Naprava betonskih in armiranobetonskih konstrukcij predvideva dodatno ojačitev zaradi armaturnih palic. Slednji je, mimogrede, eden najbolj zahtevanih segmentov črne metalurgije, kar potrjuje njegova široka uporaba v gradbeništvu. Pri betonskih stebrih ima armatura še posebej pomembno vlogo zaradi nezmožnosti uporabe drugih nosilnih konstrukcij razen spodnjih in zgornjih nadstropij. Notranja ojačitev s kovinskimi palicami v različnih konfiguracijah je optimalna rešitev problema.
Splošne zahteve za armaturno palico
Vroče valjane, termomehansko kaljene in hladno oblikovane kovinske palice različnih profilov se lahko uporabljajo za stebre. Povprečni premer se giblje od 12 do 40 mm. Če nameravate uporabiti hladno oblikovane paliceperiodični profil, potem se lahko uporabi tudi majhen premer 3-12 mm. Glede na natezno trdnost sta dovoljena razreda A in B, ki ustrezata zajamčeni meji tečenja s koeficientom najmanj 0,95.
V posebnih primerih ima lahko ojačitev monolitnih stebrov posebne zahteve glede duktilnosti, varljivosti, odpornosti proti koroziji in utrujenosti. Praviloma je to posledica posebnosti uporabljene betonske mešanice in cementa. Pri skoraj vsakem primeru armature je ključnega pomena narava vezi z betonom. Pomanjkanje oprijema je mogoče nadomestiti z zasnovo profila z utori in grebeni. Iste vroče in hladno oblikovane palice imajo lahko obročaste in polmesečaste izbokline različnih velikosti. Nasprotno pa številne znamke betona s krhko strukturo dovoljujejo uporabo samo gladkih palic - na primer razreda A240. Zdaj je vredno preiti na podrobnejšo obravnavo parametrov armature, ki se uporablja pri krepitvi stebrov.
dolžina armature
Pri polaganju montažnega stebra se natančno izračunajo parametri opažev, ki morajo organsko vključevati armaturno kovinsko opremo. Pomembno je, da so konci delovnih palic, ki niso povezani s sidrnimi elementi, na naslednji razdalji od konca dela:
- 20 mm, če je urejen monolitni steber z dolžino najmanj 6 m.
- 15 mm, če je steber daljši od 18 m. Enaka omejitev velja za konstrukcije jamborov in podpore.
- 10 mm, če je položen montažni steber z dolžino manj kot 18m.
V vsakem primeru gre za ojačitev stebra za puščanje dela palice, ki mora biti zaščiten s posebnimi protikorozijskimi sredstvi ali dodatno izoliran z okvirno opremo.
Premer armature
Pri vzdolžnih palicah se uporabljajo elementi z debelino najmanj 16 mm. Monolitne montažne konstrukcije je mogoče tudi ojačati z 12 mm palicami. Dovoljeni so tudi majhni premeri pri uporabi armature iz konstrukcijskega jekla z zaščitnim premazom. Upoštevanje premera je pomembno tudi z vidika konfiguracije njegove umestitve v telo stebra. Torej, vzdolžne palice je mogoče namestiti samo v eni vrsti in po možnosti s hitrostjo zaklopa enakega premera. Če je načrtovano okrepitev stebra s palicami različnih debelin, sta dovoljena največ dva formata brez upoštevanja konstrukcijske armaturne opreme. Za prihranek se običajno uporabljajo palice različnih premerov, vendar sosednjih velikosti ni mogoče uporabiti v istem stolpcu. Na primer, ni dovoljeno polagati palic s premerom 8 in 10 mm ali 10 in 12 mm.
območje okrepitve
Izračun površine se izvede glede na prereze vzdolžne armature. Posledično se oceni, kolikšen odstotek preseka palic zaseda na površini stebra. Dovoljeno je največ 5 %, vendar le v primeru izmerjene razporeditve palic brez prekrivanja. Povezava prekrivanja podvoji površino prečnega prereza armature na spojih, kar ne omogoča vedno pravilne montaže stebra. Prav tako morate ohraniti simetrijo umestitvepalice glede na površino prečnega prereza konstrukcije - še posebej, ko gre za prihodnje delovanje konstrukcije z visoko upogibno obremenitvijo. Tako ali drugače bo optimalen odstotek ojačitve stebrov 2-3%. V samem razdelku je treba upoštevati ne le osnovo palice, temveč tudi izbokline v obliki grebenov.
