Темiрбетон. Алдын –ала кернеуленген темірбетон

Арматурамен бетонның біріккен жұ мысы. Темiрбетон - созу кү штерiнiң ә серiн қ абылдау ү шiн iшiне арматура - сым салынғ ан цемент-бетон. Арматураның бетонмен iлiнiсуi темiрбетонның ең басты қ асиетi болып табылады. Темiрбетондағ ы арматура мен бетон бiр-бiрiне барлық уақ ытта, кү ш ә сер еткен жағ дайда, басқ а да ә серлерде, температура ө згергенде, шө гу кезiнде, бетонның жылжымалы кезiнде, химиялық агрессивтi ортада да ә сер етедi. Ол олардың жанасу беттерiнiң қ атты iлiнiсуiне байланысты. Iлiнiсудiң () ең ү лкен ролiн арматура бетiнiң шығ ың қ ы, тегiс емес жерлерi атқ арады.

Арматураны бетоннан жұ лғ анда кү ш арматурадан бетонғ а арматура бойымен бiр қ алыпты емес таралып, iлiнiсудiң жанама кернеулерi - арқ ылы берiледi (9- сурет).

Iлiнiсудi бағ алау ү шiн бетонғ а кiрген ұ зындық бойындағ ы орташа кернеу алынады: . Периодты кескiндi арматураның бетонмен iлiнiсуi тегiс арматурағ а қ арағ анда 2-3 есе ү лкен. Практикалық жағ ынан алғ анда арматураның тү рiне байланысты – тегiс арматура ү шiн , ал периодты кескiндi арматура ү шiн терең дiкке кiруi жеткiлiктi. Олай болса, арматурадағ ы бойлық кү штi кернеу арқ ылы ө рнектейтiн болсақ:

, (3.5)

мұ ндағ ы - iлiнiсу немесе бекiтiлу ұ зындығ ы. -ды азайту ү шiн созылғ ан арматура диаметрiне шек қ ою, бетонның класын жоғ арылату жә не периодты арматура қ олдану қ ажет.

Арматураны анкерлеу (бекiту). Арматураны анкерлеу дегенiмiз, оның белгiлi кү штi қ абылдауы ү шiн, оның шеттерiн бетонның iшкi бетiне немесе сыртқ ы жағ ына бекiту. Кү штi қ абылдау арматураның бетонның iлiнiсу кү штерi мен арматураның шетiне орналасқ ан анкерлiк арнайы қ ұ рылымдар арқ ылы немесе екi тү рi арқ ылы да iске асырылады. Периодты арматура жағ дайында бекiту iлiнiсу кү штерi арқ ылы iске асырылады. Мұ ндай жағ дайда анкерлiк қ ұ рылымдар ө те сирек қ олданылады. Ал тегiс арматура ү шiн iлiнiсу кү штерi жеткiлiксiз болғ андық тан, оның шеттерiн iлгiш тү рiнде иiп жасайды немесе шеттерiне кө лденең стерженьдерді дә некерлейдi.

Кернеуленбеген арматураны оның есептiк кедергiсi толық жұ мсалатын нормаль қ имадан

(3.6)

ұ зындығ ына шығ арып бекiтедi, ол ұ зындық тарының 3-кестеде кө рсетiлген мә нiнен кем болмауғ а тиiс.

Кернеуленбеген арматураның бекiтiлу ұ зындық тары

3-кесте

Арматураның кернеулiк жә не бекiтiлу жағ дайлары				Ең аз мә нi
Созылғ ан бетондағ ы созылғ ан арматураны бекiту	0, 7(1, 2)
Сығ ылғ ан бетондағ ы сығ ылғ ан немесе созылғ ан арматураны бекiту	0, 5(0, 8)		12(15)

Бетонның қ орғ аныш қ абаты. Темiрбетон конструкцияларда арматура оның сыртқ ы бетiнен белгiлi бiр қ ашық тық та орналасып, қ орғ аныш қ абатын тү зедi. Бұ л қ абат арматураны жоғ ары температура жә не басқ а да ә серлерден, тотығ удан қ орғ ап бетон мен арматура жұ мысында ү лкен роль атқ арады. Бетонның қ орғ аныш қ абатын тағ айындауда конструкцияның тү рi мен ө лшемдерi, тұ тыну жағ дайлары, арматураның диаметрi мен тү рлерi (жұ мысштық, таратушы) есепке алынады.

