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Monolithische Stahlbetonkonstruktionen wurden erstmals 1802 in Russland eingesetzt. Als Verstärkungsmaterial wurden Metallstäbe verwendet. Das erste Gebäude, das mit dieser Technologie geschaffen wurde, war der Zarskoje Selo Palast.
Monolithische Stahlbetonkonstruktionen werden häufig bei der Herstellung von Produkten verwendet wie:
- Stauseen,
- Wände,
- Überlappung,
- Stiftungen.
Mit monolithischen Strukturen aus Stahlbeton können Sie Gebäude jeder Komplexität und Konfiguration bauen. Darüber hinaus ist diese Technologie nicht auf Werksstandards beschränkt. Der Designer hat ein unglaublich weites Feld für Kreativität.
Warum ist eine Verstärkung notwendig? ↑
Beton hat natürlich viele Vorteile. Es hat eine große Festigkeit und toleriert leise Temperaturänderungen. Selbst Wasser und Frost können ihm nicht schaden. Die Zugfestigkeit ist jedoch äußerst gering. Hier kommt die Verstärkung ins Spiel. Es ermöglicht eine erhöhte Festigkeit des LMC und eine Reduzierung des Betonverbrauchs.
Theoretisch kann alles als Verstärkungsmaterial verwendet werden, sogar Bambusstämme. In der Praxis werden nur zwei Substanzen verwendet: Verbundwerkstoff und Stahl. Im ersten Fall handelt es sich um einen ganzen Materialkomplex. Das Produkt kann auf Basalt- oder Kohlenstofffasern basieren. Sie sind mit Polymer gefüllt. Verbundbeschläge sind leicht und korrosionsbeständig..
Stahl hat eine unvergleichlich höhere mechanische Festigkeit, außerdem sind seine Kosten relativ gering. Bei der Bewehrung von Stahlbeton werden monolithische Strukturen verwendet:
- Ecken,
- Kanäle,
- Ich-Strahlen,
- glatte und gerillte Stangen.
Bei der Erstellung komplexer Bauobjekte werden Metallgitter an der Basis einer monolithischen Stahlbetonkonstruktion verlegt.
Konstruktionsbeschläge können eine andere Form haben. Aber im Verkauf findet man meistens nur die Rute. Wellstahlstangen werden am häufigsten beim Bau von Flachbauten verwendet. Niedriger Preis und gute Haftung auf Beton machen sie für potenzielle Käufer sehr attraktiv..
Stahlstangen, mit denen monolithische Stahlbetonstrukturen hergestellt werden, haben in den meisten Fällen eine Dicke von 12 bis 16 Millimetern. Sie schützen die Struktur perfekt vor Rissen. Die durch die Kompression erzeugte Last wird durch den Beton selbst ausgeglichen.
Merkmale der Bewehrung je nach Art der Fundamentvorrichtung ↑
Bei der Grundsteinlegung eines Hauses ist es sehr wichtig, die Regeln für die Bewehrung monolithischer Stahlbetonkonstruktionen einzuhalten. Dies vermeidet viele Mängel und garantiert eine lange Lebensdauer des Objekts. Nach der Vorrichtung monolithischer Stahlbetonkonstruktionen werden drei Arten von Fundamenten unterschieden.
Plattenfundament ↑
Bei der Verstärkung wird eine Stabwellwellenverstärkung verwendet. Die Dicke einer monolithischen Stahlbetonkonstruktion (Fundamentplatte) hängt von der Anzahl der Stockwerke und dem beim Bau verwendeten Material ab. Die Standardanzeige ist 15-30 Zentimeter.
Eine hochwertige Bewehrung des Plattenfundaments sollte zwei Schichten haben. Das untere und obere Gitter sind mittels Requisiten verbunden. Sie bilden die Lücke der richtigen Größe..
Der Hauptunterschied zwischen der professionellen Bewehrung von monolithischen Stahlbetonkonstruktionen besteht in der vollständigen Verschleierung aller Elemente des Stahlrahmens. Gleichzeitig wird im Fliesenfundament die Bewehrung nicht zusammengeschweißt, sondern mit Draht gestrickt.
Streifenfundament ↑
Die Vorrichtung dieser monolithischen Stahlbetonstruktur besteht aus einem Gitter, das sich im oberen Teil befindet und alle mit dem Dehnen verbundenen Spannungen aufnimmt.
Das Schweißen der Rahmenelemente wird dringend empfohlen – dies verringert die Festigkeit. In diesem Fall sollte die Betonschicht, die die Stahlelemente und den Boden trennt, mindestens fünf Zentimeter betragen. Dies schützt das Metall vor Korrosion..
Bei einer monolithischen Struktur aus Stahlbeton ist es sehr wichtig, den richtigen Abstand zwischen den Längsstäben einzuhalten. Der Grenzwertindikator beträgt 400 Millimeter. Querelemente werden verwendet, wenn die Höhe des Rahmens 150 mm überschreitet.
