Enheden af beton- og armerede betonkonstruktioner sørger for yderligere forstærkning på grund af armeringsstænger. Sidstnævnte er i øvrigt et af de mest efterspurgte segmenter af jernmetallurgi, hvilket bekræftes af dets brede brug i byggeriet. Med hensyn til betonsøjler spiller armering en særlig vigtig rolle på grund af umuligheden af at bruge andre bærende konstruktioner end de nederste og øverste etager. Indvendig stangforstærkning med metalstænger i forskellige konfigurationer er den optimale løsning på problemet.
Generelle armeringsjernskrav
Varmvalsede, termomekanisk hærdede og koldformede metalstænger med forskellige profiler kan bruges til søjler. Den gennemsnitlige diameter varierer fra 12 til 40 mm. Hvis du planlægger at bruge koldformede stængerperiodisk profil, så kan en lille diameter på 3-12 mm også bruges. Med hensyn til trækstyrke er klasse A og B tilladt, svarende til garanterede flydegrænser med en koefficient på mindst 0,95.
I særlige tilfælde kan armeringen af monolitiske søjler have særlige krav til duktilitet, svejsbarhed, korrosionsbestandighed og udmattelsesstyrke. Som regel skyldes dette de særlige forhold ved den anvendte betonblanding og cement. Af central betydning i næsten alle tilfælde af armering er arten af bindingen med beton. Manglen på vedhæftning kan kompenseres af profilens design med riller og kamme. De samme varmvalsede og koldformede stænger kan have ringformede og halvmåneformede fremspring af forskellig størrelse. Omvendt tillader mange mærker af beton med en skør struktur kun brug af glatte stænger - for eksempel klasse A240. Nu er det værd at gå videre til en mere detaljeret overvejelse af parametrene for den armering, der bruges til at forstærke søjlerne.
Armestangslængde
Når der lægges en præfabrikeret søjle, beregnes parametrene for forskallingen omhyggeligt, hvilket organisk bør omfatte armeringsmetaludstyr. Det er vigtigt, at enderne af arbejdsstængerne, der ikke er forbundet med ankerelementerne, er i følgende afstand fra enden af delen:
- 20 mm, hvis der er arrangeret en monolitisk søjle med en længde på mindst 6 m.
- 15 mm hvis søjlen er længere end 18 m. Samme begrænsning gælder for mastekonstruktioner og understøtninger.
- 10 mm, hvis der lægges en præfabrikeret søjle med en længde på mindre end 18m.
I hvert tilfælde indebærer forstærkningen af søjlen, at der efterlades en del af stangen, som skal beskyttes med specielle anti-korrosionsmidler eller yderligere isoleres med rammeudstyr.
Armestangsdiameter
Ved langsgående stænger anvendes elementer med en tykkelse på mindst 16 mm. Monolitiske præfabrikerede strukturer kan også forstærkes med 12 mm stænger. Også små diametre er tilladt, når du bruger forstærkning lavet af konstruktionsstål med en beskyttende belægning. At tage højde for diameteren er også vigtigt ud fra synspunktet om konfigurationen af dens placering i kolonnens krop. Så de langsgående stænger kan kun installeres i en række og helst med en lukkerhastighed med samme diameter. Hvis det er planlagt at forstærke søjlen med stænger af forskellig tykkelse, er maksim alt to formater tilladt uden at tage hensyn til strukturelt forstærkningsudstyr. Stænger med forskellige diametre bruges norm alt for at spare penge, men tilstødende størrelser kan ikke bruges i samme kolonne. Det er for eksempel ikke tilladt at lægge stænger med en diameter på 8 og 10 mm eller 10 og 12 mm.
Forstærkningsområde
Beregning af arealet udføres i henhold til sektionerne af den langsgående armering. Som et resultat estimeres det, hvor stor en procentdel af sektionen af søjlerne, der optager på overfladen af søjlen. Der tillades højst 5 %, men kun ved et målt arrangement af stænger uden overlap. Overlapningsforbindelsen fordobler armeringens tværsnitsareal ved samlingerne, hvilket ikke altid tillader den korrekte samling af søjlen. Du bør også bevare symmetrien af placeringenstænger i forhold til strukturens tværsnitsareal - især når det kommer til den fremtidige drift af en struktur med høj bøjningsbelastning. På den ene eller anden måde vil den optimale procentdel af søjlearmering være 2-3%. I selve sektionen bør man ikke kun tage hensyn til stangens bund, men også fremspring i form af kamme.
Hvad skal sammenføjningen af armeringsstænger være?
Forbindelse og armeringsjernsudtag bestemmer også strukturens pålidelighed. Den vigtige rolle af overlapning er allerede blevet bemærket, hvilket øges med brugen af monolitiske søjler. Samtidig bør virkningen af sådanne bånd på søjlens strukturelle integritet ikke undervurderes. Faktum er, at for eksempel en 25 mm stang (i diameter) skal sammenføjes med et overlap langs en længde på mindst 140 cm. Desuden, hvis dockingen udføres i et løb, fordobles denne afstand. Derfor anbefales det at stræbe efter at minimere forbindelsesknuderne, når søjlen forstærkes med langsgående stænger. Hvis det drejer sig om store spænd, og implementeringen af overgangszoner er uundgåelig, overføres leddene til de steder, hvor selve sektionen af søjlen ændres. Sådanne konfigurationer findes i trindelte, to-grenede og bruddesigns. Svejsning med puder anbefales også som et alternativ.
Mellemrum mellem stængerne
Til at begynde med er det værd at understrege vigtigheden af balancen mellem den forstærkede masse og hulrummene i søjlens krop. Overmætning af arbejdende metalstænger svækker betonstrukturen, hvilket gør den mere følsom over for dynamiske belastninger. Omvendt, ulempenforstærkningsudstyr øger risikoen for beskadigelse af søjlen ved drift under statiske belastninger. Selvom gulvene og den forstærkede søjle virker på hinanden i moderate trykindikatorer, begynder der efter et stykke tid at dannes revner i de svækkede dele af strukturen. Balancen kan opretholdes ved at holde en standardafstand mellem armeringsjern på 400 mm. Hvis denne afstand ikke er nok på grund af den minimale inklusion af knust sten eller sten i opløsningen, fortyndes store mellemrum med strukturel tynd forstærkning med en diameter på 12 mm.
Begrænsninger af det beskyttende forstærkningslag
Det maksimale lag af langsgående armering er 50 mm. Denne tykkelse omfatter både bunden af stangen og dens belagte strukturelle elementer. Muligheden for at anvende stænger med en diameter på 40 mm med bibeholdelse af teknologiske 10 mm skyldes, at selve forstærkningslaget kan kræve yderligere forstærkning. Især giver forstærkningen af søjler med en sektion på 600x800 mm mulighed for at inkludere et svejset net, klemmer og bånd. Stænger i stort format er desuden fastgjort sammen med forstærkende ledbånd. Ydermere bør yderligere elementer til forstærkning af selve armeringen ikke forveksles med overlejringer under svejsning, som udfører den vigtige strukturelle opgave at forbinde to eller flere stænger.
Den vigtigste begrænsning vedrører tykkelsen af det beskyttende lag, som skyldes en proportional stigning i risicirevnedannelse af søjlen på de steder, hvor stængerne passerer. Spændingen, som en betonkonstruktion med fremmede indeslutninger oplever, vil være for høj og vil under dynamiske belastninger føre til ødelæggelse. Denne faktor er delvist opvejet af de førnævnte masker og klemmer, men det er bedst først at overholde normerne for dannelse af et forstærkningslag.
Krav til tværgående armering
I søjlekonstruktioner, hvor den designmæssige tværkraft ikke kun kan tilvejebringes af betonkonstruktionen, anvendes også tværgående armering. Trinnet, når du lægger det, bør ikke være mere end 300 mm. Hvis det er planlagt at udføre en komprimeret forstærkning, udføres beregningen af forstærkningen af søjlen ved forskydninger baseret på tykkelsen af stængerne - trinnet skal ikke være mere end 15 diametre, men passe ind i 500 mm. Hvad angår samspillet mellem tværgående og langsgående forstærkning, vil det afhænge af sektionen af søjlen og dens mætning med arbejdsstænger. I princippet er to konfigurationer mulige. I den ene er parring ikke tilladt, da et lag af langsgående stænger er arrangeret tættere på kanten, og tværgående stænger lægges i hullerne til venstre. I den anden mulighed laves samlinger, hvis den langsgående forstærkning er implementeret i flere rækker fra kanten til den centrale del. Grundlæggende er tværgående tynde stænger forbundet med strukturelle stænger med en diameter på højst 12 mm.
Søjleforstærkningsteknologi
Forstærkningsmetoder adskiller sig med hensyn til bindeteknikker, forskallingsmetoder og stangplaceringskonfigurationer. Hvad angår strikning, kan det gøres med tråd elsvejset måde. I det første tilfælde anbefales det at bruge en strikkekonstruktionspistol til beslag, og i det andet tilfælde en inverter-svejsemaskine til præcise forbindelser. På dette stadium dannes rammen. Konfigurationen af armeringen under søjlerne kan være forskellig afhængig af strukturens egenskaber. Det er optim alt at bruge en kombineret version med brug af langsgående og tværgående forstærkning, hvor der også vil blive implementeret tilstødende strikning af to rammer. Forskallingsstrukturen er arrangeret ved hjælp af støbeemner, hvori det forberedte metalskelet nedsænkes, og derefter hældes det med beton. Forskelle i metoderne til at skabe forskalling kommer ned til den anvendte type materiale - træ, polystyrenskum eller kombinerede fibrøse materialer. I dette valg er hovedbetingelsen muligheden for at kombinere armering og forskalling med hensyn til vægt og tekniske belastninger generelt.
Forstærkning af søjlefundament
Bygningssøjler monteres på fundamentet, det såkaldte bæreglas, som også er forstærket. Til at indgå i den strukturelle sål anvendes tunge betonkvaliteter med høj styrkeklasse. Forstærkning af glasset udføres af varmvalsede stænger med en periodisk profil. Ved forstærkning af fundamentet til søjlen vil samlingen af sålstængerne med elementerne i den langsgående hovedarmering være af central betydning. For dette ledbånd, ved overgangspunktet fra sålen til søjleakslen, svejses stænger med skiver til skelettet af varmvalsede ærmestænger. Vanskeligheden ligger kun iden korrekte overgang fra et niveau til et andet, idet man observerer symmetrien af de forstærkende konturer.
Funktioner ved spiralforstærkning
Det vanskeligste, set ud fra indretningen af stænger, er forstærkningen af søjler med et cirkulært tværsnit. Problemet ligger i komplikationen af konfigurationen af det forstærkende lag, som kræver yderligere støtte. I sådanne systemer anvendes indirekte forstærkning med spiral metalstænger. Egenskaber ved forstærkningen af runde søjler er udtrykt i det faktum, at de langsgående stænger desuden er viklet rundt om omkredsen med spoler af overliggende tråd. I dette tilfælde er spiralens diameter ikke mere end 20 cm.
Forstærkning af søjlekonsoller
På grund af manglen på muligheder for at installere søjlestøtter, bruger bygherrer ofte udkragede afsatser som et element i strukturel forstærkning. Det anbefales at installere sådanne dele på en stålarmeringsramme, som kan inkluderes i det øvre loft eller i det nederste fundament. Konsoler er forstærket med metalstænger med lille diameter, klemmer og svejset mesh, afhængigt af designparametrene. Den største effekt af at styrke søjler i sammensætningen med konsoller kan opnås med en homogen masse overlap, hovedrammen på stammen og sålen.
Konklusion
Trækkene ved brugen af armering under søjler bestemmes af den strukturelle isolering af denne del af strukturen. Begge overlapninger i top og bund giver naturligvis den nødvendige støtte,men overtryk med belastning kan direkte påvirke søjlens struktur. Det er for at forhindre interne ødelæggelsesprocesser, at der anvendes langsgående og tværgående forstærkning. Samtidig giver kravene betydelig frihed til designere både i valget af stænger og i konfigurationerne af deres lægning. Grundlæggende begrænsninger vedrører hovedsageligt valg af materialer, udnævnelse af dimensioner og metoder til montering af rammen.
