Главное меню

Композитная арматура в плитном фундаменте


плюсы и минусы, армирование композитной арматурой

Несмотря на то, что арматура из композитных материалов применяется в Европе, США и некоторых других странах для укрепления бетонных монолитных конструкций еще с 70-х годов прошлого века, для нас это все еще новый и малораспространенный материал. Однако в последние годы, благодаря стремлению частных строительных компаний внедрять в производство современные технологии, стеклопластиковое армирование приобретает все большее применение.

Первоначально арматура из стеклопластика из-за ее высокой стоимости использовалась только для монолитных конструкций, подверженных сложным условиям эксплуатации. Но постепенное развитие химической промышленности и индустрии производства строительных материалов привело к снижению цен и повышению уровня доступности стеклопластика.

Расширение производства и сферы применения армирования композитной арматурой повлекло за собой разработку и утверждение ГОСТ 31938-2012, определяющего условия изготовления, внешний вид, размеры и порядок лабораторных испытаний изделий этого типа.

Что такое стеклопластиковая арматура

Конструктивно, в поперечном сечении, — это пучок нитей из стекловолокна, углеволокна, базальта и некоторых других полимеров, покрытых сверху вязкими смолами. Такая структура обеспечивает прочность на разрыв более чем в три раза превышающую аналогичные показатели стали (подробное сравнение композитной и металлической арматуры приведено здесь).

Классификация

В зависимости от типа применяемого при изготовлении сырья, арматуру ПВХ для фундамента подразделяют на:

Кроме этого, полимерные стержни различаются по диаметру сечения от 4 до 32 мм и внешнему виду поверхности, которой может быть гладким, рифленым или присыпанным.

Поставки осуществляются в виде свернутой бухты или прямых нарезанных прутов длиной до 12 метров.

Технические характеристики

Конструктивное строение композитной арматуры для фундамента делает ее уникальным строительным материалом, который используют для возведения особо ответственных монолитных конструкций из бетона. К главным техническим показателям относят:

При сравнении показателей упругости следует отметить, что углепластик более чем в 2 раза превосходит стекловолокно и в 1,5 раза — композитную базальтовую арматуру.

Вес арматуры из пластика.

Стоимость стеклопластикового прута

Цена полимерных армирующих материалов зависят от структуры и составляющих компонентов в составе. Конструкция композитного прута состоит из продольного набора стеклянных волокон, скрепленных между собой эпоксидной смолой. Поверхность может оставаться гладкой, иметь шероховатую присыпку или быть обвитой по спирали специальным стеклоровингом. Последний способ позволяет получить ребреную поверхность, которая обеспечит более надежное сцепление с бетоном.

В отличие от металлического проката, который в большинстве случаев продается на вес, цена стеклопластиковой арматуры всегда определяется за погонный метр. Это часто приводит к заблуждению о том, что тонна композитных материалов стоит намного дороже стали.

Необходимо понимать, что при диаметре 12 мм в одной тонне металла будет 1100 м прута, а пластика — 12500 метров. Кроме этого, высокая прочность стеклопластиковой арматуры позволяет применять меньшие диаметры при одинаковых условиях монтажа. Эти условия показывают, что стоимость полимеров будет не выше, а ниже, чем у металлопроката. Изучение прайс-листов компаний изготовителей показало, что цена наиболее популярных диаметров 4-8 мм находится в диапазоне 8,50-27,20 руб/м.

Плюсы и минусы применения стеклопластика

Главными преимуществами композитной арматуры специалисты считают:

Серьезным минусом композитной арматуры является пониженная прочность при испытании на излом. Там, где металлические пруты просто согнутся, стеклопластик может переломиться, ослабив при этом надежность конструкции. Поэтому такие полимеры не применяют при монтаже и производстве несущих элементов и перекрытий, что ограничивает их использование и является недостатком.

Предельная температура нагрева не позволяет применять пластиковое армирование при потенциальной возможности длительного воздействия открытого пламени. В случае пожара такие бетонные монолиты будут определяться как поврежденные и их необходимо заменять.

Сравнивая плюсы и минусы стеклопластиковой арматуры, можно сделать уверенный вывод, что данные материал можно и нужно применять для создания надежных и долговечных монолитных конструкций.

Сфера применения

Стеклопластик является прекрасным материалом для монтажа фундаментных оснований любого типа. Композитную арматуру используют не только в промышленном, но и частном строительстве. Особенно в случае наличия возможности высокого подъема грунтовых вод и на заболоченных почвах. Этот материал незаменим при выполнении работ по укреплению берегов, при строительстве гидротехнических сооружений и на объектах с возможным воздействием агрессивных веществ.

Хорошие результаты получают, если использовать пластиковую арматуру для укрепления дорожных покрытий на участках с повышенной влажностью и в условиях вечной мерзлоты. Пруток диаметром 4 мм применяют для армирования каменной кладки из пенобетонных и газобетонных блоков, а так же полов на промышленных и торговых объектах.

Так же плюсом композитной арматуры специалисты признают возможность эффективного совместного использования традиционных стальных прутов и композитных пластиковых материалов. С помощью стали укрепляют углы и места примыкания стен, а все пролеты армируются пластиком. Это позволяет ускорить сборку каркаса без ущерба качеству конструкции и расширить области применения материалов.

Технология армирования фундаментов

Благодаря уменьшенному весу пластиковой арматуры и возможности использования прутов любой длины, сборка армирующего каркаса выполняется намного проще, чем из металлических стержней. Повышенная прочность полимерной арматуры для фундамента материалов позволяет использовать меньшее сечение.

Так, например, стальная арматура диаметром 12 мм, часто применяемая для монтажа фундаментов в частном строительстве, заменяется пластиком 8 мм, а пруты 10 мм — полимером 7 мм.Расчетная таблица, которая поможет вам точно определить, какой диаметр можно использовать в каждом отдельно взятом случае.

Технологический процесс производства монтажных работ с использованием пластиковой арматуры для фундамента выполняется в несколько этапов, что показано на видео в конце статьи:

  1. установка опалубки;
  2. разметка уровня заливки бетона;
  3. сборка армирующего каркаса;
  4. заливка бетона;
  5. снятие опалубки.

Монтаж опалубочной конструкции при армировании ленточного фундамента стеклопластиковой арматурой должен выполняться в соответствии с проектом для обеспечения точной конфигурации и размеров элементов фундамента. При устройстве опалубки из деревянных досок, ДСП или фанеры, рекомендуется обернуть щиты пергамином. Это позволит сохранить материал и использовать его повторно.

После этого на внутренней стороне ограждающих элементов с помощью водяного уровня необходимо нанести отметки верхнего уровня будущего монолита. Они позволят cориентироваться при заливке бетона и обеспечат его равномерное распределение.

Сборка армирующего каркаса

Схема укладки арматуры и размеры между отдельными прутами всегда указываются в проекте. В случае применения стеклопластиковой арматуры в фундаменте, вы можете изменять диаметр стержней на меньший, но раскладку следует выполнять только по чертежу.

Схема армирования монолитной плиты.

Первоначально необходимо отмотать из бухты пруты необходимой длины и установить их на подставки параллельно друг другу. Через заданные интервалы положить на продольные струны поперечные перемычки. Связать арматуру в местах пересечения вязальной проволокой или стянуть затяжными пластиковыми хомутами (подробнее про вязку — здесь). В результате будет готов нижний ряд каркаса для армирования фундамента стеклопластиковой арматурой.

Заготовьте вертикальные стойки необходимой длины. Верхний ряд каркаса вяжется аналогично нижнему. После сборки, оба ряда кладутся друг на друга и, начиная с края, связываются их вертикальные стойки, постепенно поднимая верхний ряд арматуры.

После сборки конструкции ее нужно перенести и установить внутрь опалубочного ограждения, как показано на фото.

Перед установкой армирующего каркаса, на дно траншеи засыпается песок и проливается водой или трамбуется. Утрамбованную песчаную поверхность рекомендуется накрыть гидроизолирующим материалом или геотекстильным полотном. Это предотвратит поступление влаги к фундаменту и увеличит его надежность и эксплуатационный срок.

В процессе выполнения работ по монтажу фундамента из стеклопластиковой арматуры, необходимо помнить, что края прутов не должны доходить до опалубки и дна траншеи на 5 см. Для обеспечения этого условия можно использовать специальные пластиковые фиксаторы типа «стойка» и «звездочка» или плотные влагостойкие каменные материалы.

Армирование пояса.

Заливка бетонной смеси

Укладка бетона внутрь опалубки производится точно так же, как и при использовании металлической арматуры. Однако следует соблюдать повышенную осторожность, поскольку прочность стеклопластиковой арматуры при сильных боковых воздействиях может оказаться недостаточной. Уплотнение бетона вибратором или трамбовкой необходимо выполнять таким образом, чтобы не повредить установленный каркас.

Горизонтальное армирование

Такой способ применения композитной арматуры в строительстве применяют для монтажа плитных фундаментов. Их основное отличие от оснований ленточного типа заключается в отсутствии углов и примыкающих участков. По сути вся конструкции выполняется в виде двух больших сеток, расположенных одна над другой. Все работы по сборке выполняются на месте установки, поскольку перенести собранный элемент такого большого размера достаточно проблематично.

Поэтому первоначально укладывается необходимое количество продольных прутов. На них ложатся поперечные и с помощью проволоки или хомутов вяжется сетка. Прямо на ней вяжется вторая. После этого нижнюю сетку необходимо поднять на подставки над дном котлована. Далее верхнюю сетку можно выставить на вертикальные стойки, установленные в местах пересечения арматуры.

В заключение

Стеклопластиковая сетка для армирования на строительных площадках в нашей стране пока еще считается новым материалом. Многие строители до сих пор считают, что применение стали, свойства которой давно изучены, обеспечит более надежную монолитную конструкцию.

Однако многочисленные испытания и исследования показали, что композитные материалы превосходят традиционный металл по прочности, долговечности и другим характеристикам. Пластик более удобен в работе и позволяет сократить время монтажа. Также он не подвержен коррозии, воздействию блуждающих токов и низких температур.

Видео по теме

металлическая, композитная или стеклопластиковая, какой нужен диаметр и шаг, как сделать расчет расхода материала

Чтобы плитный фундамент был достаточно прочным и стойким по отношению к растягивающим и сжимающим деформациям в процессе эксплуатации, его усиливают арматурными прутьями.

Какой материал лучше выбрать? Когда подойдет композитная арматура, а в каком случае нужно приобрести металлическую?

Как определиться с диаметром и как выяснить потребность в количестве – можно узнать из настоящей статьи.

Правила выбора материала

От типа арматуры и качества сборки армирующего каркаса напрямую зависит срок службы плитного основания. В задачи инженера при проектировании фундамента входит выбор материала арматуры, а также ее типа и размера сечения. Между стальными и композитными прутьями эксперты советуют делать выбор в пользу первых изделий, поскольку технология их использования достаточно изучена и проверена временем.

Композитные аналоги начали использовать при закладке плитных фундаментов не так давно, при этом производители гарантируют высокие прочностные характеристики изделий, несмотря на их легкий вес. Особого внимания заслуживает стеклопластиковая арматура с поперечными надсечками, прочность которой, согласно заявленным качествам, в 10 раз превышает стальные стержни.

Практикующие инженеры и конструкторы не решаются заменить металл на композитный материал и поэтому рекомендуют частным строителям придерживаться традиционной схемы изготовления стального арматурного каркаса.

Металл

Основные преимущества стали доказаны временем, поэтому большинство строителей отдают предпочтение этому варианту. Качество металлопроката регламентируется правилами ГОСТ 5781-82.

По типу поверхности металлическая арматура делится на такие типы:

  1. Рифленые прутки – за счет наличия выпуклых элементов, расположенных под углом, поверхность металла надежно схватывается с бетоном.
  2. Гладкие прутки – изделия имеют одинаково круглое сечение по всей длине.

По способу изготовления арматура может быть напрягаемой и ненапрягаемой. В первом случае в процессе изготовлены арматуру подвергают предварительному растяжению. Это позволяет частично или полностью устранить растягивающее напряжение от нагрузки.

При проектировании основания сооружения уточняют состав и класс стали. Так, рифленую ненапрягаемую арматуру класса Alll используют в качестве продольных элементов каркаса. При монтаже силовой конструкции напрягаемую гладкую арматуру класса Al применяют в качестве поперечных и П-образных конструктивных элементов.

Помимо класса, учитывают марку арматуры, которая может быть от С1 до С8. Увеличение марки свидетельствует о росте прочностных характеристик за счет добавления легирующих компонентов в состав стали.

Диаметр прутков выбирают, исходя из проектных нагрузок:

Композит

Композитный материал состоит из волокон различного происхождения, которые связаны в одну структуру за счет полимерной пропитки.

По типу задействованного сырья арматура для фундамента может быть таких типов:

Поверхность композитной арматуры может быть двух типов:

Состав и механические свойства композитной арматуры регламентируются нормативами ГОСТ 312938-2012, но, несмотря на общие требования, производители продолжают экспериментировать с составами, поэтому проектировщикам остается ориентироваться только на заявленные свойства материала.

Расход при армировании плитного основания

Потребность в материале определяется исходя из площади основания и выбранного шага. Например, если площадь плиты 8 на 8 метров, а стандартный размер ячейки 20х20 см, то необходимо использовать:

8/0,2+1=41 пр по 8 м.

Для изготовления сетки добавляют столько же поперечных стержней – 41 шт.

Если каркас состоит из двух поясов, то рассчитанное количество прутков необходимо увеличить в два раза:

82×2=164 шт.

Таким образом, для изготовления конструкции в соответствии с проектными условиями всего понадобится 164 стержня арматуры. Учитывая стандартный размер стальной арматуры – 6, узнают общую потребность в материале:

164×6=984 м.

Чтобы посчитать количество материала на вертикальные перемычки, необходимо знать число точек пересечения продольных и поперечных элементов:

41×41=1681 шт.

Чтобы узнать, какая нужна длина одной вертикальной перемычки, необходимо знать высоту плиты и необходимый запас бетона. Например, толщина плиты – 20 см, а минимальное расстояние от ее грани армокаркаса составляет 5 см. Тогда длина одного стержня будет равной:

25-5-5=10 см=0,1 м.

Тогда общая потребность в арматуре на вертикальные перемычки составит:

1681×0,1=168,1 м.

Если производитель продает арматуру по весу, то можно найти этот параметр, умножая метраж на массу одного погонного метра арматуры, которая составляет 0,66 кг.

Расчет для монолитного основания

Схема армирования монолитного основания зависит от ее толщины. Если высота конструкции превышает 0,15 см, то необходимо устраивать пространственный армирующий каркас из верхнего и нижнего поясов.

В противном случае можно обойтись одной сеткой из продольных и поперечных стержней. В процессе проектирования инженер составляет схему армирования и разрабатывает чертеж, с которым будет проще рассчитать количество арматуры и без ошибок собрать силовую конструкцию.

Шаг

При перпендикулярном расположении продольных и поперечных стержней на рабочем участке конструктору необходимо обеспечить оптимальный размер ячеек.

Для этого используют нормативные требования относительно выбранного шага, который может быть равным:

Параметры ячейки не должны превышать высоту плиты больше, чем в 1,5 раза.

Диаметр

Методика определения оптимального диаметра материала заключается в последовательных расчетах:

  1. Узнают площадь сечения плиты, умножая длину на высоту.
  2. Определяют допустимую площадь сечения стержня методом деления площади сечения плиты п.1 на минимальный процент армирования, равный по ГОСТу 15%.
  3. Рассчитывают площадь арматуры в одном из двух поясов, разделив результат вычислений п.2 на 2.
  4. Определяют значение минимального сечения, зная длину плиты и шаг между арматурой.

Из ГОСТа 5781 можно взять справочную информацию для определения диаметра арматуры для плитного фундамента по размеру его сечения. Практикующие строители советуют использовать прутки диаметром 10 мм, если площадь основания не превышает 9 м2. В остальных случаях лучше выбирать арматуру диаметром от 12 до 16 мм.

Чем чреват неправильный выбор?

В большинстве случаев ошибки в армировании возникают из-за неправильного расчета суммарных нагрузок от конструкции на плитное основание.

Тогда конструктор может выбрать недостаточные размер арматуры и ее количество.

В результате основание остается уязвимым к вертикальным нагрузкам и разрушается раньше заявленного срока службы.

В лучшем случае результатом ошибочных расчетов станет появление осадочных трещин, в худшем – плита может расколоться, что грозит полным обрушением здания.

С целью экономики некоторые собственники для армирования фундамента используют старые швеллеры, рельсы и трубы и другие стальные изделия с гладкой поверхностью. В таком случае из недостаточного сцепления металла с бетоном ухудшаются прочностные характеристики силовой конструкции.

При монтаже армокаркаса методом сварки самой грубой ошибкой является использование стали, марка которой в своем обозначении не содержит символ «С». Это значит, что материал изначально обладает недостаточной прочностью, а под действием силы тока его структура станет еще слабее в местах сварочных швов, что в несколько раз сократит срок службы плитного основания.

Заключение

Технология допускает не армировать бетонную плиту только в том случае, если она располагается на поверхности земли и ничто не грозит стойкости ее конструкции. Как правило, на практике фундамент подвергается сжимающим и растягивающим нагрузкам, которые воздействуют на материал и разрушают его структуру.

Чтобы избежать преждевременного выхода из строя силовой конструкции, в тело плиты помещают арматурный каркас. К качеству и размеру материала предъявляют особые требования, поэтому проектировщик должен быть ознакомлен с ГОСТ 5781-82 для металлической арматуры и ГОСТ 31938-2012 – для композитных прутков.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

Мой мир

Применения стеклопластиковой арматуры в плитных фундаментах

Применения стеклопластиковой арматуры в плитных фундаментах для малоэтажной застройки

План дома

Армирование фундаментной плиты. Арматура АКС. Плита 300 мм.

Армирование плиты фундамента. Арматура АКС. Плита 200 мм.

Исходные данные

стропила. Наружные стены – кирпичная кладка 250 мм и штукатурка по утеплителю

Задачи:

№ п.п. Конструкция Формула подсчета Нагрузки кг/м²
Норматив коэффициент перегрузки Расчёт нагрузки
1-й этаж
1 Фундаментная плита q = 0.3м*2.7m I м³ = 0.81 т/м²* 810 1.1 900
2 Цементно-песчаная стяжка(ЗО) q = 0.03м*1.8m I м³ = 0.054 т/м²* 54 1.1 60
3 Керамическая плитка 27 11 30
4 Полезная нагрузка СНиП 2.01.07-85* 150 1.3 200
Итого 1190
2-й этаж
1 Плита перекрытия q = 0.3м*2.7m I м³ = 0.81 т/м²* * 48b 1,1 535
2 Цементно-песчаная стяжка(30) q = 0.03м*1.8m I м³ = 0.054 т/м²* 54 1.1 60
3 Керамическая плитка 27 1.1 30
4 Вес перегородок СНиП 2.01.07-85* 50 1.3 65
5 Полезная нагрузка СНиП 2.01.07-85* 150 1.3 200

Итого

890

кровля

1 Снеговая нагрузка СНиП 2.01.07-85* 180
2 Конструкция кровли 200 1,1 220

Итого

400

кл =1.3тн / мі)

q = 0.25м * 1.3т / мі * 7м * 1.1 = 2.5т / м

ут =0.2тн / мі)

q = 0.2м * 0.2т / мі * 7м * 1.1 = 0.31т / м

шт =1.4тн / мі)

q = 0.05м * 1.4т / мі * 7м * 1.1 = 0.54т / м

Вес от наружных стен составляет: q = 2.5т / м + 0.31т / м + 0.54т / м = 3.35тн / м

Вес здания при общей площади S = 10м * 10м = 100мІ , при общей длине внутренних несущих

стен

l = 10м + 10м = 20м и при общей длине наружных стен lнар = (10м + 10м) *2 = 40м

составляет:

P =100мІ *(0.89тн / мІ + 0.4тн / мІ ) + 20м * 2.5тн / м + 40м * 3.35тн / м = 313тн

Расчетная нагрузка на основание здания

p0= 313тн /100мІ = 3.13тн / мІ = 0.313кг / смІ

необходимо выполнить заново вместе с расчетом фундаментной плиты.

заново.

необходимо дополнительно проверить на продавливание в местах их опирания.

Расчет фундаментной плиты с использованием арматуры из стеклопластика при толщине плиты 300 мм

Подбор сечения арматуры в нижней зоне под стенами (перпендикулярно стенам)

Определяем коэффициент A0 при b =1(м):

Принимаем основную в нижней зоне армирования из Ш8 AКП-СП с шагом 200 (As=2.51смІ)

Дополнительно вводим арматуру Ø8 АКП-СП с шагом 200 перпендикулярно несущим стенам

5.02смІ >3.44 смІ, следовательно, условие выполнено.

Подбор сечения арматуры в верхней зоне в пролетах (между стенами)

Определяем коэффициент A0 при b =1(м):

Площадь сечения арматуры класса АКП-СП:

Принимаем в верхней зоне армирования сетку из Ø8 АКС с шагом 200 (As=2.51смІ)

6. Расчет фундаментной плиты с использованием арматуры из стеклопластика при толщине плиты 200 мм

величину защитного слоя, т.к. арматура не подвержена коррозии и имеет лучшие

характеристики по расчетному сопротивлению на растяжение.

Подбор сечения арматуры в нижней зоне под стенами (перпендикулярно стенам)

Определяем коэффициент A0 при b =1(м):

Площадь сечения арматуры класса АКП-СП:

Принимаем основную в нижней зоне армирования из Ш10 AКП-СП с шагом 200 (As=3.93смІ)

Дополнительно вводим арматуру Ø10 АКП-СП с шагом 200 перпендикулярно несущим стенам

7.86смІ >5.7 смІ, следовательно, условие выполнено.

Подбор сечения арматуры в верхней зоне в пролетах (между стенами)

Определяем коэффициент A0 при b =1(м):

Площадь сечения арматуры класса АКП-СП:

Принимаем в верхней зоне армирования сетку из Ø10 AКС с шагом 200 (As=3.93смІ)

Результат

необходимо выполнить заново вместе с расчетом фундаментной плиты.

План дома с размерами 10х10 М1:100

Армирование фундаментной плиты стеклопластиковой арматурой

Нижняя часть

Армирование фундаментной плиты стеклопластиковой арматурой

Верхняя часть

Ведомость расхода стеклопластика на фундаментную плиту t=300, кг

Марка элемента Арматурные изделия Общий расход, кг.
АКП-СП Всего
Ø 8 Ø 120 Итого
Фундамент мая плита 184 0 184 184 184

Бетон В 25 F 100 W 4

V = 30м³

Ведомость расхода стеклопластика на фундаментную плиту t=200, кг

Марка элемента Арматурные изделия Общий расход, кг.
АКП-СП

Всего

Ø 8 Ø 10 итого
Фундаментная плита 10 274 284 284 284
бетон В 25 F 100 W 4 V = 20м³

Арматура композитная или железная 🧱 какая лучше для фундамента: какую выбрать?

Для улучшения прочностных характеристик бетона традиционно используется железная арматура. С развитием строительных технологий на смену металлу приходят композитные материалы – и среди них стеклопластик. Он не подвержен коррозии, легкий и прочный. Арматура такого типа с успехом применяется в монолитном строительстве. В статье мы постараемся ответить на естественный вопрос: какая арматура лучше для фундамента?

Композитная арматура различается как по составу, так и по внешнему виду

Состав и строение композитной арматуры

Прутки стеклопластиковой арматуры – это пучок стекловолокна толщиной 15 микрон каждое, пропитанный эпоксидными или другими смолами и имеющий рифленую поверхность для лучшего сцепления с бетоном. В правильно устроенном прутке должен быть центральный стержень из волокон, который оплетается по спирали вторым слоем стекловолокна.

Вид материала волокна определяет свойства и название арматуры. Кроме стекловолоконной, встречаются углепластиковые и базальтовые изделия.

Диаметр прутка арматуры находится в пределах 4-18 мм, а максимальная длина ограничена только настройками производственного оборудования. Плотность стеклопластика составляет всего 1,9 т/м3, а 1 кубометр стальной арматуры весит не менее 7 тонн. Благодаря этому свойству, композиты применяются в изготовлении легкого бетона с 60-х годов прошлого века. Средний срок службы — не менее 80 лет.

Рифленая поверхность арматуры способствует ее сцеплению с бетоном

Производство стеклопластиковых прутков для усиления бетона возможно только в заводских условиях, что снижает вероятность купить некачественный продукт, несоответствующий нормативным требованиям. Композитная арматура не ржавеет, не проводит электрический ток и экологична.

Преимущества использования стеклопластика

Свойства стали и железобетона, изготовленного с ее применением, хорошо изучены, известны все сильные и слабые стороны такого материала. Композитные материалы не так давно появились в свободном доступе, поэтому разберем их преимущества подробно:

  • меньший вес (более, чем в 3 раза) конструкции снижает нагрузку на фундамент и грунт, делает транспортировку стройматериалов до места стройки простым и дешевым;
  • очень высокая нагрузка на разрыв (650 Мпа у стекловолокна против 400 Мпа у стали) делает ее незаменимой в ответственных местах;
  • стойкость к атмосферным и химическим процессам, не теряет прочности из-за коррозии, как металлическая;
  • коэффициент теплового расширения композитных материалов очень близок к таким же параметрам у бетона, а это снижает вероятность появления трещин;
  • низкая теплопроводность пластика помогает сохранять тепло в здании и цокольном помещении;
  • хорошая устойчивость к механическому износу, по этому показателю стеклопластик не уступает железу;
  • не является помехой для радиоволн и не проводит электричество;
  • с пластиком удобно работать, не потребуется сварочный аппарат, а все соединения фиксируют гибкими хомутами или вязальной проволокой;
  • малая цена заметно снижает стоимость монолитных бетонных работ.
Композитную арматуру можно доставить в багажнике легкового автомобиля

Эти свойства и делают стеклопластиковую арматуру незаменимой в возведении фундаментов и заливке монолитных оснований для постройки дома.

На практике, композитная арматура для фундамента приобрела наибольшую популярность в малоэтажном домостроении, что объясняется нижеследующими факторами.

Недостатки неметаллической арматуры

Не бывает идеальных во всем материалов, так и композитная арматура имеет ряд особенностей, которые накладывают ограничение на ее широкое использование. Минусы неметаллических элементов бетонной конструкции:

  • модуль упругости стали выше такового у стеклопластика в 4 раза, поэтому из железной арматуры выполняют плиты перекрытия и несущие элементы конструкции;
  • пластик невозможно сваривать, только вязка между собой или применение арматуры с металлическими наконечниками;
  • любые композитные прутки нельзя сгибать под прямым углом, для соединения берут специальные уголки или связывают встык с перехлестом;
  • механические свойства ухудшаются с нагревом, а при температуре 600 градусов происходит полное разрушение конструкции;
  • небольшой опыт работы с композитами у строительных бригад и отсутствие сертификации на большую часть возводимых объектов (по умолчанию задана металлическая арматура).
В углах композитная арматура не гнется

Свести недостатки к минимуму поможет сочетание в конструкции металлических узлов и пластиковых прутков различного диаметра. Такое взаимное сочетание считается оптимальным и надежным.

Особенности применения в разных видах фундаментов

Чтобы выбрать, какую арматуру лучше использовать для фундамента, нужно принять во внимание все вышеизложенные факторы. Наиболее распространенные типы фундамента, на которых можно использовать композитный материал, – это ленточный мелкозаглубленный, ростверк и монолитная плита.

Композитная арматура хорошо подходит для ленточного фундамента небольшой постройки

Для них берут арматуру толщиной 8-12 мм и со специальными насечками для надежного сцепления с раствором. Гладкие прутки типа А1 можно использовать для легких хозяйственных построек и в качестве маяков при заливке фундамента.

Пример использования пластиковой арматуры в плитном фундаменте

Особенности армирования фундамента дома:

  • количество прутков рассчитывается из способа укладки и поясности армирующих слоев;
  • для ленточного фундамента необходимо 2 таких слоя, для плитного — достаточно одного и песчаной подушки под основанием;
  • шаг ячейки для стеклопластика не должен превышать 500 мм;
  • углы фундамента проходят специальными уголковыми элементами, потому что соединение встык в углах не допускается;
  • вязку арматуры в местах соединения осуществляют проволокой, скобами и специальным пистолетом или пластиковыми хомутами;
  • для равномерного распределения каркаса в толще бетона потребуются фиксаторы арматуры, расстояние до поверхности оставляют 1-2 сантиметра;
  • Столбчатый фундамент размещают ниже глубины промерзания (обычно от 0,7 до 1,5 метров в зависимости от региона), что исключает его подвижки и разрывы.
Композитной арматурой можно пользоваться при строительстве свайного фундамента небольшой постройки

Важно! Заливая раствор в опалубку, проверяют, чтобы все части каркаса были скрыты бетоном. В месте выхода арматуры на поверхность будут образовываться трещины и происходить дальнейшее разрушение фундамента.

Сталь или пластик: что лучше для фундамента?

Стеклопластик не является заменителем металла в усилении бетона армированием.

Большинство зданий и технических сооружений возводятся с использованием металлического прутка. Фундаменты многоэтажных зданий, промышленных производств, электростанций выполнены из железобетона. Композитную арматуру можно использовать в малоэтажном и дачном строительстве, где не требуется высокая прочность на сжатие и изгиб. Из нее делают фундаменты:
  • ленточные под бани, коттеджи, хозяйственные постройки;
  • дорог, опор под столбы, заборы;
  • причалов, доков, укрепления береговой линии;
  • канализационных объектов, находящихся в воде.
Стальную арматуру можно заменить пластиковой меньшего диаметра

Использование стеклопластиковой арматуры для возведения фундамента оправдано в большинстве случаев. Эта часть дома меньше всего испытывает динамические нагрузки, а физических свойств композитов достаточно для надежной конструкции. Снижению цены постройки способствует ее малый вес и простота укладки, не требующая специального инструмента.

Подводя итог, заметим, что для тех, кто строит своими руками, композитная арматура чрезвычайно интересна. В нижеследующем ролике изложена подробная информация на данную тему.

Поделитесь с друьями!

Композитная арматура плитном фундаменте

С развитием новых технологий производства строительных материалов (сухих смесей, отделочные покрытия, утеплители, специальные добавки для придания заданных свойств) все шире стала применяться стеклопластиковая арматура для фундамента, которую можно использовать как для снижения веса конструкции, так и для оптимизации финансовых затрат. Массовое производство позволило удешевить этот вид полимерных изделий и сделать его конкурентом традиционной стальной арматуры в фундаменте частного дома, автомобильной дороги или газобетонных стен.

Композитное армирование

Появление композитные материалы образовало отдельную группу арматурного профилированного изделия из сырья, обладающего заданными техническими характеристиками. Название «композит» выбрано потому, что конечный продукт имеет сложный состав из разных по своей структуре элементов:

  • волокна, располагающиеся по типу древесины;
  • связующая смола;
  • поверхностное напыление, увеличивающее адгезию.

Арматура перед началом работ

После термической обработки получается пруток с периодическ

Фундамент с стеклопластиковой арматурой делаем сами.

Стеклопластиковая арматура для фундамента является инновационным материалом, который исключает разрушения в бетонных конструкциях. Она является достойной альтернативой металлическим аналогам. Уникальные характеристики выгодно выделяют ее на фоне иных изделий данного предназначения. В связи с этим арматура пользуется спросом у крупных строительных организаций и частных застройщиков.

Технические характеристики

Данные многочисленных исследований, которые проводили компетентные организации, показали, что стеклопластиковая арматура для ленточного фундамента имеет уникальные свойства. В строительстве применять арматурные прутки на основе стеклопластика удобно благодаря легкому весу. Ее используют для армирования легких конструкций из ячеистого бетона. Таким образом, существенно снижается вес конструкций в целом.

Важной технической характеристикой, как показывают отзывы о стеклопластиковой арматуре для фундамента, является улучшенные свойства на разрыв. Она в три раза превышает по прочности стальной аналог. Также стеклопластиковые изделия не подвергаются отрицательному влиянию коррозии. Экспертами при сравнении коррозионной устойчивости с изделиями на основе металла установлено, что данный показатель выше в десять раз. Они устойчивы к агрессивной щелочной среде бетона.

Заливка бетона с арматурой.

Строители могут выполнять армирование фундамента стеклопластиковой арматурой на объектах, которым необходимо беспрепятственное проникновение волн различной частоты. Это возможно за счет радиопрозрачности данной арматуры. Материал является диэлектриком, который не проводит электрический ток. Он полностью прозрачен для электромагнитных волн.

Среди технических характеристик специалисты отмечают намного пониженный уровень теплопроводности. Подобная характеристика исключает возможное появление мостиков холода в бетонных конструкциях. Такой показатель позволяет значительно повысить энергоэффективность объектов, которые построены на основе данного стройматериала.

На заметку.

Коэффициент теплового расширения каркаса из стеклопластиковых элементов практически аналогичен параметру бетонных конструкций. За счет этого при пользовании данных материалов в несколько раз снижается вероятность образования трещин.

Преимущества стеклопластиковой арматуры

Рассмотрев достоинства арматуры на основе стеклопластика можно сделать правильный выбор. Строители, исходя из показателей, какой фундамент для стеклопластиковой арматуры подобрать, отдают ему предпочтение, основываясь на устойчивости к химически активным средам.

Данная характеристика определяет длительный срок эксплуатации материала, составляющий не менее восьмидесяти лет. Износоустойчивость материала сопоставима со стальной конструкцией. Легкий вес арматуры из стеклопластика исключает значительную нагрузку на фундамент строения, благодаря этому продлевается его срок службы.

Отдельно строители подчеркивают повышенную гибкость стеклопластиковой арматуры. Отгрузка стройматериала может производиться заказчику в бухтах, предварительно не нарезая отдельными прутками. Таким образом, уменьшено количество нахлестов, что снижает затраты материала.

Арматура в бухтах.

Также подобный параметр способен повысить прочность возводимой бетонной конструкции. Компактность формы упаковки позволяет поместить арматуру в багажник легкового авто, что уменьшает затраты на транспортировку материала на строительную площадку.

В строительстве композитная арматура получила широкое применение за счет вариативности температурного рабочего диапазона. Он составляет от -10 до +100 градусов. Используя материала при экстремальных температурах, технические характеристики остаются на прежнем уровне.

Расчет арматуры из стеклопластика

Ленточный фундамент

Выполнить расчет фундамента из стеклопластиковой арматуры можно, придерживаясь СНиП 52-01-2003 “Бетонные и железобетонные конструкции”. Высчитать все точно получится с помощью онлайн калькулятора. Для этих целей необходимо учитывать несколько факторов.

Ленточный фундамент.

Первым делом нужно определиться с количеством, несущих стен и по какому принципу они будут расположены. Следует учесть марку бетона. Также надо знать параметры ленты: ширину, длину, высоту и толщину. Точные подсчеты получатся с учетом размера закупочного стержня. Определиться следует с классом и сечением арматуры.

Стоит помнить, что диаметр стеклопластиковой арматуры для фундамента влияет на окончательную прочность конструкции. В этом плане правильнее учитывать массу конструкции.

На заметку.

Расчет данного показателя производится в соответствии с показателями фундамента и материалами, которые применяют в строительстве. На сайте www.stroiproekt77.ru найдете большое количество проектов каркасных домов и ленточных фундаментов.

Плитный фундамент

Этот тип фундамента можно рассчитать с помощью онлайн калькулятор для этого типа фундамента. Пользуясь им, выполняются плита фундамента расчеты опалубки, диаметра и объема бетона. Полученные данные позволяют точно установить, сколько потребуется материала, чтобы обустроить такой тип фундамента для дома и прочие постройки.

Монолитная плита под каркасный дом.

Данный фундамент отличается доступной стоимостью и прост при возведении. Когда сравнивается с ленточным, не потребуется выполнять в большом объеме земляные работы. В основном строителями данная стеклопластиковая арматура для фундамента дома используется при строительстве загородного жилья и иных строений, в которых отсутствует подвальное помещение.

На заметку.

При строительстве здания точная схема армирования необходима при организации работ. Она позволяет строителям усилить конструкцию. Все составляющие в комплексе обеспечивают ее длительный срок эксплуатации.

Сравнение стеклопластиковой и металлической

Внедрение инновационных технологий в строительную сферу ставит перед строителями вопрос, какую арматуру целесообразнее использовать для укрепления конструкций из бетона. Определиться стеклопластиковая арматура или металлическая для фундамента, можно только разобравшись со всеми их положительными сторонами. В отличие от изделий на основе металла арматура из стеклопластика имеет массу в девять раз меньше, что позволяет уменьшить нагрузку на фундамент сооружения.

Сравнение арматуры.

Профессионалы сравнивания арматуру из металла и стеклопластика едины во мнении, что последняя, не подвергается влиянию химически активных сред. В связи с этим в зимний период производят армирование ленточного фундамента стеклопластиковой арматурой. Их выбор объясняется тем, что зимой в бетон добавляют солевые растворы, способствующие его застыванию.

Отличительными характеристиками металлической арматуры по сравнению со стеклопластиковыми изделиями является простота использования последнего. Для этих целей не требуется пользоваться сварочным оборудованием. Удостовериться в этом можно, посмотрев, как выполняется укладка фундамента со стеклопластиковой арматурой на видео.

Стеклопластиковые элементы арматурных каркасов, сравнив с металлическими аналогами, эффективнее справляются с нагрузками на разрыв. Поэтому они применимы в укреплении ответственных конструкций на основе бетона. Сравнивая металлическую арматуру со стеклопластиковой, специалисты отдельно останавливаются на том, что последняя на протяжение длительного времени не влияет на уменьшение прочностных характеристик фундаментных конструкций.

Все это обуславливается не подверженностью стеклопластиковых элементов окислительным процессам. Сравнив металлопластиковую со стеклопластиковой арматурой, специалисты пришли к заключению, что при использовании последней можно создавать надежные каркасные сооружения.

Технология армирования

Вязка арматуры

Многие интересуются у опытных строителей вопросом, как вязать стеклопластиковую арматуру для фундамента. Данный способ соединения арматурных прутьев оптимален по сравнению со сваркой, которая требует привлечения специалистов и не устойчива под влиянием высоких температур.

Вязка арматуры.

Специалисты перед тем, как вязать стеклопластиковую арматуру для ленточного фундамента, рекомендуют подготовить инструменты: арматурные прутья, вязальный крючок и стальную проволоку. Она должна быть мягкой. Также подготовка к работе требует предварительно определиться с сечением арматуры, размещением и числом прутьев.

Монтаж армирования фундамента может выполняться горизонтально и вертикально. Первый вариант предпочтительнее, так как компенсирует неравномерную нагрузку на фундамент. Прочностные характеристики конструкции обеспечиваются каркасом из стали вертикальной арматуры.

Вязка проволокой

Производиться вязка фундамента из стеклопластиковой арматуры может с использованием проволоки. Вначале ее потребуется отрезать длиной в тридцать сантиметров и сложить вдвое. Держать проволоку следует левой рукой, а правой удерживать вязальный крючок. Она должна быть подведена под арматуру. Крючок вставляется в петлю проволоки, которой целиком огибается арматура.

Профессионалы советуют сделать три оборота крючка, чтобы надежно скрепить арматуру. После этого крючок вынимается из петли. Специальный вязальный пистолет может существенно облегчить выполнение всего процесса.

Вязка хомутами

Данный способ не требует специальных навыков и оборудования. При этом обеспечивается отличная фиксация элементов. Применение пластиковых хомутов сводит к минимуму использование корродирующих материалов. Хорошая целостность заливки обеспечивается хомутами на основе пластика с металлическим наполнением.

Детали и изоляция фундамента на основе плиты, Руководство по строительству

Плита на ровном фундаменте, рабочий проект; основы

Существует множество различных почвенных условий и соответствующих конструкций плит. На этой странице рассказывается о том, как построить бетонную плиту с утолщенными краями на основе FPSF на почве с высоким уровнем грунтовых вод, чтобы предотвратить морозное пучение, предварительно установив дренаж под плитой.

Связанная плита на фундаментном фундаменте Страницы:

Ниже приводится техническое руководство по строительству монолитного дома.Конструкция и размеры любой фундаментной плиты будут определяться размером и конструкцией здания, которое будет стоять на ней, а также условиями почвы, на которую будет залита плита. Всегда консультируйтесь с инженером перед началом строительства, так как он почти наверняка понадобится вам для штамповки ваших чертежей, чтобы ваш фундамент прошел через Код.

Детали конструкции неглубокого фундамента с защитой от замерзания или изоляции FPSF для плиты на уровне

Плита на грунте, шаг за шагом Инструкции для проблемных обширных грунтов и высоких уровней грунтовых вод

РАССТОЯНИЕ для плиты на фундаментном уровне:

  • Нанять инженера, чтобы он установил, как установить опору для фундамента.Для определения дальнейших действий часто назначают испытания почвы.
  • На обширной глине, неизвестных грунтах или заполнителях инженеры иногда настаивают на строительстве траншеи для утрамбованного щебня, чтобы выдержать нагрузки фундамента. В этом случае по периметру будущего дома выкапывается траншея, где будут опоры. Спецификации глубины, ширины и засыпки будут предоставлены инженерами. См. Нашу страницу, посвященную плитам-плотам, как альтернативе утолщенной краевой плите на фундаментном фундаменте.

Примечания по выкопке плиты на фундаментном уровне:

1) Начиная с траншеи для щебня для несущей части фундамента (согласно инструкциям инженера), гравийный грунт может быть более доступным вариантом, чем щебень.

2) Попросите вашего подрядчика защитить верхний слой почвы для будущего использования. Вынутый верхний слой почвы должен быть помещен в специально отведенное место и защищен от смыва водонепроницаемым покрытием, например, брезентом.

ДРЕНАЖ под плитой на фундаментном фундаменте:

  • На дне дренажной траншеи фундамента установите жесткий дренажный трубопровод французского производства (плакирующая плитка), который может дренировать до более низкого уровня.Если это невозможно, его следует подключить к отстойнику.
  • Покройте французский водосток слоем щебня, затем накройте геотекстилем, чтобы предотвратить накопление осадка.

Примечания для водостоков под FPSF или плитами на уровне:

1) Некоторые опытные строители предпочитают жесткие пластиковые желоба французского типа гибким желобам для увеличения прочности.

2) Наличие доступного Т-образного соединения для очистки - хорошая дополнительная функция, поскольку они позволяют легко обслуживать в случае накопления отложений.

3) При борьбе с проблемой железных бактерий основание траншеи из щебня потенциально может быть более долгосрочным решением, чем обычные французские водостоки. Это включает включение уплотненного слоя камня под опорами.

  • Если вы имеете дело с высоким содержанием железобактерий, рекомендуется построить на поверхности яму для доступа для очистки.
  • Насыпьте щебень гравия вокруг французского водостока и установите поверх него геотекстиль. Барьер предотвращает попадание отложений в канализацию, а гравий обеспечивает достаточный дренаж.

ЗАПОЛНЕНИЕ ПЛИТЫ

  • Покройте траншею слоем проницаемой засыпки.
  • Постепенно заполните и утрамбуйте оставшуюся часть траншеи, а также ненарушенный грунт в центре, прежде чем насыпать по ней щебень. Компакторы с виброплитой работают лучше всего и доступны в большинстве пунктов проката строительных материалов.
  • Выройте несколько небольших траншей для установки перфорированных труб, которые будут использоваться для отвода радона (см. «Отвод радонового газа» ниже).Затем трубы следует засыпать небольшим количеством щебня.

СТРОИТЕЛЬНАЯ ОПАЛУБКА для плиты по сорт:

  • Определение границ бетонной плиты может быть легко выполнено с помощью деревянных кольев, вбитых в землю, и веревочной линии, проложенной под прямым углом.
  • Сделайте выровненную меловую линию на внутренней стороне опалубки, чтобы обозначить высоту заливаемого бетона
  • Верх опалубки можно использовать в качестве измерителя для определения высоты заливаемого бетона.

ОТВОД РАДОНОВЫХ ГАЗОВ с плитой на фундаментном фундаменте:

Радон - это радиоактивный газ природного происхождения, который образуется, когда уран, присутствующий в земной коре, начинает распадаться. Газ проникает в дома через трещины в плите. Облучение радоном является причиной примерно 16% смертей от рака легких в Канаде и является второй по значимости причиной рака легких после курения.

Министерство здравоохранения Канады рекомендует принимать меры по снижению уровней радона, когда концентрация радона превышает 200 Бк / м3.Воздействие радона в высоких концентрациях в течение длительного времени может подвергнуть вас риску рака легких. Чтобы узнать все о борьбе с радоном в домах, см. Здесь.

УСТАНОВКА МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ УМЕНЬШЕНИЯ РАДОНА:

Детальный проект Примечания:

Если вы планируете в конечном итоге построить вторую ванную комнату, попросите вашего подрядчика выполнить черновую подготовку перед заливкой плиты на грунт или неглубокий фундамент с защитой от замерзания (FPSF), поскольку очень сложно изменить водопровод после заливки.

ИЗОЛЯЦИЯ И ВОЗДУХ / ПАРОБАРЬЕРЫ ДЛЯ ПЛИТЫ МАРКИ:

  • Установите анкерные болты и боковые изоляционные панели, а затем центральные панели. Далее обрезаем водопроводную систему и механическое оборудование.
  • Следить за тем, чтобы в изоляции не было разрывов даже в проблемных местах.
  • Установить полиэтиленовый воздух / пароизоляцию по всей площади изоляции. В некоторых случаях на этом этапе будет добавлен слой аэрозольной пены с закрытыми порами, чтобы добавить изоляцию и создать постоянный барьер для влаги и газа.
  • Закройте полиэтиленовый барьер во всех точках проникновения и отверстиях соответствующей строительной лентой.

1) Мы используем термин «воздух / пароизоляция», чтобы не путать их индивидуальные роли. Полиэтилен должен быть неповрежденным, без отверстий просто для удержания и удаления скоплений радонового газа под плитой. Если вы живете в районе с неизвестным загрязнением радоном или не собираетесь устанавливать систему отвода радона, дыры в полиуретане не являются проблемой, поскольку «пароизоляция» не должна быть герметичной или герметичной.Смотрите наши страницы пароизоляции для получения дополнительной информации.

2) Уровни изоляции в строительных нормах США и Канады различаются в зависимости от региона, но неизменно то, что они недостаточны для предотвращения потерь тепла через подвальные этажи и стоят домовладельцам больших денег. Региональные строительные нормы и правила будут требовать от 5 до 7,5 рандов, но удвоение этого показателя окупится всего за 2 года. Мы рекомендуем как минимум R15 в большинстве холодных климатов, и больше, если вы используете лучистое тепло в плите на фундаменте.

БЕТОННАЯ АРМАТИВНАЯ СЕТКА:

  • Установить сварную стальную арматурную сетку и арматуру в соответствии с техническим заданием инженера. Убедитесь, что полиэтиленовый барьер не поврежден и не пробит для надлежащей защиты от радона. Использование стульев с арматурой должно держать острые концы стальной арматуры подальше от мембраны под плитой на уклоне или FPSF.

УСТАНОВКА ИЗЛУЧАТЕЛЬНЫХ ТЕПЛОВЫХ ТРУБ В ПЛИТУ МАРКИ:

Именно в этот момент следует установить трубы для водяных (водяных) излучающих полов или излучающих полов с воздушным обогревом.Финансовые вложения, вложенные в комфорт теплых полов, можно, вероятно, перенаправить на изоляцию. Лучистое тепло для пола - это комфортное тепло, но с достаточной изоляцией черного пола вы можете уменьшить дискомфорт от холода, связанный с бетонными полами, поддерживая их при комнатной температуре.

Примечание. Если вы выбрали водяной теплый пол с водяным подогревом, сантехнический подрядчик установит сеть трубопроводов из сшитого полиэтилена (PEX).Арматурную сетку часто используют как сетку для крепления трубопроводов. Пластиковые стяжки отлично подходят для этой цели, но убедитесь, что концы обрезаны или закреплены, и не выступают над уровнем заливаемого бетона.

СОВЕТЫ ПО ЗАЛИВКЕ БЕТОНА ПЛИТЫ ПРИ КОНСТРУКЦИИ СОРТА:

Убедитесь, что подрядчик дождется подходящих погодных условий перед заливкой бетонной плиты FPSF. Согласно CMHC (Канадская ипотечная и жилищная корпорация), нельзя заливать бетон в замерзшую опалубку.Кроме того, бетон должен выдерживаться при температуре выше 10 ° C в течение трехдневного периода отверждения после его укладки, чтобы обеспечить надлежащую прочность и отделку поверхности без повреждений от мороза.

Когда вы будете готовы начать заливку бетона:

  • Убедитесь, что арматурная сетка и арматурный стержень находятся на высоте, указанной инженером. Чтобы предотвратить образование трещин в плите, подрядчик может использовать опорные стулья, которые удерживают сетку на правильной высоте во время заливки бетона (CMHC).
  • Затем поместите анкерные болты фундамента в бетон до того, как он начнет затвердевать, но когда он будет достаточно затянут, чтобы они оставались на месте.
  • Бетон должен оставаться влажным не менее трех дней, потому что он должен затвердеть, а не, как некоторые говорят, сухим. Вы можете сделать это, обмыв поверхность водой и накрыв ее полиэтиленовым покрытием или брезентом.
  • Отделка бетонной плиты по уклону: наиболее доступная чистовая отделка достигается простой обработкой бетона мастерком до желаемого блеска.Высокий уровень качества затирки может занять более половины дня, в зависимости от толщины и бетонной смеси. В некоторых случаях уровень отделки минимален для подготовки поверхности к полировке. Полированный бетон - это очень прочная поверхность, на которой виден камень, использованный в смеси, но он намного дороже, чем готовый бетон.
  • После затвердевания можно врезать компенсаторы в поверхность, чтобы предотвратить появление микротрещин. Швы могут давать эффект крупной плитки с добавлением эпоксидной затирки, но швы также можно скрыть под разделительными стенами.Убедитесь, что их у вас достаточно для площади фундамента.

См. Другие плиты на страницах с информацией о сортах здесь:

Прочтите, как построить плиту на уклоне шаг за шагом, Построение плиты с утолщенной кромкой на уровне грунта, Плотные плиты для плохих почвенных условий или заполнение, чтобы избежать выемки грунта и восстановления почвы. Все, что вам нужно знать о строительстве дома с высокими эксплуатационными характеристиками, можно найти в руководстве по экологическому строительству Ecohome, страницы

.

.

Детализация армирования железобетонных плит

Детализация арматуры плиты выполняется на основе условий ее опоры. Плита может опираться на стены, балки или колонны. Плита, поддерживаемая непосредственно колоннами, называется плоской плитой.

Плита, поддерживаемая с двух сторон и изгиб которой происходит преимущественно только в одном направлении, называется односторонней плитой. С другой стороны, когда плита поддерживается со всех четырех сторон и изгиб происходит в двух направлениях, это называется двухсторонней плитой.

Плиты, у которых отношение большей длины к меньшей длине (L y / L x ) больше 2, называется односторонней плитой, иначе как двухсторонней плитой. С одной стороны, основная арматура плиты параллельна более короткому направлению, а арматура, параллельная более длинному направлению, называется распределительной сталью. В двухстороннем варианте основное армирование плиты обеспечивается в обоих направлениях.

Плиты могут быть просто опорными, непрерывными или консольными. В двухсторонней плите углы могут удерживаться ограничителями или могут подниматься вверх.Дополнительное усиление кручения требуется в углах, когда оно удерживается от подъема, как показано на рисунке 1.

Толщина плиты определяется на основе отношения пролета к глубине, указанного в IS456-2000. Минимальное армирование составляет 0,12% для стержней HYSD и 0,15% для стержней из мягкой стали. Диаметр стержня, обычно используемого для изготовления плит, составляет: 6 мм, 8 мм, 10 мм, 12 мм и 16 мм.

Максимальный диаметр стержня , используемого в перекрытии, не должен превышать 1/8 общей толщины плиты.Максимальное расстояние между главной балкой ограничено трехкратной эффективной глубиной или 300 мм, в зависимости от того, что меньше. Для распределительных стержней максимальное расстояние указано как 5-кратная эффективная глубина или 450 мм, в зависимости от того, что меньше.

Минимальное прозрачное покрытие арматуры в плите зависит от критериев долговечности, и это указано в IS 456-200. Обычно для основных усилителей предусмотрено покрытие от 15 до 20 мм. Альтернативные основные стержни могут быть изогнуты возле опоры или могут быть согнуты на 180 0 на краю, а затем расширены вверху внутри плиты, как показано на рис.1. Сворачивание и проворачивание стержней и показано на рис. 2.

Торсионная арматура должна быть предусмотрена в любом углу, где плита просто поддерживается обоими краями, встречающимися в этом углу, и предотвращается ее подъем, если только последствия растрескивания не являются незначительными. Он должен состоять из верхней и нижней арматуры, каждый со слоем стержней, размещенных параллельно сторонам плиты и отходящих от краев на минимальное расстояние в одну пятую более короткого пролета.

Площадь арматуры на единицу ширины в каждом из этих четырех слоев должна составлять три четверти площади, необходимой для максимального момента в середине пролета на единицу ширины в плите.

Усиление кручения, равное половине описанного выше, должно быть предусмотрено в углу, содержащем кромки, только на одной из которых плита является непрерывной. Требуемое торсионное усиление показано на рис. 3 ниже.

На чертеже, показывающем детализацию арматуры, есть план, показывающий типичное армирование как в направлении, так и в разрезах.Типовая детализация плиты показана на рисунках 4 и 5.

Рис.4: перекрытие перекрытия в одном направлении (одностороннее перекрытие)

Рис.5: Перекрытие перекрытия в двух направлениях (двухсторонняя плита)

Подробнее:

Руководство по проектированию и детализации железобетонных перекрытий IS456: 2000

Что такое метод ребрирования в железобетонных конструкциях?

Коррозия стальной арматуры в бетоне - причины и защита

Калькулятор арматуры - площади с разным диаметром и количеством стержней

.

У вас недостаточно прав для чтения этого закона в настоящее время

У вас недостаточно прав для чтения этого закона в это время Логотип Public.Resource.Org На логотипе изображен черно-белый рисунок улыбающегося тюленя с усами. Вокруг печати красная круглая полоса с белым шрифтом, в верхней половине которого написано «Печать одобрения», а в нижней половине - «Public.Resource.Org». На внешней стороне красной круглой марки находится круг серебряная круглая полоса с зубчатыми краями, напоминающая печать из серебряной фольги.

Public.Resource.Org

Хилдсбург, Калифорния, 95448
Соединенные Штаты Америки

Этот документ в настоящее время недоступен для вас!

Уважаемый гражданин:

В настоящее время вам временно отказано в доступе к этому документу.

Public Resource ведет судебный процесс за ваше право читать и говорить о законах. Для получения дополнительной информации см. Досье по рассматриваемому судебному делу:

Американское общество испытаний и материалов (ASTM), Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA), и Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) v.Public.Resource.Org (общедоступный ресурс), DCD 1: 13-cv-01215, Объединенный окружной суд округа Колумбия [1]

Ваш доступ к этому документу, который является законом Соединенных Штатов Америки, был временно отключен, пока мы боремся за ваше право читать и говорить о законах, по которым мы решаем управлять собой как демократическим обществом.

Чтобы подать заявку на получение лицензии на чтение этого закона, ознакомьтесь с Сводом федеральных нормативных актов или применимыми законами и постановлениями штата. на имя и адрес продавца.Для получения дополнительной информации о постановлениях правительства и ваших правах гражданина в соответствии с нормами закона , пожалуйста, прочтите мое свидетельство перед Конгрессом Соединенных Штатов. Вы можете найти более подробную информацию о нашей деятельности на публичном ресурсе. в нашем реестре деятельности за 2015 год. [2] [3]

Спасибо за интерес к чтению закона. Информированные граждане - это фундаментальное требование для работы нашей демократии. Благодарим вас за усилия и приносим извинения за возможные неудобства.

С уважением,

Карл Маламуд
Public.Resource.Org
7 ноября 2015 г.

Банкноты

[1] http://www.archive.org/download/gov.uscourts.dcd.161410/gov.uscourts.dcd.161410.docket.html

[2] https://public.resource.org/edicts/

[3] https://public.resource.org/pro.docket.2015.html

.

Армирование - композитные материалы | CompositesLab

Многие материалы могут армировать полимеры. Некоторые материалы, такие как целлюлоза в древесине, являются продуктами природного происхождения. Однако большая часть коммерческого подкрепления создается руками человека. Существует множество имеющихся в продаже форм армирования, отвечающих проектным требованиям пользователя. Возможность адаптировать архитектуру волокна позволяет оптимизировать производительность продукта, что приводит к снижению веса и затрат.

Хотя многие виды волокон используются в качестве армирующих в многослойных композитных материалах, на стекловолокно приходится более 90 процентов волокон, используемых в армированных пластмассах, поскольку их производство недорогое и они имеют относительно хорошие характеристики прочности к весу.

  • Стекловолокно: На основе алюмооксидно-известково-боросиликатной композиции волокна, произведенные из стекла «E» или «E-CR», считаются преобладающими армирующими элементами для композитов с полимерной матрицей из-за их высоких электроизоляционных свойств, низкой восприимчивости к влажность и высокие механические свойства. Стекло E-CR отличается от стекла E еще большей стойкостью к коррозии. Другие коммерческие композиции включают стекло S с более высокой прочностью, термостойкостью и модулем, стекло H с более высоким модулем и стекло AR (стойкое к щелочам) с превосходной коррозионной стойкостью.Стекло, как правило, является хорошим ударопрочным волокном, но весит больше, чем углерод или арамид. Стекловолокно имеет отличные механические характеристики, в некоторых формах оно прочнее стали. Более низкий модуль упругости требует специальной обработки, когда жесткость имеет решающее значение. Стекловолокно прозрачно для радиочастотного излучения и используется в радиолокационных антеннах.
  • Углеродные волокна: Углеродные волокна изготавливаются из органических прекурсоров, включая PAN (полиакрилонитрил), вискозу и пек, причем последние два обычно используются для низкомодульных волокон.Термины «углеродные» и «графитовые» волокна обычно используются взаимозаменяемо, хотя графит технически относится к волокнам, которые содержат более 99 процентов углерода, по сравнению с 93-95 процентами для углеродных волокон на основе ПАН. Углеродное волокно обеспечивает самую высокую прочность и жесткость из всех армирующих волокон. Высокотемпературные характеристики особенно хороши для углеродных волокон. Основным недостатком волокон на основе ПАН является их высокая относительная стоимость, которая является результатом стоимости основного материала и энергоемкого производственного процесса.Композиты из углеродного волокна более хрупкие, чем стекло или арамид. Углеродные волокна могут вызвать гальваническую коррозию при использовании рядом с металлами. Для предотвращения этого используется барьерный материал, такой как стекло и смола.
  • Арамидные волокна (полиарамиды): Самым распространенным синтетическим волокном является арамид. Арамидное волокно - это ароматический полиимид, который представляет собой искусственное органическое волокно для армирования композитов. Арамидные волокна обладают хорошими механическими свойствами при низкой плотности с дополнительным преимуществом в виде прочности или устойчивости к повреждениям / ударам.Они характеризуются достаточно высокой прочностью на разрыв, средним модулем упругости и очень низкой плотностью по сравнению со стеклом и углеродом. Арамидные волокна являются изоляторами электричества и тепла и повышают ударопрочность композитов. Они устойчивы к воздействию органических растворителей, горюче-смазочных материалов. Композиты из арамида не так хороши по прочности на сжатие, как композиты из стекла или углерода. Сухие арамидные волокна являются прочными и используются в качестве тросов или канатов и часто используются в баллистических приложениях.Кевлар®, пожалуй, самый известный пример арамидного волокна. Арамид является преобладающим заменителем органического армирующего волокна для стальных лент в шинах.
  • Новые волокна: Полиэфирные и нейлоновые термопластические волокна недавно были введены как в качестве первичного армирования, так и в гибридной конфигурации со стекловолокном. К привлекательным характеристикам можно отнести низкую плотность, разумную стоимость и хорошее сопротивление удару и усталости. Хотя полиэфирные волокна обладают довольно высокой прочностью, их жесткость значительно ниже, чем у стекла.Более специализированные арматуры для высокопрочных и высокотемпературных применений включают металлы и оксиды металлов, такие как те, которые используются в самолетах или аэрокосмической промышленности.

Независимо от материала, усиление доступно в различных формах, чтобы удовлетворить широкий спектр процессов и требований к конечному продукту. Материалы, поставляемые в качестве армирующего материала, включают ровинг, измельченное волокно, рубленые пряди, непрерывный, рубленый или термоформованный мат. Армирующие материалы могут быть спроектированы с уникальной архитектурой волокон и иметь предварительную форму (форму) в зависимости от требований к продукту и производственного процесса.

  • Многоконечные и односторонние ровинги: Ровинги используются в основном в термореактивных компаундах, но могут использоваться и в термопластах. Многоконцевые ровницы состоят из множества отдельных нитей или пучков нитей, которые затем нарезаются и случайным образом осаждаются в матрице смолы. В таких процессах, как формование листов (SMC), преформа и напыление, используется многогранный ровинг. Многоконечные ровницы также могут использоваться в некоторых приложениях для намотки нитей и пултрузии. Односторонний ровинг состоит из множества отдельных нитей, намотанных в одну нить.Продукт обычно используется в процессах, в которых используется однонаправленное армирование, например, намотка нитей или пултрузия.
  • Маты и вуали: Армирующие маты и вуали из нетканого материала обычно описываются по весу на единицу площади. Например, коврик из рубленых прядей весом 2 унции будет весить 2 унции на квадратный ярд. Тип армирования, дисперсия волокон и количество связующего, которое используется для удержания мата или вуали, определяют различия между матовыми изделиями. В некоторых процессах, таких как укладка вручную, связующее должно растворяться.В других процессах, особенно при прессовании и пултрузии, связующее должно выдерживать гидравлические силы и растворяющее действие матричной смолы во время формования. Следовательно, с точки зрения связующего, производятся две основные категории матов или вуалей, которые известны как растворимые и нерастворимые связующие.
  • Тканые, прошитые, плетеные и трехмерные ткани: Существует множество типов тканей, которые можно использовать для усиления смол в композитах. Разнонаправленное армирование производится путем плетения, вязания, сшивания или плетения непрерывных волокон в ткань из крученой и скрученной пряжи.Ткани можно изготавливать с использованием практически любого армирующего волокна. Чаще всего используются ткани из стекловолокна, карбона или арамида. Ткани обладают ориентированной прочностью и высокими усиливающими нагрузками, которые часто встречаются в высокопроизводительных приложениях. Ткани позволяют точно разместить армирование. Это невозможно сделать с измельченными волокнами или рублеными прядями и возможно только с непрерывными прядями с использованием относительно дорогостоящего оборудования для укладки волокон. Из-за непрерывной природы волокон в большинстве тканей отношение прочности к весу намного выше, чем у вариантов с разрезанным или рубленым волокном.Сшитые ткани позволяют настраивать ориентацию волокон в структуре ткани. Это может быть большим преимуществом при проектировании устойчивости к сдвигу или кручению.
  • Однонаправленное: Однонаправленное армирование включает ленты, жгуты, однонаправленный жгутовый лист и ровинг (которые представляют собой совокупности волокон или прядей). Волокна в этой форме все выровнены параллельно в одном направлении и не изогнуты, что обеспечивает высочайшие механические свойства. Композиты с использованием однонаправленных лент или листов имеют высокую прочность в направлении волокна.Однонаправленные листы тонкие, и для большинства структурных приложений требуется несколько слоев. Типичные области применения однонаправленного армирования включают высоконагруженные композитные материалы, такие как компоненты самолетов или гоночные лодки.
  • Препрег: Препрег - это готовый материал, состоящий из армирующей формы и полимерной матрицы. Для изготовления препрега используется пропускание армирующих волокон или форм, таких как ткани, через ванну со смолой. Смола пропитывается (пропитывается) волокном, а затем нагревается для продвижения реакции отверждения до различных стадий отверждения.Доступны термореактивные или термопластические препреги, которые можно хранить в холодильнике или при комнатной температуре в зависимости от составляющих материалов. Препреги можно наносить вручную или механически в различных направлениях в зависимости от требований конструкции.
  • Размолотые: Размолотые волокна - это рубленые волокна, имеющие очень короткие длины (обычно менее 1/8 дюйма). Эти продукты часто используются в термореактивных замазках, отливках или синтаксических пенах, чтобы предотвратить растрескивание затвердевшего состава из-за усадки смолы.
.

Расстояние между арматурой в бетонных балках и перекрытиях

Минимальное и максимальное расстояние между арматурой в бетонных конструктивных элементах, таких как балки и плиты, требуется в соответствии со стандартными правилами. Минимальное расстояние между арматурой основано на максимальном размере заполнителей, чтобы бетон можно было правильно укладывать и уплотнять. Максимальное расстояние между арматурой, зависящее от глубины балок и плит, чтобы обеспечить адекватную поддержку изгибающего момента и поперечной силы в конструкции.

Шаг арматуры в бетонных балках и перекрытиях

1.Минимальное расстояние между стержнями при растяжении

Минимальное расстояние по горизонтали между двумя параллельными основными стержнями должно быть равно диаметру большего стержня или максимальному размеру крупного заполнителя плюс 5 мм. Однако, если уплотнение выполняется игольчатым вибратором, расстояние может быть дополнительно уменьшено до двух третей от номинального максимального размера грубого заполнителя.

Минимальное расстояние по вертикали между двумя основными стержнями должно быть

  • 15 мм,
  • Две трети номинального размера крупного заполнителя, или
  • Максимальный размер полосы или большее значение.

2. Максимальное расстояние между стержнями при растяжении

Обычно этот интервал будет таким, как указано ниже:

    1. Для балок эти расстояния составляют 300 мм, 180 мм и 150 мм для марок основной арматуры Fe 250, Fe 415 и Fe 500 соответственно.
    2. Для плит
      • (i) Максимальное расстояние между двумя параллельными основными арматурными стержнями должно составлять 3 или 300 мм или в зависимости от того, что меньше, и
      • (ii) Максимальное расстояние между двумя вторичными параллельными брусьями должно быть 5 или 450 мм или в зависимости от того, что меньше.

Рис: Шаг арматуры в балках

3. Минимальные и максимальные требования к армированию в элементах

Для балок

  • Сталь с минимальным пределом прочности на растяжение определяется соотношением (для фланцевых балок b = bw)
  • Максимальное усилие на растяжение в балках не должно превышать 0,04 bD.
  • Максимальная площадь сжатия арматуры не должна превышать 0,04 bD.
  • (d) Балка глубиной более 750 мм, усиление боковой поверхности 0.Предоставляется 1% веб-площади. Эта арматура должна быть равномерно распределена на двух поверхностях на расстоянии не более 300 или толщины стенки, или того, что меньше.

Подробнее о Руководство по армированию

.

Исследования эффективно соединенных между собой стальных бетонных композитных плит перекрытия

Прочность композитной плиты перекрытия в основном зависит от механизма передачи продольного сдвига на границе раздела между сталью и бетоном. Сила сцепления, развиваемая цементным тестом, является слабой и вызывает преждевременное разрушение композитной плиты перекрытия. Этот недостаток эффективно преодолевается механизмом передачи сдвига в виде механической блокировки через углубления, тиснения или застежки.Разработка рисунков тиснения требует передовых технологий, которые делают профиль деки дорогим. Крепление шпилек с помощью сварки снижает прочность соединения и увеличивает стоимость. В настоящем исследовании делается попытка найти лучший и простой механизм интерфейса. Выделены и экспериментально исследованы три типа схем механических соединителей. Все три схемы соединителей сдвига продемонстрировали полное взаимодействие сдвига с незначительным скольжением. Прочность и жесткость композитных плит с соединителями на сдвиг примерно в полтора раза выше, чем у обычных железобетонных плит, и примерно в два раза по сравнению с композитными плитами без механических соединителей сдвига.Механизмы срезного соединителя scheme2 и scheme3 объединяют перемычки настила и улучшают прочность и жесткость настила, что может эффективно снизить стоимость опалубки и опор.

1. Введение

Холоднформованные стальные профилированные стальные листы с тиснением широко используются в композитных системах настила полов в многоэтажных стальных зданиях, в которых они постоянно остаются неотъемлемой частью системы перекрытий. Металлический лист используется как опалубка для бетонирования и как основная арматура.Полы из композитного настила позволяют ускорить строительство и сделать полы более легкими. Он также служит хорошей поверхностью потолка и удобным каналом для разводки. Дополнительная сталь в виде арматурных стержней или сварной проволочной сетки должна быть предусмотрена для защиты от усадки, температуры и отрицательного изгибающего момента на опорах. В композитных плитах взаимодействие двух разнородных материалов, таких как бетон и сталь, достигается за счет соединения двух материалов на границе раздела. Цементная паста имеет слабое сцепление с поверхностью, и этого недостаточно для сохранения свойств композита.Кроме того, для склеивания поверхностей между бетоном и металлическим настилом требуются соединители, работающие на сдвиг, на границе раздела двух материалов. Эти соединители, работающие на сдвиг, обычно представляют собой тиснения на листах настила. Эти тиснения имеют типичный узор, уникальный для каждого профиля. Эти углубления создают трение, а также механическую блокировку между бетонным и стальным настилом. Эти рельефные узоры несут на себе продольный сдвиг, возникающий на границе раздела бетона и стального листа. Блокировка предотвращает скольжение, тем самым позволяя двум материалам действовать как единое целое композитного настила.Механическая блокировка также может быть достигнута за счет использования приварных шпилек, и на практике используются другие местные средства соединения для создания сопротивления межфазному сдвигу.

Механическая система блокировки в профиле настила обеспечивает сопротивление вертикальному разделению и горизонтальному скольжению между сталью и бетоном. Из множества механизмов передачи сдвига несколько методов обеспечения прочности на поперечный сдвиг в композитных стальных плитах настила показаны на рис. 1.


2.Обзор литературы

Профилированные стальные листы в последнее время широко используются для быстрого строительства. Он был разработан как прагматичное решение для строительства высоких стальных зданий с минимальной продолжительностью. Эти композитные настилы значительно уменьшают общий вес конструкции. Прочность композитной плиты в основном зависит от межфазной связи между сталью и бетоном. В этом случае стальной настил и бетон практически не скользят относительно друг друга, и это сопротивление обеспечивается механической блокировкой, обычно посредством выпуклостей.В качестве альтернативы этим рисункам тиснения прочность границы раздела была увеличена за счет приваривания срезных шпилек, стержней и проволоки к поверхности верхнего фланца металлического настила. Поведение композитной плиты перекрытия при сдвиге - сложное явление, и за последние четыре десятилетия было проведено несколько исследовательских работ. В начале 1976 года Портер и др. [3] выполнили большое количество экспериментальных исследований композитных плит перекрытия. Полномасштабные односторонние композитные плиты перекрытия из холодногнутого стального настила испытаны на разрушение и установлен механизм разрушения при сдвиге.Разрушение связи при сдвиге определяется как образование диагональной трещины растяжения в бетоне, которая приводит к проскальзыванию между бетоном и настилом, которое наблюдается в конце пролета. Кроме того, Портер и Экберг [4] провели экспериментальные исследования характеристик разрушения соединений при сдвиге односторонних композитных плит и сообщили о нескольких наблюдениях по важным параметрам, которые влияют на поведение композитов. Они также рекомендовали расчетные уравнения для прочности сцепления при сдвиге, которые выводятся из данных, собранных в результате серии эксплуатационных испытаний плит, и устанавливают зависимость линейной регрессии.Это тестирование производительности включает в себя серию тестов, на которые требуется больше времени и денег. В связи с этим Селейм и Шустер [5] предложили решение, позволяющее сократить количество тестов для проверки производительности. На основе экспериментальных работ, проведенных на композитных плитах настила, они разработали окончательное уравнение связи сдвига для композитных плит настила, в котором в уравнении толщина стального настила рассматривалась как важный параметр. Количество лабораторных испытаний, необходимых для более ранних уравнений сдвига и связи, уменьшилось примерно на 75 процентов.Селейм и Шустер пришли к выводу, что ни коэффициент армирования, ни прочность бетона на сжатие не оказывают значительного влияния на сопротивление сдвигу и сцеплению, но толщина настила была определяющим параметром.

Calixto et al. [6] и Tenhovuori и Leskela [7] провели экспериментальное исследование однопролетных однопролетных композитных плит с ребристым настилом. Были изучены несколько аспектов, включая различную толщину стального настила, общую высоту плиты и длину пролета сдвига. Также было исследовано влияние соединителей типа шпильки на анкерное крепление, и было обнаружено, что они имеют лучшие характеристики по сравнению с композитной плитой.Чен [8] представил результаты испытаний однопролетных композитных плит с простой опорой и двух непрерывных композитных плит с использованием различных торцевых ограничителей. Плиты с торцевым креплением стальными шпильками несут более высокую нагрузку из-за более высокой прочности связи на сдвиг. Авторы обнаружили, что сдвиг-связь скольжения на границе листового бетона регулирует разрыв связи сдвигом композитных плит, а не прочность торцевых ограничений. Marimuthu et al. [1] исследовали их местный узор тиснения. Они провели экспериментальные работы на 18 плитах, чтобы получить прочность на сдвиг.

Обзор литературы ясно показывает, что несущая способность композитной плиты в основном зависит от взаимодействия межфазного сдвига. Межфазный сдвиг зависит от многих параметров, таких как высота, форма, ориентация рисунка тиснения и соединитель механического сдвига. Параметры, которые влияют на способность сцепления при сдвиге, требуют серии тестов и анализа линейной регрессии. Прочность композитного настила зависит от способности передачи горизонтального сдвига между бетонной плитой и стальным настилом.Обнаружено, что сопротивление сдвигу на границе раздела зависит от рисунка тиснения. Эти узоры тиснения уникальны по своему характеру, что требует отдельных тестов оценки производительности даже при незначительном изменении геометрии.

Помимо сил сдвига на поверхности раздела, изгиб также приводит к вертикальному разделению стали и бетона. С помощью этих тиснений необходимо проверить устойчивость к вертикальному разделению. Изготовление ямок и тиснений приводит к увеличению стоимости примерно на 25–50 процентов от стоимости профиля настила.Любое изменение существующих рельефов снова требует серии испытаний, что делает анализ композитной плиты перекрытия сложным.

Шпильки, закрепленные на конце палубы для анкеровки, работают лучше. Но скольжение при сдвиге и сцеплении на границе раздела лист-бетон определяет прочность, а не прочность торцевых ограничений. Приварка шпилек или стержней к верхнему фланцу настила может изменить разрушение композитных плит при сдвиговом соединении. Но сварка соединителей, работающих на срез, не является удачной концепцией.Металлический настил обычно имеет толщину около 1 мм, и приварка шпилек к металлической поверхности снижает прочность металлического листа. Тепло от сварки вызывает образование пустот, трещин и извержений расплавленного металла, что снижает прочность соединения соединений. Приварка шпилек также значительно увеличивает стоимость [9–11]. Срезные шпильки винтового типа оказались более успешными, чем приварные шпильки для концевого анкерного крепления между стальной балкой и бетоном с более высокой пластичностью. С учетом вышеизложенного необходимо получить сдвиговое взаимодействие без увеличения стоимости и без снижения прочности металла сваркой.

В дополнение к характеристикам, анализ и проектирование поведения композитной плиты перекрытия является сложным из-за частичного взаимодействия между металлической плитой и бетоном. Полное взаимодействие между металлическим настилом и бетоном делает процедуру проектирования системы композитного настила простой и понятной. Подходящим механизмом является необходимость сегодняшнего дня для преодоления вышеуказанных трудностей и недостатков. Композитная плита с полным взаимодействием сдвига может уменьшить жесткие процедуры.Болтовые шпильки кажутся лучшим вариантом для механизма сопряжения с более высокой пластичностью и общей пластичностью. Эти шпильки в обязательном порядке должны быть эффективными для предотвращения скольжения и подъема бетона. Это подтолкнуло нас к разработке механизма контроля сил скольжения и подъема для эффективного взаимодействия. В данной статье разработаны три типа механизмов передачи сдвига с использованием механических соединителей сдвига. Болты и / или стальные стержни закреплены в металлической платформе для контроля сил отслаивания на границе раздела.Отверстия создаются для прикрепления соединителей, работающих на срез, в соответствующих местах стенки и фланца металлического настила. Металлический лист, имеющий достаточное сопротивление разрыву металла и процессу создания отверстий, не влияет на прочность металла. Серия экспериментальных исследований проводится для оценки эффективности этих трех механизмов соединителя сдвига при улучшении прочности границы раздела.

3. Разработка настила и композитной плиты

Соединители, работающие на сдвиг, присутствующие в композитных плитах настила, эффективно передают межфазный сдвиг.Соединители, работающие на сдвиг, с узором тиснения имеют свои собственные трудности с точки зрения уникальности характера и увеличения стоимости производства. Механические соединители, работающие на сдвиг, легко реализовать с незначительным увеличением стоимости. Эти механические соединители, работающие на сдвиг, крепятся к металлической платформе с помощью сварки, болтов или ввинчивания в поверхность. Сварка шпилек с настилом категорична в силу жестких мер. Настоящее исследование проводится экспериментально с механическими соединителями, работающими на сдвиг, без сварки.В этом исследовании использовались листы из мягкой стали толщиной 1 мм. Простые стальные листы прессуются в форму желоба размером 750 мм в ширину, 1830 мм в длину и 75 мм в глубину, и они развиваются, как показано на Рисунке 2.


Металлический профиль настила был изготовлен с помощью пресса. выключатель машины. Это высокоточная машина, которая прессует, гнет, складывает и точно формирует профиль деки. Отверстия производятся путем пробивки отверстий с помощью соответствующего оборудования, установленного на этих пресс-дробилках.Отверстия в деке формируются с минимальным краевым расстоянием 75 мм между отверстием и краем листа. Расстояние от центра до центра между отдельными отверстиями на линии по длине листа составляет 300 мм. Отверстия формируются в соответствующих местах фланца и стенки настила. Через эти отверстия проходят соединители, работающие на срез. На основе положения сборок соединителей, работающих на срез, выводятся три типа схем соединителей, работающих на срез.

Из этих трех схем соединителя, работающего на срез, предлагается первый тип с креплением болтов диаметром 8 мм и длиной 100 мм на расстоянии 300 мм от центра к стенке профиля желоба.Эти болты располагаются перпендикулярно перемычке в шахматном порядке в противоположных перемычках, чтобы имитировать эквивалентное действие «ласточкин хвост». Эти болты предназначены для эффективной передачи сил разъединения связки в виде продольных межфазных поперечных сил и подъемной силы плиты, как показано на рисунках 3 (a) и 3 (b). Болты фиксируются затягиванием гайки, и этот тип соединительного механизма срезания обозначен как схема1.

Вторая схема соединителя, работающего на сдвиг, предлагается с более высокой прочностью на сдвиг как в поперечном сдвиге, так и в подъемной силе отдельно.В этом механизме срезного соединителя болты размещаются на верхнем фланце деки для создания поперечной силы сдвига, а стержень диаметром 8 мм вставляется через отверстие, которое создается на средней высоте стенки деки для подъемной силы, как показано на Рисунке 4 ( а). Схематическое изображение схемы соединителя, работающего на сдвиг, схематично показано на рисунке 4 (б). Второй механизм соединителя сдвига специально спроектирован с более высокой сдвигающей способностью для достижения полного взаимодействия сдвига, и он обозначен как схема соединителя сдвига схемы2.

В третьей схеме соединителя, работающего на сдвиг, прикреплен стальной стержень диаметром 10 мм для управления поперечной силой сдвига и подъемной силой. В этом механизме соединителя, работающего на сдвиг, 10-миллиметровые высокопрочные деформированные стержни вставляются через отверстия, созданные в центре стенки настила стального настила, в направлении, перпендикулярном направлению, в основном армированному, как показано на Рисунке 5 (а) и схематическом виде схемы 3. показан на рисунке 5 (б). Стальные стержни размещают на расстоянии 150 мм от края перемычки и на расстоянии 300 мм между соседними стержнями.

Конструкция композитной системы требует минимального армирования над настилом с учетом усадки и температурных эффектов. Эти вторичные подкрепления также использовались для контроля негативных моментов. Обычно для этой цели использовались арматура диаметром от 6 до 8 мм, сварные сетки или синтетические сетки. Когда стальная арматура используется в качестве вторичной арматуры, она соединяется с металлическим листом с помощью сварки, чтобы улучшить контроль над разделением границ раздела, как показано на рисунке 6.Вторичная арматура, расположенная поверх настила, улучшает несущую способность композитной плиты примерно на 10 процентов. Монтаж арматурных стержней над настилом в обоих направлениях помогает свести к минимуму растрескивание плит композитного настила. Стержни также помогают уменьшить скручивание плиты и локальное повреждение профиля настила во время бетонирования.


В соответствии с рисунками 4 и 5, предложением о реализации полного сдвигового взаимодействия, особенно в соединителях, работающих на сдвиг по схеме 2 и схеме 3, прочность и жесткость металлического настила улучшены, и они выдерживают локальные повреждения во время бетонирования.Чтобы сэкономить композитный настил, в этой статье также была предпринята попытка решить проблему использования легкой куриной сетки для вторичного армирования вместо стального армирующего мата в верхней части композитной плиты. Использование куриной сетки очень просто в обращении и использовании благодаря гибкой стальной проволоке. Куриная сетка может эффективно контролировать температуру и усадочные напряжения. Для каждой схемы соединителя, работающего на сдвиг, отливают три образца композитной плиты. Из трех образцов композитных плит одна плита была исследована с стержнем диаметром 8 мм, а две другие плиты - с куриной сеткой для вторичного армирования.Выбор стальной арматуры толщиной 8 мм - это произвольный выбор, главным образом для расширения возможностей снижения прочности за счет куриной сетки. Бетон укладывается на стальной настил, а общая глубина 120 мм точно выдерживается во всех отливках перекрытий. Чтобы оценить характеристики композитных плит с механическими соединителями на сдвиг, проводятся испытания композитных плит без механических соединителей на сдвиг. Поскольку железобетон используется в большей части строительной отрасли, характеристики композитной плиты перекрытия также сравниваются с результатами испытаний железобетонных плит для лучшего восприятия.Для бетонирования используется бетон М25 с пропорцией смеси 1: 1,5: 3: 4,8 со средней прочностью на сжатие на 28 сутки 33,25 Н / мм 2 . Профиль настила желоба был изготовлен из листа мягкой стали толщиной 1 мм с модулем упругости N / мм 2 и коэффициентом Пуассона 0,3. Легкодоступные стальные шпильки и стержни используются в качестве соединителей, работающих на срез. Модуль упругости стальных шпилек и стальных стержней составляет Н / мм 2 , а коэффициент Пуассона равен 0,3.

4. Установка нагрузки и метод испытаний

Композитные плиты подготовлены для испытаний в условиях двухточечной нагрузки.Схематический вид экспериментальной установки и фотографии шарнирных и роликовых опор показаны на рисунке 7. Два стержня из мягкой стали диаметром 50 мм помещаются над плитой для приложения точной линейной нагрузки. Стержни размещаются на расстоянии L / 4 от опор. Стандартная двутавровая секция ISMB 200 размещается поверх штанг в поперечном направлении. В грузовой раме закреплен 30-тонный гидравлический домкрат для приложения нагрузки. Нагрузка измеряется контрольным кольцом, которое устанавливается между гидравлическим домкратом и секцией ISMB 200.Циферблатные индикаторы используются для измерения прогиба в середине и торцевого скольжения. Прогиб в середине пролета и концевое скольжение записываются через определенные интервалы нагрузки. Серия испытаний начинается с испытания композитной плиты без механического соединителя, работающего на сдвиг. К плитам прикладывается двухточечная нагрузка, и наблюдаются соответствующие прогибы. Стальной настил и бетон разделены из-за отсутствия связи между стальным настилом и бетоном, как показано на рисунке 8. Несущая способность и жесткость уменьшаются из-за потери композитного действия между бетоном и металлическим настилом.Композитная плита без взаимодействия сдвига, выдерживающая максимальную среднюю нагрузку около 65 кН, наблюдалась при испытании. Металлический настил и бетон полностью отделились друг от друга, что заставляет две части действовать отдельно. О потере действия композита свидетельствует изгиб металлического листа в верхней части перемычки. Результаты показали необходимость эффективного межфазного соединения между сталью и бетоном композитной системы настила. Шпильки и стержни механического сдвига необходимы для изменения характеристик композитной системы за счет управления силами скольжения и подъема.Для управления поведением интерфейса реализованы три схемы соединителя, работающего на сдвиг.


