stringtranslate.com

Арматура

Две связки арматурных стержней полной длины, которые будут размещены, согнуты или обрезаны в соответствии с требованиями монтажа.

Арматура (сокращение от «армирующий стержень» ), известная в массиве как арматурная сталь или стальная арматура , [1] представляет собой натяжное устройство, добавляемое в бетон для формирования железобетонных и армированных каменных конструкций для укрепления и помощи бетону при растяжении. Бетон прочен при сжатии , но имеет низкую прочность на растяжение . Арматура обычно состоит из стальных стержней, которые значительно увеличивают прочность конструкции на растяжение. Поверхности арматуры имеют непрерывный ряд ребер, выступов или углублений для улучшения сцепления с бетоном и снижения риска проскальзывания.

Наиболее распространенным типом арматуры является углеродистая сталь , обычно состоящая из горячекатаных круглых стержней с деформационными узорами, выдавленными на ее поверхности. Сталь и бетон имеют схожие коэффициенты теплового расширения , [2] поэтому бетонный структурный элемент, армированный сталью, будет испытывать минимальное дифференциальное напряжение при изменении температуры.

Другие легкодоступные типы арматуры изготавливаются из нержавеющей стали и композитных стержней из стекловолокна , углеродного волокна или базальтового волокна . Арматурные стержни из углеродистой стали также могут быть покрыты цинком или эпоксидной смолой, предназначенной для сопротивления воздействию коррозии, особенно при использовании в соленой воде. Было показано, что бамбук является жизнеспособной альтернативой арматурной стали в бетонных конструкциях. [3] [4] Эти альтернативные типы, как правило, более дороги или могут иметь худшие механические свойства и, таким образом, чаще используются в специальном строительстве, где их физические характеристики соответствуют определенным эксплуатационным требованиям, которые углеродистая сталь не обеспечивает.

История

Ранний вариант арматуры внутри Пизанской башни Невьянска

Арматурные стержни в каменной кладке использовались с античности , а в Риме при возведении арок использовали железные или деревянные стержни . Железные стяжки и анкерные пластины позднее применялись по всей средневековой Европе в качестве приспособления для укрепления арок, сводов и куполов . [5] [6] 2500 метров арматуры было использовано в замке Венсен XIV века . [7]

В XVIII веке арматура использовалась для формирования каркаса Невьянской наклонной башни в России, построенной по приказу промышленника Акинфия Демидова . Чугун [ требуется ссылка ], использованный для арматуры, был высокого качества, и на прутьях до сих пор нет коррозии . Каркас башни был соединен с ее чугунной шатровой крышей , увенчанной одним из первых известных громоотводов . [8]

Однако только в середине 19 века, с внедрением стальных прутьев в бетон (таким образом, производя современный железобетон ), арматура продемонстрировала свои самые большие преимущества. Несколько человек в Европе и Северной Америке разработали железобетон в 1850-х годах. Среди них Жозеф-Луи Ламбо из Франции, который построил железобетонные лодки в Париже (1854) и Таддеус Хайатт из Соединенных Штатов, который производил и испытывал железобетонные балки. Жозеф Монье из Франции является одной из самых заметных фигур в изобретении и популяризации железобетона. Будучи французским садовником, Монье запатентовал железобетонные цветочные горшки в 1867 году, прежде чем приступить к строительству железобетонных резервуаров для воды и мостов. [9]

Мост через озеро Элворд в парке «Золотые ворота» в Сан-Франциско — первый железобетонный мост, построенный в Соединенных Штатах.

Эрнест Л. Рэнсом , английский инженер и архитектор, работавший в Соединенных Штатах, внес значительный вклад в развитие арматурных стержней в бетонном строительстве. Он изобрел витую железную арматуру, о которой он изначально думал, проектируя самонесущие тротуары для масонского зала в Стоктоне, Калифорния. Однако его витая арматура изначально не была оценена по достоинству и даже высмеяна в Техническом обществе Калифорнии, члены которого заявили, что скручивание ослабит железо. [10] В 1889 году Рэнсом работал на Западном побережье, в основном проектируя мосты. Один из них, мост через озеро Элворд в парке Золотые Ворота в Сан-Франциско, был первым железобетонным мостом, построенным в Соединенных Штатах. Он использовал в этой конструкции витую арматуру. [11]

В то же время, когда Рэнсом изобретал витую стальную арматуру, КАП Тернер проектировал свою «грибную систему» ​​железобетонных плит перекрытия с гладкими круглыми стержнями, а Юлиус Кан экспериментировал с инновационной прокатной ромбовидной арматурой с плоскими фланцами, наклоненными вверх под углом 45° (запатентовано в 1902 году). Кан предсказал, что бетонные балки с этой системой армирования будут изгибаться как ферма Уоррена , и также считал эту арматуру арматурой сдвига. Арматурная система Кана была построена на бетонных балках, балках и колоннах.

