Арматура в бетоне
Конструирование различных частей бетонного сооружения должно соответствовать всем условиям, необходимым для удовлетворительной работы этого сооружения. От некоторых конструкций требуется только, чтобы все их элементы могли воспринимать прилагаемые нагрузки. Другие должны уменьшать деформации отдельных элементов. В морских бетонных сооружениях должен быть предусмотрен достаточный защитный слой бетона над арматурой, чтобы предотвратить ее коррозию и разрушение. Такие же требования предъявляются к железобетону на предприятиях, где выделяются газы, вызывающие коррозию. Трещинообразование в бетоне должно быть ограничено с тем, чтобы снизить размер трещин и сохранить хороший внешний вид бетона, а также уменьшить возможность коррозии арматурной стали. В водяных и нефтяных баках трещинообразование должно быть исключено, так как появление трещин в таких сооружениях выводит их из строя.
Различные требования, связанные с проектированием железобетона, в том числе к напряжению в бетоне и стальной арматуре, крупности заполнителя в сильно армированных железобетонных конструкциях, расстоянию между стержнями, толщине защитного слоя, к креплению и анкеровке арматуры, а также требования, относящиеся к производству, проверке и испытанию железобетона, приведены в СНиП.
Принципы проектирования железобетона
Необходимость совместного применения бетона и стали обусловлена характером напряжений, возникающих в бетонных конструкциях. В них могут действовать напряжения сжатия, растяжения или сдвига как по отдельности, так и все вместе.
Бетон имеет достаточную прочность на сжатие, однако его прочность на растяжение низка. Испытания показывают, что действительная прочность бетона на растяжение в 10—12 раз меньше его прочности на сжатие, поэтому при проектировании железобетона прочностью бетона на растяжение обычно пренебрегают. В свою очередь сталь обладает высокой прочностью на растяжение и на сжатие, последнее, — если обеспечена достаточная устойчивость стержней на продольный изгиб. Сочетание этих двух материалов позволяет поэтому получить высокое сопротивление как сжимающим, так и растягивающим усилиям. О сдвиге будет рассказано несколько ниже.
Для эффективного использования комбинации бетона и стали необходимо, чтобы между ними была хорошая связь.
Балки
В балке, находящейся под нагрузкой, возникают напряжения растяжения, сжатия и сдвига. Рассмотрение этих напряжений может служить введением к элементарным принципам проектирования железобетона.
В балке, опертой концами и нагруженной в средней части,, верхние слои сокращаются, тогда как нижние растягиваются. Где-то внутри балки, между ее верхней и нижней поверхностями, находится плоскость, которая не изменяет своей длины при нагружении балки. Эта плоскость называется нейтральной. Следует заметить, что изменение длины слоев балки возрастает по мере увеличения расстояния от нейтральной плоскости.
Те слои балки, которые сокращаются, очевидно, испытывают напряжения сжатия; удлиняемые слои подвержены напряжениям растяжения. Следовательно, в рассматриваемой нами балке часть ее, расположенная выше нейтральной плоскости, находится в состоянии сжатия, часть ниже нейтральной плоскости — в состоянии растяжения. Величина напряжений прямо пропорциональна расстояниям от нейтральной плоскости.
Для каждой балки, симметричной относительно нейтральной плоскости, т. е. в том случае, когда нейтральная плоскость проходит по центру сечения, максимальное напряжение сжатия равно максимальному напряжению растяжения. Это справедливо для любой свободно опертой бетонной балки прямоугольного селения. Самые верхние слои балки будут испытывать максимальные напряжения сжатия, самые нижние — максимальные напряжения растяжения, причем абсолютные величины этих напряжений будут равны.
Так как бетон работает на растяжение гораздо хуже, чем на сжатие, то очевидно, что разрушение будет происходить в нижних растянутых слоях уже при незначительных нагрузках, в то время как верхние сжатые слои способны еще выдерживать значительно большую нагрузку. Следовательно, конструкция балки будет неэкономичной и практически мало пригодной.
