Железобетонные сооружения

Железобетонные сооружения

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ СООРУЖЕНИЯ, сооружения, в которых применяется сочетание бетона с железной или стальной арматурой, обеспечивающее совместное участие как бетона, так и арматуры в восприятии внешних сил и в работе внутреннего противодействия этим силам. Достоинства железобетона в сооружениях: 1) высокое сопротивление как сжимающим, так и растягивающим усилиям; 2) хорошее сопротивление динамической нагрузке; 3) большая жесткость; 4)    легкость при монолитности конструкции; 5) способность принимать любую форму; 6) долговечность; 7) огнестойкость; 8) водонепроницаемость; 9) большие возможности для применения механизации работ; 10) преимущества в гигиеническом отношении: отсутствие грибка, гнили и насекомых в зданиях; 11) небольшие расходы при эксплуатации; 12) в большинстве случаев экономическая выгодность по сравнению с каменными, деревянными и особенно железными конструкциями. К отрицательным сторонам железобетонных сооружений относятся: 1) возможность появления трещин, могущих вызвать ржавление арматуры; 2) трудность исправлений и изменений в готовом виде; 3) значительная звуко- и теплопроводность; 4) ограниченный в нашем климате срок производства работ без тепляков; 5) значительные расходы на подмости и формы; 6) необходимость выдерживать значительное время (месяц и более) на подмостях. Часть недостатков м. б. ослаблена применением специальных сортов цемента и рациональной организацией работ.

Характерной особенностью железобетонной конструкции является ее монолитность. Шарниры и расчленение сооружений применяются только как необходимость для ослабления температурных и усадочных напряжений. При сооружении оснований и фундаментов употребляются железобетонные шпунтовые ряды (см. Шпунтовые стенки); железобетонная подушка или плита под отдельными опорами или стенами часто целесообразнее, чем бутовые или бетонные массивы, вследствие экономии в земляных работах и в кубатуре кладки; сплошные же железобетонные плиты под здание равномернее распределяют на почву давление больших сосредоточенных нагрузок. Железобетонные сваи по сравнению с деревянными обладают следующими достоинствами: 1) не подвергаются гниению и действию червя, 2) обладают большим сцеплением с грунтом и могут иметь почти какие угодно размеры. Недостатки: 1) бетон разрушается кислотами и другими соединениями, содержащимися в грунтовых водах, 2) чувствительность к ударам, 3) необходимость выдерживать в формах 6—8 недель, 4) затруднения при необходимости укоротить забитую до отказа сваю. За последние годы часто употребляются сваи, бетонируемые в грунте. Кессоны из железобетона часто дешевле железных; их изготовление проще; в особенности в однородном грунте они имеют много преимуществ перед железными. Опускные железобетонные колодцы целесообразно применять гл. образом в тех случаях, когда ожидается появление дополнительных усилий, возникающих от препятствий при опускании. Железобетонные подпорные стенки дают значительную экономию в материале. Наивыгоднейшая форма сечения подпорной стенки - угловой профиль. Фундаменты под машины, мощные двигатели, паровые молоты, турбины и т. д. из железобетона хорошо сопротивляются переменной и динамической нагрузке; они экономичнее, чем какой-либо другой тип фундаментов.

