Види арматурних конструкцій і виробів
Індустріалізація будівництва обумовлює необхідність армування конструкцій не окремими стрижнями, а готовими арматурними виробами - звареними сітками і каркасами.
Арматуру виготовляють, як правило, на арматурних заводах або в цехах заводів залізобетонних конструкцій з максимальною механізацією робочих процесів і організацією виробництва по системі поточних ліній.
Мал. 1. Схема волочіння арматурної сталі: 1 - стрижень, 2 - фильера
Арматуру виготовляють у вигляді укрупнених елементів, що полегшують транспортування і складання і допускають зручне сполучення їх між собою при установці із застосуванням ефективних способів зварювання.
Ручна в'язка арматури допускається, як виняток, при виконанні дрібних робіт, в конструкціях, для яких не допускається зварювання або при деяких специфічних умовах.
При зведенні монолітних конструкцій на будівельному майданчику іноді поряд з готовими арматурними виробами до 20% арматури встановлюють вручну у вигляді окремих стрижнів із застосуванням зварювання або рідше ручного в'язання.
У залізобетонних конструкціях дл-я житлового будівництва діаметр арматурних стержнів зазвичай не перевищує 12-20 мм. У промисловому будівництві і інженерних спорудах (мости, естакади, підпірні стінки) застосовують стрижні діаметром до 40-50 мм.
Для елементів масивних залізобетонних гідротехнічних споруд, наприклад шлюзів, з перетинами великих розмірів доцільно застосовувати стрижні діаметром до 90-120 мм. Крім круглої стали, в якості арматури застосовують іноді сталь і інших профілів для так званих несучих каркасів.
За призначенням в конструкції арматуру розділяють на робочу, розподільну, монтажну і хомути.
Робоча арматура сприймає на себе головним чином розтягують зусилля, що виникають в залізобетонних конструкціях від власної ваги і зовнішніх навантажень.
Розподільна арматура служить для рівномірного розподілу навантажень між робочими стержнями і для забезпечення їх спільної роботи. Крім того, розподільна арматура пов'язує робочі стрижні між собою, перешкоджаючи зміщенню робочої арматури при бетонуванні.
Монтажна арматура жодних зусиль не сприймає і забезпечує точне положення робочої арматури і хомутів. При бетонуванні монтажну арматуру іноді виймають.
Хомути застосовують для з'єднання окремих робочих і монтажних стержнів в готовий просторовий каркас. На відміну від монтажних стержнів хомути сприймають частину зусиль при роботі конструкції; це враховується при проектуванні.
При застосуванні одиночних арматурних стержнів з гладкої арматури для їх кращого закріплення в бетоні кінці стрижнів, що працюють на розтяг, роблять загнутими у вигляді гаків (рис. 2).
Мал. 2. Типи гаків на кінцях гладких арматурних стержнів: а - напівкруглий крюк при машинному гнуття, б - напівкруглий крюк -з прямим ділянкою при ручному гнуття
Арматура періодичного профілю завдяки надійній анкеруванням і підвищеному зчепленню з бетоном дозволяє відмовитися від гаків, що сприяє економії металу і зменшує трудомісткість робіт. Така арматура є основною в сучасному будівництві.
Мал. 3. Застосування стрижнів з відгинами і хомутів у в'язаних арматурних каркасах: а побудова відгинів стрижнів робочої арматури, б - загальний вигляд в'язаного арматури залізобетонної балки; 1 - хомути, 2 і 3-відігнуті робочі стрижні (качки), 4 - прямі робочі стрижні, 5 г-гаки на кінцях стрижнів з гладкою арматурної еталі
Мал. 4. Зварні арматурні сітки: а - плоска, б - рулонний
Крім гаків, у окремих стрижнів робочої арматури роблять відгини при переході їх з однієї зони перетину в іншу, а також для запобігання від появи косих тріщин у опор (рис. 3).