Der Abstand zwischen benachbarten Stäben in einer monolithischen Struktur aus Stahlbeton darf 25 Millimeter nicht überschreiten. Winkel und Gelenke werden weiter verbessert. Dadurch können Sie dem Fundament mehr Festigkeit verleihen..
Pfahlgründung ↑
Diese Technologie wird beim Bau von Bauwerken auf schwebenden Böden eingesetzt. Der optimale Abstand vom Grill zum Boden beträgt 100-200 mm. Durch den Spalt können Sie ein Luftkissen erstellen, das sich positiv auf die Isolierung des gesamten Hauses auswirkt. Zusätzlich verhindert ein Luftkissen die Bildung von Feuchtigkeit im Erdgeschoss..
Bei der Herstellung von Pfählen wird Beton der Klasse M300 und höher verwendet. Vorgebohrte Brunnen, in die das Dachmaterial eingebettet ist. Es dient auch als Schalung. Der Rahmen der Bewehrung wird in jedes Loch abgesenkt.
Die Rahmenstruktur besteht aus einer gerillten Längsbewehrung. Stabquerschnitt von 12 bis 14 mm. Die Befestigung erfolgt mittels eines Drahtes. Mindestpfahldurchmesser – 250 mm.
Wände und Böden ↑
Diese Elemente erfordern auch spezielle Bewehrungsregeln. Im Prinzip ähneln sie den Standards für die Schaffung von Stiftungen, es gibt jedoch einige Unterschiede:
- Der minimale Längsdurchmesser der Bewehrung in der Wand beträgt 8 mm, die maximale Stufe beträgt 20 Zentimeter, die Querstrecke beträgt 35 cm. Der Querschnitt der Querbewehrung beträgt mindestens 25% des Längsschnitts.
- Überlappend. Der Durchmesser der Bewehrung wird durch die Bemessungslasten bestimmt. Der Mindestwert beträgt acht Millimeter. Der Abstand zwischen den Stäben beträgt nicht mehr als 20 mm.
- Bei der Erstellung von Wänden und Böden ist die Verwendung eines Rasters zulässig.
Die Bewehrungsraten für Wände und Decken unterscheiden sich aufgrund der unterschiedlichen Belastungen dieser monolithischen Stahlbetonkonstruktionen.
Die Hauptregel der Verstärkung ↑
Die Festigkeit der gesamten monolithischen Stahlbetonstruktur hängt von der Verbindung von Beton und Bewehrung ab. Beton muss einen Teil der Last ohne Energieverlust auf die Stahlbewehrung übertragen.
Die Hauptregel der Bewehrung besagt, dass in einer monolithischen Struktur aus Stahlbeton keine Kommunikationsverletzung auftreten darf. Der maximal zulässige Wert für diesen Parameter beträgt 0,12 Millimeter. Eine zuverlässige Verbindung von Beton und Bewehrung – eine Garantie für Festigkeit und Haltbarkeit des gesamten Gebäudes.
Design ↑
Was ist Design? ↑
Bei der Planung monolithischer Strukturen aus Stahlbeton werden Zeichnungen erstellt, die auf den gesammelten geodätischen Daten, den verfügbaren Materialien und dem Zweck des Gebäudes basieren. Das Trägersystem eines monolithischen Rahmengebäudes besteht aus Böden, Fundamenten und Säulen.
Die Aufgabe des Konstrukteurs besteht darin, die Belastungen aller Elemente korrekt zu berechnen und unter Berücksichtigung der Bodeneigenschaften und der klimatischen Bedingungen eine optimale Konstruktion zu erstellen. Der Prozess der Herstellung monolithischer Strukturen aus Stahlbeton selbst umfasst:
- Layout;
- Berechnung des Aufbaus eines Sekundärträgers;
- Lastberechnung;
- Berechnung von Überlappungen durch die Grenzzustände der ersten und zweiten Gruppe.
Um mathematische Berechnungen zu vereinfachen, wird eine spezielle Software verwendet, beispielsweise AutoCAD.
Design und Berechnung nach SNiP ↑
In der Tat ein Leitfaden für die Gestaltung von monolithischen Stahlbetonkonstruktionen – das ist SNiP. Dies ist eine Reihe von Regeln und Normen, die Standards für den Bau von Wohn- und Nichtwohngebäuden in der Russischen Föderation enthalten. Dieses Dokument wird entsprechend den Änderungen der Bautechnologien und Sicherheitsansätze dynamisch aktualisiert..
Das Joint Venture für Stahlbetonkonstruktionen wurde von führenden Wissenschaftlern und Ingenieuren entwickelt. SNiP 52-103-2007 betrifft das ZhMK, das auf der Basis von schwerem Beton ohne Vorspannung von Armaturen hergestellt wurde. Nach diesem Dokument werden folgende Arten von tragenden Elementen unterschieden:
- kolumniert,
- Wand,
- Säulenwand.
Bei Verwendung von monolithischen Stahlbetonkonstruktionen ist es zulässig, Fußböden in einem anderen strukturellen System tragender Elemente zu entwerfen.
Bei der Berechnung der Parameter der Lagerelemente nach SNiPs wird Folgendes berücksichtigt:
- Bestimmung der Kraft, die auf das Fundament, die Böden und andere Strukturelemente wirkt.