Система была и восхвалена, и раскритикована инженерами-современниками Кана: Тернер высказал резкие возражения против этой системы, поскольку она могла привести к катастрофическому разрушению бетонных конструкций. Он отверг идею о том, что система армирования Кана в бетонных балках будет действовать как ферма Уоррена, а также отметил, что эта система не обеспечит достаточного количества армирования напряжения сдвига на концах просто опертых балок, в месте, где напряжение сдвига наибольшее. Кроме того, Тернер предупредил, что система Кана может привести к хрупкому разрушению, поскольку в ней не было продольного армирования в балках у колонн.

Этот тип неудач проявился в частичном обрушении отеля Bixby в Лонг-Бич, Калифорния, и полном обрушении здания Eastman Kodak в Рочестере, Нью-Йорк, оба во время строительства в 1906 году. Однако был сделан вывод, что обе неудачи были следствием некачественной рабочей силы. С ростом спроса на стандартизацию строительства инновационные системы армирования, такие как системы Кана, были отодвинуты в сторону в пользу систем армирования бетона, которые мы видим сегодня. [12]

Требования к деформациям арматуры из стальных прутков не были стандартизированы в строительстве США примерно до 1950 года. Современные требования к деформациям были установлены в «Предварительных спецификациях по деформациям деформированных стальных прутков для армирования бетона», ASTM A305-47T. Впоследствии были внесены изменения, которые увеличили высоту ребер и уменьшили расстояние между ребрами для определенных размеров прутков, а квалификация «предварительный» была удалена, когда обновленный стандарт ASTM A305-49 был выпущен в 1949 году. Требования к деформациям, указанные в текущих спецификациях для арматуры из стальных прутков, таких как ASTM A615 и ASTM A706, среди прочих, такие же, как и те, которые указаны в ASTM A305-49. [13]

Использование в бетоне и каменной кладке

Арматура была размещена на временной деревянной опалубке перед заливкой бетона. Большие горизонтальные арматурные «клетки» будут заключены в балку , в то время как несколько толстых вертикальных стержней арматуры будут торчать из заливки, образуя основание будущей колонны .

Бетон — это материал, который очень прочен при сжатии , но относительно слаб при растяжении . Чтобы компенсировать этот дисбаланс в поведении бетона, в него заливают арматуру, которая выдерживает растягивающие нагрузки . Большая часть стальной арматуры делится на первичную и вторичную:

Вторичные области применения включают арматуру, встроенную в каменные стены, которая включает в себя как стержни, размещенные горизонтально в растворном шве (каждый четвертый или пятый ряд блока), так и вертикально (в горизонтальных пустотах цементных блоков и пустотелых кирпичей, которые затем фиксируются на месте с помощью затирки) . Каменные конструкции, скрепленные вместе с помощью затирки, имеют схожие свойства с бетоном — высокое сопротивление сжатию, но ограниченную способность выдерживать растягивающие нагрузки. При добавлении арматуры они известны как «армированная кладка».

Похожий подход (вертикальная заделка арматуры в предусмотренные пустоты в бетонных блоках) также используется в ландшафтных стенах сухой кладки, по крайней мере, при закреплении нижнего ряда на месте в земле, а также применяется для закрепления нижнего ряда и/или анкеров в стенах из бетона или деревянных ландшафтных связей.

В необычных случаях стальная арматура может быть встроена и частично обнажена, как в стальных стяжках, которые скрепляют и укрепляют кладку Невьянской башни или древних сооружений в Риме и Ватикане.

Физические характеристики

Коэффициент теплового расширения стали почти такой же, как у современного бетона . Если бы это было не так, это вызвало бы проблемы из-за дополнительных продольных и перпендикулярных напряжений при температурах, отличных от температуры схватывания. [14] Хотя арматура имеет ребра, которые механически связывают ее с бетоном, ее все равно можно вытащить из бетона при высоких напряжениях, что часто сопровождает крупномасштабное обрушение конструкции. Чтобы предотвратить такое разрушение, арматуру либо глубоко встраивают в смежные элементы конструкции (в 40–60 раз больше диаметра), либо сгибают и зацепляют на концах, чтобы зафиксировать ее вокруг бетона и другой арматуры. Этот первый подход увеличивает трение, фиксирующее стержень на месте, в то время как второй использует высокую прочность бетона на сжатие.

Обычная арматура изготавливается из необработанной закаленной стали, что делает ее восприимчивой к ржавчине . Обычно бетонное покрытие способно обеспечить значение pH выше 12, избегая реакции коррозии . Слишком малое бетонное покрытие может поставить под угрозу эту защиту из-за карбонизации с поверхности и проникновения соли . Слишком большое бетонное покрытие может привести к большей ширине трещин, что также ставит под угрозу локальную защиту. Поскольку ржавчина занимает больший объем, чем сталь, из которой она была образована, она вызывает сильное внутреннее давление на окружающий бетон, что приводит к трещинам, отколам и, в конечном итоге, к разрушению конструкции . Это явление известно как оксидный домкрат .

Это особая проблема, когда бетон подвергается воздействию соленой воды, как в мостах, где соль наносится на дороги зимой, или в морских условиях. Непокрытые, коррозионно-стойкие низкоуглеродистые / хромовые ( микрокомпозитные), кремниевые бронзовые , эпоксидно -покрытые, оцинкованные или нержавеющие стальные арматурные стержни могут использоваться в этих ситуациях с более высокими начальными расходами, но значительно более низкими расходами в течение срока службы проекта. [15] [16]

При работе с арматурой с эпоксидным покрытием необходимо проявлять особую осторожность во время транспортировки, изготовления, обработки, установки и заливки бетона , поскольку повреждения снижают долгосрочную коррозионную стойкость этих стержней. [17] Даже поврежденные стержни с эпоксидным покрытием показали лучшую производительность, чем непокрытые арматурные стержни, хотя сообщалось о проблемах, связанных с отслоением эпоксидного покрытия от стержней и коррозией под эпоксидной пленкой. [18] Эти стержни с эпоксидным покрытием используются в более чем 70 000 мостовых настилов в США, но эта технология постепенно заменялась арматурой из нержавеющей стали с 2005 года из-за ее низкой производительности. [19] [20]

Требования к деформациям изложены в технических условиях на продукцию, используемую в стандартных американских стандартах для арматуры из стальных прутков, таких как ASTM A615 и ASTM A706, и определяют расстояние между выступами и их высоту.

Армированная волокном пластиковая арматура также используется в средах с высокой коррозией. Она доступна во многих формах, таких как спирали для армирования колонн, обычные стержни и сетки. Большая часть коммерчески доступной арматуры изготавливается из однонаправленных волокон, установленных в термореактивной полимерной смоле, и часто называется FRP.

Некоторые специальные конструкции, такие как исследовательские и производственные объекты с очень чувствительной электроникой, могут потребовать использования арматуры, не проводящей электричество, а помещения для медицинского оборудования для визуализации могут потребовать немагнитных свойств, чтобы избежать помех. Арматура из FRP, особенно стекловолокнистые типы, имеет низкую электропроводность и немагнитна, что обычно используется для таких нужд. Арматура из нержавеющей стали с низкой магнитной проницаемостью доступна и иногда используется для предотвращения проблем с магнитными помехами.

Арматурная сталь также может быть смещена под воздействием таких факторов, как землетрясения , что приводит к разрушению конструкции. Ярким примером этого является обрушение виадука Cypress Street в Окленде, Калифорния, в результате землетрясения Loma Prieta в 1989 году , в результате которого погибло 42 человека. Сотрясение от землетрясения привело к тому, что арматура вырвалась из бетона и деформировалась . Обновленные конструкции зданий, включающие большее количество кольцевой арматуры, могут устранить этот тип разрушения.

Размеры и сорта

Размеры США

Размеры стержней в американской/имперской системе указывают диаметр в единицах 18 дюйма (3,2 мм) для размеров стержней № 2–8, так что № 8 = 88 дюйма = диаметр 1 дюйм (25 мм).

В этой системе нет дробных размеров прутка. Символ "#" указывает на знак числа , и, таким образом, "#6" читается как "число шесть". Использование знака "#" является общепринятым для размеров США, но иногда вместо него используется "No." В торговле арматура известна под сокращением, использующим диаметр прутка в качестве дескриптора, например, "четырех-прутковый" для прутка, который составляет четыре восьмых (или половину) дюйма.

