Защитный слой бетона для арматуры по СП 63.13330

Требования к защитному слою бетона для защиты арматуры приведены в  разделе 10.3 действующего и обязательного к применению СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003».

Защитный слой бетона — это толщина слоя бетона от грани элемента до ближайшей поверхности арматурного стержня (п.3.5 СП 63.13330.2018).

Для чего необходим защитный слой бетона:

• обеспечение совместной работы арматуры с бетоном;
• обеспечение возможности устройства стыка арматурных элементов и анкеровки арматуры в бетоне;
• сохранность арматуры от воздействий окружающей среды, в том числе агрессивных воздействий;
• обеспечение огнестойкости конструкций.

Согласно п. 10.3.2 и таблице 10.1  СП 63.13330.2018 толщина минимального защитного слой бетона должна составлять:

• В закрытых помещениях при нормальной и пониженной влажности не менее 20 мм.
• В закрытых помещениях при повышенной влажности (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий) не менее 25 мм.
• На открытом воздухе (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий) не менее 30 мм.
• В грунте (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий), в монолитных фундаментах при наличии бетонной подготовки не менее 40 мм.
• В монолитных фундаментах при отсутствии бетонной подготовки (только для нижней рабочей арматуры) не менее 70 мм

Важные примечания!

1. Толщину защитного слоя бетона следует принимать не менее диаметра стержня арматуры и не менее 10 мм.

2. Для конструктивной арматуры

(не рабочей) толщину защитного слоя бетона допустимо уменьшать на 5 мм (по сравнению с требуемыми для рабочей арматуры).

3. Для сборных элементов (сборные плиты перекрытия и покрытия, балки и т.д.)  толщину защитного слоя бетона рабочей арматуры уменьшают на 5 мм.

4. В однослойных конструкциях из ячеистого бетона толщина защитного слоя во всех случаях принимается не менее 25 мм.

5. В однослойных конструкциях из легкого и поризованного бетонов классов В7,5 и ниже толщина защитного слоя должна составлять не менее 20 мм, а для наружных стеновых панелей (без фактурного слоя) — не менее 25 мм.

6. Толщина защитного слоя бетона у концов предварительно напряженных элементов на длине зоны передачи напряжений должна составлять не менее 3d  и не менее 40 мм — для стержневой арматуры и не менее 20 мм — для арматурных канатов.

7. Допускается защитный слой бетона сечения у опоры для напрягаемой арматуры с анкерами и без них принимать таким же, как для сечения в пролете для преднапряженных элементов с сосредоточенной передачей опорных усилий при наличии стальной опорной детали и косвенной арматуры (сварных поперечных сеток или охватывающих продольную арматуру хомутов).

8. В элементах с напрягаемой продольной арматурой, натягиваемой на бетон и располагаемой в каналах, расстояние от поверхности элемента до поверхности канала следует принимать не менее 40 мм и не менее ширины (диаметра) канала, а до боковых граней — не менее половины высоты (диаметра) канала.

9. При расположении напрягаемой арматуры в пазах или снаружи сечения элемента толщину защитного слоя бетона, образуемого последующим торкретированием или иным способом, следует принимать не менее 20 мм.

Расстояние между арматурой по СП 63.13330 (СНиП 52-01-2003)

Арматурные работы. Допустимые отклонения при укладке по СП

Защитный слой бетона для арматуры: минимальная толщина

Защитным слоем бетона называется слой смеси от арматуры до поверхности. Для нормального взаимодействия арматуры с бетоном и корректного функционирования железобетонных блоков необходимо правильно рассчитать толщину защитного слоя. Он защищает арматуру от коррозии и нагрева.

От чего зависит толщина?

В соответствии с типом железобетонных конструкций и диаметром стержней арматуры определяют минимальную толщину слоя. Для конструкций разных типов и диаметров стержней приняты нормы, различающиеся для поперечной и продольной арматуры.

Минимальная толщина защитного слоя бетона, используемая для продольной арматуры (напрягаемой и ненапрягаемой), ограничена диаметром стержня и размером железобетонной конструкции, данная зависимость приводится в таблице. Толщина слоя для продольной арматуры не должна быть меньше диаметра стержня. При этом существуют требования для различных фундаментов:

• для сборных фундаментов и балок – не менее 30 мм;
• для фундаментов монолитного типа с бетонной подготовкой – не менее 35 мм;
• для фундаментов монолитного типа без применения бетонной подготовки – не менее 70 мм.

Допустимые снижения толщины слоя (но не менее диаметра стержня):

• если используется бетонная подготовка или конструкция устанавливается на скальном грунте, толщина слоя снижается до 40 мм;
• для сборных элементов толщина слоя уменьшается на 5 мм;
• для арматуры конструктивного типа минимальное значение толщины слоя бетонной смеси на 5 мм меньше величины, требуемой для рабочей арматуры.

При толщине слоя более 50 мм необходимо установить арматуру в виде сеток. Толщина согласно СНИП принимается не менее диаметра рабочей арматуры. В зависимости от эксплуатационных условий определяют следующую толщину защитного слоя бетонной смеси:

• 20 мм – при нормальной и повышенной влажности в закрытых помещениях;
• 25 мм – при повышенном уровне влажности и отсутствии дополнительной защиты в закрытых помещениях;
• 30 мм – на открытом воздухе без дополнительной защиты;
• 40 мм – для фундаментов при наличии бетонной подготовки, в грунте без дополнительной защиты.

Минимальные расстояния между стержнями

Расстояния по высоте и ширине между стержнями должны обеспечивать взаимодействие рабочей арматуры и бетона. Минимальный защитный слой бетона указывают с учетом удобства уплотнения смеси, ее укладки. В случае использования предварительно напряженных конструкций необходимо учитывать степень обжатия и габариты зажимов и домкратов, обеспечивающих натяжение арматуры.

За минимальное расстояние между стержнями продольно растянутой и продольно сжатой арматуры принимается размер не менее 50 мм.

В случае ограничений стержни допускается размещать попарно без зазора. С условием, чтобы в процессе бетонирования спаренные стержни, расположенные горизонтально, находились друг над другом.

При необходимости в восстановлении защитного слоя бетона применяют специальные растворы для выравнивания поверхности. Также для укрепления используют армирующую сетку.

Защитный слой бетона для арматуры

Защитный слой бетона — это расстояние от поверхности арматурного стержня до грани железобетонного изделия.

Арматура любой железобетонной конструкции должна иметь защитный слой бетона, дабы обеспечивать её совместную работу с бетоном, при этом одновременно защищая стальной элемент от воздействия окружающей среды. Кроме того, данный защитный слой увеличивает огнестойкость металлического элемента.

В зависимости от вида конструкции и её месторасположения, диаметра арматуры, условий эксплуатации, назначения (продольная рабочая, поперечная, распределительная, конструктивная) и условий работы минимальное значение защитного слоя бетона может разниться.

Таблица 1. Минимальные значения толщин защитного слоя бетона для рабочей арматуры в зависимости от условий эксплуатации конструкции

Для сборных элементов значения указанные в таблице можно уменьшить на 5 мм. Также на 5 мм защитный слой бетона уменьшается в случае с конструктивной арматурой. То есть, начиная сверху, должны получиться следующие значения: 15, 20, 25 и 35 мм. Помимо этого, для рабочей арматуры толщина защитного слоя может быть уменьшена при наличие гидроизоляционного слоя на поверхности ж/б изделий. Но в практике к этому редко прибегают, и в любых ситуациях руководствуются данными представленной таблицы.

Рисунок 1

Кроме того, здесь стоит отметить, что, защитный слой бетона для рабочей арматуры в растянутой зоне не должен превышать 50 мм. В противном случае необходимо использовать арматурные сетки. Это правило действует для всех конструкций, кроме фундаментов, где толщина защитного слоя бетона для рабочей арматуры их подошвы в случае отсутствия бетонной подготовки должна быть 70 мм.

Все вышеперечисленные значения регламентируются СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Таблица 2. Минимальный защитный слой концов рабочей арматуры плит  

Во всех остальных случаях толщину защитного слоя следует принимать не менее диаметра стержня арматуры. При работе железобетонной конструкции в агрессивной среде данный защитный слой должен быть увеличен согласно действующим нормативным документам. 

толщина, СНиП, таблица, минимальный и максимальный слой

Содержание статьи

Основание здания воспринимает нагрузки от всех его элементов и распределяет их на грунт. Долговременное сохранение прочности фундамента зависит от максимально точного соблюдения строительных нормативов с учётом всех нюансов. Наглядный пример: многие застройщики, решившие возвести фундамент дома своими руками, не понимают, что такое защитный слой бетона для арматуры. Другие понимают, но не соблюдают  установленные стандартами и правилами параметры такой защиты.

Задачи армирования

Наиболее востребованным типом фундамента в малоэтажном частном строительстве считается ленточный в различных вариантах исполнения.

Независимо от глубины заложения, монолитная лента, как правило, армируется. Это означает, что в опалубку устанавливается каркас из стальной арматуры. Его задача: компенсирование недостаточной пластичности бетона.

Арматурные пруты в фундаменте повышают его способность к сопротивлению при растяжении и изломе. Стальные стержни будут выполнять свои функции в ленте максимально долго, если сами будут защищены.

Коррозия и её последствия

Арматура, применяемая в устройстве фундаментов, должна соответствовать ГОСТам, учитывающим риск поражения металла коррозией. Но воздействие извне химическими соединениями часто непредсказуемо, опасность возникновения коррозии остаётся высокой.

В результате агрессивных воздействий могут образоваться очаги поражения металла, которые затем приведут к образованию пустот в бетоне, постепенному разрушению конструкции.

Варианты антикоррозийной обработки

Несмотря на наличие ряда способов антикоррозийной обработки металлов, для арматуры фундамента они неприемлемы. Например, способ горячего оцинкования не применяется потому, что защитное покрытие в процессе монтажа стержней в фундаменте легко повреждается, после чего не может выполнять свои функциональные задачи.

Кроме того, любой способ защиты арматуры с применением технологий нанесения на неё покрытий, — всегда дорог, значительно увеличивает стоимость фундамента.

Основная функция защитного слоя

Прослойка бетона между арматурой и внешней поверхностью призвана не допустить проникновения влаги к металлу.

Толщина защитного слоя бетона меняется в зависимости от ряда факторов, для всех вариаций разработаны стандарты. Для создания нужной толщины разработаны специальные фиксаторы, подложки.

Минимизировать контакт с влагой, создать для неё барьер, — это основная задача защитного слоя бетона.

Кроме того, на него возложен ещё ряд функций:

• точное позиционирование арматурной конструкции в фундаменте;
• защита металла от воздействия агрессивных химических соединений;
• обеспечение равномерного распределения воспринимаемых нагрузок, надёжности при монтаже гидроизоляции или отделки цоколя;
• повышение огнестойкости конструкции.