Рассмотрим теперь влияние стальных стержней, заделанных в нижнюю часть балки вблизи внешних растянутых слоев. В этом случае прочность балки уже не будет ограничиваться прочностью бетона на растяжение, и при достаточном поперечном сечении стальных стержней она будет одинаково прочна как на сжатие, так и на растяжение. Следует иметь в виду, что для того чтобы максимально использовать преимущества армирования, арматурные стержни должны располагаться как можно ближе к нижней растянутой плоскости балки. Однако необходимо предусмотреть и некоторый защитный слой бетона, предохраняющий арматуру от коррозии и от огня.
В нормально армированной бетонной балке прямоугольного сечения суммарная площадь поперечного сечения стержней арматуры обычно составляет менее 1 % от площади бетона. Сечение балки проектируется таким образом, чтобы допускаемые напряжения в бетоне и арматуре возникали одновременно. Однако часто в связи с ограничением размеров сечения балки дополнительная арматура устанавливается и в сжатой зоне балки; в этом случае она предотвращает перенапряжение бетона.
Если концы балки оперты не свободно, а заделаны, в местах их заделки возникают изгибающие моменты, и при нагружении балка принимает форму.
Напряжения и деформация консольной балки, сходны с таковыми жестко заделанного конца балки, рассматривавшейся в предыдущем примере. При армировании консольных балок ошибки в расположении арматуры более часты, чем при армировании обычных двухопорных балок или перекрытий, поэтому в таких случаях особенно необходимо следить за тем, чтобы арматура располагалась у верхней плоскости балки, но никак не в центре или у нижней ее плоскости. В таких случаях всегда необходимо сверяться с проектными чертежами и спецификациями.
Напряжения сдвига обычно имеют максимальные значения около опор балки. Действуют они и в горизонтальном и в вертикальном направлениях. Необходимо обратить внимание на то, что верхние слои балки в случае, обозначенном а, в действительности сжаты. Необходимо, следовательно, обеспечить достаточное сопротивление балки этим напряжениям, особенно около опор. Это осуществляется двумя путями: 1) при помощи хомутов, обычно располагаемых вертикально и 2) при помощи отгибания части нижних арматурных стержней в верхний слой.
Бетон сам по себе может выдерживать напряжения сдвига в случае, если эти напряжения не превышают пределов, указанных в соответствующих нормах.
Таким образом, хомуты предназначены для того, чтобы вое принимать напряжения сдвига в тех случаях, когда эти напряжения превышают допустимые для бетона нормы. Хомуты обычно размещаются на меньших интервалах у опор балки, так как в этих местах напряжения сдвига имеют максимальную величину. В симметрично нагруженной балке напряжения сдвига в центре ее пролета равны нулю. Хомуты должны охватывать главные арматурные стержни в растянутой зоне балки и быть хорошо закреплены с обоих концов, чтобы полностью воспринимать напряжения.
Колонны
Колонны из неармированного бетона способны выдерживать значительные осевые нагрузки. Однако для того, чтобы уменьшить их сечение, особенно при значительной длине или внецентренном нагружении, обычно прибегают к армированию. В нагруженной колонне возникают сжимающие напряжения. Если между бетоном и арматурой имеется сцепление, то они сжимаются одинаково. Отсюда следует, что сжимающее напряжение в каждом из них должно быть пропорционально их относительным модулям упругости. Следовательно, максимально допустимое напряжение сжатия в стали может быть несколько раз выше допустимого напряжения в бетоне.
Арматура, работающая на сжатие, должна иметь поперечные связи, предотвращающие ее выгибание под нагрузкой, охватывающие все продольные стержни и прочно закрепленные по концам.
Чтобы обеспечить продольную устойчивость самой колонны, необходимо располагать продольную арматуру как можно ближе к поверхности колонны, конечно, обеспечивая достаточный защитный слой бетона.
Плиты
Плиты могут опираться или двумя или всеми четырьмя сторонами. Опирание может быть или свободным или же две или четыре стороны плиты могут быть заделаны. Во всех случаях обычно проводится двухстороннее армирование плиты. Когда плита удлинена в одном направлении, то арматурные стержни, расположенные под прямым углом к длинной ее стороне, называются распределительными. В плитах, имеющих одинаковый пролет в обоих направлениях, главная арматура, работающая на растяжение, также располагается в обоих направлениях.
В плитах, подверженных большим нагрузкам, кроме главной арматуры, работающей на растяжение и располагаемой в нижней части плиты, устраивается сетка из арматурных стержней в верхней части плиты. Верхняя арматура необходима также тогда, когда плита, аналогично случаю для балок, имеет заделанные края или является многоопорной.
Связь и анкеровка
Связь между бетоном и арматурой имеет большое значение, так как эффективное использование комбинации бетона и стали зависит от передачи напряжений от бетона к стали. Прочность связи, или мера эффективности соединения между сталью и бетоном, лучше всего характеризуется величиной напряжения, при котором сдвиг очень незначителен, например не более 0,12 мм. Связь между бетоном и сталью обусловлена сцеплением частиц и силами трения, но как только начинается проскальзывание, сцепление частиц исчезает и последующая связь является следствием только сил трения и механического сопротивления.
Прочность связи между бетоном и сталью увеличивается с повышением прочности бетона, однако не находится в прямой зависимости от последней. Нарастание прочности связи происходит наиболее быстро во время выдерживания бетона во влажных условиях.
Арматурные стержни, работающие на растяжение, должны иметь достаточную длину с тем, чтобы концы их располагались далеко от напряженной зоны и оказывали сопротивление при нарушении связи между бетоном и арматурой в самой зоне. Значения допускаемых усилий сцепления и способы расчета приведены в Инструкции Британского стандарта по применению обычного железобетона в зданиях.
'Крючки на концах арматурных стержней должны иметь внутренний диаметр, не менее чем в четыре раза превышающий диаметр самого стержня. Только в тех случаях, когда крючок скрепляется со стержнем главной арматуры, его внутренний диаметр должен быть равен диаметру охватываемого им стержня. Длина прямого участка на загнутом конце стержня должна быть не менее чем в 4 раза больше диаметра самого стержня.
Обеспечение трещиноустойчивости
При проектировании железобетона прочностью бетона на растяжение пренебрегают и допускают, что при рабочих нагрузках бетон в растянутой зоне трескается. Следовательно, некоторое количество трещин в элементах железобетонных конструкций, подверженных растяжению, является нормальным явлением. Такие трещины равномерно распределены по всей длине элемента и имеют настолько малую толщину, что их можно не принимать во внимание. Если трещинообразование не регулируется, могут возникнуть одна или две больших трещины, которые не только испортят внешний вид бетона, но и явятся причиной проникновения в него влаги, что приведет к коррозии арматуры. Трещины появляются также вследствие растягивающих напряжений, возникающих при деформации бетона. Эта деформация может быть обычной усадкой бетона при высыхании или же следствием изменения температуры. Возникновение трещин в таких частях конструкции, как панели стен, неизбежно в том случае, если края панелей заделаны.
Образование трещин сопровождается местным нарушением связи между бетоном и сталью. Высокая прочность связи между бетоном и арматурой препятствует увеличению ширины трещин в большей мере, чем малая прочность связи. Отсюда можно заключить, что развитие трещин в ширину задерживается в случае применения арматурных стержней малого диаметра (т. е. с относительно большой поверхностью), а также при высоком проценте армирования. Необходимо также хорошее сцепление арматуры с бетоном, величина которого зависит от физических свойств бетона.
Интересно заметить, что механическая связь, развивающаяся при деформировании стержней, оказывает незначительное влияние на развитие трещин в ширину, так как действие механической связи становится эффективным лишь после того, как ширина трещины превысит 0,5 мм.
В общем случае возможность образования трещин в результате изгиба бетонных элементов увеличивается по мере увеличения напряжения в растянутой арматуре. Тем не менее, армированием можно регулировать ширину возникающих трещин: чем сильнее армирование, тем меньше ширина отдельных трещин, в то время как общая ширина всех трещин остается постоянной.
Обычно стеновые панели имеют вертикальную и горизонтальную арматуру около внешней и внутренней поверхности стены. В случае резкого изменения сечения элемента должна быть предусмотрена, например, в углах оконных и дверных проемов, дополнительная арматура, препятствующая образованию усадочных трещин.
