Характеристичні значення опору та деформаційних характеристик попередньо напружуваної арматури

Клас арматури	Характеристики арматури
fpk, (МПа)	fp0,1k, (МПа)	Ep, (МПа)	εuk
А600, А600С, А600К				0,02
А800, 800К, А800СК				0,018
А1000				0,018
Вр1200				0,016
Вр1300				0,016
Вр1400				0,016
Вр1500				0,016
К1400 (К-7)				0,014
К1500 (К-7)				0,014
К1500 (К-19)				0,014

Окрім, гарячекатаних сталей для армування залізобетонних конструкцій широко застосовують звичайний арматурний дріт класів В-I і Вр-I (рифлену) діаметром 3-5 мм, отримувану холодним волочінням низьковуглецевої сталі. Характеристичне значення опору розтягу дроту Вр-1 при діаметрі 3-4 мм - 410 МПа, при діаметрі 5 мм - 395 МПа.

Сталь для арматури залізобетонних конструкцій вибирають при проектуванні з урахуванням призначення арматури, класу і виду бетону (при вищих марках сталі потрібний міцніший і щільніший бетон), умов виготовлення арматури (зварювання, в'язка) і конструкцій, умов експлуатації (небезпека корозії) тощо.

Армування попередньо напружених конструкцій високоміцним дротом дуже ефективно, проте із-за малої площі перерізу дроту число їх в конструкції буває дуже велике, що ускладнює арматурні роботи, анкерування і натягнення арматури.

Щоб зменшити трудомісткість арматурних робіт, широко застосовують наперед звиті пасма, пучки паралельно розташованих дротин і сталеві канати (троси) рис. 17.16.

Рис. 17.16. Арматурний канат для попередньо напруженої конструкції

Арматурні каркаси і сітки. Для армування залізобетонних конструкцій застосовують арматурні вироби у вигляді в’язаних або зварних сіток і каркасів (рис. 17.17 і рис. 17.18). Індустріальний метод об’єднання окремих стрижнів арматури в сітці і каркасів за допомогою зварювальних машин на заводах дозволяє значно знизити трудомісткість їх виготовлення і здешевити монтаж заготовок арматури. В'язані сітки і каркаси утворюються перев'язкою стержнів в місцях їх перетину м'яким в'язальним дротом (діаметром 0,8–1 мм). Для зниження трудомісткості (зазвичай) перев'язують тільки частину перетинів, достатню для надання каркасу жорсткості. Цей спосіб утворення сіток і каркасів вимагає великих витрат ручної праці. Проте він дозволяє виготовляти арматурні сітки і особливо каркаси із стрижнів будь-якої форми (прямих, ламаних, криволінійних) при перетинах під різними кутами і при будь-якому розташуванні стрижнів у просторі.

Для утворення жорсткого просторового каркасу у верхніх кутах балки поставлено два монтажні стрижні, які зазвичай в розрахунку не враховуються. Монтажні і робочі стрижні охоплені поперечними стержнями-хомутами.

Для зварки каркасів застосовують контактну точкову зварку, що забезпечує високу механізацію арматурних робіт. Найбільший ефект досягається при розчленовуванні арматури на плоскі елементи – зварні сітки або каркаси, які потім об'єднуються в просторові каркаси.

Рис.17.17. Зварні сітки: а -плоскі; b -рулонні

Рис. 17.18. Армування балки в'язаним каркасом: 1-монтажна арматура; 2-4-робоча арматура; 5-хомути

Зварні сітки бувають рулонними і плоскими. Рулонні сітки стандартизовані за діаметрами і розмірами комірок, що дозволило організувати їх виробництво на заводах промисловості метизу. У рулонних сітках стрижні одного напряму, зазвичай, є робочими, а стрижні іншого напряму - монтажними (розподільними). Стрижні, що згинаються при згортані сітки в рулон, приймають із звичайного арматурного (холоднотянутой) дроту діаметром 2-4 мм і з гарячекатаної сталі класу А400С діаметром 6–40 мм.

При проектуванні залізобетонних конструкцій окрім сіток, передбачених сортаментом, широко застосовують індивідуальні плоскі сітки із стрижнів діаметром до 40 мм, наприклад для фундаментів.

Розміри таких сіток, відстані між стрижнями, діаметри зварюваних стрижнів повинні в цьому випадку призначатися з урахуванням технологічних можливостей зварювальних машин.Плоскі зварні каркаси складаються з подовжніх і поперечних стрижнів.

Повздовжні стрижні можуть бути розташовані в один та в два ряди, а по відношенню до поперечних стрижнів можуть мати одностороннє або двостороннє розташування. Рекомендується застосовувати каркаси з одностороннім розташуванням повздовжніх стрижнів, оскільки при цьому покращуються умови зварки і забезпечується краще зчеплення арматури з бетоном в конструкції.

В окремих випадках можуть застосовуватися здвоєні каркасиабо каркаси, посилені на частині своєї довжини додатковими робочими стрижнями. Просторові каркаси збирають з плоских каркасів поперечними стрижнями, що приварюються до повздовжніх стрижнів плоских каркасів контактною точковою зваркою за допомогою зварювальних кліщів.

Армування і стики арматури. Для надійного заанкерувания в бетоні розтягнуті гладкі стрижні в'язаних каркасів і сіток забезпечують на кінцях напівкруглими гачками (рис. 17.19).