Факторы формирования толщины

Величины, определяющие основной параметр защитного бетонного слоя:

• Величина нагрузки на фундамент прямо пропорциональна толщине защищающего слоя.
• Чем больше толщина сечения арматурного прута, тем больший слой бетона требуется для защиты металла.
• Величина защитного слоя находится в прямой зависимости от климатических условий участка строительства, близости грунтовых вод, вида почв, температурных перепадов.

Параметры толщины бетонного защитного слоя обязательно обозначаются в проекте фундамента. Оптимальный показатель прослойки из монолитного бетона между поверхностью арматуры и стенкой основания подбирается в соответствии с требованиями нормативных документов.

Практическая реализация проектных решений, как правило, не требует особых знаний или дополнительных затрат — достаточно добросовестного следования стандартным рекомендациям.

Нормативы и допуски защитного слоя бетона

Величина защитного слоя бетона подробно расписана в нормативных документах.

СП 63.13330

Определяет минимальный слой бетона для защиты арматуры в 10 мм. Такой параметр допускается при условии, что он не менее диаметра продольного арматурного прута.

Для нерабочей конструктивной арматуры толщину слоя можно снизить на 0,5 см в сравнении с требованиями к рабочим стержням.

СП 50-101

Толщина слоя для рабочей продольной арматуры:

• ленточные и сборные основания, см – 3,0;
• фундаменты монолитные на бетонной подушке, см – 3,5;
• фундаменты без подготовки, см – 7,0.

СП 52-101

• ЖБК, эксплуатирующиеся в закрытых помещениях с влажностью в пределах либо ниже нормы, см – 2,0.
• ЖБК, работающие в закрытых помещениях с повышенной влажностью, см – 2,5.
• Конструкции открытого пространства, см – 3,0.
• Конструкции в грунте, см – 4,0.

Различие отдельных нормативов лишь в степени конкретизации условий эксплуатации либо в параметрах железобетонных изделий и конструкций.

Точные нормативы предназначены для проектировщиков и строительных организаций, но и самостоятельный застройщик найдёт в указанных документах исчерпывающую информацию.

Важно! Ни один норматив не определяет  максимальную толщину защитного слоя. Для неопытного практика этот факт означает, что «перебора» с толщиной быть не может, но минимальные параметры соблюдать необходимо.

Допуски

Допустимые отклонения от нормативных показателей регламентируются СНиП 3.03.01—87. Этим сводом правил в отношении несущих конструкций также пользуются профессиональные проектировщики и строители. При самостоятельном возведении фундаментов  можно ориентироваться на усреднённые рекомендации, — не более 0,5 см в сторону снижения толщины.

Изучение  указанного документа может способствовать снижению расходов на возведение фундаментов или иных конструкций при строительстве без проекта.

Ошибки

Наиболее частые допускаемые ошибки и дефекты:

• Арматурный каркас опирается непосредственно на подсыпку, подложки отсутствуют.
• Подпорки или подложки устраиваются из обрезков древесины либо иных влагопроницаемых материалов.
• Бетон в опалубке плохо утрамбован, неоднороден, имеются раковины и воздушные пузыри, — что не позволяет обеспечить защиту арматуры от воздействия влаги. 

Восстановление защитного слоя бетона

В период строительства здания и его последующей эксплуатации возможно разрушение защитного слоя бетона различной степени, вплоть до оголения арматуры.

Особенно часто поверхность бетона разрушается, когда фундамент уже построен, а здание планируется возводить на следующий сезон. Растрескивание, осыпание бетона – это следствие незагруженности фундамента в зимний период, связанное с промерзанием и пучинистостью грунта.

Другой вариант: на готовый фундамент складируют кирпич, брёвна, металл, ЖБИ — при этом повреждается поверхность ленты при небрежно выполняемых разгрузочных работах. Механические повреждения – это выбоины, сколы различных размеров.

До полного завершения строительства, особенно если оно затянулось по срокам, требуется проводить регулярный осмотр фундамента. При обнаружении дефекта – сразу же его устранить до возникновения необратимых коррозийных процессов в металле. Как правило, для ремонта достаточно очистить разрушенную часть и нанести на повреждённое место слой цементно-песчаного раствора с последующим выравниванием.

Крайне редко, но бывают случаи оголения арматуры при разрушении бетонного защитного слоя. В этом случае ржавчина зачищается металлическими щётками, проводится визуальный осмотр оголившихся очищенных стержней. При отсутствии глубоких раковин, сквозных язвочек, — арматуру вполне можно использовать, укрыв надлежащим слоем раствора.

Если уже пошла речь о ржавчине: не стоит её бояться. Очень часто металл приобретается задолго до начала строительства и хранится не в  самых благоприятных условиях. Перед закладкой арматуры в фундамент её следует слегка обстучать молотком. Продукт окисления, — ржавчина, осыпется и металл можно смело использовать по назначению.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Хорошая реклама

Читайте также

что это такое, для чего нужен, минимальная толщина

Традиционно считается, что бетон – мощный и несокрушимый материал. В действительности он достаточно хрупкий и поэтому может прийти в негодность, деформироваться, покрыться трещинами от неблагоприятных климатических условий и больших строительных нагрузок. Подобные ситуации можно предотвратить, если выполнять регламентированные правила и соблюдать нормы.

Оглавление:

1. Для чего необходима бетонная прослойка?
2. Минимальная толщина слоя
3. Особенности укладки

Что такое и зачем нужен защитный слой бетона для арматуры?

Чтобы усилить нерушимость конструкций и их противодействие внешним факторам, при сооружении внутрь закладывают специальные металлические стержни или каркас из них. Например, при возведении фундамента бетонной смесью заливают ребристые прутья, собранные в нужную конфигурацию, так как их форма способствует сцеплению двух материалов.

Конфигурация из арматурных прутьев принимает на себя всю тяжесть нагрузок. Это сооружение усиливает строительную систему тогда, когда ему самому не грозит попадание атмосферной или грунтовой влаги, а значит, возникновение ржавчины.

Лучшая защита каркаса – это сама бетонная заливка. Если ее будет недостаточно, внешние силы начнут оказывать неблагоприятное влияние на металл, и конструкция из железобетона не сможет им противостоять. Когда слой несоразмерно велик, это приводит к удорожанию.

Прослойка выполняет защитную функцию для арматуры и способствует:

• результативному взаимодействию металлических элементов и бетона;
• противостоянию вредным и разрушающим факторам;
• неразрывности составляющих металлической фигуры и поддержке крепления арматурных прутьев;
• устойчивости к огню.

Что влияет на корпуленцию защитного слоя?

Ограждающая постель бетонного раствора находится в зависимости от условий и параметров:

• если сооружается фундамент, то от его конструктивных особенностей: ленточный, столбчатый, литой;
• предназначения арматурной системы: рабочей, монтажной;
• диаметров прутьев арматуры;
• окружающих условий: избыточной влажности, контактирования с грунтом, температуры.

Большое значение имеет способ расположения арматуры, продольный или поперечный, и сила давления на нее раствора бетона. Эта величина указывает на такие показатели как напряженность и ненапряженность. В нормативном акте СП 52-101-2003 конкретно регламентируется минимальный слой, который зависит от характеристики работ, размещения конструкции и поперечного сечения ограждений.

Размещение		Минимальная толщина, см
Закрытое помещение с нормальным или пониженным уровнем влажности		Больше 2
Влажное помещение, где железобетон ничем не прикрыт		2,5
Открытое место		3,0
В глубине выработки	с дополнительной подготовкой	4,0
	без бетонной подготовки	7,0

 

Бетонные устройства		Минимальная толщина, см
Однослойные	из бетона с классом прочности до В7,5	2,0
	из ячеистого бетона	2,5
Двухслойные, из тяжелого материала		1,5

 

Конструкции сооружения		Минимальная толщина, см
Ограждения помещения, имеющие корпуленцию менее 100 мм	из тяжелого бетона	1,0
	из легкого бетона	1,5
Ограждения помещения, имеющие корпуленцию более 100 мм		1,5
Балки и колонны, имеющие арматурные стержни диаметром менее 2,0 см,		2,0
от 2,0 до 3,5 см,		2,5
больше 3,5 см		3,0

Данные имеют значение для конфигураций с продольным размещением арматуры.

Другие арматурные каркасы, расположенные в легких или ячеистых бетонах, должны иметь защитный слой в 1,5 см. Если используются не вышеперечисленные бетоны с высотой арматурного тела меньше 25 см, то прослойка – 10 мм, больше 25 см – 15 мм.

Все вышеприведенные значения действительны для конкретных ситуаций, которые выполняются при ведении строительства специалистами. Тем, кто самостоятельно возводит сооружения с бетонными работами, следует придерживаться таких цифр:

• заливая бетоном отмостку, от края нужно отступать на 5,0 см и больше;
• сооружая каркас для монолитного фундамента, от края нужно держаться на расстоянии 5-7 см;
• защитный слой в 2 см требуется при заливке тротуарных плиток, а также во внутренних помещениях малых размеров, которые бетонируются монолитным способом.

Нижнее армирование конструкций, высота у которых больше 15 см, необходимо выполнять для следующих строительных работ:

• армированного пояса, завершающего кладку стен;
• бетонных горизонтальных ограждений;
• отмостки по периметру основания зданий.

Главное – соблюдать условие, чтобы защитный слой бетона для укрепляющего каркаса никогда не был меньше, чем диаметр арматурных прутков. Для сборных конфигураций значение этой величины понижается на 0,5 см.

Как укладывать арматуру?

От укрепляющего каркаса зависит нерушимость бетонных строений, поэтому важно соблюдать правила и рекомендации по его укладке. Начинать нужно с заготовки материалов и приспособлений:

• арматурных стержней и проволоки;
• рулетки;
• углошлифовальной машины;
• проволоки диаметром 0, 1, 2 см для вязки;
• сварочного аппарата.

Если возводится фундамент, то процесс армирования начинается с выработки земли и установки опалубки – заливочной формы. Вначале укладываются на ровную поверхность горизонтальные стержни, которые затем связываются с вертикальными в 2 или 3 пояса катанкой. В готовую форму для заливки вставляют арматурную конфигурацию. Ее собирают разными способами: сваркой, обвязкой проволокой, креплением пластмассовыми хомутами.

Традиционная сварка – самый несложный и удобный метод соединения. Но он повышает стоимость строительно-монтажных работ. Часто сварка изменяет состав металлических прутьев, а это сказывается на прочности крепления конфигурации. Этот метод хорош только для хлыстов, у которых диаметр превышает 2 см. Обвязка проволокой – оптимальная и легко решаемая альтернатива сварочным процессам. Она не вызывает деформации арматурной конструкции. Для придания катанке мягкости и эластичности ее обжигают и работают с пассатижами.

Прямо в опалубке заниматься вязкой не всегда удобно. Поэтому конфигурацию предварительно сооружают рядом и потом помещают в заливочную форму, соблюдая правила:

• Верхний ряд закладных должен быть утоплен в смеси не дальше чем на 3–5 см от верха заливочной массы. Специальные испытания доказали, что такого защитного бетонного слоя хватает для предотвращения проникания влажной среды к металлическим элементам.
• Нижний ряд пояса также должен находиться как можно дальше от песчаной подушки основания. Его либо устанавливают вертикально на опорах вставляемого каркаса, либо крепят к каким-нибудь подставкам.
• Углы размещают по тем же правилам. Вертикальные угловые прутья загибаются так, чтобы от них до стенок заливочной формы было больше 5 см.

Специалисты считают, что для надежной бетонной защиты нижнего ряда прутьев и фиксированного расположения каркасного тела необходимо применять:

• пластиковые фиксаторы;
• подкладки из осколков строительных материалов нужной толщины, а лучше всего бетона, так называемые «сухари», размером 100х100 мм;
• саму форму для заливки, в стены которой будут упираться нижние прутья, контролирующие таким образом положение каркасного тела.

В последнее время прутья из металла вытесняются арматурой из стеклопластика, которая выигрывает по многим параметрам:

• привлекательной низкой стоимостью;
• неограниченной длиной прутьев;
• небольшим весом по сравнению с катанкой;
• невосприятием электричества и устойчивостью к температурным колебаниям;
• нейтральностью к агрессивным веществам и ржавчине.

Крепят стеклопластик специальными хомутами и бобышками из полимеров.

Защитный слой бетона. Измерение толщины защитного слоя.

 

Защитный слой бетона

Основная задача защитного слоя бетона – обеспечить надежное сцепление бетона с арматурой на всех этапах заливки, монтажа и эксплуатации бетонной конструкции. Кроме того, представляя собой слой бетона от наружной поверхности ж/б конструкции до поверхности арматуры, защитный бетонный слой обеспечивает возможность анкеровки арматуры в бетоне и формирования межарматурных стыков, дополнительно выполняя немаловажную функцию защиты арматуры от негативного влияния внешних факторов (перепадов температур, повышенной влажности, агрессивных химических реагентов и пр.).  

Толщина защитного слоя бетона

Толщина защитного слоя бетона диктуется условиями эксплуатации конструкции, видом и диаметром используемой арматуры. Практика показывает, что для ненапрягаемой продольной арматуры или при условии натяжения на упоры, оптимальная толщина защитного слоя бетона не должна быть тоньше диаметра стержня.

Для плит толщиной до 100 мм защитный слой бетона устанавливается в пределах 10 мм. Для стенок толщиной более 100 мм и балочных конструкций высотой более 2,5 м толщина защитного слоя бетона должна быть не менее 15 мм. Соответственно, для балок более 2,5 высотой защитный слой бетона рекомендуется создавать не менее 20 мм, в то время как толщина защитного слоя бетона для фундаментов сборного типа должна составлять минимум 30 мм.

Для максимально надежной защиты бетонных и железобетонных конструкций, при создании защитного слоя бетона необходимо руководствоваться указаниями СНиП 2.03.04-84 и СП 52-101-2003, а также рекомендуется:

• Выполнять вертикальную гидроизоляцию,
• Ликвидировать лишние предметы с поверхности защитного слоя,
• Использовать для закрепления защитного слоя специальные пластиковые фиксаторы,
• Выполнять стыковку арматуры не более чем с 50% стыков в одном сечении.

Измеритель защитного слоя бетона

Для оперативного контроля качества армирования ж/б конструкций и определения толщины защитного бетонного слоя используется специальный прибор — измеритель защитного слоя бетона. Измеритель защитного слоя бетона работает по принципу импульсной магнитной индукции. Онсканирует контролируемые поверхности конструкции, отображая толщину защитного слоя бетона с точностью до 0,5 мм. Помимо измерения толщины защитного слоя бетона, измеритель способен определять наличие арматуры на определенном участке конструкции, а также, в зависимости от модели, фиксировать сечение, диаметр и другие параметры арматурных включений. 

Оформить заказ Вы можете через форму обратной связи. Во время заполнения заказа просим Вас указать требуемую марку бетона — от м100 до м500.

 

Минимальная и максимальная толщина защитного слоя бетона для рабочей арматуры в грунте

Содержание:

1. Показатели для выявления размера
2. Устройство защитного слоя арматуры в плите и от чего зависит его толщина
   
3. Нормативные показатели
   
4. Использование готовых деталей для фиксации
   
5. Необходимый ремонт
   

При строительстве зданий, а также любых конструкций, предполагающих использование железобетона, необходимо придерживаться определенных правил и строгих рекомендаций. Это как строительный опыт, так и нормы СП, закрепленные на правом уровне. Одна из таких норм и станет главным объектом нашего текущего обзора. Мы узнаем, что такое минимальная толщина защитного слоя бетона для арматуры в фундаменте, назначение, функции данного барьера. А также основные показатели для разных типов конструкций и изделий, нуждающиеся в дополнительном обеспечении безопасности.

Источник: https://pixabay.com/photos/new-home-construction-build-1664325/

Показатели для выявления размера

Для начала уточним, что под фактором дополнительной защищенности подразумевают величину бетона, который заполняет пространство от самого стального каркаса до края монолита. Как известно, каркас не должен выступать за контур. Иначе он будет контактировать с внешней средой. Что приведет к самым неблагоприятным последствиям. Если раствор опасается лишь физического повреждения, механического давления, то с внутренними элементами не все так просто. Они могут быть деформированы в результате химических факторов. Это действие влаги, окисленной среды, кислот и щелочей, электричества. Ключевая опасность – действие коррозии. Что влечет за собой в первую очередь ослабление физических показателей изделия. Оно станет гораздо более ломким и хрупким, не сможет выполнять своего функционального предназначения. А оно заключается в повышении устойчивости на изгиб. Ведь бетон без труда держит почти любую нагрузку на сжатие, но изгиб – его слабое место. Он в 15 раз уязвимее в этом параметре. И без стержней просто начнет трескаться даже от допустимых нагрузок. Его поверхность быстро разрушится.

В итоге что такое минимальный защитный слой бетона для арматуры – это величина от ближайшего металлического элемента до контура плиты или грани монолита. Стоит понимать, что на конкретные цифры влияет огромное количество условий. А также какую конкретно функцию будет выполнять барьер в том или иной ситуации. Ведь предназначений у такой методики множество. К базовым можно отнести:

• Обеспечение корректного крепления армирующих элементов. То есть, сами стержни должны быть надежно зафиксированы. В противном случае, вместо каркасной функции, он начнет, напротив, вредить готовому изделию. Все элементы должны находиться строго на предписанием отведенных положениях.

• Еще один эффект, это должный уровень распределения внешних давлений. Без арматурной детали внутри монолита нагрузка будет иметь локальную зону. А значит, именно она и будет принимать весь механический урон. Что логично приведет к трещине, ведь отдельная часть раствора для этого явно не предназначена. Сетка внутри позволит распределить такое давление по всей поверхности.

• Также, защитный слой железобетонных конструкций помогает исключить влияние природного фактора на арматуру. А стоит знать, что у стержней нет даже специальной защитной обработки. От нее все равно не было бы никого толка, учитывая их локальное размещение. Поэтому обработка и исключается. А значит, при даже самом небольшом контакте со внешней средой, разрушений определенного спектра не избежать.

• В какой-то мере такой барьер помогает блокировать не только влагу или химическое воздействие, но и термическое. Как известно, металл наоборот очень неустойчив к повышенным температурам, но предельные показатели для него вредны. У всех есть своя температура плавления. А вот раствор почти полностью игнорирует любой жар, он абсолютно огнеупорен.

Итак, предписания по выбору нужной толщины содержатся в нормативном документе СП 63.13330. И там даны не только строгие цифры, но и масса прикладных рекомендаций. Которым лучше следовать, чтобы избежать перерасхода.

Если разбираться в документе, легко понять, какой защитный слой бетона для арматуры в СНиП считается необходимым. А точнее – оптимальный. Именно так, записаны минимальные параметры, их нарушать нельзя ни в коем случае. Но максимальной планки как таковой нет. Однако указывается, что превышать базовый размер не следует более чем на 15-20%. Ведь чем большую подушку раствора строители нанесут на каркас, тем больший последующий ущерб возможен. В первую очередь, увеличивается вес монолита. А он определен, исходя всех особенностей здания или иной постройки. Превышения параметра может сказаться весьма негативно. А также это просто экономический ущерб. Получается небольшая переплата в условиях единичного изделия. Но если подразумеваются огромные объемы строительства, то перерасход средств достигает колоссальных показателей. Которые способны привести весь проект к отсутствию рентабельности. И защитный слой рабочей арматуры перекрытия в колонне, и в плите, и в любом ином изделии всегда должен следовать логике экономической целесообразности. Данные параметры имеют весьма простую зависимость. Величина зависит от:

• Установленный диаметр самих стержней, а также основные показатели, заложенные производителем. Они зависят от марки раствора.

• Конкретный тип изделия, которая будет построена в результате. Это фактически ключевой аспект, который оказывает самое массивное влияние. В одних случаях минимальный размер будет плавать в диапазоне 20-30мм, в другом упадет до 5мм.

• Рассчитанные цифры, выявляющие предельные нагрузки, применимые на конечный продукт. То есть, простыми словами – это вес зданий, плюс учет расположенного внутри оборудования, меблировки и трафика людей при ситуации максимальной наполненности. Или просто вес, если говорить про столб линий электропередач, к примеру.

• Габариты и масштаб всей постройки. Насколько она протяженная, какой периметр основания подразумевается.

• Условия, в которых предполагаемый период будет проводиться активная эксплуатация. Имеется в виду климатическая зона, уровень грунтовых вод, температура в разные сезоны, уровень выпадения осадков и множество иных в большинстве своим метеорологических моментов.

Источник: https://pixabay.com/photos/house-architecture-family-wood-3121164/

Устройство защитного слоя арматуры в плите и от чего зависит его толщина

Стоит знать, что проверки на соответствия, проводимые самой строительной компанией или компетентными надзорными инстанциями, способны с легкостью выяснить, соблюдаются ли предписания строительных норм. Причем для подобной процедуры нет никакой необходимости повреждать саму огранку объекта, разрушать часть плиты. Для этой цели задействуют специальное оборудование, которое с помощью фиксации уровня магнитного излучения определяет, насколько далеко находится металл. Для определения толщины в расчет берут следующие аспекты:

• Вид постройки. Хотя, обычно преимущественно речь идет про различные здания, это может быть что-то менее массивное. Бассейн, как варианта, столб. И цифры будут значительно отличаться. Ведь вид конструкции предполагает и различное применение, нагрузку, контакт с внешней средой и иные важные аспекты. Так, защитный слой арматуры в бетоне для стен подвала, стяжки, защита перекрытий – все имеет разные значения.

• Расположение стержней. Внутри монолита используются различные типы распределения арматуры. Это либо поперечное, либо продольное. И она также имеет свое влияние на уровень необходимого барьера. Ведь в одном случае к грани будут подступать лишь концы, в другой более массивные продольные элементы.

• Роль каркаса. Обычно подразумевается стандартная, то есть, ее еще принято называть рабочей. Но есть и конструктивная роль.

• Глубина расположения непосредственно в грунте. Если это в принципе предусматривается. Чем ниже, тем влияние грунтовых вод будет серьезнее. А значит, нужно будет озаботиться препятствием для влаги.

• Наличие контакта с электричеством. То есть, будет ли готовый продукт периодически или постоянно контактировать с объектами под сильным электрическим напряжением. К примеру, на тех же электростанциях, линиях ЛЭП.

При этом максимальный защитный слой бетона для арматуры определяется исходя из единственного возможного значения между минимумом и экономической целесообразностью. Чтобы не переплачивать, всегда нужно ориентироваться на низкую отметку, но с запасом в 10%. Чтобы по ошибке, стараясь слишком плотно подойти к цифре, не нарушить нормы СП.

Источник: https://pixabay.com/photos/construction-house-home-construction-2338639/

Нормативные показатели

Теперь перейдем к конкретике, больше пройдемся по точным цифрам. Хотя, как Вы понимаете, исходя из огромного количества факторов, оказывающих непосредственное влияние, весьма проблематично назвать конкретные значения. Ведь они способны сильно меняться, если меняется географическая локация или способы применения продукты.

Поэтому для начала оттолкнемся как раз от климатического фактора. Точнее, не его величины, а уровня влияния. Если продукт используется внутри дома – это не совсем то же самое, что и заложенный под тоннами грунта вблизи подземных вод. Итак, величина защитного слоя бетона, таблица для наглядности. Все данные указываются в миллиметрах.

Назначение	Уровень контакта со средой	Минимальный порог
Внутри помещения, без активного влияния климата, отапливаемые в зимнее время года	Отсутствующий	20
В помещениях, где допускается высокий показатель влажности. К примеру, бассейн или аквапарк	Низкий	25
На открытом воздухе, без искусственных препятствий для осадков	Средний	30
Внутри толщи грунта	Высокий	40

ЖБИ продукция, изготавливаемая на заводах, в итоге является более качественной, крепкой и надежной. Учитывая этот момент, нормы СП официально допускаются возможность снижения указанных параметров на величину не более 5мм. Если это продукт, созданный в заводских условиях. Что для современного частного строительства – редкость. Зачастую необходимые основания или объекты возводятся прямо на месте. Так поступают даже профессиональные компании, которые не хотят заморачиваться с доставкой и закупкой. Но крупное строительство в любом случае подразумевает использование готовых товаров.

Важно понимать, что защитный слой бетона в железобетонных конструкциях в грунте – обеспечение безопасности самого стержня. И рационально считать, что этот барьер не может быть меньше самого прута. Поэтому в случаях, если диаметр плута больше указанного минимального значения, ориентироваться всегда стоит именно на диаметр. Это и будет предписанной нормой. Градация норм в зависимости от конкретного вида и назначения конструкции различается следующим образом:

• Плита, а также стены. В том числе, несущие стены, расположенные в жилых зданиях обязаны по регламенту иметь расстояние от прута до грани в 10 мм. Но такие значения используются, только если общая толщина самого продукта не превышает 100 мм. Если он больше, даже всего на один миллиметр, то норма предписывает увеличить размер до кромки еще на 5 мм до общего числа в 15мм.

• Балки и перемычки, а также все иные типы перекрытий имеют иной показатель. Базовые требования, выдвигаемые к ним СП – это уже 15 мм. Но опять же, в случаях, когда само изделие меньше, чем 250 мм. Иначе снова приходится увеличить цифру на 5 мм.

• Все постройки, представляющие собой вертикальную колонну, как фонарные столбы, к примеру, не менее 20мм.

• Монолиты, применяемые для закладки оснований под здания – 35мм.

• То же, что и выше, но устанавливаемое без подготовки и обработки поверхностей, 70мм.

Напомним, что и в этих случаях, максимальная толщина защитного слоя бетона строго не регламентируется. Но органы строительного надзора и исполнители правотворчества понимают, что исходя из экономии, все будут стремиться как раз к нижней планке. Правда, тех, кто бюджетом не ограничен и хочет провести строительство, так сказать, на совесть, мы предупредим. В этом варианте больше – не значит лучше. Значит дороже, тяжелее, неудобнее, опаснее. Но точно не лучше.

Источник: https://pixabay.com/photos/new-home-construction-build-1664272/

Использование готовых деталей для фиксации

Фиксаторы – это отличный способ усилить функциональные качества продукции без серьезного вмешательства в материал, а кроме того, весьма недорого. Ведь такие фиксаторы выполняются из твердого пластика, располагаются внутри монолита. И цена их зачастую на фоне общих трат за строительство, просто смешная.

Сейчас на рынке активно используют две модели. Одно имеет две стойки, которые поддерживают сетку. Другие обладают сразу массой стоек, направленных в разные стороны. Первый вариант используется реже. А вот фиксаторы со множеством стоек, напоминающие кольца, применяют повсюду. Их монтируют непосредственно на стержень, который в результате просто не дает двигаться внутренней металлической основе к опалубке. И, таким образом, снижает вероятность нарушения толщины, установленной регламент СП. Так, армирование защитного слоя бетона становится более простой процедурой. Которая не требует качественных расчетов, выверенной технологии. И легко применяется не в заводских, а в кустарных условиях.

Необходимый ремонт

Если кромка монолита постепенно начинает разрушаться ввиду воздействия механического давления снаружи, которая в какой-то мере всегда сопровождает активную эксплуатацию, понадобится своевременный ремонт. Причем чем раньше реализовать процедуру, тем более вероятен шанс, что серьезного демонтажа в результате не понадобится. Одно дело избавиться от последствий разрушившегося раствора, который лишь слегка начинает оголять металлическое нутро. И совсем иное бороться с последствиями длительного воздействия коррозии, когда он прута уже осталась лишь слабая тень. В качестве ремонтных процедур применяется:

• Штукатурка. Первоначально поврежденный участок полностью очищается от мусора и примесей. Частично промывается, высушивается. И лишь потом наносится специализированная смесь, которая закрывает трещины и щели.

• Бетонирование. Более длительная, но зато и более надежная процедура. Применяется, если уже была частично разрушена и сетка. Тогда корродированные зоны полностью изымаются, ставится новая конструкция, а после происходит ее бетонирование. Своего рода капитальный ремонт.

• Нанесение клейкого полимера. Это процедура оклейки специальным полимерным средством, которое защищает не только от влаги и дальнейших разрушений, но и термического фактора. Согревает нутро изделия.

В любом случае до ремонта лучше не доводить. И заранее принимать меры. Ведь фактически, если нужны меры восстановления, значит, нормы СП в текущий момент уже нарушаются. И толщина защитного слоя поперечной арматуры на данный момент времени меньше, чем должна быть по правилам.

Толщина бетонного покрытия — обзор

8.2 Влияние переработанных материалов в бетоне на коррозию арматурной стали

Считается, что арматурные стержни в бетоне защищены за счет образования липкой и пассивной оксидной пленки в условиях высокой щелочности, создаваемых цементом увлажнение. Однако каждое действие, которое вызывает снижение содержания свободной извести в водном растворе в порах бетона, как в случае карбонизации бетона двуокисью углерода воздуха, может снизить эффективность бетона как защитной среды для арматурных стальных стержней и, следовательно, может способствуют коррозии стальной арматуры.Точно так же можно было подумать, что добавление к бетону любого побочного продукта, проявляющего пуццолановую активность, например летучей золы, может конкретно снизить защиту железа от коррозии, которой способствует снижение pH из-за пуццолановой реакции с гидролизной известью.

С другой стороны, добавление в бетон как побочного продукта летучей золы, особенно без какого-либо уменьшения цемента, улучшает долговечность бетона из-за эффекта заполнения из-за образования дополнительных гидратов силиката кальция и алюмината кальция, вызванных пуццолановой реакцией, которая снижает пористость бетона и, следовательно, его проницаемость для агрессивных агентов, вызывающих коррозию, таких как углекислый газ.Собственно говоря, следует учитывать, что в качественном бетоне, правильно затвердевшем и затвердевшем, коррозия может не быть проблемой. Коррозия может стать проблемой только в некачественном пористом бетоне или при наличии бетонного покрытия небольшой толщины.

Таким образом, чтобы оценить влияние добавок пуццолановых побочных продуктов на явления коррозии стальной арматуры, давайте рассмотрим изменения, вызванные добавлением летучей золы на процесс карбонизации бетона (Branca et al., 1992) как индикатор коррозии.

Можно констатировать, что проницаемость для углекислого газа увеличивается с увеличением отношения вода / цемент, то есть за счет увеличения пористости бетона, поэтому при использовании летучей золы вместо цемента может происходить более быстрый процесс карбонизации. Это происходит из-за большей начальной пористости бетона из летучей золы, вызванной более высоким фактическим соотношением вода / цемент и меньшим количеством доступной гидролизной извести (Gonzales et al., 1983). Напротив, когда летучая зола добавляется без какого-либо восстановления цемента, может наблюдаться снижение скорости проникновения диоксида углерода из-за пуццолановой реакции и эффекта заполнения, которые приводят к уменьшению пористости.

Электрохимические измерения показывают, что любой процесс, который может снизить щелочность бетона, например процесс карбонизации или пуццолановая реакция из-за присутствия летучей золы, является необходимым, но не достаточным условием для ускорения коррозии железобетона. Например, на коррозию арматуры сильно влияет проницаемость бетона, а затем и его пористость. В результате некоторый риск коррозии может возникнуть только при добавлении летучей золы для замены цемента при относительно высоком соотношении вода / цемент.В этом случае добавки летучей золы делают бетон, особенно в раннем возрасте, более проницаемым и пористым, чем соответствующий бетон из портландцемента.

Кроме того, когда побочные продукты без какой-либо пуццолановой активности добавляются в бетонную смесь в качестве наполнителя или замены мелкого заполнителя, никаких изменений в условиях пассивности стальной арматуры не происходит, поскольку их добавление не изменяет щелочную среду в бетоне, в то время как делая его микроструктуру более плотной и, следовательно, менее проницаемой для проникновения агрессивных агентов.

Трещины, вызванные нагрузкой, усадкой, ползучестью и термическим напряжением, или в сборном бетоне в результате механического удара или напряжения изгиба во время транспортировки и монтажа, уменьшают срок службы железобетонных конструкций при воздействии хлоридной агрессии, например, в морской среде или морозный климат, требующий солевой обработки (Francois et al., 1998).

В этих случаях арматура из оцинкованной стали может использоваться в качестве профилактического метода для замедления коррозии стали и продления срока службы конструкций, в основном в результате образования плотного пассивного слоя, устойчивого к воздействию хлоридов при более высоких уровнях концентрации, чем в случай с чистой сталью (Swamy, 1990; Yeomans, 1994; Fratesi et al., 1996). Формированию плотного защитного пассивного слоя на оцинкованной стальной арматуре, по-видимому, способствует менее щелочная среда в растворе пор бетона (Andrade et al., 1983; Macias and Andrade, 1983, 1987a; Andrade and Macias, 1988), и это Возникновение может быть достигнуто добавлением летучей золы в бетон в качестве мелкозернистого заполнителя или заменителя цемента из-за ее пуццолановой активности.

Таким образом, влияние летучей золы на коррозионное поведение арматуры из оцинкованной стали в образцах бетона с трещинами, подвергшихся циклам «влажно-сухой» в водном растворе хлорида, также контролировалось с помощью электрохимических измерений (Fratesi et al., 2002). В этом исследовании образцы бетона были армированы стальными пластинами вместо стержней по двум причинам: пластина позволяет контролировать растрескивание образца бетона, останавливая распространение трещины и обеспечивая модуляцию ширины трещины, а также значительно ускоряет процесс коррозии из-за гораздо более высокое отношение катодной площади к анодной. Основные результаты этого исследования представлены на рисунках 8.1 и 8.2.

Рисунок 8.1. Влияние добавления летучей золы на потенциал свободной коррозии (вверху) и скорость коррозии (внизу) оцинкованной стали, залитой в бетон с трещинами с различным соотношением вода / цемент (выше, 0.80, слева; и ниже, 0,45, справа) в зависимости от количества циклов влажно-сушка в 10% водном растворе NaCl.

Рисунок 8.2. Металлографический аспект поперечного сечения оцинкованной стали, залитой в бетон с трещинами, с w / c = 0,80 после воздействия агрессивных циклов влажно-сухой, в отсутствие (слева) и в присутствии (справа) летучей золы.

Данные, представленные на Рисунке 8.1, ясно показывают, что использование летучей золы в качестве частичной замены цемента или заполнителя улучшает коррозионную стойкость арматуры из оцинкованной стали в бетоне с трещинами, подверженном воздействию агрессивных сред.В частности, пуццолановая добавка летучей золы, даже при наличии трещин в бетоне, снижает скорость коррозии, наблюдаемую в очень пористых бетонах, например, изготовленных с w / c = 0,80, до значений, сравнимых со значениями, полученными в бетонах хорошего качества. , например, произведенные с w / c = 0,45, для которых положительный эффект кажется скрытым. Другими словами, летучая зола нейтрализует вредное воздействие, по крайней мере с точки зрения коррозии, большой пористости цементной матрицы.

Кроме того, рисунок 8.2 показывает, что использование гальванизированной стальной арматуры в бетоне из летучей золы не только обеспечивает совпадение технических и экологических преимуществ, получаемых от использования как гальванизации стали, так и добавления летучей золы в бетон, но также может обеспечить полезный синергетический эффект из-за пуццолановости. активность, способствующая образованию плотного защитного пассивного слоя на оцинкованной арматуре, который остается устойчивым даже при наличии трещин в бетоне.

Что такое покрытие в бетоне

Что такое покрытие в бетоне?

Крышка из бетона

Прозрачная крышка — это расстояние между открытой бетонной поверхностью (без штукатурки и других покрытий) до ближайшей поверхности арматурного стержня. Более подробную информацию смотрите на следующем изображении.

или

Пространство между поверхностью неподвижной арматуры и внешней стороной бетона элемента RCC является бетонным покрытием.

В основном он описывает как « прозрачное покрытие » или « минимальное бетонное покрытие » в общем на строительной площадке.

Также прочтите: Процедура для бетона Rcc

Как определить номинальное покрытие

Проще говоря, крышка определяется как небольшое пространство, оставшееся между снаружи бетонной поверхности и арматурой, вставленной внутри этой бетонной конструкции .

Как правило, толщина арматурного покрытия указывается на структурном чертеже, или она должна быть получена из соответствующих практических правил о минимальном бетонном покрытии для арматуры .

Здесь вся информация о технических характеристиках арматурного покрытия для различных элементов конструкции в различных условиях.

Номинальное покрытие согласно IS 456:

Как согласно IS 456 (пункт 26.4.1), термин «прозрачное покрытие » заменено термином « номинальное покрытие ».

Номинальное покрытие — это расстояние между открытой бетонной поверхностью до ближайшего арматурного стержня (это может быть любой основной стержень стержня, продольный стержень и даже звенья или хомуты).

Что такое прозрачная крышка?

Прозрачная крышка — это расстояние между открытой бетонной поверхностью (без штукатурки и других покрытий) до ближайшей поверхности арматурного стержня. Более подробную информацию смотрите на следующем изображении.

Что такое эффективное покрытие?

Эффективное покрытие — это расстояние, измеренное от торца элемента до центра области (центра тяжести) арматуры, т.е.е., растяжение или сжатие арматуры. Эффективная крышка = общая глубина — эффективная глубина . Или. Эффективная крышка = прозрачная крышка + (диаметр стержня / 2)

Важность прозрачного покрытия в бетоне:

Такие вещи требуют, чтобы поддерживал длительный срок службы бетонной конструкции или, скажем, RCC, некоторые из которых приведены ниже, чтобы прояснить ее важность в конструкции.

Покрытие предохраняет арматуру от коррозии из-за неблагоприятных погодных условий. .В случае пожара бетонное покрытие работает как тепловая защита арматурных стержней, защищающих его.

Обеспечивает адекватное заделывание арматурных стержней, чтобы облегчить их нагрузку без потери сцепления .

Толщина или размер покрытия зависит от условий окружающей среды и типа различных элементов конструкции. Он должен быть получен из соответствующего свода правил.

Также прочтите: Что такое сливовый бетон | Приложение | Смешайте Дизайн | Методология

Бетонное покрытие, используемое в различных частях конструкции

Прозрачная крышка для балок:

Прозрачная крышка в балке

Балка или колонна. Минимальная необходимая толщина покрытия обычно составляет от 25 мм до 35 мм в зависимости от экологических условий, существующих во время эксплуатации здания.

25 мм относятся к сухому климату, а 35 мм — к морю.

Крышка помещается в балку внизу и иногда закрывает стяжку боковой стороной из стали. Пластиковые прокладки также можно использовать вместо бетонного покрытия, в зависимости от размера использования.

Прокладки круглой формы предпочтительны при использовании клетки хомутов для размещения соединительной арматуры для сохранения их положения во время заливки бетона.

Также прочтите: Бетонирование в строительстве | Классификация | Недвижимость | Оценки | Преимущества и недостатки | Контроль качества

Прозрачная крышка для перекрытий:

Прозрачная крышка в плитах

Когда арматура корродирует, возникающее расширение объема приводит к растрескиванию бетона и, как следствие, к растрескиванию штукатурки .

Сильная коррозия влияет не только на срок службы конструкции, но и на безопасность жителей. Минимальная толщина покрытия для армирования плиты обычно составляет от 20 до 30 мм в зависимости от экологических условий, существующих в течение срока службы здания.

Основная крышка поддерживается только с помощью специальной конструкции, известной как распорки.

Они не должны подвергаться коррозии и должны располагаться примерно через каждые 1,00 м. .

Прозрачная крышка для колонки

Минимальное прозрачное покрытие арматуры: 25 мм для стержней в колоннах . В больших столбцах , скажем, 450 мм при толщине , крышка должна быть 40 мм .

Прозрачная крышка для опор:

Прозрачная крышка в опорах

В основном в случае конструкции фундамента она напрямую опирается на землю или почву, или в некоторых случаях слой PCC служит для получения твердой и ровной поверхности для сетки, сделанной из арматурных стержней .

Эта сетка опирается на концертное покрытие, чтобы сохранить пространство между почвой или стержнем и залитым в нее бетоном. , следовательно, обычно используется покрытие 70 мм и 50 мм для PCC .

Минимальная необходимая толщина покрытия в арматуре фундамента составляет около 40 мм для фундамента, установленного на бетонном слое, и около 70 мм для фундамента, соприкасающегося с почвой.

Основное покрытие может быть образовано точечными или линейными прокладками.

Также прочтите: What Is Guniting, Set Guniting Systems, Advantage, Disadvantage

Допустимое бетонное покрытие для армирования во всех типах конструкций:

Термины для арматуры охватывают различные типы конструктивных элементов в различных условиях, приведенные ниже.

Согласно соответствующим нормам, бетонное покрытие должно иметь минимальный размер 25 мм. или должно быть меньше двух диаметров стержня. Его следует разместить в конце арматурного стержня.

В балке размер продольных стержней арматуры должен быть не менее или менее 30 мм по сравнению с диаметром стержня.

В случае стержня продольной арматуры в колонне размер бетона покрывает не менее 40 мм или минимум диаметра стержня, в зависимости от того, что предусмотрено.

В таком случае размер столбца составляет 20 см или меньше, чем размер столбца.

В этом случае диаметр арматурного стержня не превышает 12 мм, где для армирования применяется бетонное покрытие толщиной 25 мм. .

Когда конструкция испытывает растяжение, сдвиг сжатия или другие напряжения, арматурные стержни в плите или стене должны быть не менее 15 мм. и не менее диаметра стержня.

В тех случаях, когда внешняя поверхность бетонных конструкций вступает в прямой контакт с погодой или землей после снятия опалубки, равно как и стороны опор, опорные балки, подпорные стены, верхнюю плиту и т. Д. его крышка не должна быть меньше 50 мм.

В необычных случаях, таких как бетонное покрытие для опор и основные конструктивные элементы, где бетонное заполнение непосредственно контактирует с почвой или землей, размер 75 мм составляет минимум для покрытия нижних арматурных стержней.

При заливке бетона на слой PCC размер покрытия может быть уменьшен до 50 мм.

Район сооружений, где бетон работает всегда в зависимости от морской погоды или подвергается вредным химическим воздействиям на внешний корпус.Единственный способ — Увеличить толщину покрытия для защиты поверхностей, подверженных действию токсичных химикатов (или подвергающихся воздействию почвы, загрязненной такими химикатами). дым, щелочь, кислота, соляная атмосфера, сера, и т. Д.

Подпорные конструкции, такие как подпорная стена на берегу моря, плавательный бассейн, конструкции у рек, где минимальное покрытие до цельностальных стержней должно быть 40 мм. или равным диаметру основной балки, в зависимости от того, что больше.

При непосредственном контакте с морской водой и водами с деструктивным составом и маслами крышки должны быть увеличены на 10 мм .

Укрытие арматурных стержней в случае, если бетон подвергается воздействию разрушающей атмосферы . также может применяться только в случае использования прочного непроницаемого бетона со стандартными защитными покрытиями.

Точное покрытие должно поддерживаться цементным раствором, кубиками и другими разрешенными средствами.

EIC, выделенная EIC сборная бетонная блочная конструкция для армирования фундаментов, опорных балок и плит на грунтовом основании, должна опираться на нее.

Некоторое время неквалифицированные рабочие использовали гальку или камни вместо бетонного покрытия; однако все это недопустимо.

