EN
Сеизмично устойчиви конструкции: Защо деформираните стоманени пръти се справят отлично под напрежение
Ролята на здравината на свързване и повърхностната деформация в сеизмичната устойчивост
Деформираните стоманени пръти всъщност правят сградите по-устойчиви по време на земетресения, благодарение на специалните издатини и неравности по повърхностите им, които се захващат за бетона около тях. Тези неравности увеличават сцеплението на стоманата с бетона с приблизително 40 до 60 процента в сравнение с обикновените пръти, което означава, че силите от треперенето се пренасят правилно, вместо да причиняват разместване на частите. Важното тук е, че тези деформации разпределят енергията от земетресението по цялата бетонна конструкция, вместо да позволяват на цялата тази сила да се натрупа на едно място, където биха могли да започнат пукнатини. Друго предимство, за което никой не говори много, е как тези текстурирани пръти се справят с различните начини, по които стоманата и бетонът се разширяват, когато температурите се променят по време на бедствия. И може би най-хубавото е, че те позволяват на сградите да се огъват и люлеят, без да се счупят напълно. Тази гъвкавост се е превърнала в стандартна практика в райони, предразположени към земетресения в днешно време.
Реални показатели: Казуси от региони, предразположени към земетресения (Непал и Чили)
Непал и Чили имат строителни разпоредби, които изискват използването на деформирани стоманени пръти след щателни проверки след земетресения. Когато голямото земетресение в Горка през 2015 г. удари Катманду с магнитуд 7,8, сградите с тези усукани пръти претърпяха около 70 процента по-малко срутвания в сравнение с тези с обикновена права армировка. Същата история се разигра в Чили по време на масивното земетресение в Мауле с магнитуд 8,8 през 2010 г. Небостъргачите там, които използваха деформирани пръти от Fe500D, останаха изправени през цялото това силно треперене. След като разгледаха какво се случи, експертите установиха, че колоните с деформирани пръти могат да издържат на няколко смени, без да се повредят, давайки на хората ценни минути, за да се измъкнат безопасно. Обикновените стари арматурни конструкции са склонни да се срутват напълно точно когато земята започне да се тресе силно. Това, което показва това, е доста просто. Способността на материалите да се огъват и разтягат, която произтича от тези деформации на стоманената повърхност, прави цялата разлика между спасяването на човешки живот и загубата им при бедствия.
Балансиране на пластичността и конструктивността с висококачествени деформирани стоманени пръти
Днешното сеизмично проектиране изисква армировъчни материали, които могат да се разтегнат доста преди да се счупят, като същевременно са достатъчно лесни за работа на строителни площадки. Вземете например стоманата Fe500D, която се разтяга между 18 и 25 процента преди напукване, което всъщност надминава изискванията на повечето международни строителни норми, и въпреки това остава достатъчно гъвкава, за да образува сложните арматурни клетки, необходими за устойчиви на земетресения конструкции. Още по-добри са вариантите от по-висок клас, като Fe550D, която дава около 15% повече здравина, без да прави прътите твърде твърди, за да се огъват около ъгли или през тесни пространства. Умните инженери знаят колко е важно да съчетаят модела на ребрата на тези пръти с вида бетонна смес, с която работят. По-дълбоките ребра работят чудесно с по-течен бетон, докато по-малките профили се справят по-добре с по-твърди смеси. Ако направите това правилно, деформираните пръти не само ще издържат на значително натоварване по време на земетресения, но и ще поддържат строителството да върви гладко, тъй като работниците могат да ги огъват, връзват и позиционират според стандартните практики при големи инфраструктурни проекти.
Стоманобетонни елементи: греди, плочи и колони
Подобряване на преноса на натоварване и устойчивостта на пукнатини в огъващи се елементи с помощта на деформирани стоманени пръти
Когато се използват в греди и плочи, тези усукани стоманени пръти, които наричаме деформирана арматура, наистина подобряват огъването на конструкцията под натоварване. Малките ръбове на повърхността им създават много по-добро сцепление между стоманата и околния бетон. Това означава, че напрежението се разпределя по-равномерно по материала и пукнатините отнемат повече време, за да започнат да се образуват. Обикновената гладка арматура просто не върши тази работа правилно, защото позволява на частите да се плъзгат една покрай друга, докато нещо се счупи внезапно. Деформираните пръти работят по различен начин, въпреки че поемат силите на разтягане малко по малко, предотвратявайки влошаването на пукнатините, след като се появят. Повечето строителни норми в днешно време настояват за използването на оребрени пръти навсякъде, където има голямо напрежение, особено около връзките на колоните и по средата на участъците, където нещата биха могли да се срутят бързо, ако не се подсилят правилно. Лабораторни тестове установиха, че когато са монтирани правилно, тези деформирани пръти могат да намалят проблемите с напукванията с приблизително 40% в гредовата конструкция. Това е от решаващо значение за конструкциите, които трябва да издържат десетилетия без постоянни ремонти.
