Железобетон


Арматура для железобетонных конструкций
Одна из самых высоких статуй в мире — Родина Мать на Мамаевом кургане — построена из железобетона

Железобето́н — строительный композиционный материал, состоящий из бетона и стали[1]. Запатентован в 1867 году Жозефом Монье как материал для изготовления кадок для растений.

История[править | править вики-текст]

  • В 1802 г. при строительстве Царскосельского дворца российские зодчие использовали металлические стержни для армирования перекрытия, выполненного из известкового бетона.
  • В 1829 г. английский инженер Фокс реализовал армированное металлом бетонное перекрытие.
  • В 1849 г. во Франции Ламбо построил лодку из армоцемента.
  • В 1854 г. Уилкинсон в Англии получил патент на огнестойкое железобетонное перекрытие.
  • В 1861 г. во Франции Куанье опубликовал книгу о 10-летнем опыте применения железобетона, а в 1864 году он построил церковь из железобетона.
  • В 1865 г. Уилкинсон построил дом из железобетона.
  • В 1867 г. Монье, которого часто считают «автором» железобетона, получил патент на кадки из армоцемента.
  • В 1868 г. Монье построил железобетонный бассейн, а с 1873 по 1885 гг. получил патенты на железобетонный мост, железобетонные шпалы, железобетонные перекрытия, балкисводы и железобетонные трубы.
  • В 1877 г. первая книга по железобетону опубликована Т. Хайэтом в США.
  • С 1884 по 1887 гг. в Москве осуществлялось применение железобетона при устройстве плоских перекрытий, сводов, резервуаров. В это же время проводились испытания конструкций, были реализованы железобетонные перекрытия по металлическим балкам.
  • В 1886 г. в США П. Джексон подал заявку на патент на использование преднапряжения арматуры при строительстве мостов. В Германии (фирма Вайс) под руководством профессора Баушингера проведены испытания плит и сводов.
  • В 1886—1887 гг. М. Кенен в Германии разрабатывает способ расчёта железобетонных конструкций.
  • В 1888 г. патент на преднапряжение получен в Германии В. Дерингом, в 1896 г. в Австрии И. Манделем, в 1905—1907 гг. в Норвегии И. Лундом, в 1906 г. в Германии М. Кененом.
  • В 1891 г. в России профессор Н. А. Белелюбский проводит широкомасштабные исследования железобетонных плит, балок, мостов. В этом же году выходит книга инж. Д. Ф. Жаринцева «Слово о бетонных постройках», а в 1893 г. — «Железобетонные сооружения».
  • С 1892 по 1899 г. во Франции Ф. Геннебиком реализовано более 300 проектов с применением железобетона.
  • В 1895 г. на втором съезде зодчих в России выступает А. Ф. Лолейт, создавший впоследствии основные положения современной теории железобетона.
  • В 1899 г. инженерный совет министерства официально разрешает применять железобетон в России.
  • В 1904 году в Германии и Швеции появились первые нормы по проектированию и применению железобетонных конструкций, позже, в 1906 г. во Франции, в 1908 г. в России.
  • В 1908 году в Ливерпуле начато строительство Royal Liver Building — одного из первых высотных (98 м) железобетонных зданий в мире.
  • В 1913—1916-е годы в России построена первая железобетонная Церковь Спаса Нерукотворного Образа в Клязьме[2].

Развитие теории железобетона в России в первой половине 20 века связано с именами А. Ф. ЛолейтаА. А. ГвоздеваВ. В. Михайлова, М. С. Боришанского, А. П. Васильева, В. И. Мурашева, П. Л. ПастернакаЯ. В. Столярова, О. Я. Берга и других.

В XX веке железобетон стал наиболее распространённым материалом в строительстве (см. Пьетро Нерви).

Характеристики[править | править вики-текст]

К положительным качествам железобетонных конструкций относятся:

  1. долговечность;
  2. низкая стоимость — железобетонные конструкции значительно дешевле стальных;
  3. пожаростойкость — в сравнении со сталью;
  4. технологичность — несложно при бетонировании получать любую форму конструкции;
  5. химическая и биологическая стойкость;
  6. высокая сопротивляемость статическим и динамическим нагрузкам.

К недостаткам железобетонных конструкций относятся:

  1. невысокая прочность при большой массе — прочность бетона при сжатии в среднем в 10 раз меньше прочности стали. В больших конструкциях железобетон «несёт» больше своей массы, чем полезной нагрузки.

Выделяют сборный железобетон (ж/б конструкции изготавливаются в заводских условиях, затем монтируются в готовое сооружение) и монолитный железобетон (бетонирование выполняется непосредственно на строительной площадке), а также сборно-монолитный (сборные конструкции используются как оставляемая опалубка — сочетаются преимущества монолитных и сборных конструкций).

Основные принципы проектирования и расчёта железобетонных конструкций[править | править вики-текст]

В России железобетонные элементы принято рассчитывать: по 1-й и 2-й группе предельных состояний:

  1. по несущей способности (прочность, устойчивость, усталостное разрушение);
  2. по пригодности к нормальной эксплуатации (трещиностойкость, чрезмерные прогибы и перемещения).

Задачи расчёта железобетонных конструкций по 1-й группе предельных состояний включают:

  1. проверка прочности конструкций (нормальные, наклонные, пространственные сечения);
  2. проверка конструкции на выносливость (при действии многократно повторных нагружений);
  3. проверка устойчивости конструкций (формы и положения).

Армирование конструкций выполняется, как правило, отдельными стальными стержнями или сетками, каркасами. Диаметр стержней и характер их расположения определяется расчётами. При этом соблюдается следующий принцип — арматура устанавливается в растянутые зоны бетона либо в сжатые зоны при недостаточной прочности последней, а также по конструктивным соображениям.

При расчёте железобетонных изгибаемых элементов основной целью является определение требуемой площади рабочей арматуры в соответствии с заданными усилиями (прямая задача) или определение действительной несущей способности элемента по заданным геометрическим и прочностным параметрам (обратная задача).



Похожие статьи

Бетон

Бетон

Укладка бетонной смесиБето́н (от фр. béton) — искусственный каменный строительный материал, получаемый в результате формования и затвердевания рационально подобранной и уплотн..

Арматура (железобетон)

Арматура (железобетон)

Арматурный каркас плиты перекрытия перед заливкой бетономАрматура — совокупность соединённых между собой элементов, которые при совместной работе с бетоном в железобетонных со..

Написать отзыв

Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст.
    Плохо           Хорошо