Строительные машины и оборудование, справочник






Сборный железобетон — основа индустриализации строительства


Категория:
   Cборный железобетон на полигонах


Сборный железобетон — основа индустриализации строительства

1. Краткий обзор истории развития железобетонных конструкций

Железобетон был изобретен и начал впервые применяться примерно в середине прошлого столетия. Изобретателем его долгое время считали парижского садовника Монье. Считали так потому, что он первый взял в 1867 году патент на изготовление цветочных кадок из проволочной сетки, обмазанной с обеих сторон цементным раствором. По существу это была та же конструкция, которую более чем на 10 лет раньше применил другой француз — Ламбо, построивший из армированного железом цементного раствора лодку. Лодка эта демонстрировалась в 1855 году в Париже на Всемирной выставке.

В 1861 году француз Куанье предложил свои конструкции перекрытий, сводов и труб, основанные тоже на принципе совместной работы бетона и железа.



Однако никто из этих первооткрывателей не имел понятия о существе работы своих конструкций, все они допускали ошибки, укладывая арматуру посередине толщины плиты, где растягивающих усилий вообще ожидать было нельзя.

Торжественно отметив в 1950 году столетие железобетона, французы тем самым признали приоритет Ламбо, а не Монье, тем более что работы Монье имели ограниченное внедрение, и лишь в 1884 году, когда его патенты были приобретены немецкими строительными фирмами, железобетон становится на бол^е твердую почву.

В железобетонных изделиях сочетаются два различных по своим механическим свойствам материала — бетон и сталь. У каждого материала свои высокие показатели прочности: бетон воспринимает преимущественно сжимающие напряжения, а сталь — растягивающие, но работают они после затвердения как одно монолитное тело. Это свойство высокоэффективного материала привлекало к нему все больше внимания.

В Германии инженер Войе и йрофессор Даушингер провели первые научные опыты по определению прочности и огнестойкости железобетонных конструкций, сохранности железа в бетоне, силы сцепления железа с бетоном. В тот же период инженер Кепен высказал предположение и подтвердил его опытами, что арматуру следует располагать в тех частях конструкций, где можно ожидать растягивающих усилий. В 1886 году он предложил первый метод расчета железобетонных плит. В результате существенно поднялось доверие к новому материалу, он стал более широко внедряться в Германии и Австро-Венгрии.

Существенный вклад в систему так называемых ребристых конструкций из сборного железобетона внес французскийинженер Геннебик. Вместо металлических балок он стал применять монолитные железобетонные конструкции. Ему удалось выполнить цз железобетона также колонны, фундаменты, подпорные стены, затем им были применены забивные железобетонные сваи, получившие большое распространение. Таким образом, это время можно считать началом появления на практике разного рода железобетонных стержневых систем.

Примерно тогда же был внедрен метод расчета железобетонных конструкций по допускаемым напряжениям, в основу которого положены законы сопротивления материалов. В этот же период появились работы Конси-дера (Франция), Мёрша (Германия), Залигера (Австрия), оказавшие существенное влияние на распространение и усовершенствование железобетонных конструкций.

В 1906 году в США появилась новая конструкция инженера Турнера. Эта конструкция так называемых безбалочных перекрытий устраивалась без применения каких-либо балок и получила вскоре значительное распространение в России и Западной Европе.

Однако следует отметить, что в США только в 1921 году, с большим опозданием по сравнению с другими странами, были опубликованы официальные американские нормы по железобетону.

В конце XIX — начале XX века в небольшом объеме сборный железобетон начал применяться в царской России, изготовляли его в мастерских. В 1891 году профессор Петербургского института инженеров путей сообщения Н. А. Белелюбский провел первые обширные опыты с разного рода железобетонными конструкциями, поставив задачу проверить рациональность самого принципа железобетона и возможность его применения в разных областях строительства.

Результаты испытаний железобетонных плит, свода, резервуара, элеватора, моста оказались весьма убедительными.

Существенное влияние на внедрение железобетона в России оказали в 1898—1899 годах лабораторные опыты А. С. Кудашева (Киев) в области изучения работы железобетонных конструкций. Испытывадись железобетонные балки. В результате этих испытаний было выяснено, что при расчете железобетонных конструкций возможно применение гипотезы плоских сечений.

