Арматурная сталь и металлоконструкции

Арматура - это один из видов сортового проката. Вся она может быть отнесена к одному из двух видов - горячекатаная стержневая или холоднотянутая проволочная. Материалом для изготовления арматуры служит низколегированная сталь или углеродистая сталь. Поставка продукции диаметром до 10 мм производится в мотках, а изделий большего диаметра - в прутках, длина которых составляет от 6 до 12 м.

Арматура может быть классифицирована по целому ряду признаков. В зависимости от характера профиля выделяют гладкую и рифленую арматуру (арматуру периодического профиля). В зависимости от прочности изделий выделяются следующие виды изделий:

термомеханическая;

термически упрочненная;

горячекатаная;

с низким содержанием углеродов.

В зависимости от того, каким способом ведется изготовление арматуры, она подразделяется на стержневую, проволочную и канатную. Существуют и другие признаки, по которым можно классифицировать данный вид металлоизделий.

Для того, чтобы различать виды арматуры, применяется ее маркировка, которая представляет собой буквенно-цифровое обозначение. Буква С в названии изделия является показателем того, что арматура свариваемая, К применяется для маркировки изделий с повышенной устойчивостью к коррозионному растрескиванию, СК - свариваемая арматура, обладающая коррозионной устойчивостью. Т в маркировке обозначает термически упрочненную арматуру, В - арматуру для упрочненной вытяжки.

Применение арматуры

Самый распространенный способ применения арматуры - использование ее в качестве каркаса при возведении железобетонных конструкций. Вследствие этого данный вид металлоизделий часто называют строительной арматурой.

В последнее время все более широкое распространение получает применение в строительстве горячеоцинкованной арматуры, которая отличается повышенной коррозионной стойкостью. По данным специалистов, срок эксплуатации этого вида металлопродукции в 4-5 раз превышает срок эксплуатации изделий без покрытия. Оцинкованная арматура может применяться при строительстве автомобильных эстакад, возведении мостов и пирсов, при работах по укреплению берегов водоемов, а также на различных промышленных объектах.

Поставки арматуры в России в настоящее время осуществляют боле 1000 различных компаний. При этом данный вид металлопродукции из России практически не экспортируется, и достаточно большую долю рынка занимает импортная продукция, в том числе из таких стран, которые не являются значимыми игроками на мировом металлургическом рынке - Египет и Турция. Это связано с тем, что отечественные предприятия пока не в силах удовлетворить спрос на этот вид металлоизделий, который постоянно растет. Одна из проблем, которая сложилась сегодня на российском рынке металлопроката - дефицит арматуры малых диаметров (6-8 мм), что приводит к необходимости замещения ее изделиями большего диаметра и, как следствие, перерасходу металла. Одним из вариантов решения проблемы дефицита арматуры может служить создание небольших металлургических производств, которые по качеству выпускаемой продукции вполне могут конкурировать с крупными предприятиями. Еще одна задача современного металлургического производства - увеличение производства холоднодеформированного проката, который может применяться для выпуска арматурных сталей без перевалок.

В настоящее время на российском рынке арматуры наблюдается довольно жесткая конкуренция, и зачастую российская продукция уступает импортной по качеству. Особенно это касается арматуры класса А400 и арматуры А500С. Проблема российской арматуры - химический состав, который оказывает отрицательное влияние на такую характеристику готовых изделий, как свариваемость. Еще один недостаток отечественной арматуры - зачастую на ней отсутствует маркировка, что не только осложняет строительные работы, но и сказывается на качестве строительства.

В сложившихся условиях перспективы развития российского рынка арматуры нами видятся не только в наращивании темпов ее производства, но и постоянном совершенствовании качества выпускаемой продукции, а также правильном подходе к сертификации продукции, которая в настоящее время нередко носит формальный характер. Все это будет способствовать повышению конкурентоспособности российской продукции не только на внутреннем, но и мировом рынке.

7.2 Виды арматуры в зависимости от назначения

Виды арматуры в зависимости от назначения бывают:

строительная

трубопроводная (запорная)

регулирующая

распределительно-смесительная

предохранительная

сантехническая

кабельная

Одним из самых распространённых видов арматуры является строительная арматура, она применяется для укрепления железобетонных конструкций при строительстве зданий.

· Для армирования железобетонных конструкций применяется металлическая и неметаллическая арматура, которая может быть канатной, проволочной и стержневой. По виду профиля арматура бывает гладкая, круглая и арматура с периодическим профилем. В зависимости от последующей возлагаемой нагрузки арматура может быть напрягаемой, подвергаемой предварительному натяжению и ненапрягаемой. Арматура применяемая в строительстве - бывает рабочая, монтажная и распределительная.

· Трубопроводная арматура предназначена для управления потоками различных сред (воды, газа, топлива, пара и др.) и имеет различные виды в зависимости от целей её использования. Запорная арматура применяется для полного перекрытия или же открытия потока рабочей среды, к которой относятся всевозможные краны, винты, задвижки.

· Регулирующая арматура применяется для регулировки уровня потока рабочей среды, к ней относятся различные клапаны, регуляторы уровня жидкости, регуляторы давления и другие.

· Распределительно-смесительная арматура применяется для смешивания различных сред или же для распределения потока рабочей среды в разных направлениях: различные распределительные клапаны и краны.

· Предохранительная и защитная арматура используется для предохранения трубопроводных систем от непредвиденных обстоятельств, таких, как перепады давления или резкие изменения температур. К арматуре этих видов относят обратные и отключающие клапаны, предохранительные клапаны и устройства. Контрольная арматура применяется для контроля уровня среды, к ней относят пробноспускные краны и датчики уровня среды.

