В современных условиях набрало широкое применение использование железобетонных балок при строительстве различных промышленных, торговых, жилищных и других зданий.
Это придает конструкциям повышенную надежность и устойчивость при воздействии различных нагрузок, увеличивает их пожароустойчивость, повышает экономичность и быстроту строительства.
Виды бетонных балок
При строительстве любых сооружений и зданий основным из требований к конструкции является надежность, должное сопротивление деформированию во время воздействия различных нагрузок.
Для достижения этого применяются – одной из которых является балка. Они используются как при постройке фундамента сооружения, так и при наведении междуэтажных, цокольных и чердачных перекрытий.
По способу изготовления балки подразделяются на монолитные и сборные, бетонные (не армированные стальной арматурой) и железобетонные (армированные).
Монолитные бетонные балки нужных размеров отливаются прямо на месте строительства. Сборные бетонные производятся в заводских условиях.
Изготовление
Для повышения прочности бетонных балок на изгиб и растяжение в бетон укладывается стальная проволока или стальные стержни (арматура).
Армированные стальными стержнями балки называются железобетонными. Железобетонные конструкции, изготовленные с применением обычной арматуры, имеют существенный недостаток – образование трещин.
В эти трещины может попадать влага, приводящая к коррозии арматуры, увеличению прогиба и уменьшению надежности и долговечности конструкции. Для устранения этого недостатка используют предварительно напряженную арматуру – т. е. растянутую до начала укладки бетона. Уложенная в бетон такая арматура сжимается и за счет сцепления сжимает бетон, повышая его устойчивость к образованию трещин.
Для изготовления монолитной железобетонной балки приготавливается из дерева опалубка по нужному размеру. Опалубка надежно укрепляется со всех сторон, чтобы бетонная смесь не выдавила её.
Часто при создании фундаментов применяются сплошные . Цена такого материала, при неизменно высоком качестве, невелика.
Применение в современном строительстве буронабивных свай становится все более распространенным способом обустройства фундаментов не только для вновь возводимых строений, а так же и для укрепления существующих фундаментов. Подробнее о буронабивных сваях читайте .
Затем связывается или сваривается с арматуры или проволоки металлический каркас. Каркас укладывается в опалубку и заливается бетонным раствором. Заливка бетонной смесью производится непрерывно, пока вся форма не будет залита.
Монтаж
Конструктивно железобетонные перекрытия разделяются на балочные и безбалочные.
В перекрытиях железобетонные балки работают в связке с опирающимися на них плитами. Эти перекрытия бывают сборными, монолитными и сборно-монолитными.
Наиболее широкое применение из-за своей универсальности, индустриальности и экономичности получили сборные . Конструктивно оно состоит из плит и поддерживающих их балок, которые называются ригелями или главными балками.
Ригели монтируются с опорой на железобетонные колонны и стены как в продольном направлении (т.е. вдоль здания), так и в поперечном. Колонны и ригели совместно образуют рамы. В зданиях для промышленного использования перекрытие в поперечном направлении может иметь пять – шесть пролетов, в жилых и общественных два – три.
По типу торцевого сечения подразделяются:
- прямоугольного сечения – используются при небольших длинах пролётов;
- L-образного сечения – используются в качестве фасадных(крайних) балок;
- Т-образного сечения (тавровые) – используются для перекрытий со средней длинной пролётов;
- двутаврового сечения – используются для перекрытий с большой длинной пролётов;
- прогоны (V-типа,VT-типа и прямоугольного сечения) – используются как второстепенные;
- двускатные двутаврового сечения – используются как балки для кровли при больших пролётах.
Расчёт
Главная балка (ригель) является одним из элементов рамной конструкции строящегося здания. Если ригель свободно опирается концами на наружные стены и при равных пролётах, его можно рассчитывать как неразрезную балку.
Расчет ригелей по выравненным опорным и изгибающим моментам способствует облегчению армирования сечений, что существенно для монтажных стыков находящихся на опорах.
Такой способ расчёта по сравнению с расчетом по упругой схеме дает экономию арматурной стали до 30%. Также это даёт возможность унификации армирования различными сварными каркасами и сетками участков с различными изгибающими моментами.
Пролёт (длина) ригеля берется как расстояние между осями опорных колонн. В первом пролёте, если ригель опирается на стену, пролёт считается от оси колонны до оси опоры на стене. Если при перекрытии используются пустотелые или сплошные панели нагрузка на ригель равномерно распределяется.
Когда используются ребристые панели, нагрузка распределяется сосредоточенно, на одних участках больше на других меньше. При конструировании монолитных ребристых перекрытий главные балки опираются на колонны и наружные стены, а второстепенные монолитно связаны с ними.
Главные балки устанавливают в поперечном или продольном направлении с шириной пролёта 6 – 8 м.
Второстепенные имеют ширину пролёта 5 – 7 м и располагаются они так, чтобы ось колонны совпала с осью одной из второстепенных балок. Высота сечения главных балок должна составлять 1/8 – 1/15 длины, второстепенной 1/12 – 1/20 длины.
Железобетонные балки ГОСТ 28737-90 – полное собрание точных технических требований к рассматриваемым изделиям. Применяются же они для укрепления формы конструкции и для увеличения возможностей её изгибающих моментов. В данной статье мы рассмотрим разновидности балок из железобетона и их параметры.
Техническое описание
Инструкция производства столь предполагает использование надёжного армированного каркаса и бетона не ниже трёхсотой марки.
Совет: если изготавливается железобетонная балка своими руками, то рекомендуется применять предварительно напряжённую конструкцию из арматуры.
Это позволит повысить эффективность восприятия поперечных сил.
Расчет железобетонной балки на прогиб производится согласно формуле приведённой в пособии к СП 52-01-2003.
Совет: в виду сложности проведения самостоятельных расчётов рекомендуется воспользоваться для этой цели помощью одного из он-лайн калькуляторов или специальной программы.
Это даст возможность исключить ошибку и справиться с задачей гораздо быстрее.
Виды
По видам в первую очередь рассматриваемые изделия можно разделить по форме производства:
Также балки можно классифицировать в зависимости от сферы их применения:
- Двутавровые. Цена таких изделий весьма высокая, как и прочностные показатели. Они широко применяются при возведении промышленных и крупнопанельных построек.
- Обвязочные. Образуют перемычки в проёмах между массивами стен.
- Подкрановые. Как можно догадаться из названия, эксплуатируются для балансировки работы подъёмного крана.
- Решётчатые. Имеют достаточно узкую направленность и чаще всего применяются при возведении эстакад.
- Стропильные. Используются, как правило, для покрытия одноэтажных построек кровлей.
- Фундаментные. Позволяют обустроить качественный и надёжный фундамент, как ленточный, так и монолитный.
Как вы можете видеть, рассматриваемые элементы могут практически полностью сформировать каркас здания, начиная от его основания, закопанного в землю, и окачивая кровельной конструкцией. Это значительно упрощает строительные работы и гарантирует надёжность всей постройки.
Габариты
Существуют различные размеры железобетонных балок, рассчитанные на самые разные случаи:
| Классификация | Вес, кг | Линейные размеры, см |
| 1Б | 130 | 116×30×15 |
| 2Б | 220 | 148×30×20 |
| 3Б | 250 | 184×30×25 |
| 4Б | 490 | 216×30×30 |
| 5Б | 600 | 265×30×30 |
| 6Б | 1200 | 278×60×30 |
| 7Б | 1770 | 338×60×35 |
| 8Б | 2880 | 425×60×45 |
Изготовление
Если ваш строительный объект небольшой, то возможно рациональнее создать железобетонную балку самостоятельно.
Для этого поступаем следующим образом:
- Выкладываем дно из прочного деревянного щита .
- Затем формируем стенки , для которых можно взять более тонкие доски.
- Простилаем с внутренней стороны полиэтиленовую плёнку . Это поможет впоследствии легче отделить дерево от застывшего бетона.
- Устанавливаем армированные пояса в нижней и верхней части конструкции .
- Замешиваем раствор из цемента, песка и гравия в соотношении 1:2:4 соответственно . Воды добавляем в два раза меньше количества получившейся сухой смеси.
Совет: для осуществления замеса лучше всего применить бетономешалку.
Она позволит достигнуть требуемой однородности и ускорит процесс.
- Заполняем получившейся смесью подготовленный объём . При этом не следует растягивать заливку на несколько этапов во избежание образования холодных швов.
- Бетон пробиваем стальным прутом в нескольких местах и осуществляем вибропрессование , чтобы удалить возможные воздушные карманы внутри раствора.
- Накрываем конструкцию полиэтиленовой плёнкой и смачиваем водой до полного застывания , которое произойдёт через четыре недели. После чего снимаем опалубку и можем использовать балку по назначению.
Заключение
Балки из железобетона значительно облегчают и ускоряют постройку здания. С их помощью можно выложить фундамент, контуры стен и основание крыши.
Они обладают высокой прочностью, которая гарантирует сохранение структуры постройки даже при очень значительных нагрузках. Широкий ассортимент размеров и форм позволит с лёгкостью подобрать изделие нужных вам габаритов. Также возможно их собственноручное изготовление.
Видео в этой статье предоставит вашему вниманию наглядные сведения, касающиеся данной темы. Применение железобетонных балок гарантирует высокую надёжность вашей постройки.
Трудно представить сегодня современное строительство, в котором не применяется балка железобетонная. Такие элементы являются незаменимыми при возведении разного рода конструкций и перекрытий. Железобетонные балки также используются при обустройстве взлетно-посадочных полос аэропортов, временных подъездных дорог, при строительстве мостов. Применяемый для их изготовления материал является долговечным и устойчивым к множеству типов воздействий, благодаря чему такие перекрытия чрезвычайно прочные. А процесс их монтажа осуществляется достаточно быстро.
Железобетонные балки: производство
Сборные балки железобетонные (ГОСТ 20372-90, 24893.2-81, 24893.1-81) изготавливаются только на заводах, а монолитные - производятся путем заливки бетонного раствора в предварительно подготовленные арматурные конструкции, стержни которых натягиваются с применением домкратов. Уплотнение материала осуществляется по вибрационной технологии. Раствор в форме затвердевает примерно за 12 часов, после чего продукция выносится на открытый воздух для закрепления своих свойств.
При изготовлении необходимо соблюдать один важный параметр: бетонная смесь должна распределяться максимально равномерно по всему пространству формы. Для создания этих изделий применяется 200 и выше. Готовая балка железобетонная имеет расчетную нагрузку более 450 килограмм/силы на один квадратный метр.
Разновидности балочных конструкций
Все современные изделия делятся на три группы в зависимости от способа производства:
- сборные — изготавливаются на заводе;
- монолитные — заливаются на месте строительства;
- сборно-монолитные.
Самым востребованным видом балок считается сборочная конструкция, которая изготавливается из тяжелых марок бетона. Она достаточно крепкая, обладает высокими техническими характеристиками, сразу готова к монтажу.
Балки перекрытия железобетонные ГОСТ 28737-90: тип конструкции
В строительной области существует подразделение видов балок по типу конструкции:
Фундаментные балки
Для их производства используют специальные марки бетона, которые отличаются высокими техническими характеристиками, а точнее прочностью, надежностью. Такая балка железобетонная широко применяется в масштабном Идеально подходит для местности, где часто наблюдаются подземные толчки и повышенная сейсмичность. Данный вид балок рассчитан на очень большие нагрузки. Их установка обеспечивает качественную гидроизоляцию, полностью исключая соприкосновение плит с грунтом. Иногда их используют для монтажа оконных и дверных проемов.
Стропильные железобетонные балки
Эта группа объединяет несколько разновидностей железобетонных балок:
- односкатные;
- двускатные.
