Монолитные железобетонные конструкции

Монолитные железобетонные конструкции, выполняемые непосредственно на строительных площадках, обычно применяются в зданиях и сооружениях, трудно поддающихся членению, при нестандартности и малой повторяемости элементов и при особенно больших нагрузках (фундаменты, каркасы и перекрытия многоэтажных промышленных зданий, гидротехнические, мелиоративные, транспортные и др. сооружения). В ряде случаев они целесообразны при выполнении работ индустриальными методами с использованием инвентарных опалубок — скользящей, переставной (башни, градирни, силосы, дымовые трубы, многоэтажные здания) и передвижной (некоторые тонкостенные оболочки покрытий). Возведение монолитных железобетонных конструкций технически хорошо отработано; значительные достижения имеются также в применении метода предварительного напряжения при производстве монолитных конструкций. В монолитном железобетоне выполнено большое количество уникальных сооружений (телевизионные башни, промышленные трубы большой высоты, реакторы атомных электростанций и др.).

Монтаж арматурного каркаса осуществляют на основе проекта или указаний проектировщика. Бетонирование начинают только после разрешения инженера по техническому контролю. При индивидуальном строительстве технический контроль практически отсутствует в ущерб качеству работ. Наиболее часто повторяющейся ошибкой является то, что во время бетонирования монолитных железобетонных плит бетонщики затапливают готовый арматурный каркас. В железобетонных плитах и балках сверху и снизу должны располагаться стальные арматурные стержни, их число и место расположения рассчитываются конструктором. Обычно их размещают в растянутом поясе, который располагают сверху или снизу в зависимости от того, как работает балка под действием нагрузки (рис. 71).

Для обеспечения непрерывного бетонирования конструкции бетон обычно доставляют по верху арматурного каркаса, поскольку свежеуложенный бетон не способен нести нагрузки. Накат для транспортировки с помощью носилок, обычных тачек, тачек «кули» устраивают из досок таким образом, чтобы колесами не повредить арматуру. Очень опасно повреждение арматуры в верхнем растянутом поясе в случае, если консольная балка одним концом жестко закреплена несущей конструкцией. Это балконные плиты (рис. 72), галереи или так называемые консольные лестницы. Часто недопонимают значения армирования железобетонных конструкций в верхнем поясе.

Рис. 71. Растянутый и сжатый пояса в балках на двух опорах и в консольной балке; 1 — растянутый пояс, 2 - сжатый пояс, 3 – нагрузка

Рис. 72. Бетонирование балконной плиты по примятой арматуре

Даже в практике государственного строительства иногда перед бетонированием старательно притаптывают арматуру, не понимая, что прутья арматуры располагаются по расчету попеременно — внизу и вверху.

Точность при монтаже арматуры очень трудно выдержать, особенно в индивидуальном строительстве, где приспособления для гибки и резки арматуры значительно проще, чем в государственном. Наиболее распространенной ошибкой является заблуждение в том, что проектировщик все конструкции рассчитывает с большим запасом. Такая точка зрения порождает безответственность.

Рис. 73. Разрушение балки из-за отсутствия арматуры, работающей на скалывание; 1 — железобетонная балка, 2 — трещины от скалывающих напряжений, 3 – арматура, работающая на срез, 4 — хомут, 5 — опора балки, 6 — нагрузка

Неправильное расположение арматуры, работающей на срез, в балке вблизи опор — пример плохого армирования. Наибольшие величины скалывающих напряжений находятся как раз у опор, их уравновешивает прочность бетона, применение так называемых хомутов и несущая способность арматуры, рассчитанной на скалывающие усилия (рис. 73).

Расположенные в этом месте нижние и верхние стальные стержни также участвуют в восприятии поперечной силы среза. Неправильное размещение арматуры, работающей на срез, в наиболее опасных местах вблизи опор ослабляет поперечное сечение и железобетонная балка «срезается», потому что совместного противодействия бетона и хомутов часто не хватает, чтобы уравновесить скалывающие усилия.
Неправильное армирование уже явилось причиной разрушений множества монолитных железобетонных лестниц, когда арматуру, работающую на растяжение, укладывали вдоль линии перелома конструкции (рис. 74). В таком случае под действием нагрузки арматура распрямляется, балка разрушается. При нормальной укладке арматуры нижние растянутые стержни выводят в сжатый пояс, где их и закрепляют. Подобную описанной выше ошибку допускают при армировании углов рамных конструкций (рис. 75). Неправильное армирование вызывает трудности и при бетонировании: между стержнями арматуры сильно нагруженных балок невозможно уложить бетон. После распалубки обнаруживают, что под стальными вкладышами нет бетона и балка непригодна для восприятия нагрузки, а арматура не защищена от коррозии.

Рис. 74. Расположение арматуры в железобетонной лестнице: а — правильное, б — неправильное

Рис. 75. Расположение арматуры в углах железобетонной балки: а — правильное; б — неправильное

Ремонт требует тщательной работы. При обнаружении дефекта слабые участки бетона удаляют, место разделывают для повторного бетонирования. Подготовленные для ремонта пустоты обустраивают опалубкой; желательно использовать так называемую опалубку с карманами, суть которой состоит в том, что пустоты заполняют с «переполнением» и в бетоне не остается воздушных пузырей. Излишние выступы бетона после твердения скалывают. После устройства опалубки подготовленное для бетонирования место очищают от пыли и грязи; очищенную поверхность тщательно увлажняют,, иначе затвердевший бетон поглощает влагу из свежеуложенного ив бетонной смеси остается недостаточное для схватывания количество воды, бетон «перегорает» и конструкция не набирает положенной прочности.

Состав бетонной смеси для устранения недоделок определяют в зависимости от потребностей. За основу принимают ремонтную бетонную смесь, приготовленную с минимальным количеством воды, чтобы избежать повышенной усадки, которая вызывает раскрытие трещин по границе старого и нового бетона.