Армирование конструкций

Арматура ненапрягаемая в виде сварных сеток, плоских и пространственных каркасов иногда из отдельных стержней с соединением законченный арматурный элемент сваркой или вязкой.

Плоские конструкции состоят из 2-3-4 продольных стержней и более, соединенных поперечными. Применяют для армирования балок, прогонов и другие линейных конструкций.

Пространственные каркасы состоят из плоских, соединенных монтажными стержнями. Применяют для армирования легких и тяжелых колонн, балок и фундаментов.

Для армирования применяют арматурную сталь стержневую и проволочную. Иногда применяют арматурные элементы из жестких прокатных профилей с соединением их на сварке арматурными стержнями.

Армирование напрягаемых ЖБК состоит:

1. из заготовки арматурных элементов

2. транспортирования арматуры, складирования, укрупнительной сборки

3. установки арматурных блоков

все процессы можно разделить на 2 группы:

1. предварительное изготовление арматурных элементов

2. установка их в проектное положение

монтаж ненапрягаемой арматуры ведут с использованием механизмов или вручную при массе арматурных элементов не более 20 кг

соединяют арматурные элементы сваркой и нахлесткой, редко вязкой.

Соединение нахлесткой без сварки используют при армировании конструкций сварными сетками или плоскими каркасами с односторонним расположением рабочих стержней арматуры и при диаметре арматуры не выше 32 мм

При этом величина перепуска (нахлестки) зависит от характера работы элемента

· при стыковании сварных сеток из круглых гладких стержней в пределах стыка следует располагать не менее 2 поперечных стержней

L

· при стыковании сеток стержней периодического профиля приваривать поперечные стержни в пределах стыка необязательно, но длину нахлестки увеличивают на 5 диаметров

· в нерабочем направлении (поперечном и монтажном стержне) выполняют с нахлесткой в 50 мм при диаметре распределительных стержней до 4 мм и 100 мм

· при диаметре рабочей арматуры более 26 мм сварные сетки в нерабочем направлении укладывают впритык друг к другу с нахлесткой в каждую сторону не менее 15 диаметров распределительной арматуры, но не менее 100мм

При монтаже арматуры необходимо устанавливать стержни в проектное положение, а также обеспечить защитный слой бетона заданной толщины. защитный слой предохраняет арматуру от коррозирующего воздействия внешней среды. Для этого в конструкциях предусматривают специальные упоры или удлиненные поперечные стержни в случае, когда конструкция работает в сухих условиях

Также толщину защитного слоя можно обеспечить с помощью бетонных, пластмассовых и металлических фиксаторов.

Защитный слой в плитах и стенах толщиной до 10 см должен быть не менее 10 мм, в плита более 10 см – не менее 15мм

В балках, колоннах при диаметре продольной арматуры 20-32мм – не менее 25мм, при большем диаметре – не менее 30мм

Смонтированную арматуру применяют с оформлением акта. проверяют место расположения фиксаторов, неизменяемость формы, проектные размеры

Напряженное армирование конструкций

Предварительное напряжение создается по методу натяжения арматуры на затвердевший бетон.

По способу кладки: линейный и непрерывный

При линейном в напрягаемых конструкциях при бетонировании оставляют каналы. После набора бетоном заданной прочности в каналы укладывают арматурные элементы и производят их натяжения с передачей усилий на напрягаемую конструкцию. Применяют этот способ при создании предварительного напряжения в балках, колоннах, трубах и.т.д. Непрерывный способ заключается в навивки в заданном напряжением арматурной проволоки по контуру забетонированной конструкции, применяется для предварительного напряжения стенок цилиндрических резервуаров. При линейном армировании напрягаемые элементы в в виде отдельных стержней, прядей канатов и проволочных пучков.

Процесс включает: заготовку армированных элементов, образование каналов для напряжения армируемых элементов, установку напряженных арматурных элементов с анкерными устройствами.

Напряжение арматуры с последующим инъецированием закрытых каналов или бетонированием открытых каналов

Стержневая арматура периодического профиля классов А-II, А-IIIв, А-IV, Ат-IV, А-V, Ат-V, Ат-VI

И высокопрочную проволоку В-II и Вр-II

Заготовка стержневых элементов состоит из правки, чистки, резки, стыковой сварки и рези анкеров.