Сила зчеплення стиснутих стрижнів з бетоном значно більше сили зчеплення розтягнутих. Тому стиснуті стрижні в'язаних і зварних каркасів можуть не мати гачків.

У зварних сітках і каркасах з гладких стрижнів гачки не потрібні, оскільки для кожного стрижня перпендикулярного напряму є анкерами, що запобігають його прослизанню в бетоні.

Стрижні періодичного профілю, як правило, роблять без гачків по кінцях, оскільки їх поверхня може забезпечити надійне анкерування.

Довжина базової зони анкерування робочих стрижнів залежить від виду конструкції і характеру її роботи під навантаженням, типу арматури і характеристик зчеплення стрижнів. Довжина базової зони анкерування робочих стрижнів визначається розрахунком.

Заводи випускають високоміцну дротяну арматуру пряді і троси в мотках великого діаметру (1, 2–2 м) і довжина їх, зазвичай, достатня для самих протяжних конструкцій. Арматура з м'якої сталі діаметром до 8 мм включно також випускається в мотках.

Рис. 17.19. Зварні каркаси

Арматура діаметром 10 мм і вище з м'яких сталей всіх класів поставляється, зазвичай, в прутках, довжина яких залежить від транспортних умов, а також від замовлення і може коливатися від 6,5 до 14 м. Тому у ряді випадків, коли за умовами армування потрібні стрижні більшої довжини, їх треба з’єднувати. Стики арматурних стрижнів можуть бути заводськими при виготовленні на заводах залізобетонних конструкцій і монтажними – на будівельних майданчиках.

При з'єднанні арматурної сталі необхідно враховувати її зварюваність. Достатньо добре зварюється контактною зваркою гарячекатана арматура класів А240С і А400С і звичайний арматурний дріт в сітках. Не можна зварювати термічно зміцнену арматуру всіх класів і високоміцний дріт, оскільки зварка приводить до втрати ефекту зміцнення.

Заводські стики стрижнів потрібно здійснювати по можливості контактною стиковою зваркою.(рис. 17.20, а). За відсутності належного устаткування стики здійснюються ванною зваркою. (рис. 17.20, b).

При монтажній зварці доводиться зважати на те, що відстані між торцями стрижнів, що з’єднуються, можуть мінятися в значних межах. У цих умовах найбільш зручним є стик з накладками з круглої арматури (рис. 17.20, с), привареними електродуговою зваркою. Можливе застосування стиків внахлестку без накладок, особливо для стержнів малих діаметрів (рис. 17.20, е). При великих діаметрах стрижнів (22–36 мм), що з’єднуються, зона термічного впливу відносно мала, тому при односторонніх швах можна зварювати і холоднодеформовану сталь.

За відсутності необхідного устаткування і безпосередньо на будівельному майданчику роблять в'язані стики, які утворюються накладання стрижнів з перев'язкою їх в'язальним дротом. Круглі стрижні при цьому закінчують гачками (рис. 17.21, а), а стрижні періодичного профілю залишають без гачків (рис. 17.21, b). Довжина з’єднання в напуск залежить від умов роботи стику, класів бетону і сталі і визначається розрахунком.

Рис.17.20. Стики арматури з м'якої сталі: a - контактне зварювання; b – ванна зварка; c, d - електродугова з накладками і чотирма швами; e - електродугова в нахлест з двома швами; f - електродугова з пластинами і двома швами.

В'язані стики слід при можливості розташовувати у стиснутій зоні бетону або в зонах невеликого розтягуючого напруження. У одному перерізі елементу потрібно з’єднувати не більше 25% стрижнів гладкої арматури і не більше 50 % стрижнів арматури періодичного профілю.

Рис.17.21. В'язання сітки:

а - гладкої арматури; b - арматури періодичного профілю; c - стик сіток;

1 - робоча арматура; 2 - розподільна арматура

Напуски сіток можуть виконуватись шляхом перехідного армування чарунок або нашаруванням сіток (рис. 17.22).

а - перехідне армування (поздовжній переріз)

b - нашаруванням сіток

Рис. 7.22. Напуски зварних сіток

Для сіток, розміщених рядами, напуск основної арматури, як правило, необхідно розташовувати у зонах, де обчислені напруження у арматурі при граничному стані не перевищують 80% розрахункового опору.

В залежності який прийнято тип напуску зварної сітки визначається величина рапуску, згідно процедури викладеної в ДСТУ Б В.2.6-98:2010.

Неметалева арматура. Для підвищення корозійної стійкості конструкцій і економії металу в даний час проводяться широкі дослідження по створенню неметалевої композитної арматури для бетонних конструкцій.

Таку арматуру отримують з скло і базальтового ровінгу, вуглецевих арамідних та інших волокон, що об'єднується в арматурний стрижень або в пластину зв'язуючими. Неметалеві композитні арматурні стрижні мають високу міцність, малу щільність (втричі менше, ніж у сталі) і завдяки нерівній поверхні добре зчеплення з бетоном. Разом з тим вказана арматура має підвищену деформативністю (модуль пружності у 4-5 разів менше, ніж у сталі) і поки що відносно дорогі.

У країнах тропічного і субтропічного клімату, де виростає бамбук, як арматуру використовують стовбури бамбука.

Дата добавления: 2014-10-15