Қ алың дығ ы -ге дейiнгi тақ та жә не қ абырғ алы конструкцияларда жұ мыстық бойлық арматуралар ү шiн бетонның қ орғ аныш қ абаты -ден немесе арматура диаметрiнен, ал қ алың дығ ы -ден ү лкен, тақ талар жә не қ абырғ алар биiктiгi жә не одан кiшi арқ алық тар ү шiн -ден, ал биiктiгi -ден ү лкен арқ алық тар ү шiн - -ден, жиналмалы блокты iргетастар ү шiн -ден кем емес болып қ абылданады.

Элемент биiктiгi -ден кем болса, кө лденең жә не монтаждық арматуралар ү шiн -ден кем емес, ал одан ү лкен жағ дайларда -ден кем емес болып тағ айындалады.

Алдын-ала кернеуленген темiрбетон. Зерттеулерге қ арағ анда, жоғ ары берiктiктi болатты алдын-ала кернеуленген конструкцияларда ойдағ ыдай қ олдануғ а болады. Алдын-ала кернеуленудi жасау пiкiрi жү зден аса жыл бұ рын туды. Алдын ала арматураланғ ан темiрбетон алу ү шiн арматураны керiп бекiту керек, содан кейiн бетонды қ ұ йып, ол қ атайғ аннан кейiн арматураны босатып жiберу керек. Бұ дан кейiн арматура қ ысқ аруғ а тырысып, бетонды қ ысады. Мұ ндай конструкциялар алдын-ала кернеуленген деп аталады.

Алдын-ала кернеулену конструкцияларда жарық пайда болмауына ә сер етедi жә не темiрбетон элементтердiң қ аттылығ ын арттырады.

Темiрбетон элементтердiң алдын-ала кернеуленуi екi тә сiлмен iске асырады:

1. Тiрекке тарту - жоғ ары берiктiктi арматура бетонды қ ұ йғ анғ а дейiн тiрекке тартылады, содан соң бетон қ ұ йылып, бетонғ а белгiлi форма берiлiп жә не керектi берiктiкке жеткеннен кейiн арматура тiректен босатылады.

2. Бетонғ а тарту - бұ л тә сiл бойынша арматура алдын-ала ә зiрленген бетон немесе арматураланғ ан темiрбетон элементтердiң каналдарына немесе тесiк, шұ ң қ ырларына орналастырылады.

Бетон керектi берiктiкке жеткеннен кейiн, арматура тартылады да анкерге iлiнедi, содан соң арматура бетонды қ ысады. Содан кейін бетон мен арматура арасындағ ы қ алғ ан тесiк бетонмен бiтеледi. Зауытта дайындау барысында кө бiнесе бiрiншi ә дiс қ олданылады.

Алдын-ала кернеулену механикалық, электротермиялық, электротермомеханикалық жә не физико-химиялық ә дiстермен iске асырылады.

Арматураны тарту процесiнде кү штiң арматурадан бетонғ а берiлу барысында бетонның сығ ылуынан кейiн бiртiндеп уақ ыт ө туiне байланысты арматурада ә ртү рлi себептердең алдын-ала кернеулену кү шi азая бастайды, жойылады. Кернеулену кү шiнiң жойылуы екi тү рлi себептен - арматураны тiрекке тартудан жә не бетонның шө гуiнен, жылжуынан болуы мү мкiн.

Темірбетонның шө гуі жә не жылжығ ыштығ ы. Бетон мен арматураның ө зара ілінісулері нә тижесінде деформацияланулары біріккен тү рде ө теді. Арматура бетон шө гуінің жә не жылжығ ыштығ ының еркін жү руіне кедергі жасайды. Темірбетон элементінде бетонның шө гуі арматурада сығ ылу жә не бетонда созылу кернеулерінің пайда болуына ә келеді. Элементте, арматураның жоғ арғ ы мө лшерінде, шө гу жарық тары пайда болуы мү мкін.

Жү ктеменің ұ зақ ә серінде жылжығ ыштық бетон мен арматурадағ ы кернеудің ө зара қ айталап таралуына ә келеді. Темірбетон конструкциялары тү рлеріне байланысты жылжығ ыштық олардың жұ мысына жақ сы да, жаман да ә сер етуі мү мкін. Сығ ылғ ан, қ ысқ а темірбетон элементтерде жылжығ ыштық деформациялары бетон мен арматураның беріктік қ асиеттерінің толық тай қ олданылуына мү мкіндік береді. Иілгіш жә не майысқ ыш сығ ылғ ан элементтерде жылжығ ыштық майысудың ө суіне ә келеді, сонымен бірге конструкцияның кө тергіштік қ абілетін тө мендетеді.