4, Применение арматуры в конструкциях. Арматурные сварные изделия. Арматурные проволочные изделия

Арматурные канаты класса К-n изготовляют большого числа тонких проволок диаметром 1-3 мм. Применяют их в качестве напрягаемой арматуры для крупных сооружений. Они обладают повышенной деформативностью; чтобы уменьшить неупругие деформации их подвергают предварительной обтяжке. Арматурные пучки состоят из параллельно расположенных высокопрочных проволок Проволоки (14,18 и 24 шт.) располагают по окружности с зазора­ми, обеспечивающими проникание цементного раствора внутри пучка, и обматывают мягкой проволокой. В более мощных арматурных пучках вместо отдельных прово­лок применяют параллельно расположенные канаты. В многорядных пучках число отдельных проволок диамет­ром 4-5 мм достигает 100 шт. Арматурные пучки промышленностью не поставляются, их изготовляют на стро­ительных площадках или на предприятиях строительной индустрии.

5. Соединения арматуры

Сварные стыки арматуры. Основным видом соедине­ния арматурных стержней является сварное соединение встык, которое в заводских условиях и на монтаже вы­полняется различными способами. В заводских условиях для соединения арматурных стержней классов от A-I до A-VI, Ат-Ш, Ат-IVC приме­няют контактную сварку. При этом отно­шение диаметров соединяемых стержней d₁/d2≥0,85 и наименьший диаметр стержня d_l ≥10. Допускается при использовании специальной технологии сварки отноше­ние d1/d2≥0.5. На монтаже для соединения арматурных, стержней классов A-I, A-II, A-III, Ат-Ш применяют дуговую ванную сварку в инвентарных формах.

1.3. ЖЕЛЕЗОБЕТОН

1. Особенности заводского производства

Производство сборных железобетонных элементов ведется по нес­кольким технологическим схемам.

Конвейерная технология. Элементы изготовляют в формах, установленных на вагонетках и перемещаемых по рельсам конвейера от одного агрегата к другому. По мере передвижения вагонетки последовательно выполня­ют необходимые технологические операции: установку арматурных каркасов, натяжение арматуры предвари­тельно напряженных элементов, уклад­ку бетонной смеси и ее уплотнение, термовлажностную обработку изделия для ускоре­ния твердения бетона.

Поточно-агрегатная технология. Технологические опе­рации производят в соответствующих отделениях заво­да, а форма с изделием перемещается от одного агрега­та к другому кранами.

Стендовая технология. Ее особенность состоит в том, что изделия в процессе изготовления и тепловой обработ­ки остаются неподвижными, а агрегаты, выполняющие необходимые технологические операции, перемещаются вдоль неподвижных форм.

При изготовлении плит перекрытий и панелей стен гражданских зданий широко применяется кассетный способ. Элементы изготовляют на неподвижном стенде в ракете вертикальных металлических кассет, вмещающем одновременно несколько панелей.

2. Сцепление арматуры с бетоном

В железобетонных конструкциях благодаря сцепле­нию материалов скольжения арматуры в бетоне под на­грузкой не происходит. Прочность сцепления арматуры с бетоном оценивается сопротивлением выдергиванию или вдавливанию арматурных стержней, заанкерованных в бетоне (рис. 1.28, а). Согласно опытным данным, прочность сцепления зависит от:

1) зацепления в бето­не выступов на поверхности арматуры периодического профиля (рис. 1,28, б);

2) сил трения, развивающихся при контакте арматуры с бетоном под влиянием его усадки;

3) склеивания арматуры с бетоном, возникаю­щего благодаря клеящей способности цементного геля.

Наибольшее влияние на прочность сцепления оказывает первый фактор - он обеспечивает около 3/4 общего соп­ротивления скольжению арматуры в бетоне. Если арма­тура гладкая и круглая, сопротивление скольжению уменьшается в 2-3 раза. Исследования показали, что распределение напряжений сцепления арматуры с бето­ном по длине заделки стержня неравномерно, и наиболь­шее напряжение сцепления τ_c,max не зависит от длины анкеровки стержня l_an. Среднее напряжение сцепления определяется как частное от деления усилия в стержне N на поверхность заделки

τ_c=N/(l_an u)

где u — периметр сечения стержня; для гладкой арматуры при сред­них классах бетона оно примерно равно 2,5-4 МПа.

Прочность сцепления возрастает с повышением клас­са бетона, уменьшением водоцементного отношения, а также с увеличением возраста бетона. При недостаточ­ной заделке к концам стержней приваривают коротыши или шайбы (по концам стержней из гладкой стали класса A-I устраивают крюки).

При вдавливании арматурно­го стержня в бетон прочность сцепления больше, чем при его выдергивании, вследствие сопротивления окру­жающего слоя бетона поперечному расширению сжима­емого стержня.

Рис. 1.28. Сцепление арматуры с бетоном

С увеличением диаметра стержня и на­пряжения в нем σ_s прочность сцепления при сжатии воз­растает, а при растяжении уменьшается. Отсюда следует, что для лучшего сцепления арматуры с бетоном при конструировании железобетонных элемен­тов диаметр растянутых стержней следует ограничи­вать.