Kuidas tugevdab armatuur efektiivselt betoonkonstruktsioone pragude eest?

Miks betoon vajab armatuuri: põhjapanev tõmbe nõrkus ja pragude teke

Betoon toimib suurepäraselt, kui seda kokku pigistatakse, kuid laguneb, kui seda venitatakse – just seepärast see nii lihtsalt praguneb. Mõelge, mis juhtub betooniga igapäevastes konstruktsioonides, nagu palkides, lahtedes, sildades ja hoonete alustes, kui seda venitatakse või painutatakse. Materjal lihtsalt katkeb ilma hoiatusta. Mõne 2023. aasta Ponemoni teostatud tööstusuuringu kohaselt on tavalise armeeerimata betooniga ehitatud hooned tegelikult 70% tõenäolisemad arenema need tüütud varajased pragud, mida põhjustavad tõmbejõud. Siin tulevad kasuks terasarmatuurvardad. Need vardad võtavad endale kõik venitusjõud, mida tavaline betoon ei suuda taluda. Tänapäevased kaasaegsed armatuurvardad hoiavad oma rohetiste pindade abil kindlalt ümbrusbetooni kinni ning levitavad koormuse, mitte lubades sellel ühel kohal koguneda – just see ongi see, mis põhjustab pragude teket. Kui armeeerimist üldse pole, tekivad probleemid näiteks betooni kuivamisel toimuva tõmbumise, temperatuurimuutuste põhjustava laienemise ja tihenemise ning inimeste ja seadmete igapäevase koormuse tõttu. Kõik need tegurid tekitavad juhuslikke pragu, mis nõrgestavad kogu ehitist ja vähendavad hoonete eluiga enne kui neid tuleb suuresti remontida. Kui ehitajad aga armatuurvardad õigesti paigaldatakse, muudetakse habras betoon palju tugevamaks materjaliks, mis suudab vastu pidada kõigile ebaoluliste jõududele, mida me oma infrastruktuurile iga päev avaldame.

Kuidas armee takistab pragunemist mehaanilise sidumise ja koormuse jaotamise kaudu

Profiilarmee haakumine betooni sisse: ankrustamine, sidumistugevus ja pragude katmine

Armeel olev profiil aitab tal paremini betooni kinni hoida, sest pinnakaredus loob materjalide vahel mehaanilise lukustuse. See takistab armee libisemist pingutamisel, mis teeb ühenduse palju tugevamaks kui siledate varrede kasutamisel. Siin on huvitav aspekt selle kohta, mis toimub siis, kui betooni ilmnevad esimesed pragud. Sisemine teras toimib tegelikult sildena nende väikeste murdude üle, võttes osa koormusest kõige nõrgematest kohtadest. Jaotades koormuse mitmeks alaks, mitte keskendades seda ühele punktile, jääb konstruktsioon terviklikuks isegi siis, kui toimuvad temperatuurikõikumised, maa liikumine või korduvad tõmbe- ja survekoormused ajas.

Sileda ja profiilarmee võrdlus pragude kontrollimisel ja kasutusiga

Tavaline sile armee ei kinnitu piisavalt hästi, et pingeid korralikult edasi anda, mis viib need tüütud varajaste pragude tekkeni, mis hakkavad struktuuride tegeliku kasutuselevõtu järel liiga palju levima. Ribitud versioon, mida me tänapäeval näeme, parandab tegelikult olukorda, kus testid on näidanud umbes 40–60 protsendist paranemist jõudude liikumisel materjali kaudu. Need ribad aitavad ka pragude kasvu kontrollida, vähendades nende laiust paljudel juhtudel ligikaudu poole võrra. See on väga oluline vastupidavuse jaoks, eriti niisketes kohtades või rannikualadel. Kui pragud jäävad väikeseks, takistavad nad veelt ja soolalt betooni sisse tungimist, mis ongi just see, mida soovime korrosiooniprobleemide vältimiseks saavutada. Pikaaegsed testid, mis on läbi viidud aastakümnete jooksul, on järjekindlalt näidanud, et konstruktsioonid deformatsioonirebasarmeeriga kestavad oluliselt kauem kui need tavalise armeeuriga, kuigi täpsed arvud võivad erineda olenevalt kohalikest tingimustest ja ehituse kvaliteedist.

Olulised armeevarraste paigutamise tavade, mis vähendavad pragude teket ja levikut

Optimaalne vardadevaheline kaugus, kattekihi sügavus ja ühenduskaugus tõhusaks pragunemise vältimiseks

Tihvtide paigutuse õigeks tegemine on kriitilise tähtsusega, kui soovitakse hoonetes pragunemist vältida. Enamik ehitusnorme, nagu ACI 318 ja ASTM A615, soovitavad tihvtide vahe hoida umbes 2 kuni 3 korda suuremana kui on suurim agregaat. See aitab jaotada tõmbekoormust betoonmaatriksis. Betoonkihi paksus tihvtide kohal peaks jääma ligikaudu 40 mm ja 75 mm vahele sõltuvalt keskkonnatingimustest. Kui katekiht on liiga õhuke, alustavad tihvtid kiiremini korrodeeruma, mis viib varajase pragunemiseni. Piirkondades, kus soolavesi segub betooniga, võivad hooned halva kaitse tõttu kaotada kuni kolmveerand oma eeldatavast elueast. Kui tihvtide ühendamiseks kasutatakse ühenduskohti (lap splices), kehtivad kindlad reeglid nende ühenduskohtade pikkuse kohta. Tavaliste #5 tihvtide puhul kasutavad insenerid tavaliselt pikkust, mis on 30 kuni 50 korda tegelikku tihvti paksust. Kõik need detailid on tähtsad, sest need aitavad jaotada tõmbejõud struktuuris ühtlaselt, võimaldades tekkida väikesi, ohutuid pragusid suurte, ohtlike murdude asemel, mis ohustavad ohutust.

