Η διάταξη κατασκευών από σκυρόδεμα και οπλισμένο σκυρόδεμα παρέχει πρόσθετη ενίσχυση λόγω ράβδων οπλισμού. Το τελευταίο, παρεμπιπτόντως, είναι ένα από τα πιο απαιτητικά τμήματα της σιδηρούχου μεταλλουργίας, κάτι που επιβεβαιώνεται από την ευρεία χρήση του στις κατασκευές. Σε ό,τι αφορά τις κολώνες από σκυρόδεμα, ο οπλισμός παίζει ιδιαίτερα σημαντικό ρόλο λόγω της αδυναμίας χρήσης άλλων δομών στήριξης εκτός από τον κάτω και τον επάνω όροφο. Η εσωτερική ενίσχυση ράβδων με μεταλλικές ράβδους σε διαφορετικές διαμορφώσεις είναι η βέλτιστη λύση στο πρόβλημα.
Γενικές απαιτήσεις ράβδων οπλισμού
Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για κολώνες θερμής έλασης, θερμομηχανικά σκληρυμένες και ψυχρής μορφοποίησης μεταλλικές ράβδοι διαφόρων προφίλ. Η μέση διάμετρος κυμαίνεται από 12 έως 40 mm. Εάν σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε ράβδους ψυχρής διαμόρφωσηςπεριοδικό προφίλ, τότε μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί μια μικρή διάμετρος 3-12 mm. Όσον αφορά την αντοχή σε εφελκυσμό, επιτρέπονται οι κατηγορίες Α και Β, που αντιστοιχούν σε εγγυημένες αντοχές διαρροής με συντελεστή τουλάχιστον 0,95.
Σε ειδικές περιπτώσεις, ο οπλισμός μονολιθικών υποστυλωμάτων μπορεί να έχει ειδικές απαιτήσεις όσον αφορά την ολκιμότητα, τη συγκολλησιμότητα, την αντοχή στη διάβρωση και την αντοχή σε κόπωση. Κατά κανόνα, αυτό οφείλεται στις ιδιαιτερότητες του μείγματος σκυροδέματος και του τσιμέντου που χρησιμοποιείται. Βασική σημασία σχεδόν σε κάθε περίπτωση οπλισμού είναι η φύση του δεσμού με το σκυρόδεμα. Η έλλειψη πρόσφυσης μπορεί να αντισταθμιστεί από το σχεδιασμό του προφίλ με αυλακώσεις και ραβδώσεις. Οι ίδιες ράβδοι θερμής έλασης και ψυχρής έλασης μπορούν να έχουν δακτυλιοειδή και μισοφέγγαρα προεξοχές διαφορετικών μεγεθών. Αντίθετα, πολλές μάρκες σκυροδέματος με εύθραυστη δομή επιτρέπουν τη χρήση μόνο λείων ράβδων - για παράδειγμα, κατηγορίας A240. Τώρα αξίζει να προχωρήσουμε σε μια πιο λεπτομερή εξέταση των παραμέτρων του οπλισμού που χρησιμοποιείται για την ενίσχυση των υποστυλωμάτων.
Μήκος ράβδου
Κατά την τοποθέτηση μιας προκατασκευασμένης στήλης, υπολογίζονται προσεκτικά οι παράμετροι του ξυλότυπου, οι οποίοι θα πρέπει να περιλαμβάνουν οργανικά τον ενισχυτικό μεταλλικό εξοπλισμό. Είναι σημαντικό τα άκρα των ράβδων εργασίας που δεν συνδέονται με τα στοιχεία αγκύρωσης να βρίσκονται στην ακόλουθη απόσταση από το άκρο του εξαρτήματος:
- 20 mm εάν είναι διατεταγμένη μια μονολιθική στήλη με μήκος τουλάχιστον 6 m.
- 15 mm εάν η στήλη είναι μεγαλύτερη από 18 m. Ο ίδιος περιορισμός ισχύει για τις κατασκευές και τα στηρίγματα ιστών.
- 10 mm εάν τοποθετηθεί μια προκατασκευασμένη στήλη με μήκος μικρότερο από 18μ.
Σε κάθε περίπτωση, η ενίσχυση της κολόνας περιλαμβάνει την αφαίρεση τμήματος της ράβδου, η οποία πρέπει να προστατεύεται με ειδικά αντιδιαβρωτικά μέσα ή να μονώνεται επιπλέον με εξοπλισμό πλαισίου.
Διάμετρος ράβδου
Στην περίπτωση των διαμήκων ράβδων, χρησιμοποιούνται στοιχεία με πάχος τουλάχιστον 16 mm. Οι μονολιθικές προκατασκευασμένες κατασκευές μπορούν επίσης να ενισχυθούν με ράβδους 12 mm. Επίσης, μικρές διάμετροι επιτρέπονται όταν χρησιμοποιείται οπλισμός από δομικό χάλυβα με προστατευτική επίστρωση. Ο υπολογισμός της διαμέτρου είναι επίσης σημαντικός από την άποψη της διαμόρφωσης της τοποθέτησής της στο σώμα της στήλης. Έτσι, οι διαμήκεις ράβδοι μπορούν να τοποθετηθούν μόνο σε μία σειρά και κατά προτίμηση με ταχύτητα κλείστρου ίσης διαμέτρου. Εάν σχεδιάζεται να ενισχυθεί η στήλη με ράβδους διαφορετικού πάχους, τότε επιτρέπεται το πολύ δύο μορφές χωρίς να λαμβάνεται υπόψη ο δομικός εξοπλισμός ενίσχυσης. Για εξοικονόμηση χρημάτων χρησιμοποιούνται συνήθως ράβδοι διαφορετικών διαμέτρων, αλλά δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν γειτονικά μεγέθη στην ίδια στήλη. Για παράδειγμα, δεν επιτρέπεται η τοποθέτηση ράβδων με διάμετρο 8 και 10 mm ή 10 και 12 mm.
Περιοχή ενίσχυσης
Ο υπολογισμός του εμβαδού γίνεται σύμφωνα με τις τομές του διαμήκους οπλισμού. Ως αποτέλεσμα, υπολογίζεται τι ποσοστό του τμήματος των ράβδων καταλαμβάνει στην επιφάνεια της στήλης. Επιτρέπεται το πολύ 5%, αλλά μόνο στην περίπτωση μετρημένης διάταξης ράβδων χωρίς επικάλυψη. Η σύνδεση επικάλυψης διπλασιάζει την περιοχή διατομής του οπλισμού στους αρμούς, κάτι που δεν επιτρέπει πάντα τη σωστή συναρμολόγηση του υποστυλώματος. Θα πρέπει επίσης να διατηρήσετε τη συμμετρία της τοποθέτησηςράβδοι σε σχέση με την περιοχή διατομής της κατασκευής - ειδικά όταν πρόκειται για τη μελλοντική λειτουργία μιας κατασκευής με υψηλό φορτίο κάμψης. Με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, το βέλτιστο ποσοστό ενίσχυσης υποστυλωμάτων θα είναι 2-3%. Στο ίδιο το τμήμα, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη όχι μόνο η βάση της ράβδου, αλλά και οι προεξοχές με τη μορφή ραβδώσεων.
Τι πρέπει να είναι η ένωση των ράβδων οπλισμού;
Οι έξοδοι σύνδεσης και ράβδου οπλισμού καθορίζουν επίσης την αξιοπιστία της κατασκευής. Έχει ήδη επισημανθεί ο σημαντικός ρόλος της επικάλυψης, ο οποίος αυξάνεται με τη χρήση μονολιθικών στηλών. Ταυτόχρονα, ο αντίκτυπος τέτοιων δεσμών στη δομική ακεραιότητα του υποστυλώματος δεν πρέπει να υποτιμάται. Το γεγονός είναι ότι, για παράδειγμα, μια ράβδος 25 mm (σε διάμετρο) πρέπει να ενωθεί με επικάλυψη κατά μήκος τουλάχιστον 140 εκ. Επιπλέον, εάν η σύνδεση γίνεται σε τρέξιμο, τότε αυτή η απόσταση διπλασιάζεται. Επομένως, συνιστάται να προσπαθήσετε να ελαχιστοποιήσετε τους κόμβους σύνδεσης κατά την ενίσχυση της στήλης με διαμήκεις ράβδους. Αν αφορά μεγάλα ανοίγματα και η υλοποίηση μεταβατικών ζωνών είναι αναπόφευκτη, τότε οι αρμοί μεταφέρονται στα σημεία όπου αλλάζει το ίδιο το τμήμα του υποστυλώματος. Τέτοιες διαμορφώσεις βρίσκονται σε σχέδια με βαθμίδες, δύο διακλαδώσεις και σπασίματα. Η συγκόλληση με τακάκια συνιστάται επίσης ως εναλλακτική λύση.
