Водяной теплый пол (141 фото): устройство и система в доме с деревянным полом, водяной теплый пол в квартире на бетонном основании

Стяжка

Для теплых водяных полов не рекомендуется использовать обыкновенный цементный раствор, поскольку он недостаточно прочный и могут возникнуть трещины от постоянного теплового воздействия.

Стяжка для теплого пола

Состав водяного тёплого пола с бетонной стяжкой

  • мокрая – бетонная стяжка с добавлением специальных пластификаторов;
  • полусухая стяжка – похожа по содержанию на бетон, но добавляется меньшее количество воды;
  • самовыравнивающаяся стяжка – готовые сухие составы, в которые непосредственно перед заливкой стяжки добавляется вода. Они равномерно заполняют все пустоты, а поверхность выравнивается под собственным весом.

Выбор стяжки обусловлен личными предпочтениями и возможностями. Следует отметить, что приступать к укладке финишного покрытия можно:

  • при бетонной стяжке – через 28 дней;
  • при полусухой – 4 суток;
  • при сухой – через 24 часа.

Использование деревянных покрытий для теплого пола

В деревянном доме с непрочными перекрытиями не рекомендуется бетонная стяжка из-за ее большого веса, поэтому можно использовать гипсоволоконные плиты (ГВЛ). Их укладывают в два слоя, в шахматном порядке. Такой вариант подойдет и для помещений с низкими потолками, поскольку толщина всего пирога теплого пола не превысит 10–15 см.


Технология крепления труб к теплоизоляционному материалу:

Сухая стяжка: облегченные теплые полы

Сухая стяжка – технология, по которой теплый пол на лагах укладывается без заливки цементным раствором. В обычной системе стяжка выполняет функции не только фиксатора, но и проводника – благодаря высокой теплопроводности эффективно отдает тепло вверх. Но из-за большого веса ее нельзя применять по лагам. По финской технологии в сухой стяжке эту функцию выполняют гипсокартонные листы в три слоя – как основа, между петлями труб, как завершение «пирога». Это позволяет облегчить конструкцию. Пустоты между трубами и листами замазываются плиточным клеем, верхний слой крепится на него же.


Сухая стяжка – технология, по которой теплый пол на лагах укладывается без заливки цементным раствором. В обычной системе стяжка выполняет функции не только фиксатора, но и проводника – благодаря высокой теплопроводности эффективно отдает тепло вверх. Но из-за большого веса ее нельзя применять по лагам. По финской технологии в сухой стяжке эту функцию выполняют гипсокартонные листы в три слоя – как основа, между петлями труб, как завершение «пирога». Это позволяет облегчить конструкцию. Пустоты между трубами и листами замазываются плиточным клеем, верхний слой крепится на него же.

Способы уладки контуров

Трубы в напольном контуре отопления укладываются:

  • змейкой (петлями);
  • спиралью (улиткой);
  • сдвоенной спиралью;
  • комбинированным способом.

Самым простым в реализации является вариант первый. Однако при укладке труб «змейкой» температура воды в начале контура и в конце различаться будет на 5–10 0С. А это достаточно заметная разница, которая ощущается босыми ногами. Поэтому в большинстве случаев рекомендуется выбирать «спираль» либо комбинировать способы, чтобы обеспечить по всему полу приблизительно равный температурный режим.


Чаще всего при устройстве водяного ТП применяется металлопластик из сшитого полиэтилена PEX-AL-PEX сечением 16 или 20 мм. Этот вариант дешевле меди и оптимально подходит для теплых полов.

Непосредственно на утеплитель три способа:
  1. На металлическую сетку труба крепиться с помощью нейлоновых стяжек. Мне этот метод не нравиться вообще никак. Я считаю, что труба в процессе нагревания и остывания подвергается трению об эту самую сетку – это, во-первых. Кстати, бытует мнение среди любителей такого способа, что сетка армирует стяжку и это обязательное условие для теплого пола. Это вовсе не так. Сетка лежит на утеплителе плотно и никакой функции по армированию стяжки не несет. Во-вторых, металлическая сетка стоит также денег и немалых. Выходит, проще купить готовые удерживающие маты с бобышками для теплого пола, и сэкономить время на укладке.
  2. Труба крепится к утеплителю при помощи гарпун-скобок. Если нет специального степлера то процесс ручного монтажа довольно-таки сложный.