Деформирана срещу обикновена арматурна арматура: Характеристики в системи с непрекъсната греда-плоча
Що се отнася до интегрираните системи за рамкиране от греди и плочи, деформираните пръти просто работят по-добре от обикновената арматура по време на нормална работа, както и когато нещата са натоварени отвъд границите си. Начинът, по който те механично се заключват заедно, помага за предотвратяване на подхлъзване в точките на свързване между плочите и гредите, което всъщност създава това комбинирано действие, за което винаги говорим, и прави цялата система по-твърда като цяло. Системите, изградени непрекъснато с деформирана армировка, показват около 30% по-малко огъване и поддържат пукнатините много по-тесни, когато са подложени на подобни натоварвания. Има две основни причини за това подобрение. Първо, има по-добро предаване на силите на срязване през тези съединения. Второ, има това, което наричаме съвместимост с устойчиво напрежение. При обикновената арматура напрежението е склонно да се концентрира локално и това ускорява процеса на разрушаване с течение на времето. Поради всички тези предимства, повечето строителни инженери избират директно деформирани пръти от клас Fe500D, когато проектират този вид системи. Те знаят, че този конкретен клас предлага правилната комбинация от якост при огъване плюс достатъчно разтегливост, за да се справи с неочаквани натоварвания.
Инфраструктурни проекти: Мостове, магистрали и естакади
Превъзходна устойчивост на умора на деформирани стоманени пръти при циклично натоварване от трафика
Деформираните стоманени пръти играят критична роля в конструкции, подложени на години на повтарящи се тежки натоварвания, особено в такива като мостови настилки, разширителни фуги на магистрали и връзки на надлези. Ребрата на тези пръти всъщност образуват силна механична връзка с околния бетон. Това помага за разпределяне на напрежението от постоянното циклиране и спира растежа на тези малки пукнатини с течение на времето, което е един от основните начини, по които материалите се разрушават при умора. На практика това означава, че конструкцията остава непокътната много по-дълго, дори след като премине през хиляди и хиляди цикли на натоварване. Когато инженерите работят по сеизмични реконструкции, те разчитат на същото това свойство, което прави сградите по-безопасни по време на земетресения. Прътите позволяват на старите мостове да се деформират контролирано, без да губят способността си да носят тегло, след като започнат да се поддават. Ето защо професионалистите почти винаги посочват деформирани пръти, когато се нуждаят от нещо, което ще устои на умора в продължение на десетилетия и ще продължи да функционира надеждно след достигане на границата си на провлачване.
Избор на подходящ деформиран стоманен прът за вашия проект
Сравняване на марки: Fe415, Fe500D и Fe550D по индийски и ASTM стандарти
Изборът на правилната марка стомана всъщност се свежда до намирането на златната среда между това колко здрава е при натоварване (граница на провлачване) и колко може да се разтегне преди счупване (пластичност), като същевременно се вземат предвид какви рискове може да изложи сградата. Вземете например Fe415 съгласно стандартите IS 1786 - той има граница на провлачване около 415 MPa и поне 14,5% удължение. Това е достатъчно добре за малки жилищни сгради, разположени в райони, където земетресенията не са голям проблем. След това е Fe500D, който ни дава якост от 500 MPa плюс минимално удължение от 16%. Строителите в цяла Индия са склонни да избират този материал за по-високи сгради, разположени в сеизмични зони от III до V, защото се справя по-добре с треперенето по време на земетресения. За ситуации, изискващи още по-голяма мускулна сила на квадратен инч, може би поради големи товари или ограничено пространство, Fe550D отговаря идеално на изискванията. Той отговаря на спецификациите на ASTM A615 с якост от 550 MPa и подобна способност за разтягане. Страни, изправени пред сериозни заплахи от земетресения, като Япония и Калифорния, все още разглеждат Fe500D като златен стандарт при проектирането на конструкции, които трябва да устояват на странични сили от земетресения.
Съответствие на размера и класа на пръта със структурните изисквания и условията на околната среда
Изборът на правилния диаметър на арматурното желязо и клас стомана зависи до голяма степен от вида натоварване, което трябва да носи, и къде точно ще бъде монтирано. Крайбрежните райони обикновено се нуждаят от желязо с размер между 16 и 32 мм, изработено от стомана Fe500D със защитни покрития като епоксидно или цинково поцинковане, за да се предпазят от щети от солена вода. При изграждането на конструкции, които се справят с голям трафик, като например надлези и магистрални мостове, инженерите често избират по-големи желязо с диаметър от 25 до 40 мм, използвайки висококачествени марки стомана. Тези по-големи размери помагат за по-добра устойчивост на постоянно натоварване и намаляват ремонтите по-късно. От друга страна, вътрешните бетонни плочи, разположени в сухи райони с минимални рискови фактори, могат да се справят с по-малки желязо-армиращи желязо Fe415 с размери около 8 до 12 мм, тъй като не са изложени на екстремни условия. Преди да закупите каквато и да е стоманена арматура, е разумно да проверите сертификационните печати спрямо стандарти като спецификациите IS 1786 или ASTM A615. Тази проста стъпка помага за проследяване на произхода на материала, потвърждава, че той отговаря на разпоредбите за безопасност и осигурява постоянна производителност в различните проекти.