется метод растяжения арматуры относительно опор стендов или форм; при изготовлении сборных железобетонных конструкций арматура натягивается на бетон самой конструкции. Методы проектирования и изготовления железобетонных конструкций и изделий детально разработаны и изданы в качестве нормативных документов в СССР. Для инженеров-проектировщиков созданы многочисленные вспомогательные средства в виде инструкций, указаний и дополнительных таблиц.

    ЛИТЕРАТУРА

    Сахновский К. В .Железобетонные конструкции , 8 изд. М., 1959.
    Якубовский, Б.В. Железобетонные и бетонные конструкции . Москва, 1970.
    Строительные нормы и правила , часть 2, сек. V. Глава 1: «Бетонные и Железобетонные конструкции: Нормы проектирования». М., 1970.
    Михайлов В.В. Предварительно напряженные Железобетонные конструкции . Москва, 1963.
    Гершберг, О.А. Технология бетонных и железобетонных изделий , 3-е изд. Москва, 1971.
    Инструкция по проектированию железобетонных конструкций . М., 1968.
    Фергюсон П. М. Основы железобетона , 2-е изд. Нью-Йорк, 1965.

    Обширный формирующий и технический потенциал железобетонных конструктивных элементов оказал огромное влияние на мировую архитектуру 20-го века. На основе железобетонных конструкций появились новые масштабы, архитектоника и пространственная организация зданий и сооружений.Прямолинейные каркасные конструкции придают зданиям строгую геометрию формы, размеренный ритм сегментации и четкость структуры. Горизонтальные кровельные плиты опираются на тонкие опоры; легкие стены, лишенные несущей функции, часто превращаются в стеклянные ширмы. Равномерное распределение статических сил создает тектоническую эквивалентность компонентов конструкции. Изогнутые конструкции обладают значительной пластичностью и пространственной выразительностью (особенно тонкостенные оболочки различных, иногда фантастических очертаний) со сложной тектоникой форм (иногда близкой к скульптурной) и постоянно меняющимися ритмами компонентов.Изогнутые конструкции позволяют перекрывать очень большие залы без промежуточных опор и создавать пространственные и объемные композиции необычной формы. Некоторые современные железобетонные конструкции (например, решетчатые конструкции) обладают декоративными и декоративными качествами, которые создают вид фасадов и покрытий. Современные железобетонные конструктивные элементы придают эстетическую выразительность не только квартирам и общественным зданиям, но и инженерным и промышленным объектам, таким как мосты, опоры, плотины, градирни.

    Новые прогрессивные методы использования железобетонных конструктивных элементов и изделий в жилищном и гражданском строительстве (например, строительство из модульных блоков или на основе каталога стандартизированных изделий промышленного строительства) создают возможности для широкого разнообразия в планировании зданий и пространственно-объемная структура.

LEAVE A REPLY

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *