Rinforzo di strutture in cemento armato

Il calcestruzzo ha uno svantaggio significativo inerente a tutti i materiali lapidei di origine artificiale e naturale: funziona bene in compressione, ma è poco resistente alla flessione e allo stiramento. La resistenza alla trazione del calcestruzzo è solo del 7... 10% della sua resistenza alla compressione. Per aumentare la resistenza del calcestruzzo in tensione e flessione, vengono inseriti fili o barre di acciaio, chiamati rinforzi. Raccordi dal latino significa "armamento". Il calcestruzzo armato di accessori è capace di molto.

Il cemento fu inventato nel 1824-1825. quasi contemporaneamente, indipendentemente l'uno dall'altro, Yegor Cheliyev in Russia e Joseph Aspdin in Inghilterra. La produzione di cemento e l'uso del calcestruzzo sono stati rapidamente migliorati e sviluppati, ma è rimasto un notevole svantaggio: scarsa resistenza del calcestruzzo allo stiramento.

La scoperta del cemento armato appartiene al giardiniere parigino Joseph Monnier, che ha deciso di fare cemento invece di vasche di legno per i fiori. Per forza, ha steso un filo nel cemento. Risultò prodotti molto durevoli. Quindi c'era il cemento armato (brevetto del 1867), in cui calcestruzzo e acciaio si completavano a vicenda. Il metallo impediva la comparsa di crepe sotto tensione e il calcestruzzo proteggeva l'acciaio dalla corrosione. I tentativi di creare cemento armato furono intrapresi prima (1845 - V. Wilkinson, Inghilterra, 1849 - GE E. Pauker, Russia). Le prime strutture in cemento armato apparvero nel 1885.

Il cemento armato non è costituito da due materiali dissimili (cemento e acciaio), ma un nuovo materiale in cui acciaio e cemento lavorano insieme per aiutarsi a vicenda. Ciò è dovuto ai seguenti motivi.

La forza di adesione del rinforzo al calcestruzzo è abbastanza grande. Quindi, per tirare una barra con un diametro di 12 mm dal calcestruzzo, introdotta ad una profondità di 300 mm, sarà richiesta una forza di almeno 400 kg. L'adesione dell'acciaio al calcestruzzo non è disturbata anche con forti differenze di temperatura, poiché i loro coefficienti di espansione termica sono quasi gli stessi.

Il modulo di elasticità dell'acciaio è quasi 10 volte più alto del calcestruzzo. Cioè, quando il calcestruzzo lavora insieme all'acciaio, le tensioni dell'acciaio sono 10 volte superiori al calcestruzzo, il che porta alla ridistribuzione dei carichi che agiscono nella zona di tensione delle travi. Il carico principale nella zona allungata del raggio è sopportato dall'acciaio e nel calcestruzzo compresso.

Il calcestruzzo, per la sua densità e resistenza all'acqua, da un lato, e la reazione alcalina della pietra cementizia, dall'altro, protegge l'acciaio dalla corrosione (passivazione).

Inoltre, il calcestruzzo, come conduttore relativamente povero di calore, protegge l'acciaio dal forte riscaldamento durante gli incendi. A una temperatura superficiale del calcestruzzo di 1000 ° С, l'armatura situata a una profondità di 50 mm si scalderà fino a 500 ° С in 2 ore.

Quando la struttura in cemento armato si piega ai valori limite del carico nella zona di calcestruzzo tesa, possono apparire fessure di spessore inferiore a 0,1... 0,2 mm (le cosiddette fessure della linea sottile) che non sono pericolose dal punto di vista dell'adesione del rinforzo al calcestruzzo e alla corrosione del metallo.

Affinché il rinforzo possa essere rapidamente incorporato nel lavoro del calcestruzzo, viene rilasciato con una superficie rialzata, fornendo tacche di varie configurazioni. La costruzione in cemento armato funzionerà meglio se le barre di alimentazione principali della gabbia di rinforzo vengono unite in un'unica struttura saldata con collegamenti incrociati.

Lo scopo del rinforzo può essere spiegato su prodotti in calcestruzzo, che lavorano nella piegatura, che sono ampiamente utilizzati nelle pratiche di costruzione. Travi sopra le aperture di finestre e porte, pannelli in cemento armato e solai, travi e traverse di ponti e strutture di officine possono essere attribuiti a questa categoria di prodotti da costruzione.

"Sopromat" - resistenza materiale - la scienza della forza strutturale. Qualsiasi struttura su cui agiscono le forze, sperimenta stress interni corrispondenti alla grandezza e alla direzione di azione di queste forze. Il compito dei progettisti è quello di creare una struttura in cui il livello delle tensioni interne non sia superiore a quello che è in grado di resistere ai materiali utilizzati e le deformazioni della struttura non supereranno il valore consentito.

Se prendiamo una trave in calcestruzzo caricata con qualsiasi forza, ad esempio un carico distribuito (q) (Figura 114, a), allora ha due tipi di sollecitazioni simultaneamente: normale (a) e shear (t). Va notato che l'entità di queste sollecitazioni varia non solo lungo la lunghezza del raggio, ma anche lungo l'altezza della sua sezione trasversale.

Ma la lunghezza del raggio, in ogni sezione trasversale, lo stato di sollecitazione da carichi esterni può essere equiparato all'azione simultanea di due carichi - il momento flettente (M izg) e la forza di taglio (Q), il cui valore in ciascuna sezione del raggio viene calcolato utilizzando determinate formule ".

La più grande grandezza del momento flettente sarà nel mezzo del raggio. Alle estremità diminuirà fino a zero. L'immagine grafica di tale cambiamento è chiamata la trama dei momenti flettenti di M izg (Figura 114, c).

La trama delle forze di taglio Q (Figura 114, d) mostra che la loro massima grandezza cade precisamente sui supporti su cui poggia il raggio.


Figura 114. Trave sotto carico "P" e la tensione in esso:
A - raggio non rinforzato; B - raggio rinforzato; B - trama di momenti flettenti; G - diagramma delle forze di taglio;
1 - trave di cemento; 2 - raccordi; 3 - crack dalla flessione della trave; 4 - crack dalla forza di taglio; 5 - stress da compressione; 6 - tensione di trazione

Cosa succede a un simile raggio?

Dall'azione del momento flettente, sorgono in lui tensioni normali (compressione-tensione), che variano in altezza dalla massima compressione - dall'alto al maggiore allungamento - nella parte inferiore. Nella zona centrale neutra della sezione trasversale, le tensioni normali sono pari a zero. Il più grande stress dal momento flettente sarà nel mezzo della durata. Se il calcestruzzo è "non armato" con rinforzo, quindi sotto, nella zona di azione delle tensioni di trazione, possono verificarsi delle crepe (Figura 114, a).

Nella zona delle massime forze di taglio, si verificano le maggiori sollecitazioni di taglio. Prestiamo attenzione ai fan del "matting" al fatto che le tensioni tangenziali nel corpo del fascio creano uno stato di stress, che è caratterizzato dall'azione simultanea di normali sforzi di compressione e trazione orientati orizzontalmente con un angolo di 45 °. La componente tensile nella zona dei supporti può causare crepe inclinate (Figura 114, a).

Il rinforzo della trave con tiranti in acciaio che rinforzano la massa di calcestruzzo nella zona delle massime sollecitazioni di trazione nel mezzo della campata e vicino ai supporti, consente di creare una struttura in cemento armato rigida e resistente (Figura 114, b).

Le sollecitazioni di trazione nelle travi vicino ai supporti possono causare incrinature inclinate solo a distanze relativamente grandi tra i supporti e il piccolo spessore della trave (solai, lunghi ponti sopra le finestre, travi o bulloni di ponti, ecc.). Pertanto, quando si rinforzano nastri di fondazione o pareti di una casa, si possono omettere curve inclinate di rinforzo nell'area dei supporti.

Dove è meglio posizionare l'armatura

La massima efficienza di rinforzo con carichi di flessione viene creata quando si trova nella zona di massima deformazione dalle sollecitazioni di trazione, il più vicino possibile al bordo. Ma il calcestruzzo deve proteggere il rinforzo dalla corrosione e la compressione del rinforzo con il calcestruzzo deve essere completa da tutti i lati. Pertanto, il rinforzo viene collocato in una serie di cemento non più vicino di 3... 5 cm dalla superficie del prodotto di calcestruzzo, e più denso è il cemento, minore è la distanza.

L'uso di barre di maggiore forza come rinforzo non realizza pienamente le loro potenzialità. Quando sono completamente caricati mediante stiramento, si verificano crepe relativamente ampie nel massiccio del calcestruzzo, riducendo la resistenza alla corrosione del rinforzo. Per migliorare l'efficienza del suo lavoro, il processo di cementazione e maturazione del calcestruzzo si verifica quando il rinforzo è teso. Questo crea un calcestruzzo teso, che è in uno stato compresso e in assenza di carichi.

L'applicazione del metodo di precompressione consente di aumentare l'efficienza del rinforzo e dell'intera struttura in cemento armato. Nello spessore del calcestruzzo, il rinforzo teso crea sollecitazioni di compressione che, dopo essere state aggiunte alle sollecitazioni di flessione che agiscono sulla struttura, formano una componente relativamente piccola delle tensioni di trazione (Figura 115, a).


Figura 115. Esempi di calcestruzzo sollecitato:
A - raggio; B - Torre della televisione di Ostankino;
1 - la base concreta della torre della televisione;
2 - cavo di tensione; 3 - tensione da peso;
4 - tensione dalla tensione del cavo;
5 - sforzi di flessione;
6 - stress totale in sezione trasversale;
7 - calcestruzzo; 8 - forma;
9 - valvola nella condizione allungata;
10 - trave in cemento armato sotto carico

La torre televisiva Ostankino a Mosca fu costruita nei primi anni '70 del secolo scorso. Una sottile torre ad aghi penetra nel cielo di Mosca, colpendo l'immaginazione. Ti fai involontariamente una domanda: in che modo una struttura così sottile resiste al carico del vento? La parte principale della torre è realizzata sotto forma di un tubo di sezione variabile, colato da cemento armato ad alta resistenza. All'interno del tubo, i cavi potenti sono allungati, caricando la massa del calcestruzzo con la compressione ed eliminando l'aspetto delle tensioni di trazione nel calcestruzzo quando la torre è piegata dai carichi del vento (Figura 115, b). Per la tensione delle corde gli specialisti sono attentamente monitorati.

Nelle strutture in cemento armato precompresso, la resistenza dell'acciaio e del calcestruzzo è più ampiamente utilizzata e quindi la massa di prodotti viene ridotta. Inoltre, la compressione preliminare del calcestruzzo, prevenendo la formazione di fessurazioni, aumenta la sua durata. Le traversine ferroviarie realizzate con questa tecnologia hanno una risorsa molto elevata quando operano nelle condizioni climatiche più severe.

Barre di rinforzo e reti di rinforzo saldate vengono utilizzate nella produzione di prodotti in cemento armato nelle fabbriche di cemento e nella cementificazione eseguita direttamente sul cantiere (costruzione di fondamenta, rinforzo murario, creazione di pavimenti in calcestruzzo e ponti sopra la finestra, cementazione stradale e costruzione di aree cieche...).

A seconda delle proprietà meccaniche e della tecnologia di produzione, il rinforzo è diviso in classi ed è indicato dalle seguenti lettere:
E - accessori per aste;
B - filo;
K - corde.

Per garantire il massimo risparmio, è consigliabile utilizzare valvole con le più alte proprietà meccaniche.

L'industrializzazione dei lavori di rinforzo è stata risolta con successo grazie all'ampio utilizzo di reti saldate, telai saldati piani e sfusi.

L'industria metallurgica produce barre di rinforzo con diametro da 5,5 a 40 mm. Va tenuto presente che l'uso di valvole di grande diametro (oltre 12 mm) nelle condizioni di costruzione individuale non può essere considerato giustificato. Ampie sezioni di rinforzo sono utilizzate per grandi campate di travi, che si trovano solo nella costruzione industriale. Tale limitazione è dovuta al fatto che il rinforzo nel processo di funzionamento della struttura in calcestruzzo viene caricato con sollecitazioni di trazione. Il rinforzo di grandi sezioni con dimensioni ridotte degli edifici non ha il tempo di caricarsi completamente, a causa di ciò che non si verifica il vero e proprio lavoro congiunto di calcestruzzo e rinforzo. Il diametro ottimale delle barre nelle condizioni di costruzione individuale è 6... 12 mm (rinforzo della fondazione e delle pareti, creazione di una cintura sismica).

Quando si pianifica di eseguire un giunto di barre di rinforzo, i singoli sviluppatori non sempre vogliono essere coinvolti nella saldatura. Una semplice sovrapposizione di rinforzo su una lunghezza di oltre 60 bar di diametro è una condizione sufficiente per la loro connessione. Ad esempio, se il diametro delle aste è di 12 mm, la sovrapposizione delle aste deve essere di almeno 72 cm Se le estremità delle aste sono piegate, la lunghezza della sovrapposizione può essere ridotta di due o tre volte.

Molto spesso, gli sviluppatori sono utilizzati per il rinforzo delle strutture in calcestruzzo del metallo che hanno o di quello che offrono agli amici.

Sì, il metallo è costoso e questo approccio alla scelta delle valvole è comprensibile. Ma ci sono alcune limitazioni.

Cosa non può essere usato per il rinforzo:
- barre di alluminio (basso modulo di elasticità e mancanza di adesione al calcestruzzo);
- striscia di lamiera d'acciaio (provoca la comparsa di fessure nel piano del materiale in fogli con un'area della sezione trasversale relativamente piccola, debole adesione del metallo al calcestruzzo lungo il piano);
- strisce di materiale in fogli con tacche - spreco di produzione di timbratura (molto piccola sezione reale di rinforzo);
- un collegamento a catena (che possiede le proprietà di una molla, non può in alcun modo svolgere un ruolo di rinforzo);
- tubi rimasti dopo lo smantellamento di gasdotti, sistemi di approvvigionamento idrico o riscaldamento centralizzato (acqua potrebbe accumularsi nella cavità di tubi, che, se si congela, distruggeranno il tubo e il calcestruzzo);
- profilo massiccio sotto forma di angoli, canali, travi a I o binari (un'ampia sezione trasversale e un'adesione relativamente debole del calcestruzzo con superfici metalliche piatte rendono difficile l'inclusione del metallo nel lavoro, impedendo la creazione di un'unica struttura in cemento armato);
- barre di rinforzo con una lunghezza inferiore a 1 m (non avere il tempo di essere coinvolti nel lavoro).

Se i raccordi sono rivestiti con vernice, grasso o pellicole di olio - tutto questo deve essere rimosso per garantire una buona adesione del metallo al calcestruzzo.

Recentemente, i materiali in fibra di vetro e di plastica con fibre di basalto sono stati utilizzati come rinforzo nelle strutture in cemento armato.

La rete rinforzata di fibre di vetro, impregnata di bitume, viene utilizzata per il rinforzo di pavimentazioni in asfalto e strade, pavimentazioni per campi di aviazione, nonché durante lavori di riparazione stradale. Prodotto secondo TU 2296-041-00204949-95. Nella tecnologia TISE utilizzata per il rinforzo delle pareti.

Il nastro è prodotto in rotoli (75-80 m) larghi 1 m Cella - 25x25 mm. Resistenza alla trazione - 4 tonnellate per metro di larghezza. La rete è facile da trasportare e tagliare (è tagliata con normali forbici), non crea "passerelle fredde", non arrugginisce, è inerte alle radiazioni elettromagnetiche.

Connessioni flessibili di fibre di basalto - aste con un diametro di 5... 8 mm con punte ricurve. La lunghezza della connessione flessibile è coerente con il produttore. La connessione flessibile forte e rigida non è soggetta a corrosione, ben costi nel calcestruzzo, non crea "il ponte del freddo". Nella tecnologia, TISE viene utilizzato nella costruzione di pareti a tre strati senza "passerelle fredde".

La sostituzione delle pareti metalliche con rinforzi non metallici consente di preservare lo sfondo elettromagnetico naturale della Terra e quindi migliorare l'ambiente ecologico della casa.

Lavoro di rinforzo in calcestruzzo

Per oltre un secolo nel settore edile è noto materiale come il cemento armato. Nonostante tale età venerabile, questo composto di cemento e rinforzo in acciaio è ancora utilizzato nella costruzione. Ciò è dovuto a molti fattori, tra cui il più importante è la maggiore resistenza del cemento armato, che si ottiene attraverso l'uso del rinforzo.

Armarovka preparato per versare cemento.

Questo articolo spiegherà come funziona il rinforzo nel calcestruzzo, perché è necessario lì e qual è la peculiarità di tale soluzione di design.

Le strutture in cemento armato vengono utilizzate non solo nella costruzione di edifici residenziali o industriali. I vantaggi che questo materiale da costruzione offre consentono di essere utilizzato in molte aree di costruzione, il che implica ulteriori operazioni in varie condizioni.

Unione di cemento e acciaio

Schemi delle principali guarnizioni dei giunti di dilatazione delle dighe in calcestruzzo e cemento armato:
e - diaframmi di metallo, gomma e plastica; b - chiavi e guarnizioni di materiali bituminosi; guarnizioni iniettabili (cementazione e bituminizzazione); g - barre e lastre di calcestruzzo e cemento armato; 1 - lamiere; 2 - gomma profilata; 3 - mastice d'asfalto; 4 - lastra in cemento armato; 5 - pozzetti per la cementazione; 6 - valvole di cementazione; 7 - trave in cemento armato; 8 - nastro impermeabilizzante per asfalto.

La creazione di un materiale da costruzione da calcestruzzo e acciaio è dovuta a una serie di vantaggi che tale simbiosi offre. Innanzitutto, riguarda le proprietà fisiche di questi due materiali. Il calcestruzzo completa l'acciaio e l'acciaio migliora in modo significativo i parametri fisici del calcestruzzo.

Prima di tutto riguarda una cosa come la forza. Questo parametro viene misurato in diversi stati di un particolare materiale. Queste condizioni includono stretching, compressione e taglio. Ciascuno di questi stati è importante, quindi il loro calcolo è condotto con molta attenzione.

Il calcestruzzo ha un livello abbastanza elevato di resistenza alla compressione. Questo indicatore ha determinato l'utilizzo di strutture in calcestruzzo nella costruzione di pavimenti, dove la compressione è costante. Tuttavia, dove, oltre alla compressione, agisce il fattore di allungamento, deve essere utilizzato il cemento armato.

Ciò è spiegato dal fatto che l'acciaio da cui viene realizzato il rinforzo ha un livello molto alto di resistenza alla trazione. Questo è ciò che dà il margine di sicurezza per cui le strutture in cemento armato sono famose. La giusta combinazione di acciaio e cemento, la giusta connessione tra loro garantisce l'elevata resistenza della struttura in cemento armato. Inoltre, sarà discusso su come ottenere che questo legame di acciaio e cemento sia il più durevole possibile e che a pieno regime compia la sua missione.

Regole del cemento armato

Pavimento autoportante

La resistenza della struttura in cemento armato finale dipende principalmente dal modo in cui il calcestruzzo è collegato al rinforzo. Più in particolare, è importante come il calcestruzzo trasferisce lo stress derivante dal carico al rinforzo in acciaio. Se questo trasferimento viene effettuato senza perdita di energia, la forza complessiva sarà elevata.

Quando si trasferisce la tensione, non dovrebbe esserci alcun cambiamento di comunicazione. Il valore di questo parametro è consentito solo in 0,12 mm. Un collegamento accurato, duraturo e fisso di calcestruzzo e rinforzo in acciaio garantisce che anche la resistenza della struttura in cemento armato finale sia elevata.

Per comprendere chiaramente il principio di funzionamento del rinforzo nel calcestruzzo, non è sufficiente conoscere solo la parte teorica, che è stata menzionata sopra. Una parte importante della formazione è la pratica, cioè la conoscenza di come questo cemento armato è fatto e quali regole per la sua produzione forniscono il collegamento in cemento armato della struttura finale.

Selezione di rinforzi in acciaio

Per iniziare la produzione di cemento armato, sarà necessario, come non è difficile indovinare, ferro e cemento. Quando si sceglie un materiale per l'anima in metallo, si devono seguire alcune regole, alcune delle quali sono enunciate in appositi documenti normativi. Secondo le regole, i seguenti materiali possono essere utilizzati per la produzione di rinforzo:

  • acciaio dolce;
  • acciaio a medio e alto tenore di carbonio;
  • filo d'acciaio trafilato a freddo.

Ognuno di questi materiali subisce operazioni come indurimento meccanico e torsione a freddo. Un fattore importante è il fatto che le anime metalliche devono necessariamente avere una superficie irregolare o leggermente frastagliata. Questo stato di cose dà maggiore presa all'acciaio con il cemento.

La progettazione della sovrapposizione monolitica con l'uso di pavimenti in acciaio profilato come una cassaforma fissa e rinforzo esterno.

La posizione del rinforzo deve essere eseguita su tutta l'area del blocco in cemento armato, lastra o altra struttura. Una rete è creata da barre di acciaio. Questa griglia è un'asta, che sono interconnessi ad angolo retto. La connessione avviene tramite saldatura o accoppiamento.

C'è anche un altro tipo di rinforzo su cui è necessario dire. Questa è la cosiddetta ferramenta. Si tratta di un foglio di acciaio, che viene tagliato sulla sua superficie in molti punti e le scanalature risultanti si espandono. Risulta un tipo di maglia, la cui posizione è la stessa della solita rete di rinforzo. L'uso di una tale griglia è richiesto nelle lastre del pavimento e nelle pareti degli edifici.

Preparazione dell'asta per un fascio

Prima di iniziare a lavorare sulla stesura della maglia di rinforzo e ad inserirla in una lastra di cemento armato o in un'altra struttura in calcestruzzo, è necessario preparare le barre di acciaio. Inoltre devono essere controllati per l'idoneità e la durabilità. Solo dopo è necessario iniziare l'operazione principale di rinforzo del calcestruzzo.

I parametri più importanti con cui viene controllato il rinforzo sono la presenza di ruggine su di esso e la sua conformità con le dimensioni di progetto specificate in precedenza. Non dobbiamo dimenticare i difetti fisici. Le aste di acciaio dovrebbero essere piatte e adattarsi a tutte le taglie. La loro posizione nella lastra di calcestruzzo deve essere verificata con precisione, poiché una deviazione di pochi millimetri può essere critica.

Parlando di ruggine, stiamo parlando di una forte corrosione, che sta già cominciando a distruggere l'interno di un'asta metallica. Quando la ruggine, che ha colpito solo una piccola parte delle aste, è consentita l'operazione delle valvole. Tuttavia, è necessario effettuare il trattamento di tali barre con speciali agenti anti-corrosione.

Dopo ciò, le aste di metallo sono piegate. Perché hai bisogno di questa operazione? È necessario per strutture complesse rinforzate che verranno installate nel calcestruzzo. Questa operazione viene eseguita su macchine speciali. Dopo il completamento di tutte le operazioni progettate per preparare il rinforzo, si verifica un fascio o saldatura della rete di rinforzo. Per creare una griglia di questo tipo, vengono comunemente utilizzati i seguenti materiali e strumenti:

  • barre di acciaio (dovrebbero essere già preparate, testate e, se necessario, curve);
  • filo metallico (è necessario se si usa un fascio);
  • la saldatrice (è necessario se si userà la saldatura di una rete di rinforzo);
  • una superficie piana (l'incollaggio o la saldatura della rete deve essere fatto con molta attenzione, il minimo spostamento potrebbe interferire con la correttezza dell'intera struttura);
  • meccanismo di sollevamento (per il fissaggio della struttura in acciaio nel calcestruzzo, è necessario utilizzare un meccanismo di sollevamento);
  • guarnizioni e tappi (questi dispositivi consentono di controllare l'uniformità del legamento ed evitare spostamenti).

Creazione di una maglia di rinforzo

Lo schema di sovrapposizione monolitica.

Il fascio che fissa le barre d'armatura viene ora usato molto più spesso della saldatura. Ciò è dovuto al minor costo di questo processo. Tuttavia, anche la qualità della connessione viene ridotta. Ma non importa quale, questa operazione viene eseguita e la sua implementazione richiede anche conoscenze e certe abilità.

Di solito un mazzo viene tenuto lontano dalla cassaforma già fatta. La superficie su cui si trova il legamento deve essere perfettamente piana, in quanto il risultato dovrebbe essere un legamento senza spostamento. Per controllare l'uniformità e l'assenza di offset, vengono utilizzate guarnizioni e sistemi di ritenuta speciali, installati durante il processo di fissaggio delle aste.

Va ricordato che con questo lavoro, la montatura che è già stata realizzata è estremamente difficile da risolvere. Per fare questo, devi smontare l'intera sezione e fasciarla di nuovo. Pertanto, il tracciamento della regolarità del fascio e la correttezza del processo sono obbligatori.

Vari materiali possono essere usati per legare. Il più comune e conveniente è il normale filo di ferro, che ha morbidezza e resistenza simultanea. Possono essere utilizzati anche attacchi speciali basati su molle. Accelerano enormemente il processo di montaggio.

Affinché la connessione del rinforzo al calcestruzzo sia di alta qualità, è necessario calcolare un momento come lo strato di calcestruzzo sopra la rete di acciaio. Uno strato di calcestruzzo dovrebbe proteggere la struttura d'acciaio dalla penetrazione di aria e umidità verso di esso. È importante trovare un valore ragionevole dello spessore dello strato di calcestruzzo, che soddisferà tutti i requisiti per le strutture in cemento armato.

Parti di saldatura

Il rapporto tra i componenti del calcestruzzo M250 (cemento, sabbia, ghiaia e acqua).

Il secondo modo per creare una rete di rinforzo è la saldatura. Inizia ad essere usato sempre più spesso nei nostri cantieri, poiché è la soluzione ideale per la resistenza e l'esecuzione di alta qualità del cemento armato. Di seguito, verranno considerati i suoi vantaggi e come saldare correttamente in modo che il legame tra rinforzo e calcestruzzo diventi molto forte.

Il più delle volte usa la saldatura ad arco elettrico. È più comune a causa della sua semplicità e qualità. Per mezzo di una saldatrice e di elettrodi, la sovrapposizione viene eseguita con un angolo e due aste di acciaio vengono saldate su una linea retta. Nel primo caso non viene fornito un controllo di qualità speciale. Ma quando si salda su una linea retta, è necessario creare un giunto veramente forte in grado di sopportare un carico elevato.

La saldatura presenta diversi vantaggi rispetto a quelli viscosi:

  • la capacità di fare senza sovrapposizioni;
  • riduzione della sezione trasversale finale di molte sezioni delle articolazioni nella rete di rinforzo;
  • maggiore rigidità della gabbia di rinforzo.

È ancora possibile trovare un numero considerevole di vantaggi che la saldatura ha.

Prima di iniziare a produrre la saldatura, è necessario pulire i giunti delle aste. Devono essere lisci o tagliati a determinati angoli, utili per saldare barre di una particolare sezione. Quando si regolano le aste l'una con l'altra, è possibile utilizzare un dispositivo speciale che controlla sia le barre orizzontali che quelle verticali.

Una condizione importante per il lavoro di qualità è il suo controllo. Dovrebbe riguardare tutto: la qualità delle cuciture, le qualifiche del saldatore e il totale del lavoro svolto. Devo dire alcune parole sulla saldatura a prova preliminare. Comporta la saldatura di diverse barre di prova. Successivamente vengono eseguiti i test di trazione e compressione.

Comportamento del cemento armato

Tabella del rapporto tra la forza del calcestruzzo.

Qui parleremo di come il tondo per cemento migliora la qualità del calcestruzzo in varie strutture edili, le più importanti delle quali sono travi, lastre e colonne. Ognuna di queste strutture consente di trovare le caratteristiche che dovrebbero essere considerate quando si creano blocchi di cemento armato.

Lo stress sperimentato dal raggio non è uniforme. La parte inferiore del raggio è più soggetta allo stiramento. Ciò significa che deve essere rinforzato con una gabbia di rinforzo.

Il fondo della trave, rinforzato con una rete di rinforzo, sperimenterà esattamente la stessa tensione di prima. Tuttavia, la resistenza a questo allungamento sarà rafforzata dalle proprietà fisiche dell'acciaio, che, con un legame competente con il calcestruzzo, trasferirà la sua resistenza ad esso.

Per quanto riguarda la lastra di cemento, va detto quanto segue. Il suo portamento avviene attraverso due, e talvolta quattro lati. La lastra sperimenta un allungamento con uno più grande nel mezzo. È consuetudine fissare la rete di rinforzo su entrambi i lati della piastra, ciò consente di essere sicuri che la maglia di rinforzo sia completamente funzionale.

Le informazioni qui presentate aiuteranno a capire come funziona la rete di rinforzo e perché è necessario utilizzarla nella costruzione, sia industriale che civile. Nonostante il fatto che il cemento armato sia stato usato per un po 'di tempo, rimane rilevante per il momento e lo rimarrà per molto tempo.

Rinforzo in strutture in cemento armato

Applica rinforzo in strutture in cemento armato. La scelta della classe di acciai di rinforzo viene effettuata in base al tipo di costruzione, alla presenza di prestress, alle condizioni di costruzione e al funzionamento dell'edificio.

Come rinforzo di lavoro non stressato, il filo di acciaio di classe A-W e il filo di classe Bp-I (BI) sono utilizzati nelle reti e nei quadri. L'armatura delle classi A-II e AI è consentita come rinforzo trasversale e come rinforzo longitudinale solo con giustificazione appropriata (Ad esempio, se la resistenza dell'acciaio A-III non può essere utilizzata completamente a causa di eccessiva fessurazione e cedimento.) La classe di rinforzo Rod A-IV e oltre viene utilizzata come rinforzo longitudinale solo in strutture lavorate a maglia.

Come rinforzo di lavoro di precompressione in normali condizioni operative e la lunghezza di elementi in cemento armato fino a 12 m, vengono utilizzate principalmente le classi At-VI e At-V, nonché VP, BP-P, K.-7, K-19, A-IV., AV, A-VI, A-Shv, per elementi lunghi più di 12 m - principalmente corde di rinforzo, fasci di cavi, fili di classi В-П, Вр-П, così come rinforzo saldato A-VI, AV, A-IV e A -Sh a.

Rinforzo per strutture in cemento armato

CONFERENZA 3

Lo scopo della valvola nelle strutture in cemento armato

Il rinforzo in strutture in cemento armato viene installato con l'obiettivo di:

1. percezione degli sforzi di trazione,

2. rafforzare la zona compressa degli elementi piegati e compressi,

3. per la percezione del restringimento e dello stress da temperatura,

4. soddisfare altri requisiti di progettazione.

• per calcolo, è chiamato armatura funzionante,

• su requisiti costruttivi o di altro tipo, installazione o costruzione.

Hardware di montaggio percepisce, non conta, il calcolo della forza da ritiro e creep di calcestruzzo, variazioni di temperatura, assicura la posizione di progettazione del rinforzo durante il calcestruzzo, nonché la forza degli elementi nella produzione, nel trasporto e nell'installazione.

rigoroso sotto forma di profili laminati: travi a I, canali, angoli, ecc.,

flessibile sotto forma di - verghe, fili e prodotti da loro.

• Considereremo le strutture in cemento armato utilizzando principalmente rinforzi metallici flessibili

Divisione flessibile di rinforzo

• con la tecnologia di produzione su

• metodo di tempra

(temprato e indurito termicamente disegnando).

• in base alla forma della superficie (profilo liscio e periodico).

• secondo il metodo di applicazione (teso e non forzato).

Proprietà meccaniche dell'acciaio

Gli acciai di rinforzo dovrebbero avere plasticità, saldabilità, resistenza, resistenza a fragilità fredda e fragilità rossa.

Classi di rinforzo nominato a seconda della resistenza allo snervamento fisico o condizionale.

La classe è indicata dalle lettere:

A-laminati a caldo, B-dragging, K-rope.

A240, diametro 6 - 40 mm. - liscio.

A300, 6-40mm.- periodico, secondo la vite.

A400, diametro 6-40, a spina di pesce.

A500, A600, A800, A1000, periodico, diametro 10-32mm.

Nota. Acciaio, marcato secondo SP 52-101-2003

B-500, liscio, diametro 3-12mm, ordinario.

BP1200, ondulato, diametro 8 mm, alta resistenza.

BP1300, ondulato, 7 mm, ad alta resistenza.

BP1400, ondulato, 4-5-6mm, ad alta resistenza.

Vr1500, ondulato, 3mm, ad alta resistenza.

K1400; K1500 (K-7) e K1500 (K-19).

I raccordi per cavi sono costituiti da 7 fili BP ad alta resistenza per corde K-7 e 19 fili per corde K-19.

Classificazione dell'acciaio per tipo di consegna

Le consegne di acciaio sono effettuate in tre tipi di controllo:

E - controllo sulle proprietà meccaniche. La lettera A cade.

B - controllo mediante composizione chimica,

In - in entrambi i modi.

Le lettere nel marchio indicano il contenuto degli additivi di lega in percentuale. I numeri successivi mostrano il contenuto di carbonio in centesimi di percento.

G - manganese, C - silicio, H - nickel, D - rame, A - azoto, P - palladio, Yu - alluminio.

Ad esempio: acciaio 35Г2С:

35- contenuto di carbonio - 0,35%,

G - manganese, non più del 2%,

C - silicio, non più dell'1%.

GOST 5781-82 (91) II. PROFILI PERIODICI

HOTEL IN ACCIAIO PER RINFORZO DI STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO (Condizioni Tecniche)

1.1. A seconda delle proprietà meccaniche dell'acciaio di rinforzo è suddiviso in classi A-I (A240), A-II (A300), A-III (A400), A-IV (A600), A-V (A800), A-VI (A1000).

1.2. L'acciaio di rinforzo viene prodotto in barre o bobine. L'acciaio dell'armatura di classe A-I (A240) è prodotto liscio, di classe A-II (A300), A-III (A400), A-IV (A600), A-V (A800) e A-VI (A1000) - di un profilo periodico.

1.12. L'acciaio di armatura delle classi А-I (А240) e А-II (А300) con un diametro fino a 12 mm e la classe А-III (А-400) con un diametro fino a 10 mm inclusi è fatto in bobine o barre, diametri grandi - in barre. Acciaio di rinforzo delle classi A-IV (A600), A-V (A800) e A-VI (A1000) di tutte le dimensioni sono realizzati in barre, con un diametro di 6 e 8 mm sono realizzati in accordo con il consumatore in bobine.

1.13. Le aste sono prodotte in lunghezze da 6 a 12 metri. Con l'accordo del produttore con il consumatore è consentito fabbricare aste da 5 a 25 m.

1. Scopo del rinforzo nelle strutture in cemento armato?

2. Cosa significano le lettere A, B e C nella designazione dei gradi di acciaio?

3. Che cos'è il limite di snervamento condizionale?

4. Come vengono distribuiti gli sforzi nel rinforzo nell'area di ancoraggio?

Il dispositivo dello strato protettivo di calcestruzzo per il rinforzo del getto

Rinforzo è un insieme di canne disposte all'interno di pareti, fondazioni, pavimenti e altri elementi in costruzione monolitica. Altrettanto spesso viene utilizzato un composto rinforzante nel processo di posa dei blocchi di cemento argilloso.

Posa della maglia di rinforzo

Il rinforzo delle strutture in cemento armato serve a conferire la forza dell'edificio. La sua funzione è quella di assorbire lo stress da trazione, nonché di prevenire la subsidenza e la distruzione delle aree stressate. Il rinforzo in acciaio o fibra di vetro viene utilizzato nella costruzione.

1 Lo scopo del rinforzo nelle strutture in cemento armato

La costruzione monolitica di cemento armato sta diventando sempre più popolare. Tali strutture sono costruite molto più velocemente rispetto, ad esempio, ai blocchi di calcestruzzo espanso. Inoltre, con la costruzione monolitica, è possibile eseguire qualsiasi forma e tipo di muri, pilastri, pavimenti e altre cose senza troppe difficoltà.

Il calcestruzzo ha molti vantaggi: alta resistenza, resistenza alle alte e basse temperature, rispetto per l'ambiente e così via. Ma c'è un grosso inconveniente: un alto coefficiente di tensione tensile può portare a una rapida distruzione della struttura. Ad esempio, una sovrapposizione di calcestruzzo fissata da due estremità, piegandosi sotto il proprio peso, sperimenterà un carico di compressione sulla superficie superiore e un carico di trazione sulla superficie inferiore.

Pertanto, la tecnologia della costruzione monolitica prevede la formazione di reti di rinforzo all'interno di fondazioni in calcestruzzo, pareti, pilastri, soffitti. È la fibra rinforzante che riduce il coefficiente di tensione sulle parti sollecitate della struttura e rende l'edificio forte.

In teoria, qualsiasi materiale può essere utilizzato per il rinforzo, anche il legno. In pratica, viene utilizzato solo il rinforzo in composito o acciaio.

I raccordi compositi sono aste, la cui struttura è basata su fibra di carbonio o basalto. Questa fibra fornisce non solo proprietà di resistenza e anticorrosione, ma anche leggerezza. Tuttavia, tali prodotti stanno cercando di utilizzare solo nella costruzione di edifici a un solo piano.

Nessuna fibra può essere forte come l'acciaio. Pertanto, la progettazione del secondo piano prevede già l'uso di rinforzi in acciaio esclusivamente. Ciò è dovuto anche al fatto che l'acciaio ha un alto coefficiente di forza e tensione.

Telaio dell'armatura realizzato con rinforzo composito

Per la lavorazione a maglia di armature di rinforzo in condizioni industriali, di regola, utilizzare barre di acciaio corrugato di diversi diametri.

Quando si eseguono lavori con le proprie mani, in particolare per esempio per fondere le fondamenta, è possibile utilizzare qualsiasi elemento metallico che possa essere collegato l'un l'altro.

Il cemento armato è completamente protetto dalle tensioni e dagli spazi vuoti nelle zone di tensione.
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1.1 Progettazione di strutture in cemento armato

Prima di iniziare qualsiasi costruzione, devi prima redigere un progetto. Il design consente di calcolare con attenzione tutte le sfumature della costruzione futura, data la guida tecnica sotto forma di un SNiP.

Nello sviluppo del progetto vengono prese in considerazione le caratteristiche del suolo, le condizioni climatiche, il coefficiente di tensione minimo e massimo, l'ordine e la tecnologia dei lavori di costruzione.

Il sistema di cuscinetti di qualsiasi edificio consiste in una fondazione, muri di sostegno e pavimenti.

Vedi anche: quali sono le macchine per tagliare il tondo per cemento armato e come funzionano?

Il compito principale del progettista è calcolare il fattore di carico per tutte le strutture di supporto. Il fattore di carico delle zone di costruzione sollecitate può essere minimo e massimo. Dipenderà dal numero e dalle caratteristiche dei materiali per la produzione di cemento armato.

La guida principale per il progettista è le regole statali del SNiP - una guida per la costruzione di edifici residenziali e non residenziali. Questo documento è costantemente aggiornato sulla base di nuovi materiali e metodi di produzione.

Schema del dispositivo e il rinforzo del nastro fondotinta superficiale

La progettazione delle strutture di supporto portanti, secondo lo SNiP, viene effettuata secondo i seguenti parametri:

  • fattore di carico sulla fondazione, pareti, pavimenti;
  • ampiezza di vibrazione delle strutture portanti e dei piani superiori;
  • stabilità di base;
  • coefficiente di tensione e resistenza al processo di distruzione.

2 tipi di raccordi

I metodi per la classificazione del rinforzo nei prodotti di cemento armato possono essere diversi. Per la produzione di strutture in cemento armato sono stati utilizzati diversi tipi di valvole con marcature diverse. I tipi di rinforzo sono determinati in base al suo scopo, sezione, metodo di produzione, ecc.

Classificazione su appuntamento:

  • l'armatura di lavoro assume i carichi principali delle sezioni sollecitate;
  • costruttivo assume il coefficiente di tensione;
  • il montaggio viene utilizzato per la produzione di installazione di valvole di lavoro e strutturali in un unico telaio;
  • L'ancoraggio funge da parti incorporate per creare ponticelli, pendenze.

La classificazione dell'orientamento all'interno delle pareti, dei pavimenti, dei soffitti, dei supporti sono i seguenti tipi di rinforzo:

  • longitudinale - assume il coefficiente di tensione e previene la distruzione verticale del muro, architravi e strutture portanti;
  • trasversale - serve a fissare le zone di tensione, funge da ponticello tra le aste longitudinali, impedisce la comparsa di schegge e crepe orizzontali.

Posa della gabbia di rinforzo per gli angoli della fondazione della striscia

Classificazione di aspetto:

  • liscio;
  • corrugato (profilo periodico). I tipi ondulati di barre d'armatura migliorano notevolmente l'adesione al calcestruzzo e rendono la struttura più duratura, quindi deve essere utilizzata per produrre aree sollecitate. Il profilo periodico delle aste può essere a forma di falce, a forma di anello o misto.

2.1 gradi di forza

Esistono vecchi e nuovi metodi di marcatura secondo SNiP.

  • il GOST nazionale 5781-82 fornisce i contrassegni A-I, A-II, A-III, A-IV, AV, A-VI;
  • le norme internazionali stabiliscono le regole per la marcatura di A240, A300, A400, A600, A800, A1000.

Il modo di produzione e l'uso del metodo di etichettatura non sono influenzati. Quindi la marcatura A-I corrisponde a A240, A-II corrisponde a A300, ecc.

Maggiore è la classe di rinforzo, maggiore è la sua forza. I prodotti della classe A-I sono a pareti lisce e vengono utilizzati, di regola, per la lavorazione della maglia di rinforzo. Nella costruzione di muri, supporti, fondazioni, architravi, soffitti, ecc. prodotti scanalati usati di classe A-II e superiori.

I raccordi termicamente compattati, secondo gli standard internazionali, sono denominati "At". La sua produzione inizia con il marchio A400 e oltre. Alla fine dell'etichetta può essere aggiunto e altri caratteri. Quindi la lettera "K" significa resistenza alla corrosione, la lettera "C" significa adatta per la saldatura, la lettera "B" significa compattazione con cappuccio, ecc.

Il manuale sul rinforzo e la guida dello stato del manuale SNiP hanno avanzato i requisiti per il rinforzo delle strutture in cemento armato.

Lo strato protettivo di calcestruzzo per rinforzo dovrebbe fornire:

  • lavoro congiunto di rametti con calcestruzzo;
  • ancoraggio delle aste e possibilità della loro unione;
  • proteggere la struttura metallica dagli effetti dell'ambiente esterno (incluso aggressivo);
  • progettazione di resistenza al fuoco.

Lo spessore dello strato protettivo viene determinato in base alle dimensioni e al ruolo del rinforzo (lavorativo o strutturale). Si tiene anche conto del tipo di costruzione (muri, fondazioni, pavimenti, ecc.) Lo strato protettivo minimo, secondo lo SNiP, non deve essere inferiore allo spessore delle aste e inferiore a 10 mm.

Gabbia di rinforzo in cemento armato in cassaforma

La distanza tra le barre d'armatura è determinata dalle funzioni che il cemento armato deve svolgere.

  • interazione di barre e cemento;
  • la capacità di ancorare e ancorare le aste;
  • conferendo all'edificio la massima robustezza e durata.

La minima indentazione tra le aste è di 25 mm o lo spessore del rinforzo. In condizioni ristrette è consentito installare aste in fasci. Quindi la distanza tra loro è calcolata dal diametro totale della sezione del fascio.
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2.2 Tipi di rinforzo

Esistono due principali tecnologie di rinforzo.

  1. Rinforzo in maglia metallica tradizionale. Il calcestruzzo con barre metalliche è ampiamente utilizzato nel mercato delle costruzioni per la costruzione di strutture monolitiche in cemento armato. Permette di realizzare un pieno rinforzo del pavimento in cemento, delle fondamenta, delle pareti, dei soffitti, delle strutture di supporto e altre cose.
  2. Il rinforzo in calcestruzzo disperso è un modo relativamente nuovo di rinforzare l'acciaio o altre fibre. Questo metodo è ampiamente utilizzato in Europa, ma in Russia, la fibra di vetro viene utilizzata principalmente per la produzione di pavimenti in calcestruzzo. Se le barre d'armatura riducono il numero di fessure da ritiro solo del 6%, la fibra metallica - del 20% e la fibra polimerica del 60%.

Ma il principale vantaggio del rinforzo laterale nel ridurre i costi di manodopera. La fibra di acciaio, basalto o fibra di vetro viene aggiunta direttamente alla soluzione e non richiede l'impilamento e il legame di alcun elemento. Lo svantaggio principale e determinante è l'alto costo di questo metodo.

Frammento di una lastra di cemento rinforzata con fibra di vetro secondo il metodo del rinforzo disperso

Regole di rinforzo longitudinale:

Secondo le regole di SNiP, il rinforzo degli strati sottostanti e del nabonok dipende dallo scopo del rinforzo, dallo scopo del design e dalla flessibilità dell'elemento. La percentuale minima accettabile di rinforzo è 0,1%. La distanza tra le aste deve essere di almeno due diametri dello stelo e non superiore a 400 mm.

Il rinforzo trasversale, d'altra parte, implica che, secondo le regole del SNiP, la spaziatura dei ponti trasversali nelle zone sollecitate dovrebbe essere almeno la metà della sezione trasversale dell'asta e non più di 300 mm.

In zone non sollecitate, la distanza massima tra le barre aumenta fino a 13 diametri, ma non più di 500 mm.

Il rinforzo di elementi di edifici monolitici in cemento armato richiede un attento studio del manuale SNiP. Ciò eviterà la distruzione di fondamenta, muri, pilastri, pavimenti e altre strutture di supporto.
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Rinforzo per strutture in cemento armato

· L'armatura nelle strutture in cemento armato è installata per percepire le tensioni di trazione o rinforzare il calcestruzzo compresso. L'acciaio è utilizzato principalmente come rinforzo. In alcuni casi, è possibile utilizzare altri materiali, come la fibra di vetro ad alta resistenza, resistenza chimica. Tuttavia, questo materiale è molto più costoso dell'acciaio ed è consigliabile applicarlo solo in strutture che hanno requisiti speciali per la resistenza alla corrosione, capacità di isolamento elettrico, ecc.

Fig. 1.4. Posizione dell'armatura in elementi piegati (a, b) e compressi (c): 1 - rinforzo operativo; 2 - rinforzo strutturale; 3 - hardware di montaggio.

Tipi di accessori. Per scopo, distinguono tra valvole funzionanti, installate mediante calcolo, costruttivo e assemblaggio, utilizzate da considerazioni strutturali e tecnologiche. Il rinforzo strutturale percepisce non preso in considerazione dal calcolo della forza dal ritiro del calcestruzzo, dalle variazioni di temperatura, distribuisce uniformemente le forze tra le singole aste, ecc.; il montaggio fornisce la posizione di progettazione della valvola di lavoro, la combina in cornici, ecc. (Fig. 1.4).

Secondo il metodo di fabbricazione, il rinforzo laminato a caldo (ottenuto con il metodo di laminazione) - asta e trafilato a freddo (prodotto mediante trafilatura a freddo) - si distingue per il filo.

Il profilo della superficie distingue il profilo di rinforzo in acciaio liscio e periodico (Fig. 1.5). Questi ultimi hanno una migliore adesione al calcestruzzo e sono attualmente il rinforzo principale.

Secondo il metodo di applicazione, il rinforzo è diviso in teso e non forzato.

Fig. 1.5. Armatura di un profilo periodico:

a, b - asta; in - filo

Il rinforzo laminato a caldo e trafilato a freddo si chiama flessibile. Oltre a ciò, nelle costruzioni, in alcuni casi, viene utilizzato un rinforzo rigido (portante) di travi, canali, angoli, ecc. Laminati o saldati.

Proprietà fisiche e meccaniche. Queste proprietà delle valvole dipendono dalla composizione chimica, dal metodo di produzione e dalla lavorazione. Negli acciai morbidi, il contenuto di carbonio è solitamente pari a 0,2. 0,4%. L'aumento della quantità di carbonio porta ad un aumento della forza riducendo la deformabilità e la saldabilità. La modifica delle proprietà degli acciai può essere ottenuta con l'introduzione di additivi di lega. Manganese, il cromo aumenta la resistenza senza una significativa riduzione della deformabilità. Il silicio, aumentando la resistenza, compromette la saldabilità.

Una maggiore resistenza può essere ottenuta anche mediante indurimento termico e stiramento meccanico. Durante l'indurimento termico, il rinforzo viene dapprima riscaldato a 800. 900 ° C e rapidamente raffreddato, e quindi riscaldato a 300. 400 ° C con raffreddamento graduale. Quando il rinforzo meccanico viene estratto del 3. 5% a causa di cambiamenti strutturali nel reticolo cristallino, l'indurimento del lavoro è indurito. Quando si ridisegna (carica), il diagramma di deformazione 4 sarà diverso da quello iniziale (figura 1.6) e la resistenza di snervamento aumenterà in modo significativo.

· Le principali proprietà meccaniche degli acciai sono caratterizzate da un diagramma "sforzo - deformazione" ottenuto mediante prove di trazione su provini standard. Secondo il carattere dei diagrammi "σ - ε", tutti gli acciai di rinforzo sono divisi in (Fig. 1.6): 1) acciai con un punto di snervamento pronunciato (acciai morbidi); 2) acciai con un punto di snervamento implicitamente pronunciato (acciai bassolegati, temprati termicamente); 3) acciaio con una dipendenza lineare di "σ - ε" quasi da spezzare (filo ad alta resistenza).

· Principali caratteristiche di resistenza: per acciai di tipo 1 - resistenza allo snervamento σy; per acciai dei tipi 2 e 3 - resistenza allo snervamento condizionale σ0.2, si assume che sia uguale allo stress, in cui i ceppi residui sono pari allo 0,2% e il limite elastico condizionale σ0.02, in cui la deformazione residua dello 0,02%. Inoltre, le caratteristiche dei diagrammi sono la resistenza massima σsu (resistenza temporanea) e allungamento definitivo a rottura, caratterizzando le proprietà plastiche dell'acciaio. Le piccole estensioni definitive possono causare la rottura fragile del rinforzo sotto carico e l'insufficienza strutturale; Le elevate proprietà plastiche degli acciai creano condizioni favorevoli per il funzionamento delle strutture in cemento armato (ridistribuzione degli sforzi in sistemi staticamente indeterminabili, con intensi effetti dinamici, ecc.).

A seconda del tipo di strutture e condizioni operative, insieme alla caratteristica principale - il diagramma "σ - ε", in alcuni casi è necessario tener conto di altre proprietà degli acciai di rinforzo: saldabilità, proprietà reologiche, tempra dinamica, ecc.

Fig. 1.6. Diagrammi di deformazione degli acciai di rinforzo:

1 - morbido: 2 - bassolegato e termicamente indurito;

3 - filo ad alta resistenza; 4 - cappuccio meccanicamente indurito

· Sotto la saldabilità capire la capacità della valvola di un collegamento affidabile utilizzando elettrico senza crepe, cavità e altri difetti nella zona di saldatura. Gli acciai laminati a caldo ea basso contenuto di carbonio hanno una buona saldabilità. È impossibile saldare l'acciaio temprato termicamente (tranne che per speciali "saldati") e indurito dal cappuccio, poiché l'effetto di indurimento viene perso durante la saldatura.

· Le proprietà reologiche sono caratterizzate da creep e rilassamento. Lo scorrimento viscoso degli acciai di rinforzo si manifesta solo a forti sollecitazioni e alte temperature. Il rilassamento è più pericoloso - caduta di tensione con il tempo a una lunghezza costante del campione (nessuna deformazione). Il rilassamento dipende dalla composizione chimica dell'acciaio, dalla sua tecnologia di produzione, dallo stress, dalla temperatura, ecc. Procede intensamente nelle prime ore, ma può durare a lungo. La contabilità è importante per il calcolo delle strutture precompresse.

· La rottura a fatica si osserva sotto l'azione di un carico ripetitivo con resistenza ridotta ed è fragile. La resistenza a carico ripetuto (limite di resistenza) del rinforzo dipende dal numero di ripetizioni del carico n e dalla caratteristica del ciclo di carico ρs.

· L'indurimento dinamico avviene sotto l'azione di carichi dinamici a breve termine (t ≤ 1) di alta intensità (esplosivi, sismici). Rendimento dinamico in eccesso σy,d su statico σy a causa del ritardo della deformazione plastica e dipende dalla composizione chimica dell'acciaio e dalla velocità di deformazione. Per acciaio dolce σy,d = (1,2 1,3) σy.

Classificazione del tondo per cemento armato. Tutti gli acciai di rinforzo sono suddivisi in classi che uniscono gli acciai con le stesse proprietà di resistenza e deformazione. In questo caso, gli acciai che differiscono per composizione chimica, cioè per diversi gradi, possono appartenere alla stessa classe.

· Il rinforzo del nucleo è indicato dalla lettera A e dal numero romano ed è: laminato a caldo - classe liscia A-I; profili periodici delle classi A-II, A-III, A-IV, AV e A-VI; rinforzato termicamente e termomeccanicamente - un profilo periodico delle classi At-III, At-IV, At-V, At-VI e A-III c meccanicamente rinforzato.

Per le caratteristiche aggiuntive del rinforzo dell'asta richieste quando lo si utilizza in determinate condizioni, gli indici vengono introdotti nella notazione di classe. L'indice "C" nella designazione di rinforzo termicamente e termomeccanicamente rinforzato indica la possibilità di bielle mediante saldatura (At-IVC); "K" - per una maggiore resistenza alla corrosione sotto sforzo (At-IVK); "SC" - sulla possibilità di saldatura e una maggiore resistenza alla corrosione sotto sforzo (At-VCK). L'indice "c" viene utilizzato per raccordi consigliati per l'uso in condizioni di bassa temperatura, come la classe Ac-II dell'acciaio 10GT.

Fig. 1.7. Prodotti di rinforzo:

1 - fascio; 2 - ancora; 3 - filo per maglieria; 4 - breve

· Il rinforzo del filo trafilato a freddo è indicato dalla lettera B e dal numero romano ed è suddiviso in un normale filo ondulato rinforzato (profilo periodico) di classe BP-I e classe liscia B-I, nonché filo liscio ad alta resistenza di classe B-II e profilo periodico di classe BP-II.

La resistenza principale e le caratteristiche deformative di vari acciai di rinforzo sono riportate in Tabella. 2.2. L'assortimento di barre e rinforzo del filo è dato sul fly-leaf. I diametri di acciaio di rinforzo laminati a caldo di un profilo periodico nel calibro corrispondono al diametro nominale di barre tonde lisce di uguale dimensione.

Prodotti di rinforzo Per accelerare la produzione del lavoro, i rinforzi flessibili non sollecitati (aste individuali) sono combinati in cornici e griglie, in cui le aste alle intersezioni sono unite da saldatura a punti a resistenza o viscose. In alcuni casi, ha permesso l'uso della saldatura ad arco.

· I telai saldati (Fig. 1.7, a) sono formati da barre longitudinali e trasversali. Le aste longitudinali di lavoro sono disposte in una o due file. La saldatura di aste longitudinali a barre trasversali da un lato è più tecnologica che da due.

Le cornici piatte vengono solitamente combinate in spazio, che deve avere una rigidità sufficiente per essere in grado di memorizzare, trasportare e conservare la posizione di progettazione nella forma.

Nell'assegnare i diametri delle aste longitudinali e trasversali, è necessario tenere conto delle condizioni della tecnologia di saldatura al fine di evitare il burnout delle aste più sottili:

aste, mm 3. 10 12. 16 18. 20 22 25. 32 36. 40

aste trasversali, mm.. 3 4 5 6 8 10

· Le reti saldate (GOST 8478-81) sono fatte di classi di acciaio B-I, Bp-I, AI, A-II, A-III.

● Le reti saldate possono essere progettate prevedendo la successiva piegatura su un piano su macchine speciali. Le griglie sono piatte e laminate, con rinforzo di lavoro longitudinale e trasversale. Le griglie laminate con rinforzo di lavoro longitudinale sono realizzate con un diametro di barre longitudinali non superiore a 5 mm (Fig. 1.7, b). Con un diametro superiore a 5 mm, vengono utilizzate reti con rinforzo trasversale (Fig. 1.7, c) o piane. Il diametro massimo delle aste trasversali delle maglie piatte e laminate è di 8 mm. La lunghezza della griglia in un rotolo 50. 100 m, quindi, per l'uso nella costruzione della griglia è tagliato in posizione.

· Corde e fasci di armature. Il rafforzamento della struttura dei singoli fili ad alta resistenza (a causa del loro elevato numero) richiede tempo e spesso porta allo sviluppo eccessivo di sezioni di elementi. A questo proposito, il cavo viene ingrandito in funi e fasci. Le funi (Fig. 1.7, d) sono solitamente costituite da 7 o 19 fili dello stesso diametro (designazione K-7 o K-19), avvolgendo il resto in uno o più strati sul filo rettilineo centrale. Il diametro dei fili delle corde K-7 da 2 a 5 mm. Le caratteristiche calcolate delle corde sono riportate in Tabella. 2.2. I fasci sono costituiti da fili paralleli ad alta resistenza (14, 18, 24 pezzi) o funi (Fig. 1.7, d). I pacchi possono avere delle ancore alle estremità e sono avvolti con un filo morbido lungo la lunghezza.

Fig. 1.8. Connessioni di raccordi

Collegamenti di rinforzo [6]. Per collegare le barre d'armatura di lunghezza in fabbrica, si consiglia di utilizzare la saldatura di testa a contatto (Fig. 1.8, a) su macchine per saldatura speciali. Per la giunzione end-to-end, durante l'installazione viene utilizzata la saldatura ad arco. Inoltre, nel caso di aste saldate d ≥ 20 mm, la saldatura a bagno d'arco viene utilizzata nelle forme di inventario (rame) (Fig. 1.8, b). A d lun, determinato dalla formula (1.12). La lunghezza della sovrapposizione della griglia nella direzione dell'armatura di distribuzione richiede 50. 100 mm, a seconda del diametro.

L'uso del rinforzo nelle strutture in cemento armato. La scelta della classe di acciai di rinforzo viene effettuata in base al tipo di costruzione, alla presenza di prestress, alle condizioni di costruzione e al funzionamento dell'edificio.

Come rinforzo operativo non sollecitato, vengono utilizzati principalmente acciaio di classe A-III e filo di classe Bp-I (B-I) in griglie e strutture. L'armatura delle classi A-II e A-I può essere utilizzata come rinforzo trasversale e come rinforzo longitudinale solo con una giustificazione adeguata (ad esempio, se la resistenza dell'acciaio A-III non può essere pienamente utilizzata a causa dell'eccessiva apertura e deformazione della fessura). La classe di rinforzo delle aste A-IV e oltre viene utilizzata come rinforzo longitudinale solo nelle strutture a maglia.

Come rinforzo di lavoro di precompressione in normali condizioni operative e lunghezza di elementi in cemento armato fino a 12 m, le classi At-VI e At-V, nonché B-II, Bp-II, K-7, K-19, A-IV, sono utilizzate principalmente AV, A-VI, A-IIIc, per elementi lunghi più di 12 m - principalmente corde di rinforzo, fasci di cavi, fili delle classi B-II, Bp-II, nonché rinforzi saldati A-VI, AV, A-IV e A- IIIc.

Cemento armato

Rinforzo di accoppiamento con calcestruzzo. L'adesione del rinforzo al calcestruzzo è una delle proprietà fondamentali del cemento armato, che ne garantisce l'esistenza come materiale da costruzione. L'adesione è fornita da: incollare il gel al rinforzo; attrito causato dalla pressione dovuta al restringimento del calcestruzzo; ingranaggi per sporgenze in calcestruzzo e irregolarità sulla superficie del rinforzo. Identificare l'influenza di ciascuno di questi fattori è difficile e non ha alcun significato pratico, poiché agiscono insieme. Tuttavia, il ruolo più importante nel garantire l'adesione (70. 80%) è giocato dall'impegno sul calcestruzzo delle sporgenze e dalle irregolarità sulla superficie del rinforzo (Fig. 1.9, a).

Quando si estrae l'asta dal calcestruzzo (figura 1.9.6), le forze dall'armatura al calcestruzzo vengono trasmesse attraverso le sollecitazioni di taglio dell'adesione τbd, che sono distribuiti lungo l'asta in modo non uniforme. I loro valori più alti sono τbd,max agire ad una certa distanza dalla fine dell'elemento e non dipendere dalla lunghezza dell'incastellatura dell'asta in calcestruzzoun. Valutare l'adesione utilizzando lo sforzo medio sulla lunghezza del sigillo

Fig. 1.9. Rinforzo di accoppiamento con calcestruzzo

Per calcestruzzo convenzionale e armatura liscia τbd,m = 2,5. 4 MPa e per il rinforzo di un profilo periodico τbd,m ≈7 MPa. Con l'aumento della resistenza del calcestruzzo τbd,m sta aumentando Esprimere la forza longitudinale attraverso la tensione nel rinforzo (vedi Fig. 1.9, b), dalla formula (1.10) ricevere

Dalla formula (1.11) si può vedere che la lunghezza dell'incastellatura, a cui viene fornita l'adesione (zona di ancoraggio), dovrebbe essere tanto maggiore quanto maggiore è la forza di rinforzo e il diametro dell'asta, e può essere ridotta con l'aumento di τbd,m. Ridurre 1un (per risparmiare metallo) è necessario limitare il diametro del rinforzo teso, aumentare la classe di calcestruzzo e utilizzare il rinforzo di un profilo periodico.

Gli standard di progettazione non stabiliscono il valore dell'adesione, ma formulano raccomandazioni di progettazione che garantiscono un'adesione affidabile del rinforzo al calcestruzzo.

