Диаметр арматуры для ленточного фундамента, пример расчета, вес п.м

Секрет прочности железобетонных конструкций состоит в работе стального каркаса на растяжение и бетона на сжатие. Простая аналогия — попробуйте растянуть обычную проволоку, скорее всего, ничего не выйдет, а вот сжать ее легко. Особенно важен армокаркас для малозаглубленного ленточного фундамента, так как из-за процессов, происходящих в верхних слоях грунта, он может прогнуться и треснуть. Экономить в этом деле бессмысленно, зато сберечь деньги и время можно, зная нюансы расчета и заказа стройматериалов.

Оглавление:

1. Сечение арматурного прута
2. Технология упрочнения фундамента
3. Расчет необходимого количества
4. Способы вязки

Диаметр прутьев

Обычно для основания дома используют ребристые стержни для продольного армирования и гладкие для поперечного с сечением от 6 до 14 мм классов A-I‒A-III. Нормативные документы определяют их минимальный диаметр:

• Продольная менее 3 м — 10 мм.
• Продольная более 3 м — 12.
• Поперечная высотой менее 80 см — 6 мм.
• Поперечная высотой более 80 см — 8.

В строительстве нельзя составить универсальный проект, каждую проблему решают индивидуально, рассчитывая нагрузки на конкретный элемент. По СНиП 52‒01‒2003 общее сечение железного каркаса должно быть не менее 0,1 % от площади сечения конструкции. Также на выбор арматуры для фундамента влияют тип почвы и вес дома. Поэтому возможно только дать общие рекомендации.

Стержни 14 мм используют для тяжелых строений на проблемных грунтах, например, для фундамента под кирпичный дом. Для бани или гаража на нормальной почве более чем достаточно армокаркаса, сделанного по минимальным параметрам. При неправильной схеме и вязке никакой диаметр не спасет постройку.

В интернете легко найти калькуляторы для расчета, но с их помощью не всегда возможно подобрать оптимальный вариант, кроме того, грунт и вес дома никто не учитывает. Программа выдаст один и тот же результат для фундамента одноэтажного дома из дерева и двухэтажного строения из пенобетона, если у них одинаковая площадь.

Необходимо соблюдать расстояния между прутьями, чтобы обеспечить прочность конструкции. Расстояние между вертикальными стержнями — 10-30 см, иначе бетон и арматура не будут работать в паре. Для ленточного фундамента выбирают минимальное расстояние, оно зависит от размера фракции щебня и должно быть не меньше 25 мм, для монолитной плиты оптимально сделать промежутки больше 20 см. Между верхними и боковыми границами фундамента и каркасом оставляют 5‒8 см, чтобы уберечь сталь от коррозии.

Арматуру разделяют на рабочую и конструкционную, первая обеспечивает прочность при эксплуатации, а вторая нужна, чтобы каркас не изменил форму при заливке. В монолитной плите достаточно двух слоев рабочей арматуры вверху и внизу. Но заливка ленточного фундамента требует продольных конструктивных стержней, в зависимости от его высоты всего устанавливают 3‒4 слоя.

Прутья вяжут с нахлестом 10-15 сечений арматуры для прочности, поэтому заказывать обрезки не выгодно. Углы в ленточном фундаменте делают из цельных стержней, так как в этих местах нагрузка на основание больше.

Расчет арматуры

Допустим, диаметр и схема армирования уже известны, но теперь предстоит купить арматуру. Обычно она продается в килограммах, значит, нужно посчитать общую длину каждого вида, а затем определить ее вес. Разумнее заказывать целые стрежни, их не надо связывать между собой, поэтому реально сэкономить на нахлестах. Обрезки невозможно посчитать, чем пользуются мошенники.

Диаметр стальной арматуры	Вес погонного метра
6	0,222
8	0,395
10	0,617
12	0,888
14	1,210

Например, строим баню 5 на 5 м, высота основания — 0,5 м, его ширина — 0,3. Диаметр продольной арматуры равен 12 мм, а поперечной — 6 мм, достаточно двух горизонтальных слоев по два стрежня. На каждую стену уйдет 4 элемента по 4,8 м, всего — 76,8 м. Стандартный размер прутьев — 11,7 м. Поэтому часть каркаса придется делать из обрезков, а для их соединения необходим нахлест 25 см. При заказе у нас получится 6 целых стержней и одна половина, из которых можно изготовить 13 элементов. Остальные будем соединять из трех обрезков, значит, плюс еще 4 м на весь ленточный фундамент.

Также необходимо армировать углы загнутыми прутами, так как эта часть основания несет большую нагрузку. На каждый угол понадобится по 1 м, чтобы обеспечить прочное крепление. Итого на баню нужно 84 м продольной арматуры или 94 кг. Конечно, это приблизительные данные с небольшим запасом, но по этой схеме можно проследить сам принцип расчета.

