Бетонні та зб роботи
2. Арматура: види, заготовлення та з’єднання арматурних елементів
Арматура — стальні круглі стержні, прокатні профілі, дріт, а також вироби з них, що розміщують у бетоні для сприйняття розтягуючих і знакозмінних сил, а в деяких випадках і стискуючих.
Арматурні вироби можна класифікувати:
— по матеріалу — стальні і неметалеві
— по технології виготовлення — гарячокатана стержнева арматура діаметром 6...90 мм, холодно-тягнута кругла дротяна діаметром 5...8 мм у вигляді звичайного дроту або канатів чи пасм (жмутів);
— по профілю — кругла гладка й періодичного профілю, прокатні профілі;
— по принципу роботи в конструкції — напружена й ненапружена;
— по призначенню — робоча, розподілююча, монтажна;
— по способу виготовлення — штучні стержні, сітки, каркаси — плоскі й просторові.
Особлива група — жорстка арматура у вигляді таврових балок та інших прокатних профілів, використовується в основному для армування каркасів висотних будинків та споруд. Інша особлива група — дисперсна арматура у вигляді рубленого високоміцного дроту або скловолокна, азбесту, використовується для тонкостінних конструкцій та при підсиленні конструкцій під час реконструкції.
— за механічними характеристиками: А-I, A-II, A-III, A-IV, A-V та вище. Для кожного класу характерний свій профіль та марка сталі, з якої арматура виготовляється.
На кінцях арматурні стержні пофарбовані у відповідний колір: для сталі A-IV і Ат-IV — червоний, для сталі Ат-V — синій, для сталі Ат-VI — зелений, для сталі Ат-VII — жовтий тощо.
Гарячокатана сталь може бути обробленою в холодному стані:
волочінням,
холодним сплющуванням
силовою обробкою (витягування).
Тоді в позначенні класу арматури з'являється літера «В», наприклад, А-IVВ, А-IIIВ тощо.
Якщо зміцнювання арматури виконується термічним шляхом, в позначенні з'являється літера «т»: Ат-II, Ат-III тощо.
Арматурний дріт буває двох класів:
В-1 — холоднотягнутий низьковуглецевий для ненапруженої арматури;
В-2 — високоміцний, призначений для напруженої арматури.
На будівельний майданчик стержневу арматуру поставляють пучками по 5 т, дріт — в мотках (бухтах) по 80...100 кг. Зберігають арматурні вироби на складах роздільно по марках, стержнях, діаметрах, партіях сталі тощо.
За призначенням розрізняють арматуру:
- робочу, яка сприймає зусилля, що виникають у залізобетоні від дії навантажень;
- розподільну, яка забезпечує рівномірний розподіл навантажень між робочими елементами і забезпечує їхню спільну роботу;
- монтажну, використовувану для з'єднання окремих стержнів в арматурний каркас;
- хомути, які сприймають зусилля, що з'являються в балках біля опор.
У попередньо напружуваних монолітних конструкціях робочу арматуру піддають попередньому натягу; таку арматуру називають напружуваною.
Арматурні роботи включають:
- заготівлю арматури (правлення, очищування, різання, гнуття, виготовлення з арматурної сталі окремих стержнів);
- складання арматурних сіток та каркасів зварюванням чи зв'язуванням з окремих стержнів; установку арматури в проектне положення.
У сучасному будівництві в'язка арматурних каркасів використовується дуже рідко й в особливих випадках. Зварювання ж забезпечує високу якість та продуктивність, економію металу, знижує вартість та трудомісткість процесу.
Зварювання може виконуватися:
— на контактних стикових машинах — безперервним оплавленням, коли не потрібно обробляти торці стержнів, або оплавленням з підігріванням (d=50 мм та більше);
— на машинах для контактного точкового зварювання — для утворення хрестоподібного пересічення під час збирання каркасів та сіток; одночасно з таким зварюванням відбувається стиск стержнів, що зварюються, в результаті отримується необхідна осадка (товщина)
— дуговим способом — універсальний метод, який може застосовуватись майже для всіх випадків арматурних виробів. Під час монтажу завжди для дугового зварювання використовують зварювальні апарати перемінного або постійного струму; використовуються стержневі електроди діаметром від 1 до 12 мм, довжиною 450 мм з товстою обмазкою, наприклад, типу Е-42Ф, Е-46Т, Е-50А. Цифра після букви Е вказує на міцність наплавленого металу, який отримується з електроду даного типу. Буква А означає, що електрод надає підвищені пластичні якості наплавленому металу. Буква Т або Ф вказує на тип покриття електроду (Т — рутилове (Т і О2), Ф — фтористокальційове).
Зберігати електроди треба у сухих приміщеннях. Якщо електроди зберігалися довгий час, їх перед вживанням треба просушити або прокалити, щоб вилучити вологу з обмазки.
Перед зварюванням арматурні стержні збирають у кондукторі, виконуючи їх стиковку на накладках або внапуск.
Зварювання окремих стержнів може виконуватися:
— внапуск, з одним або двома фланговими швами, без накладок та з однобічними й двобічними накладками, загальна довжина зварювальних швів при цьому має бути не менша ніж 10 діаметрів арматури, висота шва — не менша 4 мм, ширина — 10 мм
— ванне зварювання — для стикування стержнів діаметром більше 20 мм, використовують підкладки сталеві або мідні форми; зварювання може вестись одним або декількома (3...4) електродами, метал у ванні або формі застигає й утворює шов;
— ванношовне зварювання (d=36...80 мм) — сталеву підкладку роблять видовженою, після утворення ванного шва фланговими швами приварюють підкладку до стержня;
— електрошлакове зварювання — стержні, що стикуються, укладаються в мідну форму так, щоб між кінцями утворився невеликий зазор, куди вводиться пластинчастий електрод. Форму та зазор попередньо заповнюють флюсом; дуга, що виникає між електродами, спочатку розплавляє флюс, потім з розплавленого металу та стержнів утворюється ванна, що зверху закрита шлаком.
Особлива увага приділяється вивіренню арматури по відношенню до опалубки, приданню необхідного захисного шару бетону. Захисний шар бетону забезпечує арматуру від корозії, підвищує термін її роботи, впливає на довговічність залізобетонних конструкцій.
Товщина шару визначається нормами й складає:
— для фундаментів, що бетонуються на підготовці, — не менше 35 мм;
— те ж саме, без підготовки — не менше 70 мм;
— в колонах та балках при діаметрі арматури до 20 мм — не менше 20 мм;
— те ж саме, при діаметрах більших 20 мм — не менше 30 мм;
— при армуванні фасонним прокатом масивних конструкцій — 150 мм;
— в плитах завтовшки до 100 мм — 15 мм;
— те ж саме, до 50 мм — не менше 10 мм.
Відстань між стержнями арматури має бути не менше діаметра арматури, але не менше 25 мм внизу каркаса та 30 мм — вверху. Для забезпечення необхідної товщини захисного шару в конструкціях арматурних каркасів передбачаються спеціальні упори або окремі поперечні стержні, які спираються на опалубку, фіксуючи становище арматури. Це можна робити, коли конструкція буде знаходитись у сухих умовах. В інших випадках захисний шар встановлюється за допомогою бетонних і пластмасових фіксаторів, які прив'язують або надівають на арматурні стержні.
Стики робочої арматури діаметром до 32 мм у зварних і в'язаних сітках та каркасах виконують внапуск без зварювання. Довжину напуску приймають 35...50 діаметрів залежно від діаметру арматури, класу арматурної сталі, а також місця розташування стиків
При діаметрі стержнів 32...40 мм такі стики не рекомендуються, а більше 40 мм — не допускаються.
При стикуванні зварених сіток з круглих гладких стержнів у кожній сітці в межах стика повинно бути розташовано не менше двох поперечних стержнів. При стикуванні сіток з стержнів періодичного профілю приварка поперечних стержнів в межах стика не обов'язкова, але в цьому випадку довжину напуску збільшують на п'ять діаметрів.
Стики стержнів у неробочому напрямку (поперечні монтажні стержні) виконують з напуском 50 мм при діаметрі розподіляючих стержнів до 4 мм і 100 мм при діаметрі більше 4 мм
При діаметрі робочої арматури 16 мм і більше зварені сітки у неробочому напрямку вкладають упритул одну до одної і перекривають стик стиковими сітками з перепуском у кожний бік не менше 15 діаметрів розподіляючої арматури, але не менш 100 мм
Зварні сітки у неробочому напрямку можна вкладати без напуску (впритул) і без додаткових стикових сіток: при укладанні зварених полосових сіток у двох взаємноперпендикулярних напрямках, коли у місці стика є додаткове конструктивне армування у напрямку розподіляючої арматури.
Стики робочих стержнів виконують дуговим зварюванням при їх діаметрі не менш 8 мм. Стержні діаметром до 18...20 мм збирають за допомогою накладки або внапуск. Можна також виконувати стик приваркою стержнів сіток і каркасів до спільної сталевої полоси. Загальна довжина флангових швів на кожному стержні повинна бути не менш 10 діаметрів арматури.
З'єднання стержнів діаметром більше 18...20 мм виконують ванним способом.
Приймання змонтованої арматури виконується комісією й оформлюється актом на приховані роботи
Залежно від виду споруджуваних конструкцій арматурні сітки i каркаси встановлюють до, або після влаштування опалубки. Арматурні елементи з'єднують електрозварюванням.