Uređaj betonskih i armirano-betonskih konstrukcija omogućava dodatno ojačanje armaturnim šipkama. Potonji je, inače, jedan od najtraženijih segmenata crne metalurgije, što potvrđuje i njegova široka upotreba u građevinarstvu. Što se tiče betonskih stupova, armatura ima posebno važnu ulogu zbog nemogućnosti korištenja drugih nosivih konstrukcija osim donjeg i gornjeg sprata. Unutrašnje ojačanje šipkama sa metalnim šipkama u različitim konfiguracijama je optimalno rješenje problema.
Opći zahtjevi za armaturu
Vruće valjane, termomehanički kaljene i hladno oblikovane metalne šipke različitih profila mogu se koristiti za stubove. Prosječni prečnik varira od 12 do 40 mm. Ako planirate koristiti hladno oblikovane šipkeperiodični profil, tada se može koristiti i mali prečnik od 3-12 mm. U pogledu vlačne čvrstoće, dozvoljene su klase A i B, koje odgovaraju zagarantovanoj granici tečenja sa koeficijentom od najmanje 0,95.
U posebnim slučajevima, armatura monolitnih stubova može imati posebne zahtjeve u pogledu duktilnosti, zavarljivosti, otpornosti na koroziju i čvrstoće na zamor. U pravilu je to zbog specifičnosti upotrijebljene betonske mješavine i cementa. Od ključnog značaja u gotovo svakom slučaju armature je priroda veze sa betonom. Nedostatak prianjanja može se nadoknaditi dizajnom profila sa žljebovima i grebenima. Iste toplo valjane i hladno oblikovane šipke mogu imati prstenaste i polumjesečaste izbočine različitih veličina. Nasuprot tome, mnoge marke betona s krhkom strukturom dopuštaju upotrebu samo glatkih šipki - na primjer, klasa A240. Sada vrijedi prijeći na detaljnije razmatranje parametara armature koja se koristi za ojačanje stupova.
Dužina armature
Pri polaganju montažnog stupa pažljivo se proračunavaju parametri oplate, što bi organski trebalo uključivati armaturnu metalnu opremu. Važno je da krajevi radnih šipki koji nisu povezani sa anker elementima budu na sledećoj udaljenosti od kraja dela:
- 20 mm ako je postavljen monolitni stub dužine najmanje 6 m.
- 15 mm ako je stub duži od 18 m. Isto ograničenje važi i za konstrukcije jarbola i nosače.
- 10 mm ako se postavlja montažni stub dužine manje od 18m.
U svakom slučaju, ojačanje stuba podrazumeva ostavljanje dela šipke, koji mora biti zaštićen specijalnim antikorozivnim sredstvima ili dodatno izolovan okvirnom opremom.
Prečnik armature
U slučaju uzdužnih šipki koriste se elementi debljine od najmanje 16 mm. Monolitne montažne konstrukcije mogu se ojačati i šipkama od 12 mm. Također, mali promjeri su dozvoljeni kada se koristi armatura od konstrukcijskog čelika sa zaštitnim premazom. Obračun prečnika je takođe važan sa stanovišta konfiguracije njegovog postavljanja u telo stuba. Dakle, uzdužne šipke se mogu ugraditi samo u jedan red i po mogućnosti sa brzinom zatvarača istog promjera. Ako se planira ojačati stup sa šipkama različitih debljina, tada su dopuštena najviše dva formata bez uzimanja u obzir opreme za strukturalno ojačanje. Šipke različitih promjera obično se koriste kako bi se uštedio novac, ali susjedne veličine se ne mogu koristiti u istoj koloni. Na primjer, nije dozvoljeno polaganje šipki prečnika 8 i 10 mm ili 10 i 12 mm.
Pojačanje
Proračun površine se vrši prema presjecima uzdužne armature. Kao rezultat toga, procjenjuje se koliki postotak presjeka šipki zauzimaju na površini stupa. Dozvoljeno je najviše 5%, ali samo u slučaju izmjerenog rasporeda šipki bez preklapanja. Veza preklapanja udvostručuje površinu poprečnog presjeka armature na spojevima, što ne omogućava uvijek ispravnu montažu stupa. Također biste trebali zadržati simetriju postavljanjašipke u odnosu na površinu poprečnog presjeka konstrukcije - posebno kada je u pitanju budući rad konstrukcije s velikim opterećenjem na savijanje. Na ovaj ili onaj način, optimalan postotak armature stupa bit će 2-3%. U samom presjeku treba uzeti u obzir ne samo bazu šipke, već i izbočine u obliku grebena.