Расстояние между вертикальными стержнями — 25 см, а их длина — около 40 см. Итого на одну сторону — 38 прутьев с учетом углов или 152 м арматуры. Смотрим вес по таблице — получается 33,7 кг. Для поперечной арматуры такой высоты можно использовать обрезки. В ином случае вы переплатите из-за расхода на нахлест.

Вязка

Пайка армокаркаса понижает прочность металла, поэтому рекомендуется вязать элементы между собой. Зато паять арматуру можно с нахлестом 10 см, что позволяет сэкономить материал, но тогда нельзя оставлять каркас без бетона в дождь и снег. При попадании влаги места стыков быстро ржавеют.

Для вязки используют проволоку с диаметром 1,2-1,4 мм или пластиковые хомуты. Последние нельзя оставлять на морозе. В качестве инструмента применяют самодельный крючок, но тогда работа займет много времени. Еще применяют дрель со специальной насадкой. У профессионалов есть пистолет для вязки.

Подбор диаметра арматуры для ленточного фундамента несложен, но чтобы создать прочный каркас большого строения из тяжелых материалов, лучше обратиться к проектировщикам, так как выбрать оптимальную схему и диаметр выйдет, только зная все подробности. Все проектные данные просчитываются по формулам, менять их просто так нельзя. Лучше сэкономить потом, не тратя на ремонт нового дома, чем сейчас, выбрав дешевый материал.

Диаметр арматуры для ленточного фундамента

Содержание

• 1 Характеристики ленточной несущей конструкции
• 2 Выбор металлических прутьев
  • 2. 1 Схема армирования
• 3 Расчет арматуры для ленточного основания

Диаметр арматуры для ленточного фундамента требует обязательный расчетов под будущее строение, результат которых покажет точное достаточное сечение армированных прутьев. В данном расчете учитываются две группы предельных значений по жесткости и прочности.

Строительство зданий и сооружений начинается с проведения расчета и закладки основания. Причем продолжительность службы строения, а также его надежность и прочность в полной мере зависят от точности выполнения расчета.

Фундамент – это основа всех капитальных строений. Он служит для перераспределения на почву принимаемой нагрузки. Верхняя поверхность фундамента называется обрезом, она играет роль основания для стен, нижняя же плоскость, называемая подошвой, распределяет полученные нагрузки.

Характеристики ленточной несущей конструкции

Сегодня в сфере строительства широкое распространение получил фундамент, выполненный из железобетона. Благодаря простой технологии такой тип основания можно легко смонтировать, не используя при этом спецтехнику и грузоподъемные механизмы. Главное, правильно подобрать сечение, определить заглубление, диаметр арматуры для ленточного фундамента.

Широкое распространение основание ленточного типа получило из-за того, что его можно обустроить практически на любом типе почвы, а также благодаря большому сроку службы – около 150 лет. Эти показатели обеспечиваются качеством бетонной смеси и эффективно выполненным армированием.

Бетон, невзирая на его высокие эксплуатационные характеристики, является хрупким стройматериалом, поэтому даже при малых движениях он подвергается разрушению. Армирование предназначено для придания бетону особой пластичности и выполняется с помощью стальных прутьев. Для того чтобы улучшить сцепление с бетонной смесью основная часть поверхности прутьев выполняется ребристой.

Выбор металлических прутьев

Расчет общей нагрузки, распределяемой на основание, а также выбор диаметра арматуры осуществляется в процессе проектирования здания. Какое же сечение считается оптимальным?

В основном в строительстве применяется стальной прут диаметром 10−12 мм, но встречается и аналоги 14 сантиметров. В редких случаях при возведении легких построек на не пучинистых почвах применяют арматуру, толщина которой 8 мм.

Схема армирования

Схематическое изображение вариантов армирования

Дабы придать особую прочность фундаменту необходимо укрепить обе его плоскости. С этой целью сооружают металлический каркас, состоящий из двух горизонтальных рядов металлических прутьев, и соединенных между собой вертикальными перемычками.

Горизонтальные прутья, расположенные продольно, принимают на себя основную нагрузку, а горизонтальные, расположенные поперечно, наряду с вертикальными прутьями придают основанию дополнительную прочность. На практике, достаточно использовать четыре продольных горизонтальных прута – два снизу и два сверху.

Допустимо в качестве вертикальных перемычек использовать гладкие прутья. Расстояние между соседними вертикальными перемычками должно быть одинаковым и лежит в пределах 0,3−0,8 м.

Важно знать, что расстояние между горизонтальными соседними прутьями, расположенными продольно, должно быть не менее 0,3 м, а для защиты материала от коррозии арматуру на 5 см заглубляют в бетонный раствор.

Расчет арматуры для ленточного основания

Расчет диаметра арматуры для ленточной несущей строительной конструкции может выполнятся по следующей формуле:

Ширину ленты (см) * Высоту ленты (см) * 0.1% = необходимая площать сечения арматуры.