· Сантехническая арматура или водопроводная используется для монтажа систем водоснабжения, отопления, канализации, а также водоочистки и водоподготовки, и представлена различными видами запорно-регулирующих устройств.

· Кабельная арматура применяется для оконцевания и сращивания кабельной системы. К кабельной арматуре относятся различные виды муфт, которые бывают как для внутренней, так и для наружной установки, а также соединительные, переходные и ремонтные. Помимо этого к кабельной арматуре относят соединители, герметики для муфт и другие приспособления.

В зависимости от того или иного строительного проекта арматура применяется по различным классам. Для современного монолитного строительства в основном применяют арматуру а500с и 35гс. В сочетании с проволокой Вр-1 специалисты по монолитным работам связывают прутки в арматурную сетку. Наиболее применяемые диаметры для данного вида работ - это арматура 12, арматура 10 и 8 мм.

Одно из подразделений строительства - это прокладка тоннелей и строительство различных подземных сооружений. Для данных целей применяется арматура больших диаметров: арматура 36, 32, 20 мм. Применение прутков большего диаметра обусловлено их большей прочностью при вертикальном воздействии на конструкцию.

Применение строительной арматуры в настоящее время возросло. Это связано с тем, что построенные сооружения, с использованием строительной арматуры, более прочны и долговечны.

7.3 Применение стали в строительстве

В строительстве сталь используют для изготовления конструкций, армирования железобетонных конструкций, устройства кровли, подмостей, ограждений, форм железобетонных изделий и т.д. Правильный выбор марки стали обеспечивает экономный расход стали и успешную работу конструкции.

Для изготовления несущих (расчетных) сварных и клепаных конструкций рекомендуют следующие виды сталей: мартеновскую --марок ВМСтЗпс (сп, кп), низколегированную--марок 15ГС, 14Г2, 10Г2С, 10Г2СД; природно-легированную -- марок 15ХСНД, 10ХСНД; кислородно-конвертерную -- марок ВКСтЗсп (пс, кп).

Стали марок Ст4 и Ст5 рекомендуют для конструкций, не имеющих сварных соединений, и для сварных конструкций, воспринимающих лишь статические нагрузки.

Сталь для конструкций, работающих на динамические и вибрационные нагрузки и предназначенных для эксплуатации в условиях низких температур, должна дополнительно проверяться на ударную вязкость при отрицательных температурах.

К стали для мостовых конструкций предъявляют специальные требования (ГОСТ 6713--75) по однородности и мелкозернистости, отсутствию внешних дефектов, прочностным и деформационным свойствам.

Для армирования железобетонных конструкций сталь применяют в виде стержней, проволоки, сварных сеток, каркасов. Арматурная сталь может быть горячекатаная (стержневая) и холоднотянутая (проволочная). По форме сталь чаще всего бывает круглая, а для улучшения сцепления -- периодического профиля. В отдельных случаях для повышения механических свойств сталь обрабатывают наклепом и применяют термическую обработку.

Стержневую арматуру в зависимости от механических свойств делят на классы: A-I, A-1I, А-Ш, A-IV и др. (см. табл. 6.10). При обозначении класса термически упрочненной арматурной стали добавляют индекс «т.» (например, Ат-Ш), упрочненную вытяжкой -- «в» (например, А-Шв).

Арматурная проволока может быть холоднотянутой класса B-I (низкоуглеродистой) для ненапрягаемой арматуры и класса В-П (углеродистой) для напрягаемой арматуры. Для обычного армирования преимущественно применяют арматурную сталь классов А-Ш (марок 25Г2С, 35ГС и др.), А-Н (марок Ст5) и обыкновенную арматурную проволоку, а при особом обосновании также A-I (марки СтЗ) и А-Пв. Для предварительно напряженного армирования используют высокопрочную проволоку, арматурные пряди и арматуру класса A-IV (марок 30ХГ2С, 20ХГСТ, 20ХГ2Ц и другие низколегированные стали), а также упрочненную вытяжкой сталь класса А-Шв (марок 35ГС, 25Г2С).

Сортамент прокатного металла и металлоизделий в строительстве разнообразен: сортовая сталь, прокатная сталь листовая, уголки, швеллеры, двутавры, трубы и другие служат основой для изготовления металлических конструкций (балки, колонны, фермы и т.д.). На сортаменты имеются ГОСТы наиболее рациональных типов профилей и частоты их градаций.

Сортовая сталь: круглая (диаметром 10...210 мм) применяется для изготовления арматуры, скоб, болтов; квадратная (сторона квадрата 10...100 мм); полосовая (шириной 12...20 мм)--для изготовления связей, хомутов, бугелей.

Сталь листовая включает листы толщиной от 4... ...160 мм, шириной 600...3800 мм; тонколистовая кровельная-- черная и оцинкованная толщиной до 4 мм; широкополочная толщиной 6...60 мм, шириной 200...1500 мм, длиной 5... 12 м.

Уголковые профили (равнополочные и неравнополочные) выпускают площадью сечения 1,0...140 см2.

Швеллеры характеризуются сечением швеллеров и определяются его номером, который соответствует высоте стенки швеллера в сантиметрах.

Двутавры -- основной балочный профиль -- разнообразны по типам; обозначаются номером, соответствующим их высоте в сантиметрах.

