Ideen om å forsterke bygningskonstruksjoner med metall er ikke ny. Selv de gamle grekerne prøvde å styrke murverket med stålstenger.
Det svake punktet i denne ideen viste seg å være mørtelfuger. Gjennom dem trengte vann inn i massivet på veggen og forårsaket korrosjon av armeringen. Derfor ble den gamle oppfinnelsen ikke allment akseptert.
Gjenopplivingen av stålarmering skjedde etter oppfinnelsen av sement, på grunnlag av hvilken betong ble opprettet. Dette faste og monolitiske materialet kombinerer perfekt med stål og beskytter det mot korrosjon. Armering innebygd i betong forbedrer i sin tur styrkeegenskapene.
Det nye materialet, kalt armert betong, er mye sterkere enn "stamfar" og tåler strekkrefter godt. Skarp uarmert betong mister derimot veldig raskt styrke når den strekkes og blir dekket av et sprekknettverk.
I dag har armeringsjern blitt et skikkelig "brød" av konstruksjonen. Et monolitisk fundament og andre kritiske strukturer kan ikke gjøre det uten: bjelker, buer, søyler, overligger og gulvplater.
To hovedtyper av bygningsarmering er produsert av varmvalset stål i dag:
- glatt metallstang (rund);
- rund stang med rillet overflate.
Utvalget av dette materialet er ganske bredt, siden ikke bare forskjellige stålkvaliteter brukes i produksjonen, men også forskjellige diametre og størrelser av armering.
Den viktigste "forsterkningsstandarden" – GOST 5781-82 inneholder dusinvis av krav knyttet til stolpenes styrke, deres geometriske egenskaper, testforhold og markering.
I tillegg til den spesifiserte standarden produseres også innredninger i henhold til den oppdaterte GOST 52544-2006. Den regulerer bare to klasser av tilbehør: A500 og B500. Forskjellen mellom de to standardene er ikke grunnleggende og gjelder formen på bølgingen av armeringen: den gamle er sirkulær, den nye er sigdformet eller blandet. Styrke krav har ikke endret seg.
Armatur med ringkorrugering har høy vedheftningskoeffisient til betong. Derfor brukes den vanligvis i massive strukturer.
Armatur av sigd og blandet korrugering er motstandsdyktig mot brudd på last. Derfor brukes det oftest til å styrke tonic strukturer.
Klassifisering og varianter
Alle konstruksjonsdeler er delt inn i klasser i henhold til deres styrkeegenskaper:
- A1 (A240);
- A2 (A300);
- A3 (A400);
- A4 (A600);
- A5 (A800);
- A6 (A1000).
Tallet etter bokstaven A angir flytekraften til stålet (den maksimale strekkbelastningen i Newton per mm2) som teststykket tåler. Underveis bemerker vi at glatt armering bare er av klasse A1. Bølgepapp (periodisk profil) dekker karakterer fra A2 til A6.
Noen få ord om formålet med ribbeina, som påføres armeringen under rulling. De tjener til å forbedre vedheftet til stålstangen til betongen. To ribber går langs sidene av armeringen langs hele lengden, mens de andre er korte tverrgående fremspring. De er laget i form av halvdeler av spiralformede linjer (den ene med venstre tilnærming, den andre med høyre tilnærming).
Utvalget av konstruksjonsarmering, i tillegg til indeksen, kan inneholde bokstaver som angir følgende stålkvaliteter:
- "T" – termisk herdet (for eksempel A600t);
- "In" – forsterket av en hette;
- "C" – beslag som kan sveises;
- "K" – motstandsdyktig mot korrosjon.
For produksjon av beslag brukes karbonstål (3-5sp), samt legert med mangan og silisium (25G2S, 35GS).
I tillegg til klassifiseringen etter styrke, stålklasse og overflateform, er konstruksjonsarmering delt inn i:
- ved produksjonsteknologi (wire, tau og stang);
- av funksjoner utført (spent og ikke-spent);
- etter avtale (distribusjon, installasjon og arbeid);
- etter installasjonsmetoden (strikket og sveiset).
En viktig indikator er armeringens diameter. Det tas i betraktning ved beregning av tillatt strekkbelastning som en armert betongkonstruksjon tåler.
Sortiment
Det er 20 grunnleggende armeringsjerndiametre (fra 6 mm til 80 mm). Opp til 22 diametre er sortimentets stigning 2 mm (6,8,12,14,16,18,20,22). Så er det stenger 25 og 28 mm (trinn 3 mm).
Fra 32 til 40 mm er graderingen 4 mm. For diametere fra 45 til 60 mm går stigningen gjennom 5 mm (50,55), og deretter gjennom 10 mm (70,80). Standard armeringslengder varierer fra 6m til 12m.
Trådarmering har totalt fire tverrsnittsstørrelser: 3,4,5 og 6 mm. Den produseres ikke i form av separate stenger, men i store spoler.
For konstruksjonsbehov brukes ofte forsterkning fra første til fjerde klasse (A1-A4). Høyere karakterer brukes til spesielt kritiske strukturer: broer, tunneler, flyplasser, gruver.
For de vanligste størrelsene kan følgende sies:
- For å forsterke bjelker og paneler brukes en minimum diameter på 12 mm, og maksimumet skal ikke overstige 32 mm.
- For kolonner er det tillatt å ta armeringsjern med en tykkelse på 14 mm (minimum) og maksimalt 36 mm (antall stenger i en seksjon er minst 4 stykker);
- Arbeidsarmeringen for fundamentet må ha en tykkelse på minst 10 mm. Dens maksimale størrelse er ikke begrenset av normer.
I individuell konstruksjon brukes ofte karbonfattige armeringsjern med en diameter på 10 til 16 mm.