Пример: Ширина 100 см * Высота 50 см * 0.1% = 5 квадратных сантиметра

Если схема армирования выбрана, то приступают к расчету нужного для строительства материала. Следует определить, какое количество стального прута потребуется. Для этого к периметру новостройки прибавляют сумму длин всех стен, которые будут стоять на основании, и умножить полученный результат на указанное в схеме количество прутьев.

Когда нет возможности приобрести прутья заданной длины, и застройщик решает соединять отрезки, то выполнять это следует с метровым нахлестом. Нахлест также учитывается при выполнении расчетов.

Крайне редко можно приобрести стальной прут необходимой длины. В основном такой товар продается на вес. Для точного определения длины прута относительно веса, достаточно обратиться за помощью к справочнику, где указана таблица расчета арматуры.

Многие крупные заводы, выпускающие металлический прокат, соблюдают требования государственного стандарта, в котором указан вес одного погонного метра каждого изделия. Укажем вес арматуры в зависимости от его диаметра:

• 8 кв. мм – 0,222 кг/м.
• 10 кв. мм – 0,395 кг/м.
• 12 кв. мм – 0,888 кг/м.
• 14 кв. мм – 1,210 кг/м.

Особую значимость имеет способ соединения конструкционных составляющих. Большинство застройщиков ошибаются, считая, что конструкция станет намного крепче, а основание надежнее, если стальную арматуру соединить между собой при помощи электросварки.

Не всем застройщикам известно, что в процессе электросварки структура металла изменяется, что со временем может привести к нарушению целостности каркаса. Поэтому для фиксации стальных прутьев между собой желательно применять вязальную проволоку. Крепление арматуры осуществляется при помощи специального вязального крючка.

Необходимо помнить, что при строительстве крупного сооружения либо возведении здания на слабых, подвижных почвах горизонтальная арматура, расположенная продольно, укладывается по 3−4 прута в отдельно взятом поясе.

Объяснение арматуры

— Полное руководство по арматуре в ICF — Plasti-Fab

Опубликовано 22 мая 2019 г. от Plasti-Fab

3 комментария

По сравнению с обычными фундаментными стенами для ICF требуется больше арматуры. Однако у вас может быть бетонная стена толщиной 6 дюймов с ICF, а не 8 дюймов. обычная стена фундамента в большинстве случаев. Поэтому дополнительная арматура может сэкономьте 2 дюйма бетона на стенах фундамента.

Поскольку ICF содержат больше арматуры и считаются железобетонными стены, они позволят вам построить более высокую стену, что даст вам более высокий потолок высота по сравнению с обычными бетонными стенами.

Арматура используется для решения требований к проектированию конструкций, связанных в первую очередь с нагрузки сжатия, растяжения и сдвига. Арматура также будет контролировать бетон усадочные трещины.

Вертикальная арматура в фундаменте

Стальные армирующие дюбели должны выступать как минимум в 40 раз за диаметр стержня по высоте от верхней части фундамента, чтобы соответствовать размеру, расстоянию и положению вертикальной арматуры, требуемой в стене фундамента.

Бетон прочен при нагрузках на сжатие, но прочность на растяжение значительно ниже. Арматура для подземных стен фундамента с обратной засыпкой Наружная поверхность всегда устанавливается во внутренней трети стены, которая является натянутая сторона стены. Для применения выше уровня грунта или стены для вечеринок арматурный стержень обычно размещается посередине стены.

Когда вы посмотрите на блок Advantage ICF, вы увидите зажимы арматуры на пластиковых перемычках, разделяющих 2 слоя пенополистирола.

Горизонтальный Арматурный стержень в курсах ICF

После завершения первого курса ICF поместите арматурный стержень горизонтально в соответствующие фиксаторы арматуры в перемычке, следуя своим техническим спецификациям (или таблицам параметров в Техническом руководстве по системе Advantage ICF). Горизонтальный стержень располагается в шахматном порядке, чтобы можно было разместить вертикальный стержень между горизонтальными стержнями после того, как все ряды будут на месте.

Для стен ICF ниже уровня земли установите горизонтальный арматурный стержень в зажим № 1 (первое внутреннее седло арматурного стержня) в первом ряду блока и № 3 (третье седло арматурного стержня) во втором ряду, чередуя № 1 и № 3 для всех подпоследовательные курсы блока.

Арматурный стержень обычно находится на натянутой стороне стены (или в большинстве случаев на внутренней трети стены). Более подробное описание см. в Техническом руководстве по системе Advantage ICF.

Перемещение арматурного стержня от ряда к ряду создает эффект «переплетения», который позволяет горизонтальному стержню обхватывать (другой термин «удерживать») вертикальный стержень на месте. Вертикальная арматура устанавливается после того, как стена будет на полную высоту.

Установить указанную вертикальную арматурную сталь, сдвинув ее вниз между смещенными длины горизонтальной арматуры. Это создает эффект «переплетения», который позволяет горизонтальным арматура для удержания вертикальной арматуры на месте.

Советы по работе с арматурой

● Убедитесь, что вы знаете, где на рабочей площадке вы хотите выгрузить арматуру.

● Держите арматуру как можно более чистой от грязи и других загрязнений, так как это повлияет на производительность

● Отрежьте отрезки длиной 4 фута и предварительно согните их для получения углов и Т-образных стенок

● Имейте подходящие инструменты для резки арматурных стержней и трубогиб на месте или договоритесь, чтобы это было сделано для вас до доставки арматуры для достижения требуемых допусков.

● Наденьте пластиковые колпачки на верхнюю часть вертикальной арматуры, торчащей из фундамента или стены, чтобы не пораниться об острые концы.

Вы можете нажать на следующую ссылку, чтобы узнать, какая арматура вам понадобится для твоя работа.

http://www.advantageicf.com/technical-library/technical-library.html. Требования к размерам арматуры.

Ресурсы

Техническое руководство Advantage ICF

Руководство по установке Advantage ICF

Подробное руководство Advantage ICF

Контрольный список системы Advantage ICF

Полевое руководство Advantage ICF

0 позвоните нам сегодня по телефону (888) 446-5377.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Категория: Advantage ICF, Plasti-Fab Теги: бетонные формы, пеноблоки, как разместить арматуру в ICF, как сделать, ICF, изоляционная бетонная формовочная система, арматура, арматурная сталь

← Серия Plasti-Fab® для коммерческого строительства – Решения для надземных стен

Серия Plasti-Fab для коммерческого строительства – Решения для утепленных кровель →

Руководство по просверленным валам: Арматурные каркасы

Сварщики стоят рядом с элементом Cage-Rite™ диаметром 13 футов в Завод Dimension Fabricators в Скотии, штат Нью-Йорк. Некоторые из этих конструкций были использованы для строительства каркасов просверленных валов для линий электропередачи в Северном штате Нью-Джерси. Фото предоставлено: Dimension Fabricators, Inc.

Посмотреть полную статью можно здесь.

При строительстве буровых стволов арматурные каркасы обычно используются для усиления ствола во время земляных работ. Конструкция этой клетки критически важна для стабильности клетки и успеха всего строительного проекта.

Арматурный каркас для бурового вала, как правило, состоит из продольных стержней, расположенных с равным шагом по периметру цилиндра.

Для усиления этих стержней сталь размещают поперек стержней, прикрепляя их стяжками, хомутами или сваркой. Другие компоненты каркасов из арматуры могут включать в себя обручи для размеров, направляющие для центрирования каркасов в стволе скважины и предварительной установки внутри каркаса, а также ребра жесткости и захватные устройства, которые можно использовать для облегчения подъема каркасов.

Клетки большего размера должны иметь временные или постоянные усиливающие элементы, чтобы предотвратить необратимую деформацию от нагрузок при подъеме и размещении.

Поскольку каркасы из арматуры играют такую ​​важную роль в строительстве буровых стволов, очень важно, чтобы эти каркасы были правильно сконструированы на основе расчета напряжений, которые они будут выдерживать.

Количество арматурной стали в арматурном каркасе должно удовлетворять конструктивным требованиям, принимая во внимание комбинированные напряжения осевой нагрузки, поперечной нагрузки и момента. Следование рекомендациям, изложенным в этой статье, может помочь обеспечить выполнение соответствующих расчетов для конструкции арматурных каркасов.

Свойства стали, используемой для арматурных каркасов

Одним из наиболее важных факторов для арматурных каркасов, используемых в строительстве буровых валов, является тип используемой стали. Американское общество по испытаниям и материалам (ASTM) определяет несколько сталей, которые можно использовать для армирования буровых валов, согласно Ежегодному сборнику стандартов ASTM.

Большинство этих сталей ASTM также обозначены Американской ассоциацией государственных служащих автомобильных дорог и транспорта (AASHTO) как подходящие для использования в строительстве арматурных каркасов для строительства просверленных шахт.

Как правило, для этих сепараторов обычно используется сталь AASHTO M 31 (ASTM A 615) класса 40 или 60. Если необходима сварка, можно использовать свариваемую сталь, например ASTM A 706.

В ситуациях, когда существует повышенный риск коррозии, для продольной и поперечной арматуры следует использовать оцинкованную сталь или сталь с эпоксидным покрытием. Это часто указывается для морской среды с высоким содержанием хлоридов в грунтовых или поверхностных водах.

Поскольку во время подъема и установки корпусов арматурных стержней на покрытии могут появиться зазубрины и пятна, может произойти ускоренная коррозия. Это создает уникальные проблемы в морской среде. В этом случае можно использовать арматуру без эпоксидной смолы, а просверленный вал можно заполнить низкопроницаемым бетоном для повышения защиты от коррозии.

В нестандартных ситуациях может оказаться полезным высокопрочное армирование. Это может включать использование резьбовых соединителей для стыковых соединений и более прочной арматуры.

Подрядчики должны тщательно рассчитать конструктивные требования к просверленной шахте при определении потребности в арматурном каркасе.

Продольная арматура арматурных каркасов

Основная роль продольной арматуры в арматурных каркасах транспортных конструкций заключается в сопротивлении напряжениям изгиба и растяжения.

Даже если расчетные напряжения изгиба и растяжения незначительны, могут возникнуть непредвиденные боковые нагрузки. По этой причине рекомендуется, чтобы подрядчики предусматривали хотя бы некоторую продольную стальную арматуру во всех просверленных стволах фундаментов мостов.

Технические требования к конструкции AASHTO требуют, чтобы арматура для пробуренных валов выступала не менее чем на 10 футов ниже плоскости, где грунт обеспечивает «фиксацию». В соответствии с этими стандартами жесткость четко не определена, поэтому решение по этому вопросу остается за подрядчиком и проектировщиком.

Почти во всех конструкциях арматурных каркасов армирование должно быть самым прочным в пределах верхнего диаметра линии земли, быстро уменьшаясь с глубиной.

Наибольшее количество продольных стержней потребуется в верхней части пробуренной шахты, при этом некоторые стержни удаляются по мере увеличения глубины.

Однако при некоторых методах строительства часто желательно, чтобы арматурный каркас мог стоять на дне выемки шахты во время укладки бетона. По этой причине по крайней мере несколько продольных стержней должны проходить на всю длину просверленного вала.

Чтобы бетон функционировал должным образом, продольные стержни должны правильно сцепляться с ним. Поэтому на стержнях не должно быть чрезмерной ржавчины, грязи, масел или других загрязнений. Для достижения этой цели используются деформированные стержни для достижения адекватной связи.

При мокром строительстве, когда бетон поднимается, чтобы вытеснить раствор, существует вероятность того, что часть воды, бентонита или полимера будет скапливаться вокруг деформаций стержня. Если на момент укладки бетона раствор отвечает соответствующим требованиям, нет оснований предполагать, что произойдет значительная потеря сцепления.

Как правило, продольные стержни должны располагаться равномерно вокруг арматурного каркаса. Если в симметричной клетке шесть или более стержней, то сопротивление изгибу почти одинаково в любом направлении.

Если есть веские причины для несимметричного расстояния, можно изменить расстояние между продольными стержнями и разместить арматурный каркас в определенном направлении, где основные силы, вызывающие изгиб, имеют преимущественное направление.

Любая потенциальная экономия материала, полученная в результате такой процедуры, обычно компенсируется риском задержек в проверке и строительстве или риском перекручивания или смещения сепаратора.

Между продольными стержнями, а также поперечными стержнями или спиральными петлями должно быть достаточно свободного пространства, чтобы обеспечить свободное прохождение бетона через клетку.

Это особенно важно, потому что бетон буровой шахты укладывается без вибрации бетона.

Расстояние между стержнями зависит от характеристик жидкой бетонной смеси; однако размер самого крупного заполнителя в смеси является важным фактором.

Исследования показывают, что для бетона, уложенного тремми, необходимо минимальное расстояние, по крайней мере, в восемь раз превышающее размер крупного заполнителя, чтобы избежать блокировки. Многие агентства требуют минимальное расстояние в пять дюймов между стержнями как по вертикали, так и по горизонтали и по крайней мере в десять раз превышает размер самого крупного заполнителя в смеси.

Если бетон укладывается в сухую шахту, то можно использовать меньший интервал, в пять раз превышающий размер самого крупного заполнителя.

В некоторых случаях процентное содержание стали может быть увеличено при сохранении каркаса с соответствующим расстоянием между арматурными стержнями путем группирования или связывания двух или трех стержней вместе. Это может потребовать большей длины разработки за пределами зоны максимального движения.

Чтобы обеспечить увеличенное количество стали для просверленных валов с необычно большими изгибными движениями, можно использовать два концентрических арматурных каркаса.

Однако использование двух клетей таким образом может препятствовать поперечному течению бетона, повышая риск образования дефектов бетона по периметру пробуренной шахты и в пространстве между двумя клетьми.

В таких ситуациях подрядчики могут рассмотреть возможность использования высокопрочных стержней, стержней в связке или увеличения диаметра просверленного вала.

Поперечное армирование арматурных каркасов

Существуют четыре основных назначения поперечных арматурных стержней в арматурных каркасах при строительстве буровых стволов.

1. Сопротивление силам сдвига, действующим на просверленный вал.
2. Фиксация продольной стали во время строительства.
3. Придание просверленному валу достаточной устойчивости к нагрузкам на сжатие или изгиб.
4. Удержание бетона в сердцевине клети для придания просверленному валу пластичности после текучести. Поперечная арматурная сталь предоставляется в одной из трех форм: связи, обручи или спирали.

При использовании стяжек или спиралей конец стального стержня должен быть закреплен в бетоне на достаточном расстоянии, чтобы обеспечить полную пропускную способность стержня в точке соединения двух концов стяжки или конца одной спирали раздел и начало следующего.

При изготовлении каркасов из арматуры с использованием стяжек или спиралей рекомендуется закреплять поперечную сталь, используя достаточное количество нахлестов.

Рабочие, занимающиеся сборкой арматуры, должны иметь навыки связывания арматуры, чтобы стержни сохраняли свое относительное положение во время заливки бетона.

Сам арматурный каркас должен быть собран таким образом, чтобы он выдерживал силы, создаваемые бетоном, вытекающим из внутренней части каркаса.

Если сталь в поперечных шпалах слишком мала, может произойти деформация стали.

Стабильность арматурных каркасов можно повысить, если полностью связать каждое пересечение между продольной и поперечной сталью, а не только несколько пересечений.

Деформация арматурного каркаса также может произойти, если бетон стекает на одну сторону котлована, чтобы заполнить пустоту или слишком большой котлован.

Если есть вероятность возникновения таких условий, то клетку следует тщательно завязать и поддерживать во время укладки бетона и снятия обсадной колонны.

Как каркас, так и бетонная смесь должны быть спроектированы таким образом, чтобы бетон мог проходить через каркас. Ребра жесткости также могут быть спроектированы таким образом, чтобы оставаться в каркасе во время укладки бетона.

Несмотря на то, что арматурные каркасы могут быть собраны с помощью сварки, это не является общепринятой практикой в ​​Соединенных Штатах. Свариваемая сталь обычно не используется в США, хотя при необходимости ее можно получить.

В сейсмических условиях следует учитывать пластичность.

В таких ситуациях может потребоваться относительно большое количество поперечной арматуры. Однако это может вызвать трудности с течением бетона, особенно при использовании узких спиралей.

Одним из решений является использование пяльцев в комплекте, чтобы увеличить свободное пространство между пяльцами.

В качестве альтернативы можно использовать несъемный стальной кожух для обеспечения локализации и пластичности в верхней части вала.

Наконец, если необходимо очень узкое расстояние между спиралями, можно использовать бетонную смесь с высокой пропускной способностью.

Сращивание продольной арматуры

Когда длина арматурного каркаса превышает длину доступных арматурных стержней, потребуется сращивание. Как правило, продольные арматурные стержни поставляются длиной 60 футов или менее.

Соединения в этих стальных стержнях могут быть выполнены путем нахлеста стержней таким образом, чтобы связь в арматурном стержне была достаточной для развития полной прочности на растяжение или сжатие в каждом стержне в месте соединения.

Стяжная проволока или хомуты, используемые для соединения стержней, должны быть достаточно прочными, чтобы можно было поднимать и размещать клетку без необратимой деформации арматурной клетки.

Если используемая сталь поддается сварке, стержни могут быть соединены сваркой. Тем не менее, это обычно не используется в Соединенных Штатах.

При необходимости стыки продольной стали должны располагаться в шахматном порядке, чтобы они не располагались в одном и том же горизонтальном месте. На одном уровне должно быть не более 50% стыков как по конструктивным, так и по конструктивным соображениям.

Слишком большое количество стыков на одном уровне не только будет менее стабильным, но и затруднит течение бетона в пробуренной шахте.

Соединения также могут быть выполнены с использованием специальных соединителей. Эти соединители, как правило, дороже, чем сращивания внахлестку, но могут уменьшить перегрузку в клетке. Тем не менее, эти типы механических соединений должны располагаться в шахматном порядке, чтобы максимизировать структурную поддержку.

В местах, где ожидаются большие боковые нагрузки, многие проектировщики конструкций предпочитают не размещать стыки. Точно так же многие проектировщики избегают соединений в зонах, где вероятность коррозии наиболее высока.

В ситуациях, когда арматурный каркас настолько длинный, что его нельзя поднять целиком, его можно соединить в скважине.

Нижняя часть помещается в сборку и удерживается на рабочем уровне, а верхняя часть поднимается и располагается так, чтобы их можно было соединить вместе.

Обычно для соединения используются проволочные стяжки или хомуты, причем стяжки или хомуты располагаются в шахматном порядке для обеспечения устойчивости. Затем вся клетка опускается на место.

Поскольку бетон следует укладывать как можно скорее после земляных работ, сращивание внутри скважины следует свести к минимуму или по возможности избегать.

Клетка перфорированного вала диаметром 8 футов и длиной 65 футов доставляется в полностью собранном виде на строительную площадку в Нью-Джерси компанией Dimension Fabricators из Скотии, штат Нью-Йорк. Эти клетки имеют запатентованный внутренний каркас, который поддерживает клетку во время строительства, транспортировки, обработки и размещения. Фото предоставлено: Dimension Fabricators, Inc.

Соединения между просверленными валами и колоннами

Соединение между усилением просверленного вала и колонной вызывает еще одну проблему конструктивного характера. Существует несколько возможных подходов к конструкции соединения.

Важным моментом, который должны учитывать все подрядчики, является допуск в конструкции соединения в верхней части бурового вала или основания колонны. Это может представлять проблему для пластичности в области высокого момента для сейсмической нагрузки.

Если конструкция допускает соединение внахлестку в основании колонны, относительно простой подход заключается в том, чтобы оставить арматуру вала торчать над верхней частью вала на длину, достаточную для образования соединения. Эта конструкция лучше всего подходит для круглых колонн с валом и колоннами одинакового размера.

В качестве альтернативы соединение может быть выполнено в верхней части колонны для того же смещения, что и просверленный вал.

Это можно сделать, чтобы учесть допуск на расположение просверленного вала и сохранить необходимое бетонное покрытие арматурного каркаса просверленного вала. Это позволяет арматурному каркасу просверленного вала оставаться по центру просверленного вала, в то время как стальную колонну можно приваривать непосредственно к арматурному каркасу просверленного вала.

Если требуется непрерывная продольная клетка, идущая от шахты к колонне без стыков вблизи линии земли, то подрядчику может потребоваться работа над и вокруг клетки, выступающей на много футов над шахтой.

Это приведет к увеличению затрат из-за необходимости использования более крупных кранов и более сложной укладки бетона.

В некоторых случаях просверленный вал, который значительно больше, чем колонна, является частью конструкции, чтобы любое повреждение от условий сейсмического перенапряжения ограничивалось основанием колонны выше уровня земли.

Этот тип соединения используется в сейсмоопасных районах, при этом арматура колонны проходит в верхнюю часть шахты, образуя «бесконтактное» соединение внахлестку для увеличения прочности как колонны, так и арматуры шахты.

Если арматура просверленного ствола включает в себя соединение с крышкой, наклонной балкой или опорной стеной, каркас для ствола не должен включать стержни для крюков или другие препятствия при использовании временной обсадной трубы.

Если возможно, их можно повернуть внутрь во время установки, а затем повернуть в нужное положение после укладки бетона.

Продольные стержни также можно сгибать гидравлически в полевых условиях после снятия кожуха, а L-образные стержни или крюки могут быть включены во вторичную сращивающую клетку.

Калибровочные обручи

Для облегчения изготовления арматурного каркаса часто изготавливаются калибровочные обручи. Эти обручи также обеспечивают правильный диаметр готовой клетки.

Калибровочная скоба используется в качестве направляющей для изготовления каркасов из арматуры и часто изготавливается из простой арматуры или тонколистового проката.

Размерные обручи, иногда называемые «калиберными обручами», также могут быть изготовлены с соединением внахлест или со сваркой концов обруча встык.

Обручи маркированы для облегчения размещения продольной стали. Эти обручи придают готовой клетке дополнительную устойчивость, но не служат конструктивным целям. По этой причине разрешена стыковая сварка несвариваемой стали.

Центрирующие устройства

Чтобы обеспечить достаточное пространство для протекания свежего бетона через кольцевое пространство между клетью и стенками котлована и обеспечить адекватное покрытие для арматуры, готовая клетушка должна иметь надлежащие размеры.

Согласно AASHTO, минимальное бетонное покрытие должно составлять три дюйма для пробуренных стволов диаметром до трех футов, четыре дюйма для диаметров от трех до пяти футов и шесть дюймов для диаметров стволов от пяти футов и более.

Минимальное кольцевое пространство должно быть не менее чем в пять раз больше наибольшего размера крупного заполнителя в бетонной смеси.

Центрирующие устройства — лучший способ обеспечить удерживание каркаса на соответствующем расстоянии от стенок скважины или обсадной трубы во время укладки бетона. Эти устройства также можно использовать внутри арматурных каркасов для направления концов при укладке бетона в мокрое отверстие.

Центрирующие устройства должны состоять из роликов, выровненных таким образом, чтобы клеть могла перемещаться по всей выемке пробуренного ствола, не смещая грунт или мусор и не вызывая скопления рыхлого материала на дне выемки перед укладкой бетона.

Ролики могут быть изготовлены из пластика, бетона или строительного раствора. Они не должны быть изготовлены из стали, которая может вызвать коррозию арматуры.

Плоские или серповидные центраторы, известные как салазки, не должны использоваться в необсаженных шахтах. Эти типы центрирующих устройств увеличивают риск смещения материала со стенок котлована и скопления обломков в основании котлована.

В некоторых конструкциях основание клетки бурового вала должно быть подвешено над землей или скалой, чтобы предотвратить коррозию арматуры.