Монтаж трубы теплого пола степлером Степлер упонор для теплого пола

Есть еще один способ. У производителя рехау есть труба для теплого пола, покрытая специальной липучкой, которая крепится на специальный ворсистый материал, раскатанный по утеплителю. Хороший способ, однако, за качество придется немного переплатить.

Этот способ очень удобен для монтажа и экономить кучу времени. Также если посчитать затраты на утеплитель металлическую сетку, нейлоновые стяжки и сравнить это со стоимостью готовых мат для теплого пола, то получиться почти та же стоимость.

Водяной теплый пол в деревянном доме

Фольгированная элемент для теплого пола 600*400*30мм

Водяной теплый пол в деревянном доме с новейшей разработкой от компании Thermotech (Термотех), теперь доступен на Российском рынке. Основой системы является пенополистирольная панель высокой плотности, которая покрыта алюминиевой фольгой для распределения тепла по горизонтали. Труба для теплого пола укладывается непосредственно в каналы панели. Монтаж системы производится как на деревянное, так и на бетонное основание.

Фольгированная панель для укладки теплого пола имеет размер 600*400*30мм. Основа водяного теплого пола – пенополистирол повышенной плотности, предназначенный для укладки на деревянный пол.

  • Доступная цена теплого пола в деревянном доме по сравнению с существующими на рынке аналогами
  • Сокращение времени монтажа
  • Небольшой вес, но высокая прочность и надежность
  • Универсальная панель позволяет осуществлять монтаж любыми способами укладки (змейка, двойная змейка, улитка)
  • Панель, сочетающий в себе одновременно прямые и поворотные каналы, позволяет свести количество остатков к минимуму
  • Подходит для труб 16-18 мм
  • Возможно применять любое чистовое покрытие (вплоть до паркета, толщиной 25 мм)
  • Несущественный вес позволяет использовать во всех видах деревянного домостроения
  • Возможно использование системы сразу после устройства покрытия пола.

Фольгированная элемент для теплого пола 600*400*30мм

Этап 1. Предварительные работы

Устройство водяного теплого пола может проводиться как на этапе постройки дома, так и в уже эксплуатируемом помещении. Естественно, объем работ в этих случаях будет кардинально отличаться, потому здесь я опишу идеальную ситуацию, то есть перечислю основные требования к основанию:

Наиболее эффективная комплексная гидроизоляция, с подсыпкой и укладкой рулонных материалов

  1. Гидроизоляция подпола. Для отсечения влаги, идущей от грунта, подпольное пространство между лагами обязательно гидроизолируем. Для этого вначале трамбуем грунт под помещением, затем засыпаем его слоем песка мощностью до 15 см и снова трамбуем. Для максимально эффективной защиты поверх подсыпки может устраиваться тонкая бетонная стяжка или настилаться водонепроницаемая мембрана (полиэтилен, рубероид).

Утеплитель нужен обязательно, иначе тепло от труб системы обогрева будет уходить вниз

  1. Теплоизоляция подпольного пространства. Поверх гидроизоляционного слоя укладываем утеплитель — насыпной или плитный. При укладке неэластичных плитных материалов (минеральная вата высокой плотности, полистирол) все зазоры между ними заполняем саморасширяющейся монтажной пеной.

Керамзит в качестве утеплителя будет эффективен только при засыпке достаточно толстым слоем

Керамзит эффективен только при толщине теплоизоляционного слоя от 30–40 см. При этом его желательно залить очень жидким цементным раствором для снижения проницаемости для влаги и получения импровизированного керамзитобетона.

  1. Пароизоляция утепленного слоя. Поверх утеплителя под черновой пол обязательно укладываем слой пароизоляционного материала (пергамин, полиэтилен, мембрана). Пароизоляцию располагаем таким образом, чтобы между она почти полностью покрывала лаги. На краях лаг оставляем свободные участки длиной около 50 мм для испарения влаги из древесины.