Kakšen mora biti spoj armaturnih palic?
Izhodi za povezavo in armaturno palico prav tako določajo zanesljivost konstrukcije. Omenjena je bila že pomembna vloga prekrivanja, ki se poveča z uporabo monolitnih stebrov. Hkrati pa ne gre podcenjevati vpliva takšnih vezi na strukturno celovitost stebra. Dejstvo je, da je treba na primer 25-mm palico (v premeru) spojiti s prekrivanjem po dolžini najmanj 140 cm. Poleg tega, če se priklop opravi v teku, se ta razdalja podvoji. Zato je priporočljivo, da si pri krepitvi stebra z vzdolžnimi palicami prizadevamo čim bolj zmanjšati povezovalna vozlišča. Če gre za velike razpone in je izvedba prehodnih območij neizogibna, se spoji prenesejo na mesta, kjer se spremeni sam odsek stebra. Takšne konfiguracije najdemo v stopničastih, dvokrakih in prelomnih izvedbah. Varjenje z blazinicami se priporoča tudi kot alternativa.
Razmiki med palicami
Za začetek je vredno poudariti pomen ravnovesja med ojačano maso in prazninami v telesu stebra. Prenasičenost delovnih kovinskih palic oslabi betonsko konstrukcijo, zaradi česar je bolj občutljiva na dinamične obremenitve. Nasprotno, pomanjkljivostarmaturna oprema poveča tveganje za poškodbe stebra pri delu pod statičnimi obremenitvami. Tudi če tla in ojačani steber delujejo drug na drugega v zmernih kazalnikih tlaka, se bodo čez nekaj časa v oslabljenih delih konstrukcije začele tvoriti razpoke. Ravnotežje je mogoče vzdrževati z vzdrževanjem standardne razdalje med armaturnimi palicami 400 mm. Če ta razdalja ne zadostuje zaradi minimalnega vključevanja drobljenega kamna ali kamna v raztopino, se velike vrzeli razredčijo s strukturno tanko armaturo s premerom 12 mm.
Omejitve zaščitne ojačitvene plasti
Največja plast vzdolžne armature je 50 mm. Ta debelina vključuje tako osnovo palice kot njene prevlečene strukturne elemente. Možnost uporabe palic s premerom 40 mm ob ohranjanju tehnoloških 10 mm je posledica dejstva, da lahko sama ojačitvena plast zahteva dodatno ojačitev. Zlasti ojačitev stebrov s presekom 600x800 mm predvideva vključitev varjene mreže, sponk in vezi. Palice velikega formata so dodatno pritrjene skupaj z ojačitvenimi ligamenti. Poleg tega dodatnih elementov ojačitve same armature ne smemo zamenjevati s prekrivki med varjenjem, ki opravljajo pomembno strukturno nalogo povezovanja dveh ali več palic.
Glavna omejitev se nanaša na debelino zaščitne plasti, ki je posledica sorazmernega povečanja tveganjpokanje stebra na mestih, kjer potekajo palice. Napetost, ki jo doživlja betonska konstrukcija s tujimi vključki, bo pretirano visoka in bo pri dinamičnih obremenitvah povzročila uničenje. Ta dejavnik delno izravnajo prej omenjene mreže in sponke, vendar je najbolje, da se sprva upoštevajo normativi za oblikovanje ojačitvenega sloja.
Zahteve za prečno ojačitev
V stebrnih konstrukcijah, kjer projektne prečne sile ne more zagotoviti samo betonska konstrukcija, se uporablja tudi prečna armatura. Korak pri polaganju ne sme biti večji od 300 mm. Če je načrtovana izvedba stisnjene armature, se izračun ojačitve stebra z odmiki izvede glede na debelino palic - korak ne sme biti večji od 15 premerov, vendar se prilega 500 mm. Kar zadeva interakcije prečne in vzdolžne armature, bo odvisno od preseka stebra in njegove nasičenosti z delovnimi palicami. Načeloma sta možni dve konfiguraciji. V enem parjenje ni dovoljeno, saj je plast vzdolžnih palic nameščena bližje robu, prečne palice pa so položene v reže na levi strani. Pri drugi možnosti se spoji izvedejo, če je vzdolžna ojačitev izvedena v več vrstah od roba do osrednjega dela. V bistvu so prečne tanke palice povezane s strukturnimi palicami s premerom največ 12 mm.
