Для полноценного понимания устройства сталежелезобетонных конструкций сперва необходимо разобраться, что такое железобетон. Железобетон как композитный материал появился еще в середине XIX века и был изобретен французским садовником Жозефом Монье. Он создал первые конструкции из бетона с армированием сеткой для цветочных горшков и запатентовал свою идею в 1867 году. [3]

Широкое применение железобетон получил в экономически развитых странах — Англии, Франции, США, Германии и России. Железобетон использовали в перекрытиях производственных зданий, подземных трубах, колодцах, стенах, резервуарах, мостах, путепроводах, эстакадах, фортификационных и других сооружениях. Это было связано с растущей потребностью государств в быстром возведении критически важной инфраструктуры — таких как промышленность, торговых домов и транспортных предприятий. Основы теоретических расчетов железобетона и принципы его конструирования стало возможным благодаря трудам таких инженеров как Консидер, Генебик (Франция), Кенена, Мерша (Германия) и др. Общая теория расчета была сформулирована и оформлена к концу XIX века. В основу расчета лег принцип легли принципы сопротивления упругих материалов внешнему воздействию. [1]

Сталежелезобетон — это так же, как и бетон, композитный материал, основным отличием которого от железобетона является объединение металлических балок (или в некоторых случаях металлической оболочки) и железобетона в единую систему с помощью частичного обетонирования стали или использования анкерных устройств.

Типы сталежелезобетонных конструкций:

– Сталежелезобетонные плиты с профилированным настилом;

– Комбинированные балки;

– Трубобетонные конструкции с внешней стальной оболочкой.

Анкерные устройства в сталежелезобетоне выполнены из высокопрочных болтов или шпилек. Цель их использования — уменьшение местных возмущений и концентрации сдвигающих усилий. [4]

Основными задачами, с которыми сталкиваются инженеры, являются возведение здания или сооружения за минимальный срок, снижение стоимости работ и материалов, а также обеспечение безопасности строительных конструкций. Сталежелезобетон, обладающий повешенной несущей способностью по отношению к стандартным материал отвечает данным потребностям. Сталежелезобетонные конструкции, обладающие преимуществами бетона в сжатой зоне и стали в растянутой зоне, снижают материалоемкость строительства.

Наиболее трудоемкими процессами при возведении зданий и сооружений на данный момент являются арматурные и опалубочные работы. Применение профилированного листа как несъемной опалубки при возведение сталежелезобетонных перекрытий позволяет снизить трудозатраты на опалубочные и арматурные работы более чем в два раза. [5]

Состав сталежелезобетонного перекрытия представлена на рисунке 1 ниже.

Рис. 1. Сталежелезобетонное перекрытие со стальным профнастилом. Элементы сталежелезобетонного перекрытия:1 — Стальной профилированный настил; 2 — Элемент балочной клетки; 3 — Монолитный бетон перекрытия; 4 — Стержневой анкер; 5 — Сетка противоусадочного армирования; 6 — соединение гофрированных профилей между собой [2]

На данный момент существует несколько нормативных документов для расчета сталежелезобетонных конструкции, например, СП 266.1325800.2016 «Конструкции сталежелезобетонные. Правила проектирования». В данном своде правил приведены основные требования к сталежелезобетонным конструкциям и положения к их расчетам. Указаны требования к используемым материалам, условиям эксплуатации конструкций. Приведены расчеты конструкций на разных стадиях возведения и эксплуатации конструкций. Однако на сегодняшний день не сформировано сводов правил или других нормативных документов, регламентирующих использование сталежелезобетонных конструкций при действии динамических и специальных нагрузок. В условиях проектирования, например, промышленных зданий и сооружений, где выдвигаются все более высокие требования к колебаниям конструкций, вследствие установки высокоточного оборудования, становится невозможным применение сталежелезобетонных конструкций.

Анализ сталежелезобетонных конструкций доказывает эффективность их применения как в техническом, так и в экономическом аспекте. Однако, основной проблемой широкого применения сталежелезобетонных конструкций в России является отсутствие нормативной базы для проектирования таких конструкций. Создание нормативной базы поспособствует более широкому применению таких конструкций и позволит полноценно использовать их преимущества.

Литература:

1. Железобетонные конструкции Байков В. Н., Сигалов Э. Е.
2. Сталежелезобетонные перекрытия, новые методы их расчета Тамразян А. Г., Замалиев Ф. С.
3. История возникновения железобетона. — Текст: электронный // Правильный бетон: [сайт]. — URL: https://beeton68.ru (дата обращения: 24.12.2025).
4. Ростовых Г. Н. Совершенствование методики расчета гибких упоров в конструкциях сталежелезобетонных мостов // Известия путей сообщения. 2007. № 3.
5. Теоретические и экспериментальные исследования сталежелезобетонных конструкций с применением гнутых стальных профилей / Т. И. Ахрамочкина. // Строительство: наука и образование. — 2021. — № 4.