Ինչպե՞ս է ամրանավորման ձողը արդյունավետ ամրացնում բետոնե կոնստրուկցիաները՝ ճեղքերի դեմ պայքարում:

Ինչո՞ւ է բետոնը կարիք ունենում ամրանավորման ձողի. Լարվածության նկատմամբ ներքին թուլությունների և ճեղքերի առաջացման հարցերը

Բետոնը շատ լավ է սեղմման դեպքում, սակայն քայքայվում է՝ ձգվելիս, ինչը հիմնականում բացատրում է, թե ինչու է այն այդքան հեշտ ճեղքվում: Փորձե՛ք պատկերացնել, թե ինչ է տեղի ունենում, երբ բետոնը ձգվում կամ ծռվում է ամենօրյա կառույցներում, ինչպիսիք են փոխանցման միջոցները, սալերը, կամուրջները և շենքերի հիմքերը: Այդ նյութը պարզապես կոտրվում է՝ առանց զգուշացման: Ըստ Պոնեմոնի 2023 թվականի արդյունաբերության որոշ հետազոտությունների՝ սովորական ուժեղացված բետոնից պատրաստված շենքերը 70%-ով ավելի հավանական է, որ ձգվելու ուժերի պատճառով առաջացնեն այդ անհանգստացնող վաղ ճեղքերը: Այստեղ էլ օգտակար են լինում պողպատե ուժեղացման ձողերը: Այս ձողերը վերցնում են բոլոր ձգվելու ուժերը, որոնք սովորական բետոնը չի կարողանում դիմանալ: Այսօրվա ժամանակակից ձողերը իրենց խոստովան մակերեսներով շատ լավ են ամրացվում իրենց շուրջ գտնվող բետոնին, տարածելով լարվածությունը՝ այն թույլ չտալով կենտրոնանալ մեկ կետում, ինչը հենց նաև հանգեցնում է ճեղքերի առաջացմանը: Եթե ընդհանրապես չկա ուժեղացում, ապա առաջանում են խնդիրներ՝ բետոնի չորանալու հետևանքով նրա ծակուղիների պատճառով, ջերմաստիճանի փոփոխությունների պատճառով ամեն ինչի ընդարձակման ու կոնտրակցման, ինչպես նաև ամենօրյա կառույցների վրա մարդկանց ու սարքավորումների բեռի պատճառով: Բոլոր այս գործոնները ստեղծում են պատահական ճեղքեր, որոնք թուլացնում են ամբողջ կառույցը և կրճատում են շենքերի կյանքի տևողությունը՝ մինչև հիմնական նորոգումներ կատարելը: Սակայն, երբ շինարարները ճիշտ են տեղադրում ձողերը, նրանք փխրուն բետոնը վերածում են ավելի դիմացկուն մի ինչ-որ բանի, որը իրականում կարող է դիմանալ այն անկանխատեսելի ուժերին, որոնք մենք ամեն օր ենք առաջացնում մեր ենթակառուցվածքների վրա:

Ինչպես ամրանը բարձրացնում է ճեղքերի դիմադրությունը՝ մեխանիկական կապի և բեռի բաշխման միջոցով

Պտտված ամրանի կապը բետոնի հետ. ամրացում, կապող ամրություն և ճեղքերի կամուրջացում

Ամրանի վրա առկա պտտված նախշերը օգնում են այն ավելի լավ կպչել բետոնին, քանի որ մակերեսի առկա խցանները ստեղծում են մի տեսակ մեխանիկական կապ նյութերի միջև: Սա կանխում է ամրանի սահումը, երբ այն լարված է, ինչը կապը զգալիորեն ամրացնում է համեմատած հարթ ձողերի հետ: Ահա մի հետաքրքիր փաստ այն մասին, թե ինչ է տեղի ունենում, երբ բետոնում սկսում են առաջանալ փոքրիկ ճեղքեր: Ներկառուցված պողպատը հիմնականում աշխատում է որպես կամուրջ այդ փոքր ճեղքերի վրա, թեթևացնելով լարվածությունը ամենաթույլ տեղերում: Քանի որ այս լարվածությունը բաշխվում է մի քանի տարածքների վրա՝ այն կենտրոնացնելու փոխարեն մեկ կետում, կառույցը պահպանում է իր ամբողջականությունը՝ նույնիսկ երբ տեղի են ունենում ջերմաստիճանային փոփոխություններ, երկրաբարիկական շարժումներ կամ կրկնվող լարվածության ցիկլեր ժամանակի ընթացքում:

Հարթ և պտտված ամրան. կատարողականի համեմատություն ճեղքերի վերահսկման և ծառայելաժամկետի տեսանկյունից

Պարզ հարթ ամրանները չեն կպչում բավարար մակարդակով՝ ճիշտ կերպով լարումներ փոխանցելու համար, ինչը կառույցների իրական շահագործման մեջ մտնելու դեպքում հանգեցնում է այդ անհանգստացնող վաղ ճեղքերի, որոնք չափազանց շատ են տարածվում: Այժմ տեսադաշտում գտնվող ձևավորված ամրաններն իրականում ավելի լավ են աշխատում, ինչը փորձարկումներով ցույց է տալիս մոտ 40-ից 60 տոկոսով բարելավված ուժի փոխանցում նյութի միջով: Այս ձևավորումները նաև օգնում են վերահսկել ճեղքերի աճը՝ շատ դեպքերում նրանց լայնությունը կրճատելով մոտ կեսով: Սա շատ կարևոր է կայունության համար, հատկապես խոնավություն ունեցող տարածքներում կամ ափի մոտ: Երբ ճեղքերը փոքր մնում են, նրանք կանխում են ջուրը և աղը բետոնի ներսը թափանցելը, ինչը հենց մենք ցանկանում ենք՝ կոռոզիայի խնդիրները կանխելու համար: Տասնյակ տարիներ շարունակ երկարաժամկետ փորձարկումները համա consistently ցույց են տվել, որ ձևավորված ձողերով կառույցները գնահատված ավելի երկար են տևում, քան պարզ ձողերով կառույցները, թեև ճշգրիտ թվերը կարող են տարբերվել՝ կախված տեղական պայմաններից և շինարարության որակից:

Կոնստրուկցիայի ճեղքերի առաջացման և տարածման նվազեցման համար կարևոր արմատուրի տեղադրման կանոններ

Ճեղքերի ճիշտ ճնշման համար օպտիմալ հեռավորություն, ծածկույթի խորություն և միացման երկարություն

Կոնստրուկցիաներում ճեղքերի կանխարգելման համար ամրանային միջոցների ճիշտ տեղադրումը կարևոր է: Շենարդյունաբերական կոդերը, ինչպիսին են ACI 318-ը և ASTM A615-ը, ընդհանուր առմամբ խորհուրդ են տալիս ձողերի միջև հեռավորությունը պահել խոշորագույն խառնուրդի չափի 2-3 անգամ մեծ: Սա օգնում է լարվածության կետերը տարածել բետոնե մատրիցում: Բետոնի շերտի հաստությունը, որը ծածկում է ամրանային միջոցները, պետք է լինի մոտ 40 մմ-ից մինչև 75 մմ՝ կախված շրջակա միջավայրի գործոններից: Եթե ծածկույթը բավարար չէ, ամրանային ձողերը սկսում են ժամանակից շուտ կոռոզիայի ենթարկվել, ինչը հանգեցնում է վաղաժամկետ ճեղքերի: Այն տարածքներում, որտեղ աղային ջուրը խառնվում է խառնուրդին, կոնստրուկցիաները կարող են կորցնել իրենց սպասվող կյանքի գրեթե երկու երրորդը՝ ծածկույթի վատ պաշտպանության պատճառով: Երբ ամրանային ձողերը միացվում են իրար հետ ծածկույթային միացումներով (lap splices), այդ ծածկույթների երկարության վերաբերյալ կան հստակ կանոններ: Սովորական #5 չափի ձողերի համար ինժեներները սովորաբար դիտարկում են երկարություններ՝ ձողի հաստության 30-ից մինչև 50 անգամ: Բոլոր այս մանրամասները կարևոր են, քանի որ օգնում են լարվածության ուժերը հավասարաչափ բաշխել ամբողջ կոնստրուկցիայով, թույլ տալով առաջանալ փոքր, վնասակար չհամարվող ճեղքեր, որոնք չեն վտանգում անվտանգությունը, ի տարբերություն մեծ և վտանգավոր ճեղքերի:

Թեքման սովորական սխալները, որոնք վատթարացնում են ամրանի ճեղքերին դիմադրելու գործառույթը

Ոսկրային ամրացման տեղադրման ընթացքում կան մի շարք տարածված սխալներ, որոնք լրիվ վատթարացնում են դրա պաշտպանական գործառույթը: Երբ ձողերը տեղաշարժվում են բետոն լցնելիս, դրանք վերջապես հայտնվում են իրենց ճիշտ տեղերից դուրս, ինչը ստեղծում է անհավասար լարվածության գոտիներ, որոնք վերջապես հանգեցնում են ճեղքերի առաջացմանը: Մեկ այլ խոշոր խնդիր առաջանում է հատման կետերում, եթե կապումները ճիշտ չեն կատարվում: Սա թույլ է տալիս ձողերին բաժանվել ծանրություն կիրառելիս, ինչը հատկապես վատ է երկրաշարժերի համար վտանգավոր շրջաններում, որտեղ այս տեսակի շարժումը կարող է կիսով չափ նվազեցնել միացման ամրությունը՝ ըստ որոշ ուսումնասիրությունների: Եվ հետո կա ամրացնող պողպատի շուրջ վատ խտացման խնդիրը, որն թողնում է դատարկություններ, որոնք վերածվում են լարվածության կենտրոնների և ստեղծում են ուղիղ ճանապարհներ ճեղքերի համար՝ դեպի մակերես: Այս խնդիրների մեծամասնությունը կապված է այն հետ, որ աշխատողները շտապում են աշխատանքն ավարտել, մոռանում են տեղադրել այդ կարևոր պայտաձողերը կամ բավականաչափ զգույշ չեն հետևում ճիշտ թրթռացման ընթացակարգերին: Ամեն ինչ ճիշտ աշխատելու համար պետք է ապահովված լինեն հզոր աջակցող համակարգեր և որևէ անձ, ով ուշադիր հսկում է լցման ընթացքում՝ որպեսզի ոսկրային ամրացումը մնա այնտեղ, որտեղ պետք է լինի:

Ճեղքերից ավելին. Ինչպես ճիշտ ամրանի ինտեգրումը բարելավում է կառույցների կայունությունն ու անվտանգությունը

Ամրանը իսկապես օգնում է կանխել ճեղքերը բետոնե կառույցներում, սակայն ճիշտ կիրառման դեպքում այն առաջարկում է ավելին, քան պարզապես ճեղքերի վերահսկում: Երբ պողպատե ամրանը ճիշտ է տեղադրված բետոնի մեջ, սա ամբողջովին փոխում է նյութի վարքը՝ ենթարկվելով երկարատև լարվածության կամ հանկարծակի ծանր բեռնվածության: Սա կառույցներին թույլ է տալիս ավելի երկար ժամանակ գոյատևել և ավելի անվտանգ մնալ իրենց ամբողջ կյանքի ընթացքում: Պողպատի և բետոնի համատեղ աշխատանքը ստեղծում է համագործակցություն, որն ի վիճակի է դիմակայել եղանակային վնասվածքներին, դիմադրել ծռման ուժերին և նույնիսկ կլանել հարվածը՝ առանց հանկարծակի փլուզման: Արդյունքում ստանում ենք կառույցներ, որոնք տասնյակ տարիներ պահպանում են իրենց ամրությունը՝ աստիճանաբար չվատանալով և անսպասելիորեն չձախողվելով տարիներ ծառայելուց հետո:

• Երկարացված ծառայության կյանք , ամրապնդված կոռոզիան դիմադրող նյութերով և բավարար ծածկույթով, որը նվազեցնում է խոնավությունից, սառեցման-հալման ցիկլերից և քիմիական ազդեցություններից առաջացած քայքայումը
• Բարելավված բեռնակրության դիմադրություն , թույլատրելով ապահով աշխատանք սեյսմիկ գոտիներում, ծանր երթևեկության, քամու բեռների կամ անսպասելի հարվածների դեպքում
• Մինիմալացված երկարաժամանակյան պահուստագրության արժեքներ , նվազեցնելով փշրումը, մակերեսի վնասվածքները և ճեղքերի աստիճանական առաջացման հետ կապված թանկարժեք վերանորոգումները
• Լրիվ համապատասխանություն անվտանգության կրիտիկական չափորոշիչներին , ներառյալ ACI 318, ASTM A615 և ISO 6935, որոնք սահմանում են նախագծումը, նյութի որակը և տեղադրումը՝ բրթացող կոտրման կանխարգելման նպատակով
• Բարելավված դեֆորմացվելիություն , թույլատրելով վերահսկվող դեֆորմացիա և էներգիայի կլանում չափազանց ծայրահեղ իրադարձությունների դեպքում՝ անմիջապես կյանքին վտանգ սպառնացող անջատման փոխարեն

Այս համատեղեցությունը կառուցվածքային աշխատանքը փոխադրում է պասիվ ճեղքերի սահմանափակումից դեպի ակտիվ երկարակեցության ապահովում՝ ապահովելով ենթակառուցվածքներ, որոնք համապատասխանում են փոփոխվող անվտանգության սպասելիքներին՝ հաշվի առնելով ժամանակի, կլիմայի և օգտագործման կուտակված ազդեցությունները

Հաճախ տրամադրվող հարցեր

Ինչո՞ւ է ամրանավորման ձողերը անհրաժեշտ բետոնե կառույցների համար

Ամրանային ձողերը կարևոր են, քանի որ բետոնը ինքնին ունի բարձր սեղմման դիմացկություն, սակայն ցածր ձգվածության դիմացկություն, ինչը նրան դարձնում է խզվածքների հակված լարվածության տակ: Ամրանային ձողերը փոխհատուցում են սա՝ կլանելով լարվածության ուժերը, այսպիսով կանխելով վաղ շրջանի ճեղքերն ու կառուցվածքային թուլությունները:

Ինչ առավելությունն ունի եղոցավոր ամրանային ձողը հարթ ամրանային ձողի նկատմամբ:

Եղոցավոր ամրանային ձողը բետոնի հետ ավելի լավ մեխանիկական կապ է ապահովում, որն անհնարին է դարձնում սահումը և ավելի արդյունավետ բաշխում լարվածությունները ամբողջ կառուցվածքի ընթացքով: Սա նշանակալիորեն բարելավում է կառուցվածքի ճեղքերի դիմացկությունը և երկարաձգում է նրա ծառայողական վայրկյանը:

Ինչպե՞ս է ամրանային ձողերի ճիշտ տեղադրումը ազդում կառուցվածքի տևականության վրա:

Ամրանային ձողերի ճիշտ հեռավորությունը, խորությունը և միացումը օգնում են հավասարաչափ բաշխել լարվածությունները բետոնե կառուցվածքի ընթացքով՝ նվազագույնի հասցնելով ճեղքերի առաջացումը, որոնք կարող են վտանգել կառուցվածքի ամբողջականությունն ու անվտանգությունը: