A beton- és vasbeton szerkezetek eszköze további vasalást biztosít a betonacél miatt. Ez utóbbi egyébként a vaskohászat egyik legkeresettebb szegmense, amit az építőiparban való széleskörű felhasználása is megerősít. A betonoszlopok tekintetében a vasalás különösen fontos szerepet játszik, mivel az alsó és felső emeleten kívül más tartószerkezetek alkalmazása nem lehetséges. A belső rúderősítés különböző konfigurációjú fémrudakkal az optimális megoldás a problémára.
Általános betonacél-követelmények
Oszlopokhoz különböző profilú, melegen hengerelt, termomechanikusan edzett és hidegen alakított fémrudak használhatók. Az átlagos átmérő 12 és 40 mm között változik. Ha hidegen alakított rudakat tervez használniperiodikus profil, akkor kis, 3-12 mm átmérőjű is használható. A szakítószilárdság tekintetében az A és B osztály megengedett, amelyek legalább 0,95-ös együtthatójú garantált folyáshatároknak felelnek meg.
Speciális esetekben a monolit oszlopok megerősítése különleges követelményeket támaszthat a rugalmasság, a hegeszthetőség, a korrózióállóság és a kifáradási szilárdság tekintetében. Ez általában a felhasznált betonkeverék és cement sajátosságainak köszönhető. Szinte minden megerősítési esetben kulcsfontosságú a betonnal való kötés jellege. A tapadás hiánya a profil hornyokkal és bordákkal történő kialakításával kompenzálható. Ugyanazok a melegen hengerelt és hidegen alakított rudak különböző méretű gyűrűs és félhold alakú kiemelkedésekkel rendelkezhetnek. Ezzel szemben sok rideg szerkezetű beton márka csak sima rudak használatát teszi lehetővé - például A240 osztályú. Most érdemes áttérni az oszlopok megerősítésénél használt vasalás paramétereinek részletesebb áttekintésére.
Acélvas hossza
Egy előregyártott oszlop lerakásakor gondosan kiszámítják a zsaluzat paramétereit, amelyek szervesen tartalmazzák az erősítő fémberendezéseket. Fontos, hogy a munkarudak azon végei, amelyek nem csatlakoznak a horgonyelemekhez, a következő távolságra legyenek az alkatrész végétől:
- 20 mm, ha legalább 6 m hosszú monolit oszlop van elrendezve.
- 15 mm, ha az oszlop 18 m-nél hosszabb. Ugyanez a korlátozás vonatkozik az árbocszerkezetekre és a tartókra is.
- 10 mm, ha 18-nál rövidebb előregyártott oszlopot helyeznek elm.
Az oszlop megerősítése minden esetben magában foglalja a rúd egy részének elhagyását, amelyet speciális korróziógátló szerekkel kell védeni, vagy vázszerkezettel kell szigetelni.
vasátmérő
A hosszanti rudak esetében legalább 16 mm vastagságú elemeket használnak. A monolit előregyártott szerkezetek 12 mm-es rudakkal is megerősíthetők. Kis átmérők is megengedettek, ha védőbevonattal ellátott szerkezeti acélból készült megerősítést használnak. Az átmérő számítása az oszloptestben való elhelyezésének konfigurációja szempontjából is fontos. Tehát a hosszanti rudak csak egy sorban, lehetőleg azonos átmérőjű záridővel szerelhetők fel. Ha az oszlopot különböző vastagságú rudakkal tervezik megerősíteni, akkor legfeljebb két formátum megengedett a szerkezeti megerősítő berendezések figyelembevétele nélkül. Általában különböző átmérőjű rudakat használnak a megtakarítás érdekében, de a szomszédos méretű rudakat nem lehet ugyanabban az oszlopban használni. Például nem megengedett 8 és 10 mm vagy 10 és 12 mm átmérőjű rudak lerakása.
Megerősített terület
A terület számítása a hosszanti vasalás metszete szerint történik. Ennek eredményeként megbecsülhető, hogy a rudak metszetének hány százaléka van az oszlop felületén. Maximum 5% megengedett, de csak a rudak átfedés nélküli mért elrendezése esetén. Az átlapoló csatlakozás megduplázza a vasalás keresztmetszeti területét az illesztéseknél, ami nem mindig teszi lehetővé az oszlop helyes összeszerelését. Ezenkívül meg kell őriznie az elhelyezés szimmetriájátrudak a szerkezet keresztmetszeti területéhez képest - különösen, ha egy nagy hajlítási terhelésű szerkezet jövőbeni működéséről van szó. Így vagy úgy, az oszlop megerősítésének optimális százaléka 2-3%. Magán a szakaszon nem csak a rúd alapját kell figyelembe venni, hanem a gerincek formájában lévő kiemelkedéseket is.
Mi legyen a merevítőrudak csatlakozása?
A csatlakozás és a betonacél kivezetések is meghatározzák a szerkezet megbízhatóságát. Az átfedés fontos szerepét már megjegyezték, ami a monolit oszlopok használatával növekszik. Ugyanakkor nem szabad alábecsülni az ilyen kötések hatását az oszlop szerkezeti integritására. Az a helyzet, hogy például egy 25 mm-es (átmérőjű) rudat legalább 140 cm-es átfedéssel össze kell kötni, sőt, ha a dokkolás menet közben történik, akkor ez a távolság megduplázódik. Ezért ajánlatos törekedni az összekötő csomópontok minimalizálására, amikor az oszlopot hosszanti rudakkal erősítik meg. Ha nagy fesztávról van szó, és az átmeneti zónák kialakítása elkerülhetetlen, akkor az illesztések átkerülnek azokra a helyekre, ahol maga az oszlop szakasza megváltozik. Az ilyen konfigurációk lépcsőzetes, kétágú és törött kivitelekben találhatók. Alternatív megoldásként a betétekkel történő hegesztés is javasolt.
Rátok a rudak között
Először is érdemes hangsúlyozni a megerősített tömeg és az oszloptestben lévő üregek közötti egyensúly fontosságát. A működő fémrudak túltelítettsége gyengíti a betonszerkezetet, így érzékenyebbé válik a dinamikus terhelésekre. Ezzel szemben a hátránya megerősítő berendezések növelik az oszlop károsodásának kockázatát statikus terhelés esetén. Még akkor is, ha a padlók és a megerősített oszlop mérsékelt nyomásmutatókban hatnak egymásra, egy idő után repedések keletkeznek a szerkezet gyengített szakaszaiban. Az egyensúly a betonacél közötti szabványos 400 mm-es távolság megtartásával tartható fenn. Ha ez a távolság nem elegendő a zúzott kő vagy kő minimális mennyisége miatt az oldatban, akkor a nagy hézagokat 12 mm átmérőjű szerkezeti vékony megerősítéssel hígítjuk.
A megerősítő védőréteg korlátozásai
A hosszanti vasalás maximális rétege 50 mm. Ez a vastagság magában foglalja mind a rúd alapját, mind a bevont szerkezeti elemeit. A 40 mm átmérőjű rudak alkalmazásának lehetősége a technológiai 10 mm megtartása mellett annak a ténynek köszönhető, hogy maga az erősítőréteg további megerősítést igényelhet. Különösen a 600x800 mm keresztmetszetű oszlopok megerősítése biztosítja a hegesztett háló, bilincsek és kötések beépítését. A nagy formátumú rudakat emellett megerősítő szalagokkal rögzítik. Ezen túlmenően a vasalás megerősítésének további elemeit nem szabad összetéveszteni a hegesztés közbeni rátétekkel, amelyek ellátják azt a fontos szerkezeti feladatot, hogy két vagy több rudat összekapcsoljanak.
A fő korlátozás a védőréteg vastagságára vonatkozik, ami a kockázatok arányos növekedéséből adódikaz oszlop megrepedése azokon a helyeken, ahol a rudak áthaladnak. Az idegen zárványokat tartalmazó betonszerkezetek feszültsége túlzottan nagy lesz, és dinamikus terhelés esetén tönkremenetelhez vezet. Ezt a tényezőt részben ellensúlyozzák a fent említett hálók és bilincsek, de a legjobb, ha kezdetben megfelel az erősítőréteg kialakítására vonatkozó előírásoknak.
A keresztirányú megerősítés követelményei
Oszlopszerkezeteknél, ahol a tervezési keresztirányú erőt nem csak a betonszerkezet tudja biztosítani, keresztirányú vasalást is alkalmaznak. A lerakás lépése nem haladhatja meg a 300 mm-t. Ha tömörített megerősítést tervezünk, akkor az oszlop megerősítésének eltolásokkal történő kiszámítása a rudak vastagsága alapján történik - a lépésnek legfeljebb 15 átmérőjűnek kell lennie, de 500 mm-re kell illeszkednie. Ami a keresztirányú és a hosszirányú megerősítés kölcsönhatásait illeti, ez az oszlop szakaszától és a munkarudakkal való telítettségétől függ. Elvileg két konfiguráció lehetséges. Az egyikben a párosítás nem megengedett, mivel a hosszirányú rudak rétege közelebb van a szélhez, és a keresztirányú rudakat a hagyott résekbe helyezik. A második lehetőségnél az illesztések akkor készülnek, ha a hosszirányú megerősítést több sorban hajtják végre a szélétől a központi részig. Alapvetően a keresztirányú vékony rudakat legfeljebb 12 mm átmérőjű szerkezeti rudakhoz kötik.
Oszloperősítési technológia
A megerősítési módszerek a kötözési technikákban, a zsaluzási megközelítésekben és a rudak elhelyezési konfigurációiban különböznek. Ami a kötést illeti, ez történhet dróttal illhegesztett módon. Az első esetben a szerelvényekhez kötőépítő pisztolyt, a második esetben inverteres hegesztőgépet javasolt a precíz csatlakozásokhoz. Ebben a szakaszban kialakul a keret. Az oszlopok alatti megerősítés konfigurációja a szerkezet jellemzőitől függően eltérő lehet. Optimális a kombinált változat használata hosszanti és keresztirányú megerősítéssel, amelyben két keret szomszédos kötését is megvalósítják. A zsaluzat szerkezetét fröccsöntvények segítségével rendezzük el, amelybe az előkészített fémvázat bemerítjük, majd betonnal öntik. A zsaluzat létrehozásának módszerei közötti különbségek a felhasznált anyag típusától függenek - fa, polisztirolhab vagy kombinált rostos anyagok. Ennél a választásnál a fő feltétel a vasalás és a zsaluzat kombinálásának lehetősége a tömeg és általában a műszaki terhelés szempontjából.
Oszlopalapok megerősítése
Épületoszlopok az alapozásra, az úgynevezett hordozóüvegre vannak felszerelve, amely szintén megerősített. A szerkezeti talp részeként nagy szilárdsági osztályú nehézbetonokat használnak. Az üveg megerősítését időszakos profilú melegen hengerelt rudak végzik. Az oszlop alapozásának megerősítésekor kulcsfontosságú lesz a talprudak találkozása a fő hosszmerevítés elemeivel. Ehhez a szalaghoz a talp és az oszloptengely közötti átmenet pontján alátétekkel ellátott rudakat hegesztenek a melegen hengerelt hüvelyrudak vázához. A nehézség csakis abban rejlika helyes átmenet egyik szintről a másikra, figyelve az erősítő kontúrok szimmetriáját.
A spirálerősítés jellemzői
A rudak elrendezése szempontjából a legnehezebb a kör keresztmetszetű oszlopok megerősítése. A probléma az erősítőréteg konfigurációjának bonyolultságában rejlik, amely további támogatást igényel. Az ilyen rendszerekben spirális fémrudakkal történő közvetett megerősítést használnak. A kerek oszlopok megerősítésének jellemzői abban a tényben fejeződnek ki, hogy a hosszirányú rudakat a kerület körül felsővezeték-tekercsekkel tekerik. Ebben az esetben a spirál átmérője legfeljebb 20 cm.
Oszlopkonzolok megerősítése
Az oszloptartók felszerelésének lehetőségeinek hiánya miatt az építők gyakran használnak konzolos párkányokat szerkezeti megerősítésként. Az ilyen alkatrészeket javasolt acél merevítő keretre szerelni, amely a felső mennyezetbe vagy az alsó alapba helyezhető. A konzolokat a tervezési paraméterektől függően kis átmérőjű fémrudakkal, bilincsekkel és hegesztett hálóval erősítik meg. A konzolos kompozícióban az oszlopok megerősítésének legnagyobb hatása homogén csomó átfedéssel, a törzs fővázával és a talppal érhető el.
Következtetés
Az oszlopok alatti vasalás használatának jellemzőit a szerkezet ezen részének szerkezeti szigetelése határozza meg. Természetesen mind a felül, mind az alsó átfedés biztosítja a szükséges támaszt,de a terheléssel járó túlnyomás közvetlenül befolyásolhatja az oszlop szerkezetét. A belső pusztulási folyamatok megakadályozására hossz- és keresztirányú megerősítést alkalmaznak. Ugyanakkor a követelmények jelentős szabadságot adnak a tervezőknek mind a rudak kiválasztásában, mind a fektetésük konfigurációjában. Az alapvető korlátok elsősorban az anyagok kiválasztására, a méretek kijelölésére és a keret beépítési módjára vonatkoznak.