Площадь поперечного сечения стержня, как указано в πr ², равна (размер стержня/9,027)², что приблизительно равно (размер стержня/9)² квадратных дюймов. Например, площадь стержня № 8 составляет (8/9)² = 0,79 квадратных дюймов.

Размеры стержней больше #8 следуют правилу 18 дюйма несовершенно и пропускают размеры #12–13 и #15–17 из-за исторической традиции. В раннем бетонном строительстве стержни размером один дюйм и больше были доступны только в квадратных сечениях, и когда около 1957 года стали доступны крупноформатные деформированные круглые стержни, [21] промышленность производила их, чтобы обеспечить эквивалент площади поперечного сечения стандартных квадратных стержней, которые использовались ранее. Диаметр эквивалентной крупноформатной круглой формы округляется до ближайшего 18 дюйма, чтобы обеспечить размер стержня. Например, стержень #9 имеет поперечное сечение 1,00 квадратный дюйм (6,5 см 2 ), и, следовательно, диаметр 1,128 дюйма (28,7 мм). Размеры #10, #11, #14 и #18 соответствуют квадратным пруткам размером 1 18 дюйма, 1 14 дюйма , 1 1 ⁄ 2 дюйма и 2 дюйма соответственно. [22]

Размеры меньше #3 больше не признаются стандартными. Чаще всего они производятся как простые круглые недеформированные прутки из стали, но могут быть изготовлены с деформациями. Размеры меньше #3 обычно называют изделиями «проволока», а не «пруток», и указываются либо по их номинальному диаметру, либо по номеру калибра проволоки. Прутки #2 часто неформально называют «карандашными стержнями», поскольку они примерно того же размера, что и карандаш.

Когда арматура американских/имперских размеров используется в проектах с метрическими единицами, эквивалентный метрический размер обычно указывается как номинальный диаметр, округленный до ближайшего миллиметра. Они не считаются стандартными метрическими размерами и поэтому часто называются мягким преобразованием или размером «мягкой метрики». Система размеров стержней американских/имперских размеров признает использование истинных метрических размеров стержней (в частности, № 10, 12, 16, 20, 25, 28, 32, 36, 40, 50 и 60), которые указывают номинальный диаметр стержня в миллиметрах, как спецификацию «альтернативного размера». Замена истинного метрического размера на размер американских/имперских размеров называется жестким преобразованием и иногда приводит к использованию физически другого размера стержня.

Стальные арматурные стержни с цветовой кодировкой, указывающей марку
  1. ^ Историческое обозначение размера, которое больше не используется. [ необходима ссылка ]

Канадские размеры

Бетон с корродированной арматурой на мосту Queen Elizabeth Way через реку Уэлленд в Ниагарском водопаде, Онтарио , Канада

Метрические обозначения стержней представляют собой номинальный диаметр стержня в миллиметрах, округленный до ближайших 5 мм.

Европейские размеры

Метрические обозначения стержней представляют номинальный диаметр стержня в миллиметрах. Предпочтительные размеры стержней в Европе указаны в соответствии с Таблицей 6 стандарта EN 10080 [23], хотя различные национальные стандарты все еще остаются в силе (например, BS 4449 в Соединенном Королевстве). В Швейцарии некоторые размеры отличаются от европейского стандарта.

Стальная арматура на складе

Австралийские размеры

Арматура для использования в бетонных конструкциях подчиняется требованиям австралийских стандартов AS3600 (Бетонные конструкции) и AS/NZS4671 (Стальная арматура для бетона). Существуют и другие стандарты, которые применяются к испытаниям, сварке и оцинковке.

Обозначение арматуры определено в AS/NZS4671 с использованием следующих форматов:

Форма/Раздел

D- деформированный ребристый стержень, R- круглый/гладкий стержень, I- деформированный зубчатый стержень

Класс пластичности

L- низкая пластичность, N- нормальная пластичность, E- сейсмическая (сейсмическая) пластичность

Стандартные марки (МПа)

250Н, 300Е, 500Л, 500Н, 500Е

Примеры:
D500N12 — деформированный пруток, прочностью 500 МПа, нормальной пластичностью и номинальным диаметром 12 мм — также известный как «N12».