Минимальное прозрачное покрытие между арматурными стержнями должно соответствовать нормам IS: 456–2000 .

Прозрачная крышка и эффективная крышка

Эффективное покрытие — это расстояние между самой внешней стороной сжатия RCC и центром области растянутой основной арматуры.

Следовательно, эффективная крышка = Прозрачная крышка + Общий диаметр выступа (d) + (Диаметр основной арматуры (D)) / 2

FAQ

Прозрачная крышка

Прозрачная крышка — это расстояние между открытой бетонной поверхностью (без штукатурки и других покрытий) до ближайшей поверхности арматурного стержня. Более подробную информацию смотрите на следующем изображении.На следующем рисунке Прозрачная крышка — это , четко проиллюстрированная .

Прозрачная крышка для колонки

Размер прозрачной крышки колонны должен находиться в диапазоне от до 40 мм от до 50 мм. Прозрачная крышка размером 40 мм подходит для сухой погоды и 50 мм для влажной влажной погоды.

Прозрачная крышка плиты

Размер прозрачного покрытия плиты должен составлять от 20 до 30 мм. Прозрачная крышка размером 20 мм применяется для RCC-плиты толщиной от 4 до 5 дюймов, 20 мм для плоской плиты и 30 мм для плиты толщиной 6 дюймов.

Понравился этот пост? Поделитесь этим с вашими друзьями!

Рекомендуемое чтение —

(PDF) Определение влияния толщины бетонного покрытия и параметра ∅ / ρ на расстояние между трещинами

Чавин Н. Наотунна, Саминди М. Самаракун и Челль Т. Фосса

можно было определить, что толщина бетонного покрытия оказывает значительное влияние по расстоянию между трещинами.

Однако параметр  / ρp, ef, который присутствует в модели расстояния между трещинами из-за «теории сцепления-проскальзывания

», оказывает незначительное влияние на расстояние между трещинами.Возможной причиной этого может быть эффект

различных индексов ребер разных размеров стержня, который не принимается во внимание в упомянутых выше

моделях расстояния между трещинами. Экспериментальные результаты показали аналогичные значения расстояния между трещинами

с использованием небольшого количества стержней большого диаметра и большого количества стержней малых диаметров. Следовательно,

, связь на единицу площади поверхности должна быть выше у стержней большого диаметра, чем у стержней малого диаметра.

Был проведен обзор литературы для выявления вышеупомянутого эффекта, и было обнаружено, что связь

на единицу площади поверхности уменьшается с увеличением диаметра стержня.Более того,

жизненно важно для исследования применимости результатов теста на вытягивание типа Rilem для изучения поведения связи

в RC-связке. Основное противоречие заключается в том, что полученное значение скольжения при осевом растяжении

значительно меньше, чем при испытаниях на выдергивание типа Rilem. Кроме того, есть аргумент, что внутренние трещины

способствуют скольжению. Однако результаты Яннопулоса (1989) доказали

, что внутренние трещины не имеют значительного вклада в скольжение.Кроме того, Биби (2004)

экспериментально доказал, что не происходит скольжения на стыке арматуры и бетона

RC-связи при чистом растяжении. Более того, как упоминалось в имеющихся исследованиях поведения сцепления-проскальзывания

при осевом растяжении, деформация бетона не измерялась отдельно, поэтому

измеряет величину скольжения. Таким образом, можно сделать вывод, что упомянутые модели

расстояния между трещинами переоценили влияние поведения сцепления-проскальзывания.

ORCID

Чавин Н. Наотунна: https://orcid.org/0000-0003-4994-2675

С.М. Саминди М.К. Самаракун: https://orcid.org/0000-0002-6847-972X

Ссылки

Аландер, К. (2002). Влияние геометрии ребра на ширину трещин и срок службы конструкций. Документ

представлен на 3-м Международном симпозиуме по связке в бетоне.

Балаш Г. Л. (1993). Анализ растрескивания на основе напряжений скольжения и сцепления. Материалы журнала, 90 (4), 340-348.

Бамонте, П., Гамбарова, П. Г. (2007). Прутки с высоким сцеплением в NSC и HPC: исследование размерного эффекта и местного закона проскальзывания сцепления

. Журнал структурной инженерии, 133 (2), 225-234.

Бажант, З. П., Ли, З. и Тома, М. (1995). Определение закона проскальзывания при вытягивании стержня или волокна по размерному эффекту

испытаний. Журнал инженерной механики, 121 (5), 620-625.

Beconcini, M. L., Croce, P. and Formichi, P. (2008). Влияние сцепления-проскальзывания на поведение железобетонной балки

в стыках колонн.Доклад, представленный на Международном симпозиуме фиброзных волокон «Тейлор сделал

бетонных конструкций: новые решения для нашего общества».

Биби, А. В. (2004). Влияние параметра ϕ / ρ eff на ширину трещин. Конструкционный бетон, 5 (2), 71-83.

Биби, A.W., C. Е., Дж. Кэрнс, Р. Элигехаузен, У. Майер, С. Леттоу, Даниэле Ферретти, И. Иори, Пьетро Г. Гамбарова,

Патрик Бамонте, Эцио Джуриани, Джованни А. Плиззари, Ставрула Пантазопулу и Сузана Тастани.(2005).

Обсуждение: Влияние параметра φ / ρeff на ширину трещины. Конструкционный бетон, 6 (4): 155-165.

doi: 10.1680 / stco.2005.6.4.155

Borosnyói, A. and Snóbli, I. (2010). Изменение ширины трещин в бетонном покрытии железобетонных элементов

. Эпитыаняг, 62 (3), 70-74.

Бромс Б. Б. (1965). Ширина трещин и расстояние между трещинами в железобетонных элементах. Статья представлена ​​в ACI

Journal Proceedings.

CEN. (2004). EN: EN 1992-1-1, Еврокод 2: Проектирование бетонных конструкций — Часть 1–1: Общие правила и правила для зданий

In. Брюссель: Европейский комитет по стандартизации.

Чампи В., Элигехаузен Р., Бертеро В. В. и Попов Э. П. (1981). Аналитическая модель деформированной связи стержня

при обобщенных возбуждениях.

Чампи В., Элигехаузен Р., Бертеро В. В. и Попов Э. П. (1982). Аналитическая модель для бетонных анкеровок

арматурных стержней в условиях обобщенного возбуждения: Инженерный колледж Калифорнийского университета в Беркли, Калифорния,

США.

Дебернарди П. Г., Гуилья М. и Талиано М. (2013). Влияние вторичных трещин для анализа трещин в железобетонной шпалере

. ACI Materials Journal, 110 (2), 207.

Модель растрескивания покрытия в железобетонных конструкциях, подверженных коррозии арматуры

4.1 Поле деформации в процессе коррозии

Для проверки предложенной модели было проведено текущее испытание на ускоренную коррозию. Размер образца составлял около 100 мм × 100 мм × 100 мм.Бетон был залит портландцементом, крупнозернистым щебнем, песком и водопроводной водой. Массовая плотность цемента составила 330 кг / м ³ и в / ц = 0,5. Внутри образца был заделан продольный стержень (рис. 5).

Рис. 5

Образец ускоренного испытания

Параметры, принятые в расчетах: v _при = 0,17, R _st = 0,0058 м, E _st = 2 × 10 ¹¹ Па, v _ул = 0.3, к _корр = 7 × 10 ⁹ Па, n _корр. = 7, и _корр = 4,5 А / м ² , r _м = 0,622, α = 2,09, т _p = 0, φ = 0,1 и N = 5.

Группа из трех тензодатчиков была размещена на фиксированном радиусе, и было две группы. Данные эксперимента регистрировались каждые 10 мин.Данные были усреднены в каждой группе. Кольцевая деформация, предсказанная теорией, и соответствующие средние экспериментальные данные показаны на рисунках 6 и 7.

Рис. 6

Сравнение экспериментальных и теоретических значений в точке 1

Рис. 7

Сравнение экспериментальных и теоретических значений в точке 2

Из приведенных выше результатов видно, что предсказанные значения хорошо соответствуют экспериментальным данным, что показывает, что модель эффективна при вычислении значений деформации и напряжения в процессе коррозии.

4.2 Время растрескивания покрытия

Для проверки правильности предложенного аналитического решения, прогнозируемые значения этой модели сравнивались с экспериментальными результатами (Rasheeduzzafar et al., 1992) и другими моделями (Таблица 1 и Таблица 2).

Таблица 1 Экспериментальные значения в (Rasheeduzzafar et al., 1992) Таблица 2 Сравнение времени растрескивания крышки между предлагаемой моделью и другими моделями (ч)

Инжир.8 показывает, что прогнозируемые результаты для времени растрескивания покрытия с различными моделями сильно различаются, но результаты с предложенной моделью хорошо соответствуют экспериментальным значениям, потому что свойства ржавчины, границы раздела, эффект заполнения и свойства бетона были полностью и правильно. учтено.

Рис. 8

Время перекрытия трещин при различных соотношениях толщины покрытия и диаметра стали (C / Dst)

4.3 Влияние пористой зоны на поле деформаций, вызванных коррозией

Чтобы исследовать заполнение ржавчиной на границе раздела между сталью и бетоном, программа, закодированная в MATLAB 7.11 была проведена для определения взаимосвязи между деформацией и эффективной толщиной границы раздела (фиг. 9a), взаимосвязи между напряжением и эффективной толщиной границы раздела (фиг. 9b) и взаимосвязи между давлением и эффективной толщиной границы раздела (фиг. 9c).

Рис. 9

Эффект заполнения ржавчиной эффективной толщины границы раздела

(a) Взаимосвязь между кольцевой деформацией и эффективной толщиной;

(b) Взаимосвязь между кольцевым напряжением и эффективной толщиной;

(c) Взаимосвязь между внутренним давлением и эффективной толщиной

Параметры, принятые в расчетах: C = 0.0368 м, ф _c ′ = 35,4 МПа, v _при = 0,17, R _st = 0,004 м, E _st = 2 × 10 ¹¹ Па, v _st = 0,3, k _корр = 7 × 10 ⁹ Па, n _корр. = 7, и _corr = 30 А / м ² , t = 4 × 3600 с, r _м = 0.622, α = 2,09, φ = 0 и N = 5.

На рис. 9а показан эффект заполнения на границе раздела. По мере увеличения эффективной толщины поверхности раздела кольцевые деформации внутреннего и внешнего бетона уменьшаются.

На рис. 9b показано, что при увеличении эффективной толщины границы раздела внешнее кольцевое напряжение уменьшается, но внутреннее кольцевое напряжение колеблется. Когда эффективная толщина больше 8 × 10 ^-6 м, внутренний бетон не будет поврежден и будет хорошо работать.Когда эффективная толщина меньше 8 × 10 ^-6 м, но больше 3 × 10 ^-6 м, кольцевая деформация внутреннего бетона будет достаточно большой, чтобы вызвать его повреждение. Таким образом, при уменьшении эффективной толщины границы раздела в этом диапазоне внутренний бетон будет поврежден, и напряжение в нем уменьшится. Однако это не всегда приводит к повреждению наружного бетона, поэтому внешнее кольцевое напряжение может увеличиваться. Когда эффективная толщина меньше 3 × 10 ^-6 м, внутренний бетон будет серьезно поврежден, а уровень внутреннего кольцевого напряжения останется низким.

