За механічними властивостями бетон і залізо зовсім різні. У зв'язку з цим інженерна думка довгий час і не намагалася поєднати разом зти два матеріали. Рішення даного завдання було знайдено на практиці.
Працюючи, як і всякий камінь, на розтягнення у багато разів гірше, ніж на стиск, бетон, широко увійшов у вжиток в середині XIX в. виявився придатним для тонких перегородок, тонкостінних резервуарів, а також балок прольотом понад 4 м, який лімітувався .малой міцністю їх нижньої зони, що відчуває розтягнення. Було також відмічено, що залізо при температурах вище 500 ° С ставало текучим, втрачаючи при цьому до 50 ° про свою міцності на розтягнення, в результаті чого конструкції з нього втрачали свою несучу функцію. Цілком природно, що будівельники зацікавилися можливістю посилення одного з цих матеріалів іншим [3, с. 71].
Вогнезахист заліза запропонував англієць В. Ферберн, який в 1859 р одягнув бетоном і зовні і зсередини звід з листового заліза, покладений по тавровим ребрах. Зміцнив бетон француз Ж. Моньє. У 1862 р він виготовив великі квіткові діжки із заліза і цементу, в яких каркас із залізного дроту покривався потім цементним розчином. Наскільки актуальна була проблема з'єднання заліза з бетоном, видно з того, що майже одночасно з Ферберн і Моньє нею займалися англієць І. Брюнель (1835 г.), француз Ф. Куанье (1861 г.), американці Т. Хайят (1870 р ) і В. Е. Уорд (1875 г.). Однак заслуга широкого практичного впровадження армованого залізом бетону належить саме Моньє, який протягом 11 років застосовував його у виробництві труб, плит, мостів, сходових маршів, залізничних шпал, плоских і склепінних покриттів.
Дійсно самостійним новим будівельним матеріалом залізобетон став лише після того, як німці Г. Вайс і М. Кёнен в 1887 р перенесли арматуру з середини перетину, куди її укладав Моньє, в нижню, зазнає розтягування зону балки і плити. Відомо, що Моньє, побачивши виготовлення плити на одній з берлінських будівель, що зводилися Вайсом, запротестував проти нової технології, сердито запитавши: «Скажіть, хто винахідник цієї конструкції - Ви або я?». На це виконавець робіт спокійно відповів: «Ви перший з'єднали залізо з бетоном, і тому я називаю цю конструкцію системою Моньє, але я перший правильно розташував залізо в бетоні, хоча, на жаль, і не міг отримати на це патенту» [7, с . 37].
Збільшення прольоту залізобетонної плити до 5 м, що стало можливим після нововведення, внесеного Г. Вайсом і М. Кёненом, розкрило, проте, протиріччя між її власною вагою і її несучу здатність. Вага плити по мірі зростання прольоту збільшувався швидше, ніж росли її лінійні розміри. Частка її власної ваги в загальному навантаженні на конструкцію досягала такого значення, що перекриття змогло нести тільки саме себе. Нижні дві третини бетонного компонента плити ставали «мертвої масою», і залізобетонна конструкція досягала свого першого вагового ( «гравітаційного») бар'єру. Рішення було знайдено бельгійцем Ф. Геніебіком, який в 1892 р видалив із проміжків між основними елементами арматури (стрижнями опору) нижні дві третини бетону і замінив таким чином прямокутний перетин лліти ребристим, об'єднавши плиту з балкою, що дозволило збільшити проліт до 6 м [ 13, с. VIII].
Однак ребриста плита Геннебіка. збільшивши прогонові можливості цієї системи перекриття в порівнянні з плоскою плитою Моньє, створила незручність, зменшивши якраз на величину ребер корисний об'єм приміщення. Це особливо відчули при спорудженні виробничих будівель. II фахівці з залізобетону стали шукати шляхи підвищення жорсткості плоскою плити. Він був знайдений в укладанні двупутной арматури, т. Е. В армуванні в двох взаємно перпендикулярних напрямках. Пріоритет цього винаходу належить російському інженеру А. Ф. Лолейт [14, с. 246; 15], який запропонував (1905 р) і здійснив таке безбалковими перекриття в 1909 р при спорудженні п'ятиповерхового фабричного корпусу і розрахував його як систему широких перекриваються балок, що працюють в двох напрямках. За кордоном це рішення було знайдено тільки в 1913 році американець Г. Г. Еллі.