Стержни обычно сокращаются до просто «N» (горячекатаный деформированный стержень), «R» (горячекатаный круглый стержень), «RW» (холоднотянутая ребристая проволока) или «W» (холоднотянутая круглая проволока), поскольку предел текучести и класс пластичности можно определить по форме. Например, вся коммерчески доступная проволока имеет предел текучести 500 МПа и низкую пластичность, в то время как круглые стержни имеют предел текучести 250 МПа и нормальную пластичность.

Новая Зеландия

Арматура для использования в бетонных конструкциях подчиняется требованиям AS/NZS4671 (Стальная арматура для бетона). Существуют и другие стандарты, которые применяются к испытаниям, сварке и оцинковке.

' Арматурный стальной стержень марки 300 и 500 класса E

Индия

Арматура доступна в следующих классах согласно IS:1786-2008 FE 415/FE 415D/FE 415S/FE 500/FE 500D/FE 500S/FE 550, FE550D, FE 600. Арматура закаливается водой под высоким давлением, так что внешняя поверхность затвердевает, а внутренняя сердцевина остается мягкой. Арматура ребристая, чтобы бетон мог лучше сцепляться. В прибрежных районах используется оцинкованная арматура для продления срока ее службы. Размеры арматуры BIS составляют 10, 12, 16, 20, 25, 28, 32, 36, 40 и 50 миллиметров.

Размеры прутков Jumbo и резьбовых стержней

Очень большие размеры арматуры широко доступны и производятся специализированными производителями. В промышленности по производству башен и знаков обычно используются «джамбо»-стержни в качестве анкерных стержней для больших конструкций, которые изготавливаются из слегка увеличенных заготовок, так что на концах можно нарезать резьбу для установки стандартных анкерных гаек. [24] [25] Полностью резьбовая арматура также производится с очень грубой резьбой, которая соответствует стандартам деформации арматуры и позволяет использовать специальные гайки и муфты. [26] Эти обычные размеры, хотя и широко используются, не имеют согласованных стандартов, связанных с ними, и свойства могут различаться в зависимости от производителя.

Оценки

Арматура выпускается в различных марках и спецификациях, которые различаются по пределу текучести , пределу прочности на растяжение , химическому составу и проценту удлинения .

Использование марки само по себе указывает только на минимально допустимый предел текучести, и оно должно использоваться в контексте спецификации материала, чтобы полностью описать требования к продукту для арматуры. Спецификации материала устанавливают требования к маркам, а также к дополнительным свойствам, таким как химический состав, минимальное удлинение, физические допуски и т. д. Изготовленная арматура должна превышать минимальный предел текучести марки и любые другие требования спецификации материала при осмотре и испытании.

В США обозначение класса равно минимальному пределу текучести стержня в ksi (1000 psi); например, арматура класса 60 имеет минимальный предел текучести 60 ksi. Арматура чаще всего производится в классах 40, 60 и 75, а более высокая прочность легко доступна в классах 80, 100, 120 и 150. Класс 60 (420 МПа) является наиболее широко используемым классом арматуры в современном строительстве США. Исторические классы включают 30, 33, 35, 36, 50 и 55, которые сегодня не используются повсеместно.

Некоторые марки производятся только для определенных размеров прутков; например, согласно ASTM A615, марка 40 (280 МПа) поставляется только для размеров прутков США № 3–6 (мягкая метрика № 10–19). Иногда ограничения по доступным маркам материалов для определенных размеров прутков связаны с используемым производственным процессом, а также с доступностью используемого сырья контролируемого качества.

Некоторые спецификации материалов охватывают несколько классов, и в таких случаях необходимо указать как спецификацию материала, так и класс. Классы арматуры обычно указываются в инженерных документах, даже если в спецификации материала нет других вариантов классов, чтобы исключить путаницу и избежать потенциальных проблем с качеством, которые могут возникнуть, например, если будет сделана замена материала. «Gr.» — это общепринятое инженерное сокращение для «класса», с вариациями в отношении заглавных букв и использования точки. [27]

В некоторых случаях, таких как сейсмостойкость и взрывоустойчивость, где ожидается поведение после текучести, важно иметь возможность прогнозировать и контролировать такие свойства, как максимальный предел текучести и минимальное отношение предела прочности к пределу текучести. ASTM A706 Gr. 60 является примером спецификации материала с контролируемым диапазоном свойств, которая имеет минимальный предел текучести 60 ksi (420 МПа), максимальный предел текучести 78 ksi (540 МПа), минимальный предел прочности 80 ksi (550 МПа) и не менее 1,25 фактического предела текучести, а также минимальные требования к удлинению, которые различаются в зависимости от размера стержня.