Διαστήματα μεταξύ ράβδων
Καταρχάς, αξίζει να τονιστεί η σημασία της ισορροπίας μεταξύ της ενισχυμένης μάζας και των κενών στο σώμα της στήλης. Ο υπερκορεσμός των μεταλλικών ράβδων που λειτουργούν αποδυναμώνει τη δομή του σκυροδέματος, καθιστώντας την πιο ευαίσθητη σε δυναμικά φορτία. Αντίστροφα, το μειονέκτημαΟ εξοπλισμός ενίσχυσης αυξάνει τον κίνδυνο ζημιάς στη στήλη όταν λειτουργεί υπό στατικά φορτία. Ακόμα κι αν τα δάπεδα και η ενισχυμένη κολόνα ενεργούν μεταξύ τους σε μέτριους δείκτες πίεσης, μετά από λίγο θα αρχίσουν να σχηματίζονται ρωγμές στα εξασθενημένα τμήματα της κατασκευής. Η ισορροπία μπορεί να διατηρηθεί διατηρώντας μια τυπική απόσταση μεταξύ των ράβδων οπλισμού 400 mm. Εάν αυτή η απόσταση δεν είναι αρκετή λόγω της ελάχιστης συμπερίληψης θρυμματισμένης πέτρας ή πέτρας στο διάλυμα, τότε τα μεγάλα κενά αραιώνονται με δομικό λεπτό οπλισμό διαμέτρου 12 mm.
Περιορισμοί του προστατευτικού ενισχυτικού στρώματος
Η μέγιστη στρώση διαμήκους οπλισμού είναι 50 mm. Αυτό το πάχος περιλαμβάνει τόσο τη βάση της ράβδου όσο και τα επικαλυμμένα δομικά στοιχεία της. Η δυνατότητα χρήσης ράβδων με διάμετρο 40 mm διατηρώντας τα τεχνολογικά 10 mm οφείλεται στο γεγονός ότι το ίδιο το ενισχυτικό στρώμα μπορεί να απαιτεί πρόσθετη ενίσχυση. Ειδικότερα, η ενίσχυση υποστυλωμάτων με διατομή 600x800 mm προβλέπει τη συμπερίληψη συγκολλημένου πλέγματος, σφιγκτήρων και δεσμών. Οι ράβδοι μεγάλου μεγέθους στερεώνονται επιπλέον μαζί με ενισχυτικούς συνδέσμους. Επιπλέον, τα πρόσθετα στοιχεία ενίσχυσης του ίδιου του οπλισμού δεν πρέπει να συγχέονται με επικαλύψεις κατά τη συγκόλληση, οι οποίες εκτελούν το σημαντικό δομικό έργο της σύνδεσης δύο ή περισσότερων ράβδων.
Ο κύριος περιορισμός αφορά το πάχος του προστατευτικού στρώματος, το οποίο οφείλεται σε ανάλογη αύξηση των κινδύνωνράγισμα της κολόνας στα σημεία που περνούν οι ράβδοι. Η τάση που υφίσταται μια κατασκευή από σκυρόδεμα με ξένα εγκλείσματα θα είναι υπερβολικά υψηλή και, υπό δυναμικά φορτία, θα οδηγήσει σε καταστροφή. Αυτός ο παράγοντας αντισταθμίζεται εν μέρει από τα προαναφερθέντα πλέγματα και σφιγκτήρες, αλλά είναι καλύτερο να συμμορφώνεστε αρχικά με τους κανόνες για το σχηματισμό ενός ενισχυτικού στρώματος.
