Урок №106 Технологія і особливості зварювання арматури залізобетону.

Підприємства, що виробляють залізобетонні вироби, випускають широку номенклатуру продукції. Не завжди стандартні вироби можна використовувати при реалізації проекту конкретної будівлі. Напевно багато хто звертав увагу на будівельників, які розміщують в опалубці сталеву арматуру. Всі розуміють, що сталеві прутки забезпечують високі характеристики залізобетонної балки.

Однак правильно визначити діаметр прутків, їх кількість можуть тільки фахівці, які володіють розрахункової методикою. Для більшості обивателів, які не стикалися з методологією виконання розрахунку балок прямокутного перерізу, цей процес залишається загадкою.

Арматурний стержень сприймає значні навантаження на розтягнення, але нестійкий до стиснення і вигину.

РІЗНОВИДИ БАЛОК

Що являє собою конструкція залізобетонної балки? Які відмінності за способом установки і формою перетину?

Балка - виготовлений з бетону і армований сталевими прутами елемент, що працює в складі будівельної конструкції і сприймає силові навантаження. Такі будівельні конструкції ще називають ригелями або прогонами. Залежно від методу установки вони можуть бути:

• Монолітними елементами, що представляють собою вільно розташовані або затиснені з однієї або двох сторін однопрогонові конструкції.

• Комбінованими (збірно-монолітними) конструкціями, в тому числі консольними.

• Збірними, що складаються з окремих частин, що входять до складу загальної багатопролітної конструкції.

Цілісні армовані балки використовуються при будівництві як елементи фундаментів і перекриттів.

Перетин елементів різне і може мати прямокутну форму, представляти трапецію, тавр, двотавр або інші види. Згідно будівельним нормам, ширина перетину приймається рівною 5 сантиметрам і являє собою цифровий ряд, починаючи від 100 мм, і закінчуючи 250 мм. Висота виробу відповідно змінюється.

Комбінація арматурних стержнів і бетону дає комбінацію їх властивостей

ОСНОВНІ ЗАВДАННЯ ПОСИЛЕННЯ

Обговорюючи питання посилення залізобетонних конструкцій прямокутного профілю, зупинимося окремо на термінології. У спеціалізованих будівельних джерелах процес підвищення міцності бетонних конструкцій, пов'язаний з установкою арматури, називається армуванням ЖБ виробів. Що позначають літери абревіатури? відповімо:

• Ж - скорочене позначення наявності в конструкції залізних (сталевих) арматурних стержнів або сітчастих каркасів, що сприяють збільшенню міцності.

• Б - характеризує матеріал бетон, масив якого посилений заставними елементами.

Основними завданнями посилення залізобетонних балкових елементів є:

• Забезпечення високої несучої здатності виробів.

• Підвищення міцності.

• Протидія руйнування.

• Збільшення стійкості до сприйняття підвищених навантажень.

Рішення поставлених завдань щодо забезпечення міцності здійснюється шляхом армування і реалізації спеціальних методів, спрямованих на:

• оцінку міцності;

• перевірку витривалості бетонної опори під впливом багаторазових циклів навантаження;

• контроль стійкості залізобетонної балки, збереження її цілісності і розташування.

Більшість заводських виробів проводиться з використанням попередньо напруженої арматури

ПРИЗНАЧЕННЯ РОЗРАХУНКІВ

Розрахунок дозволяє визначити площу елементів посилення, в залежності від заданих зусиль, або несучу здатність, згідно з фактичними розмірами застосовуваних прутків. Зокрема, виконання попередніх розрахунків допомагає визначити:

• Розмір прутків в діаметрі.

• Довжину елементів.

• Характер розташування у виробі.

Для визначення оптимального варіанту армування конкретної бетонної балки враховуйте наступні параметри:

• геометричні розміри виробу (довжина, ширина, висота);

• товщину захисного шару, що характеризує відстань від арматури до зовнішньої площини бетонної поверхні;

• величину розподіленої або точкового навантаження.