В этот начальный период внедрения железобетона в России был осуществлен ряд заслуживающих внимания конструкций и сооружений, как например в 1885—1887 годах железобетонные перекрытия по металлическим балкам в городской прачечной Москвы, в 1896 году — железобетонный пешеходный арочный мост пролетом 45 м на нижегородской ярмарке.

В конце 1898 года постановлением Инженерного совета Министерства путей сообщения было решено применять железобетон на железных и шоссейных дорогах.

В 1905 году в Петербурге был построен первый четырехэтажный промышленный цех, а в 1906 году выполнены железобетонные перекрытия в зданиях Политехнического института. Появились первые труды по железобетону.

В 1896 году в журнале «Инженер» была опубликована статья Г. Н. Черкунова «Краткое описание ручного способа изготовления бетонных изделий на Юго-запад-пых железных дорогах», в которой давались практические рекомендации по ручному изготовлению бетонных изделий на портланд-цементе непосредственно на стройках и в припостроечных мастерских.

А в 1898 году вышла книга инженера С. М. Рудницкого под названием «Железобетонные конструкции», где для устройства перекрытий рекомендовались сборные железобетонные плиты, укладываемые по металлическим балкам.

Спустя 20 лет инженер В. В. Рюмин в специальной книге изложил опыт кустарного производства бетонных изделий в мастерских, оборудованных прессом.

Изданы были также труды: в 1900 году Н. А. Житкевича «Плоские междуэтажные перекрытия», в 1905 году Б. К. Акимова «Железобетон», под редакцией Г. П. Передерия, в 1903 году был сделан капитальный перевод труда П. Кристофа «Железобетон и его применение». Однако официальных норм и технических условий тогда еще не было.

В 1908 году Министерством путей сообщения были утверждены первые технические условия для железобетонных сооружений, которые в 1911 году были заменены «овыми техническими условиями с приложенными к ним нормами для расчета прочности железобетонных сооружений. Эти первые официальные документы имели существенное значение для развития железобетона в России. Почти одновременно в 1912 году были выпущены технические условия Московской городской управой и другими ведомствами. Эти условия отличались тем, что они касались не только железобетонных, «о и желе-зокирпичных, а также и бетонных конструкций.

Значительный вклад в науку о бетоне внес в 1895 году И. Г. Молюга. В его труде «Состав и способы приготовления цементного раствора (бетона) для получения наибольшей крепости» впервые была установлена зависимость прочности и плотности бетона от разных факторов — от содержания воды, состава раствора, степени уплотнения.

Русские инженеры разработали целый ряд оригинальных конструкций, получивших свое распространение и за рубежом. (Система колонн и «бетон в обойме» — Н. М. Абрамова, колонны с применением непрерывных хомутов — А. Ф. Лолейта, колонны с применением сеток «свободных связей» — В. Л. Некрасова и другие). В литературе имеются утверждения о том, что безбалочные перекрытия в Европе впервые были применены в 1910 году в Швейцарии. В действительности приоритет в этой области принадлежит русскому инженеру А. Ф. Лолейту, который еще в 1908 году рассчитал, сконструировал и построил четырехэтажный склад для молочных продуктов в Москве с безбалочными междуэтажными перекрытиями.

Несмотря на то что значительное количество промышленных и общественных объектов строительства в дореволюционной России сдавалось для выполнения подрядным способом строительным фирмам Германии и Франции, русские инженеры оказывали существенное влияние на развитие железобетонного строительства не только в Петербурге и Москве, но и в других городах. Имели место случаи постройки русскими инженерами целых комплексов обширных железобетонных/ корпусов заводов.

Среди многих промышленных объектов строительства можно отметить сооруженные в железобетоне цементные заводы в Новороссийске и Подольске под Москвой.

В жилищно-гражданском строительстве находили свое применение часторебристые железобетонные перекрытия.

Партия и правительство после Великой Октябрьской социалистической революции поставили перед советским народом задачу увеличения промышленного производства :в первую очередь в тяжелой промышленности. Индустриализация страны потребовала развития строительной промышленности на новой технической основе. Это способствовало развитию применения железобетонных конструкций в различных видах строительства.

