Московский
Архитектурный Институт
(государственная
академия)
Курсовая
по предмету
основы
строительного производства
на тему:
«Сборные
железобетонные конструкции»
Выполнила
студентка III курса 2 группы
Свинарева
Ольга
2012
Содержание:
1.Современные
строительные системы сборного железобетона
(стр 3)
2.Преимущества
и недостатки сборных железобетонных
конструкций (стр 5)
3.Способы
изготовления сборных железобетонных
конструкций (стр 6)
4.Подготовка
к монтажу (стр 11)
5.Монтаж
(стр 15)
6.Выводы
(стр 32)
Список
литературы (стр 33)
Современные
строительные системы
сборного железобетона
В последние
десятилетия железобетонные строительные
конструкции, применяемые в развитых
странах, значительно изменились. Пожалуй,
можно выделить три основных направления
изменений.
Во-первых, это общая тенденция к индустриализации
строительства. Она основана на дальнейшем
развитии идеи сборности строительных
конструкций.
Во-вторых, это совершенствование know-how
в области производства строительных
материалов и конструкций, благодаря чему
материалы стали эффективнее, конструкции
в целом стали намного легче,
а пролеты зданий и сооружений—больше.
В-третьих, развивается общественная потребность
в архитектурной выразительности зданий
с одной стороны и в функциональности
их эксплуатации — с другой.
Тенденция индустриализации строительства
наблюдается на протяжении нескольких
последних десятилетий в Европе и Америке,
и не вызывает сомнений прогноз, что она
еще более усилится. Все большее количество
необходимых строительных материалов
и конструкций изготавливается индустриальными
методами на промышленных предприятиях,
а время, затрачиваемое непосредственно
на строительство, в результате повышения
уровней унификации и стандартизации,
а также возможности подгонки материалов
и конструкций по месту установки, резко
сокращается. Широкое применение сборного
железобетона способствует снижению сметной
стоимости строительства. Значительное
повышение экономической эффективности
возможно при налаживании серийного производства
и рационализации труда на предприятиях
с хорошей организацией и высоким уровнем
автоматизации производства.
Индустриализация строительного производства
в СССР происходила тоже очень быстрыми
темпами. Однако процесс был прерван на
10–15 лет, и в настоящее время эта тенденция
начала восстанавливаться благодаря ежегодному
увеличению объемов строительства в России
и общему росту строительного рынка, а
также обострению конкурентной ситуации
среди строительных организаций.
Вместе с тем существуют веские причины,
тормозящие развитие сборного железобетона
России, основными из которых являются:
- износ производственного оборудования;
- низкая квалификация строительных рабочих
и отсутствие налаженной системы обучения;
- «обветшалый имидж» сборного железобетона
в среде потенциальных заказчиков;
Эта тенденция непосредственно связана
с разработкой новых видов стройматериалов,
эффективных несущих, внутренних и ограждающих
конструкций и технологий их производства.
Если обратить внимание на специализацию
компаний, участвующих в нашей конференции,
то можно убедиться, что наличествует
большое количество производственных
фирм, предлагающих самое качественное
оборудование. Технологические линии
становятся все компакт-нее и производительнее.
В последние десятилетия строительные
конструкции стали намного легче. Это
объясняется в частности тем, что тяжелые
строительные конструкции требуют мощных,
выдерживающих высокие нагрузки фундаментов
и значительных материальных и трудовых
затрат, что так же отражается на стоимости
строительства. Используя облегченные
конструкции, можно добиться таких же
прочности, жесткости и долговечности
зданий, как и при использовании массивных
элементов, и при этом значительно увеличить
разнообразие вариантов предложения для
заказчика. В результате толщина стен
здания уменьшается и соответственно
увеличивается его полезная площадь. На
крытых автостоянках, например, сборный
вариант позволяет разместить на одной
площадке большее количество автомашин
благодаря увеличению длины пролета и
уменьшению площади сечения колонн.
Большинство зданий можно построить из
сборного железобетона. Разумеется, идеально
этот способ строительства подходит для
зданий, ортогональных в плане, так как
они обладают определенной степенью регулярности,
повторяемости в пролетах, шаге конструкций
и т. д. Во многих случаях этот способ равным
образом применим для нерегулярных планировок.