На рис. 9с показано давление как функция эффективной толщины. Анализ такой же, как и для кольцевого напряжения внутреннего бетона. Когда эффективная толщина больше 8 × 10 ^-6 м, давление будет увеличиваться с увеличением эффективной толщины. Когда эффективная толщина меньше 8 × 10 ^-6 м, но больше 3 × 10 ^-6 м, повреждение будет увеличиваться с уменьшением эффективной толщины границы раздела. В то же время объем заполнения уменьшится, и давление также уменьшится.Когда эффективная толщина меньше 3 × 10 ^-6 м, внутренний бетон будет серьезно поврежден, и давление соответственно возрастет.

В последнее время некоторые авторы использовали давление как меру уровня коррозии. Из приведенного выше анализа видно, что давление не является хорошим показателем для описания степени повреждения покрывающего бетона. Тем не менее, внутренняя деформация обруча или внешняя деформация обруча могут использоваться в качестве хороших индикаторов. Поэтому в следующей части этой статьи внутренняя деформация кольца и внешняя деформация кольца выбраны в качестве ключевых параметров.

4.4 Влияние ржавчины, проникающей в трещины, на поле деформации, вызванной коррозией

Для исследования ржавчины, проникающей в трещину, вызванную коррозией, была запущена программа, закодированная в MATLAB 7.11, чтобы получить связь между внутренней и внешней кольцевой деформацией и проникающая способность (рис. 10).

Рис.10

Взаимосвязь между деформациями обруча и проникающей способностью

Параметры, принятые в расчетах: C = 0,0368 м, f _c ′ = 35.4 МПа, v _при = 0,17, R _st = 0,004 м, E _st = 2 × 10 ¹¹ Па, v _st = 0,3, k _корр = 7 × 10 ⁹ Па, n _корр. = 7, и _корр = 30 А / м ² , t = 4 × 3600 с, r _м = 0.622, α = 2,09, т _p = 0 и N = 5.

Рис. 10 показывает, что деформации кольца линейно уменьшаются с увеличением проникающей способности.

4.5 Влияние модуля ржавчины на поле деформаций, вызванных коррозией

Чтобы изучить влияние модуля ржавчины, была запущена программа, закодированная в MATLAB 7.11, чтобы получить взаимосвязь между внутренней и внешней кольцевой деформацией и модулем ржавчины (рис. .11).

Рис. 11

Взаимосвязь между деформациями обруча и свойством ржавчины

Параметры, принятые в расчетах: C = 0,0368 м, f _c ′ = 35,4 МПа, v _при = 0,17, R _st = 0,004 м, E _st = 2 × 10 ¹¹ Па, v _ул = 0.3, n _корр. = 7, и _corr = 30 А / м ² , t = 4 × 3600 с, r _м = 0,622, α = 2,09, φ = 0, т _p = 0 и N = 5.

Рис. 11 показывает, что кольцевые деформации увеличиваются с увеличением модуля ржавчины.

4.6 Влияние модуля упругости стали на поле деформаций, вызванных коррозией

Чтобы исследовать влияние модуля упругости стали, программа, закодированная в MATLAB 7.11 был проведен, чтобы получить взаимосвязь между внутренними и внешними кольцевыми деформациями и модулем стали (рис. 12).

Рис.12

Взаимосвязь между кольцевыми деформациями и модулем стали

Параметры, принятые в расчетах: C = 0,0368 м, f _c ′ = 35,4 МПа, v _при = 0,17, R _st = 0,004 м, v _ул = 0.3, к _корр = 7 × 10 ⁹ Па, n _корр. = 7, и _corr = 30 А / м ² , t = 4 × 3600 с, r _м = 0,622, α = 2,09, φ = 0, т _p = 0 и N = 5.

Рис. 12 показывает, что кольцевые деформации нелинейно увеличиваются с увеличением модуля упругости стали.

4.7 Влияние диаметра арматурного стержня на поле деформаций, вызванных коррозией

Для исследования влияния диаметра арматурного стержня на деформацию была запущена программа, закодированная в MATLAB 7.11, чтобы получить соотношение между внутренней и внешней кольцевой деформацией и диаметром стальной стержень (рис.13).

Рис.13

Взаимосвязь между деформациями кольца и диаметром арматуры

Параметры, принятые в расчетах: C = 0,0368 м, f _c ′ = 35.4 МПа, v _при = 0,17, E _st = 2 × 10 ¹¹ Па, v _st = 0,3, k _корр = 7 × 10 ⁹ Па, n _корр. = 7, и _corr = 30 А / м ² , t = 4 × 3600 с, r _м = 0,622, α = 2.09, φ = 0, т _p = 0 и N = 5.

Рис. 13 показывает, что кольцевые деформации нелинейно уменьшаются с увеличением диаметра арматурного стержня. Под тем же влиянием стальной стержень большего диаметра дает меньшую толщину свободного расширения ржавчины по сравнению с стержнем меньшего диаметра.

4.8 Влияние толщины бетонного покрытия на поле деформаций, вызванных коррозией

Чтобы исследовать влияние толщины покрытия на деформацию, программа, закодированная в MATLAB 7.11 была проведена, чтобы получить соотношение между внутренними и внешними деформациями кольца и толщиной покрытия (рис. 14).

Рис. 14

Взаимосвязь между деформациями обруча и толщиной покрытия

Параметры, принятые в расчетах: f _c ′ = 35,4 МПа, v _при = 0,17, R _st = 0,004 м, E _st = 2 × 10 ¹¹ Па, v _ул = 0.3, к _корр = 7 × 10 ⁹ Па, n _корр. = 7, и _corr = 30 А / м ² , t = 4 × 3600s, r _м = 0,622, α = 2,09, φ = 0, т _p = 0 и N = 5.

На рис. 14 видно, что деформации кольца нелинейно уменьшаются с увеличением толщины покрытия.

4.9 Влияние прочности бетона на поле деформаций, вызванных коррозией

Чтобы изучить влияние прочности бетона на деформации, была запущена программа, закодированная в MATLAB 7.11, чтобы получить взаимосвязь между внутренними и внешними кольцевыми деформациями и прочностью бетона ( Рис.15).

Рис. 15

Взаимосвязь между внутренними и внешними деформациями кольца и прочностью бетона

Параметры, принятые в расчетах: C = 0.0368 м, в _при = 0,17, R _st = 0,004 м, E _st = 2 × 10 ¹¹ Па, v _st = 0,3, k _корр = 7 × 10 ⁹ Па, n _корр. = 7, и _corr = 30 А / м ² , t = 4 × 3600 с, r _м = 0.622, α = 2,09, φ = 0, t _p = 0 и N = 5.

Рис. 15 показывает, что кольцевые деформации нелинейно уменьшаются с увеличением прочности бетона.

Неоднородная модель взаимосвязи между поверхностной деформацией и силой расширения ржавчины железобетона

Теоретическая проверка

Из-за сил расширения ржавчины бетон на границе раздела подвергается радиальному смещению наружу на всех поперечных сечениях.Толщина продуктов ржавчины на границе раздела между бетоном и арматурой равна сумме радиального смещения бетона и глубины коррозии арматуры. То есть на границе раздела между бетоном и арматурой совместимость деформации должна удовлетворяться радиальными смещениями.

$$ \ varepsilon _ {\ rho} = \ frac {1} {E} \ left ({\ sigma _ {\ rho} — \ mu \ sigma _ {\ varphi}} \ right) $$

(4)

$$ \ varepsilon _ {\ rho} = \ frac {{\ partial u _ {\ rho}}} {\ partial \ rho} $$

(5)

, где E — модуль упругости, μ — коэффициент Пуассона, u _ρ — смещение в точке ρ в направлении радиуса.{3}}}} \ right)}} $$

(8)

В соответствии с Правилами проектирования бетонных конструкций (GB50010-2010) модуль упругости бетона Ec и коэффициент Пуассона соответственно установлены на 2,8 × 10 ⁴ Н / мм ² и 0,2. Для теоретической проверки, используя значения r = 8 мм, d = 23 мм из предыдущей литературы ¹³ , по приведенному выше уравнению. Согласно (8), когда защитный слой бетона составляет 15 мм, полученная сила расширения ржавчины q, соответствующая моменту появления трещин в бетоне, равна 1.421 Н / мм ² . Это значение сопоставимо с экспериментальным результатом, который составляет 1,2 Н / мм ² в существующей литературе ¹⁴ . Это указывает на то, что модель может быть эффективно применена для прогнозирования величины силы расширения ржавчины при разрушении бетонного покрытия. Однако из-за игнорирования пластической деформации во время построения модели, которая основана на теории упругости, сила расширения ржавчины из установленной численной модели может быть больше, чем фактическое значение расширения.

Численное моделирование с использованием метода конечных элементов

Программа Abaqus6.14 используется для численного моделирования на основе метода конечных элементов. Имитационный объект создается с размерами 46 мм × 46 мм × 300 мм с круглой полостью с радиусом сечения 8 мм. Принята классическая модель трещин и повреждений ¹⁵ со значениями атрибутов и параметров, показанными в таблице 1. Модель объекта с сеткой показана на рис. 4a. Силы расширения с картиной распределения, показанной на рис.4b прикладываются к круглым полым стенкам с наибольшим значением 5 Н / мм ² для моделирования процесса расширения арматуры. Нормальные перемещения, связанные с боковыми гранями установленной модели, относительно невелики. Для удобства моделирования определены граничные условия, ограничивающие нормальные смещения четырех боковых граней ¹⁶ .

Таблица 1 Параметры свойств бетона в моделировании. Рисунок 4

Настройка модели. ( a ) Имитационный объект с сеткой.( b ) Распределение силы расширения ржавчины.

Напряжение беспорядка, полученное численным моделированием при неоднородной коррозии, показано на рис. 5. Можно видеть, что распределение напряжений в области 1 и 3 наконечника отличается от распределения в области 2, которая представляет более стабильный профиль напряжения. Следовательно, результаты распределения по сечениям в области 2 принимаются для дальнейшего анализа.

Рис. 5

Беспорядочное напряжение при численном моделировании при неоднородной коррозии.

На рисунке 6 показаны результаты моделирования при увеличении силы расширения ржавчины до 1,74 Н / мм ² . Распределение напряжений определяется V-образной формой расширения. В области А более половины растягивающих напряжений выше, чем предел прочности при растяжении. Таким образом, можно сделать вывод, что трещины в бетоне сначала появляются в области A, прежде чем сила расширения достигает 1,74 Н / мм ² . Поскольку граничные условия заданы так, чтобы иметь нулевые нормальные смещения на четырех боковых поверхностях, требуются дополнительные силы расширения, чтобы напряжение достигло предела прочности на растяжение.С этой точки зрения должно быть разумным получить значение, превышающее экспериментальный результат, который составляет 1,2 Н / мм ² в существующей литературе ¹⁴ .