Еще в 1921—1925 годах железобетон широко применялся на Волховстрое — первой в СССР крупной гидроэлектрической станции. Так, например, главное здание станции основано на железобетонной каркасной конструкции с железобетонными аркадами, поддерживающими путь 130-тонного мостового крана. По окончании строительства Волховской ГЭС развернулось строительство еще более мощных гидроэлектростанций: Днепрогэс (1927—1932 годы) и Нижнесвирская ГЭС (1928— q34 годы), которые в основном были сооружены из бетона и железобетона.

Начало первой пятилетки знаменует собой создание проектных организаций всесоюзного значения, в задачи которых входила разработка проектов с широким применением железобетона. Были также созданы научно-исследовательские организации по строительству, которые в значительной части занимались широким исследованием в области совершенствования железобетонных конструкций.

В период первой пятилетки были построены крупные здания цехов на Краматорском машиностроительном заводе, Запорожстали, Магнитогорском и на многих других предприятиях с применением железобетонных рамных и арочных конструкций больших пролетов. В широких масштабах сооружались железобетонные элеваторы, си-лосы, заводские дымовые трубы, водонапорные башни. В период 1928— 1929 годов в строительную практику вошли тонкостенные пространственные конструкции — оболочки, складки, шатры, купола различных систем.

Советские ученые опередили зарубежную, науку в области создания и развития теории расчета и способов конструирования тонкостенных покрытий.

Начиная с 1929 года в промышленном строительстве значительное применение получают сборные железобетонные конструкции. Эти конструкции не явились особой новинкой, так как о них было известно почти со времени возникновения самого железобетона. Однако их применение в период первых двух пятилеток сыграло большую роль .в деле быстрейшего сооружения таких крупных заводов, как «Фрезер», «Электропровод», «Шарикоподшипник», «Калибр» в Москве, «Уралмаш-строй» и «Уралвагонстрой» на Урале, многие объекты в Ленинграде, Челябинске и других городах Советского Союза. В этот период сборный железобетон изготовляли преимущественно у места сооружаемого объекта в деревянных формах — опалубке — и лишь мелкие сборные железобетонные детали — в небольших цехах, оснащенных примитивным оборудованием.

В СССР была разработана и в 1933 году выпущена первая «Временная инструкция по сборным железобетонным конструкциям», причем многие положения этой йнструкции имеют силу и в настоящее время. В этот1 период у нас стала развиваться промышленность по изготовлению мелких железобетонных деталей: ступеней, подоконных досок, напорных плит, труб.

Для изготовления сборных конструкций и деталей были построены заводы сначала в Москве и Ленинграде, а затем отдельные цехи и мастерские при крупных периферийных строительных трестах.

В третьей пятилетке вследствие ряда причин и недостаточного производства цемента и металла широкое применение сборного железобетона сдерживалось. Однако эти трудности носили временный характер. Наша промышленность, производящая цемент, в послевоенные годы резко увеличила его количество и значительно повысила марки, что создало прочную базу для развития промышленности сборного железобетона.

Еще в конце 1925 года у Дорогомиловской заставы в Москве был построен первый опытный бетоно-гипсо-литовый завод.

Позднее, используя опыт этого завода, в Тюфелевой роще (Москва) был построен и примерно в середине 1927 года начал свою работу полумеханизированный завод по выпуску железобетонных труб, ступеней, железобетонного наката, отдельных звеньев колонн и других изделий.

Опыт работы этого и ряда других заводов дал возможность положить начало освоения и организации в Советском Союзе заводских методов изготовления сборного железобетона в жилищно-гражданском строительстве.

Повсеместный рост применения сборного железобетона потребовал развития промышленности, изготавливающей изделия и детали из сборного железобетона на механизированных заводах и полигонах.

Такие предприятия были созданы в тридцатых годах в ряде районов нашей страны.

Так, в Москве к 1933 году был пущен Павшинский завод по изготовлению сборных железобетонных труб и мачт.

В этот же период были пущены заводы на Урале, в Ленинграде, Киеве и других городах страны.

Поэтому на протяжении первых трех пяТИ-Л6ток широкое применение получил метод изготовления ““борных железобетонных конструкций на стендах—полигонах, обычно расположенных непосредственно на “строительстве или при заводе, изготовлявшем элементы сборных железобетонных конструкций. Таким методом на протяжении первых трех пятилеток было изготовлено более половины всего объема сборного железобетона.

