Betona un dzelzsbetona konstrukciju iekārta nodrošina papildu stiegrojumu armatūras stieņu dēļ. Pēdējais, starp citu, ir viens no pieprasītākajiem melnās metalurģijas segmentiem, ko apliecina tā plašā izmantošana būvniecībā. Attiecībā uz betona kolonnām stiegrojumam ir īpaši svarīga loma, jo nav iespējams izmantot citas nesošās konstrukcijas, izņemot apakšējo un augšējo stāvu. Iekšējā stieņa pastiprināšana ar metāla stieņiem dažādās konfigurācijās ir optimāls problēmas risinājums.
Vispārīgās prasības armatūrai
Kolonnām var izmantot dažādu profilu karsti velmētas, termomehāniski rūdītas un auksti formētas metāla stieņus. Vidējais diametrs svārstās no 12 līdz 40 mm. Ja plānojat izmantot auksti formētus stieņusperiodisks profils, tad var izmantot arī nelielu diametru 3-12 mm. Stiepes izturības ziņā ir pieļaujamas A un B klases, kas atbilst garantētajām tecēšanas robežām ar koeficientu vismaz 0,95.
Īpašos gadījumos monolītu kolonnu stiegrojumam var būt īpašas prasības attiecībā uz elastību, metināmību, izturību pret koroziju un noguruma izturību. Parasti tas ir saistīts ar izmantotā betona maisījuma un cementa specifiku. Gandrīz katrā stiegrojuma gadījumā galvenā nozīme ir savienojuma veidam ar betonu. Adhēzijas trūkumu var kompensēt ar profila dizainu ar rievām un izciļņiem. Vieniem un tiem pašiem karsti velmētiem un auksti formētiem stieņiem var būt dažāda izmēra gredzenveida un pusmēness formas izvirzījumi. Un otrādi, daudzi betona zīmoli ar trauslu struktūru ļauj izmantot tikai gludus stieņus - piemēram, A240 klase. Tagad ir vērts pāriet uz sīkāku kolonnu stiprināšanā izmantotās stiegrojuma parametru apskatu.
Armatūras stieņa garums
Ieklājot saliekamo kolonnu, rūpīgi tiek aprēķināti veidņu parametri, kuros organiski jāiekļauj stiegrojuma metāla aprīkojums. Ir svarīgi, lai darba stieņu gali, kas nav savienoti ar enkura elementiem, atrodas šādā attālumā no detaļas gala:
- 20 mm, ja ir iekārtota monolīta kolonna, kuras garums ir vismaz 6 m.
- 15 mm, ja kolonna ir garāka par 18 m. Tas pats ierobežojums attiecas uz masta konstrukcijām un balstiem.
- 10 mm, ja tiek uzlikta saliekamā kolonna, kuras garums ir mazāks par 18m.
Katrā gadījumā kolonnas pastiprināšana ietver stieņa daļas atstāšanu, kas jāaizsargā ar speciāliem pretkorozijas līdzekļiem vai papildus jāizolē ar karkasa aprīkojumu.
Armatūras stieņa diametrs
Garenisko stieņu gadījumā tiek izmantoti elementi, kuru biezums ir vismaz 16 mm. Monolītās saliekamās konstrukcijas var pastiprināt arī ar 12 mm stieņiem. Tāpat ir pieļaujami nelieli diametri, izmantojot stiegrojumu no konstrukcijas tērauda ar aizsargpārklājumu. Diametra uzskaite ir svarīga arī no tā izvietojuma kolonnas korpusā konfigurācijas viedokļa. Tātad, gareniskos stieņus var uzstādīt tikai vienā rindā un vēlams ar vienāda diametra aizvara ātrumu. Ja kolonnu plānots pastiprināt ar dažāda biezuma stieņiem, tad ir pieļaujami ne vairāk kā divi formāti, neņemot vērā konstrukcijas pastiprināšanas iekārtas. Lai ietaupītu naudu, parasti tiek izmantoti dažāda diametra stieņi, bet blakus esošos izmērus nevar izmantot vienā kolonnā. Piemēram, nav atļauts likt stieņus ar diametru 8 un 10 mm vai 10 un 12 mm.
Pastiprinājuma zona
Plaukuma aprēķins tiek veikts pēc garenstiegrojuma posmiem. Rezultātā tiek aprēķināts, cik procentu stieņu sekcijas aizņem kolonnas virsmā. Atļauts ne vairāk kā 5%, bet tikai izmērīta stieņu izvietojuma gadījumā bez pārklāšanās. Pārklāšanās savienojums dubulto armatūras šķērsgriezuma laukumu savienojumos, kas ne vienmēr ļauj pareizi salikt kolonnu. Jums vajadzētu arī saglabāt izvietojuma simetrijustieņi attiecībā pret konstrukcijas šķērsgriezuma laukumu - it īpaši, ja runa ir par konstrukcijas turpmāko darbību ar lielu lieces slodzi. Vienā vai otrā veidā optimālais kolonnu stiegrojuma procents būs 2-3%. Pašā sadaļā jāņem vērā ne tikai stieņa pamatne, bet arī izvirzījumi izciļņu veidā.
Kādam jābūt armatūras stieņu savienojumam?
Savienojuma un armatūras izvadi arī nosaka konstrukcijas uzticamību. Jau tika atzīmēta pārklāšanās svarīgā loma, kas palielinās, izmantojot monolītās kolonnas. Tajā pašā laikā nevajadzētu par zemu novērtēt šādu saišu ietekmi uz kolonnas strukturālo integritāti. Fakts ir tāds, ka, piemēram, 25 mm stienis (diametrs) ir jāsavieno ar pārlaidumu vismaz 140 cm garumā. Turklāt, ja doks tiek veikts ieskrējienā, tad šis attālums tiek dubultots. Tāpēc, pastiprinot kolonnu ar garenvirziena stieņiem, ieteicams censties samazināt savienojošos mezglus. Ja runa ir par lieliem laidumiem un pārejas zonu ieviešana ir neizbēgama, tad savienojumi tiek pārnesti uz vietām, kur mainās pats kolonnas posms. Šādas konfigurācijas ir sastopamas pakāpju, divu zaru un pārtraukumu dizainā. Kā alternatīva ir ieteicama arī metināšana ar paliktņiem.
Atstarpes starp stieņiem
Iesākumā ir vērts uzsvērt, cik svarīgi ir līdzsvars starp pastiprināto masu un tukšumiem kolonnas korpusā. Darba metāla stieņu pārsātinājums vājina betona konstrukciju, padarot to jutīgāku pret dinamiskām slodzēm. Un otrādi, trūkumsarmatūras aprīkojums palielina kolonnas bojājumu risku, strādājot pie statiskām slodzēm. Pat ja grīdas un pastiprinātā kolonna iedarbojas viens uz otru mērenos spiediena indikatoros, pēc kāda laika novājinātajās konstrukcijas daļās sāks veidoties plaisas. Līdzsvaru var saglabāt, saglabājot standarta attālumu starp stiegrojuma stieņiem 400 mm. Ja šis attālums nav pietiekams, jo šķīdumā ir minimāli iekļauts šķembas vai akmens, tad lielas spraugas tiek atšķaidītas ar strukturālu plānu stiegrojumu ar diametru 12 mm.
Aizsardzības pastiprinošā slāņa ierobežojumi
Maksimālais gareniskās stiegrojuma slānis ir 50 mm. Šis biezums ietver gan stieņa pamatni, gan tā pārklātos konstrukcijas elementus. Iespēja izmantot stieņus ar diametru 40 mm, saglabājot tehnoloģiskos 10 mm, ir saistīta ar to, ka pašam stiegrojuma slānim var būt nepieciešama papildu pastiprināšana. Jo īpaši kolonnu armatūra ar sekciju 600x800 mm paredz metinātas sieta, skavas un saites iekļaušanu. Lielformāta stieņi papildus tiek piestiprināti kopā ar pastiprinošām saitēm. Turklāt pašas armatūras pastiprināšanas papildu elementus metināšanas laikā nevajadzētu jaukt ar pārklājumiem, kas veic svarīgu konstrukcijas uzdevumu savienot divus vai vairākus stieņus.
Galvenais ierobežojums attiecas uz aizsargslāņa biezumu, kas ir saistīts ar proporcionālu risku pieaugumukolonnas plaisāšana vietās, kur stieņi iet. Spriedze, ko piedzīvo betona konstrukcija ar svešķermeņiem, būs pārmērīgi augsta un dinamiskas slodzes ietekmē novedīs pie iznīcināšanas. Šo faktoru daļēji kompensē iepriekš minētie sieti un skavas, taču vislabāk ir sākotnēji ievērot stiegrojuma slāņa veidošanas normas.
Prasības šķērseniskajam stiegrojumam
Kolonnu konstrukcijās, kur projektēto šķērsspēku nevar nodrošināt tikai betona konstrukcija, izmanto arī šķērsstiegrojumu. Soli, to ieklājot, nedrīkst pārsniegt 300 mm. Ja ir plānots veikt presētu stiegrojumu, tad kolonnas armatūras aprēķins ar nobīdēm tiek veikts, pamatojoties uz stieņu biezumu - pakāpienam jābūt ne vairāk kā 15 diametram, bet jāietilpst 500 mm. Kas attiecas uz šķērseniskās un gareniskās stiegrojuma mijiedarbību, tas būs atkarīgs no kolonnas sekcijas un tās piesātinājuma ar darba stieņiem. Principā ir iespējamas divas konfigurācijas. Vienā pārošanās nav pieļaujama, jo garenisko stieņu slānis ir novietots tuvāk malai, un šķērsstieņi ir novietoti atstātajās spraugās. Otrajā variantā šuves tiek veiktas, ja gareniskā stiegrojums tiek veikts vairākās rindās no malas līdz centrālajai daļai. Pamatā šķērsvirziena plānos stieņus savieno ar konstrukcijas stieņiem, kuru diametrs nepārsniedz 12 mm.
