Строительство дома из газобетона своими руками от а до я видео: Как построить дом из газобетона своими руками без опыта строительства

22.12.2022

0 Comment

Содержание

Дом из газобетона своими руками

Строительство собственного дома – это всегда трудоемкая затея, которая требует большого финансового вложения. Возведение домов из газоблока позволяет не только минимизировать денежные траты благодаря дешевизне материала, но также сделать процесс возведения постройки максимально доступным даже для начинающего строителя. Возвести дом из газобетонных блоков значительно проще, чем из кирпича или бруса, в чем вы убедитесь прочитав данную статью.

Преимущества и недостатки газобетона

Газоблоки, как и любой строительный материал, имеет свои плюсы и минусы, которые влияют не только на технику возведения строения, но и на его эксплуатационные качества в течении многих десятилетий.

Преимущества:

Строения из газобетона отличаются высокой долговечностью. Подобно кирпичным строениям, они могут простоять в отличном состоянии более 40 лет
Высокая прочность. Газоблоки хорошо противостоят механическим повреждениям, их сложно разломать или раскрошить
Быстрая скорость возведения. Газоблоки имеют довольно большой размер, что значительно ускоряет темп строительства
Дешевизна материала. Низкая цена газобетона позволяет не экономить на материалах и дает возможность построить коттеджи высотой в 2-3 этажа даже семьям с достатком ниже среднего
Низкая теплопроводность. Дом из газобетона хорошо сохраняет тепло и сможет обеспечить комфортную температуру в квартире даже в холодный зимний день

Недостатки:

Дешевизна материала обусловлена добавлением в него множества: кварцевого песка, цемента, алюминиевой пудры и извести, поэтому материал отличается низкой экологичностью
Газобетон уязвим к влаге и если его поверхность не обработать гидроизоляцией, то со временем на стенах может образоваться плесень

Что необходимо знать до того, как построить дом из газобетона?

Газобетон производится автоклавным и неавтоклавным способами из песка, цемента, извести и некоторых других составляющих, из которых следует выделить алюминиевую пудру (пасту или суспензию). Она выполняет роль катализатора реакции, в результате которой высвобождается кислород и, соответственно, формируется характерная пористая структура материала.

По данной теме есть похожая статья — Блоки для строительства дома: какие лучше?

Следует учитывать, что способ производства определяет и некоторые свойства материала: автоклавный газобетон прочнее и имеет более низкую теплопроводность. Изготовленный обычным методом – более влагостоек, хотя этот факт достаточно условен, так как газобетон, из-за пористой структуры, высокогигроскопичный материал.

Главное отличие пенобетона от газобетона в способе образования пористой структуры: в первом случае она является следствием действия специального вещества – пенообразователя, в результате которого все поры имеют закрытую форму, а во втором, как уже было сказано – химической реакции и поры в этом случае открытые.

Но чтобы на рынке легко отличить эти два материала, надо знать, что пенобетон имеет слегка сероватый оттенок, а газобетон – ослепляет своей белизной.

Ошибка при покупке может иметь серьезные последствия, так как эти два материала, несмотря на сходство, по многим эксплуатационным характеристикам отличаются.

Расчет количества блоков

После того, как известен проект строительства, самое время приступить к закупке строительных материалов. Чтобы вычислить необходимое количество газоблока, сначала вычисляем площадь стен: сумма длин всех стен умножаем на их высоту. Например, если стены суммарно в длину 45 м, а их высота 3 м, то площадь стен будет равняться: 45*3= 135.

Так как газоблоки продаются кубометрами, то необходимо площадь стен умножить на ширину одного блока: 135*0,3=40,5. Именно столько кубометров газоблока потребуется на строительство стены.

Подготовка строительства

Когда расчет всех необходимых строительных материалов выполнен, приступаем к подготовке строительной площадки. Для начала необходимо подвести к территории все необходимые коммуникации, такие как вода, газ и электричество. Не будет лишним оградить территории, произвести монтаж осветительных приборов. Газоблоки необходимо доставлять в герметичной упаковке, которая защитить материал от влаги и не даст ему разрушиться на начальных этапах строительства. Газоблоки после распаковки необходимо хранить под навесом.

Строительство надежного фундамента

Возвести долговечный дом из газобетонных блоков своими руками невозможно, если не потратить время на возведение устойчивого фундамента. Лучшим выбором будет ленточный монолитный фундамент. Такой тип фундамента обладает высокими прочностными показателями, но его не рекомендуется использовать на почве с близким расположением грунтовых вод.

Монолитный фундамент создается в несколько этапов:

По всему периметру строения вырываются траншеи глубиной до двух метров и шириной 40 см. Дно траншеи необходимо расчистить от почвы и засыпать на 10 см песком для лучшего сцепления бетонного раствора
Устанавливаем арматуру. Используются штыри диаметром от 1 до 2 см, которые устанавливаются вертикально на расстоянии 1,5 метров от друг друга. Чтобы сделать конструкцию монолитной, все штыри скрепляют между собой в горизонтальной плоскости арматурой
Устанавливаем опалубку. Опалубку можно собрать из подручных материалов, главное, чтобы ее высота была не меньше 30 см и одинакова на всех участках фундамента
Начинаем заливку бетонной смесью

Кладка стен

При кладке несущих следует использовать блоки размером до 400 мм. Несмотря на их габариты, блоки из газобетона отличаются большой легкостью, поэтому с возведением стен можно справиться за две недели. Что касается внутренних перегородок, то к ним требования немного меньше и будет достаточно блоков до 250 мм размером – они обеспечат отличную звукоизоляцию между отдельными помещениями в доме.

Особое внимание следует отдать типу материала для скрепления газоблоков. Сегодня все чаще отдают предпочтению клею, но дом из газоблока сам по себе не отличается высокой экологичностью материалов, поэтому использовать в строительстве клей выделяющий токсины – тем более не рекомендуется. Лучше всего использовать старый надежный цементный раствор, он прост в приготовлении, безопасен и имеет дешевую стоимость.

В кладке особое внимание следует уделять первому ряду, так как именно от него зависит правильность строительства всей конструкции в целом. В начале устилаем всю поверхность фундамента гидроизоляцией, можно использовать рубероид. Насыпаем цементно-песчаный раствор и на него укладываем первый ряд газоблоков. Цементно-песчаный используем только при кладке первого ряда, чтобы было просто корректировать высоту стен на каждой из сторон строения. Чтобы с большей точностью произвести кладку, с внешней стороны цоколя, вдоль всего периметра строения, натягиваем леску. Именно по границам с леской будем ориентироваться при строительстве стен.

Начинаем кладку с самого высокого угла здания. Толщина раствора, на который укладывается газоблок, должна быть не меньше 10 мм, но вот ограничения в высоте – нет, поэтому вы можете при строительстве варьировать толщину раствора, чтобы максимально выровнять плоскость первого ряда газобетонных блоков. В процессе укладки используйте строительный уровень, чтобы убедиться в ровности поверхностей, а в случае отклонений – несколько ударов по блоку резиновой киянкой позволят ему стать в нужной плоскости. В процессе укладки большая вероятность того, что между последней парой газоблоков в ряду может возникнуть зазор небольших размеров, чтобы его заполнить – необходимо отрезать с помощью болгарки или простой ножовки кусок газобетона и вставить его на пустующее место в отверстии. По окончанию первого ряда можно натянуть с противоположных углов леску по диагонали, это поможет убедиться, что плоскость прямая и кладка ряда произведена правильно.

По окончанию кладки ряда затираем все неровности, убираем излишек раствора , пыль и грязь с блоков. Перед кладкой нового уровня блоков необходимо подождать не меньше часа, чтобы раствор «схватил» блок. Данную процедуру кладки повторяем по строительству каждого нового ряда.

Меня зовут Олег Селюков и я профессионально строю энергоэффективные дома из автоклавного газобетона<… Олег Се l Дом из газобетона | г. Истра ДНП «Прометей» 2020 804 просмотра ⌚2 месяца назад
В этом видео расскажу как правильно рассчитать толщину и пирог стен дома из газобетона или любого друго… Дом из газобетона. Теплотехнический расчет стен в smartcalk. 1 ⌚2 месяца назад
Обзор газобетонного дома. Слабые и сильные стороны материала. О чем стоит подумать прежде, чем строить… Дома из газобетона. Плюсы и минусы. Из какого материала построить дом? ⌚2 месяца назад
Мы строим двухэтажный дом из газобетона по проекту архитекторов Z500. Зеркальная версия проекта Z28 v2…. Двухэтажный дом из газобетона. Проект Z28 v2 от Z500. Строительство коробки из блока под ключ. 0+ 164 222 просмотра ⌚2 месяца назад
Продолжаем проверять дома на теплопотери тепловизором. Сегодня проверим дом из газобетона площадью 170… Какое отопление лучше для дома из газобетона? Проверка дома на теплопотери 3 ⌚2 месяца назад
С этого видеоролика мы начинаем серию видео-отзывов наших клиентов , которые уже построили себе дом из… Дом из газобетона отзыв владельца — Твинблок Д400 Теплит! 532 просмотра ⌚2 месяца назад
Всем привет, меня зовут Антон и я строю дом из газобетона. Этот блог о строительстве загородного дома… Загородный дом из газобетона, ч 44. Как сделать красивое крыльцо / Проект 17 ⌚2 месяца назад
Дом из газобетона, про который я рассказываю на видео, начали проектировать в мае 2020 года. Строить начал… Дом из газобетона. Обсуждаем строительство дома. Процесс строительства в конце ролика 1 104 просмотра ⌚2 месяца назад
Дом из газобетона пошел трещинами ,кровлю начала опускатся и давить на стены. Пришлось все сломать и… Дом из газобетона снесли и построили новый! 12 ⌚2 месяца назад
Типовой проект небольшого одноэтажного современного дома из газобетона — https://novikov-architect.ru/L-108-G.htm … Проект одноэтажного дома из газобетона в современном стиле L10 ⌚2 месяца назад
Всем привет. Мы уже знакомились с этим объектом раньше и сейчас приступили на нём к работам. Задача проста…

Дом из газобетона своими руками: фото, видео инструкция

Перейти к содержанию

Search for:

Главная »

Автор Admin На чтение 4 мин. Просмотров 226 Опубликовано 27.10.2014

Содержание

Содержание
Фундамент
Кладка газобетона
Утепление и гидроизоляция
Наружная и внутренняя отделка
Видео строительства дома из газобетона своими руками

Содержание

Фундамент
Кладка газобетона
Утепление и гидроизоляция
Наружная и внутренняя отделка
Видео строительства дома из газобетона своими руками

Почему многие выбирают именно газобетон при строительстве дома? Потому что он имеет массу преимуществ, а именно: оптимальная цена, хорошая шумо- и звукоизоляция, более легкий монтаж по сравнению с кирпичом, пожаробезопасность. Есть, конечно же, и минусы. Один из них – гигроскопичность газобетона, т.е. его способность впитывать влагу. Поэтому при строительстве дома из газобетона своими руками, надо предусмотреть гидроизоляцию и отделку стен, чтобы избежать в будущем локальных разрушений данного материала.

Обо все этом подробнее в нашей статье.

Фундамент

Перед тем как приступить к возведению дома из газобетона своими руками, проводятся все необходимые расчеты для определения типа фундамента и его глубины. Фундамент дома из газобетона должен быть прочным, надежным и основательным. На фото вы можете увидеть монолитный фундамент.

В зависимости от типа почв подойдет также ленточный или столбчато-ростверковый фундамент.

В зависимости от глубины промерзания почв и сил пучения, которые можно определить по почвенной карте региона определяется рекомендуемая глубина заложения основания.

Рассчитывая ширину основания, нужно предусмотреть, если планируются будущие работы по облицовке фасада кирпичом. В идеале ширина основания должна быть на 5 см шире стены.

При обустройстве высоты цоколя необходимо полностью исключить возможность соприкосновения газобетонных блоков с тающими снегами и водами на участке.

Кладка газобетона

Перед началом работ по самостоятельной укладке газобетона, необходимо провести работы по отсечной гидроизоляции фундамента от первого ряда кладки. Цоколь изолируется от газобетонной кладки рубероидом или более современными материалами. Перед началом кладки блоки необходимо просушить. Заявленную прочность и теплопроводность они имеют в сухом состоянии.

Поэтому при кладочных работах газобетонные блоки нужно распаковывать непосредственно перед работами. Кладку нужно вести на специальный кладочный клей. Применение цементного раствора ведет к появлению мостиков холода в стенах, что может вызвать удорожание проекта из-за необходимости дополнительного утепления. Каждый ряд нужно выверять по уровню. Неровно положенные блоки могут создать неравномерные напряжения, что приведет к появлению трещин.

Строительство дома из газобетона своими руками предусматривает создание армопоясов. Для их создания производители выпускают специальные полые блоки с канавками для прокладки арматуры. Армопояса закладываются обычно в первом ряду, в каждом 4-ом ряду кладки и поверху оконных блоков.

Также дополнительно упрочнять нужно стены с повышенной, например, ветровой нагрузкой. Обязательно замоноличивается ряд, после которого укладывается плита перекрытия. Если планируется построить газобетонный дом своими руками, обязательно нужно изучить СНИПы.

Толщина внутренних и наружных стен и внутренних перегородок обычно регулируется нормативами в зависимости от местности, в которой происходит строительство. Блоки легко обрабатываются: штрабятся, фрезеруются, пилятся. Очень удобно предусмотреть во время кладки установку арматуры для крепления оконных и дверных проемов.

Утепление и гидроизоляция

Дополнительное утепление стен обычно не нужно. Теплопроводность газобетона равна теплопроводности дерева, вдобавок это дышащий материал, который обеспечивает комфортный микроклимат внутри помещения.

Газобетон ухудшает показатели теплопроводности только при намокании. Однако это касается только буквально его нахождения в воде в течение долгого времени. Обычные осадки не оказывают влияния на технические характеристики блоков.

Для предохранения от намокания достаточно грамотно установить систему водоотведения от дома: сделать отмостку, козырьки и отливы. Основными мостиками холода в доме являются оконные и дверные проемы и крыша. Теплоизоляция в этих местах делается по обычным технологиям.

Наружная и внутренняя отделка

Для наружной отделки необходимо подбирать паропроницаемые материалы, которые не будут препятствовать выводу пара и влаги изнутри помещения наружу. Если для места характерны длительные косые дожди, то лучше сделать навесной фасад, однако в этом случае нужно обязательно предусмотреть наличие вентиляционного зазора. Для внутренней отделки используют материалы с высокой паропроницаемостью. Обычно для этих целей подходит штукатурка.

В статье вы можете посмотреть фото и видео о том, как построить дом из газобетона своими руками.

Видео строительства дома из газобетона своими руками

[youtube]https://youtu.be/VmmJJYXIWoM[/youtube]

1. Транспортировка и хранение газобетонных блоков

[youtube]https://youtu.be/iFF2iwwQfAQ[/youtube]

2. Фундамент и кладка первого ряда стены из газобетона
[youtube]https://youtu. be/UUpflmHlmOQ[/youtube]

3. Кладка стены из газобетона: второй и последующие ряды
[youtube]https://youtu.be/PYpmvasR-cY[/youtube]

4. Армирование кладки стен из газобетона
[youtube]https://youtu.be/w-c2hVadzco[/youtube]

5. Устройство перемычек из газобетона
[youtube]https://youtu.be/4pFm0ZHWA3Q[/youtube]

6. Инструменты для работы с газобетоном
[youtube]https://youtu.be/OnaSxvaDsRk[/youtube]

7. Работа с клеем для газобетона H+H LimFix
[youtube]https://youtu.be/Li8MMwgwh4g[/youtube]

Стена из газобетонных блоков: кладка своими руками | Своими руками.

✓ Инструмент необходимый для возведения стены из газобетона:

✓ Растворные блоки — видео

Строительство здания из газобетона

Газобетонные блоки — один из самых популярных материалов для строительства загородного дома. основным преимуществом таких блоков является возможность возведения с их помощью однослойных наружных стен небольшой толщины.

Рассмотрим технологию создания здания из этого материала.

Такие разные блоки…

Часто газобетон путают с пенобетоном, т.к. оба материала относятся к категории ячеистых (пористых) бетонов и представлены на рынке в виде крупноформатных блоков при внешнем сходстве . Однако сырьевая смесь и технология производства этих материалов различаются. Одно из основных отличий: твердение формованного газобетона происходит в естественных условиях, тогда как автоклавный газобетон проходит в специальной печи (автоклаве) под воздействием насыщенного водяного пара при высокой температуре (180-200°С) и при высоких температурах. давление (12 кг/см ² ).

ВСЕ НЕОБХОДИМОЕ ДЛЯ ЭТОЙ СТАТЬИ ЗДЕСЬ >>>

Разница в способе производства определяет преимущества газобетона перед пенобетоном: прежде всего, это более высокая прочность, меньшая теплопроводность, меньшая подверженность растрескивание из-за усадки (поскольку качество материала одинаково во всех точках изделия).

Кроме того, блоки из газобетона имеют гораздо более точные размеры. К достоинствам таких блоков можно отнести высокую паропроницаемость (что обеспечивает комфортный микроклимат в доме), экологическую и пожарную безопасность (газобетон – негорючий материал), хорошее звукопоглощение и простоту обработки.

Тем не менее, основным достоинством газобетонных блоков являются высокие теплозащитные свойства, благодаря которым их можно использовать для возведения однослойных наружных стен небольшой толщины, отвечающих требованиям СП 50.13330.2012 «Тепловая защита жилого дома». здание» по сопротивлению теплопередаче (R0Ht*M). Учтите, что в многослойных наружных стенах (клееная кладка, наружное утепление штукатурным слоем, вентилируемый фасад) необходимую теплозащиту обеспечивает утеплитель (минеральная вата, экструдированный пенополистирол и др.).

Срок его службы, скорее всего, будет меньше срока службы несущей стены. При возведении однослойных стен из газобетонных блоков можно отказаться от утепления и тем самым значительно сэкономить, повысить долговечность здания и ускорить строительные работы. Добавим, что на нашем рынке газобетонные блоки предлагают несколько производителей, один из ведущих – YTONG (Германия). Эта компания является разработчиком технологии производства газобетона автоклавного твердения.

См. также: Дом из газобетона своими руками – армирование, утепление и обшивка

Кладка тонкостенная из газобетонных блоков

Для возведения наружных стен зданий высотой 2-3 этажа, расположенных в средней полосы России рекомендуется использовать блоки толщиной 375 мм и плотностью марки Д400 с классом прочности В2,5. Стены такой толщины соответствуют требованиям по теплотехнике, которые указаны в вышеуказанном СП 50.13330.2012. Часто используются и блоки большей плотности – D500. Газобетонный дом может основываться на любом типе фундамента, в том числе в виде ленты из блоков ФБС или буронабивных свай с железобетонным ростверком. Учтите, что такая постройка имеет меньший вес, чем конструкция из других каменных материалов (например, из крупноформатного поризованного кирпича).

Значит, требуется менее массивный и, следовательно, более дешевый фундамент. Кладка блоков осуществляется с использованием специального клея на цементно-песчаной основе с модифицирующими добавками. Раствор фиксирует как горизонтальную, так и вертикальную части блока. Важный момент: толщина кладочного шва должна быть всего 1-3 мм (для сравнения: размер шва из обычного цементно-песчаного раствора в кладке из кирпича или пеноблоков — 10-15 мм).

СБОР ИЗ БЕТОННЫХ БЛОКОВ НЕ ИСПОЛЬЗОВАТЬ С ОБЫЧНЫМ ЦЕМЕНТНО-ПЕСОЧНЫМ ЛОСОСОМ, Это приведет к значительному увеличению толщины глиняного шва, а значит, потерям его за счет теплопотерь через стены

Шов представляет собой мостик холода в конструкции стены, и чем он тоньше, тем меньше потери тепла из здания. Возможность нанесения клея слоем до 3 мм обеспечивается очень точной геометрией газобетонных блоков ведущих производителей. Чтобы добиться шва необходимой толщины, нужно укладывать раствор специальным инструментом – кельмой, предлагаемой производителями газобетона.

Имеются кельмы разной ширины: каждая соответствует блоку определенной ширины, что позволяет наносить раствор равномерно по всей поверхности блока, излишки не вытекают за его края. Наиболее популярны кельмы шириной от 250 до 375 мм. Инструмент в зависимости от производителя может отличаться формой зубьев (прямоугольная, треугольная, полукруглая), но в любом случае их высота не более 4 мм. Крайне нежелательно наносить раствор обычным зубчатым шпателем (что часто практикуется неквалифицированными бригадами), так как высота его зубьев составляет от 6 до 10 мм, а значит, он формирует более толстый шов.

Использование такого шпателя приведет к значительному (до 2,5) перерасходу клея (то есть увеличению затрат на строительство), а также к ухудшению теплотехнических свойств стены (из-за более толстый шов) и прочностные свойства кладки: чем толще шов, тем меньше его прочность. Для приготовления клеевого раствора в ведро сначала наливают воду, а затем высыпают сухую клеевую смесь (если делать наоборот, то есть вероятность, что в приготовленном растворе останутся комки), затем массу перемешивают дрелью с подходящей насадкой или специализированным миксером.

Добавим, что блоки первого ряда устанавливаются поверх срезаемой гидроизоляции (чаще всего рулонной битумной или битумно-полимерной). Такие блоки крепятся с помощью обычного цементно-песчаного раствора толщиной не менее 20 мм – это мера компенсации неизбежных неровностей верхней поверхности фундамента.

Первый ряд блоков необходимо укладывать особенно тщательно, добиваясь идеальной ровности, ведь от этого зависит ровность стен всего здания. Для проверки точности кладки в вертикальной и горизонтальной плоскостях используйте уровень. Агрегаты устанавливаются с бандажом не менее 115 мм для распределения нагрузки от агрегата к агрегату. Несоблюдение такой перевязки чревато появлением трещин в стене здания.

В кладке возможны незначительные перепады высоты между соседними блоками — в результате погрешностей кладки или незначительных ошибок в геометрии самих блоков. Неровности следует устранить с помощью рубанка (абразивной полозья) и шлифовальной доски, которые также есть в продаже.

Ребер убирает перепады более 2 мм, а диапазон заточки меньше. Допустимо использовать для этих целей электробритву, но площадь ее режущей поверхности значительно меньше, чем у ручного рубанка, в связи с чем она заметно проигрывает по времени выполнения работы. Одного ручного рубанка и одного шлифовального круга достаточно для обработки блоков объемом до 30 м3.

Для устройства эркеров или криволинейных поверхностей можно либо использовать готовые арочные блоки (они есть в ассортименте многих производителей), либо вырезать углы из стандартных блоков, либо, в случае большого радиуса архитектурного элемента , скруглить кладку, увеличивая шов. При возведении здания из газобетона может потребоваться усиление стен в отдельных местах, а также монолитный обвязочный пояс в кладке на уровне полов.

Необходимость усиления конструкции дома определяется проектировщиком на основании расчета ожидаемых нагрузок. Армирование осуществляется, как правило, металлическими стержнями диаметром 8-12 мм. Их укладывают в горизонтальные штробы, выполненные в кладке (на расстоянии не менее 60 мм от боковых кромок блоков). Затем растворы заполняются цементно-песчаным раствором.

Блок толщиной 375 мм обычно требует двух арматурных стержней. Учтите, что армировать предпоследний ряд блоков под оконные проемы обязательно, причем длина стержней должна быть больше ширины проема не менее чем на 50 см с каждой стороны. Что касается обвязочного пояса, то его задача связать между собой несущие стены (поэтому он должен быть закрытым). Часто пояс представляет собой арматурный каркас, залитый бетоном. Также пояс можно сделать из газобетонных блоков П-образной формы: в них устанавливается арматура, которую затем заливают бетоном. Есть и другие способы его использования.

Добавим, что из П-образных блоков с таким наполнением часто выкладывается верхний ряд стены: на них будет опираться мауэрлат, несущий брус для стропильной системы. Еще один важный момент: внешние стены и внутренние ненесущие перегородки необходимо перевязать гибкими стяжками из нержавеющей стали.

Кроме того, между стеной и такой перегородкой оставляют деформационный шов 5-10 мм, который затем заполняют эластичным герметиком, например, монтажной пеной. В здании из газобетона могут быть установлены различные перекрытия: в виде монолитного железобетона, сборных железобетонных плит, сборно-монолитных конструкций на основе железобетонных балок и тавровых газобетонных блоков, деревянных балок. Монолитные перекрытия возводятся непосредственно поверх блоков, а плиты опираются на обвязочный пояс.

Обратите внимание: между плитой и обрамляющим ее стеновым блоком должна быть предусмотрена вставка из теплоизоляционного материала (чаще всего из пенополистирола – обычного или экструдированного). Перемычки устанавливаются над оконными и дверными проемами.

Выполняются по-разному. Например, с помощью металлических уголков, опирающихся на обычные блоки, с использованием сборных или монолитных железобетонных балок, с использованием сборных железобетонных балок из газобетона и т. д.,

Смотрите также: Стены из газобетона своими руками (фото строительства)

Чем пилить и штробить газобетонные блоки?

Оптимальным инструментом для распиловки газобетона является ручная пила с уголком или стуслом, определяющим траекторию ее движения. Такая ножовка обеспечивает очень точный и ровный рез, что позволяет без дополнительных усилий добиться плотного прилегания распиливаемого блока к соседнему и тем самым получить необходимый размер кладочного шва (1-3 мм). Рекомендуется использовать ножовку с лезвием, имеющим твердосплавную напайку. В принципе можно обойтись и обычной пилой по дереву, но она затупится после распила 7-10 блоков, а ножовка с твердосплавными метчиками прослужит гораздо дольше. Однако ручной инструмент не отличается высокой производительностью, поэтому для ускорения работы применяют тот или иной инструмент с приводом. Обратите внимание: резка блоков мотоинструментом связана с обильным пылеобразованием.

Отличную производительность и высокое качество реза обеспечивает электрическая пила-аллигатор (двойная ножовка). Его пильные полотна с обоих концов закреплены в направляющей планке, что исключает их лево-правые колебания во время работы — отсюда и точный пиление. Сабельные пилы со специальными полотнами по газобетону также очень эффективны и поэтому часто используются для работы с этим материалом.

Но дальняя кромка их лезвия при пилении немного колеблется влево-вправо, что сказывается на качестве реза. Кроме того, максимальная длина режущей части их лезвия составляет 365 мм, а значит, широкие блоки придется резать за несколько проходов. Еще меньшую точность пиления (хотя и очень высокую скорость работы) обеспечивает бензопила, бензиновая или электрическая. Кроме того, его цепь приходится относительно часто затачивать, а двигатель может страдать от абразивной пыли.

Другой способ распиловки блоков — циркулярная пила с каменным диском. Ширина режущей части его диска не более 85 мм, поэтому обычно пила проходит по периметру блока, а его центральная часть допиливается другим инструментом или выламывается.

Очевидно, что этот метод распиловки занимает много времени и не очень точен. Кроме того, электродвигатель циркулярной пилы не рассчитан на воздействие абразивной пыли; она может причинить ему серьезный вред (забить вентиляционные каналы, осесть на щеточном узле и т. д.), тем самым снизив его ресурс и даже вызвав поломку. Примечание: после резки инструментом с приводом поверхность блока в большинстве случаев остается неровной. При этом его вполне можно обработать ручным рубанком или полировкой, добившись необходимой геометрии. Но это дополнительная работа. Однако не всегда требуется идеальная ровность блока в месте резки: например, обрезанный блок, имеющий небольшие погрешности в геометрии, часто устанавливается в оконный или дверной проем, и впоследствии его неровная боковая часть будет закрыта откосом или клип.

Лучшим инструментом для штробления стены из газобетона является штроборез (пазорез), который позволяет сделать паз быстро, ровно и сразу на необходимую глубину. Однако чаще всего эту операцию проводят с помощью болгарки и/или перфоратора с зубилом (зубилом). Также практикуют рубку циркулярной пилой, но, как уже было сказано, абразивная пыль пагубно влияет на ее двигатель, поэтому срок службы пилы, которая будет эксплуатироваться таким образом, вряд ли будет большим.

Добавим, что на рынке есть и ручные бочки для газобетона. Что касается отверстий под электроустановочную арматуру, то их обычно выполняют перфоратором с твердосплавной насадкой по бетону.

На заметку:

Газобетон обладает высокой паропроницаемостью, поэтому его рекомендуется отделывать материалами, не препятствующими выходу водяного пара из стеновой конструкции, иначе на границе может образовываться конденсат стены и отделки, что со временем приведет к повреждению фасада. Так, допускается отделка фасада минеральной штукатуркой с последующей покраской паропроницаемыми красками.

Можно также отделать лицевым кирпичом, оставив кладочный зазор около 40 мм между кирпичной кладкой и газобетонной стеной для отвода водяного пара. Кладка соединяется со стеной с помощью гибких связей. Хотя газобетонные блоки обеспечивают высокую теплозащиту, многие застройщики из центральной части России, желая перестраховаться, утепляют наружные стены.

Утепление стен также актуально для зданий, расположенных в холодных регионах. Для этого могут применяться только теплоизоляционные материалы с хорошей паропроницаемостью, в частности, плиты из каменного волокна высокой плотности (обычно 145-150 кг/м ³). Плиты крепятся к стене минеральным клеем и тарельчатыми дюбелями, после чего оштукатуриваются (в том числе с последующей покраской) паропроницаемыми составами. Также можно закрыть утеплитель лицевым кирпичом, обязательно предусмотрев вентиляционный зазор между кладкой и теплоизоляцией.

Эффективное решение для утепления фасада предлагает разработчик технологии автоклавного газобетона YTONG: плиты Multipor, изготовленные из того же сырья, что и сами блоки YTONG. Их плотность -115 кг/м115. Они негорючи, паропроницаемы, обладают высокими теплозащитными свойствами, долговечны и легко поддаются обработке. Их крепят к наружным стенам из газобетона с помощью специального клея, а затем штукатурят или красят (поверх армирующей сетки).

Ссылка по теме: Бетон своими руками – составы и классы, виды и виды бетона

Комментарий специалиста

Распространенная ошибка при возведении кладки из блоков YTONG – нанесение клеевой смеси не кельмой , а обычным зубчатым шпателем. Из-за большой высоты зубьев (6-10 мм) такой шпатель не позволяет наносить клей тонким швом (его необходимая толщина 1-3 мм).

При этом увеличение толщины шва приводит к ухудшению теплофизических и прочностных свойств кладки, а также к значительному (до 2,5 раз) перерасходу клея и, как следствие, дополнительные затраты на строительство здания. Добавлю, что недопустимо класть блоки на обычный цементно-песчаный раствор вместо специального клея. Смешивать клеевой раствор лучше всего дрелью с подходящей насадкой.

Дело в том, что раствор обычно готовят в пластиковом ведре небольшого объема (10-20 л), так как расход клея небольшой, а жизнеспособность его всего 2-3 часа. А если перемешивать миксером, есть риск повредить ведро и разбрызгать клей. Дрель с насадкой лучше смешивает небольшое количество клея и вряд ли повредит ведро.

Инструмент, необходимый для возведения стены из газобетона:

1. Для приготовления клеевого раствора сухая клеевая смесь добавляется в воду, после чего размешивается до однородной массы. Делается это с помощью дрели с подходящей насадкой или специализированного миксера

2. Раствор наносится на блоки специальным инструментом – кельмой с высотой зуба не более 4 мм. Только такой инструмент обеспечит необходимую толщину шва -1-3 мм.

3.4. При возведении кладки необходимо контролировать горизонтальное и вертикальное положение блоков. Для этого используйте пузырьковый уровень. Чтобы немного выровнять блок, его отбивают молотком (киянкой) с резиновым наконечником.

5,6. Если при кладке были допущены незначительные перепады по высоте между соседними блоками, их следует устранить. Перепады более 2 мм удаляются с помощью специального рубанка (доски с абразивными полозьями). Перепады менее 2 мм устраняются с помощью шлифовальной доски.

7. Газобетон можно пилить ручной ножовкой с уголком и табуреткой. который определяет траекторию движения. Этот инструмент обеспечивает очень точный и гладкий срез. Менее точные, но более производительные мотопилы, например, электропила-аллигатор (двойная ножовка) и сабельная пила.

Растворные блоки — видео

Кладка кладка на клей

Смотреть это видео на YouTube

Ниже другие записи по теме «Как сделать своими руками — домохозяин!»

Подписывайтесь на обновления в наших группах и делитесь.

Давайте дружить!

Проектирование мостов — Урок — TeachEngineering

(11 оценок)

Нажмите здесь, чтобы оценить

Quick Look

Уровень: 8 (6-8)

Необходимое время: 15 минут

Зависимость урока: Нет

предметных областей: Физические науки

TE Информационный бюллетень

Резюме

Учащиеся узнают о типах возможных нагрузок, о том, как рассчитать предельные комбинации нагрузок, и исследуют различные размеры балок (ферм) и колонн (опор) простой конструкции моста.

Они изучают этапы, которые инженеры используют для проектирования мостов, выполняя соответствующие действия для создания прототипа собственной конструкции. Учащиеся начнут понимать проблему и узнают, как определить потенциальные нагрузки моста, рассчитать максимально возможную нагрузку и рассчитать количество материала, необходимого для сопротивления нагрузкам.

Эта учебная программа по инженерному делу соответствует научным стандартам следующего поколения (NGSS).

Инженерное подключение

Инженеры, проектирующие конструкции, должны полностью понимать решаемую проблему, которая включает в себя сложности объекта и потребности заказчика. Для обеспечения безопасности и долговечности инженеры учитывают различные типы нагрузок, способы их приложения и места. Инженеры часто стремятся к максимально прочной и легкой конструкции с самым высоким соотношением прочности и веса.

Цели обучения

После этого урока учащиеся должны уметь:

Перечислите несколько примеров нагрузок, которые могут воздействовать на мост.
Объясните, почему знания о различных нагрузках или силах важны при проектировании мостов.
Опишите процесс, который инженер использует для проектирования моста, включая определение нагрузок, расчет максимальной нагрузки и расчет количества материала, способного противостоять нагрузкам.

Образовательные стандарты

Каждый урок или занятие TeachEngineering соотносится с одной или несколькими науками K-12, технологические, инженерные или математические (STEM) образовательные стандарты.

Все более 100 000 стандартов K-12 STEM, включенных в TeachEngineering , собираются, поддерживаются и упаковываются сетью Achievement Standards Network (ASN) , проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты структурированы иерархически: сначала по источнику; напр. по штатам; внутри источника по типу; напр. , естественные науки или математика; внутри типа по подтипу, затем по классам, и т.д. .

NGSS: научные стандарты следующего поколения — наука

Общие основные государственные стандарты — математика

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии – Технология

ГОСТ
Предложите выравнивание, не указанное выше
Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Подписывайся

Подпишитесь на нашу рассылку новостей, чтобы получать внутреннюю информацию обо всем, что связано с TeachEngineering, например, о новых функциях сайта, обновлениях учебных программ, выпусках видео и многом другом!

PS: Мы никому не передаем личную информацию и электронные письма.

Рабочие листы и вложения

Рабочий лист сочетаний нагрузок (doc)

Таблица сочетаний нагрузок (pdf)

Ответы на рабочий лист сочетаний нагрузок (doc)

Ответы на рабочий лист сочетаний нагрузок (pdf)
Посетите [www.teachengineering.org/lessons/view/cub_brid_lesson02], чтобы распечатать или загрузить.
Больше учебных программ, подобных этому

Деятельность средней школы

Загрузи!

Учащиеся знакомятся с конструкцией опор (колонн) мостов. Они определяют максимально возможную нагрузку для этого сценария и рассчитывают площадь поперечного сечения колонны, предназначенной для поддержки этой нагрузки.

Загрузите это!

Урок средней школы

Преодоление пробелов

Студентам представлена краткая история мостов, поскольку они узнают о трех основных типах мостов: балочных, арочных и подвесных.
Они знакомятся с двумя естественными силами — растяжением и сжатием — общими для всех мостов и конструкций.

Преодоление пробелов

Урок средней школы

Занятия математикой: анализ сил в ферменном мосту

Изучите основы анализа сил, которые инженеры выполняют в соединениях ферм для расчета прочности ферменного моста, известного как «метод соединений». Найдите растяжения и сжатия для решения систем линейных уравнений, размер которых зависит от количества элементов и узлов в ферме…

Занимаемся математикой: анализ сил в ферменном мосту

Урок средней школы

Сопротивление материалов

Студенты узнают о разнообразии материалов, используемых инженерами при проектировании и строительстве современных мостов. Они также узнают о свойствах материалов, важных для строительства мостов, и рассматривают преимущества и недостатки стали и бетона как обычных материалов для строительства мостов …

Сопротивление материалов

Предварительные знания

Учащиеся должны быть знакомы с типами мостов, представленными на первом уроке раздела «Мосты», включая площади, сжимающие и растягивающие усилия.

Введение/Мотивация

Мы знаем, что мосты играют важную роль в нашей повседневной жизни. Мы знаем, что они являются важными компонентами городов и дорог между популяциями людей. Некоторые мосты просты и понятны; другие удивительно сложны. Какие известные вам мосты можно назвать простыми мостами? (Возможные ответы: бревно через ручей, мосты через ручьи.) Какие мосты вы знаете, которые можно было бы считать более сложными? (Возможные ответы: Мост Золотые Ворота, другие большие мосты, мосты, по которым проходят как шоссе, так и поезда. ) Что делает одни мосты простыми, а другие сложными? (Возможные ответы: их размер, многоцелевое назначение, условия окружающей среды, силы окружающей среды, требования к обслуживанию материалов и т. д.)

Одним из удивительных примеров вклада моста в соединение людей с другими группами населения и местами как по социальным, так и по коммерческим причинам является мост Небесные ворота, соединяющий людей с японским международным аэропортом Кансай, расположенным в заливе Осака.

Все началось с того, что близлежащие аэропорты Осаки и Токио не смогли ни удовлетворить спрос, ни расшириться. Чтобы решить эту проблему, японцы взялись за один из самых сложных инженерных проектов, которые когда-либо видел мир. Поскольку у них не было земли для нового аэропорта, они решили создать международный аэропорт Кансай, построив целый остров! На этом новом искусственном острове они построили терминал аэропорта и взлетно-посадочные полосы. Затем им понадобился мост, чтобы получить к нему доступ. Протянувшись на 3,7 км от материка в Осаке до аэропорта в океанской бухте, мост Sky Gate Bridge является одним из самых длинных ферменных мостов в мире и имеет верхнюю палубу для автомобильного транспорта и нижнюю внутреннюю палубу для железнодорожных линий.

Спутниковый снимок моста Sky Gate Bridge, ведущего к аэропорту Кансай в заливе Осака, Япония.
авторское право

Авторское право © 2003 Земная обсерватория, НАСА http://earthobservatory.nasa.gov/Newsroom/NewImages/images.php3?img_id=16451.

Считающийся чудом современной инженерной мысли, аэропорт и мост открылись в 1994 году. Четыре месяца спустя он пережил землетрясение магнитудой 6,7, причинив лишь незначительные повреждения. Поскольку территория аэропорта построена на плотной почве, она проседает на 2–4 см в год — еще одно условие, которое инженеры должны учитывать при постоянной безопасности и обслуживании аэропорта и моста.

Нелегко построить мост размером с мост Небесных врат. Вы когда-нибудь задумывались, как инженеры на самом деле проектируют целый мост? Мосты часто проектируются по одной детали за раз. Каждая опора (колонны) и ферма (балки) должны соответствовать определенным критериям для успеха всего моста. Инженеры-строители проходят несколько этапов, прежде чем придумать идеи для своего окончательного проекта.

В первую очередь инженеры должны полностью понять проблему. Для этого они задают множество вопросов. Какие вопросы могут задать инженеры? (Возможные ответы: насколько прочным должен быть мост? Какие материалы вы бы использовали? Как бы вы закрепили фундамент опоры? Какие природные явления должен выдерживать ваш мост?)

Затем инженеры должны определить, какие типы нагрузок или сил они ожидают от моста. Нагрузки могут включать трафик, такой как поезда, грузовики, велосипеды, люди и автомобили. Другие нагрузки могут исходить от естественной среды. Например, мосты во Флориде должны выдерживать ураганы. Так, инженеры учитывают такие нагрузки, как ветры, ураганы, смерчи, снег, землетрясения, бурлящая речная вода, а иногда и стоячая вода. Можете ли вы назвать какие-либо другие нагрузки, которые могут действовать на мост любого типа?

Следующим шагом является определение того, могут ли эти нагрузки возникать одновременно и какая комбинация нагрузок обеспечивает максимально возможную силу (нагрузку) на мост. Например, поезд, пересекающий мост, и землетрясение вблизи моста могут произойти одновременно. Тем не менее, многие автомобили, пересекающие мост, и торнадо, проходящий рядом с мостом, вероятно, не возникнут одновременно.

После расчета наибольшей ожидаемой силы от всех возможных комбинаций нагрузок инженеры используют математические уравнения для расчета количества материала, необходимого для сопротивления нагрузкам в данной конструкции. (Для простоты мы не будем рассматривать, как эти силы действуют на мост; достаточно просто знать, что они действуют на мост.)

После того, как все эти расчеты были проанализированы, инженеры проводят мозговой штурм различных проектных идей, которые бы соответствовали ожидаемым нагрузкам и количеству необходимого материала. Они разбивают свою конструкцию на более мелкие части и работают над критериями проектирования для всех компонентов моста.

Предыстория урока и концепции для учителей

Для проектирования безопасных мостовых конструкций процесс инженерного проектирования включает следующие этапы: 1) разработка полного понимания проблемы, 2) определение потенциальных мостовых нагрузок, 3) объединение этих нагрузок для определения максимальной потенциальной нагрузки и 4) расчет математических отношения, чтобы определить, сколько конкретного материала необходимо, чтобы противостоять самой высокой нагрузке.

Понимание проблемы

Одним из наиболее важных шагов в процессе проектирования является понимание проблемы. В противном случае кропотливая работа над дизайном может оказаться пустой тратой времени. Например, при проектировании моста, если группа инженеров-проектировщиков не понимает назначения моста, их проект может быть совершенно неуместным для решения проблемы. Если бы им сказали спроектировать мост для пересечения реки, они, не зная больше, могли бы спроектировать мост для поезда. Но если бы мост предназначался только для пешеходов и велосипедистов, он, скорее всего, был бы слишком перепроектирован и неоправданно дорог (или наоборот). Таким образом, чтобы дизайн был подходящим, эффективным и экономичным, команда разработчиков должна сначала полностью понять проблему, прежде чем предпринимать какие-либо действия.

Определение нагрузки

Определение потенциальных нагрузок или сил, которые, как предполагается, будут воздействовать на мост, связано с расположением и назначением моста. Инженеры рассматривают три основных типа нагрузок: статические нагрузки, временные нагрузки и нагрузки от окружающей среды:

Постоянные нагрузки включают вес самого моста плюс любой другой постоянный объект, прикрепленный к мосту, например, пункты взимания платы, дорожные знаки, ограждения, ворота или бетонное дорожное покрытие.

Временные нагрузки — это временные нагрузки, воздействующие на мост, такие как автомобили, грузовики, поезда или пешеходы.

Нагрузки от окружающей среды – это временные нагрузки, воздействующие на мост из-за погодных или других воздействий окружающей среды, таких как ураганный ветер, торнадо или сильные порывы ветра; снег; и землетрясения. Сбор дождевой воды также может быть фактором, если не обеспечен надлежащий дренаж.

Значения этих нагрузок зависят от использования и местоположения моста. Примеры: Колонны и балки многоуровневого моста, предназначенного для движения поездов, транспортных средств и пешеходов, должны выдерживать комбинированную нагрузку всех трех видов моста одновременно. Ожидаемая снеговая нагрузка на мост в Колорадо будет намного выше, чем в Джорджии. Мост в Южной Каролине должен быть спроектирован таким образом, чтобы выдерживать нагрузки от землетрясений и ураганных ветров, в то время как тот же мост в Небраске должен быть рассчитан на ветровые нагрузки торнадо.

Комбинации нагрузок

При проектировании моста важным этапом является объединение нагрузок для конкретного моста. Инженеры используют несколько методов для выполнения этой задачи. Двумя наиболее популярными методами являются методы UBC и ASCE.

Единые строительные нормы и правила (UBC), стандарт строительных норм и правил, принятый во многих штатах, определяют пять различных комбинаций нагрузок. В этом методе для планирования конструкции используется комбинация нагрузок, которая создает наибольшую нагрузку или наиболее критический эффект. Пять комбинаций нагрузок UBC:

Постоянная нагрузка + динамическая нагрузка + снеговая нагрузка

Постоянная нагрузка + динамическая нагрузка + ветровая нагрузка (или сейсмическая нагрузка)

Постоянная нагрузка + Постоянная нагрузка + Ветровая нагрузка + (Снеговая нагрузка ÷ 2)

Постоянная нагрузка + Постоянная нагрузка + Снеговая нагрузка + (Ветровая нагрузка ÷ 2)

Постоянная нагрузка + динамическая нагрузка + снеговая нагрузка + сейсмическая нагрузка

Американское общество инженеров-строителей (ASCE) определяет шесть различных комбинаций нагрузок. Как и в случае с методом UBC, для планирования конструкции используется комбинация нагрузок, создающая наибольшую нагрузку или наиболее критический эффект. Однако расчеты нагрузки для ASCE более сложны, чем для UBC. Для целей этого урока и связанного с ним упражнения «Загрузи!» мы будем использовать пять комбинаций нагрузки UBC.

Определение размера элемента

Рис. 1. Сила, действующая на колонну.
авторское право

авторское право © 2007 Программа ITL, Инженерный колледж, Колорадский университет в Боулдере

После того, как инженер определит самую высокую или наиболее критическую комбинацию нагрузок, он определяет размер элементов. Элемент моста — это любая отдельная основная часть конструкции моста, такая как колонны (пирсы) или балки (фермы). Размеры колонн и балок рассчитываются независимо.

Чтобы определить размер колонны, инженеры выполняют расчеты, используя прочность материалов, предварительно определенную в ходе испытаний. На рисунке 1 показана нагрузка, действующая на колонну. Эта сила представляет собой наивысшую или наиболее критическую комбинацию нагрузок сверху. Эта нагрузка действует на площадь поперечного сечения колонны.

Напряжение, вызванное этой нагрузкой, равно σ = Сила ÷ Площадь. На рисунке 1 площадь неизвестна и, следовательно, напряжение неизвестно. Таким образом, использование прочности материала на растяжение и сжатие используется для определения размера элемента, и уравнение принимает вид Сила = Fy x Площадь, где сила представляет собой наивысшую или наиболее критическую комбинацию нагрузок. Fy может быть прочностью на растяжение или прочностью на сжатие материала. Для обычной строительной стали это значение обычно составляет 50 000 фунтов/дюйм9.0029 2 . Для бетона это значение обычно находится в диапазоне от 3500 фунтов/дюйм ² до 5000 фунтов/дюйм ² для сжатия. Обычно инженеры предполагают, что прочность бетона на растяжение равна нулю. Следовательно, вычисляя площадь, площадь = сила ÷ Fy. Важно соблюдать последовательность единиц измерения: сила измеряется в фунтах (lbs), а Fy — в фунтах на квадратный дюйм (lb/in ² ). Площадь легко вычисляется и измеряется в квадратных дюймах (в ² ).

Рис. 2. Сила, действующая на балку.
авторское право

Авторское право © Программа ITL 2007, Инженерный колледж, Колорадский университет в Боулдере

Чтобы определить размер балки, инженеры выполняют дополнительные расчеты. На рисунке 2 показана балка с действующей на нее нагрузкой. Эта нагрузка является самой высокой или наиболее критической комбинацией нагрузок, действующих на верхнюю часть балки в середине пролета. Силы сжатия обычно действуют на верхнюю часть балки, а силы растяжения действуют на нижнюю часть балки из-за этой конкретной нагрузки. Для этого примера уравнение для расчета площади становится немного сложнее, чем для размера столбца. При одиночной нагрузке, действующей в середине пролета балки, уравнение выглядит следующим образом: Сила x Длина ÷ 4 = F _г х Z _х . Как и прежде, сила равна наибольшей или наиболее критической комбинации нагрузок в фунтах (фунтах). Длина – это общая длина балки, которая обычно известна. Обычно единицы длины даются в футах (футах) и часто конвертируются в дюймы. F _y — прочность на растяжение или прочность на сжатие материала, как описано выше. Z _х – это коэффициент, в который входят размеры площади поперечного сечения элемента. Следовательно, Z _x = (сила x длина) ÷ (F _y x 4), где Z _x выражается в кубических дюймах (в ³ ).

Рис. 3. Пример поперечного сечения формы балки: (слева направо) сплошной прямоугольник, I-образная форма и полый прямоугольник.
авторское право

авторское право © 2007 Denise W. Carlson, ITL Program, Engineering College, University of Colorado Boulder

Каждая форма балки имеет свои расчеты площади поперечного сечения. Большинство балок на самом деле имеют прямоугольное поперечное сечение в железобетонных зданиях, но наилучшей конструкцией поперечного сечения является двутавровая балка для одного направления изгиба (вверх и вниз). Для двух направлений движения хорошо подходит короб или полая прямоугольная балка (см. рис. 3).

Связанные виды деятельности

Закрытие урока

Найдите минутку и подумайте обо всех известных вам мостах вокруг вашего дома и общества. Может быть, вы видите их на дорогах, велосипедных дорожках или пешеходных дорожках. Подумайте о тех, у которых есть опоры (колонны) и балки (балки). На что они похожи? Можете ли вы вспомнить размеры опор и балок? (Вопрос для обсуждения: учащиеся могут вспомнить, что они заметили, что опоры и балки для пешеходных и велосипедных мостов намного меньше, чем для автомобильных или железнодорожных транспортных средств.)