В зарубежных странах сборный железобетон также получил большое развитие. Однако в США, начиная с 1929—1930 годов до второй мировой войны, сборный железобетон не имел значительного распространения вследствие дешевизны и перепроизводства металла. В Италии и в других капиталистических странах, ие обладающих развитой металлургией, сборному железобетону было уделено относительно большее внимание. Здесь широкое развитие получили тонкостенные монолитные и сборные железобетонные конструкции и детали.

В период второй мировой войны высокоразвитые капиталистические страны (США, Англия, Германия) значительно увеличили выпуск и применение сборного железобетона, особенно в промышленном строительстве. В послевоенный период применение сборного железобетона в промышленном и жилищном строительстве еще более возросло, особенно это заметно в странах народной демократии.

С начала Великой Отечественной войны в Советском Союзе промышленность сборного железобетона -стала оснащаться высокопроизводительными агрегатами, вакуум-установками, трамбовальными станками, а также установками для изготовления балок с предварительно натянутой — напряженной — арматурой по методу,. предложенному профессором В. В. Михайловым.

В первые годы после войны наряду с восстановлением всех отраслей народного хозяйства началось восстановление, реконструкция и строительство новых заводов и полигонов для изготовления сборного железобетона. Наряду с этим расширялись мощности заводов цементной промышленности.

Во многом развитию круглогодичного производства железобетона способствовала разработка методов зимнего бетонирования и электропрогрева бетона, приоритет по которым принадлежит советским строителям (С. А. Миронов, И. Г. Совалов, В. Н. Сизов и другие).

Сюда относятся метод «термоса», то есть выдерживание бетона в крупных сечениях — конструкциях в зимнее время без обогрева, метод электропрогрева, пригодный для бетонирования конструкций небольших сечений, метод пропаривания бетона в «рубашках» и метод бетонирования в переносных тепляках. Эти методы способствовали успешному выполнению в кратчайшие сроки в суровых зимних условиях многих важных объектов строительства.

В настоящее время в СССР повсеместно осуществляется переход на индустриальные железобетонные конструкции, преимущественно сборные — обычные и предварительно напряженные, — и в отдельных случаях сборно-монолитные и монолитные, а также переход на новый прогрессивный метод расчета конструкций — по расчетным предельным состояниям, разработанный советской инженерной школой.

Проводятся мероприятия по расширению применения сборного железобетона в строительстве, одновременно в результате стандартизации, унификации и ти-х пизации сборных железобетонных конструкций- и специализации предприятий изготовителей осуществляется значительное снижение отпускных цен.

2. Значение сборного железобетона

Применение сборных железобетонных конструкций повышает технический уровень строительства, значительно увеличивает долговечность и огнестойкость зданий, снижает затраты на ремонт и содержание зданий и

ооружений, позволяет экономить металл и лесные материалы, обеспечивает ускорение темпов строительства н рост производительности труда.

Стоимость сборного железобетона во многих случаях более низка, чем каменных или стальных конструкций, особенно при строительстве различных фабрично-заводских, складских и общественных зданий и сооружений, силосов, бункеров и резервуаров, различных водопроводных и канализационных сооружений, эстакад разного назначения, путепроводов и пешеходных мостов над путями железных дорог, автодорожных мостов, фундаментов под прокатные станы и под машины с динамическими нагрузками, высоких дымовых труб, свай, подпорных стенок, кессонных оснований.

В области мостостроения железобетон (обычный и напряженно армированный) используется для всех видов пролетных строений. Объемы железобетонных работ в гидротехническом строительстве исчисляются миллионами кубических метров.

Железобетон с успехом применяется в подземном строительстве, а также при горных разработках для крепления шахт и штолен. Широко применяется железобетон при сооружении аэродромов, дорог, столбов и опор различного назначения для линий электропередач, связи, освещения, для подвесных дорог, фортификационных сооружений и др. Применяется железобетон при постройке различного рода железобетонных судов и плавучих доков.

Сборный железобетон является основой массового жилищного и культурно-бытового крупнопанельного строительства. Широкое внедрение он получил также в сельскохозяйственном строительстве.

Применение сборных железобетонных конструкций вместо монолитных снижает трудоемкость работ на строительно-монтажной площадке при устройстве фундаментов и башмаков под колонны на 60—70 процентов, при _ устройстве перекрытий и перемычек — на 0—75 процентов.

Если на монтаж сборных железобетонных перекры тий затрачивается в среднем 1,5 человеко-дня на 1 ж3, то на изготовление этого же кубометра в монолитном Железобетоне затрачивается до 5,9 человеко-дней.

Так, например, при внедрении в строительство 10 миллионов м3 сборных железобетонных изделий достигается экономия до 50 миллионов человеко-дней, высвобождая при этом 150 тысяч квалифицированных рабочих.

Применение сборного железобетона сокращает затраты металла в строительстве. Возьмем для примера перекрытие промышленных цехов сборными предварительно напряженными железобетонными балками пролетом 15 м. На 1 м2 площади цеха расход металла составляет всего лишь 4,5 кг, в то время когда, перекрывая этот же цех металлическими формами, потребуется израсходовать 13,5 кг на тот же 1 м2 площади цеха.

Высоких показателей экономии металла достигают строители при замене чугунных напорных труб предварительно напряженными железобетонными. Так, на один погонный метр чугунной трубы диаметром 600 мм положено израсходовать 253 кг металла. На изготовление одного погонного метра предварительно напряженной железобетонной трубы идет 19 кг, что снижает расход металла в 13 раз.

Обобщая данные по экономии металла при применении сборного железобетона, можно сказать, что, расходуя 1 миллион м3 железобетонных изделий, мы достигаем средней экономии до 30 тысяч тонн металла.

Сборные железобетонные- конструкции можно монтировать в течение круглого года, почти не прибегая к специальным методам зимнего производства работ, усложняющим строительство и повышающим его стоимость.

Широкое развитие базы по изготовлению сборного железобетона в нашей стране получило свое отражение в известном постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 19 августа 1959 года «О развитии производства сборных железобетонных конструкций и деталей для строительства», где было предусмотрено сооружение в течение 1955—1956 годов 402 заводов и 200 площадок полигонного типа.

С этого времени и начинает получать широкое применение метод изготовления сборного железобетона р полигонных условиях, наиболее доступный для любой строительной организации. Этот метод, получив свое начало еще в годы первой пятилетки, занял прочное место в промышленности, производящей сборный железобетон. Даже в Москве, располагающей крупными механизированными заводами, в 1959 году 16 процентов от общего объема выпущенного сборного железобетона было изготовлено (по данным Главмоспромстроймате-риалов) в условиях полигонов.

Огромные возможности метод полигонного производства открывает для отдаленных от крупных заводов сборного железобетона площадок строительства. Создание полигонов позволяет в предельно сжатые сроки получать сборный железобетон по весьма разнообразной номенклатуре.

Ближайшее будущее сборного железобетона — это переход к строгой унификации всех проектных решений жилищного, культурно-бытового, промышленного, сельскохозяйственного, гидротехнического, железнодорожного и других видов строительства.

По заказу строительной организации будут поставляться на стройку взаимозаменяемые для любого вида строительства изделия и детали: ажурные по своим размерам, экономные по конструкции, сделанные из напряженно армированного железобетона, изготовленные методом проката. Осваивается объемное строительство — монтаж здания из готовых объемных элементов.

Каждая конструкция, полученная на стройке от промышленности, выпускающей сборный железобетон, будет иметь полностью отделанную поверхность, не требующую штукатурки, затирки, покраски.

Таким образом, заводская готовность сборного железобетона будет близка к 100-процентной и не потребует на стройке какой-либо доработки.

Читать далее:

Категория: - Cборный железобетон на полигонах

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины

 

Поиск по сайту:


Статьи по теме::
Производство напряженно армированных железобетонных конструкций за рубежом
Охрана труда и техника безопасности при монтаже железобетона
Производство напряженно армированных железобетонных конструкций на полигонах
Технико-экономические показатели изготовления сборного железобетона на полигонах
Виды полигонов и опыт механизированного изготовления сборных бетонных изделии
Основные схемы полигонов
Технология механизированного изготовления сборных бетонных и железобетонных изделий
Общее понятие о полигонах
Использование сборного железобетона


Остались вопросы по теме:
"Сборный железобетон — основа индустриализации строительства"
— воспользуйтесь поиском.


Машины городского хозяйства
Естественная история машин
Транспортная психология
Пожарные автомобили
Автомобили-рефрижераторы
Монтаж и эксплуатация лифтов
Тракторы