Использование железобетона в строительстве позволяет снизить стоимость работ и обеспечить устойчивость постройки к нагрузкам. Главное – правильно подобрать серию железобетонной двутавровой балки. Оптимально выбранный материал перекрытий обеспечивает долговечность всей конструкции и простоту монтажа.
Назначение железобетонной двутавровой балки
Серии железобетонных двутавровых балок устанавливаются под перекрытия, обеспечивая равномерное распределение нагрузки по каркасу. Использование железобетонной двутавровой балки позволяет устанавливать поверх плиты с разной поверхностью и размерами, включая гладкие, частореберные, ребристые вариации. Это обеспечивает возможность использования на масштабных стройках.
При монтаже необходимо наличие специальной подъемной техники. Несущие элементы требуют особого внимания, поскольку они будут удерживать самые большие нагрузки в постоянном режиме. При этом учитывают несущую способность конкретной марки из серии железобетонных двутавровых балок – она должна соответствовать размерам здания и оптимальному уровню общей прочности.
Преимущества и недостатки
Армированные бетонные конструкции обладают повышенной устойчивостью к нагрузкам разного типа – сжатию, изгибам, скручиванию. По сравнению с трубой профильной 100х100х3 балки из железобетона обладают низкой стоимостью, что позволяет снизить общую смету строительного проекта. К основным преимуществам таких изделий можно отнести:
● способность выдерживать большие нагрузки;
● повышенная жесткость, что позволяет формировать масштабные пролеты без потери устойчивости;
● низкая чувствительность к внешним воздействиям атмосферного и биологического характера (влажности, грибку, паразитам);
● невосприимчивость к действию открытого огня;
● низкая себестоимость.
Эти факторы обеспечивают ж/б материалам популярность при постройке объектов различного назначения.
Из недостатков железобетонных двутавровых балок стоит отметить:
● большой собственный вес, утяжеляющий конструкцию в целом;
● потребность в спецтехнике для качественного монтажа;
● повышенная в сравнении с деревом теплопроводность.
Также серии железобетонной двутавровой балки невыгодно использовать для небольших строений. Проблема в малом весе кровельных материалов и стропил. Масса перекрытия в таком варианте выходит чрезмерно большой. Для одноэтажных небольших домов лучше остановиться на деревянных элементах или трубе профильной 80х80х4.
Расчет сечения и выбор
Перед приобретением железобетонной двутавровой балки необходимо правильно рассчитать высоту и ширину сечения изделия. Для вычислений есть специальные расчетные схемы, которые учитывают:
● пролет;
● прочностные характеристики;
● несущую способность;
● максимальную нагрузку.
Монтаж выполняется одновременно со стенами – это обеспечивает оптимальное сочетание прочности с устойчивостью конструкции. Процесс расчета чаще всего доверяют специалистам, которые смогут учесть и правильно посчитать все необходимые параметры.
При выборе подходящей серии железобетонных двутавровых балок необходимо помнить несколько важных моментов:
● монтаж производится таким образом, чтобы армированная часть располагалась в нижней части балки;
● высота сечения должна быть больше 1/20 длины пролета, соотношение высоты/ширины подбирается на уровне 7:5;
● диаметр армирующих прутьев – не меньше 12 мм, в нижней части он должен быть больше;
● изготовление выполняется в 1 заход, без перерывов, иначе прочность будет потеряна.
Для самостоятельного определения можно пользоваться специальными программами, однако специалист выполнит работу более качественно.
Свойства бетона и стали
Использование бетона в несущих конструкциях обеспечивает высокую устойчивость к сжатию, однако материал плохо переносит растяжение. Поэтому в систему добавляют металлическую армировку. Стальные дополнения в серии железобетонных двутавровых балок позволяют повысить устойчивость к растягивающим усилиям. Для этого армированные включения добавляют в участки, подвергающиеся нагрузкам на изгиб.
Качественная совместная работа материалов обеспечивается благодаря плотному сцеплению на стадии отвердевания бетона. В современном производстве часто используют способ предварительного напряжения, который позволяет снизить расход металла для армирования.
Низкая прочность бетонного основания на разрыв не дает полностью использовать несущую способность стали. При усилиях, подходящих для стальных элементов, бетон может растрескиваться. Обычными способами повышения прочности не всегда удается компенсировать этот недостаток.
Повысить устойчивость бетона к изгибающим нагрузкам позволяет предварительное растяжение арматуры с последующим ее монтажом под напряжением в застывающий бетон. После отвердевания напряжение снимают, позволяя металлу вернуться в начальное состояние. Это дает сжатие на бетонную оболочку, повышая устойчивость железобетонной двутавровой балки к растрескиванию.
Назначение предварительного натяжения
Использование в серии железобетонных двутавровых балок способа предварительного натяжения позволяет добиться нескольких целей:
● снижение расхода стали при максимальном использовании прочности;
● снижение вероятности образования трещин в бетоне;
● увеличение показателя жесткости;
● повышение устойчивости и долговечности при периодических повторяющихся нагрузках;
● уменьшение массы изделия за счет меньшего расхода материала.
При аналогичных габаритах изготовленные таким способом элементы обеспечивают в несколько раз большую прочность, а экономичность расхода материалов может превышать 30%.