Мал. 5. Перетини гнутих зварних сіток: а - сётка з відстанню 2,5 d від місця зварювання до початку загину, б - сітка з загином по зварного з'єднання, в - сітка з розташуванням поздовжніх стрижнів по опуклою (зовнішньої) стороні
Найбільш масове застосування в будівництві знайшли такі арматурні вироби, як арматурні сітки.
Зварні арматурні сітки (ГОСТ 8478-66) застосовують як в збірних, так і в монолітних конструкціях.
Сітки об'єднують робочу і розподільну арматуру і складаються зі сталевих стрижнів діаметром від 3 до 9 мм включно, розташованих в двох взаємно, перпендикулярних напрямках і з'єднаних в місцях перетину контактним точковим зварюванням. Відстань (крок) між окремими поздовжніми і поперечними стрижнями коливається від 100 до 250 мм; ширина сітки по осях крайніх стержнів встановлена від 900 до 3500 мм.
Мал. 6. Арматурні зварні плоскі каркаси з одностороннім і двостороннім розташуванням поздовжніх стрижнів
Вага рулонів допускається в межах до 1200 кг. Маркування сіток включає чотири цифри. Так, марка 100/250/6/4 позначає, що сітка має відстань між поздовжніми стрижнями 100 мм, між поперечними - 250 мм при діаметрах поздовжніх стрижнів 6 мм і поперечних 4 мм.
Кожен рулон зварної сітки повинен складатися з одного відрізка і бути перев'язаний м'яким в'язальним дротом не менше ніж в трьох місцях - у кінців і в середині. Плоскі сітки перевозять упакованими в пакети. До кожного рулону або пакету кріплять бирку, на якій вказують завод-виготовлювач, марку сітки і ширину (для плоских сіток також і довжину), номер партії і номер стандарту. Допустимі відхилення в осях крайніх стержнів складають по ширині від +3 до-10 мм і по довжині від +5 до -10 мм. Знак плюс вказує допуск в бік збільшення стандартного розміру, а знак мінус - в сторону зменшення.
Мал. 7. Типи зварних плоских каркасів, виготовлених за допомогою контактного точкового зварювання
Відстань З від осей крайніх стрижнів в плоских сітках до кінців стрижнів іншого напрямку не повинно перевищувати 20 мм.
При відсутності товарних зварних стандартних сіток можна застосовувати нестандартні сітки, виготовлені шляхом зварювання на багатоточкових контакт них машинах.
Гнуті зварні сітки (рис. 5) застосовують для армування деяких залізобетонних конструкцій масового застосування, наприклад плит для покриттів одноповерхових промислових будівель. Гнуття за один прийом готової плоскою сітки простіше і зручніше, ніж зварювання сітки з окремих заготовлених гнутих стержнів.
Плоскі зварні каркаси (рис. 6) зазвичай складаються з поздовжньої арматури, що утворює один або два пояси, і з'єднує їх решітки. Решітка може бути зроблена у вигляді окремих вертикальних стрижнів або безперервного стрижня, так званої «змійки». Грати в вигляді змійки застосовують рідко, внаслідок великої трудомісткості її виготовлення.
Наявність великої кількості поперечних стрижнів в каркасах, виготовлених точковим зварюванням, створює надійне заанкеріваніе в бетоні поздовжніх стрижнів по всій їх довжині і дозволяє відмовитися від загинання гаків навіть при гладкій арматурі. При використанні плоских каркасів відпадає також необхідність в звичайних хомутах.
Мал. 8. Конструкції просторових зварних каркасів: а - плоскі каркаси, сполучені окремими прямими стрижнями, б і в - плоскі каркаси, з'єднані гнутими стрижнями - шпильками; 1 - плоскі каркаси, 2 - окремі стрижні, 3 - шпильки, 4 - зварений шов
На рис. 7 наведені креслення і дані по плоским звареним каркасів, виготовленим за допомогою контактного точкового зварювання.
На рис. 7, а наведені типи каркасів масового застосування, а на рис. 36, б - типи каркасів більш вузького застосування.