Rinforzo di ancoraggio in calcestruzzo. L'ancoraggio è il fissaggio delle estremità del rinforzo all'interno del calcestruzzo o sulla sua superficie, in grado di assorbire una certa forza. L'ancoraggio può essere effettuato sia con le forze di adesione, sia con speciali dispositivi di ancoraggio alle sezioni terminali, o entrambi.

L'ancoraggio del rinforzo di un profilo periodico è fornito dalle forze di adesione. I dispositivi di ancoraggio alle estremità di tali rinforzi sono usati in rari casi. Per il rinforzo arrotondato liscio, al contrario, l'adesione non è sufficiente e, di regola, sono necessari i ganci del dispositivo alle estremità delle aste o la saldatura di aste trasversali sulle sezioni terminali.

Il rinforzo non sollecitato di un profilo periodico viene portato nella sezione normale all'asse longitudinale dell'elemento, in cui viene preso in considerazione con la resistenza di progettazione completa, per la lunghezza della zona di ancoraggio

dove Δλun - fattore di sicurezza; ωun- coefficiente di condizioni di lavoro; in conformità con i regolamenti [1] lun,min = 20. 25 cm. La formula (1.12) è empirica.

Restringimento del calcestruzzo nelle strutture in cemento armato. Il rinforzo in acciaio grazie alla sua adesione al calcestruzzo è un legame interno che impedisce il libero restringimento del calcestruzzo quando viene indurito in aria e il libero rigonfiamento del calcestruzzo quando viene indurito in acqua.

La deformazione forzata del ritiro in calcestruzzo in un elemento in cemento armato porta alla comparsa delle sollecitazioni iniziali: trazione nel calcestruzzo, compressione nel rinforzo. Con un contenuto sufficientemente elevato di rinforzo nell'elemento in calcestruzzo possono essere presenti fessure da ritiro.

Il restringimento del calcestruzzo in strutture di cemento armato staticamente indeterminate è impedito da connessioni non necessarie. In tali sistemi, il restringimento è considerato come un effetto esterno (simile alla temperatura), causando la comparsa di forze negli elementi (vedi Fig. 11.4). La deformazione media del restringimento è pari a 15 · 10 -5, che equivale a una diminuzione della temperatura di 15 ° С (poiché il coefficiente di deformazione della temperatura lineare αbt≈1 · 10 -5). Ciò consente di sostituire il calcolo con l'effetto del restringimento con il calcolo dell'effetto della temperatura. L'effetto negativo del restringimento in questo caso può essere ridotto disponendo giunti di dilatazione, che di solito sono combinati con giunti di temperatura e sono chiamati ritiro di temperatura.

Negli elementi precompressi, il restringimento del calcestruzzo ha anche un effetto negativo, portando a una diminuzione della precompressione nel rinforzo.

Calcestruzzo di scorrimento in strutture di cemento armato. Il rinforzo in strutture di cemento armato, essendo, come durante il restringimento, un legame interno, impedisce la deformazione del creep nel calcestruzzo. A causa dell'adesione del rinforzo al calcestruzzo con un carico prolungato, il creep porta a una ridistribuzione degli sforzi tra il rinforzo e il calcestruzzo. Nel corso del tempo, gli stress nel calcestruzzo diminuiscono e nel rinforzo di elementi senza aumento di precompressione. Questo processo avviene continuamente fino a quando lo sforzo di deformazione raggiunge il suo valore limite.

A seconda del tipo di strutture in cemento armato e dello stato di tensione, lo scorrimento può avere un effetto positivo o negativo sul loro funzionamento. In breve gli elementi compressi centralmente, lo scorrimento ha un effetto positivo, fornendo un uso più completo delle proprietà di resistenza del rinforzo. Negli elementi compressi flessibili, lo scorrimento provoca un aumento delle eccentricità iniziali e una diminuzione della capacità portante. Negli elementi di flessione, il creep porta ad un aumento delle deflessioni, in strutture in cemento armato precompresso, a perdite di prestiro. Nei sistemi staticamente indefinibili, lo scorrimento svolge un ruolo positivo, attenuando la concentrazione dello stress e provocando una ridistribuzione dello sforzo.

Corrosione del cemento armato e misure di protezione contro di esso. Per garantire la durabilità delle strutture in cemento armato è necessario adottare misure contro lo sviluppo della corrosione del calcestruzzo e dei rinforzi. La corrosione del calcestruzzo dipende dalla sua forza e densità, dalle proprietà del cemento e dall'aggressività dell'ambiente. La corrosione del rinforzo è causata da un contenuto di cemento insufficiente o dalla presenza di additivi dannosi in esso, eccessiva apertura della fessura e spessore insufficiente dello strato protettivo. La corrosione del rinforzo può verificarsi indipendentemente dalla corrosione del calcestruzzo. Per ridurre la corrosione, limitano l'aggressività dell'ambiente durante il funzionamento (rimozione di acque corrosive, miglioramento della ventilazione dell'ambiente), applicano calcestruzzi densi su leganti resistenti al solfato e altri leganti speciali, sistemano rivestimenti protettivi sulla superficie del calcestruzzo, strati protettivi delle fessurazioni richieste, limita l'apertura delle crepe, ecc. l'azione sistematica di un ambiente aggressivo viene utilizzata per calcolare le strutture per questo effetto (vedere § 15.5).

Strato protettivo di cemento Nelle strutture in cemento armato, il rinforzo deve essere posizionato a una certa distanza dalla loro superficie esterna in modo da formare attorno a sé uno strato protettivo. Lo strato protettivo garantisce il funzionamento congiunto del rinforzo con il calcestruzzo nelle fasi di produzione, installazione e gestione delle strutture, oltre alla protezione del rinforzo dalla corrosione, dalle alte temperature e da altre influenze.

Quando si assegna lo spessore dello strato protettivo, vengono presi in considerazione il tipo e le dimensioni della struttura, le condizioni operative, il diametro e lo scopo del rinforzo (lavoro, distribuzione) [1]. Quindi, per un rinforzo longitudinale di lavoro, lo spessore dello strato protettivo deve essere almeno il diametro della barra e non inferiore: in lastre e pareti con uno spessore h di 250 mm - almeno 15 mm. La distanza dalle estremità del rinforzo longitudinale non sollecitato alle estremità degli elementi dovrebbe essere 10. 20 mm. Per strutture utilizzate in ambienti corrosivi, a temperatura elevata o umidità, lo spessore dello strato protettivo aumenta di 10 mm.

Lo spessore dello strato protettivo del calcestruzzo alle estremità degli elementi precompressi lungo la lunghezza della zona di trasmissione delle sollecitazioni (vedi § 3.3) dovrebbe essere per le classi di rinforzo A-IV, A-IIIc e le corde almeno 2 d e per le classi di rinforzo AV, A-VI almeno 3 giorni Inoltre, questo valore nell'area specificata dovrebbe essere per il rinforzo dell'asta - almeno 40 mm e per le corde - almeno 20 mm.

DOMANDE PER AUTO-TEST:

1. Tipi di calcestruzzo per strutture in cemento armato e aree della loro applicazione. 2. Qual è la struttura del calcestruzzo, come influenza lo stato di stress di un campione concreto?

3. I principali indicatori di qualità concreta. Per quale scopo vengono introdotti?

4. Quali sono le caratteristiche del design della forza del calcestruzzo?

5. Disegna i diagrammi "σ - ε" del calcestruzzo con un singolo carico a breve e lungo termine. Indicare le aree caratteristiche su questi diagrammi. 6. Che cosa è il creep concreto? Da cosa dipende?

7. Quali sono i valori delle deformazioni finali del calcestruzzo in compressione,

8. Quali sono le caratteristiche associate tensioni e sollecitazioni all'interno del lavoro elastico e plastico? Che tipo di dipendenza esiste

9. Che cos'è una caratteristica di scorrimento e creep

10. Qual è il restringimento del cemento, quali sono le sue cause?

Fattori che influenzano il restringimento.

11. Per esempi di travi e colonne, mostrare i raccordi di lavoro e di installazione. 12. Quali sono i rinforzi classificati come segni?

13. Disegna i diagrammi "σ - ε" per vari acciai di rinforzo

e li indirizza verso punti caratteristici.

14. Quali sono le modalità di rinforzo dell'armatura?

15. Classi di acciaio di rinforzo e loro applicazione in cemento armato

16. Tipi di prodotti di rinforzo.

17. Metodi di collegamento dei raccordi in fabbrica e all'installazione.

18. Quali fattori assicurano l'adesione del rinforzo al calcestruzzo?

Cosa determina la lunghezza della zona di ancoraggio e come viene determinata?

19. Restringimento del calcestruzzo in strutture ed effetti in cemento armato

lei in uno stato stressante.

20. Creep di calcestruzzo in strutture di cemento armato e il suo effetto su

21. Corrosione del cemento armato e misure di protezione contro di esso.

22. Scopo e spessore minimo dello strato protettivo.