Поверх утеплителя обязательно укладываем пароизоляцию с зазором для циркуляции воздуха

  1. Укладка чернового пола. Черновой пол под водяной обогрев делаем либо из фанеры, либо из досок, либо из панелей ДСП с фрезеровкой. Настил крепим к лагам, причем с таким расчетом, чтобы межу ним и слоем теплоизоляции оставался зазор 30–50 мм для вентиляции и отвода конденсата.

Эта последовательность действий подходит для новостройки. Если же мы монтируем обогрев напольного покрытия в уже эксплуатируемом доме, то черновой пол достаточно проверить и укрепить.

Поверх старого дощатого пола желательно смонтировать настил из фанеры — так мы получим достаточно надежное основание

В крайнем случае, настил вскрывается и после закладки дополнительной теплоизоляции/пароизоляции в подпольное пространство монтируется обратно.


Укладывая теплый пол на деревянный пол, обязательно используем отражающую теплоизоляцию — либо сборную, либо рулонную

Трубы для теплого пола и схемы укладки

Основной элемент системы — трубы. Чаще всего используют полимерные — из сшитого полиэтилена или металлопластиковые. Они хорошо гнутся, имеют длительный срок службы. Единственный их явный недостаток — не слишком высокая теплопроводность. Этого минуса нет у появившихся недавно гофрированных труб из нержавейки. Гнутся они лучше, стоят не дороже, но по причине малой известности пока используются нечасто.

Диаметр труб для теплого пола зависит от материала, но обычно он 16-20 мм. Укладываются они по нескольким схемам. Самые распространенные — спираль и змейка, есть несколько модификаций, которые учитывают некоторые особенности помещений.

Схемы укладки труб теплого водяного пола

Укладка змейкой — самая простая, но проходя по трубам теплоноситель постепенно остывает и к концу контура доходит уже значительно более холодный, чем был вначале. Потому зона, куда поступает теплоноситель будет самой теплой. Эту особенность используют — укладку начинают с самой холодной зоны — вдоль наружных стен или под окном.

Этого недостатка почти лишена двойная змейка и спираль, но они сложнее в укладке — необходимо нарисовать схему на бумаге, чтобы не запутаться при укладке.


Водяной теплый пол своими руками сделать вполне реально, но потребуется приличный отрезок времени и немалые средства.

Плюсы и минусы водяных теплых полов

Перед окончательным выбором водяных теплых полов внимательно изучите плюсы и минусы такой системы обогрева. К преимуществам водяных теплых полов относятся:

  • Экономичность. Вода дешевле электричества, поэтому водяная система имеет низкую стоимость эксплуатации.
  • Безопасность. Система труб скрыта под бетонной стяжкой, что исключает риски травм и ожогов. А температура циркулирующего теплоносителя не настолько высока, чтобы обжечь ступни человека.
  • Отсутствие электромагнитного излучения, которое имеется у электрических полов.
  • Водяной пол не сушит воздух в помещении, как это делают радиаторы отопления.

К недостаткам водяных теплых полов относят несколько позиций.

  • Монтаж водяных теплых полов сложен и трудоемок. Технология подразумевает несколько слоев, включая гидроизоляцию и бетонную стяжку. Стоимость монтажа водяных полов превышает стоимость электрических в несколько раз.
  • Риски протечки и сложность устранения. Придется вскрывать пол и укладывать систему заново.
  • Главный минус водяных теплых полов заключается в возможности монтажа только в частном доме с индивидуальной системой отопления. Подключение системы к центральному отоплению многоквартирного дома запрещено, а устройство самостоятельного контура отопления требует разрешения различных инспекций.

В статье я рассказала подробнее о преимуществах водяной системы теплых полов. Следующую статью цикла про теплые полы я посвящу подробному рассмотрению монтажа обеих систем.