Levila paigutamise levinud vead, mis kompromiteerivad armeelemendi pragude vastase funktsiooni

Tõmmise paigaldamisel tehtakse mitu tüüpilist viga, mis tõsiselt ohustavad selle kaitsefunktsiooni. Kui vardad liiguvad betooni valamise ajal oma õigetest kohtadest, tekivad ebavõrdsed pingekoormused, mis lõpuks viivad pragunemisprobleemideni. Teine suur probleem ilmneb ristumiskohas, kui sidemed pole korralikult tehtud. See võimaldab varraste eralduda koormuse all, eriti halb on see maavärinate ohus piirkondades, kus selline liikumine võib mõne uuringu kohaselt sideme tugevust umbes poole võrra vähendada. Samuti esineb halva tihendamise probleem tugevdusvardade ümber, jättes luugid, mis muutuvad pingekontsentratsioonikohadeks ja loovad otseteede pragudele pinnale jõudmiseks. Enamik neist probleemidest tuleneb tööliste kiirustamisest, oluliste vaheklotside paigaldamise unustamisest või sobiva vibreerimismenetluse piisavalt hoolikalt järgimata jätmisest. Kõige korras hoidmiseks peavad ehitajad tagama usaldusväärse toetussüsteemi ja keegi peab valama protsessi ajal tähelepanelikult jälgima, et tõmmis jääks täpselt sinna, kuhu see kuulub.

Pliitsarmi kaugemale: kuidas õige sarmistuse integreerimine parandab struktuuri vastupidavust ja ohutust

Pliitsarm aitab kindlasti vähendada betoonkonstruktsioonides pragusid, kuid õigesti kasutatuna pakub see palju rohkem kui lihtsalt põhilist pragude kontrolli. Kui terassarm on betoonis õigesti paigutatud, muudab see täielikult materjali käitumist pikaajalise koormuse või äkiliste raskete koormuste mõjul. See teeb hooned kauem kestvaks ja turvalisemaks nende kogu eluea jooksul. Terase ja betooni koostöö moodustab partnerluse, mis suudab vastu pidada ilmakaitsmise kahjustustele, taluda paindejõude ja isegi neelata lööke ootamatult kokkuvarisemata. Tulemuseks on konstruktsioonid, mis säilitavad oma tugevuse mitu kümmet aastat, mitte purunevad ootamatult pärast aastakümneid kasutamist.

• Pikkene teeninduseloo , toetatud korrosioonikindlate materjalide ja piisava kattega, mis vähendab degradatsiooni niiskuse, külma-kuumutsükli ning keemilise kokkupuute tõttu
• Täiustatud koormuskandevastupidavus , võimaldades ohutut toimimist seismilise tegevuse, suure liikluse, tuulkoormuste või ootamatute impaktide korral
• Vähendatud pikaajalised hoolduskulud , minimeerides poorumist, pindade halvenemist ja kallite remontide tegemist, mis on seotud progresseeruva pragunemisega
• Täielik vastavus ohutuse seisukohalt kriitiliste standarditega , sealhulgas ACI 318, ASTM A615 ja ISO 6935, mis reguleerivad projekteerimist, materjalikvaliteeti ja paigaldamist hapra katkemise vältimiseks
• Parandatud plastilisus , võimaldades kontrollitud deformatsiooni ja energia neelamist äärmuslike sündmuste ajal, mitte äkset, eluohustavat katkemist

See sünergiya viib struktuuride toimingu tasemel passiivselt pragude piiramisest aktiivsele pikaajaliseks vastupidavuse tagamisele – pakkudes infrastruktuuri, mis vastab muutuvatele ohutusnõuetele ning vastupidavaks aja, kliima ja kasutamise kumulatiivsetele mõjudele

KKK

Miks on armeevõrgu vajalik betoonkonstruktsioonides?

Armeevarr on oluline, sest betoonil on iseenesest suur survetugevus, kuid madal tõmbetugevus, mistõttu see on tõmbejõu mõjul kaldu krakkimisele. Armeevarr kompenseerib seda, võttes tõmbekoormuse endale, ning takistab varajasi pragusid ja konstruktsioonilisi nõrkusi.

Milline on rõngastatud armeevarra eelis sileda armeevarra ees?

Rõngastatud armeevarr tagab parema mehaanilise sidumise betooniga, mis takistab libisemist ja jaotab pingeid efektiivsemalt üle kogu konstruktsiooni. See omadus parandab oluliselt konstruktsiooni pragudele vastupidavust ja pikendab selle kasutusiga.

Kuidas mõjutab õige armeevarrpaigutus konstruktsiooni kulumiskindlust?

Õige vahe, sügavus ja armeevarrde ühendused aitavad võrdselt jaotada pingeid üle kogu betoonehitise, vähendades pragude teket, mis võivad ohustada konstruktsiooni terviklikkust ja ohutust.