Uređaj betonskih i armiranobetonskih konstrukcija omogućuje dodatno ojačanje armaturnim šipkama. Potonji je, inače, jedan od najtraženijih segmenata crne metalurgije, što potvrđuje i njegova široka primjena u građevinarstvu. Što se tiče betonskih stupova, armatura ima posebno važnu ulogu zbog nemogućnosti korištenja drugih nosivih konstrukcija osim donjeg i gornjeg kata. Unutarnje ojačanje šipkama s metalnim šipkama u različitim konfiguracijama je optimalno rješenje problema.
Opći zahtjevi za armaturu
Za stupove se mogu koristiti vruće valjane, termomehanički kaljene i hladno oblikovane metalne šipke različitih profila. Prosječni promjer varira od 12 do 40 mm. Ako namjeravate koristiti hladno oblikovane šipkeperiodični profil, tada se može koristiti i mali promjer od 3-12 mm. Što se tiče vlačne čvrstoće, dopuštene su klase A i B, koje odgovaraju zajamčenim čvrstoćama popuštanja s koeficijentom od najmanje 0,95.
U posebnim slučajevima, armatura monolitnih stupova može imati posebne zahtjeve u pogledu duktilnosti, zavarljivosti, otpornosti na koroziju i čvrstoće na zamor. U pravilu je to zbog specifičnosti korištene betonske smjese i cementa. Od ključne važnosti u gotovo svakom slučaju armature je priroda veze s betonom. Nedostatak prianjanja može se nadoknaditi dizajnom profila s utorima i grebenima. Iste toplo valjane i hladno oblikovane šipke mogu imati prstenaste i polumjesečaste izbočine različitih veličina. Nasuprot tome, mnoge marke betona s krhkom strukturom dopuštaju korištenje samo glatkih šipki - na primjer, klasa A240. Sada vrijedi prijeći na detaljnije razmatranje parametara armature koja se koristi za jačanje stupova.
Dužina armature
Prilikom polaganja montažnog stupa pažljivo se izračunavaju parametri oplate, što bi organski trebalo uključivati armaturnu metalnu opremu. Važno je da krajevi radnih šipki koji nisu spojeni na sidrene elemente budu na sljedećoj udaljenosti od kraja dijela:
- 20 mm ako je postavljen monolitni stup duljine najmanje 6 m.
- 15 mm ako je stup duži od 18 m. Isto ograničenje vrijedi i za konstrukcije jarbola i potpore.
- 10 mm ako se postavlja montažni stup duljine manje od 18m.
U svakom slučaju, ojačanje stupa uključuje ostavljanje dijela šipke, koji mora biti zaštićen posebnim antikorozivnim sredstvima ili dodatno izoliran okvirnom opremom.
Promjer armature
U slučaju uzdužnih šipki koriste se elementi debljine od najmanje 16 mm. Monolitne montažne konstrukcije također se mogu ojačati šipkama od 12 mm. Također, dopušteni su mali promjeri kada se koristi armatura od konstrukcijskog čelika sa zaštitnim premazom. Obračun promjera također je važan s gledišta konfiguracije njegovog postavljanja u tijelo stupa. Dakle, uzdužne šipke mogu se postaviti samo u jednom redu i po mogućnosti s brzinom zatvarača jednakog promjera. Ako se planira ojačati stup šipkama različitih debljina, tada su dopuštena najviše dva formata bez uzimanja u obzir opreme za armiranje konstrukcije. Šipke različitih promjera obično se koriste kako bi se uštedio novac, ali se susjedne veličine ne mogu koristiti u istom stupcu. Na primjer, nije dopušteno polaganje šipki promjera 8 i 10 mm ili 10 i 12 mm.
Područje pojačanja
Proračun površine vrši se prema presjecima uzdužne armature. Kao rezultat toga, procjenjuje se koliki postotak presjeka šipki zauzimaju na površini stupa. Dopušteno je najviše 5%, ali samo u slučaju izmjerenog rasporeda šipki bez preklapanja. Preklopni spoj udvostručuje površinu poprečnog presjeka armature na spojevima, što ne omogućuje uvijek ispravnu montažu stupa. Također biste trebali zadržati simetriju postavljanjašipke u odnosu na površinu poprečnog presjeka konstrukcije - posebno kada je u pitanju budući rad konstrukcije s velikim opterećenjem savijanja. Na ovaj ili onaj način, optimalan postotak armature stupa bit će 2-3%. U samom presjeku treba uzeti u obzir ne samo bazu šipke, već i izbočine u obliku grebena.
Kakav bi trebao biti spoj armaturnih šipki?
Priključci i otvori za armaturu također određuju pouzdanost konstrukcije. Već je istaknuta važna uloga preklapanja, koja se povećava upotrebom monolitnih stupova. Istodobno, utjecaj takvih veza na strukturni integritet stupa ne treba podcijeniti. Činjenica je da se, na primjer, šipka od 25 mm (promjera) mora spojiti s preklapanjem duž duljine od najmanje 140 cm. Štoviše, ako se spajanje vrši u vožnji, tada se ta udaljenost udvostručuje. Stoga se preporuča nastojati minimizirati spojne čvorove prilikom ojačanja stupa uzdužnim šipkama. Ako se radi o velikim rasponima i neizbježna je provedba prijelaznih zona, tada se spojevi prenose na mjesta gdje se mijenja presjek samog stupa. Takve se konfiguracije nalaze u stepenastim, dvokrakim i prekidnim izvedbama. Zavarivanje s jastučićima također se preporučuje kao alternativa.
Razmaci između šipki
Za početak vrijedi naglasiti važnost ravnoteže između ojačane mase i šupljina u tijelu stupa. Prezasićenost radnih metalnih šipki slabi betonsku konstrukciju, čineći je osjetljivijom na dinamička opterećenja. Suprotno tome, nedostatakarmaturna oprema povećava rizik od oštećenja stupa pri radu pod statičkim opterećenjima. Čak i ako podovi i ojačani stup djeluju jedni na druge u umjerenim pokazateljima tlaka, tada će se nakon nekog vremena početi stvarati pukotine u oslabljenim dijelovima konstrukcije. Ravnoteža se može održavati održavanjem standardnog razmaka između armaturnih šipki od 400 mm. Ako ova udaljenost nije dovoljna zbog minimalnog uključivanja drobljenog kamena ili kamena u otopinu, tada se velike praznine razrjeđuju strukturnom tankom armaturom promjera 12 mm.
Ograničenja zaštitnog sloja za ojačanje
Maksimalni sloj uzdužne armature je 50 mm. Ova debljina uključuje i bazu štapa i njegove obložene strukturne elemente. Mogućnost korištenja šipki promjera 40 mm uz održavanje tehnoloških 10 mm zbog činjenice da sam armaturni sloj može zahtijevati dodatno pojačanje. Konkretno, ojačanje stupova presjeka 600x800 mm omogućuje uključivanje zavarene mreže, stezaljki i veza. Šipke velikog formata dodatno su pričvršćene zajedno s ojačavajućim ligamentima. Štoviše, dodatne elemente ojačanja same armature ne treba brkati s preklopima tijekom zavarivanja, koji obavljaju važnu strukturnu zadaću spajanja dvije ili više šipki.
Glavno ograničenje odnosi se na debljinu zaštitnog sloja, što je posljedica proporcionalnog povećanja rizikapucanje stupa na mjestima gdje prolaze šipke. Naprezanje betonske konstrukcije sa stranim inkluzijama bit će pretjerano veliko i pod dinamičkim opterećenjima dovest će do uništenja. Ovaj čimbenik djelomično je nadoknađen prethodno spomenutim mrežama i stezaljkama, ali je najbolje u početku se pridržavati normi za formiranje armaturnog sloja.
Zahtjevi za poprečno ojačanje
U stupnim konstrukcijama, gdje projektnu poprečnu silu ne može osigurati samo betonska konstrukcija, također se koristi poprečna armatura. Korak pri polaganju ne smije biti veći od 300 mm. Ako se planira izvesti komprimiranu armaturu, tada se izračun armature stupa pomacima vrši na temelju debljine šipki - korak ne smije biti veći od 15 promjera, ali se uklapa u 500 mm. Što se tiče interakcija poprečne i uzdužne armature, to će ovisiti o presjeku stupa i njegovoj zasićenosti radnim šipkama. U principu su moguće dvije konfiguracije. U jednom, parenje nije dopušteno, budući da je sloj uzdužnih šipki raspoređen bliže rubu, a poprečne šipke položene su u ostavljene praznine. U drugoj opciji spojevi se izrađuju ako se uzdužna armatura provodi u nekoliko redova od ruba do središnjeg dijela. U osnovi, poprečne tanke šipke spojene su na strukturne šipke promjera ne većeg od 12 mm.