- Die Schwingungsamplitude der Böden der oberen Stockwerke.
- Formstabilitätsberechnung.
- Bewertung des Widerstands gegen den Zerstörungsprozess und der Tragfähigkeit des Gebäudes.
Diese Analyse ermöglicht nicht nur die Bestimmung der Parameter monolithischer Strukturen aus Stahlbeton, sondern auch die Ermittlung der Lebensdauer des Gebäudes.
Besonderes Augenmerk bei der Konstruktion wird auf die tragende monolithische Struktur aus Stahlbeton gelegt. In diesem Fall werden folgende Parameter berücksichtigt:
- Möglichkeit und Rissrate.
- Temperaturschrumpfverformung von Beton während des Aushärtens.
- Die Stärke der LMC beim Entfernen der Schalung.
Wenn alle Berechnungen korrekt sind, hält das erstellte Produkt auch unter extremsten Bedingungen Jahrzehnte.
Bei der Berechnung der Parameter des LMC-Lagers werden lineare und nichtlineare Steifigkeiten von Stahlbetonelementen verwendet. Die zweite ist für durchgehende elastische Körper vorgeschrieben. Die nichtlineare Steifheit wird aus dem Querschnitt berechnet. Es ist sehr wichtig, die Möglichkeit von Rissen und anderen Verformungen zu berücksichtigen..
Die Reihenfolge der Bauarbeiten mit dem LMC ↑
Jedes Bauunternehmen versucht, die beste Organisation des Produktionsprozesses zu erreichen. Hierzu werden SNiPs und internationale Standards verwendet. Trotzdem gibt es eine etablierte Arbeitsreihenfolge, die die maximale Qualität zukünftiger Bauarbeiten garantieren kann:
- Zunächst wird die Berechnung für vier Hauptlastarten durchgeführt: permanent, temporär, kurzfristig, speziell. Bei der Erstellung des Fundaments für Einheiten, die starke Vibrationen erzeugen, werden beispielsweise nur monolithische Stahlbetonstrukturen verwendet.
- Vermessung, Planung und Analyse allgemeiner Indikatoren.
- Bestimmung der Punkte der zu bauenden Struktur.
- Verstärkung von Strukturen. Es gibt zwei Arten: vorgespannt und gewöhnlich.
- Installation der Schalung. Mit der Schalung können Sie die notwendige Form für die zukünftige Stahlbetonkonstruktion erstellen. Gleichzeitig kann es nach Faltung, Material, Zweck und Design klassifiziert werden.
- Betonieren. Es gibt vier Hauptmethoden zum Gießen von Beton: von der Mischschale direkt zur Schalung; mittels einer Betonpumpe; durch die Rinne; mit einer Glocke. Ein Vibrator wird verwendet, um Beton zu verdichten.
Ein sehr wichtiger Teil bei der Schaffung einer starken und zuverlässigen monolithischen Stahlbetonstruktur ist die Pflege von Beton. Die Sache ist, dass dieses Material nur unter bestimmten Bedingungen aushärten kann. In der Regel dauert das vollständige Aushärten von Beton etwa 15 bis 28 Tage, wenn keine speziellen Zementsorten verwendet werden. Um das Verdampfen von Feuchtigkeit in der heißen Jahreszeit zu verhindern, wird der LMC mit Wasser gegossen.
Wie läuft die Installation? ↑
Mit dieser Technologie können Sie Material sparen, da der Entwickler die Machbarkeit der Verwendung bestimmter Strukturelemente bestimmt. Die Installation von monolithischen Stahlbetonkonstruktionen erfolgt direkt auf der Baustelle und besteht aus folgenden Schritten:
- Bewehrungsmaterial wird auf der Baustelle verlegt. Es ist wichtig, die Standardabstände zwischen den Elementen des Rahmens zu beachten. Dies gewährleistet eine gleichmäßige Verteilung des Betons..
- Beton wird gegossen. In diesem Stadium muss sichergestellt werden, dass keine öligen Substanzen in die Mischung gelangen. Sie verhindern das Verkleben von Beton..
- Bei Bedarf werden zusätzliche Geräte installiert, die das Trocknen beschleunigen..
Mit monolithischen Strukturen aus Stahlbeton können Sie gekrümmte Linien erstellen, wodurch die Gesamtarchitektur des Gebäudes um ein Vielfaches reicher wird.
Zusammenfassung ↑
Mit monolithischen Strukturen aus Stahlbeton können Sie mit modernen Betonsorten in kürzester Zeit Gebäude bauen. Ein wichtiger Bauphase ist das Design. Es sind die richtigen Berechnungen, mit denen Sie ein dauerhaftes Gebäude mit einer langen Lebensdauer erstellen können.
Monolithische Strukturen aus Stahlbeton werden sowohl im Industriebau als auch im Wohnungsbau eingesetzt. Die relativ geringen Kosten und Festigkeit machen sie in den Produktionshallen und beim Bau mehrstöckiger Gebäude unverzichtbar.