Центрирующие устройства могут быть использованы для уменьшения опорного давления от веса каркаса под продольными стержнями и предотвращения проникновения арматуры в грунт, где вес каркаса приходится на основание котлована.

В таких случаях можно изготовить или использовать для этой цели небольшие бетонные, растворные или пластиковые «стулья».

Усиление каркаса

Когда арматурный каркас поднимают из горизонтального положения на земле (его положение при изготовлении), поворачивают в вертикальное положение, а затем опускают в скважину, он может деформироваться. Это представляет собой критический этап в строительстве пробуренной шахты. Временное или постоянное усиление каркаса может быть необходимо для предотвращения деформации во время подъема.

Временные ребра жесткости, которые привязаны к арматурному каркасу, обычно должны быть удалены, так как каркас удерживается вертикально и опускается в выемку, чтобы уменьшить препятствия, когда трещотка или насосный трубопровод опускаются в выемку.

Другие ребра жесткости могут быть приварены к калибровочным обручам, поскольку они не являются частью конструктивного усиления конструкции.

Арматурные каркасы также могут быть закреплены снаружи, чтобы не снимать распорки во время установки каркаса. Подрядчики могут сделать это, используя «усиленную спинку» или секцию трубы или секцию с широким фланцем, привязанную к клетке во время ее подъема.

Клетка с эпоксидным покрытием устанавливается на стройплощадке в процессе подготовки к установке в котловане. Фото предоставлено: Dimension Fabricators, Inc.

Приспособления для подъема каркаса

Существует два основных варианта подъема арматурного каркаса из горизонтального положения на земле в вертикальное положение для установки.

Во-первых, подрядчик может использовать стропы или временные приспособления, предоставленные рабочим персоналом.

Во-вторых, обручи, привязанные к клетке, можно использовать для подъема клетки. В идеале каркас следует поднимать с нескольких продольных арматурных стержней, чтобы избежать необратимого смещения арматурного стержня.

Следует ожидать некоторую упругую деформацию клетки при подъеме. Однако если происходит пластическая или необратимая деформация, клетку необходимо отремонтировать перед ее установкой.

Аналогичным образом, если стяжки проскальзывают или видна спираль после установки клетки в вертикальное положение, ее необходимо отремонтировать.

Если строительные работы требуют, чтобы клеть была самонесущей на дне котлована полки, очень важно, чтобы клеть была хорошо закреплена и не деформировалась в результате операции подъема.

Внешняя опора «сильной спины» может использоваться для подъема клетки в вертикальное положение. Несущие балки, трубы или другие элементы можно поднять вместе с клеткой, чтобы переместить ее в вертикальное положение.

После подъема арматурного каркаса к арматурному каркасу следует прикрепить дополнительные роликовые центраторы для замены поврежденных или отсутствующих.

Изготовление и хранение

Строительство арматурного каркаса может происходить на производственной площадке. Однако это приводит к затратам и проблемам, связанным с транспортировкой клетки к месту проведения работ. Если площадка слишком ограничена или перегружена, может потребоваться изготовление вне площадки.

Если строительные работы могут выполняться на строительной площадке, обычно арматура доставляется на строительную площадку, где каркас может быть собран как можно ближе к котловану. Таким образом, транспортировка клетки исключается, и единственной операцией с клеткой является необходимый подъем и размещение.

В некоторых случаях подрядчик может даже изготовить клетку непосредственно над или в выемке пробуренного ствола.

Как правило, этого следует избегать в необсаженных скважинах, поскольку это увеличивает время, в течение которого выработка открыта, а также риск нестабильности скважины и деградации поверхности.

В большинстве случаев перед бурением скважин сооружается ряд садков. Эти клетки затем хранятся на рабочей площадке до тех пор, пока клетка не понадобится, а затем размещаются как можно скорее после раскопок.

Если подрядчики заранее изготавливают каркасы из арматуры, необходимо принять меры для защиты их от загрязнения.

Конструкция арматурных каркасов имеет решающее значение для строительства буровых стволов. Они должны не только обеспечивать структурную поддержку, но и должны быть тщательно сконструированы, чтобы обеспечить пропускную способность бетона и строительные допуски.

Учитывая множество и часто противоречащих друг другу соображений, связанных со строительством буровых стволов, включая использование арматурных каркасов, подрядчикам следует проконсультироваться с опытными инженерами относительно наилучшего решения этих вопросов.

Посмотреть полную статью можно здесь.

Что такое арматурный каркас?

При строительстве буровой шахты арматурные каркасы обычно используются для усиления шахты во время земляных работ. Конструкция этой клетки критически важна для стабильности клетки и успеха всего строительного проекта.

Какой тип стали используется в арматуре?

Для арматурных каркасов обычно используется сталь AASHTO M 31 (ASTM A 615) класса 40 или 60.