I tabellen nedenfor kan du se hvor mange meter armeringsjern med forskjellige diametre er per 1 tonn . Vekten av armeringen er også angitt her (1 løpemeter).
Ståldiameter, mm Antall meter i 1 tonn Vekt på 1 løpemeter i kg Rebar 6.0 4505 0,2220 Rebar 8.0 2534 0,3946 Armeringsjern 10.0 1622 0,6165 Rebar 12.0 1126 0,88 Armeringsjern 14.0 827,5 1.208 Rebar 16.0 633,6 1,58 Rebar 18.0 500,6 1,99 Armeringsjern 20.0 405,5 2,466 Rebar 22.0 335.1 2.98 Rebar 25.0 259,5 3,853 Rebar 28.0 206,9 4,83 Rebar 32.0 158.4 6.31 Rebar 36.0 125,2 7,99 Armeringsjern 40.0 101.4 9,86
Disse dataene er praktiske å bruke når du bestiller metall og beregner armeringen av strukturer.
Glassfiber for armering av betong
De siste årene har komposittarmering blitt brukt aktivt i konstruksjonen, hvis grunnlag er slitesterk og lett glassfiber.
Dette materialet har mange fordeler fremfor stål:
- motstand mot korrosjon og aggressive kjemiske miljøer;
- høy strekkfasthet;
- lav vekt (6-8 ganger lettere enn stål);
- liten varmeledningsevne;
- utmerkede dielektriske egenskaper;
- magnetoinertness og radiogjennomsiktighet.
Sortimentet av kompositt- og stålarmering (diametre og lengder) er like. Samtidig, når det gjelder styrkeegenskaper, er kompositten merkbart bedre enn metall. Produsenter erklærer at når det gjelder styrkeegenskaper, er FRP-armering bedre enn metall. Samtidig er prisen på kompositten 20-25% dyrere enn stål.
På alle nettstedene til selgere av dette materialet kan du finne et bord med like styrke metall-til-plast-erstatning:
Nei.
forsterkning
Frp
Diameter,
mm
Vekt r.m.
(kg)
Steel forsterkning
Diameter,
mm
Vekt r.m.
(kg)
en
ASP-3
3
0,018
5A-III
fem
0,187
2
ASP-4
fire
0,02
6A-III
6
0,260
3
ASP-6
6
0,05
8A-III
8
0,395
fire
ASP-7
7
0,07
10A-III
ti
0,617
fem
ASP-8
8
0,08
12A-III
12
0,888
6
ASP-10
ti
0,12
14A-III
14
1.210
7
ASP-12
12
0,20
16A-III
16
1,580
8
ASP-14
14
0,26
18A-III
atten
2.000
9
ASP-16
16
0,35
20A-III
20
2.470
ti
ASP-18
atten
0,46
22A-III
22
2.985
elleve
ASP-20
20
0,51
25A-III
25
3.846
Av hensyn til objektiviteten må følgende sies. Det er mulig å snakke om en lønnsom erstatning av stålarmering med en kompositt bare når strukturen opplever kortsiktige belastninger. I praksis er denne situasjonen svært sjelden.
De fleste bygningselementene: søyler, bjelker, gulvplater fungerer under konstant belastning. Situasjonen her er en helt annen. Det kan best forstås ved å undersøke vedlegg "L" til ordren fra Russlands konstruksjonsdepartement nr. 493 / pr datert 08.07. 2016 år.
Standardkoeffisienter som reduserer styrken til komposittarmering
I avsnitt L.2.3. det er en reduksjonsfaktor for alle typer plastbeslag. For glassfiber utsatt for en konstant belastning er det lik 0,3. Dette betyr at dens styrke under reelle arbeidsforhold vil være lik 800 x 0,3 = 240 MPa.
Den andre reduksjonsfaktoren for denne standarden tar hensyn til arbeidsforholdene i det fri og er lik 0,7 (for ASK-innredning). Ved å multiplisere 240 MPa med det, får vi 168 MPa. I tillegg bør sikkerhetsmarginen for armeringen i henhold til normen være minst 1,5. Derfor må 168 deles med 1,5. Resultatet er bare 112 MPa.
Du kan nå sammenligne strekkfastheten til glassfiber og metall riktig. For A500 stål er det 378 MPa, og for ASK-armering, 112 MPa, som er mer enn 3 ganger lavere. Derfor kan det ikke være snakk om å erstatte stålarmering med en styrke med en kompositt med mindre diameter.
Anslåtte priser
Prisen på stålarmering har en jevn oppadgående trend siden produksjonen krever høye energikostnader. Til dags dato er de omtrentlige prisene for armeringsjern av stål som følger:
Stål А500С, stanglengde 6 meter
Diameter, mm
Pris for 1 tonn, gni.
Pris for 1 løpemeter, gni.
6
33.000
7.50
8
33.200
13.10
ti
31.600
19.50
12
30600
27.18
14
30.200
36.44
16
30 100
47,55
atten
29.900
59,80
20
29800
73,83
22
29800
89,25
25
29800
115,00
28
29800
144,40
32
29800
189,24
36
30 100
240, 60
40
30 100
298, 00
Alle som søker å spare penger, bør ta hensyn til prislisten, der selgerne tilbyr konstruksjonsarmering av umålt lengde (fra 6 til 11,7 meter). Det er i gjennomsnitt 10-15% billigere enn målt og er ikke dårligere enn det i kvalitet.
Gjennomsnittlige markedspriser for kompositt (glassfiber) armeringsjern:
Diameter
(mm)
Pris
for 1 m / p, gni.
AKS 6
11.6
AKS 7
15.9
AKS 8
18.0
AKS 10
26.1
AKS 12
36.9
AKS 14
47.8
AKS 16
59,0