Kakav bi trebao biti spoj armaturnih šipki?
Priključci i otvori za armaturu također određuju pouzdanost konstrukcije. Već je istaknuta važna uloga preklapanja, koja se povećava upotrebom monolitnih stupova. Istovremeno, ne treba potcijeniti utjecaj takvih veza na strukturni integritet stupa. Činjenica je da se, na primjer, šipka od 25 mm (promjera) mora spojiti s preklopom duž dužine od najmanje 140 cm. Štoviše, ako se spajanje vrši u vožnji, tada se ova udaljenost udvostručuje. Stoga se preporučuje nastojanje da se spojni čvorovi minimiziraju prilikom ojačanja stupa uzdužnim šipkama. Ako se radi o velikim rasponima i neizbježna je implementacija prijelaznih zona, onda se spojevi prenose na mjesta gdje se mijenja presjek samog stupa. Takve konfiguracije se nalaze u stepenastim, dvokrakim i prekidnim dizajnom. Zavarivanje sa jastučićima se takođe preporučuje kao alternativa.
Razmaci između štapova
Za početak, vrijedi naglasiti važnost ravnoteže između ojačane mase i šupljina u tijelu stupa. Prezasićenost radnih metalnih šipki slabi betonsku konstrukciju, čineći je osjetljivijom na dinamička opterećenja. Nasuprot tome, nedostatakarmaturna oprema povećava rizik od oštećenja stuba pri radu pod statičkim opterećenjima. Čak i ako podovi i ojačani stup djeluju jedni na druge u umjerenim pokazateljima pritiska, tada će se nakon nekog vremena početi stvarati pukotine u oslabljenim dijelovima konstrukcije. Ravnoteža se može održavati održavanjem standardnog razmaka između armaturnih šipki od 400 mm. Ako ovo rastojanje nije dovoljno zbog minimalnog uključivanja lomljenog kamena ili kamena u rastvor, tada se velike praznine razblažuju strukturnom tankom armaturom prečnika 12 mm.
Ograničenja zaštitnog armirajućeg sloja
Maksimalni sloj uzdužne armature je 50 mm. Ova debljina uključuje i bazu štapa i njegove obložene strukturne elemente. Mogućnost korištenja šipki promjera 40 mm uz održavanje tehnoloških 10 mm zbog činjenice da sam armaturni sloj može zahtijevati dodatno ojačanje. Konkretno, ojačanje stupova presjeka 600x800 mm predviđa uključivanje zavarene mreže, stezaljki i vezica. Šipke velikog formata dodatno su pričvršćene zajedno sa ojačavajućim ligamentima. Štaviše, dodatne elemente armiranja same armature ne treba mešati sa preklopima tokom zavarivanja, koji obavljaju važan strukturalni zadatak povezivanja dve ili više šipki.
Glavno ograničenje se tiče debljine zaštitnog sloja, što je zbog proporcionalnog povećanja rizikapucanje stuba na mjestima gdje prolaze šipke. Naprezanje koje doživljava betonska konstrukcija sa stranim inkluzijama bit će pretjerano veliko i pod dinamičkim opterećenjima dovest će do uništenja. Ovaj faktor je djelimično nadoknađen gore navedenim mrežama i stezaljkama, ali je najbolje u početku se pridržavati normi za formiranje armaturnog sloja.
Zahtjevi za poprečno ojačanje
Kod stubnih konstrukcija, gdje projektnu poprečnu silu ne može obezbijediti samo betonska konstrukcija, koristi se i poprečna armatura. Korak prilikom polaganja ne bi trebao biti veći od 300 mm. Ako se planira izvođenje komprimirane armature, tada se proračun armature stupa pomacima vrši na osnovu debljine šipki - korak ne smije biti veći od 15 promjera, ali se uklapa u 500 mm. Što se tiče interakcija poprečne i uzdužne armature, to će ovisiti o presjeku stupa i njegovoj zasićenosti radnim šipkama. U principu, moguće su dvije konfiguracije. U jednom, parenje nije dozvoljeno, jer je sloj uzdužnih šipki raspoređen bliže rubu, a poprečne šipke su položene u ostavljene praznine. U drugoj opciji, spojevi se izvode ako se uzdužna armatura izvodi u nekoliko redova od ruba do središnjeg dijela. U osnovi, poprečne tanke šipke se spajaju na strukturne šipke prečnika ne većeg od 12 mm.