Железобетонные стены гражданских и промышленных сооружений делаются из плоских плит с арматурой из железной сетки цельнорешетчатого металла, а в массивных строениях - из прокатных профилей. Делают также светопроницаемые стены из стеклянных кирпичей со швами, армированными железом. Междуэтажные перекрытия жилых зданий из железобетона отличаются легкостью, несгораемостью и дешевизной; в виду их тонкости можно у многоэтажных зданий выгадать на высоте; недостатки - тепло- и звукопроводность. Снизу эти перекрытия обыкновенно подшиваются досками. Железокаменные перекрытия состоят из легких цельных камней или пустотелых изделий, воспринимающих сжимающие и скалывающие напряжения; они связываются цементным раствором; в продольных швах располагаются стержни арматуры. Стекложелезобетонные перекрытия состоят из перекрестных железобетонных ребер, между которыми расположены специальные стекла. Собственно железобетонные многоэтажные здания суть монолитные конструкции и состоят обыкновенно из жестко связанных между собой стоек, балок и плит. Наружные стены делаются из каменной кладки или из заполнения с железобетонным каркасом. Железобетонные лестницы по сравнению с железными огнестойки; кроме того, железобетонным лестницам можно придать форму, недостижимую при конструкциях из других материалов. Стропила и крыши из железобетона обладают следующими преимуществами: 1) они огнестойки, 2) не нуждаются в окраске, 3) м. б. применяемы в самых сложных конструкциях (например, купола), 4) вызывают малые эксплуатационные расходы, 5) не имеют внутри здания поверхностей, на которых отлагается пыль (последнее бывает важно, например, в текстильных фабриках). Железобетонные рамные конструкции широко применяются при возведении разного рода фабрично-заводских сооружений, вокзалов, ангаров и т. п. Для куполов, сводов и пирамидальных покрытий железобетон применяется благодаря его большой сопротивляемости изгибающим и растягивающим усилиям и возможности придать покрытию любую форму.

Мосты и мосты-каналы из железобетона получили особенно широкое распространение вследствие своей экономичности, ничтожности эксплуатационных расходов, долговечности, малочувствительности к позднейшему увеличению нагрузки против расчетной и стойкости против действия паровозных дымовых газов. Балочные мосты в виде ребристой плиты, отдельных ферм или рамных конструкций делаются обыкновенно пролетом не более 40 м, хотя в Париже в 1928 г. построен двухпролетный неразрезной мост, у которого каждый пролет примерно 70 м, при ширине моста 20 м. В арочных мостах железобетон успешно конкурирует с железом даже при пролетах более 150 м; например, Брестский мост во Франции (три пролета по 200 м, мост двухъярусный) оказался даже выгоднее металлического висячего моста. Железобетонная одежда дорог применяется при плохом грунте и тяжелой нагрузке. Пустотелые железобетонные плотины, с наклонным расположением напорной поверхности для придания устойчивости всему сооружению, имеют следующие преимущества перед другими типами: 1) экономия в материале, 2) быстрота сооружения, 3) лучшее использование материала, 4) устранение опасности от фильтрации, 5) большая устойчивость, 6) удобство надзора за стенками, 7) возможность использования внутреннего помещения плотины под машинное здание. Железобетонные трубы и лотки (см. Желоба) имеют следующие преимущества перед железными: 1) большая стойкость в отношении вредных влияний грунта, 2) большая долговечность труб малых сечений и 3) меньшая шероховатость внутренней поверхности старых труб. Такие трубы выдерживают рабочее давление до 15 atm. Железобетонные резервуары имеют перед металлическими преимущества меньшей теплопроводности и большей химической стойкости, а перед бетонными - меньшей толщины стенок и меньшей площади, занимаемой при данном объеме. Железобетон употребляется также для устройства газгольдеров. Силосы теперь делаются почти исключительно из железобетона в виде больших помещений или разделяются на закрома квадратного, многоугольного или нее круглого сечения. Железобетонные дымовые трубы имеют перед кирпичными следующие преимущества: 1) большая прочность, 2) малый вес и легкое основание, 3) монолитность. Отрицательные стороны: 1) быстрое охлаждение продуктов горения, 2) трудность сооружения. В судостроении быстрота постройки и экономия в металле во многих случаях дают железобетону преимущества перед железными судами, паромами и т. п. В железнодорожном строительстве применяются железобетонные шпалы, мачты для подвески проводов электрических дорог, семафоры и т. д. В сельскохозяйственных постройках (конюшни, сеновалы, ледники и т. д.), при сооружении гидравлических установок в речных (например, шлюзы) и морских сооружениях, в горном деле и в сооружении тоннелей и штолен железобетон находит себе широкое применение. Необходимо отметить еще: смешанные конструкции, например, железные мосты с железобетонной проезжей частью, деревянно-железобетонные кружала Фрейсине и т. д.; далее, восстановление и усиление чугунных и железных конструкций при помощи железобетона и сборные железобетонные конструкции. Железобетон применялся для антисейсмических построек в Мессине и др. местах. 

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 7 - 1929 г.