Tehnologija ojačitve stebrov
Metode armiranja se razlikujejo po tehnikah vezanja, pristopih opažev in konfiguracijah namestitve palic. Kar se tiče pletenja, se lahko izvede z žico ozvarjen način. V prvem primeru je za okovje priporočljivo uporabiti pletilno konstrukcijsko pištolo, v drugem primeru pa inverterski varilni stroj za natančne povezave. Na tej stopnji se oblikuje okvir. Konfiguracija ojačitve pod stebri se lahko razlikuje glede na značilnosti konstrukcije. Optimalna je uporaba kombinirane različice z uporabo vzdolžne in prečne ojačitve, v kateri bo izvedeno tudi sosednje pletenje dveh okvirjev. Opažna konstrukcija je urejena s pomočjo kalupov, v katere se potopi pripravljen kovinski skelet in nato vlije z betonom. Razlike v načinih izdelave opažev se nanašajo na vrsto uporabljenega materiala - les, polistirenska pena ali kombinirani vlaknati materiali. Pri tej izbiri je glavni pogoj možnost kombiniranja armature in opažev glede na težo in tehnične obremenitve na splošno.
Ojačitev temeljev stebrov
Stebri zgradbe so nameščeni na temelj, tako imenovano nosilno steklo, ki je tudi ojačano. Kot del konstrukcijskega podplata se uporabljajo težki betonski razredi z visokim razredom trdnosti. Ojačitev stekla se izvaja z vročo valjanimi palicami s periodičnim profilom. Pri armiranju temeljev za steber bo ključnega pomena stičišče podplatnih palic z elementi glavne vzdolžne armature. Za ta ligament so na prehodu iz podplata v stebrno gred palice s podložkami privarjene na okostje vroče valjanih palic. Težava je le vpravilen prehod iz ene ravni v drugo ob upoštevanju simetrije ojačitvenih kontur.
Lastnosti spiralne ojačitve
Najtežje z vidika razporeditve palic je ojačitev stebrov s krožnim prerezom. Težava je v zapletenosti konfiguracije ojačitvene plasti, ki zahteva dodatno podporo. V takšnih sistemih se uporablja posredna ojačitev s spiralnimi kovinskimi palicami. Značilnosti ojačitve okroglih stebrov so izražene v dejstvu, da so vzdolžne palice po obodu dodatno ovite s tuljavami nadzemne žice. V tem primeru premer spirale ni večji od 20 cm.
Ojačitev stolpnih konzol
Zaradi pomanjkanja možnosti za vgradnjo nosilcev stebrov gradbeniki pogosto uporabljajo konzolne police kot element strukturne ojačitve. Takšne dele je priporočljivo namestiti na jekleni armaturni okvir, ki se lahko vgradi v zgornji strop ali v spodnji temelj. Konzole so ojačane s kovinskimi palicami majhnega premera, sponkami in varjeno mrežo, odvisno od projektnih parametrov. Največji učinek krepitve stebrov v sestavi s konzolami je mogoče doseči s homogenim šopkom prekrivanja, glavnega okvirja debla in podplata.
Sklep
Značilnosti uporabe armature pod stebri so določene s strukturno izolacijo tega dela konstrukcije. Seveda tako prekrivanje na vrhu kot na dnu zagotavljata potrebno podporo,vendar lahko nadtlak z obremenitvijo neposredno vpliva na strukturo stebra. Za preprečevanje notranjih procesov uničenja se uporablja vzdolžna in prečna ojačitev. Hkrati zahteve dajejo oblikovalcem precejšnjo svobodo tako pri izbiri palic kot pri konfiguracijah njihovega polaganja. Temeljne omejitve se nanašajo predvsem na izbor materialov, določitev dimenzij in načinov vgradnje okvirja.