Устройство водяных теплых полов

Водяные теплые полы упрощенно представляют собой систему тонких трубочек, по которым под действием насосов движется теплоноситель, вода. Система труб находится внутри бетонной стяжки, которая постоянно подогревается за счет высокой температуры воды (до 40-50 градусов), в результате от бетона греется финальное покрытие пола. Система водяного теплого пола используется как дополнительный источник отопления и как основной. Особенность водяной системы заключается в возможности использовать в качестве теплоносителя не только воду. Незамерзающий теплоноситель уместен на даче, на которой не проживают всю зиму, а приезжают несколько раз за сезон. Систему водяных теплых полов разрешено устанавливать под любые виды напольных покрытий, однако при использовании паркета толщину бетонной стяжки желательно увеличить, паркет не терпит перегрева.

К недостаткам водяных теплых полов относят несколько позиций.

Бюрократические преграды: почему нельзя установить теплый пол в квартире самовольно?

Для того, чтобы установить теплый пол в квартире от центрального отопления, владельцу потребуется получить соответствующее разрешение от компетентных органов.

Без этого документа, разумеется, провести монтаж можно, однако такая система будет считаться незаконной, и при её обнаружении владельцу грозит крупный штраф.

Подобное условие имеет под собой веские основания:

  • Прочность покрытий. Пол в каждой квартире рассчитан на определенную нагрузку. Если теплый пол в квартире – водяной, то из-за толстого поверхностного слоя системы перекрытия могут просесть или же начать представлять угрозу для жителей.
  • Передача тепла. Так как теплый пол от центральной системы берет воду из общего стояка, то есть риск, что подача будет нарушена и тепло будет не доходить в полной мере до соседей.
  • Нарушение напора в стояке. Так или иначе, но теплый пол меняет напор воды, делая его слабее. За счет этого могут возникать определенные трудности.

Водяной теплый пол в квартире закон относит в категории перепланировки, поэтому при обнаружении нелегального подключения владельцу грозит не только оплата по затраченной на обогрев энергии, но и штраф за незаконную перепланировку помещения.

Несмотря на все трудности, получить такое разрешение все же можно. Проще всего будет тем, что живет на первых этажах с верхней подачей тепла и обитателям последнего этажа с нижней подачей. С точки зрения коммунальных служб, теплый пол от отопления в квартире не нанесет ущербу отопительному процессу и теплоотдаче, если вода до него дойдет последним.

Законность обустройство теплых полов в квартире гарантирует отсутствие проблем с проверяющими службами и крупных штрафов. Как вариант – можно перейти на автономное или полуавтономное отопление. В таком случае единственное, о чем следует побеспокоиться – теплоизоляция, чтобы у соседей снизу не нагревались потолки.


Теплый пол в квартире с индивидуальным отоплением подключается к котлу. Из всех представленных выше он, пожалуй, наиболее удобный.

Железобетонные колонны: свойства, характеристики, виды

Колонны из железобетона выполняют опорные функции во время разнообразных строительных работ. При помощи колонн сооружаются перекрытия, укрепляются балки, прогоны, арочные конструкции, оконные и дверные проемы. Железобетонные колонны применяются при сооружении лотков, фундаментов, во время строительства промышленных или жилых зданий.

ЖБИ колонны изготавливаются на основе тяжелых бетонов марок 200 или 300, для армировки применяются специальные металлические стержни (рифленые или гладкие). Готовые колонны помогают правильно распределить нагрузки, усилить общую конструкцию, обеспечить ее стабильность и целостность. Свойства колонн и их характеристики могут различаться, что зависит от назначения изделий и условий их дальнейшей эксплуатации.

  • сейсмоустойчивость;
  • устойчивость к деформационным нагрузкам, механическому, ударному воздействию (в пределах расчетных нагрузок);
  • несущая способность (рассчитывается в зависимости от назначения);
  • стойкость к заморозкам;
  • влагостойкость.

Железобетонные колонны – какими бывают, основные характеристики

Колонны железобетонные – это один из видов ЖБИ, который служит для строительства каркасов зданий и помещений промышленного и административного, жилого и бытового назначения. При изготовлении данного вида ЖБИ проводят контроль на многих этапах и строго придерживаются требованиям указанным в ГОСТе.

