Gelžbetonio kolonų sujungimas, metodai, armavimas ir projektavimo normatyvai

Įvadas į gelžbetonio kolonų sujungimo problemas apima skirtingus sprendimus, jų privalumus ir trūkumus, bei atitikties saugumo, patikimumo ir tinkamumo naudoti reikalavimus užtikrinimą. Tekste naudojami skirtingi statybų reglamentų ir standartų nuostatų fragmentai, kurie apima kokybės kontrolės procedūras, įvertinimus, koeficientų reikšmes ir projektavimo principus. Tikslas - sukurti kryptingą, logiškai sujungtą vadovą apie gelžbetonio kolonų sujungimo metodus, armavimą ir projektavimo normatyvus.

1. Svarbiausi normatyvai ir sąvokos

9.9. LST ISO 4316:1997 „Aktiviosios paviršiaus medžiagos“; 9.13. LST EN ISO 15630-1:2003 „Armatūrinis plienas betonui sutvirtinti ir įtempti. metodai. 1 dalis.“; 9.14. LST EN ISO 17660-1:2006 „Suvirinimas“; 9.15. LST EN ISO 17660-2:2006 „Suvirinimas. Armatūrinio plieno suvirinimas.“. Šie standartai apibrėžia naudojamų medžiagų ir sujungimų kokybę, jų bandymų procedūras bei saugumo reikalavimus. Reglamente vartojamos Lietuvos standartuose nurodytos sąvokos (9.1-9.4, 9.7-9.12).

Betono kokybė ir jo savybės projekto metu yra plėtotos pagal LST EN 206-1:2002 bei STR 2.05.04:2003 dėl poveikio ir apkrovų. Koeficientai ir pasiekšiamas patikimumas yra pateikti 20-ojo skyriaus nuorodose. Betono tamprumas, deformacijos, šlyties modulis bei šiluminės/patvarią sąlygos yra aštriai svarbios kuriant ilgaamžes gelžbetonio kolonų jungtis.

2. Struktūrinės jungtys ir jų klasifikavimas

Gelžbetonio kolonų sujungimai gali būti projektuojami įvairiais būdais: mentele, plokščių ar plieninių korsetų pagrindu, sujungti ar inkaruoti individualiai ar sulementant. Pagrindinis tikslas - užtikrinti, kad jungtys atlaikytų laikinas ir nuolatines apkrovas bei išvengtų įtemptų plyšių plėtojimosi. 22-23 skyriai detalizuoja keliamų reikalavimų ir aplinkos agresyvumo įtaką jungčių projektavimui.

IX-X skirsniai iš reglamentų išsamiai aprašo skerspjūvio dinamiką, ekscentricitetą, armatūros įtempimus ir kontaktų sąlygas tarp betono ir armatūros. Išsami forma apima apibendrinimus apie minimalų plotą, pasiskirstymo plotus, plokščių ir kolonų kontaktų bei inkarų įtempimo sąlygas. Atitinkami koeficientai ir ribiniai atvejai skaičiuojami pagal reglamentų 63-83 p., pritaikant prie konkrečių konstrukcijų geometrinių ypatybių.

3. Armavimas ir įtempinimo sąlygos

Armatūros tipai ir jų savybės nurodomos LST EN ISO 15630-1, o įtempimo-pliūso diagramos ir jų koregavimai priklauso nuo įtempimo pobūdžio (krovos, nuolatinės, laikinos). Užtikrinant sujungimų patikimumą, būtina numatyti armatūros apsaugos nuo korozijos priemones ir tinkamą inkarų sistemą. Pagrindiniai įtempiai ir jų pasikeitimai įvertinami pagal 6-9 paveiksle pateiktas diagramas bei 8 lentelėje nurodytas reikšmes.

Projektuojant jungtis, svarbu įvertinti armatūros izoliacijas, plastines deformacijas ir plyšių susidarymą. Atliekant nuolatinio apkrovimo analizę, vadovaujamasi 8 lentelės, 9 pav., bei 10-12 skirsnių nuostatomis. Reikšmingos detalės apima ekscentrinius įtempimus, jų koeficientų pritaikymą prie skerspjūvio formos, ir jų įtaką bendram jungties našumui.

4. Apskaičiavimai ir ribiniai būviai

Gelžbetonio konstrukcijos skaičiuojamos ribinių būvių metodu (žr. 21 skyrių). Ribiniai būviai apima saugos ir tinkamumo ribinius būvius, kurie užtikrina konstrukcijos veikimą per jos gyvavimo laikotarpį. Excentricitetas ir jo įtaka stiprumo lygiams svarbus elementuose su įstrižais plyšiais, kai ekscentricitetas viršija tam tikras ribas (žr. 63 p., 66 p.).

Taip pat nagrinėjami_LENKIAMŲ elementų (tolesni) sujungimai, įskaitant stačiakampio skerspjūvio kolonų stabdymą ir jų skaičiavimą pagal bendrojo modelio formules (8.24) ir xim. Didelį dėmesį skiriama ekscentri eitams, jų įtakoms, bei įtempimų pasiskirstymo zonoms betone. XII skyriuje aptariama trinties ir sąlygų derinimas tarp armatūros ir betono, ir kaip tai paveiks jungčių patikimumą.

5. Inkarai, sujungimai ir statybiniai sprendimai

XI-XII skyriuose nagrinėjama inkarų projektavimo principai, šarnyriškos jungtys, jų sujungimo tvarkos, bei gelžbetonio tarpa siūlių sąlygų išlaikymo taisyklės. Įvairių tipų sujungimai turi būti įrengiami vadovaujantis standartų reikalavimais (9.14-9.15). Svarbu numatyti ir plastinę deformaciją bei įtempimo nuostolius, kurie gali įtakoti jungties patikimumą viso naudingojo periodo metu.

6. Praktiniai patarimai projektavimo metu

• Naudoti tik patikimus armatūros gamintojų standartus ir laikytis LST EN ISO 15630-1; 15630-2 reikalavimų.
• Tiksliai iš anksto įvertinti ekscentricitetus ir jų įtaką betono darbo zonoms, kad būtų užtikrintas plyšių kontrolės režimas.
• Derinti inkarų ir šarnyriškų jungčių sprendimus su nuolatinėmis apkrovomis ir laikinosiomis apkrovomis, atsižvelgiant į aplinkos agresyvumą.
• Pritaikyti patikimumo koeficientus ir ribinius atvejus, kaip aprašyta 9-12 skirsnių nuostatose, įskaitant koeficientų lygius 1.0 ar daugiau priklausomai nuo sąlygų.

7. Papildomi duomenys ir žinynas

Šaltiniuose minimi reglamenotų sistemų sudedamosios dalys, įskaitant STR 2.05.04:2003 „Poveikiai ir apkrovos“, 9.3. LST EN 206-1:2002, 9.5. STR nurodytos koeficientų reikšmės ir jų taikymas, bei 85 punktų nurodymai dėl sąlygų ir koeficientų. Taip pat pateikiami duomenys apie betono tamprumo modulį, tampriasias deformacijas ir kritinius perimetrus.

8. Pavyzdinė schema ir galimos lentelės

Galima pridėti lentelę su koeficientais ir reikšmėmis, susijusiomis su koeficientais αcc, αct, γs ir kitais svarbiais parametrais, kurie dažnai naudojami tose normose. Taip pat galima sukurti diagramų ir grafinių įrankių lenteles, iliustruojančias laikymo ir įtempimo sąlygas jungčių zonose.

9. Išvados

Siekiant užtikrinti gelžbetonio kolonų jungčių patikimumą, būtina tinkamai parinkti jungčių tipus, užtikrinti kokybišką armavimo procesą ir naudoti atitinkamus normatyvus bei standartus. Projekto metu reikia atsižvelgti į specifines apkrovų sąlygas, aplinkos poveikį, ekscentricitetą ir ribinius būvius, kad jungtys išliktų tvirtos viso statinio gyvavimo laikotarpiu.

tags: #gelzbetonio #kolonu #sujungimas