В странах, использующих метрическую систему, обозначение марки обычно представляет собой предел текучести в мегапаскалях (МПа), например, марка 400 (аналогично американской марке 60; однако метрическая марка 420 фактически является точной заменой американской марки).

Общие спецификации США, опубликованные ACI и ASTM, следующие:

Обозначения маркировки ASTM:

Исторически в Европе арматура состоит из мягкой стали с пределом текучести приблизительно 250 МПа (36 ksi). Современная арматура состоит из высокопрочной стали с пределом текучести, как правило, 500 МПа (72,5 ksi). Арматура может поставляться с различными степенями пластичности . Более пластичная сталь способна поглощать значительно больше энергии при деформации — поведение, которое противостоит силам землетрясений и используется в проектировании. Эти высокопрочные пластичные стали обычно производятся с использованием процесса TEMPCORE [28] , метода термомеханической обработки . Производство арматурной стали путем повторной прокатки готовых изделий (например, листов или рельсов) не допускается. [29] В отличие от конструкционной стали, марки арматурной стали еще не гармонизированы по всей Европе, каждая страна имеет свои собственные национальные стандарты. Тем не менее, некоторая стандартизация спецификаций и методов испытаний существует в соответствии с EN 10080 и EN ISO 15630:

Размещение арматуры

Стальная проволока, используемая для закрепления арматуры перед установкой в ​​бетон. Для справки предоставляется сантиметровая линейка.

Арматурные каркасы изготавливаются либо на строительной площадке, либо за ее пределами, обычно с помощью гидравлических гибочных станков и ножниц. Однако для небольших или индивидуальных работ достаточно инструмента, известного как Hickey, или ручного гибочного станка для арматуры. Арматура устанавливается стальными фиксаторами («стержневыми стержнями» или рабочими по арматуре), с опорами для стержней и бетонными или пластиковыми распорками для арматуры, отделяющими арматуру от бетонной опалубки для создания бетонного покрытия и обеспечения надлежащей заделки. Арматура в каркасах соединяется точечной сваркой , связыванием стальной проволоки, иногда с использованием электрического арматурного яруса или механическими соединениями . Для связывания арматуры с эпоксидным или оцинкованным покрытием обычно используется эпоксидная или оцинкованная проволока соответственно.

Стремена

Образец стремени

Скобы образуют внешнюю часть арматурного каркаса. Функция хомутов (часто называемых «армирующими стальными звеньями» и «связями сдвига») тройная: придавать структуру основным арматурным стержням, поддерживать правильный уровень бетонного покрытия и поддерживать равномерную передачу силы через опорные элементы. [30] Скобы обычно имеют прямоугольную форму в балках и круглую форму в опорах и размещаются на равных интервалах вдоль колонны или балки, как определено инженерами-строителями или инженерами-конструкторами в строительных чертежах.

Сварка

Американское общество сварки (AWS) D 1.4 устанавливает правила сварки арматуры в США. Без специального рассмотрения единственная арматура, которая готова к сварке, — это арматура марки W (низколегированная — A706). Арматура, которая не производится в соответствии со спецификацией ASTM A706, как правило, не подходит для сварки без расчета «углеродного эквивалента». Материал с углеродным эквивалентом менее 0,55 можно сваривать.

Арматурные стержни ASTM A 616 и ASTM A 617 (теперь заменены комбинированным стандартом A996) представляют собой перекатанную рельсовую сталь и перекатанную рельсовую осевую сталь с неконтролируемым химическим составом, содержанием фосфора и углерода. Эти материалы не являются распространенными.

Арматурные каркасы обычно связываются проволокой, хотя точечная сварка каркасов была нормой в Европе в течение многих лет и становится все более распространенной в Соединенных Штатах. Высокопрочные стали для предварительно напряженного бетона не могут быть сварены. [ необходима цитата ]

Размещение арматуры в рулонах

Система рулонной арматуры — это исключительно быстрый и экономичный метод размещения большого количества арматуры за короткий промежуток времени. [31] Рулонная арматура обычно готовится вне строительной площадки и легко раскатывается на месте. Размещение рулонной арматуры успешно применялось в плитах (палубах, фундаментах), фундаментах мачт ветровой энергии, стенах, пандусах и т. д.