Трубы круглые имеют диаметр 8... 1620 мм. Трубы могут быть квадратного и прямоугольного сечения.

В строительстве также широко применяют специальные профили и металлические материалы: стальные канаты и проволоку, профилированные-настилы и т.д.

7.4 Стальная арматура для железобетона

Под арматурой железобетона понимают стальные элементы или целые каркасы, которые размещены в массе бетона. Арматуру располагают главным образом в тех местах конструкции, которые подвергаются растягивающим усилиям (при изгибе, растяжении, внецентренном сжатии). Арматура является важнейшей составной частью железобетона; она должна надежно работать совместно с бетоном на всех стадиях службы изделия. С целью более рационального использования в качестве арматуры для железобетона применяют высокопрочные низколегированные стали или арматурную сталь подвергают механическому упрочнению или термической обработке.

Механическое упрочнение стали осуществляют путем волочения, скручивания. При волочении стержень проходит через коническое отверстие и обжимается. Вытяжку арматуры производят усилиями, превышающими предел текучести стали, при этом арматура несколько вытягивается. Способ упрочнения арматуры путем скручивания ее в холодном состоянии вокруг продольной оси оказывается лучшим как в техническом, так и в экономическом отношении по сравнению с другими способами упрочнения арматуры. Механическое упрочнение изменяет структуру металла и способствует повышению предела текучести стали. Предел текучести стали после упрочнения повышается почти на 30%, на столько же можно увеличить напряжение в арматуре железобетона или сэкономить металл, применив стержни меньшего сечения.

Методом термической обработки: закалкой токами высокой частоты, изотермической закалкой, закалкой после нагрева электротоком и последующим отпуском и закалкой после нагрева в печи с отпуском -- также повышают качество арматурной стали. В результате прочность увеличивается от 30 % для стали 35ХГ2С до 60... 100% для стали Ст5, 25Г2С и 35ГС, а предел текучести -- соответственно от 65 до 130... 150%. Улучшение механических свойств термически обработанной стали дает экономию арматуры в железобетоне до 35...40%.

Арматурную сталь ( 9.4) классифицируют по способу изготовления, профилю стержней и применению. По способу изготовления арматурная сталь бывает стержневой и холоднокатаной проволочной и предназначена для армирования обычных ненапряженных конструкций и напрягаемой арматуры для Напряженных конструкций. В зависимости от профиля стержней арматуру делят на гладкую и периодического профиля.

Стержневая арматура бывает горячекатаной, термически упрочненной и упрочненной вытяжкой -- подвергнутой после прокатки упрочнению вытяжкой в холодном состоянии. В зависимости от механических свойств стержневую арматуру делят на классы

Сталь с повышенной стойкостью против коррозии под напряжением A-IVK, A-VIK- Для каждого класса стержневой арматуры установлены определенные диаметры стержней. Стержни арматурной стали класса A-I выпускают гладкие, а остальных классов -- периодического профиля.

Проволочную арматуру делят на арматурную проволоку и арматурные проволочные изделия. Арматурную проволоку различают двух классов; холоднотянутую класса B-I (низкоуглеродистую), предназначенную для ненапрягаемой арматуры, и класса В-П (углеродистую), предназначенную для напрягаемой арматуры (высокопрочная арматурная проволока), а также Вр-I и Вр-П (буква «р» обозначает наличие периодического профиля).

Арматурные проволочные изделия бывают:

а) нераскручивающиеся стальные арматурные пряди класса П (3, 7 и 19-проволочные), предназначенные для напрягаемой арматуры; количество проволок в прядях обозначается соответствующей цифрой, например П-7 (7-проволочная арматурная прядь);

б) стальные арматурные канаты двух- и многопрядные класса К ,предназначенные для напрягаемой арматуры; для обозначения типа арматурного каната к индексу К добавляют две цифры:

первая из них соответствует количеству прядей, а вторая -- количеству проволок в прядях, например К219 -- двухпрядный арматурный канат, каждая прядь которого состоит из 19 проволок;

в) сварные арматурные сетки для ненапрягаемой арматуры;

г) тканые или сварные проволочные сетки для армированияармоцементных конструкций.

Проволочную арматуру выпускают диаметром 3...8 мм с пределом прочности от 1400 МПа (для диаметра 8 мм) до 1900 МПа (для диаметра 3 мм), с пределом текучести соответственно 1120, 1520 МПа.

В настоящее время при изготовлении железобетонных конструкций в качестве ненапрягаемой арматуры предпочтение отдают стержневой арматурной стали классов А-Ш и A-IVc, a также арматурной проволоке Вр-1.

К эффективным видам напрягаемой арматуры относят стержневую арматурную сталь классов A-V, A-VI, Ат-V И AT-VI, высокопрочную проволоку и получаемые из нее канаты.

Закладные детали предназначены для соединения посредством сварки отдельных изделий между собой при возведении сборных железобетонных конструкций. Они представляют собой стальную пластину из стали СтЗ с приваренными к ней внахлестку анкерами, изготовленными из стали Ст5 периодического профиля. Пластины располагаются на поверхности железобетонного изделия, а анкеры -- в теле бетона. В ряде случаев для обеспечения более прочной связи анкеры соединяются с арматурой изделия.

Применяют несколько типов закладных деталей, причем для каждого установлена несущая способность. Монтажные петли закладываемые в бетон, изготавливают из гладкой круглой стали класса A-I. Диаметр стержня определяют расчетом петли на разрыв и выдергивание из бетона.