Плоскі зварні каркаси поряд з сітками є найбільш масовими арматурними виробами; їх застосовують в якості готового виробу або напівфабрикату при виготовленні просторових каркасів.
Мал. 9. Арматурні зварні просторові каркаси: а - плоский каркас до загину стрижнів, б-то ж, після загину стрижнів, в -каркас колони, зварений з двох плоских каркасів, г - каркас балки таврового перетину, зварений з двох плоских каркасів, д - каркас прямокутної балки: 1 - нижні робочі стрижні, 2 - поперечні робочі і монтажні стрижні, 3 - з'єднувальні стержні, 4 - верхні монтажні та робочі стрижні
Зварні просторові (або об'ємні) каркаси складають з плоских каркасів, поєднуючи їх між собою спеціальними монтажними прямими (рис. 8, а) або гнутими (рис. 8, б, в) стрижнями.
Просторовий каркас прямокутного або квадратного перетину може бути також складений з чотирьох плоских.
На рис. 9 наведені як приклади зварні просторові каркаси колони, балки таврового перетину і балки прямокутного перерізу.
Зварні арматурні просторові каркаси можуть бути різного типу. У будівництві застосовують так звані арматурні несучі каркаси. При розрахунку несучого каркаса, крім його спільної роботи з бетоном в готової монолітної залізобетонної конструкції, враховують різні тимчасові навантаження, що виникають в процесі зведення цієї конструкції. Такими навантаженнями є вага опалубки, вага транспортних пристосувань для подачі бетонної суміші, вага працюючих на укладання бетонної суміші людей і, нарешті, вага самої укладається бетонної суміші і її бічний тиск. Застосування несучих арматурних каркасів дозволяє обійтися; без спеціальних лісів, що підтримують опалубку, і таким чином зменшує витрату лісоматеріалів, скорочує трудомісткість і терміни роботи.
Мал. 10. Зварені несучі арматурні каркаси: а - каркас колони з робочою арматурою з чотирьох куточків і гратами з круглих стрижнів, б - каркас балки з поясами з куточків і гратами з круглих стрижнів; 1 - поперечні зв'язку, 2 - каркас колони, до якої примикає балка, 3 - розкоси решітки, 4 - стійки решітки
Мал. 11. Основні типи заставних деталей збірних залізобетонних елементів: а -пластина з анкерними стрижнями, прикріпленими втавр, б - пластина з анкерними стрижнями, прикріпленими втавр і внахлестку; 1 - анкерні стержні, приварені втавр, 2 - бетон, 3 -пластина, 4 - наполегливі пластинки, 5 - анкерні стержні, приварені внахлестку
Щоб зробити несучі каркаси більш жорсткими (в порівнянні зі звичайними), застосовують замість арматурних стержнів круглого перетину жорсткі прокатні профілі (куточки), смугову і квадратну сталь.
На рис. 10 зображені конструкції несучих каркасів колони л балки. Розкоси підвищують жорсткість конструкції каркасів.
Опалубку до заготовленим несучим каркасів можна кріпити після їх установки в проектне положення на будівельному майданчику або навішувати на каркаси перед їх перевезенням на місце установки. В останньому випадку їх називають арматурно-опалубними блоками.
Несучі каркаси застосовують в гідротехнічному будівництві і в інженерних спорудах з монолітних конструкцій, наприклад естакадах.
Монтажні петлі, необхідні для стропування при підйомі і установці, є приналежністю майже кожного збірного залізобетонного елемента. Тому виготовлення петель - обов'язкова операція, яка виконується в арматурному цеху заводу збірних залізобетонних виробів.
Заставні деталі потрібні для з'єднання збірних залізобетонних елементів між собою при зведенні будівлі або споруди. На рис. 11 показані основні типи заставних деталей. Для пластин використовують листову, смугову і іноді фасонну (кутову) сталь. Кількість анкерних стрижнів може бути різним, але обов'язково повинно бути парним.
У більшості випадків закладні деталі оберігають від корозії.
Арматурні роботи - Види арматурних конструкцій і виробів