Механические соединения

Также известные как «механические муфты» или «механические соединения», механические соединения используются для соединения арматурных стержней вместе. Механические муфты являются эффективным средством для уменьшения скопления арматуры в сильно армированных областях для монолитного бетонного строительства. Эти муфты также используются в сборном бетонном строительстве на стыках между элементами.

Критерии структурной производительности для механических соединений различаются в зависимости от страны, норм и отраслей. В качестве минимального требования нормы обычно указывают, что соединение арматуры с стыком должно соответствовать или превышать 125% указанного предела текучести арматуры. Более строгие критерии также требуют разработки указанного предельного предела прочности арматуры. Например, ACI 318 указывает критерии производительности типа 1 (125% Fy) или типа 2 (125% Fy и 100% Fu). [32]

Для бетонных конструкций, спроектированных с учетом пластичности, рекомендуется, чтобы механические соединения также были способны разрушаться пластичным образом, обычно известным в арматурной промышленности как достижение "разрыва стержня". В качестве примера Caltrans указывает требуемый режим разрушения (т. е. "шейка стержня"). [33]

Безопасность

Арматурные стержни с установленными временными пластиковыми защитными колпачками

Для предотвращения травм выступающие концы стальной арматуры часто загибают или закрывают специальными армированными сталью пластиковыми колпачками. [34]

Обозначения

Армирование обычно заносится в таблицу «графика армирования» на строительных чертежах. Это устраняет двусмысленность в обозначениях, используемых во всем мире. В следующем списке приведены примеры обозначений, используемых в архитектурной, инженерной и строительной промышленности.

Повторное использование и переработка

Рабочие извлекают арматуру из-под обломков после сноса в Китае.

Арматура часто перерабатывается , и арматура часто изготавливается полностью из переработанной стали. [35] Nucor , крупнейший производитель стали в Соединенных Штатах, утверждает, что ее стальная арматура на 97% изготовлена ​​из переработанной стали. [36]