Рисунок 6

Напряжение растяжения, полученное при численном моделировании в условиях неоднородной коррозии.

Напряжение вокруг круглой полости увеличивается с увеличением силы расширения, демонстрируя четкий стиль наслоения. Между тем контур становится каплевидным. По мере увеличения сил расширения верхнее растягивающее напряжение быстро растет, в то время как нижнее растягивающее напряжение развивается медленно или даже приостанавливается, как показано на рис.7а. В ответ на рост силы расширения верхняя область в растянутом состоянии расширяется по поверхности модели. Напряжение растяжения появляется как с левой, так и с правой стороны модели объекта. Растягивающее напряжение кажется относительно большим вокруг центральной области и экспоненциально уменьшается на пути от центральной области к поверхностным областям. Растягивающее напряжение постепенно уменьшается на участках поверхности моделируемого объекта, как показано на рис. 7b.

Рисунок 7

Ступенчатый профиль растягивающего напряжения в численном моделировании при неоднородной коррозии, ( a ) a стадия, ( b ) b стадия, ( c ) c стадия, ( d ) d сцена.

По мере роста силы расширения ржавчины растягивающее напряжение сначала присутствует во внутренней части и постепенно распространяется на участки поверхности с тенденцией к постоянному расширению, как на рис. 7c. Однако напряжение на торцевой поверхности оказывается стабильно более низким, как на рис. 7d. По ступенчатым профилям напряжение в области B остается максимальным без значительных колебаний. Напряжение становится выше и в конечном итоге приводит к трещинам в этой области. Напряжение в области над отверстием остается намного выше, чем в нижней части, как в области А.В целом, большая часть напряжения приходится на верхнюю часть модели.

Библиографии: «Сталь-бетонная связка» — Grafiati

Аннотация:

Стальные трубчатые колонны с бетонным заполнением (CFST) все чаще используются из-за их многих преимуществ, включая высокую прочность, высокую пластичность и более высокую огнестойкость, чем у обычных стальных или бетонных колонн того же размера. Чтобы максимизировать преимущества колонны CFST, необходимо обеспечить составное действие колонны.В реалистичных конструкциях нагрузка не прикладывается напрямую ко всей секции колонны CFST, а вводится через соединение балка-колонна. Простые соединения, работающие на сдвиг, которые обычно предпочтительны в конструкциях, подключаются только к внешней поверхности стальной трубы, и возникает вопрос о том, как эта нагрузка передается на бетонный сердечник через соединение на границе раздела сталь / бетон. Существуют фундаментальные ошибки в механизме введения нагрузки, принятые в различных современных методах проектирования.Кроме того, на основе этого механизма ошибочного введения нагрузки рекомендуются такие методы строительства, как размещение соединителей, работающих на срез внутри стальной трубы или использование пластин, проходящих через колонну, для обеспечения полного приложения нагрузки. Однако эти методы либо непрактичны, либо неэкономичны. Таким образом, цель этого проекта — разработать полное представление о механизме введения нагрузки и использовать новые идеи для оценки последствий проектирования как для температуры окружающей среды, так и для проектирования пожарной безопасности.Исследование проводилось посредством физических испытаний, обширного численного моделирования и подробных аналитических выводов. Выполняется серия новых испытаний на введение нагрузки, в которых квадратные колонны CFST нагружаются через простые соединения пластин с ребрами. Эти испытания предназначены для исследования влияния изменения длины колонны под и над соединением, эффективности использования соединителей, работающих на сдвиг, внутри стальной трубы под соединением (в соответствии с Еврокодом 4) и использования заглушки на верхней части колонны для введения нагрузки в бетонное ядро.Результаты испытаний показывают, что соединительная нагрузка передается на бетонный сердечник по длине колонны выше и внутри соединения или крышки наверху колонны. Это отличается от предполагаемого в настоящее время механизма введения нагрузки, который предполагает, что введение нагрузки происходит снизу соединения. Ниже соединения происходит передача усилий от стальной трубы к бетонному ядру, но общая сила в колонне остается неизменной. Следовательно, использование соединителей, работающих на сдвиг, ниже соединения неэффективно для увеличения прочности колонны CFST, как показали испытания.Физические испытания дополняются обширным численным параметрическим исследованием, чтобы проверить, применимы ли выводы к различным условиям проектирования, и предоставить данные для разработки нового метода проектирования. Параметры включают в себя: геометрию сечения (квадратное, круглое и прямоугольное), положение приложения нагрузки к колонне CFST, размеры поперечного сечения квадратной колонны, толщину стальной трубы, длину соединения, длину колонны над соединением, длину колонны под соединением. , и максимальное напряжение связи на границе раздела сталь-бетон.Результаты численного моделирования подтверждают экспериментальные наблюдения. Кроме того, результаты численного моделирования показывают, что вся длина колонны и весь периметр границы раздела сталь-бетон выше и внутри соединения задействованы в приложении нагрузки. На основе результатов экспериментального и численного моделирования предложен простой метод расчета сопротивления поперечного сечения колонны при сжатии. Согласно этому уравнению сопротивление сжатию бетона композитной колонны представляет собой минимум пластического сопротивления или прочности сцепления внутри и над соединением.Это приводит к появлению «коэффициента снижения прочности бетона» для учета неполного приложения нагрузки, представляющего собой отношение нагрузки, приложенной к бетонному ядру через межфазное соединение, к пластическому сопротивлению бетона. На основе нового метода расчета введения нагрузки и использования репрезентативных значений размеров колонн и прочности бетонного цилиндра было продемонстрировано, что полное введение нагрузки может быть достигнуто практически во всех практических схемах трубчатых конструкций, заполненных бетоном.Для тонкой конструкции колонны CFST этот коэффициент снижения прочности бетона также следует использовать для расчета жесткости на изгиб поперечного сечения колонны CFST. Для колонны CFST при комбинированном осевом сжатии и изгибе коэффициент снижения прочности бетона следует использовать при расчете силы сжатия, но его следует игнорировать при расчете сопротивления изгибу, поскольку комбинированное действие не требуется для изгиба колонны CFST. Новый механизм приложения нагрузки вызывает дополнительное сжатие бетонного сердечника и возможное растяжение стальной трубы над соединением.Поэтому бетонный сердечник колонны над соединением в многоэтажном строительстве должен быть спроектирован таким образом, чтобы выдерживать дополнительную силу сжатия. Для стальной трубы при расчете на температуру окружающей среды соотношение доли стали (сопротивление стального профиля / сопротивление пластическому сечению композитного поперечного сечения) колонны верхнего этажа должно быть не менее 0,25. Для расчета огнестойкости коэффициент доли стали в колоннах верхнего этажа, тех, которые находятся на этаже ниже верхнего этажа, и в этих двух этажах ниже верхнего этажа, не должно быть меньше 0.5, 0,33 и 0,25 соответственно.

% PDF-1.6 % 2492 0 obj> эндобдж xref 2492 153 0000000016 00000 н. 0000006864 00000 н. 0000007068 00000 н. 0000007131 00000 п. 0000007263 00000 н. 0000007300 00000 н. 0000007580 00000 н. 0000007608 00000 н. 0000007748 00000 н. 0000008743 00000 н. 0000009013 00000 н. 0000009091 00000 н. 0000009892 00000 н. 0000010557 00000 п. 0000011355 00000 п. 0000012157 00000 п. 0000013061 00000 п. 0000013863 00000 п. 0000014726 00000 п. 0000015369 00000 п. 0000060257 00000 п. 0000060333 00000 п. 0000060407 00000 п. 0000060513 00000 п. 0000060594 00000 п. 0000060650 00000 п. 0000060801 00000 п. 0000060857 00000 п. 0000060952 00000 п. 0000061008 00000 п. 0000061185 00000 п. 0000061267 00000 п. 0000061323 00000 п. 0000061413 00000 п. 0000061575 00000 п. 0000061662 00000 п. 0000061718 00000 п. 0000061800 00000 п. 0000061956 00000 п. 0000062100 00000 п. 0000062156 00000 п. 0000062238 00000 п. 0000062392 00000 п. 0000062479 00000 п. 0000062535 00000 п. 0000062663 00000 п. 0000062816 00000 п. 0000062960 00000 п. 0000063015 00000 п. 0000063169 00000 п. 0000063316 00000 п. 0000063402 00000 п. 0000063457 00000 п. 0000063546 00000 п. 0000063645 00000 п. 0000063700 00000 п. 0000063800 00000 п. 0000063855 00000 п. 0000063957 00000 п. 0000064011 00000 п. 0000064111 00000 п. 0000064164 00000 п. 0000064259 00000 п. 0000064312 00000 п. 0000064414 00000 п. 0000064467 00000 п. 0000064522 00000 п. 0000064617 00000 н. 0000064672 00000 н. 0000064772 00000 п. 0000064827 00000 н. 0000064882 00000 п. 0000064997 00000 н. 0000065052 00000 п. 0000065148 00000 п. 0000065291 00000 п. 0000065409 00000 п. 0000065464 00000 п. 0000065576 00000 п. 0000065732 00000 п. 0000065852 00000 п. 0000065907 00000 п. 0000066007 00000 п. 0000066062 00000 п. 0000066177 00000 п. 0000066232 00000 п. 0000066287 00000 п. 0000066342 00000 п. 0000066460 00000 п. 0000066515 00000 п. 0000066627 00000 п. 0000066682 00000 п. 0000066737 00000 п. 0000066792 00000 п. 0000066920 00000 н. 0000066975 00000 п. 0000067030 00000 п. 0000067118 00000 п. 0000067173 00000 п. 0000067276 00000 н. 0000067331 00000 п. 0000067386 00000 п. 0000067504 00000 п. 0000067560 00000 п. 0000067691 00000 п. 0000067849 00000 п. 0000068021 00000 п. 0000068077 00000 п. 0000068252 00000 п. 0000068352 00000 п. 0000068408 00000 п. 0000068512 00000 п. 0000068568 00000 п. 0000068674 00000 п. 0000068730 00000 п. 0000068786 00000 п. 0000068842 00000 п. 0000068898 00000 п. 0000069032 00000 н. 0000069088 00000 н. 0000069199 00000 п. 0000069255 00000 п. 0000069311 00000 п. 0000069367 00000 п. 0000069423 00000 п. 0000069565 00000 п. 0000069663 00000 п. 0000069719 00000 п. 0000069831 00000 п. 0000069887 00000 п. 0000070021 00000 п. 0000070077 00000 п. 0000070211 00000 п. 0000070267 00000 п. 0000070323 00000 п. 0000070448 00000 п. 0000070504 00000 п.