Проектирование железобетонных конструкций

Основа работы железобетона — это комплексное взаимодействие бетона и стали, это необходимо учитывать при проектировании железобетонных конструкций. Стальная арматура отвечает за растяжение, а бетон – за сжатие. Два материала уравновешивают конструкцию, сохраняют ее в нужном положении, независимо от нагрузки. Железобетон – один из основных строительных материалов. Он используется при строительстве сооружений любого назначения. Практически во всех крупных современных зданиях есть железобетонные несущие конструкции.

Железобетон получил широкое распространение благодаря физико-механическим характеристикам. Он прочный, долговечный и устроен относительно просто. Для максимальной экономической эффективности инженер, отвечающий за проектирование бетонных конструкций, должен иметь нужные знания и опыт. Получив точные расчеты, можно построить прочные и устойчивые здания. Проектирование ЖБК — это сложный процесс, требующий максимально точных расчетов, поскольку армированные бетонные конструкции используются для возведения наиболее ответственных конструкций, подверженных самым серьезным нагрузкам.

Ж/б конструкции используются для создания следующих элементов:

• фундаментов, колонн, стен, балок перекрытия, покрытий;
• резервуаров;
• труб;
• скульптурных композиций и т. д.

Железобетонные конструкции увеличивают прочность, износоустойчивость и долговечность строительных объектов и позволяют экономить цемент и бетон.

В проектировании железобетонных конструкций можно выделить 2 этапа:

1. Расчет арматуры с учетом предела деформирующих сил на местах растяжения. Определяется расположение прутьев, их сечение.
2. Определение стадии деформации. Всего их три. Первая – появление трещин, вторая – растрескивание изделия, третья – полное разрушение.

Для того, чтобы предотвратить деформацию, арматура устанавливается в направлении растягивающего напряжения. Продольные прутья нормализуют нагрузки в нормальном сечении, поперечные – при наклоне, защищая материал от деформации относительно оси.

При проектировании железобетонных конструкций важно определить состав смеси и характеристики арматурной стали. Это позволит увеличить срок эксплуатации конструкций и уменьшить цену на их производство.

Поэтапная разработка проектной документации

Поэтапная разработка проектной документации выглядит так:

1. Анализируются решения по планировке, типу каркаса и несущих конструкций.
2. Изучаются данные инженерно-геологических изысканий, выбирается материал и тип фундамента.
3. Геометрические показатели заносятся в программу расчета. Формируется модель здания с разделением на напряженно-деформированные части.
4. Делается моделирование грунта под фундаментом, проводится статистический расчет и анализ каждого элемента и прогиба. Перепроверяется устойчивость отдельных элементов и проводится перерасчет.
5. Инженеры выполняют графическое конструирование здания. Оно проходит в несколько этапов, в зависимости от уменьшения нагрузки по мере увеличения этажей.
6. Рассчитывается количество и цена арматуры.
7. Инженеры определяют расположение дверных и оконных проемов в несущих стенах, указывают теплоизолирующие участки плит, расположенных на балконах и лоджиях. Все отверстия обрабатываются арматурой, плиты армируются специальными каркасами.
8. На чертеже изображаются узлы сопряжения, указывается тип арматуры, способ ее укладки.
9. По окончании проектирования каркаса, разрабатываются остальные элементы, которые не влияют на сооружение – крыльцо, лестницы и т.д.