Железобетонные колонны изготавливаются из тяжелого, прочного бетона и специально усиленной арматуры. Используются для опоры элементов при строительстве конструкций различных габаритов и сложностей. Основное применение колонн это сооружение каркасов для зданий вместе с прогонами, ригелями и другими элементами.

Чаще всего длину железобетонных колонн проектируют такой, чтобы она равнялась высоте двух этажей здания.

Колонны могут изготавливаться высотой 5,7 м – 17 м.

Железобетонные колонны подразделяют на типы по использованию:
К – для зданий без мостовых опорных, подвесных кранов и зданий, оборудованных подвесными кранами.
КС – при покрытии строительных конструкций с провисающим нижним поясом.
ККП – для каркасов зданий, которые оснащены мостовыми электрическими опорными кранами.
КФ – для фахверков стеновых ограждений зданий (фахверковые колонны).
КД – для каркасов зданий, которые оборудованы электрическими опорными и подвесными кранами, и зданий без кранов;
КДП – для каркасов зданий, оборудованных мостовыми электрическими опорными кранами.
КК – для каркасов зданий, оснащенных мостовыми электрическими опорными кранами.
ККС – при строительных конструкциях покрытий с провисающим нижним поясом.
КР – для каркасов зданий, которые оборудованных мостовыми ручными опорными кранами.

Чтобы не ошибиться в выборе колонн нужно учитывать определенный ряд параметров здания: количество этажей, назначение здания, результаты геологоразведочных изысканий, условия климата в регионе, где будет происходить строительство здания или помещения и т.д. Главными характеристиками колонн являются:

• устойчивость к воздействию со стороны различных агрессивных сред
• устойчивость к сейсмической активности
• несущая способность колонны
• стойкость к морозам
• влагостойкость

Железобетонные колонны также разделяют по применению

• Верхние колонны – используются в постройке верхних этажей
• Средние колонны – применяются для средних этажей
• Нижние колонны – используются для нижних этажей
• Бесстыковые колонны – применяются по высоте всего сооружения

Железобетонные колонны бывают одно-, двух- и бесконсольными

Основной характеристикой служащей для разделения колонн является длина опирающихся лотков на колонны: первая группа – колонны под лотки длина, которых составляет 6 м; вторая группа – колонны под лотки, в которых длина составляет 8 м.

Главным документом на который опираются при нанесении маркировки на колонны под лотки является – ГОСТ 23009-78.

ГОСТ 18979-90 “Колонны железобетонные для многоэтажных зданий. Технические условия.”

ГОСТ 25628-90 “Колонны железобетонные для одноэтажных зданий предприятий. Технические условия.”

При использовании колонн железобетонных под параболические лотки, колонны делят на два типа: К – стойка-колонна, заделываемая в фундамент стаканного типа; СК – свая-колонна.

Условный пример обозначения железобетонной колонны типа СК, длина 4000 мм, ширина 200 мм и ширина наголовника 450 мм, 1-й по несущей способности колонны (под лотки длина, которых 6 м): СК 40.2.5-1 согласно ГОСТу 23899-79

Также бывает маркировка такого вида:
3КНД 3.33/20/-19/30

Цифра 3 обозначает, что колонна трехэтажная; КНД – значит, что эта колонна двухконсольная предназначена для нижних этажей; 3 – квадратное сечение 300 мм; 33 – высота типового этажа 3,3 м; 20 – подвал 2 м; 19/30 – предельная нормальная сила – для верхнего этажа она равна 190 тс, для нижнего этажа эта цифра составляет 300 тс

Чаще всего длину железобетонных колонн проектируют такой, чтобы она равнялась высоте двух этажей здания.

Из чего изготавливаются?

К подбору компонентов для производства подобных несущих изделий важно подходить осознано, так как это оказывает большое влияние на итоговые характеристики. На сегодняшний день в колоннах используют бетон марки М300, М400 и М600. Стальную арматуру также тщательно выбирают, допускается использование ненапряженной и напряженной. Также внутри выполняется каркас из жесткой проволоки. Благодаря данному стальному стержню, колоннам можно придать особенную крепость, устойчивость и надежность.