ПРИНЦИПИ АРМУВАННЯ

Посилення бетонних конструкцій проводиться з використанням наступних елементів:

• Окремих сталевих арматурних стержнів.

• Металевих каркасів.

• Сталевих сіток.

У висотних будівлях арматурний каркас є основою всієї конструкції

В процесі армування прутки можуть встановлюватися як в розтягнутих ділянках бетонної балки, так і в стислих. Специфіка застосування опор при виконанні будівельних робіт дозволяє віднести їх до елементів, що згинаються, в яких під впливом прикладених зусиль виникає розтягнута зона, стиснений ділянку, так як діє згинальний момент і поперечні зусилля.

Армування балок здійснюється стрижнями, розташованими поздовжньо і поперечно. Залежно від напрямку докладання зусиль, верхній і нижній арматурні прутки каркаса можуть бути як розтягнутими, так і стиснутими.

Розглянемо основні частини горизонтального каркаса посилення, що знаходиться під впливом прикладених вертикальних зусиль. Він складається з наступних елементів:

• розташованих у верхній частині каркаса стрижнів, що знаходяться в стислому стані;

• знаходяться внизу прутків, розтягуються під впливом навантажень і зміцнюючих бетонну балку;

• поперечних елементів, що забезпечують міцність прямокутного перетину;

• розподільної арматури, що зв'язує елементи єдиним контуром.

ВИМОГИ ДО АРМАТУРИ

До поверхні елементів посилення пред'являється комплекс спеціальних вимог.

При армуванні ребра плоскими зварними каркасами стрижні зварюють між

• Знежирте прутки.

• Очистіть стрижні від бруду, фарби і неметалевих покриттів.

• Звільніть поверхню від відшаровується нальоту іржі, використовуючи металеву щітку.

Існує думка про доцільність зволоження арматурних стержнів водою за тиждень до укладання та бетонування. В результаті вона покриється іржею, і до неї сильніше буде прилипати розчин бетону. Фахівці підтверджують, що присутня на поверхні прутків іржа, яка не має відшарувань, збільшує коефіцієнт зчеплення арматури з розчином. Прутки з іржавої поверхнею ефективніше склеюються бетонним складом, але, при цьому, іржавих відслонень не допускається.

Сталеві стрижні, що мають змінний профіль, мають 3-кратним запасом опору висмикування в порівнянні з гладкою арматурою.

ОСОБЛИВОСТІ ПОСИЛЕННЯ

Посилення арматурними стрижнями здійснюють із застосуванням поздовжніх і поперечних прутків арматури з наступним зварюванням або в'язанням. Виконуючи в'язку каркасів, застосовуйте арматуру з Г-подібним вигинами.

Виробляючи армування балок, дотримуйтеся таких інструкцій:

• застосовуйте прутки діаметром більше 10 міліметрів для поздовжнього армування;

• використовуйте в якості ненапружуваних арматурних прутків сталеві стрижні, діаметром не менше 12 мм, для в'язаних каркасів, призначених для опор, висотою понад 40 сантиметрів;

• забезпечте інтервал між поздовжніми силовими елементами каркаса не менш 25 міліметрів - для стрижнів нижнього рівня, і 30 мм - для прутків верхнього шару.

Як правило, із залізобетону влаштовують два види елементів - балки і плити

Залежно від зміни класу бетону, з якого виготовляються вироби, змінюється діаметр поздовжніх прутків. Для арматури, що має міцність 500 МПа, її розмір в діаметрі повинен бути:

Якщо виконується посилення балок з пористих складів класу нижче В10, допускається зменшення діаметра поздовжньо розташованих прутків - менше 16 міліметрів.