Tehnologija ojačanja stupova
Metode armature razlikuju se u tehnikama vezivanja, pristupima oplatama i konfiguracijama postavljanja šipki. Što se tiče pletenja, može se raditi žicom ilizavareni način. U prvom slučaju preporuča se za okove koristiti pištolj za konstrukciju za pletenje, a u drugom slučaju inverterski aparat za zavarivanje za precizne spojeve. U ovoj fazi formira se okvir. Konfiguracija armature ispod stupova može biti različita ovisno o karakteristikama strukture. Optimalno je koristiti kombiniranu verziju uz korištenje uzdužne i poprečne armature, u kojoj će se također provesti susjedno pletenje dvaju okvira. Konstrukcija oplate se postavlja uz pomoć kalupa u koje se uroni pripremljeni metalni kostur, a zatim se izlije betonom. Razlike u načinima izrade oplate svode se na vrstu korištenog materijala - drvo, polistirenska pjena ili kombinirani vlaknasti materijali. U ovom izboru glavni uvjet je mogućnost kombiniranja armature i oplate u smislu težine i tehničkih opterećenja općenito.
Ojačanje temelja stupova
Građevinski stupovi ugrađuju se na temelj, tzv. noseće staklo, koje je također ojačano. Za sastavni dio konstrukcijskog potplata koriste se teški betonski razredi s visokom klasom čvrstoće. Ojačanje stakla izvodi se toplo valjanim šipkama s periodičnim profilom. Prilikom ojačanja temelja za stup, spoj šipki potplata s elementima glavne uzdužne armature bit će od ključne važnosti. Za ovaj ligament, na prijelaznoj točki s potplata na osovinu stupa, šipke s podloškama zavarene su na kostur vruće valjanih rukavaca. Poteškoća je samo u tomeispravan prijelaz s jedne razine na drugu, promatrajući simetriju kontura jačanja.
Značajke spiralnog ojačanja
Najteže, sa stajališta rasporeda šipki, je ojačanje stupova kružnog presjeka. Problem je u kompliciranju konfiguracije armaturnog sloja, što zahtijeva dodatnu potporu. U takvim se sustavima koristi neizravno ojačanje spiralnim metalnim šipkama. Značajke armature okruglih stupova izražene su u činjenici da su uzdužne šipke dodatno omotane oko perimetra s zavojnicama nadzemne žice. U ovom slučaju, promjer spirale nije veći od 20 cm.
Pojačanje konzola stupaca
Zbog nedostatka mogućnosti ugradnje nosača stupova, graditelji često koriste konzolne izbočine kao element strukturalne armature. Preporuča se ugraditi takve dijelove na čelični armaturni okvir, koji se može ugraditi u gornji strop ili u donji temelj. Konzole su ojačane metalnim šipkama malog promjera, stezaljkama i zavarenom mrežom, ovisno o projektnim parametrima. Najveći učinak ojačanja stupova u kompoziciji s konzolama može se postići homogenom hrpom preklapanja, glavnog okvira debla i potplata.
Zaključak
Značajke uporabe armature ispod stupova određene su strukturnom izolacijom ovog dijela konstrukcije. Naravno, oba preklapanja na vrhu i na dnu pružaju potrebnu potporu,ali nadtlak s opterećenjem može izravno utjecati na strukturu stupa. Za sprječavanje unutarnjih procesa razaranja koristi se uzdužna i poprečna armatura. Istodobno, zahtjevi daju značajnu slobodu dizajnerima kako u izboru šipki tako iu konfiguracijama njihovog polaganja. Temeljna ograničenja odnose se uglavnom na odabir materijala, određivanje dimenzija i načina ugradnje okvira.