7.5 Технико-экономическое обоснование применения металлических конструкций

В отличие от многих строительных материалов, применяемых включительно в строительстве, металлы используют практически во всех отраслях народного хозяйства. Это выдвигает на первое место вопросы оценки экономической эффективности их первоочередного использования.

С развитием сборного железобетона большая часть конструкций, выполнявшихся ранее из металла, изготовляется из железобетона. Это позволяет добиться экономии металла в строительстве.

Институтом экономики строительства Госстроя СССР с участием ЦНИИпромзданий, НИИЖБа и других выявлены области первоочередного применения стальных конструкций в зданиях и сооружениях в перспективе.

Для определения эффективности каркасов рассматривались здания размером: 144Х144м с подвесными кран-балками грузоподъемностью Зт, бесфонарные с сеткой колонн 12Х18м, высотой до низа ферм 7,2 м; 144X144 м с кранами 20 т, бесфонарные с сеткой колонн 12X24 м, высотой до низа ферм 12,6 м; 150X144 м с кранами 50 т, бесфонарные, с сеткой колонн 12X30 м, высотой до низа ферм 16,2 м.

При сопоставлении учитывался комплекс конструкций, включающий колонны, фермы, подкрановые балки, фонари, связи, конструкции покрытий (без кровли), крановые рельсы и крепления. В результате анализа выявилось, что стоимость зданий со стальными каркасами и железобетонными плитами покрытий на Ю...12% ниже стоимости зданий с железобетонными каркасами. При этом сроки возведения стальных каркасов в 1,5...2 раза меньше, чем железобетонных, а расход стали выше, чем у железобетонных каркасов, на 30...40% (при применении в стальных каркасах стали марок СтЗ и 15ГС).

Масса конструкций в зданиях с железобетонными каркасами и плитами покрытий больше, чем при применении стальных каркасов и легких ограждающих конструкций. По сумме приведенных затрат стальные конструкции каркасов на 8...10% эффективнее железобетонных.

Сборные железобетонные колонны в большинстве случаев экономичнее стальных как по расходу стали (в 2,5...5,5 раза), так и по стоимости и приведенным затратам (до 30%). Однако в крупных зданиях с покрытиями по стальным фермам при шаге железобетонных колонн 12 м применение последних экономически менее эффективно, чем стальных, так как требует устройства Дополнительных поперечных и продольных температурных швов, Установки дополнительных колонн, ферм и связей. Расстояние между температурными швами при железобетонных колонна не превышает 72...144 м, а при стальных колоннах здания раз мером до 240X240 м и могут быть без температурных швов.

Применение стальных ферм наиболее эффективно при щаг ферм 6м и пролете 24...36 м. При шаге ферм 12 м, пролете 18...30м и нагрузке 4500...5500 Па железобетонные цельные фермы покрытий со скатной кровлей экономичнее стальных по приведенным затратам на 3...11%. Таким образом, степень экономической эффективности ферм всецело зависит от величины пролета и нагрузки.

Весьма целесообразно применение стальных подкрановых балок. При кранах грузоподъемностью 10...30 т и пролетах 6... 12 м железобетонные подкрановые балки дороже стальных в 1,2...2,5 раза, а приведенные затраты выше в 1,3...2,8 раза. Стальные опоры и эстакады, под трубопроводы в 1,3...2,2 раза дешевле железобетонных. Железобетонные резервуары емкостью 5...10 тыс. м3 целесообразно применять для мазута и агрессивной нефти, а стальные -- для малоагрессивной нефти и бензина. Напорные водоводы из стальных труб в настоящее время дешевле, чем железобетонные и чугунные. Стоимость сталежелезо-бетонных пролетных строений мостов с пролетами более 33 мм и на 20...30% ниже, чем сборных железобетонных.

Применение сборных железобетонных опор линий электропередач напряжением 35...330 кВ вместо стальных позволяет в 1,5...2 раза снизить расход стали и на 15...20% приведенные затраты.

В различных конструкциях в зависимости от местных условий, фактора цен и т. д. эффективность взаимозаменяемых материалов проявляется по-разному. Расчеты показывают, что в тех случаях, когда строительство ведется в труднодоступных районах, стальные конструкции оказываются, как правило, эффективнее железобетонных. При наличии сред агрессивных и повышенной влажности во многих случаях более целесообразно использовать железобетон. Экономичность металлических конструкций определяется их конструктивной формой, индустриальностью, степенью совершенствования монтажа зданий и сооружений.

Отечественная и зарубежная практика строительства свидетельствует об экономической целесообразности более широкого использования легких алюминиевых сплавов в различных строительных конструкциях. Интересно, что около 'Д всего вырабатываемого в мире алюминия сегодня используется для нужд строительства. За последние годы объем применения алюминия и его сплавов в строительстве значительно возрос. Алюминиевые сплавы желательно использовать в ряде несущих и ограждающих конструкций, для заполнения оконных проемов и устройства витражей, при сооружении мостов, емкостей для хранения различных материалов и продуктов, для отражательной теплоизоляции. Эффективность применения алюминиевых сплавов в строительстве также зависит от района его использования.

7.6 Номенклатура и технико-экономическая оценка железобетонных изделий

В настоящем пункте доклада приведены некоторые наиболее распространенные виды железобетонных изделий различного назначения и дана технико-экономическая оценка эффективности их применения в строительстве.

