Dispozitivul de beton și structuri din beton armat asigură armături suplimentare datorită barelor de armare. Acesta din urmă, de altfel, este unul dintre cele mai solicitate segmente ale metalurgiei feroase, ceea ce este confirmat de utilizarea pe scară largă în construcții. În ceea ce privește stâlpii de beton, armăturile joacă un rol deosebit de important din cauza imposibilității utilizării altor structuri de susținere, altele decât etajele inferioare și superioare. Armarea tijei interioare cu bare metalice în diferite configurații este soluția optimă la problemă.
Cerințe generale pentru barele de armare
Barele metalice laminate la cald, călite termomecanic și formate la rece de diferite profile pot fi folosite pentru stâlpi. Diametrul mediu variază de la 12 la 40 mm. Dacă intenționați să utilizați tije formate la receprofil periodic, atunci se poate folosi și un diametru mic de 3-12 mm. În ceea ce privește rezistența la tracțiune, sunt permise clasele A și B, corespunzătoare limitelor de curgere garantate cu un coeficient de cel puțin 0,95.
În cazuri speciale, armătura stâlpilor monolitici poate avea cerințe speciale privind ductilitatea, sudarea, rezistența la coroziune și rezistența la oboseală. De regulă, acest lucru se datorează specificului amestecului de beton și cimentului utilizat. De o importanță cheie în aproape toate cazurile de armătură este natura legăturii cu betonul. Lipsa aderenței poate fi compensată prin proiectarea profilului cu caneluri și creste. Aceleași tije laminate la cald și formate la rece pot avea proeminențe inelare și în formă de semilună de diferite dimensiuni. În schimb, multe mărci de beton cu o structură fragilă permit utilizarea numai a tijelor netede - de exemplu, clasa A240. Acum merită să trecem la o analiză mai detaliată a parametrilor armăturii utilizate la întărirea stâlpilor.
Lungimea barelor de armare
La așezarea unui stâlp prefabricat se calculează cu atenție parametrii cofrajului, care ar trebui să includă organic echipamente metalice de armare. Este important ca capetele tijelor de lucru care nu sunt conectate la elementele de ancorare să fie la următoarea distanță de capătul piesei:
- 20 mm dacă este amenajată o coloană monolitică cu o lungime de cel puțin 6 m.
- 15 mm dacă coloana este mai lungă de 18 m. Aceeași restricție se aplică structurilor și suporturilor catargului.
- 10 mm dacă se așează o coloană prefabricată cu o lungime mai mică de 18m.
În fiecare caz, armarea stâlpului presupune părăsirea unei părți din bară, care trebuie protejată cu agenți anticorozivi speciali sau izolat suplimentar cu echipamente cadru.
Diametrul barelor de armare
În cazul tijelor longitudinale se folosesc elemente cu o grosime de minim 16 mm. Structurile prefabricate monolitice pot fi, de asemenea, armate cu tije de 12 mm. De asemenea, diametrele mici sunt permise atunci când se utilizează armătură din oțel structural cu un strat protector. Contabilitatea diametrului este importantă și din punctul de vedere al configurației plasării acestuia în corpul coloanei. Deci, tijele longitudinale pot fi instalate doar pe un rând și de preferință cu o viteză a obturatorului de diametru egal. Dacă se plănuiește armarea coloanei cu tije de grosimi diferite, atunci este permisă maximum două formate fără a lua în considerare echipamentul de armare structurală. Tijele de diferite diametre sunt de obicei folosite pentru a economisi bani, dar dimensiunile adiacente nu pot fi folosite în aceeași coloană. De exemplu, nu este permisă așezarea tijelor cu diametrul de 8 și 10 mm sau de 10 și 12 mm.
Zona de armare
Calculul suprafeței se efectuează în funcție de secțiunile armăturii longitudinale. Ca urmare, se estimează ce procent din secțiunea barelor ocupă pe suprafața stâlpului. Se admite maximum 5%, dar numai în cazul unei dispoziții măsurate a tijelor fără suprapunere. Conexiunea prin suprapunere dublează aria secțiunii transversale a armăturii la îmbinări, ceea ce nu permite întotdeauna asamblarea corectă a stâlpului. De asemenea, ar trebui să mențineți simetria plasăriitije în raport cu aria secțiunii transversale a structurii - mai ales când vine vorba de funcționarea viitoare a unei structuri cu o sarcină mare de încovoiere. Într-un fel sau altul, procentul optim de armare a stâlpilor va fi de 2-3%. În secțiunea în sine, ar trebui să țineți cont nu numai de baza barei, ci și de proeminențe sub formă de creste.