Ссылки

  1. ^ Мерритт, Фредерик С., М. Кент Лофтин и Джонатан Т. Рикеттс, Стандартный справочник для инженеров-строителей, четвертое издание , McGraw-Hill Book Company, 1995, стр. 8.17
  2. ^ "Коэффициенты линейного теплового расширения". The Engineering ToolBox . Получено 6 июля 2015 г. .
  3. ^ "Bamboo Reinforced Concrete". The Constructor . 12 декабря 2016 г. Получено 29 октября 2019 г.
  4. ^ Бринк, Фрэнсис Э.; Раш, Пол Дж. «Бамбуковый армированный бетон. Лаборатория гражданского строительства ВМС США». Roman Concrete Research . Получено 29 октября 2019 г.
  5. ^ Петруччи, Энрика. «Металлические стяжки и анкерные пластины в конструкции старых зданий». {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  6. ^ Кальдерини, Кьяра; Пиккардо, Паоло; Веккьятини, Рита (2019-04-03). «Экспериментальная характеристика древних металлических стяжек в исторических каменных зданиях». Международный журнал архитектурного наследия . 13 (3): 425–437. doi :10.1080/15583058.2018.1563230. ISSN  1558-3058. S2CID  117541100.
  7. ^ "Le donjon de Vincennes livre son histoire" . 21 марта 2007 г.
  8. ^ "Офис первого российского олигарха" (на русском языке). Архивировано из оригинала 2017-05-19 . Получено 2010-05-18 .
  9. ^ Аллен, Эдвард и Джозеф Яно. Основы строительства зданий: материалы и методы . 4-е издание. Хобокен, Нью-Джерси: Wiley, 2004.
  10. ^ Рэнсом, Эрнест Л. и Алексис Сорбрей. Железобетонные здания: трактат по истории, патентам, проектированию и возведению основных частей, входящих в современное железобетонное здание. Нью-Йорк: McGraw-Hill Book Company, 1912.
  11. ^ "Rebar and the Alvord Lake Bridge". 99% Invisible . Получено 15 ноября 2017 г. .
  12. ^ Салмон, Райан; Эллиотт, Меган (апрель 2013 г.). «Система железобетона Кана: почему это почти имело значение». Структура : 9–11 . Получено 15 ноября 2017 г.
  13. ^ SEAOSC Design Guide Vol. 1 "Обязательное снижение сейсмической опасности в существующих зданиях из непластичного бетона в городе Лос-Анджелес" . Международный совет по нормам и правилам. 2016. стр. 79. ISBN 978-1-60983-697-9.
  14. ^ "Влияние поперечного коэффициента теплового расширения стержней GFRP на бетонное покрытие" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2012-02-20 . Получено 24-08-2012 .
  15. ^ О'Рейли, Мэтью; Дарвин, Дэвид; Браунинг, Джоанн; Локк-младший, Карл Э. (01.01.2011). «Оценка систем множественной защиты от коррозии для железобетонных мостовых настилов». {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  16. ^ "Экономически эффективные системы защиты от коррозии для железобетона - Группа по интересам к эпоксидным покрытиям (на основе исследования KU)". epoxyinterestgroup.org . Получено 15.04.2017 .
  17. ^ Рекомендуемая полевая обработка арматурных стержней с покрытием Expoy, Институт арматурной стали для бетона
  18. ^ Рамничану, Андрей [1] Параметры, определяющие эффективность защиты от коррозии наплавленных эпоксидных покрытий на арматурной стали, Совет по транспортным исследованиям Вирджинии, январь 2008 г.
  19. ^ Группа интересов эпоксидной смолы. "Группа интересов эпоксидной смолы CRSI". Группа интересов эпоксидной смолы CRSI . Получено 24 августа 2012 г.
  20. ^ Ростам, Стин (2005). Проектирование и строительство сегментных бетонных мостов со сроком службы от 100 до 150 лет. Американский институт сегментных мостов. С. 19–20. Архивировано из оригинала 2022-04-07 . Получено 2021-06-08 .
  21. ^ "История арматурной стали". www.crsi.org . CRSI . Получено 28 ноября 2017 г. .
  22. ^ Ван, Чу-Киа; Салмон, Чарльз; Пинчейра, Хосе (2007). Проектирование железобетонных конструкций . Хобокен, Нью-Джерси: John Wiley & Sons. стр. 20. ISBN 978-0-471-26286-2.
  23. ^ "BS EN 10080: Сталь для армирования бетона. Свариваемая арматурная сталь. Общие положения.", стр. 19 (2005).
  24. ^ "Rebar - #14J & #18J". www.haydonbolts.com . Haydon Bolts, Inc . Получено 29 ноября 2017 г. .
  25. ^ "Резьбовая арматура". www.portlandbolt.com . Portland Bolt & Manufacturing Company. 31 июля 2014 г. Получено 29 ноября 2017 г.
  26. ^ "THREADBAR Reinforcing System". www.dsiamerica.com . DYWIDAG-Systems International . Получено 29 ноября 2017 г. .
  27. ^ "4 способа сократить оценку" . Получено 30 ноября 2017 г.
  28. ^ Noville, JF (июнь 2015 г.). TEMPCORE, наиболее удобный процесс производства недорогой высокопрочной арматуры диаметром от 8 до 75 мм (PDF) . 2-я выставка ESTAD - METEC. Дюссельдорф.
  29. ^ "BS EN 10080: Сталь для армирования бетона. Свариваемая арматурная сталь. Общие положения.", пункт 6.4, стр. 13 (2005).
  30. ^ "Скобы арматурные (сдвиговые звенья)". 10 января 2023 г. Получено 2024-02-26 .
  31. ^ "Домашняя страница". BAMTEC® . Получено 2023-06-01 .
  32. ^ Комитет ACI 318 (2014). ACI 318-14 Требования к строительным нормам для конструкционного бетона и комментарии. Американский институт бетона (ACI). ISBN 978-0870319303. Архивировано из оригинала 2013-07-27.{{cite book}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  33. ^ Департамент транспорта Калифорнии. "МЕТОД ИСПЫТАНИЙ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ И СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ АРМАТУРНОЙ СТАЛИ" (PDF) . Caltrans . Получено 28 февраля 2011 г. .
  34. ^ Управление по охране труда и промышленной гигиене. «Пластиковые крышки арматуры грибовидного типа, используемые для защиты от прокалывания». OSHA . Получено 28 февраля 2015 г.
  35. ^ "CRSI: Переработанные материалы". www.crsi.org . Получено 15.05.2022 .
  36. ^ "Nucor (NUE) построит микрозавод по производству арматуры в Северной Каролине". nz.finance.yahoo.com . Получено 15.05.2022 .

Внешние ссылки