Для устройства анкеров к концам стержней приваривают коротыши из стали, которые имеют резьбу для навинчивания гайки, передающая через шайбы на бетон нагрузку натяжения.

Пряди и канаты устраивают из высокопрочной проволоки диаметром 1,5-5мм П-3, П-7, П-19

Пряди и канаты на металлических катушках. Их разматывают и пропускают через правильные устройства, одновременно очищают от грязи и масла и режут на необходимую длину. Для анкировки прядей канатов применяют гильзовые наконечники. Гильзу надевают на заготовленный конец пряди, запрессовывают прессом или домкратом, затем нарезают или накатывают резьбу для крепления муфты домкрата с помощью которой натягивается прядь

1-стержневая арматура 2-плита

3-гайка 4-хвостовик

5- бетонируемая часть 6- канал

Для образования каналов для напрягаемых арматурных элементов устраивают каналообразователи диаметром на 10-15мм больше диаметра стержней или арматурного пучка. Применяются стальные трубы, стержни, резиновые рукава с проволочным сердечником. Каналообразователи извлекают через 2-3 часа после бетонирования конструкции за исключением рукавов, во избежание сцепления с бетоном каждые 10-150мин поворачивают вокруг своей оси.

Для крупноразмерных конструкций каналы устраивают путем закладки стальных тонкостенных гофрированных трубок, которые остаются в конструкции.

Когда бетон набрал проектную прочность, каналы устанавливают арматуру. Затем производят натяжение арматуры гидравлически домкратами одиночного действия. Домкрат позволяет натягивать арматуру с различным диаметром анкирующих устройств и упора при помощи захвата со смещенными гайками. Затем арматуру натягивают до заданного усилия, подвертывают анкерную гайку до упора в конструкцию. Натяжение заканчивают и домкрат отсоединяют.

Натяжению арматуры и передачи усилия на бетон сопутствуют:

· выпрямление арматурных элементов

· обжатие бетона под опорными прокладками

· трение между арматурой и стержнями канала

для устранения неравномерного натяжения в начале армирования натягивают с усилием 0,1 от необходимого натяжения. При этом она выпрямляется и плотно прилегает к стенкам канала. Усилие равное 0,1 от расчетного принимают за 0 отсчета.

В конструкциях с длиной прямолинейного канала не более 18м арматуру напрягают с одной стороны. Выравнивают напряжение вдоль арматуры путем продольного вибрирования в процессе натяжения специальным приспособлением на глухом анкере. Для конструкций с прямыми каналами свыше 18м и криволинейными каналами арматуру натягивают с двух сторон конструкции.

Вначале одним домкратом до усилия 0,5 от расчетного и закрепляют с той стороны, с которой она напрягалась. Затем с другой стороны другим домкратом до 1,1 от расчетного усилия.

1,1 – коэффициент технологической перетяжки арматуры, выдерживают в таком состоянии 8-10мин. Величину натяжения уменьшают до заданной и закрепляют второй конец напрягаемой арматуры.

Для устранения перепада напряжений применяют пульсирующее напряжение

Пульсирующее – несколько раз кратковременно повторяют процесс увеличения величины натяжного усилия, а затем сбрасывают излишнее усилие.

Если в конструкции несколько армированных элементов, то натяжение начинают с элемента, расположенного ближе к середине. Если два элемента расположены у граней, то натяжение производят ступенями или одновременно двумя домкратами.

При большом числе элементов натяжение будет постепенно снижаться по мере натяжения последующих от укорочения бетона от сжатия. Эти элементы потом вновь подтягивают.

Заключительная операция – инъецирование каналов сразу после натяжения арматуры. Применяют растворы не ниже марки 300, цемент не ниже 400-500 и чистый песок. Нагнетают раствор растворонасосом или пневмонагнетателем с одной стороны канала. Инъецирование ведут непрерывно с начальным давлением 0,1МПа повышая до 0,4МПа. Прекращают нагнетание, когда раствор начинает вытекать с другой стороны канала.

Существует способ без устройства канала- исключает инъецирование. Арматурный канал и стержни перед укладкой покрывают антикоррозийным составом, а затем фторопластом (тифлоном),имеющим почти нулевой коэффициент трения. При натяжении канат относительно легко скользит в теле бетона.