Απαιτήσεις για εγκάρσιο οπλισμό
Σε υποστυλώματα, όπου η εγκάρσια δύναμη σχεδιασμού δεν μπορεί να παρέχεται μόνο από την κατασκευή σκυροδέματος, χρησιμοποιείται και εγκάρσιος οπλισμός. Το βήμα κατά την τοποθέτησή του δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερο από 300 mm. Εάν σχεδιάζεται να πραγματοποιηθεί συμπιεσμένος οπλισμός, τότε ο υπολογισμός του οπλισμού της στήλης με μετατοπίσεις γίνεται με βάση το πάχος των ράβδων - το βήμα δεν πρέπει να υπερβαίνει τις 15 διαμέτρους, αλλά να ταιριάζει σε 500 mm. Όσον αφορά τις αλληλεπιδράσεις του εγκάρσιου και του διαμήκους οπλισμού, θα εξαρτηθεί από το τμήμα του υποστυλώματος και τον κορεσμό του με ράβδους εργασίας. Κατ 'αρχήν, είναι δυνατές δύο διαμορφώσεις. Σε ένα, το ζευγάρωμα δεν επιτρέπεται, καθώς ένα στρώμα διαμήκων ράβδων είναι διατεταγμένο πιο κοντά στην άκρη και οι εγκάρσιες ράβδοι τοποθετούνται στα κενά που αφήνονται. Στη δεύτερη επιλογή, οι αρμοί γίνονται εάν ο διαμήκης οπλισμός εφαρμόζεται σε πολλές σειρές από την άκρη έως το κεντρικό τμήμα. Βασικά, οι εγκάρσιες λεπτές ράβδοι συνδέονται με δομικές ράβδους με διάμετρο όχι μεγαλύτερη από 12 mm.
Τεχνολογία ενίσχυσης στηλών
Οι μέθοδοι ενίσχυσης διαφέρουν ως προς τις τεχνικές δεσίματος, τις προσεγγίσεις ξυλοτύπου και τις διαμορφώσεις τοποθέτησης ράβδων. Όσο για το πλέξιμο, μπορεί να γίνει με σύρμα ήσυγκολλημένο τρόπο. Στην πρώτη περίπτωση, συνιστάται η χρήση πιστολιού κατασκευής πλέξης για εξαρτήματα και στη δεύτερη περίπτωση, μηχανή συγκόλλησης inverter για ακριβείς συνδέσεις. Σε αυτό το στάδιο σχηματίζεται το πλαίσιο. Η διαμόρφωση του οπλισμού κάτω από τις κολώνες μπορεί να είναι διαφορετική ανάλογα με τα χαρακτηριστικά της κατασκευής. Είναι βέλτιστο να χρησιμοποιήσετε μια συνδυασμένη έκδοση με τη χρήση διαμήκους και εγκάρσιου οπλισμού, στην οποία θα εφαρμοστεί επίσης παρακείμενο πλέξιμο δύο πλαισίων. Η δομή του ξυλότυπου διατάσσεται με τη βοήθεια ακατέργαστων καλουπιών, μέσα στα οποία βυθίζεται ο προετοιμασμένος μεταλλικός σκελετός και στη συνέχεια χύνεται με σκυρόδεμα. Οι διαφορές στις μεθόδους δημιουργίας ξυλότυπου οφείλονται στον τύπο του χρησιμοποιούμενου υλικού - ξύλο, αφρός πολυστυρενίου ή συνδυασμένα ινώδη υλικά. Σε αυτή την επιλογή βασική προϋπόθεση είναι η δυνατότητα συνδυασμού οπλισμού και ξυλότυπου ως προς το βάρος και γενικότερα τα τεχνικά φορτία.