Современные сооружения из сборного железобетона
можно спроектировать безопасно и экономично,
применив самые разные планировочные
решения и использовав большой выбор систем
подъема на высоты до двадцати этажей
и более. С применением высокопрочного
бетона размеры сечений несущих колонн
можно уменьшить по сравнению с традиционными
конструкционными элементами более чем
вдвое. Например, его использование в балках
и конструкциях перекрытий создает более
длинные пролеты. Для производственных
цехов и торговых залов пролеты верхних
перекрытий могут достигать длины 40 м
и даже более . При этом созданные на сегодняшний
день технические решения позволяют удовлетворить
всем требованиям по качеству строительства
в части пожаробезопасности, звукоизоляции,
теплоизоляции и комфорта. Например, компания
«Консолис» разрабатывает в настоящее
время концепцию современного жилого
здания с возможностью свободных внутренних
планировок.
При строительстве офисных зданий большое
значение в последнее время придается
большим открытым пространствам, в которых
желаемая планировка помещений достигается
при помощи легких перегородок.
Одним из самых перспективных направлений
развития технологии является преднапряженный
железобетон. Предварительное напряжение
железобетонных конструкций позволяет
применить высокопрочные арматурные стали
и бетоны и тем самым облегчить и удешевить
конструкции. В большинстве развитых зарубежных
стран из сборного предварительно-напряженного
железобетона во все возрастающих объемах
изготавливают конструкции перекрытий
и покрытий зданий различного назначения,
значительную часть изделий, используемых
в инженерных сооружениях и в транспортном
строительстве. Плиты «на пролет» широко
производятся также в Финляндии, Швеции,
Германии, Польше и в других странах. Значительная
часть стропильных и подстропильных балок,
ферм, ригелей, стеновых панелей изготовляют
тоже предварительно-напряженными с применением
высокопрочной проволочной и стержневой
арматуры и бетонов с прочностью до 70 МПа.
Важным этапом индустриализации строительства
является разработка новых типов продукции.
Вот несколько возможных примеров промышленного
производства сборных строительных конструкций:
- стеновые конструкции со встроенными
элементами систем водоснабжения, отопления,
вентиляции, канализации, электроснабжения
и информационных сетей;
- готовые к монтажу каркасные конструкции
сложной конфигурации, например, криволинейные
несущие и ограждающие конструкции;
- готовые элементы помещений с отделкой
вплоть до покрытий;
- готовые сауны, элементы лифтовых шахт,
устанавливаемых с внешней стороны здания
и т. д.
2. Преимущества
и недостатки сборных
железобетонных конструкций
Сборные
конструкции имеют существенные
преимущества перед монолитными, они
создают широкие возможности
для индустриализации строительства:
применение крупноразмерных железобетонных
элементов позволяет основную часть работ
по возведению зданий и сооружений перенести
со строительной площадки на завод с высокоорганизованным
технологическим процессом производства.
Это значительно сокращает сроки строительства,
обеспечивает более высокое качество
изделий при наименьшей их стоимости и
затратах труда; использование сборных
железобетонных конструкций позволяет
широко применять новые эффективные материалы
(лёгкие и ячеистые бетоны, пластмассы
и др.), уменьшает расход лесоматериалов
и стали, необходимых в др. отраслях народного
хозяйства. Сборные конструкции и изделия
должны быть технологичны и транспортабельны;
они особенно выгодны при минимальном
количестве типоразмеров элементов, повторяющихся
много раз.
Основное
преимущество технологии сборного железобетона
в том, что ключевые технологические процессы
происходят на заводе. Это позволяет достичь
высоких показателей по срокам изготовления
и качеству конструкций. Кроме того, изготовление
предварительно напряженных ЖБК возможно,
как правило, только в заводских условиях.
Недостатком
заводского способа изготовления является
невозможность выпускать широкий
ассортимент конструкций. Особенно
это относится к разнообразию
форм изготавливаемых конструкций,
которые ограничиваются типовыми опалубками.
Фактически, на заводах ЖБИ изготавливаются
только конструкции, требующие массового
применения. В свете этого обстоятельства,
широкое внедрение технологии сборного
железобетона приводит к появлению большого
количества однотипных зданий, что, в свою
очередь, приводит к деградации архитектуры
региона. Такое явление наблюдалось в
СССР в период массового строительства.
3.Способы
изготовления сборных
железобетонных конструкций
и изделий.
Изготовление
сборного железобетона в СССР
приобрело большие масштабы после
постановления ЦК КПСС и Совета Министров
от 19 августа 1954 «О развитии производства
сборных железобетонных конструкций и
деталей для строительства». За прошедшие
годы в Советском Союзе в крупных городах
и центрах сосредоточенного строительства
возведено большое число механизированных
заводов железобетонных конструкций и
изделий. Выпуск сборного железобетона
с 1954 по 1970 увеличился в 30 раз и в 1970 составил
84 млн. м3. По объёму применения сборных
железобетонных конструкций СССР опередил
наиболее развитые капиталистические
страны, причём производство Ж. к. и и. превратилось
в самостоятельную отрасль промышленности
строительных материалов. Одновременно
с ростом производства и применения в
строительстве сборного железобетона
совершенствовалась технология его изготовления.
Была осуществлена также унификация основных
параметров зданий и сооружений различного
назначения, на основе которой разработаны
и внедрены типовые конструкции и изделия
для них.
В
зависимости от назначения в
строительстве жилых, общественных,
промышленных (рис. 1) и с.-х. зданий и сооружений
различают следующие наиболее распространённые
сборные Ж. к. и и.: для фундаментов и подземных
частей зданий и сооружений (фундаментные
блоки и плиты, панели и блоки стен подвалов);
для каркасов зданий (колонны, ригели,
прогоны, подкрановые балки, стропильные
и подстропильные балки, фермы); для наружных
и внутренних стен (стеновые и перегородочные
панели и блоки); для междуэтажных перекрытий
и покрытий зданий (панели, плиты и настилы);
для лестниц (лестничные марши и площадки);
для санитарно-технических устройств
(отопительные панели, блоки вентиляционные
и мусоропроводов, санитарно-технические
кабины).
Сборные
Ж. к. и и. изготовляют преимущественно
на механизированных предприятиях и
частично на оборудованных полигонах.
Технологический процесс производства
железобетонных изделий складывается
из ряда последовательно выполняемых
операций: приготовления бетонной смеси,
изготовления арматуры (арматурных каркасов,
сеток, гнутых стержней и т. д.), армирования
изделий, формования изделий (укладка
бетонной смеси и её уплотнение), тепловлажностной
обработки,
обеспечивающей
необходимую прочность бетона, отделки
лицевой поверхности изделий.
В
современной технологии сборного
железобетона можно выделить 3 основных
способа организации производственного
процесса: агрегатно-поточный способ изготовления
изделий в перемещаемых формах; конвейерный
способ производства; стендовый способ
в неперемещаемых (стационарных) формах.
При агрегатно-поточном способе все технологические
операции (очистка и смазка форм, армирование,
формование, твердение, распалубка) осуществляются
на специализированных постах, оборудованных
машинами и установками, образующими поточную
технологическую линию, формы с изделиями
последовательно перемещаются по технологической
линии от поста к посту с произвольным
интервалом времени, зависящим от длительности
операции на данном посту, которая может
колебаться от несколькихмин (например,
смазка форм) до нескольких ч (твердение
изделий в пропарочных камерах). Этот способ
выгодно использовать на заводах средней
мощности, в особенности при выпуске изделий
широкой
номенклатуры.
Рис. 1. Технологическая
схема агрегатно-поточного производства
панелей покрытий 3 х 6 м с двумя
формовочными постами:
1 — мостовой кран; 2 — бетоноукладчик;
3 — виброплощадка; 4 — формоукладчик;
5 — самоходная тележка для вывоза готовых
изделий; 6 — тележка-прицеп; 7 — установка
для электротермического натяжения стержней;
8 — камеры пропаривания; 9 — стенд для
контроля и ремонта изделий; 10 — стенд
для сборки утеплённых панелей; 11 — раздаточный
бункер; 12 — формы; 13 — сварные арматурные
сетки; 14 — площадка складирования готовой
продукции
Конвейерный
способ применяют на заводах
большой мощности при выпуске
однотипных изделий ограниченной номенклатуры.
При этом способе технологическая линия
работает по принципу пульсирующего конвейера,
т. е. формы с изделиями перемещаются от
поста к посту через строго определённое
время, необходимое для выполнения самой
длительной операции. Разновидностью
этой технологии является способ вибропроката,
применяемый для изготовления плоских
и ребристых плит; в этом случае все технологические
операции выполняются на одной движущейся
стальной ленте.
Рис. 7.2.
Конвейерная технология изготовления
железобетонных изделий:
I — зона хранения сырья; II — зона приготовления
бетонной смеси; III — зона изготовления
арматурных элементов; IV — зона изготовления
и выдачи изделий; 1 — пост разгрузки щебня
и песка; 2 — приемные бункера; 3 — аккумулирующие
бункера; 3 — транспортная галерея; 5 —расходные
бункера; 6 — смесительное отделение; 7
—силосный склад цемента; 8 — вагон с цементом;
9 — пропарочная камера; 10 — пост укладки
термоизоляционного слоя (если нужно);
11 — пост доводки изделий; 12 — пост формования
изделий; 13 — пост укладки арматуры; 14
— смазка форм; 15 — очистка форм; 16 — передаточная
тележка; 17 — пост распалубки; 18 — пост
контроля
Рис 3. Железобетонные
конструкции туннельных сооружений московского
метрополитена.
Рис 4. Строительство
промышленного здания с применением сборных
железобетонных конструкций.
При
стендовом способе изделия в
процессе их изготовления и
до затвердевания бетона остаются
на месте (в стационарной форме), в то время
как технологическое оборудование для
выполнения отдельных операций перемещается
от одной формы к другой. Этот способ применяют
при изготовлении изделий большого размера
(ферм, балок и т. п.). Для формования изделий
сложной конфигурации (лестничных маршей,
ребристых плит и т. п.) используют матрицы
— железобетонные или стальные формы,
воспроизводящие отпечаток ребристой
поверхности изделия. При кассетном способе,
являющемся разновидностью стендового,
изделия изготовляют в вертикальных формах
— кассетах, представляющих собой ряд
отсеков, образованных стальными стенками.
На кассетной установке происходят формование
изделий и их твердение. Кассетная установка
имеет устройства для обогрева изделий
паром или электрическим током, что значительно
ускоряет твердение бетона. Кассетный
способ обычно применяют для массового
производства тонкостенных изделий.
Готовые
изделия должны отвечать требованиям
действующих стандартов или технических
условий. Поверхности изделий обычно
выполняют с такой степенью заводской
готовности, чтобы на месте строительства
не требовалось их дополнительной отделки.
При
монтаже сборные элементы зданий
и сооружений соединяются друг
с другом омоноличиванием или
сваркой закладных деталей, рассчитанных
на восприятие определенных силовых воздействий.
Большое внимание уделяется снижению
металлоемкости сварных соединений и
их унификации. Наибольшее распространение
сборные конструкции и изделия получили
в жилищно-гражданском строительстве,
где крупноэлементное домостроение (крупнопанельное,
крупноблочное, объёмное) рассматривается
как наиболее перспективное. Из сборного
железобетона организовано также массовое
производство изделий для инженерных
сооружений (т. н. специального железобетона):
пролётные строения мостов, опоры, сваи,
водопропускные трубы, лотки, блоки и тюбинги
для обделки туннелей, плиты покрытий
дорог и аэродромов, шпалы, опоры контактной
сети и линий электропередачи, элементы
ограждений, напорные и безнапорные трубы
и др. Значительная часть этих изделий
выполняется из предварительно напряжённого
железобетона стендовым или поточно-агрегатным
способом. Для формования и уплотнения
бетона применяются весьма эффективные
методы: вибропрессование (напорные трубы),
центрифугирование (трубы, опоры), виброштампование
(сваи, лотки).
Для
развития сборного железобетона
характерна тенденция к дальнейшему
укрупнению изделий и повышению
степени их заводской готовности.
Так, например, для покрытий зданий
используются многослойные панели,
поступающие на строительство с утеплителем
и слоем гидроизоляции; блоки размером
3 Х 18 м и 3х24 м, сочетающие в себе функции
несущей и ограждающей конструкций. Разработаны
и успешно применяются совмещенные кровельные
плиты из лёгкого и ячеистого бетонов.
В многоэтажных зданиях используются
предварительно напряжённые железобетонные
колонны на высоту нескольких этажей.
Для стен жилых зданий изготовляются панели
размерами на одну-две комнаты с разнообразной
внешней отделкой, снабженные оконными
или дверными (балконными) блоками. Значительные
перспективы для дальнейшей индустриализации
жилищного строительства имеет способ
возведения зданий из объёмных блоков
(см. Блок
объёмный).
Такие блоки на одну-две комнаты или на
квартиру изготовляются на заводе с полной
внутренней отделкой и оборудованием;
сборка домов из этих элементов занимает
всего несколько дней.