  • опоры, расположенные в среднем ряду;
  • опоры, расположенные в крайнем ряду;
  • опоры, расположенные на фасаде здания.

Вернуться к оглавлению

Нормативная документация

Перед тем, как выбрать и приобрести опорные элементы, следует не только произвести нужные расчеты и найти добросовестного продавца, но и узнать требования, предъявляемые к колоннам. Каждая единица данной продукции, производимая на заводах, должна отвечать определенным параметрам, список которых регулируется ГОСТами.

Важно: перед приобретением требуется изучить документацию, прилагаемую к товару, которая должна подтверждать соответствие изделия нормативным требованиям.

Перед тем, как выпустить изделия в продажу, их тщательно ревизуют инспектора, совершаются исследования, чтобы удостовериться в надлежащем качестве товара.

Каждая железобетонная колонна регулируется следующими госдокументами:

  • ГОСТ 25628;
  • ГОСТ 18979;
  • 04-1;
  • 1.823.1-2;
  • 1.423.1-3/88.

  • ГОСТ 25628;
  • ГОСТ 18979;

Колонны (железобетон). Их типы, конструктивные особенности армирования

Колонны для зданий без мостовых кранов и зданий с подвесными кранами. Основными особенностями этих колонн являются:

· форма поперечного сечения: квадрат, прямоугольник, реже круг, кольцо;

· сечение постоянное по высоте колонны;

· средние колонны могут иметь вверху уширения (уширенный оголовок),т.к. на них опираются конструкции покрытия с двух сторон;

· высота колонн среднего ряда, при наличии в здании подстропильных конструкции, на 600 (700) мм меньше высоты колонн крайних рядов, т.е. на высоту опорной части подстропильной конструкции.

Сплошные колонны применяются в зданиях, имеющих высоту этажа до 9,6 м, пролеты до 24 м, шаг 6 м. В бескрановых зданиях с высотой этажа 3,6…7,2 м шаг крайних и средних колонн принимают 6 м, при высоте 4,8…9,6 м – шаг средних колонн равен 12 м.

Заделка колонн ниже нулевой отметки в зданиях без мостовых кранов равна 900 мм.

Колонны для зданий с мостовыми кранами. Для этих колонн характерно наличие консолей – специальных выступов, на которые укладывают подкрановые балки. Колонны крайних рядов – одноконсольные, колонны средних рядов двухконсольные.

Основными особенностями этих колонн являются:

· форма поперечного сечения: прямоугольник;

· подкрановая ветвьколонны имеет большие размеры поперечного сечения;

· надкрановая ветвьколонны имеет меньшие размеры поперечного сечения.

Применяют в зданиях высотой этажа до 10,8 м с пролетами 18 и 24 м при шаге колонн 6 и 12 м, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 20 т.

Заделка колонн, имеющих консоли, ниже нулевой отметки равна 1,0 м.

Двухветвевые колонны в нижней подкрановой части имеют две ветви, соединенные распорками. Просветы между ветвями используют для пропуска санитарно-технических и технологических коммуникаций. По расходу материала эти колонны экономичнее колонн сплошного сечения и применяются при высоте цеха свыше 10,8 м в зданиях с пролетом 18…30м и шагом 6 и 12 м, при крановых нагрузках до 50 т. Двухветвевые колонны могут использоваться для бескрановых зданий, могут быть одно- и двухконсольными.

Заделка двухветвевых колонн в фундамент – 1,05 и 1,35 м.

Центрефугированные колонны кольцевого сечения используются как для крановых зданий, оборудованных кранами грузоподъемность до 30 т, как и для бескрановых. Их выполняют из высокопрочных материалов и бетонов высоких марок.

Применение для промышленных зданий типовых конструкций требует строго определенного их расположения. Это значит, что все колонны на плане здания должны быть расположены строго определенно по отношению к разбивочным осям.

Для правильного армирования, как мы уже отметили, нужен качественный расчет и правильно составленный чертеж или схема.

Пример армирования каркасного здания на колоннах с двумя консолями

В расчет закладывается и такой интересный показатель, как процент армирования или заполнения арматурой. Процент армирования указывает на удельный вес или долю арматурного каркаса в общей схеме конструкции.

Существует максимальный и минимальный процент армирования железобетонных опор. Минимальный процент – грань, ниже которой нельзя заходить. Если армирование железобетонных конструкций не покроет минимальный процент, то конструкция считается ненадежной и даже потенциально опасной.

Максимальный процент – предел, после которого конструкция из железобетонной превращается в сталежелезобетонную. Превышать максимальный процент тоже нежелательно, особенно в гражданском строительстве.

Показатель, минимального процента армирования колонны равняется 3%. Показатель максимального процента армирования равняется 6%. Однако расчет показывает, что для зданий небольших хватит и 5%, а в некоторых случаях и 4% в удельном весе

37. Бетон. Структура, прочностные характеристики

Структура.

Структура оказывает решающее влияние на прочностные и деформативные характеристики бетона. Она грубо неоднородна и зависит от многочисленных факторов: зернового состава крупных и мелких заполнителей, объемной концентрации цементного камня, водоцементного отношения, способов уплотнения, условий твердения, степени гидратации цементного камня и др.

Структура бетона формируется в виде пространственной решетки из цементного камня, заполненной зернами крупных и мелких заполнителей и пронизанной многочисленными микропорами и капиллярами, содержащими химически несвязанную воду, водяные пары и воздух. Поэтому бетон представляет собой капиллярно-пористый каменный материал, в котором нарушена сплошность и присутствуют все три фазы – твердая, жидкая и газообразная.

Структура цементного камня в бетоне также сложна и неоднородна. Цементный камень состоит из упругого кристаллического состава и наполняющей его вязкой массы – геля. Сочетание упругой и вязкой структурных составляющих цементного камня наделяет бетон свойствами упругопластично-ползучего тела. Эти свойства проявляются в поведении бетона под нагрузкой и в его взаимодействии с внешней средой. Для гидратации зерен клинкера и затвердения цементного камня в бетоне достаточно В/Ц не более 0,2. Для лучшей удобоукладываемости бетонной смесиВ/Ц увеличивают до 0,5. 0,6. Излишек воды испаряется и образует в цементном камне многочисленные поры и капилляры, что снижает прочность бетона и увеличивает его деформативность. Общий объем пор в цементном камне при нормальных условиях твердения составляет 25. 40% от объема цементного камня. Размеры их весьма малы: 60. 80% объема пор приходится на долю капилляров с радиусом до 1 мкм (10 4 см). С уменьшением В/Ц пористость цементного камня уменьшается и прочность бетона увеличивается. Поэтому на предприятиях сборного железобетона применяют преимущественно жесткие бетонные смеси (В/Ц = 0,3. 0,4). Бетоны из жестких смесей обладают меньшей деформативностью, требуют меньшего расхода цемента.

Теории прочности (максимальных нормальных напряжений, максимальных касательных напряжений и др.), предложенные для других материалов, к бетону неприменимы. Прочностные и деформативные характеристики бетона в зависимости от его структуры устанавливают экспериментальным путем.

Кубиковая прочность. В железобетонных конструкциях бетон преимущественно используется для восприятия сжимающих напряжений. Поэтому за основную характеристику (эталон) прочностных и деформативных свойств бетона принята его прочность на осевое сжатие. Все другие прочностные характеристики (на растяжение, местное сжатие и др.) и модуль деформаций зависят от прочности бетона на осевое сжатие и определяются по эмпирическим формулам с помощью экспериментальных коэффициентов. Наиболее простым и надежным способом оценки прочности бетона в реальных конструкциях является раздавливание на прессе кубов бетона, изготовленных в тех же условиях, что и реальные конструкции. За стандартные лабораторные образцы принимают кубы размером 15 х 15 х 15 см; испытывают их при температуре (20 4: 2) °С через 28 дн твердения в нормальных условиях (температуре воздуха 15. 20°С и относительной влажности 90-100%).

Призменная прочность. Под призменной прочностью понимают временное сопротивление осевому сжатию призмы с отношением высоты призмы к размеру стороны квадрата, равном 4. Образцы призматической формы, для которых влияние сил трения меньше, чем для кубов, при одинаковом поперечном сечении показывают меньшую прочность на сжатие. В реальных конструкциях напряженное состояние бетона приближается к напряженному состоянию призм. Поэтому для расчета конструкций на осевое сжатие принята призменная прочность бетона, ее величина имеет максимальное значение при мгновенном загружении. При таком соотношении Н/b влияние опорных плит пресса в средней части призмы (участок разрушения), а также гибкости бетонного образца практически не сказывается. При этом имеется в виду, что эталонные призмы набирали прочность в нормальных условиях в течение 28 дней и что условия загружения соответствуют требованиям ГОСТа.

Призменная прочность равняется примерно 0,75 кубиковой прочности для класса бетона В25 и выше и 0,8 для класса бетона ниже В25.

Прочность при срезе и скалывании.Под чистым срезом понимают разделение элемента на части по сечению, к которому приложены перерезывающие силы, например F/2 (рис. 18, а).

Под чистым скалыванием понимают взаимное смещение (сдвиг) частей элемента между собой под действием скалывающих (сдвигающих) усилий Железобетонные конструкции редко работают на срез и скалывание. Обычно срез сопровождается действием продольных сил, а скалывание – действием поперечных сил. Сопротивление срезу может возникать в шпоночных соединениях и у опор балок, а сопротивление скалыванию – при изгибе преднапряженных балок до появления в них наклонных трещин, если не обеспечена надежная связь между верхней и нижней частями бетона на опорах.

Прочность при длительном действии нагрузки. Пределом длительного сопротивления бетона называют наибольшие статические неизменные во времени напряжения, которые он может выдерживать неограниченно долгое время без разрушения. При длительном действии нагрузки бетонный образец разрушается при напряжениях меньших, чем при кратковременной нагрузке Это обусловливается влиянием развивающихся значительных неупругих деформаций и изменением структуры бетона и зависит от режима нагружения, начальной прочности и возраста образцов.

Длительное сопротивление может составлять 90% кратковременного.

Прочность при многократном действии нагрузки. Под прочностью бетона при многократно повторных (подвижных или пульсирующих) нагрузках (предел выносливости бетона) понимают напряжение, при котором количество циклов, необходимых для разрушения образца, составляет не менее 10 6 . Установлено, что предел выносливости бетона уменьшается с уменьшением коэффициента асимметрии цикла. Предел выносливости бетона определяют посредством умножения временных сопротивлений бетона на коэффициент условий работы бетона.

Предел выносливости связан с нижней границей образования микротрещин. Если многократно повторная нагрузка вызывает в бетоне напряжения выше границы трещинообразования, то при большом количестве циклов наступает его разрушение.

Длительное сопротивление материалов и их пределы выносливости в зависимости от режима нагружения, нелинейности деформирования, ползучести, возраста, начальной прочности могут быть рассчитаны по методике В. М. Бондаренко.

|следующая лекция ==>
Области применения железобетона|Классификация и генеральные размеры стальных строительных ферм

Дата добавления: 2017-05-18 ; просмотров: 2502 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Двухветвевые колонны в нижней подкрановой части имеют две ветви, соединенные распорками. Просветы между ветвями используют для пропуска санитарно-технических и технологических коммуникаций. По расходу материала эти колонны экономичнее колонн сплошного сечения и применяются при высоте цеха свыше 10,8 м в зданиях с пролетом 18…30м и шагом 6 и 12 м, при крановых нагрузках до 50 т. Двухветвевые колонны могут использоваться для бескрановых зданий, могут быть одно- и двухконсольными.

Читайте также:  Дизайн гостинной комнаты 19 кв метров: 70 реальных фото интерьера в панельном доме, выбор стиля, советы
Ссылка на основную публикацию