Care ar trebui să fie îmbinarea barelor de armare?
Conexiunea și ieșirile de armare determină și fiabilitatea structurii. S-a remarcat deja rolul important al suprapunerii, care crește odată cu utilizarea coloanelor monolitice. În același timp, impactul unor astfel de legături asupra integrității structurale a coloanei nu trebuie subestimat. Faptul este că, de exemplu, o tijă de 25 mm (în diametru) trebuie îmbinată cu o suprapunere pe o lungime de cel puțin 140 cm. Mai mult, dacă andocarea se face în cursă, atunci această distanță se dublează. Prin urmare, se recomandă să depuneți eforturi pentru a minimiza nodurile de conectare atunci când armați stâlpul cu bare longitudinale. Dacă este vorba de deschideri mari și implementarea zonelor de tranziție este inevitabilă, atunci îmbinările sunt transferate în locurile în care secțiunea coloanei în sine se schimbă. Asemenea configurații se găsesc în modele în trepte, cu două ramuri și rupere. Sudarea cu plăcuțe este, de asemenea, recomandată ca alternativă.
Spatii dintre tije
Pentru început, merită subliniată importanța echilibrului dintre masa armată și golurile din corpul coloanei. Suprasaturarea tijelor metalice de lucru slăbește structura betonului, făcând-o mai sensibilă la sarcinile dinamice. Dimpotrivă, dezavantajulechipamentul de armare crește riscul de deteriorare a coloanei atunci când funcționează sub sarcini statice. Chiar dacă podelele și coloana armată acționează reciproc în indicatorii de presiune moderată, atunci după un timp vor începe să se formeze fisuri în secțiunile slăbite ale structurii. Echilibrul poate fi menținut prin menținerea unei distanțe standard între barele de armare de 400 mm. Dacă această distanță nu este suficientă din cauza includerii minime a pietrei zdrobite sau a pietrei în soluție, atunci golurile mari sunt diluate cu armătură structurală subțire cu un diametru de 12 mm.
Restricții ale stratului de întărire protector
Stratul maxim de armătură longitudinală este de 50 mm. Această grosime include atât baza tijei, cât și elementele sale structurale acoperite. Posibilitatea de a utiliza tije cu diametrul de 40 mm menținând în același timp 10 mm tehnologic se datorează faptului că stratul de armare în sine poate necesita o armătură suplimentară. În special, armarea stâlpilor cu o secțiune de 600x800 mm prevede includerea unei plase sudate, cleme și legături. Tijele de format mare sunt fixate suplimentar împreună cu ligamente de întărire. În plus, elementele suplimentare de armare a armăturii în sine nu trebuie confundate cu suprapunerile în timpul sudării, care îndeplinesc sarcina structurală importantă de a conecta două sau mai multe tije.
Principala limitare se referă la grosimea stratului protector, care se datorează unei creșteri proporționale a riscurilorcrăparea coloanei în locurile prin care trec tijele. Tensiunea suferită de o structură de beton cu incluziuni străine va fi excesiv de mare și, sub sarcini dinamice, va duce la distrugere. Acest factor este parțial compensat de ochiurile și clemele menționate mai sus, dar cel mai bine este să respectați inițial normele pentru formarea unui strat de armare.
Cerințe pentru armarea transversală
În structurile de stâlpi, unde forța transversală de proiectare nu poate fi asigurată doar de structura din beton, se utilizează și armătura transversală. Pasul la așezare nu trebuie să depășească 300 mm. Dacă se plănuiește efectuarea unei armături comprimate, atunci calculul armăturii stâlpului prin decalaje se face pe baza grosimii tijelor - treapta nu trebuie să depășească 15 diametre, dar să se încadreze în 500 mm. În ceea ce privește interacțiunile armăturii transversale și longitudinale, aceasta va depinde de secțiunea stâlpului și de saturația acesteia cu tije de lucru. În principiu, sunt posibile două configurații. Într-una, împerecherea nu este permisă, deoarece un strat de tije longitudinale este aranjat mai aproape de margine, iar tijele transversale sunt așezate în golurile rămase. În a doua opțiune, îmbinările se realizează dacă armătura longitudinală este implementată pe mai multe rânduri de la margine la partea centrală. Practic, tijele subțiri transversale sunt conectate la tije structurale cu un diametru de cel mult 12 mm.