Типы арматуры
Для армирования бетона обычно используется мягкая сталь. Допускаемые напряжения для стальной арматуры указаны в СНиП.
Среднеуглеродистая и высокоуглеродистая стали и холоднотянутая стальная проволока, также применяются в качестве арматуры для бетона.
Механически упроченная арматура применяется в виде стальных стержней, окрученных в холодном состоянии. Механическое упрочение стали увеличивает ее предел текучести примерно на 50%.
В качестве арматуры используются также деформированные и зазубренные стержни. Неровность поверхности стержня обеспечивает механическую связь между бетоном и арматурой, однако эта связь не является эффективной до тех пор, пока сдвиг между бетоном и арматурой не достигнет значительной величины. По мере увеличения сдвига напряжение связи вследствие механического сопротивления также значительно увеличивается. Если же большой сдвиг между арматурой и бетоном недопустим, то применение стержней с деформированной или зазубренной поверхностью дает слишком незначительные преимущества.
При использовании стержней с деформированной поверхностью существует некоторая опасность раскалывания бетона, поэтому, если связь усилена, необходимо усилить и окружающий бетон дополнительной арматурой из проволоки.
Арматурная сетка готовится путем электросварки холоднотянутых стальных проволок, расположенных в двух направлениях под прямым углом друг к другу. Сетка может быть также изготовлена из витых стальных стержней, прочно скрепленных в местах пересечения; сварка в этом случае не обязательна. Арматурная сетка для железобетонных работ должна соответствовать СНиП. Она применяется главным образом для армирования плит и дорожных одежд.
Листовая арматура стальная должна отвечать . Листы или пластины стали прорезаются, затем прорези отгибаются и получается нечто вроде сита с ячейками различной формы и размеров. Листовая арматура часто применяется для армирования плит перекрытий и стеновых панелей. Одной из разновидностей листовой арматуры является арматура, имеющая ребра, расположенные на определенных интервалах, используется и как обшивка и как арматура. При этом грубая неровная поверхность плиты обеспечивает хорошую связь для штукатурки.
Рабочие чертежи железобетонных конструкций
Рабочие чертежи должны содержать указания о расположении арматуры в различных элементах конструкции и быть настолько детально разработаны, чтобы гнутье и вязка арматуры производились без всяких догадок со стороны рабочих. Способы составления таких чертежей невозможно описать в объеме данной книги, однако необходимо дать некоторые указания.
На одной вертикальной проекции должна быть показана вся арматура балки с указанием числа и размеров арматурных стержней в каждом ряду и всех других необходимых размеров. Рекомендуется также сделать в масштабе чертежи сечений балки в местах стыкования арматуры и т. п., чтобы показать, что имеется достаточно места для арматурных стержней и указанные расстояния между стержнями могут быть выдержаны. Размеры хомутов и необходимые расстояния между ними также должны быть указаны.
На поперечных разрезах балки должны быть показаны ее общие размеры, различные арматурные стержни и необходимая толщина защитного бетонного слоя.
Чертежи колонн выполняются аналогично чертежам балок: дается продольный разрез с указанием размеров и несколько поперечных сечений в необходимых местах. На чертеже должны быть представлены размеры главных арматурных стержней и рассстояния между ними, форма поперечных связей с указанием расстояний между ними.
Для плит и стеновых панелей полностью вычерчивают только несколько арматурных стержней каждого типа и проставляют их размеры и расстояния между ними. Должно быть указано также, какие стержни располагаются в верхнем слое, какие — в нижнем, какие из них являются главными, а какие — распределительными. Должен быть сделан поперечный разрез плиты, показывающий ее толщину, величину защитного слоя, места стыкования и отгиба стержней. Во всех случаях необходимо указать расположение и величину нахлестки арматуры.
Проверка заготовленной арматуры на строительной площадке
Перед использованием арматуру следует проверить, так как она могла быть повреждена при транспортировании или сильно заржаветь во время хранения. Термин «сильное ржавление» требует некоторого пояснения, так как обычная ржавчина, слегка покрывающая поверхность арматуры и прочно связанная с ней, не оказывает вредного действия на прочность связи между бетоном и арматурой. Вредной ржавчина может считаться тогда, когда при сильном протирании мешковиной или жесткой щеткой она отделяется.
Необходимо убедиться в том, что полученные стержни соответствуют требуемому диаметру, а в результате коррозии их сечение не уменьшилось.
На одной строительной площадке, расположенной около химического завода, толщина арматуры, хранившейся на открытом воздухе в течение 6 месяцев, уменьшилась на 0,8 мм.
Гнутье арматуры
При гнутье арматуры должны соблюдаться радиусы, указанные в СНиП. Радиус изгиба зависит от напряжения стали в месте изгиба, от допускаемых напряжений в бетоне и от расположения изгиба в конструкции. С расположением изогнутого стержня в конструкции связана опасность раскалывания бетона. Раскалывание бетона можно предотвратить путем установки в этом месте дополнительной арматуры. Опасность раскалывания бетона особенно велика в тонких балках и подобных им элементах.
Гнутье арматуры обычно производится вручную на гибочных станках типа, показанного на фиг. 166. На больших строительных площадках и в арматурных цехах заводов готовых бетонных изделий,где приходится изгибать большое количество арматуры, гнутье арматуры может производиться на механических станках. Использование плохого оборудования для гнутья может привести к тому, что изогнутые стержни будут неправильных размеров, а это осложнит их установку и крепление. Гнутье стержней по возможности следует поручать опытным квалифицированным арматурщикам.
При гнутье стержень обычно несколько вытягивается, поэтому, изготовив первый стержень, необходимо проверить его размеры и соответственно изменить место изгиба всех последующих стержней так, чтобы их размеры наиболее близко соответствовали проектным. Это особенно необходимо в том случае, когда на одном стержне нужно сделать несколько изгибов. Величина вносимой поправки зависит от типа станка и способа установки стержней относительно пальца на станке.
Стержни по возможности необходимо гнуть в холодном состоянии медленно и равномерно. Быстрое гнутье может привести к образованию трещин в стержне, которые сразу же нельзя обнаружить. Допускается также гнутье стержней в нагретом состоянии, при температуре вишнево-красного каления 844° С, за исключением стержней, прочность которых сохраняется только при холодном гнутье. Стержни, гнутые в нагретом состоянии, не должны подвергаться закалке. Следует предусмотреть их маркировку с тем, чтобы при вязке арматуры легко можно было выбрать нужный тип стержня.
Арматура должна храниться таким образом, чтобы легко можно было найти стержни нужной длины и размера и чтобы при хранении они не портились.
Вязка арматуры
Арматура должна устанавливаться в правильном положении и прочно закрепляться так, чтобы при укладке бетона не происходило ее смещения. Для успешного и правильного проведения вязки арматуры необходимы опытные рабочие, особенно в тех случаях, когда система арматуры достаточно сложна.
Иногда арматуру собирают в стороне от бетонируемой конструкции на поддерживающей раме. Собранный блок арматуры при помощи подъемных средств устанавливается в опалубке, после чего армирование фактически является законченным. Такой метод упрощает работу и приводит к большой точности, однако в этом случае должны быть приняты меры к соблюдению толщины защитного слоя бетона. Часто не придают значения тому, насколько трудно выправить массив арматуры. Попытки выпрямить один стержень могут привести к нарушению установки других стержней.
Для предотвращения смещения арматуры при укладке бетона применяют различного рода подкладки и ограничители. Среди них наиболее распространены бетонные разделительные блоки и кольца, асбестоцементные кольца, металлические подкладки и тому подобные приспособления. Предотвратить смещение стальной арматуры очень важно, так как оно может привести к уменьшению толщины защитного слоя бетона и последующей коррозии арматуры под атмосферным воздействием. Такое смещение арматуры, обнаруженное при реконструкции одного из заводов газовой промышленности.
Арматурные стержни обычно связываются мягкой железной проволокой (вязальная проволока). Вместо железной проволоки могут применяться запатентованные крепления из проволочных пружин. Преимуществом их является возможность быстрой установки.
Расстояния между стержнями
Для облегчения укладки бетона арматурные стержни должны располагаться таким образом, чтобы расстояние между ними было не менее размера их диаметра. В тех случаях, когда максимальный размер заполнителя в бетоне превышает диаметр стержня, расстояния между арматурными стержнями должны быть не менее чем на 6 мм больше наибольшего размера заполнителя. Если применяются стержни разного диаметра, то расстояние между ними должно быть не менее максимального диаметра стержня.
Расстояние по вертикали между главными горизонтальными арматурными стержнями должно быть не менее 12 мм, за исключением мест сращивания или тех мест, где проходят поперечные стержни.
Защитный слой бетона
Достаточная защита арматуры необходима для предупреждения ее коррозии и, следовательно, разрушения конструкции. При этом особенно необходимо следить за тем, чтобы была обеспечена достаточная толщина внешнего слоя бетона, защищающего арматуру. Перед укладкой бетона следует проверить правильность установки арматуры и отсутствие смещения стержней.
Толщина слоя бетона, закрывающего арматуру (за исключением гипсовых и других архитектурных украшений), должна быть:
а) для каждого конца арматурного стержня в колонне не менее чем 25 мм и не менее двух диаметров такого стержня;
б) для каждого продольного арматурного стержня в колонне— не менее 37 мм, однако не менее диаметра такого стержня. В случае, когда минимальный размер колонны не превышает 200 мм, а толщина стержней ее арматуры не превышает 12 мм, допускается защитный слой толщиной 25 мм;
в) для продольной арматуры балки — не менее 25 мм и не менее диаметра такого стержня;
г) в плитах для арматуры, работающей на растяжение, сжатие или сдвиг, — не менее 1 мм, но и не менее диаметра арматуры;
д) во всех остальных случаях — не менее 1 мм, но и не менее диаметра арматуры.
Для всех железобетонных конструкций, устанавливаемых на открытом месте, на поверхности грунта или же в закрытом помещении, но в условиях, способствующих коррозии размеры должны быть увеличены на 12 мм.
В случае применения некруглых или спаренных стержней их диаметр определяется как диаметр круга, площадь которого равна площади поперечного сечения стержня (или пары стержней).
Невозможно переоценить необходимость правильной защиты арматуры в тех случаях, когда бетон подвержен атмосферным воздействиям. Необходимо помнить, что исправление и закрепление неправильно установленной арматуры, особенно толстых арматурных стержней, требует значительных непроизводительных затрат. Приведенные выше величины толщины защитного бетонного слоя во всех случаях следует считать минимальными. Для бетонных конструкций, возводимых в трудных условиях (климатические условия, свойства материалов, форма конструкции), рекомендуется увеличивать толщину защитного слоя на 50% и более.
Недостаточная толщина защитного слоя бетона приводит к коррозии арматуры и к последующему разрушению конструкции.
Та или иная толщина защитного слоя бетона над арматурой часто диктуется не только необходимостью защиты ее от коррозии, но и другими причинами. Например, если необходимо обеспечить высокую огнестойкость конструкции, то толщина защитного слоя будет больше, чем указано в требованиях Британского стандарта. Достаточная толщина защитного слоя требуется также в тех случаях, когда бетон подвержен истиранию и необходимо обеспечить длительный срок службы конструкции. Однако степень истирания бетона не всегда можно определить заранее, поэтому в таких случаях возникает необходимость защиты самого бетона или производства своевременного ремонта.
Сварка
Сварка в настоящее время очень широко применяется при армировании готовых бетонных изделий. Однако на строительных площадках она используется еще недостаточно, за исключением стран Европейского союза. Широко распространено применение сварной арматурной сетки для устройства дорожных одежд, полов и т. п.
Существует два вида сварки арматуры:
1) сварка «вприхватку», т. е. сварка пересечения двух арматурных стержней, расположенных под тем или иным углом, для того чтобы закрепить их в нужном положении. В этом случае к сварному шву не предъявляется особых требований в отношении прочности;
2) сварка в стык двух стержней, расположенных по одной прямой. В этом случае сварной шов воспринимает напряжения самих стержней. Сваркой разрешается стыковать только арматурные стержни из мягкой стали. Если свариваются стержни из закаленной стали, то следует считать, что около шва стержни будут работать, как мягкая, отпущенная сталь; дополнительная прочность от применения закаленной стали в этом случае не должна учитываться.
Соединение швов можно осуществлять при помощи газовой, электродуговой сварки или сварки сопротивлением. Электродуговая сварка дает наилучшие результаты и является наиболее экономичной, вследствие чего она нашла преимущественное применение в современной практике. Сварку арматуры следует поручать опытным сварщикам.
Сварка главных арматурных стержней не дает прямой экономии средств, однако она имеет некоторые преимущества перед обычными способами соединения арматуры, так как позволяет избежать стыков внахлестку, дополнительных стержней, лишних крюков и т. п., а также уменьшить поперечное сечение некоторых конструкций, когда оно определяется не требованиями прочности, а из условий размещения арматуры и т. п. Другим преимуществом сварки является достигаемая жесткость арматурного каркаса.
Для того чтобы использовать преимущества сварки, в проекте должны быть максимально уменьшены размеры элементов и исключены арматурные стержни, предназначенные только для усиления жесткости арматурного каркаса.
Свариваемые в стык концы стержней должны быть хорошо зачищены и обрезаны по определенной форме. Исключение составляют стержни диаметром до 6 мм, концы которых перед сваркой могут быть обрезаны просто под прямым углом к оси. Наиболее удобны для сварки концы, обрезанные в виде простого или двойного «V». Форма двойного «V» применяется в тех случаях, когда диаметры стержней превышают 37 мм.
Во время сварки стержни необходимо правильно и точно устанавливать и прочно закреплять в этом положении при помощи специальных устройств. Если позволяет место, для крепления стержней можно применять зажимные приспособления.
Если сварка стержней диаметром более 25 мм производится V-образным швом, то в нижней части шва рекомендуется устанавливать изогнутую пластинку. Пластинка должна отстоять от стержней на 0,8 мм.
Необходимые меры для получения прочного сварного шва арматуры:
1) за сваркой должен наблюдать опытный контролер;
2) квалификация сварщика должна быть проверена путем проведения предварительной пробной сварки нескольких образцов;
3) следует применять соответствующие сварочные электроды и сварочное оборудование;
4) качество свариваемых швов должно тщательно проверяться, особенно в отношении заполнения швов металлом;
5) сила тока при сварке должна быть достаточно высокой.
При сварке мягкой стали вред избыточной силы тока незначителен по сравнению с возможностью образования непроваренных швов, получающихся, когда сила тока недостаточна. Недостаточное заполнение швов почти неизбежно приводит к их разрушению под нагрузкой. Степень заполнения швов в значительной мере зависит от опытности сварщика; однако при избыточной силе тока опасность незаполненных швов будет меньше;
6) контролер должен проверить количество и размещение свариваемых арматурных стержней;
7) из партии свариваемых стержней необходимо вырезать пробные швы и проверить их на разрыв. Однако такая проверка носит скорее психологический характер, чем дает действительную пользу.
Окончательный контроль
Инженер, руководящий бетонными работами, должен убедиться в том, что вся арматура закреплена в правильном положении и удерживается на достаточном расстоянии от поверхности опалубки. Он должен также проверить расположение стыков, длину и радиусы закруглений загнутых концов, жесткость закрепления стержней вязальной проволокой и качество сварных стыков.
Металлические закладные части
Иногда не учитывают, что устанавливаемые, кроме арматуры, металлические закладные части могут потребовать специальной защиты от коррозии. Закладные части внутри водонепроницаемого бетона не подвержены коррозии, тогда как части, выходящие на поверхность бетона, должны быть специально защищены.
Медь в обычных условиях не подвержена коррозии, если только в окружающей среде нет хлористого кальция. Детали, покрытые свинцом, цинком, алюминием или кадмием, подвергаются коррозии в свежем бетоне, а также во влажном бетоне любого возраста. Поэтому они должны быть покрыты шеллаком, лаком или инертной краской.
Коррозия металлов в бетоне ускоряется в присутствии блуждающих электротоков, однако и в этом случае она происходит только во влажных условиях.
Размещено: 25.03.2010
|