По конфигурации верхнего пояса они могут быть как ломаными, так и криволинейными. Данный вид широко применяется в кровельных работах, в частности, используется для сооружения надежных и крепких перекрытий, которые должны выдерживать высокие нагрузки. Например, помещения с крановым оборудованием. Это могут быть предприятия с промышленной специализацией, большие складские помещения, сельскохозяйственные комплексы, где подразумевается разгрузка/загрузка тяжелых предметов, а также другие виды подобных работ. Стропильные железобетонные балки оснащены специальными рельсовыми креплениями, которые используют для фиксации оборудования.
Прямоугольные балки
БП - вид балки, наиболее часто применяемый в строительстве. Самыми популярными из них являются специальные модели, которые оснащены полкой, расположенной сверху или снизу. Основным элементом конструкции Т-образного сечения является именно такая балка. Перекрытия железобетонные (размеры могут достигать 24 м) собираются из пролетов, протяженность которых не должна превышать 12 метров. В строительном производстве такой вид считается самым крепким и мощным. Также есть БП с L-образным сечением, они предназначены для опоры фасадов.
Стоит отметить, что железобетонное строительство — это одна из наиболее перспективных отраслей, которая отодвинула в сторону применение громоздких конструкций из цельного металла и архаичное дерево. Благодаря оптимальному соотношению стоимости и уровня качества, балка железобетонная справедливо может называться идеальным материалом для современной промышленности.
Изготовление железобетонных изделий
Общие сведения о бетонных балках
Железобетонные балки широко применяются при возведении каркасных конструкций зданий с высотность в 1 и более этажей. В конструкциях сооружений они обеспечивают возможность выдерживать большие значения изгибающих моментов. На сегодняшний день данные изделия широко применяются при строительстве объектов торгового, развлекательного, промышленного и логистического назначения.
Завод «Обербетон» производит различные типы железобетонных балок: предварительно напряженные (с использованием семипроволочных канатов) и с рядовым армированием (без использования канатной арматуры). Длина канатов, сила преднапряжения и геометрические характеристики балки рассчитываются в зависимости от конкретного проекта. Изделия поставляются с конструктивными и закладными деталями согласно проектной документации.
Типы преднапряженных балок и область их применения
Балки прямоугольного сечения
(Рисунок 1)
применяются в качестве балок покрытия или перекрытия с небольшой длиной пролета;
Балки T-образного сечения
(Рисунок 2)
применяются в качестве балок перекрытий со средними и большими длинами пролетов;
Балки L-образного сечения
(Рисунок 3)
применяются в качестве крайних (фасадных) балок перекрытия;
Прогоны
(Рисунок 4)
применяются в качестве второстепенных балок;
Балки двутаврового сечения
(Рисунок 5)
применяются для кровли и перекрытий с большими длинами пролетов;
Двускатные балки двутаврового сечения
(Рисунок 6)
применяются в качестве двускатных балок кровли для больших пролетов.
Балки прямоугольного сечения производства «Обербетон» применяются в качестве балок покрытия и перекрытия с небольшой длиной пролета.
Балки изготавливаются предварительно напряженные (с использованием семипроволочных арматурных канатов) или с рядовым армированием (без использования канатной арматуры).
Характеристики предлагаемых балок прямоугольного сечения
Условные обозначения:
H — высота
B – ширина
L — длина
| B | Н | L |
| от 300 до 1 200 мм | до 1 235 мм | до 24 000 мм |
Балки T-образного сечения (предварительно напряженные) производства «Обербетон» применяются в качестве балок перекрытия со средними и большими длинами пролетов.
Характеристики предлагаемых балок T-образного сечения
Условные обозначения:
h1, h2 — высота
B, b1, b2 – ширина
L — длина
| B, мм | b1, мм | b2, мм | h1, мм | h2, мм | L |
| 700 | 300 | 200 | 200 | 200 | до 24 000 мм |
| 800 | 400 | 200 | 200 | 300 | |
| 900 | 500 | 200 | 300 | 400 |
Балки L-образного сечения производства «Обербетон» применяются в качестве крайних (фасадных) балок перекрытия.
Балки изготавливаются предварительно напряженными (с использованием семипроволочных арматурных канатов) или с рядовым армированием (без использования канатной арматуры).
Характеристики предлагаемых балок L-образного сечения
Условные обозначения:
h1, h2 — высота
B, b1, b2 – ширина
L — длина
| B, мм | b1, мм | b2, мм | h1, мм | h2, мм | L |
| 500 | 300 | 200 | 200 | 200 | до 24 000 мм |
| 600 | 400 | 200 | 200 | 300 | |
| 700 | 500 | 200 | 300 | 400 |
Прогоны производства «Обербетон» применяются в качестве второстепенных балок.
Завод «Обербетон» изготавливает прогоны трьох типов сечения:
- прогоны типа V;
- прогоны типа VT;
- прогоны прямоугольного сечения.
Характеристики прогонов типа V:
Условные обозначения:
H — высота;
b – ширина.
Характеристики предлагаемых прогонов прямоугольного сечения:
Условные обозначения:
H — высота;
B – ширина;
L — длина.
| b, мм | H, мм | L |
| 200 250 |
500 600 800 |
до 14 000 мм |
Балки двутаврового сечения (предварительно напряженные) производства «Обербетон» применяются для кровли и перекрытий с большими длинами пролетов.
Завод «Обербетон» изготавливает два типа балок двутаврового сечения.
Характеристики предлагаемых балок двутаврового сечения (Тип 1):
Условные обозначения:
H, h1, h2 — высота
B, B1, b1, b2 – ширина
S — толщина ребра
L — длина
В строительной отрасли используются различные изделия, выпускаемые специализированными предприятиями. При возведении жилых и производственных зданий, различных строительных конструкций применяются железобетонные балки, воспринимающие значительные усилия, связанные с изгибом. Они позволяют компенсировать повышенное значение изгибающих моментов, обеспечивая пропорциональное распределение усилий, надежность и долговечность возводимой конструкции.
Балка, изготовленная из армированного стальными прутками бетона, востребована при формировании фундаментов, расположенных под капитальными и внутренними стенами, установке перемычек перекрытий, прокладке путей сообщения для железнодорожного транспорта, трамваев.
Конструктивные особенности, а также размеры ЖБ балок регламентированы стандартом. Все разновидности железобетонных изделий балочного типа изготавливаются из тяжёлого бетонного раствора, усиленного арматурным каркасом. Повышенная устойчивость изделий, позволяющая компенсировать поперечные усилия и изгибающие моменты, обеспечивается предварительно напряженной арматурой, находящиеся в бетонном составе марки М300–М500.
В строительной сфере железобетонное балочное изделие используются повсеместно
Остановимся подробно на устройстве, характеристиках, разновидностях, области использования изделий, их положительных сторонах, недостатках, рассмотрим также, как сделать железобетонные балки своими силами.
Устройство
Как устроена балка? Конструкция изделия предельно проста, включает следующие составные элементы:
- арматурный каркас, обеспечивающий прочностные характеристики, жесткость изделия;
- бетонный массив, формы и размеры которого соответствуют требованиям стандартов, документации предприятия-изготовителя ЖБИ;
- строповочные элементы, позволяющие осуществлять транспортировку массивной продукции.
Назначение
Железобетонные балки способны противостоять изгибающим моментам, обладая повышенными прочностными характеристиками. Применяются в строительной отрасли, а также транспортной сфере для решения широкого спектра задач:
- Обеспечения надежной опорной поверхности при возведении стен.
Назначение железобетонного перекрытия – применение в разных конструкциях и сооружениях
- Формирования опорного каркаса для кровли под перекрытия железобетонные.
- Возведения объектов производственной сферы, крупнопанельных строений.
- Сооружения перемычек, расположенных в зонах оконных и дверных проемов.
- Прокладывания магистралей сообщения для трамваев и железнодорожных составов.
- Устройства подкрановых путей.
- Сооружение эстакад.
Достоинства
Железобетонные балки имеют высокие эксплуатационные характеристики и отличаются:
- повышенной прочностью;
- устойчивостью к воздействию открытого огня, повышенной температуры;
- невосприимчивостью к воздействию коррозионных процессов и повышенной влажности;
- возможностью ускоренного монтажа;
- практичностью.
Недостатки
Наряду с комплексом положительных качеств, изделия имеют и некоторые недостатки:
- Увеличенную массу, требующую для установки и погрузочно-разгрузочных работ применения специальной грузоподъемной техники.
- Повышенную по сравнению с древесиной теплопроводность.
- Высокие затраты, связанные с приобретением продукции, изготовленной на предприятиях жби.
Для сооружения железобетонных опор требуется спецтехника, несмотря на простоту монтажа
Классификация
Железобетонные балки классифицируются по следующим признакам:
- форме поперечного сечения;
- конструктивным особенностям;
- функциональному назначению;
- геометрическим размерам.
Применяется продукция следующего сечения:
- Прямоугольного.
- Однотаврового.
- Двутаврового.
- Т-образного профиля.
- L-образной конфигурации.
- С выступом консольного типа.
Сборные балки железобетонные, изготавливаемые в заводских условиях. Отличаются наличием таврового или прямоугольного сечения
В зависимости от особенностей конструкции, железобетонные балки различают по типам:
- односкатного вида;
- двускатной формы;
- с горизонтально расположенными поясами.
Изделия отличаются функциональным назначением:
- Фундаментная продукция, произведенная из тяжёлых марок бетона, используется при строительстве зданий в сейсмически опасных зонах.
- Бетонные балки перекрытия применяются для установки кровли.
- Стропильные изделия используются для формирования пролетов, изготовления подкрановых путей промышленных предприятий.
Размеры железобетонных изделий зависят от конструктивных особенностей, области применения, воспринимаемых нагрузок. Длина составляет от 4 до 24 м, ширина от 0,24 м до 1,2 м.
Как самостоятельно изготовить?
При необходимости, железобетонные балки несложно изготовить своими силами, соблюдая следующие рекомендации:
- начертите эскиз формы, соответствующей размерам и профилю необходимой балки;
Железобетонные конструкции можно приобрести в готовом виде или сделать самостоятельно
- применяйте для формирования опалубки струганные доски, толщина которых составляет 2,5–4 см. Допускается использование влагостойкой фанеры толщиной 2 см;
- покройте внутреннюю поверхность каркаса пленкой из полиэтилена или другим гидроизоляционным материалом;
- подготовьте стальную арматуру диаметром 1,2–1,4 см;
- нарежьте заготовки, требуемого размера;
- изготовьте арматурный каркас, применяя четыре стальных прутка, соединенных в поперечной плоскости стальной проволокой;
- установите готовый каркас в опалубку, применяя подкладки, обеспечивающие гарантированный зазор до краев бетонной поверхности;
- подготовьте, используя цемент, щебень, песок и воду, бетонный раствор, марка которого М300 и выше;
- рассчитайте объем бетонной смеси, обеспечивающий выполнение заливки без перерывов;
- после заливки накройте поверхность бетонного массива гидроизоляционным покрытием;
- увлажняйте ежесуточно бетон в жаркое время года;
- обеспечьте возможность твердения на протяжении 3–4 недель.
Бетонные балки перекрытия указанным методом изготовить проблематично, учитывая степень воспринимаемых нагрузок, ответственность конструкции, увеличенные габариты изделий. Но небольшая балка, изготовленная по приведенной технологии, может использоваться при перекрытии проема двери или окна.
Подводим итоги
Железобетонные балки, применяемые в строительной отрасли, обеспечивают устойчивость возводимых строительных конструкций и длительный срок эксплуатации, благодаря высоким прочностным характеристикам и способности воспринимать значительные изгибающие моменты. Применение изделий обеспечивает сокращение сроков строительства.