Tehnologia de întărire a coloanelor
Metodele de armare diferă în ceea ce privește tehnicile de legare, abordările de cofrare și configurațiile de amplasare a barelor. Cât despre tricotat, se poate face cu sârmă saumod sudat. În primul caz, se recomandă utilizarea unui pistol de construcție de tricotat pentru fitinguri, iar în al doilea caz, o mașină de sudură invertor pentru conexiuni precise. În această etapă, se formează cadrul. Configurația armăturii sub stâlpi poate fi diferită în funcție de caracteristicile structurii. Este optim să se utilizeze o versiune combinată cu utilizarea armăturii longitudinale și transversale, în care se va implementa și tricotarea adiacentă a două rame. Structura cofrajului este dispusă cu ajutorul semifabricatelor de turnare, în care se scufundă scheletul metalic pregătit și apoi se toarnă cu beton. Diferențele în metodele de realizare a cofrajelor se reduc la tipul de material utilizat - lemn, spumă de polistiren sau materiale fibroase combinate. În această alegere, condiția principală este posibilitatea de a combina armăturile și cofrajele în ceea ce privește greutatea și sarcinile tehnice în general.
Consolidarea fundațiilor stâlpilor
Pe fundație se instalează stâlpi de construcție, așa-numita sticlă portantă, care este și ea armată. Pentru a face parte din talpa structurală, se folosesc clase grele de beton cu o clasă de rezistență ridicată. Armarea sticlei se realizează cu tije laminate la cald cu profil periodic. La armarea fundației pentru stâlp, joncțiunea barelor tălpii cu elementele armăturii longitudinale principale va avea o importanță cheie. Pentru acest ligament, la punctul de tranziție de la talpă la arborele coloanei, tijele cu șaibe sunt sudate pe scheletul tijelor de manșon laminate la cald. Dificultatea constă doar întrecerea corectă de la un nivel la altul, observând simetria contururilor de întărire.
Caracteristici ale armăturii spiralate
Cea mai dificilă, din punct de vedere al dispunerii tijelor, este armarea stâlpilor cu secțiune circulară. Problema constă în complicația configurației stratului de armare, care necesită suport suplimentar. În astfel de sisteme, se folosește armătura indirectă cu tije metalice spiralate. Caracteristicile armăturii coloanelor rotunde sunt exprimate în faptul că tijele longitudinale sunt înfășurate suplimentar în jurul perimetrului cu bobine de sârmă aeriană. În acest caz, diametrul spiralei nu depășește 20 cm.
Consolidarea consolelor coloanelor
Din lipsa opțiunilor de instalare a suporturilor pentru stâlpi, constructorii folosesc adesea pervazurile în consolă ca element de armătură structurală. Se recomandă instalarea unor astfel de piese pe un cadru de armare din oțel, care poate fi inclus în tavanul superior sau în fundația inferioară. Consolele sunt armate cu tije metalice de diametru mic, cleme si plasa sudata, in functie de parametrii de proiectare. Cel mai mare efect de întărire a coloanelor în compoziția cu console se poate obține cu o suprapunere omogenă, cadrul principal al trunchiului și talpa.
Concluzie
Caracteristicile utilizării armăturii sub stâlpi sunt determinate de izolația structurală a acestei părți a structurii. Desigur, ambele suprapuneri în partea de sus și de jos oferă suportul necesar,dar suprapresiunea cu sarcina poate afecta direct structura coloanei. Pentru a preveni procesele interne de distrugere se folosește armătura longitudinală și transversală. În același timp, cerințele oferă o libertate considerabilă proiectanților atât în alegerea tijelor, cât și în configurațiile de așezare a acestora. Limitările fundamentale se referă în principal la selecția materialelor, stabilirea dimensiunilor și metodele de instalare a cadrului.