Композитные плиты с различными схемами соединения, работающего на механический сдвиг, испытываются на разрушение. Нагрузка увеличивается, и отмечаются соответствующие прогибы в трех точках вдоль центральной линии плиты. Пока нагрузка не достигнет предела, она применяется в качестве приращения управления нагрузкой, а после этого нагрузка изменяется с помощью управления перемещением, при котором движение головки домкрата регулируется с приращением отклонения в центральном отклонении.Во время испытания не наблюдается резкого падения нагрузки вплоть до предельной. Во время всего испытания композитной плиты с соединителями на механический сдвиг скольжения не наблюдалось. Также обнаружено, что вторичное армирование в виде куриной сетки или стержня диаметром 8 мм не сильно влияет на характеристики композитных плит настила. Композитные плиты выполнены пластичными. Предел несущей способности композитной плиты с механическим соединителем, работающим на сдвиг, значительно увеличился и составил от 100 до 120 кН.Картины разрушения композитной плиты с соединителем, работающим на механический сдвиг, показаны на Рисунке 9. На композитной плите изначально было несколько микротрещин, и несколько трещин расширяются после окончательного разрушения без какого-либо проскальзывания на конце.

Согласно экспериментальным исследованиям, все три типа механических соединителей, работающих на сдвиг, показали себя хорошо, и не наблюдалось ни скольжения, ни подъема между бетоном и листом настила. Композитные плиты с соединителями, работающими на сдвиг, продемонстрировали полное взаимодействие сдвига с заметным увеличением грузоподъемности.

5. Результаты и обсуждение

Три ряда композитных плит без соединителей, работающих на сдвиг (NSC), испытываются под двухточечной нагрузкой. Нагрузка увеличивается ступенчато, и соответствующие прогибы центрального пролета плит измеряются до максимума. Кроме того, после достижения пиковой нагрузки нагрузка изменяется для увеличения прогиба, и наблюдается соответствующая нагрузка. Плита показывала просто линейное поведение, пока нагрузка не достигла примерно 38 кН, и внезапно нагрузка упала примерно до 30 кН.Прогиб центрального пролета резко увеличивается с видимым скольжением около 2 мм на конце. Далее нагрузка увеличивалась одновременно с увеличением прогиба центра и торцевого скольжения. Композитные плиты полностью утратили свое составное действие и образовали щель между бетонным и металлическим настилом. Характеристики отклонения нагрузки композитных плит без соединителя, работающего на сдвиг, представлены на Рисунке 10 с фирменным обозначением NSC.


Три композитных плиты без механических соединителей, работающих на сдвиг, вели себя одинаково с небольшими вариациями результатов.Максимальная разрушающая нагрузка, наблюдаемая при экспериментальном исследовании, составляет около 65 кН. При разрушении образца наблюдается видимое торцевое скольжение около 13 мм и расслоение бетонной и стальной настила. Проскальзывание вызывает полное разделение и подчеркивает необходимость применения дополнительной техники. Железобетонная плита глубиной 120 мм, армированная стальным стержнем 10 мм в обоих направлениях, подвергается испытаниям для важного сравнения. Средняя предельная разрушающая нагрузка около 71 кН наблюдается из экспериментального исследования.Несущая способность железобетонной плиты примерно на 15 процентов больше, что свидетельствует о недостатке композитной плиты без соединителя, работающего на сдвиг.

Три схемы соединителей, работающих на сдвиг, используются для преодоления скольжения и подъема. Три количества композитных плит с соединителями на сдвиг по схеме 1 испытываются при двухточечных нагрузках с подходящим шагом нагрузки. Поведение плиты сопоставимо с любой конструкцией из железобетона. Нагрузка падает после достижения предельной нагрузки около 115 кН.После достижения падения нагрузки нагрузка изменяется с увеличением прогиба, и наблюдается соответствующая нагрузка в испытательном кольце. Плита показала нелинейное поведение с ожидаемым полным взаимодействием сдвига. Характеристики прогиба под нагрузкой композитной плиты с соединителем, работающим на сдвиг, по схеме 1 представлены на рисунке 11 с обозначением t1CSLB.


Три композитных плиты с механическими соединителями, работающими на сдвиг, по схеме 1, вели себя аналогичным образом. Вторичные арматуры на ползучесть и усадку исследуются с помощью стального стержня 8 мм и куриной сетки.Оба вторичных усиления показали аналогичное поведение с вариацией прочности от 5 до 10 процентов. Куриная сетка показывает впечатляющие результаты для вторичной арматуры вместо обычных стальных стержней при неотрицательном изгибающем моменте. Влияние куриной сетки в области отрицательного момента в настоящем исследовании не рассматривается. Композитная плита с соединителем, работающим на сдвиг, показала полное взаимодействие между стальными и бетонными поверхностями. Взаимодействие при полном сдвиге улучшило прочность, жесткость и пластичность композитной плиты.Плиты разрушились при изгибе, и ни одна из плит не выдержала разделения и скольжения на границе раздела. Несущая способность увеличилась примерно на 75 процентов дополнительной нагрузки по сравнению с композитной плитой без сдвигового взаимодействия. Характер разрушения постепенно уменьшается после пиковой нагрузки и повторяется при поведении железобетона.

Соединители, работающие на сдвиг, по схеме 2 проверены на их эффективность, и были выполнены те же процедуры испытаний, что и ранее. Плита показала нелинейное поведение при полном взаимодействии сдвига, аналогичное таковому у соединителя сдвига по схеме 1.Поведение при прогибе под нагрузкой композитных плит с соединителем, работающим на сдвиг по схеме 2, нанесено на график и показано на рисунке 12 с идентификационным номером t2CSLB.


Три композитных плиты с соединителями механического сдвига схемы 2 выполняются по идентичной схеме. Предел разрушающей нагрузки около 120 кН наблюдается из экспериментального исследования. На характеристики композитной плиты с соединителем на сдвиг по схеме 2 не сильно влияет легкая куриная сетка и стальной стержень для вторичного армирования.Картина разрушения композитной плиты с соединителями, работающими на сдвиг, по схеме 2 продемонстрировала такие же пластичные характеристики, как и соединители по схеме 1. Плита разрушилась при изгибе, и соединители, работающие на сдвиг, по схеме 2 продемонстрировали хорошее сопротивление разрыву межфазного соединения. Схемы соединителя, работающего на сдвиг, схема 1 и схема 2, обеспечивали сопротивление продольному сдвигу, а также силам отслаивания при подъеме.

Исследованы три ряда композитных плит с соединителями на сдвиг по схеме 3. На схеме 3 непрерывный стальной стержень вставлен в центр деки для контроля скольжения и разделения поверхностей.Это экспериментальное исследование было направлено на оценку эффективности вставленного стержня для передачи как продольных, так и поднимающих сил. Нагрузка увеличивается ступенчато с подходящим интервалом нагрузки, и измеряются прогибы центрального пролета композитной плиты. Падение нагрузки наблюдается примерно на 115 кН. После достижения падения нагрузки нагрузка изменяется для увеличения прогиба, и наблюдается соответствующая нагрузка в испытательном кольце. Плита показала нелинейное поведение при полном взаимодействии сдвига, аналогичное таковому у соединителей сдвига по схеме 1 и схеме 2.Характеристики прогиба под нагрузкой композитной плиты с соединителем, работающим на сдвиг по схеме 3, представлены на графике, показанном на Рисунке 13, с обозначением t3CSLB. Хорошо зарекомендовали себя три композитные плиты с соединителями механического сдвига схемы 3.


Композитная плита с соединителями, работающими на сдвиг, по схеме 3 с куриной сеткой в ​​качестве вторичного армирования зарекомендовала себя хорошо. Картина разрушения композитной плиты с соединителями, работающими на сдвиг, по схеме 3 показала такие же пластичные характеристики, как и для схем соединителей, работающих на сдвиг по схеме 1 и схеме 2.Композитная плита со схемой сдвигового соединителя по схеме 3 сопоставима с характеристиками плиты со сдвигающей соединительной схемой 2. Соединитель, работающий на сдвиг, схема 3 кажется более экономичным по сравнению с двумя другими схемами соединителя, работающего на сдвиг. Три схемы соединителя, работающего на сдвиг, продемонстрировали полное взаимодействие сдвига, и сравнение проскальзывания скрепления показано на рисунке 14, который подтверждает контроль скольжения. Скольжение под нагрузкой композитных плит ясно указывает на важность механических соединителей, работающих на сдвиг.

Характеристики различных плит приведены в таблице 1. Характеристики прогиба под нагрузкой для различных типов плит сравниваются на рисунке 15.

900 0 900 0 05 20 05 10 10 8 58,5 1105 995 995 900

RCSLB1 NCSLB1 t110CSLB2 t110CSLB2 t3CSLB2
L D L D L D L D L D
0 0 0 0 0 0 0
1 0.17 3,5 0,58 5 0,2 ​​ 5 0,28 10 0,32
4 0,55 7 1,08 7 1,08 9012 0,6 20 0,68
6 0,74 9,5 1,56 15 0,71 15 0,79 30 1,29 30 1,219 16,5 2,25 20 1,24 20 1,3 37 1,98
12 1,64 3,4 3,4 1,7 42 2,68
16 2,08 28,5 4,45 30 2,04 30 2,1 46 3.64
20 2,62 31,5 4,73 35 2,42 35 2,4 51 3,43
25
25
2,86 40 2,85 54 6,52
30 4,3 38,5 5,4 45 3,81 45
59 7,54
35 5,62 31,67 7,52 50 4,86 ​​ 50 4,84 65106
4,84 65106 65106
9,2 55 5,91 55 5,87 70 11,85
45 8,15 35,5 11,62 60105 11,62 60105 90.95 60 6,87 74 13,35
50 9,37 45 13,6 65 8,38 65
8,38 65 10,58 48,5 15,0 70 10,2 70 9,51 85 17,46
60 11,72 531055 17,1 75 12,75 75 11,43 88 18,21
65 14,23 58,5 20,65
20,65 58,5 20,65 95 20,73
67 17,65 66,5 28,25 90 20,26 90 15,96 100 23.82
68 21,97 66,5 31,35 100 25,82 100 19,43 106 27,45
27,45
31,1 110 24,78 109 29,12
72 24,17 65,5 36,32 120 38.4 127 35 114 33,67
74 28,53 66,5 39,21 117 42,3 122,5 42,3 122,5 32,46 65 43,02 115 43,32 120,5 43 115 47,64
63 34,26 34,26 5 50,53 114 44,27 119 45 114,5 49,87

кОм «L» представляет нагрузку прогиба в центре, а «L» представляет нагрузку мм.

Дефектные характеристики композитной плиты без соединителя, работающего на сдвиг, изменяются путем добавления соединителей, работающих на сдвиг. Плита со всеми тремя схемами соединителей сдвига показала однородное поведение с незначительным скольжением и продемонстрировала полное взаимодействие сдвига.Скольжение, измеренное в композитной плите с соединителями, работающими на сдвиг, очень незначительно и незначительно. Все три типа соединителей, работающих на сдвиг, хорошо справлялись с проскальзыванием сцепления между бетоном и стальным настилом.

Предел несущей способности композитной плиты увеличен за счет наличия механического соединителя сдвига. Схемы соединителя, работающего на сдвиг, «scheme1», «scheme2» и «scheme3» демонстрируют лучшие характеристики с точки зрения увеличения жесткости, прочности с уменьшением прогиба по сравнению с железобетонной плитой и композитной плитой без соединителя, работающего на сдвиг.Композитные плиты с этими тремя типами механических соединителей достигли предельной нагрузки около 115 кН. Жесткость металлического настила в направлении первичного армирования высока, а в другом направлении жесткость незначительна. Вставка стального стержня в середину стенки настила в схемах соединителей, работающих на сдвиг, схемы 2 и схемы 3 связывает и объединяет металлический настил. Новый метод интеграции улучшает прочность и жесткость металлического настила в обоих направлениях. Увеличение прочности и жесткости листа профнастила является положительным знаком при укладке бетона, что может уменьшить количество опалубки и опор.Схема соединителя, работающего на сдвиг, также имеет область применения для двусторонней плиты перекрытия с минимальными затратами, что схематично показано на Рисунке 16.


Поглощение энергии различными плитами выводится из графиков отклонения нагрузки, чтобы обогатить доказательства для эффективность композитной плиты с соединителями на сдвиг. Поглощение энергии рассчитывается до предельной нагрузки путем вычисления площади под кривой прогиба нагрузки. Композитная плита настила без механического соединителя, работающего на сдвиг, показала очень низкое поглощение энергии - около 1800 Нм.Энергопоглощение железобетонной плиты составляет около 2035 Нм. Композитная плита с соединителем, работающим на механический сдвиг, поглощала энергию около 3748 Нм.

Композитные плиты без соединителей, работающих на сдвиг, кажутся хуже по сравнению с железобетонными плитами. Грузоподъемность композитной плиты без шва

.

Смотрите также