Tehnologija ojačanja stubova
Metode armature razlikuju se u tehnikama vezivanja, pristupima oplatama i konfiguracijama postavljanja šipki. Što se tiče pletenja, može se raditi žicom ilizavareni način. U prvom slučaju preporuča se upotreba konstrukcionog pištolja za pletenje za okove, au drugom slučaju inverter aparat za zavarivanje za precizno spajanje. U ovoj fazi se formira okvir. Konfiguracija armature ispod stupova može biti različita ovisno o karakteristikama konstrukcije. Optimalno je koristiti kombiniranu verziju uz korištenje uzdužne i poprečne armature, u kojoj će se implementirati i susjedno pletenje dva okvira. Konstrukcija oplate se postavlja pomoću kalupa u koje se uroni pripremljeni metalni kostur, a zatim se izlije betonom. Razlike u metodama izrade oplate svode se na vrstu materijala koji se koristi - drvo, polistirenska pjena ili kombinirani vlaknasti materijali. Pri ovom izboru glavni uslov je mogućnost kombinovanja armature i oplate u smislu težine i tehničkih opterećenja uopšte.
Ojačanje temelja stubova
Stubovi zgrade se postavljaju na temelj, tzv. noseće staklo, koje je takođe ojačano. Za sastavni dio konstrukcijskog đona koriste se teški betoni visoke klase čvrstoće. Ojačanje stakla vrši se toplo valjanim šipkama periodičnog profila. Prilikom armiranja temelja za stup, spoj šipki potplata sa elementima glavne uzdužne armature bit će od ključnog značaja. Za ovaj ligament, na prijelaznoj tački sa potplata na osovinu stupa, šipke sa podloškama su zavarene na kostur toplo valjanih rukavaca. Poteškoća je samo u tomeispravan prelazak sa jednog nivoa na drugi, posmatrajući simetriju kontura jačanja.
Karakteristike spiralnog ojačanja
Najteže, sa stanovišta rasporeda šipki, je ojačanje stubova kružnog presjeka. Problem je u kompliciranju konfiguracije armaturnog sloja, što zahtijeva dodatnu potporu. U takvim sistemima koristi se indirektno ojačanje spiralnim metalnim šipkama. Osobine armature okruglih stupova izražene su u činjenici da su uzdužne šipke dodatno omotane po obodu namotajima nadzemne žice. U ovom slučaju, prečnik spirale nije veći od 20 cm.
Ojačanje stubnih konzola
Zbog nedostatka mogućnosti za ugradnju nosača stubova, graditelji često koriste konzolne izbočine kao element strukturalne armature. Preporuča se ugradnja takvih dijelova na čelični armaturni okvir, koji se može ugraditi u gornji strop ili u donji temelj. Konzole su ojačane metalnim šipkama malog promjera, stezaljkama i zavarenom mrežom, ovisno o projektnim parametrima. Najveći efekat ojačanja stubova u kompoziciji sa konzolama može se postići homogenom gomilom preklapanja, glavnog okvira trupa i đona.
Zaključak
Osobine upotrebe armature ispod stubova određene su strukturnom izolacijom ovog dela konstrukcije. Naravno, oba preklapanja na vrhu i na dnu pružaju neophodnu podršku,ali nadpritisak sa opterećenjem može direktno uticati na strukturu stuba. Uzdužna i poprečna armatura koristi se za sprječavanje unutrašnjih procesa razaranja. Istovremeno, zahtjevi daju značajnu slobodu dizajnerima kako u izboru šipki tako iu konfiguracijama njihovog polaganja. Osnovna ograničenja se uglavnom odnose na izbor materijala, određivanje dimenzija i načina ugradnje okvira.
