Способы изготовления и возведения железобетонных конструкций
Способ изготовления железобетонных конструкций (сборные, монолитные, сборно-монолитные) выбирают на основании технико-экономического сравнения запроектированных вариантов здания по приведенным затратам, энергоемкости, трудоемкости, надежности, долговечности, технологичности возведения. При этом особое внимание уделяется наличию производственной базы.

Области применения железобетонных конструкций
Железобетон применяют в разнообразных отраслях строительства, находя в каждой из них свои оптимальные формы. При строительстве одно- и многоэтажных производственных зданий из сборного железобетона устраивают плиты перекрытий, стеновые панели, прогоны, балки и фермы, колонны, подкрановые балки и фундаменты.

Направления развития железобетона на ближайшие годы. Рекомендации по выбору класса бетона.
В настоящее время и в обозримом будущем бетон и железобетон в нашей стране и за рубежом останется важнейшим конструкционным материалом в строительстве. Это объясняется практически неограниченными ресурсами сырья для изготовления вяжущих и заполнителей, относительно небольшим расходом стальной арматуры, высокими конструкционными и эксплуатационными качествами железобетона, его относительно низкой энергоемкостью.

Прочность бетона
Прочность бетона зависит от многих факторов, основными из которых являются: возраст и условия твердения бетона; форма и размеры испытываемых образцов; характер напряженного состояния (сжатие, растяжение, срез), длительность действия нагрузки и т. д.

Температурные деформации бетона.
Бетон с увеличением температуры расширяется, а с ее понижением — укорачивается. В тех случаях, когда нагрев бетонного элемента по сечению происходит неравномерно или температурные деформации стеснены, в нем возникают температурные напряжения, которые могут вызвать появление дополнительных усилий и образование трещин. Температурные деформации имеют место в сооружениях, находящихся на открытом воздухе и подвергающихся воздействию окружающей среды, в горячих цехах, массивных сооружениях (вследствие экзотермии) и т. п.

Классы и марки бетона
При проектировании железобетонных конструкций в зависимости от их назначения и условий эксплуатации нормами установлены показатели качества бетона, основными из которых являются: классы бетона по прочности на сжатие и на растяжение, марки по морозостойкости, водонепроницаемости, плотности и самонапряжению. Так как вследствие неоднородности бетона и других случайных факторов действительные его характеристики могут существенно отличаться от среднестатистических, в расчет вводят показатели качества (прочность и др.), заданные с определенной надежностью.

Физико-механические свойства стали
Свойства арматуры зависят от химического состава, способа производства и обработки. В состав арматурной стали обычно входят углерод в количестве 0,2…0,8% и легирующие добавки. Увеличение количества углерода приводит к повышению прочности при одновременном снижении деформативности и свариваемости. Изменение свойств стали может быть достигнуто введением легирующих добавок. Марганец, хром повышают прочность без существенного снижения деформативности. Кремний, увеличивая прочность, ухудшает свариваемость.

Дополнительные свойства арматурных сталей. Коррозия железобетона
Помимо прочностных и деформативных характеристик в ряде случаев необходимо также учитывать и другие свойства арматурных сталей: свариваемость, реологические свойства, усталостное разрушение и т. п. Свариваемость арматурных сталей — это способность давать доброкачественные соединения при сварке. Хорошо свариваются малоуглеродистые стали. При содержании углерода выше 0,5% свариваемость стали ухудшается. Нельзя сваривать арматурные стали, упрочненные термической обработкой или вытяжкой, так как при сварке утрачивается эффект упрочнения.

Основы теории расчета железобетонных конструкций, методы расчета
Процесс развития и совершенствования теории расчета железобетона характеризуется тремя основными этапами. На первом этапе до 1938 г. расчет производили по методу допускаемых напряжений, с 1938 — 1955 гг.— методом расчета по разрушающим усилиям и с 1955 г. по настоящее время — методом расчета по предельным состояниям.

Метод расчета по предельным состояниям
Метод расчета конструкции по предельным состояниям является дальнейшим развитием метода расчета по разрушающим нагрузкам. При расчете по этому методу четко устанавливают предельные состояния конструкций и используют систему расчетных коэффициентов, введение которых гарантирует, что такое состояние не наступает при самых неблагоприятных сочетаниях нагрузок. Установлены две группы предельных состояний: первая — по несущей способности; вторая — по пригодности к нормальной эксплуатации.

Временные длительные нагрузки
К временным длительным нагрузкам относятся: вес стационарного оборудования; аппаратов, станков, моторов, а также вес жидкостей и твердых тел, заполняющих оборудование; нагрузки на перекрытия от складируемых материалов в книгохранилищах, складах, библиотеках, холодильниках и подобных помещениях. К временным кратковременным нагрузкам относятся: нагрузки от масс людей, снега, ветра, кранов, а также нагрузки, возникающие при монтаже и ремонте конструкции.

Нормативные и расчетные сопротивления бетона и арматуры. Основные расчетные положения
Прочностные характеристики бетона в силу существенной неоднородности его структуры обладают изменчивостью. Так, прочность бетонных образцов, даже изготовленных из одной и той же смеси, может изменяться в значительных пределах в зависимости от размеров и формы изделия, характера приложения нагрузки и длительности ее действия, условий и сроков твердения, технологических факторов и т. д.

Особенности проектирования предварительно напряженных железобетонных конструкций
В последние годы применение предварительного напряжения стало одним из направлений совершенствования железобетонных конструкций. Оно позволяет уменьшить расход стали до 50% за счет использования арматуры высокой прочности; отдалить момент образования трещин в растянутых зонах элементов; ограничивать ширину их раскрытия; повысить жесткость и уменьшить прогибы; повысить выносливость конструкций при работе на воздействие многократно повторяющихся нагрузок; увеличить срок службы при эксплуатации в агрессивных средах; уменьшить расход бетона и снизить массу конструкций; расширить область применения железобетона, заменяя им дефицитную сталь в таких конструкциях, как напорные трубопроводы, резервуары, шпалы и т. п.

Способы натяжения арматуры
Натяжение на бетон применяют главным образом для большепролетных конструкций (ферм, мостов и т. п.). В этом случае вначале изготовляют бетонный или слабоармированный элемент, в теле которого оставляют каналы или пазы для укладки напрягаемой арматуры. Каналы, превышающие диаметр арматуры на 5... 15 мм, создаются в бетоне с помощью укладки извлекаемых пустотообразователей (стальные спирали, резиновые шланги) или оставляемых гофрированных трубок.

Предварительные напряжения в арматуре
Предварительное напряжение арматуры растянутой зоны по возможности принимают наибольшим. Чем оно выше, тем значительнее будет предварительное обжатие бетона, а следовательно, выше трещиностойкость и жесткость конструкции. Однако чрезмерно большое предварительное напряжение арматуры опасно из-за ее обрыва при натяжении, значительных остаточных деформаций, раздавливания и раскалывания бетона при его обжатии, а также может привести конструкцию в предельное состояние за счет проскальзывания арматуры в торцах элемента. Недостаточное предварительное напряжение арматуры может привести конструкцию к предельному состоянию за счет образования недопустимых прогибов, преждевременного образования трещин, недопустимой ширины их раскрытия.