Ενίσχυση θεμελίων υποστυλωμάτων
Κίονες τοποθετούνται στο θεμέλιο, το λεγόμενο γυαλί μεταφοράς, το οποίο είναι επίσης ενισχυμένο. Για να σχηματιστεί μέρος της δομικής σόλας, χρησιμοποιούνται βαριές ποιότητες σκυροδέματος με κατηγορία υψηλής αντοχής. Η ενίσχυση του γυαλιού πραγματοποιείται με ράβδους θερμής έλασης με περιοδικό προφίλ. Κατά την ενίσχυση της θεμελίωσης του υποστυλώματος, η ένωση των ράβδων της σόλας με τα στοιχεία του κύριου διαμήκους οπλισμού θα είναι καθοριστικής σημασίας. Για αυτόν τον σύνδεσμο, στο σημείο μετάβασης από το πέλμα στον άξονα της στήλης, ράβδοι με ροδέλες συγκολλούνται στον σκελετό των ράβδων χιτωνίου θερμής έλασης. Η δυσκολία έγκειται μόνο στοη σωστή μετάβαση από το ένα επίπεδο στο άλλο, παρατηρώντας τη συμμετρία των περιγραμμάτων ενίσχυσης.
Χαρακτηριστικά σπειροειδούς ενίσχυσης
Το πιο δύσκολο, από την άποψη της διάταξης των ράβδων, είναι η ενίσχυση υποστυλωμάτων με κυκλική διατομή. Το πρόβλημα έγκειται στην επιπλοκή της διαμόρφωσης του ενισχυτικού στρώματος, η οποία απαιτεί πρόσθετη υποστήριξη. Σε τέτοια συστήματα χρησιμοποιείται έμμεση ενίσχυση με σπειροειδείς μεταλλικές ράβδους. Τα χαρακτηριστικά της ενίσχυσης των στρογγυλών στηλών εκφράζονται στο γεγονός ότι οι διαμήκεις ράβδοι τυλίγονται επιπλέον γύρω από την περίμετρο με πηνία εναέριου σύρματος. Σε αυτή την περίπτωση, η διάμετρος της σπείρας δεν είναι μεγαλύτερη από 20 cm.
Ενίσχυση κονσολών στηλών
Λόγω της έλλειψης επιλογών για την εγκατάσταση στηρίξεων υποστυλωμάτων, οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν συχνά προεξοχές προβόλου ως στοιχείο δομικής ενίσχυσης. Συνιστάται η τοποθέτηση τέτοιων εξαρτημάτων σε ένα χαλύβδινο ενισχυτικό πλαίσιο, το οποίο μπορεί να συμπεριληφθεί στην επάνω οροφή ή στο κάτω θεμέλιο. Οι κονσόλες ενισχύονται με μεταλλικές ράβδους μικρής διαμέτρου, σφιγκτήρες και συγκολλημένο πλέγμα, ανάλογα με τις παραμέτρους σχεδιασμού. Το μεγαλύτερο αποτέλεσμα ενίσχυσης στηλών στη σύνθεση με κονσόλες μπορεί να επιτευχθεί με ένα ομοιογενές μάτσο επικάλυψης, του κύριου πλαισίου του κορμού και της σόλας.
Συμπέρασμα
Τα χαρακτηριστικά της χρήσης οπλισμού κάτω από κολώνες καθορίζονται από τη δομική μόνωση αυτού του τμήματος της κατασκευής. Φυσικά, και οι δύο επικαλύψεις στο πάνω και στο κάτω μέρος παρέχουν την απαραίτητη υποστήριξη,αλλά η υπερπίεση με φορτίο μπορεί να επηρεάσει άμεσα τη δομή της στήλης. Για την αποτροπή εσωτερικών διεργασιών καταστροφής χρησιμοποιείται ο διαμήκης και εγκάρσιος οπλισμός. Ταυτόχρονα, οι απαιτήσεις δίνουν σημαντική ελευθερία στους σχεδιαστές τόσο στην επιλογή των ράβδων όσο και στις διαμορφώσεις της τοποθέτησής τους. Οι θεμελιώδεις περιορισμοί σχετίζονται κυρίως με την επιλογή των υλικών, τον καθορισμό των διαστάσεων και τις μεθόδους τοποθέτησης του πλαισίου.