Изделия для жилых и гражданских зданий. Изделия для фундаментов и подземных частей зданий выполняют в виде массивных элементов с плоской нижней поверхностью -- подошвой ( 10.1, а), устанавливаемых на уплотненный грунт или бетонную подготовку. В верхней части элемента устанавливают гнездо-стакан для установки нижнего конца колонны. Глубина стакана составляет 1...1.5 высоты сечения колонны. При больших нагрузках на основания применяют сборные фундаменты. Они состоят из плит и блоков, укладываемых при монтаже в 2... 3 яруса.

Фундаменты под колонны выполняют из бетона класса В15, 20 и 25; их армируют сетками и каркасами из стали класса А-Ш. Такие фундаменты изготовляют в основном по стендовой технологии. Ленточные фундаменты под стены производят из отдельных блоков трапециевидного или прямоугольного сечения ( 10.1, б), массой 0,5...4т, из тяжелого бетона классов В10...20. Армируют блоки сетками из стали класса А-Ш. Изготовляют фундаменты в основном по стендовой технологии.

Стены подвалов производят из сплошных блоков или из блоков с пустотами из тяжелого бетона классов В7,9...Ю массой до 2т ( 10.1, в).

Панели наружных стен изготовляют сплошными или с оконными или дверными проемами ( 10.2, а, б), однослойными из легкого бетона на пористом заполнителе класса В7,5, а также из ячеистого бетона классов В2,5; 5. Панели наружных стен жилых зданий на комнату производят размером 3,6X2,9X0,4 м, массой до 4 т, а панели на две комнаты с двумя оконными проемами имеют длину 6...6,6 м, массу до 8 т. Стеновые панели армируют сварными сетками, а при наличии проемов по их периметру устанавливаются каркасы. Для облегчения наружных стен и повышения их термоизоляции применяют трехслойные панели с наружным и внутренним слоями из ячеистого бетона, минерального войлока и других материалов.

Панели внутренних стен выполняют однослойными ( 10.2, б) сплошными и с дверными проемами длиной до 6 м, высотой до 2,9 м и толщи. ной до 200 мм из тяжело" го или конструкционного легкого бетона классов В 12,5; 15 по конвейерНо. му, агрегатно-поточному и кассетному способам производства.

Колонны многоэтажных зданий производят сечением ЗООХ 300 и 400Х Х400 мм и длиной на 1...4 этажа. Наиболее распространены колонны длиной 8,4 м, массой до 3,5 т на два этажа ( 10.3). По концам колонны имеют выпуски арматуры, а также выступающие консоли для опирания ригелей. Колонны делают из тяжелого бетона классов В15...40 и из конструкционного легкого бетона классов В15...30. Армируют колонны пространственными каркасами из стали класса A-III, а изготовляют их по агрегатно-поточному и стендовому способам.

Плиты перекрытия изготовляют сплошными, с пустотами и ребристыми ( 10.4). Пустотелые плиты ( 10.4, б) изготовляют длиной 6,9 и 12 м, шириной 2,4 и 1,5 и толщиной 220...300 мм. Ребристые П-образного сечения плиты ( 10.4, в) выполняют размером 8,8Х 1,5X0,4 м, массой до 4 т. Для больших пролетов предназначены ребристые плиты типа 2Т ( 10.4, г), их размер 15X3X0,6 м, масса до 11 т.

Лестничные марши выполняют в виде плит со ступенчатой поверхностью в средней части, а концевые участки образуют лестничные площадки ( 10.5). Размер марша 3,9Х1,5м, масса до 2,5 т, для их изготовления применяют тяжелый бетон классов В15...25. Лестничные марши можно изготовлять по конвейерному, агрегатно-поточному и стендовому способам.

Объемные элементы. Стремление максимально снизить трудовые затраты и ускорить строительство вызвало появление новых конструктивных решений зданий -- объемных элементов ( 10.6). В настоящее время уже имеется опыт строительства жилых зданий из целых квартирных блоков, которые изготовляют на заводе со всеми санитарно-техническими и электротехническими устройствами, оснащают встроенной мебелью и кухонным оборудованием. Такие объемные блоки или собирают на заводе из отдельных плоских элементов, или изготовляют в специальных объемных кассетах. Монолитные блоки отличаются большей жесткостью и меньшей трудоемкостью изготовления. В зависимости от планировки блоки квартиры выпускают трех типов: две жилые комнаты; жилая комната, кухня и санитарный узел; лестничная клетка. Такая номенклатура блоков позволяет при различных их сочетаниях получать квартиры в одну, две и три комнаты. Монтаж домов из объемных элементов является новой, более высокой ступенью индустриального строительства. Изделия санитарно-технические. В сборном домостроении санитарно-технические устройства: сети водопровода, канализации, отопления, мусоропровода, вентиляционные каналы -- Вы полняют из сборных элементов заводского изготовления. gc разводки сетей: металлические трубы водопровода, отопления и канализации -- в процессе изготовления замоноличивают в тело панелей или специальных блоков. В готовом виде такие конструкции доставляют на строительную площадку, где путем соединения стыков их монтируют в общую систему.

Отопительные панели представляют собой прямоугольную бетонную плиту толщиной 60 мм, в которую заложены металлические или стеклянные трубы, присоединяемые к системе отопления. Кроме отопительных панелей изготовляют также панели междуэтажных перекрытий с заложенными в них отопительными трубами.

Санитарно-технические блоки представляют собой сборные железобетонные стеновые элементы с вмонтированными в них трубами и соединительными элементами для водопроводной, канализационной, газопроводной систем. Различают два вида блоков: вертикальный и горизонтальный.

Блоки вентиляционные применяют в зданиях для вытяжной вентиляции. Они представляют собой прямоугольные бетонные плиты с круглыми или квадратными отверстиями. Высоту вентиляционного блока назначают в зависимости от высоты помещения, где он будет установлен; ширину блока -- от наличия каналов в блоке. В верхней части плоскости блока, выходящей в помещение, устраивают квадратное отверстие, предназначенное для сбора воздуха и соединяемое с одним из вертикальных каналов. Вентиляционные блоки устанавливают в гнездах, специально для этой цели оставленных в стене здания.

Блок мусоропровода по внешнему виду представляет собой железобетонный вертикальный элемент с круглым внутренним отверстием диаметром 350...500 мм. Внутреннее отверстие блока облицовывают асбестовой оболочкой в целях предохранения бетона от биологической коррозии и разрушения при падении мусора. Блоки мусоропровода рассчитаны на высоту одного или двух этажей. На высоте 0,8...1,0м от низа блока имеется отверстие для сброса мусора. Блоки мусоропроводов монтируют в стенах лестничной клетки.

Санитарно-технические кабины. Существенным достижением строительной техники является применение объемных элементов -- санитарно-технических кабин. Такое конструктивное решение оборудования жилых зданий санитарно-техническими устройствами вызвано значительными трудовыми затратами на оборудование санитарной техникой даже при использовании блоков. Санитарно-технические кабины оборудуют ванной длиной 1,5 м, смесителем горячей и холодной воды с душем на гибком шланге, фаянсовым умывальником, унитазом с низко расположенным бач ком, полочкой для мыла, крючками для одежды, регистром дл сушки полотенца и зеркалом. Кабины выпускают двух видов отличающихся конструкцией оболочки. Первые выполняются из металлического каркаса и обшиваются асбестоцементными листами. Вторые представляют собой монолитную железобетонную объемную скорлупу, изготовляемую в специальных кассетах. Пол кабины облицовывают керамической плиткой или настилают линолеум или релин по двум слоям асбестоцементных листов с гидроизоляцией на мастике. На строительную площадку кабины доставляют в законченном виде, устанавливают в проектное положен116 и включают в общую систему отопления, вентиляции, канализации и горячего водоснабжения.

Архитектурные детали и ограды. Сборные железобетонные и3делия довольно широко применяют для изготовления элементов оград, используя бетон повышенной прочности (класса не ниже В25...30) и морозостойкости (не менее F25) с предварительным напряжением арматуры. Изделия выпускают самого разнообразного профиля и рельефного рисунка на поверхности. Ф Изделия для промышленных зданий. В номенклатуру конструкций одноэтажных промышленных зданий входят несущие и ограждающие элементы одно- и многопролетных зданий различной высоты (3,6... 18 м), бескрановые и оборудованные мостовыми кранами, подвесными кран-балками, бесфонарные и с фонарями, а также зданий, имеющих скатную или плоскую кровлю. Номенклатура сборных конструкций одноэтажных промышленных зданий включает также фундаментные балки, колонны, подкрановые балки, стропильные и подстропильные балки, фермы, плиты покрытий и стеновые панели.

Фундаментные балки (10.7) применяют под наружные и *внутренние стены при отдельно стоящих фундаментах; шаг колонн 6 и 12 м; длина балок соответственно 4,3...5,95 и 10,2...11,96 м. Балки первой группы изготовляют таврового или трапециевидного сечения ( 10.7, а, б), высотой 300 и 450 мм, массой до 2,2 т, их производят по агрегатно-поточному способу из бетона классов В15...25 и армируют сварными каркасами класса A-III. Балки второй группы изготовляют трапециевидного сечения, высотой 400--600 мм, массой до 5,5 т из бетона класса В35, армируют напрягаемой арматурной сталью классов А-IV и A-V на коротких силовых стендах.

КОЛОННЫ( 10.7) -- основные элементы сборных каркасов одноэтажных промышленных зданий. В зданиях без кранового оборудования, с подвесным оборудованием, а также с мостовыми кранами при высоте зданий от пола до низа стропильных ферм до 10,8 м применяют колонны прямоугольного сечения массой до 12,4 т. Длина таких колонн 4,5...11,8 м, максимальные сечения колонн при грузоподъемности кранов 10...20 т -- 400X600, 400X800 и 500X800 мм; их изготовляют из бетона классов В20.40.

В промышленных зданиях высотой от 10,8 до 18 м с мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т применяют двухветве-вые колонны длиной 11,85...19,35 м с габаритами сечений подкрановой части 400Х Ю00.600Х 1900 мм. Такие колонны изготовляют из бетона классов В25..40 и армируют стержневой арматурой из стали класса A-III.

Кроме указанных типовых конструкций колонн производят более эффективные сечения -- двутавровые, кольцевые (изготовляемые центробежным способом), а также сечения другой формы с предварительным напряжением арматуры.

Подкрановые балки изготовляют предварительно напряженными из бетона классов В35...50. При шаге колонн 6 и 12 м балки изготовляют длиной 5,95 и 11,95 м. Для работы мостовых электрических кранов грузоподъемностью 5, 10, 20 и 30 т, при пролете 6 м и тавровом сечении предусматривают балки высотой 800 мм, шириной 600 мм и толщиной 1200 мм. Толщина ребра по низу 200 мм, по верху 250 мм, на опорах ребро утолщается до 300 мм, бетон классов В35; 40, арматура напрягаемая из стержневой или канатной стали.

Для пролетов 12 м изготовляют балки из бетона классов В40; 50 двутаврового сечения высотой 1200 мм с шириной и толщиной верхней полки 650 и 160 мм соответственно, толщина стенки 140 мм, ширина нижней полки 340 мм. Для крепления подкрановых рельсов в полках балок предусмотрены отверстия с шагом 750 мм. Внутри отверстий помещают металлические трубки. Кроме того, в ребрах балок имеются отверстия для подвески кранового оборудования.

Изготовляют подкрановые балки по агрегатно-поточному или стендовому способу.

Стропильные и подстропильные фермы ( 10.7) предназначены для покрытий зданий пролетом 18 и 24 м. Стропильные ферМы бывают двух видов; раскосные сегментные с верхним поясом ломаного очертания и безраскосные с верхним поясом арочного очертания. Для пролетов 18 м общая высота фермы Q74..3 м, длина 17,94 м, ширина поясов 240...300 мм. Для пролетов 24 м общая высота 3,3...3,4 м, длина 23,94 м и ширина поясов 240..350 мм. Подстропильные раскосные фермы применяют при шаге колонн 12 мм, они имеют трапециевидные очертания и развитые по ширине пояса (550 мм) для опирания стропильных ферм длиной 11,95 м для зданий со скатной и плоской кровлей.

Для нижнего пояса всех ферм применяют предварительно напряженную стержневую арматуру класов A-IV и A-V или проволочную (канатную) арматуру. Остальные элементы ферм армируют сварными каркасами из стержневой стали класса A-III. Для изготовления ферм применяют бетон классов В35...50, их изготовляют на стендах или в силовых формах.

Стропильные и подстропильные балки применяют для покрытий производственных зданий ( 10.7) с шагом колонн 6 м и пролетами 6, 9, 12 и 18 м. Для сетки колонн 18Х12м применяют подстропильные балки длиной 12м, при пролетах 6 и 9м балки двускатных покрытий имеют тавровое сечение высотой 400...800 мм и ширину верхних поясов 30 см.

Для производственных зданий с пролетами 12 и 18 м применяют типовые предварительно напряженные решетчатые балки прямоугольного сечения с отверстиями в стенке и двутаврового сечения со сплошной стенкой (нетиповые). На опоре высота балок 800 мм, уклон верхнего пояса 1:12, его ширина 200... 280 мм. Балки изготовляют на стендах или в силовых фермах из бетона класса В35, их армируют стержневой или проволочной (канатной) арматурой.

Железобетонные ребристые плиты покрытия промышленных зданий ( 10.8) применяют для скатных и плоских кровель. Типовые плиты производят ЗХ 12 м, массой до 7,1 т и 3X6 м, массой до 2,7 т. К этим плитам производят в качестве доборных элементов плиты 1,5Х 12 и 1,5X6 м. Типовые плиты имеют П-образное сечение и состоит из системы продольных и поперечных ребер и монолитно связанной с ними плоской полкой толщиной 30 мм. Продольные ребра имеют высоту 300 и 450 мм соответственно для плит длиной 6 и 12 м, поперечные ребра имеют высоту 150 мм; их устраивают через 1...1.5 м.

Иногда в полках плит предусматривают отверстия для размещения водосточных колонок, вентиляционных шахт, зенитных фонарей. Плиты покрытий изготовляют из бетона классов В20 по агрегатно-поточному и конвейерному способам. Полку поперечные ребра армируют сварными сетками и каркасами из стали класса A-III, а продольные ребра выполняют из предварительно напряженной стержневой стали классов A-IV, A-V и AT-VI.

Все большее распространение получают эффективные плиты на пролет размерами ЗХ 18 и 3X24 м ( 10.9, а), причем они могут быть двух типов: сводчатые плиты-оболочки типа КДС и плиты с малоуклонной плоской полкой типа П ( 10.9, 6) Плиты КЖС имеют гладкую полку толщиной 30 мм, а продольные ребра -- кессоны. В плитах типа П полка имеет ту же толщину 30 мм, но выполнена не гладкой, а разделена через 1... 1,5 м поперечными ребрами. Продольные ребра П-образной плиты выполнены с кессонами. Такие плиты формуют из бетона классов В35; 40.

Панели стен отапливаемых зданий с шагом колонн б м представляют собой однослойные плиты из легкого или ячеистого бетона длиной 6 м, шириной 0,9... 1,8 м и толщиной 160...300 мм. В неотапливаемых зданиях предусматривают плиты тех же размеров, толщиной 70 мм; при шаге колонн 12 м применяют панели в виде ребристых предварительно напряженных плит массой до 4,5 т, размерами 1,2Х 12, 1,8Х 12 и 2,4Х 12 м, с высотой продольных ребер до 300 мм, поперечных 130 мм и толщиной полки до 300 мм. Армируют панели сетками или каркасами из стержневой арматуры класса A-III, предварительно напряженные конструкции -- сталью классов A-IV и A-V.

Для многоэтажных производственных зданий номенклатура типовых железобетонных конструкций включает элементы каркаса и перекрытий с балочными и безбалочными перекрытиями.

В зданиях с балочными перекрытиями широко используют колонны прямоугольного сечения размерами 400X400 и 500Х ><500 мм; длина колонн зависит от высоты этажа и обычно бывает ЗД..7,2 м, высота верхних этажей иногда достигает 10,8 м. Колонны нижних этажей обычно выполняют на два этажа, а для зданий с высотой этажей до 3,6 м -- на три этажа. Длина колонн достигает 15 м. Колонны изготовляют из стали классов В25...40; их армируют сварными каркасами из стали класса А-III. Ригели поперечных рам имеют прямоугольное или тавровое сечение. В зависимости от сетки колонн (6X6, 9X6 и 12x6 м) длина ригеля составляет 4,98... 11,48 м. Производят ригели из бетона классов В15...40 при сетке колонн 6x6 м ригели армируют ненапрягаемой стержневой арматурой из стали класса A-III, а в других случаях -- напрягаемой арматурой из стали классов A-IV и A-V.

Плиты перекрытий изготовляют с продольными и поперечными ребрами высотой 400 мм, шириной 3, 1,5 и 0,7 м из бетона классов В15...35, в качестве арматуры применяют стержни из стали классов А-Ш и A-IV.

В номенклатуру элементов многоэтажных зданий с балочными перекрытиями входят лестничные марши, балки лестничных клеток, а также балки для специального назначения (установки технологического оборудования).

Безбалочные перекрытия применяют в многоэтажных производственных зданиях, где необходимы гладкие потолки. Каркасы таких зданий состоят из колонн, консолей, надколонных и пролетных плит и пролетных плит, опертых по контуру. Колонны имеют квадратное сечение 400X400, 500X500 и 600X600 мм, для опирания на колоннах устраивают четырехсторонние консоли. Длина колонн зависит от высоты этажа и бывает 3,8...7,63 м.

Консоли изготовляют двух типов: средние и крайние. Размер средних в плане 2,7X2,7 м, крайних -- 1,95Х 1,95. Напольные и пролетные плоские плиты предусматривают толщиной 150... 180 мм из бетона классов В25...40, а консоли -- из бетона классов В15...25. Для всех изделий используется стержневая арматура класса А-Ш.

Изделия для сооружений. Изделия для транспортного строительства следующие: 1) мостовые конструкции -- пролетные строения предварительно напряженные из бетона класса не ниже ВЗО, стойки опор мостов из бетона класса не ниже В25, морозостойкость бетона не менее F200; 2) плиты покрытий дорог и аэродромов изготовляют из бетона класса ВЗО, аэродромные плиты предварительно напряженными, морозостойкостью не менее -- F100... 150 в зависимости от климатических условий; 3) шпалы и опоры контактной сети электрифицированных железных дорог, специфические изделия железнодорожного строительства. Опоры Представляют собой вертикальную стойку высотой 10... 15 м, к которой крепится консоль, служащая подвеской для провода. Первы» железобетонные опоры имели сплошное прямоугольное сечение-сейчас применяют трубчатые, двутавровые и швеллерные опоры со сквозными и решетчатыми стенками. Класс бетона опор не ниже ВЗО, морозостойкость F100...200 в зависимости от климатических условий. Для повышения долговечности и жесткости опоры изготовляют предварительно напряженными.

Изделия гидротехнического строительства -- балки и балочные плиты перекрытий пролетом более 6 м между бычками и для образования водосливных поверхностей плотин, для шпунта свай, балок эстакад морских портов, фундаментные плиты, подпорные элементы речных набережных -- изготовляют из бетона класса В25 и более. Некоторые сборные элементы гидротехнических и мелиоративных сооружений, например дренажные блоки и трубы, блоки для волноломов и молов, изделия, применяемые в сетевых сооружениях мелиоративных систем и др., изготовляют из бетона класса В15. К бетону для гидротехнических сооружений предъявляются повышенные требования в отношении морозостойкости, водонепроницаемости и водостойкости, а к изделиям, подвергающимся воздействию потоков с большими скоростями -- износоустойчивости.

Изделия сельскохозяйственного строительства и общего назначения. Из сборных железобетонных конструкций и деталей в сельских местностях возводят жилые дома, здания машинно-тракторных станций, животноводческие фермы, силосные сооружения, склады, теплицы и другие постройки сельскохозяйственного назначения. Изделия для сельскохозяйственных сооружений изготовляют из бетона класса не ниже В15; изделия для силосных траншей, ям и башен должны иметь защитный слой от действия органических кислот.

Сборные железобетонные конструкции и детали для сельского строительства не отличаются от применяемых в гражданском и промышленном строительстве, но некоторые сооружения, например силосные башни и бункера элеваторов, выполняются из деталей несколько другой конструкции. В данном случае применяют сборные железобетонные кольца, диаметр которых равен диаметру будущего сооружения. При возведении башен большого диаметра кольца заменяют криволинейными плитами.

К изделиям общего назначения относят трубы, заборы, стойки под светильники. Последние представляют собой изделия, аналогичные по конструкции рассмотренным выше опорам для подвески проводов. Трубы железобетонные по своему назначению делят на безнапорные и напорные, предназначенные выдерживать определенное гидростатическое давление. Безнапорные трубы применяют для устройства канализационных наружных сетей и напорных водоводов. Изготовляют их центрифугированием, вибрированием, прессованием. Диаметр труб достигает 1200 мм и более.

Список использованной литературы:

1. ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций .

2. ГОСТ 7566-94 Металлопродукция. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение.

3. Строительные материалы и изделия: Учебник для инж.-экон. спец. строит, вузов. -- 5-е изд., перераб. и доп. Издательство «Высшая школа», 1976 Издательство «Высшая школа», 1988, с изменениями

4. Строительные материалы и изделия, Александр Георгиевич Домокеев, Издательство «Высшая школа» 1988 год

5. http://remont.lvs.ru/clauses/armatura.shtml

6. http://vladnews.ru/2009/07/17/14779.html