У Росії залізобетонне будівництво почалося з зведення в 1884 р зводу прольотом 4,26 м на ткацькій фабриці в Реутова. При цьому наші вітчизняні будівельники розробили оригінальні рішення [14, с. 244]. Так, Н. М. Абрамов (1904 г.) і В. П. Некрасов (1907 г.) запропонували новий засіб боротьби з поперечної деформацією колон: перший - чотиригранну спіраль арматури замість введеної в 1902 р французом А. Г. Консідером циліндричної , яка вимагала для колон складнішою опалубки; другий - так звані зведені зв'язку у вигляді поперечно розташованих в колоні металевих сіток. А. Ф. Лолейт створив плоске безбалковими перекриття, про який говорилося вище.
Застосування сталей підвищеної міцності (більше 22 кг / мм2), викликане потребою в великопрольотних сільнонагруженних конструкціях, виявило велику різницю лінійної деформації компонентів залізобетону на розтягнення: заліза (1-10 мм на 1 м довжини) і бетону (лише 0,1-0, 15 мм / м). Так на шляху розвитку цього матеріалу став новий бар'єр - деформаційний [16, с. 10]. Зчеплення заліза і бетону, що стало однією з найважливіших передумов поєднання їх в єдиний будівельний матеріал, тут стало деконструктивного фактором. Воно зумовило появу тріщин в мінеральної складової, які, перевищивши ширину 0,2-0,3 мм, відкривали доступ до арматури вологи, повітря і інших речовин, що прискорюють корозію матеріалу конструкції. Відстань між тріщинами, їх число і ширина залежали від величини сили зчеплення. При слабкому зчепленні яку було більше, число тріщин менше і ширина їх значніше. При більш міцному зчепленні проміжки між тріщинами ставали менше, число тріщин більше і кожна з них окремо вже. Щоб зменшити відстань між тріщинами і, отже, їх ширину, треба було підсилити зчеплення арматури з бетоном. Цього досягли, замінивши гладку арматуру стрижнями змінного періодичного профілю. Підвищивши зчеплення приблизно в два рази, вдалося в стільки ж разів зменшити ширину розкриття тріщин. Це дозволило застосувати сталь міцністю до 30 кг / мм2 і збільшити прольоти збірних залізобетонних балок до 9 і навіть до 12 м.
Проведені в 1887 р М. Кёненом і І. Баушінгера (Німеччина) експериментальні дослідження залізобетонних балок і плит виявили, що при появі в розтягнутій зоні бетону тріщин нейтральна
площину всупереч початковим припущенням починає наближатися до верхньої частини [17, с. 172-173]. Це поставило під сумнів всю теорію Кёнена. Виходячи з кёненовской ідеї повної узгодженості роботи заліза і бетону, німецький інженер Ф. Нейман в 1890 р припустив, що залізобетонну плиту можна розглядати як однорідне тіло і тому до неї може бути застосована звичайна формула вигину. Але, з огляду на різницю модулів пружності металу і бетону, він ввів в розрахунок спеціальний множник, що виражає відношення між обома модулями. Це дозволило неоднорідне перетин армованого металом бетонного елемента умовно виразити в однорідному перетині, що отримало назву «приведення заліза до бетону».
Так було покладено початок теорії залізобетону. названої згодом класичною.
Конкуренція бетону та залізобетону з цеглою створила проблему удосконалення цегляної кладки. Настав час, - писав американець Ф. Б. Гільбрет в своїй книзі «Система кладки цегли», - коли муляри повинні усвідомлювати той факт, що поставлено на карту саме існування їх ремесла [18, с. 122]. Це було усвідомлено, але викликало абсолютно неправильну реакцію. У деяких штатах Америки муляри стали відмовлятися від кладки будівель на бетонному фундаменті, в інших - уклали угоду не працювати на будівлях із залізобетонним каркасом. Це змусило фірми, котрі застосовували бетон і залізобетон, абсолютно відмовитися від цегли. Гільбрет сам, перш ніж стати підрядником кам'яних робіт, 10 років пропрацював рядовим каменярем, поставив завдання «знайти спосіб конкуренції з цим найдавнішим і разом з тим новітнім будівельним матеріалом - бетоном» і прийшов до висновку, «що треба ввести нові пристосування для того, щоб знизити вартість кам'яної кладки ». «Настав час, коли камен щик повинен перейти при роботі з розчином до інших інструментах, ніж кельма» [18, с. 122], а саме - до поливної лопаточці з кельмою в якості знімною ручки. Проаналізувавши 18 традиційних, заповіданих ще епохою ремесла рухів муляра, він встановив, що 13 з них витрачаються на піднімання і опускання корпусу майстра, що вимагають при кладці 1000 цегли за зміну 50 000 кгм / роботи. Щоб усунути такий непродуктивний витрата робочої сили і часу, він виключив ці 13 рухів, ввівши високі підставки для цегли та розчинних ящиків. Гільбрет абсолютно звільнив муляра від виготовлення розчину, передавши цю роботу спеціальному робочому. На підношувачів було покладено обов'язок розмішування розчину і підтримки його необхідної консистенції.
«Бетонниеіжелезобетонние роботи». І.Г.Совалов. Я.Г.Могілевскій. В.І.Остромогольскій. Стройиздат, 1988. Бетонниеіжелезобетонние роботи є одним з.
знайдемо значення напруг, що розтягують в бетоні v = Јe / Јfr-відношення модулів пружності арматури і бетону. При усадки залізобетону розтягують напруги в бетоні залежать від.
У 1912 р проф. Н. А. Житкевич випустив фундаментальну працю «Бетонібетонние роботи», в якому велика увага приділена питанням технології бетонаіжелезобетона.
Цемент + вода + наповнювач = бетон. Бетон. залізобетон і попередньо напружений бетон. У загальному випадку бетонами називають суміші, що складаються з цементу.
Залізобетон являє собою будівельний матеріал, в якому вигідно поєднується спільна робота бетонаі арматурної сталі.
Бетоніжелезобетон. Бетонниеіжелезобетонние роботи є. Виробництво бетонних робіт в умовах сухого жаркого клімату.
Глава 1. Основні фізико-механічні властивості бетону. сталевої арматури іжелезобетона. 1.1. БЕТОН.
Технологія монолітного бетонаіжелезобетонаБетоніжелезобетон. Добавки в бетон Розчини будівельні Суміші бетонні.
Бетони. Технологія монолітного бетонаіжелезобетона. Розділ: Побут. ... Холодні бетони. Дивіться також: Бетон опалубка залізобетон.
Бетон - штучний кам'яний матеріал, отриманий в результаті твердіння суміші в'яжучого (цементу), води і заповнювача (пісок, щебінь або ... Бетоніжелезобетон.
З'явилися в цей час вітчизняні сталіповишеннойпрочності були використані тільки на унікальних об'єктах і широкого поширення не отримали.
ванні / сплющивание) дозволяє підвищити їх механічні характе. ристики. Новий межа плинності і міцності зміцненої сталі.
Залежно від механічних властивостей конструкційні стали поділяються на стали звичайною міцності (звичайної якості), високої міцності і повишеннойпрочності.
Повишеніепрочності гарячекатаної арматурної сталі і зменшення подовження при розриві ... Марганець повишаетпрочностьсталі без істотного зниження її пластичності.
Тим самим фіксується стан наклепу, при якому сталь набуває повишеннуюпрочность.
Інтенсивність зниження прочностісталі при відпустці залежить від легуючих елементовс Такі ... Термічна обробка листової сталіповишает механічні властивості металу.
Марганець і кремній збільшують міцність легованої сталі. але знижують її ударну в'язкість. Хром і нікель підвищують не тільки міцність. але і ударну в'язкість.
Поряд з впровадженням в будівництво сталейповишеннойпрочності важливе місце займає проблема вдосконалення сортаменту прокатних і гнутих профілів.
Економія металу в сталевих конструкціях досягається шляхом застосування сталейповишеннойпрочності. удосконалення сортаменту, використання гнутих.