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.