Kolonnu pastiprināšanas tehnoloģija
Armatūras metodes atšķiras ar siešanas metodēm, veidņu pieejām un stieņu izvietojuma konfigurācijām. Kas attiecas uz adīšanu, to var izdarīt ar stiepli vaimetināts veids. Pirmajā gadījumā armatūrai ieteicams izmantot adīšanas konstrukcijas pistoli, bet otrajā gadījumā precīziem savienojumiem - invertora metināšanas iekārtu. Šajā posmā tiek izveidots rāmis. Armatūras konfigurācija zem kolonnām var būt atšķirīga atkarībā no konstrukcijas īpašībām. Optimāli ir izmantot kombinēto versiju ar garenvirziena un šķērsstiegrojuma izmantošanu, kurā tiks realizēta arī divu rāmju blakus adīšana. Veidņu konstrukcija tiek sakārtota ar formēšanas sagatavju palīdzību, kurā tiek iegremdēts sagatavotais metāla karkass un pēc tam tas tiek ielejams ar betonu. Veidņu veidošanas metožu atšķirības ir atkarīgas no izmantotā materiāla veida - koka, putupolistirola vai kombinētiem šķiedru materiāliem. Šajā izvēlē galvenais nosacījums ir iespēja apvienot stiegrojumu un veidņus svara un tehniskās slodzes ziņā kopumā.
Kolonnu pamatu pastiprināšana
Ēkas kolonnas ir uzstādītas uz pamatiem, tā sauktajiem nesējstikliem, kas arī tiek pastiprināti. Lai veidotu daļu no konstrukcijas zoles, tiek izmantotas smagas betona markas ar augstu stiprības klasi. Stikla pastiprināšanu veic karsti velmēti stieņi ar periodisku profilu. Stiprinot kolonnas pamatu, galvenā nozīme būs zoles stieņu savienojumam ar galvenās gareniskās stiegrojuma elementiem. Šai saitei pārejas punktā no zoles uz kolonnas vārpstu stieņi ar paplāksnēm tiek piemetināti pie karsti velmētu piedurkņu stieņu karkasa. Grūtības slēpjas tikai tajāpareiza pāreja no viena līmeņa uz otru, ievērojot nostiprinošo kontūru simetriju.
Spirālveida pastiprinājuma īpašības
Visgrūtākais no stieņu izvietojuma viedokļa ir kolonnu ar apļveida šķērsgriezumu pastiprināšana. Problēma slēpjas stiegrojuma slāņa konfigurācijas sarežģītībā, kam nepieciešams papildu atbalsts. Šādās sistēmās tiek izmantota netieša pastiprināšana ar spirālveida metāla stieņiem. Apaļo kolonnu stiegrojuma iezīmes izpaužas faktā, ka gareniskie stieņi ir papildus aptīti pa perimetru ar gaisvadu stieples spolēm. Šajā gadījumā spirāles diametrs nav lielāks par 20 cm.
Kolonnu konsoļu pastiprināšana
Tā kā trūkst iespēju uzstādīt kolonnu balstus, celtnieki bieži izmanto konsoles dzegas kā konstrukcijas pastiprinājuma elementu. Šādas detaļas ieteicams uzstādīt uz tērauda stiegrojuma rāmja, ko var iekļaut augšējos griestos vai apakšējā pamatnē. Konsoles tiek pastiprinātas ar maza diametra metāla stieņiem, skavām un metinātu sietu, atkarībā no konstrukcijas parametriem. Vislielāko kolonnu nostiprināšanas efektu kompozīcijā ar konsolēm var panākt ar viendabīgu pārklāšanās ķekaru, stumbra galveno rāmi un zoli.
Secinājums
Armatūras izmantošanas īpatnības zem kolonnām nosaka šīs konstrukcijas daļas konstruktīvā izolācija. Protams, gan pārklāšanās augšā, gan apakšā nodrošina nepieciešamo atbalstu,bet pārspiediens ar slodzi var tieši ietekmēt kolonnas struktūru. Lai novērstu iekšējos iznīcināšanas procesus, tiek izmantota gareniskā un šķērsvirziena stiegrojums. Tajā pašā laikā prasības dod ievērojamu brīvību dizaineriem gan stieņu izvēlē, gan to klāšanas konfigurācijās. Pamata ierobežojumi galvenokārt attiecas uz materiālu izvēli, izmēru noteikšanu un rāmja uzstādīšanas metodēm.