Каковы примеры типов нагрузки? (Возможные ответы: Транспортные средства, люди, снег, дождь, ветер, вес моста, его перил и знаков и т. д.) Почему нагрузки должны влиять на то, как инженер проектирует мост? (Ответ: инженеры должны вычислить все нагрузки, которые могут воздействовать на мосты, прежде чем приступать к их проектированию. ) Если бы вы были инженером, как бы вы спроектировали мост, чтобы убедиться, что он безопасен? (Темы для обсуждения: во-первых, полностью понять проблему, которую необходимо решить с помощью моста, ее требования и назначение. Затем выяснить все возможные типы нагрузок [сил], которые мост может выдерживать. Затем рассчитайте максимально возможную нагрузку на мост.

Словарь/Определения

мозговой штурм: метод совместного решения проблем, при котором все члены группы быстро и спонтанно вносят множество идей.

Прочность на сжатие: Величина сжимающего напряжения, которому материал может противостоять до разрушения.

площадь поперечного сечения: «срез» или вид сверху формы (например, балки или опоры).

дизайн: (глагол) планировать в систематической, часто графической форме. Создавать для определенной цели или эффекта. Спроектировать мост. (существительное) Хорошо продуманный план.

инженер: Человек, который применяет свое понимание науки и математики для создания вещей на благо человечества и нашего мира.

инженерия: применение научных и математических принципов для практических целей, таких как проектирование, производство и эксплуатация эффективных и экономичных структур, машин, процессов и систем.

инженерный дизайн: процесс разработки системы, компонента или процесса для удовлетворения желаемых потребностей. (Источник: Совет по аккредитации инженеров и технологий, Inc.)

сила: Толчок или растяжение объекта, например, сжатие или растяжение.

балка: «луч» моста; обычно горизонтальный член.

нагрузка: Любая из сил, противодействующая конструкции, включая любую неподвижную и неизменную силу (постоянная нагрузка), любую нагрузку от ветра или землетрясения (нагрузка окружающей среды) и любую другую подвижную или временную силу (динамическая нагрузка).

элемент: Отдельный угол, балка, пластина или сборная деталь, предназначенная для того, чтобы стать неотъемлемой частью собранной рамы или конструкции.

пирс: «колонна» моста; обычно вертикальный член.

Прочность на растяжение: Величина растягивающего напряжения, которому материал может противостоять до разрушения.

Оценка

Оценка перед уроком

Рисунок в парах : Разделите класс на команды по три ученика в каждой. Пусть каждая команда инженеров нарисует мост, по которому поезд переправит реку шириной 100 метров. Попросите их описать тип моста и где на него действуют силы сжатия и растяжения.

Оценка после внедрения

Завершение проекта/презентации : Попросите команды учащихся вернуться к проекту своего моста после оценки перед уроком и подумать о потенциальных нагрузках на их мост с учетом только что обсужденных этапов процесса проектирования. Попросите их нарисовать нагрузки и направление, в котором они будут действовать на мост. Какова, по их мнению, будет самая высокая комбинация нагрузок (сколько таких нагрузок может произойти одновременно)? Затем попросите одну или две инженерные группы добровольно представить классу детали своего проекта моста.

Оценка итогов урока

Авторское право

Авторское право © 2004 Microsoft Corporation, One Microsoft Way, Redmond, WA 98052-6399 USA. Все права защищены.

Человеческий мост : Предложите учащимся использовать себя в качестве исходного строительного материала для создания моста, соединяющего весь класс и достаточно прочного, чтобы по нему могла пройти кошка. Поощряйте их проявлять творческий подход и оформлять его так, как они хотят, с условием, что каждый человек должен находиться в непосредственном контакте с другим членом класса. В скольких местах вы можете определить растяжение и сжатие? Как бы вы изменили дизайн, если бы человеческий мост должен был быть достаточно прочным, чтобы по нему мог пройти ребенок? Какие еще нагрузки могут воздействовать на ваш мост?

Заключительное обсуждение : Завершите урок и оцените понимание учащимися целей обучения, проведя обсуждение в классе, используя вопросы, представленные в разделе «Закрытие урока».

Домашнее задание

Рабочий лист по математике : Дайте учащимся прилагаемый рабочий лист по сочетаниям нагрузок в качестве домашнего задания. После использования пяти комбинаций нагрузок UBC для расчета максимальной или наиболее критической нагрузки на первой странице они используют эту информацию для решения трех задач на последующих страницах, определяя требуемый размер элементов моста из определенных форм и материалов. Три проблемных вопроса усложняются: младшие школьники должны решить только задачу 1; учащиеся старшего возраста должны выполнить задачи 1 и 2; продвинутые математики должны решить все три задачи.

Расширение урока

Предложите учащимся построить мосты из пробкового дерева и проверить их на несущую способность. Начните с просмотра веб-сайта Питера Л. Фогеля о конкурсе на строительство моста Balsa по адресу http://www.balsabridge.com/
.
Несчастные случаи случаются! Поручите учащимся исследовать и сообщить о том, что пошло не так, когда стальная балка с виадука на шоссе упала на движущееся транспортное средство. Прочтите краткий обзор дорожно-транспортных происшествий Национального совета по безопасности на транспорте за май 2004 г. с фотографиями. См. Резюме NTSB HAB-06/01, Столкновение пассажирского транспортного средства с упавшей балкой подвесного моста по адресу: http://www.ntsb.gov/news/events/2006/golden_co/presentations.html

Пусть класс примет участие в ежегодном конкурсе проектов моста Вест-Пойнт. Получите доступ к прекрасному и бесплатно загружаемому программному обеспечению для проектирования мостов и другим образовательным ресурсам на веб-сайте Военной академии США в Вест-Пойнте: bridgecontest.usma.edu/

Дополнительная мультимедийная поддержка

Используйте онлайн-программу Bridge Designer (загрузка не требуется!), предоставленную Virtual Laboratories, Школой инженерии Уайтинга, Университета Джона Хопкинса: http://engineering.jhu.edu/ei/bridge-designer/

использованная литература

Комитет ACI 318, Строительные нормы и правила, требования к конструкционному бетону (ACI 318-02) и комментарий (ACI 318R-02): стандарт ACI . Фармингтон-Хиллз, Мичиган: Американский институт бетона, 2002.
.
Комитет AISC по руководствам и учебникам, Руководство по стальным конструкциям: Расчет коэффициента нагрузки и сопротивления . Третье издание. Американский институт стальных конструкций, 2001 г.

Хиббелер, Р.К. Механика материалов . Третье издание. Река Аппер-Сэдл, Нью-Джерси: Prentice Hall, 1997.
.
Аэропорт Кансай. Отдел новостей Земной обсерватории, Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства.

Единых строительных норм. Международная конференция строительных чиновников: Уиттиер, Калифорния, 1991.

Авторские права
© 2007 Регенты Университета Колорадо
Авторы
Джонатан С. Гуд; Джо Фридрихсен; Натали Мах; Кристофер Валенти; Денали Ландер; Дениз В. Карлсон; Малинда Шефер Зарске
Программа поддержки
Комплексная программа преподавания и обучения и лаборатория, Колорадский университет в Боулдере
Благодарности

Содержание этой учебной программы цифровой библиотеки было разработано в рамках грантов Фонда улучшения высшего образования (FIPSE), Министерства образования США и Национального научного фонда (грант GK-12 № 0338326).