ВИКОНАННЯ ВІДГИНІВ

До місць стиків і розташування відгинів стрижнів пред'являються спеціальні вимоги, так як вони визначають характеристики. Визначаючи місце загину прутка, дотримуйтесь рекомендацій:

• витримуйте величину інтервалу від загину до зовнішньої поверхні (не більше 50 міліметрів);

• Не застосовуйте короткі прутки, мають один похилий ділянку і вільно розташовані в каркасі ( «плаваючі» стрижні);

• забезпечте величину кута вигину до осі виробу на рівні 45 градусів. Допускається збільшення для високих конструкцій (більше 80 см заввишки) значення кута до 60 градусів, а для низьких, що працюють при точкових зусиллях, зменшення до 30 градусів;

При розміщенні відгинів треба стежити, щоб на ділянці, де їх ставлять за розрахунком, в будь-якому перетині, нормальному до осі балки, був принаймні один відгин

• виробляєте відгин на одному поздовжньому прутки в кожній з площин каркаса виробу, що має ширину менше 20 сантиметрів. При збільшенні ширини вироби загніть не менше 2-х прутків в кожній площині;

• розташовуйте відігнуті частини стрижнів симетрично щодо осі;

• визначайте розрахунковим шляхом інтервал між похилими ділянками прутків, розташованих в різних площинах каркаса.

СПЕЦИФІКА ПОПЕРЕЧНОГО АРМУВАННЯ

Виробляючи поперечне посилення каркаса, виконуйте наступні вимоги:

• Застосовуйте вертикальні елементи посилення, якщо висота балки становить понад 15 сантиметрів.

• Не встановлюйте поперечну арматуру, якщо висота менше 15 сантиметрів.

• При наявності одного поздовжнього стрижня арматури або зварної сітки, будівельні норми допускають відсутність поперечних прутків.

• Обчислюйте розрахунковим методом, що враховує особливості зварювання каркаса, значення діаметра розташованих в поперечній площині стрижнів.

ДОТРИМАННЯ ВЕЛИЧИНИ ЗАХИСНОГО ШАРУ

Витримування необхідного значення захисного шару, що представляє собою інтервал від арматури до зовнішньої поверхні виробу, дозволяє вберегти каркас від проникнення вологи і забезпечити оптимальний режим роботи в бетонному масиві. Крім того, захисний шар визначає вогнестійкість конструкції.

Для балок, призначених для установки в фундаментах і збірних конструкціях, значення не повинно бути менше діаметра арматури і складає 30 міліметрів.

Фіксований розмір величини шару забезпечується шляхом застосування спеціальних підкладок і пластикових фіксаторів, що забезпечують нерухомість каркаса і необхідне положення при заливці бетону. Якщо бетонні вироби мають перетин менше 250 мм, то розмір захисного шару для поперечного армування складає один сантиметр. При більшому розмірі перетину досить півтора сантиметра для забезпечення захисного інтервалу.

ПОМИЛКИ ПРИ ПОСИЛЕННІ

В процесі армування бетонних конструкцій мають місце порушення технології армування, які призводять до зниження міцності бетонних виробів. Виконуючи роботи, зверніть увагу на наступні моменти:

• Не допускається застосовувати замість робочої арматури труби вироби з алюмінію, відходи промислового виробництва, дріт і некондиційний метал довільної конфігурації. Застосування зазначених матеріалів, що не володіють необхідними експлуатаційними характеристиками, викличе деформацію бетону і його розтріскування.

• Забороняється нагрівати ділянки загинів автогеном, застосовувати болгарку, надпілівая деформуються ділянки. Це викликає ослаблення стрижнів і призведе до непоправних наслідків під впливом зусиль. Всі операції по загину прутків виробляються без штучного нагріву.

• Прутки посилення класу А-III згинаються на кут не більше 90 градусів з застосуванням спеціальної оправлення, радіус якої дорівнює 5-кратному розміру перерізу арматури. Виконання загину на розгорнутий кут (180 градусів) зменшує міцність конструкції на 10 відсотків.

Дотримання викладених рекомендацій щодо посилення бетонних виробів забезпечить міцності конструкції, їх експлуатацію протягом тривалого часу.

Д/з: ст.385-386,опрацювати,підготуватися до опитування.