EN
Quomodo Magnitudines Ferri Armantis Definiuntur: Normae, Notatio, et Dimensiones Principales
Explicatio Systematis #X et Aequivalentium Metricorum (6 mm–57 mm)
Magnitudines ferri armantis sequuntur conventiones numerandi normalizatas, ubi designatio #X respondet diametro in octavis partibus pollicis. Exempli gratia, ferrum armans #3 aequat 3/8 pollicis (9,5 mm), dum #8 significat 1 pollicem (25,4 mm). Hoc systema patet a #3 (6 mm) usque ad #18 (57 mm), aequivalentia metrica permittens coordinationem globalis operis. Praecipuae conversiones inter systema imperiale et metricum sunt:
- #4: 12,7 mm
- #5: 15,9 mm
- #9: 28,7 mm
- #11: 35,8 mm
Consistentia diametri uniformem distributionem oneris in structuris concretis assicurat. Ingeniarii in his dimensionibus normalizatis—primum codificatis in ASTM A615—fidunt, ut dispositiones armaturarum cum codicibus aedificandi internationalibus, ut ACI 318 et ISO 6935, congruant.
Gradus ASTM A615/A706 et cur solus diameter non determinet fortitudinem
ASTM regulas statuit quibus rebar robur necessarium definitur, praesertim per normas suas ut A615 pro ferro carbonaceo vulgarī et A706 pro ferro legato inferiori, quod soldari potest. Cum ad id quod barra sustinere possit consideratur, diameter quidem partem agit, sed quod revera valet est gradus fortitudinis ad fluxum. Exemplī grātiā, Gradus 60 sustinet circiter sexaginta millia librarum per pollicem quadratum, sive fere 414 megapascal. Gradus 80 altior est, fere octoginta millia librarum per pollicem quadratum, sive 552 MPa. Interessantissimum est quod duae baculae eadem crassitudine, sed diversis gradibus, usque ad tertiam partem differre possint in facultatibus suīs ad trahendum. Etiam materiae ipsae quae adhibentur omnem differentiam faciunt. In ferro A706 enim compositio chemica specialiter regitur, quae non modo flexibilitatem ante fracturam meliorat, sed etiam praestationem in terrae motibus, simul tamen exacta dimensionum requisita servans. Quicumque in opere structurāli designando versantur, tam mensuras corporales quam proprietates metalli inspicere debent. Neque vero obliviscendum est semper tabulas probationis fabricae secundum sectionem 11 normae ASTM A615 postulare, cum specificātiones verificāntur.
Adaptatio Dimensionum Ferri Armaturae ad Applicationes Structurales
Electio optima dimensionis ferri armaturae praecavet dispendiosa defectus dum leges aedificandi et criteriorum technicorum praestantia adimpletur. Diametri minores aptae sunt ad onera leviora et sectiones tenuiores; elementa graviora robustam armaturam exigunt ut vires trahentes efficaciter transferantur et usus per tempus durans servetur.
Fundamenta et Tabulae: Optimizatio Controullus Fissurarum cum Ferro Armatura #2–#4 (6–13 mm)
Pro horizontalibus constructionis elementis, ut sunt laquei super terram et subtilia fundamentorum systemata, fautores saepe eligit rebar magnitudines a #2 ad #4 (circiter 6 ad 13 mm diametri), praesertim ut contractionis rimas et temperaturae causatas difficultates regant. Cum in tenuioribus sectionibus concreti operatur, istae minores diametri variae circa singulos 12 ad 18 pollices concretum per totum firmant sine creandis punctis tensionis quae postea problemata inducere possent. Secundum sectionem 7.12 novissimi codicis ACI 318, usus rebarum #4 (circiter 12.7 mm crassitudinis) spatiatarum tantum 12 pollicibus latitudinem rimarum in typicis applicationibus laqueorum domesticorum plus quam dimidiat, cum comparantur ad laqueos sine refortificatione aut cum insufficienti contento ferri. Si barrae nimis magnae eliguntur, hoc plus pecuniae impendit, effundendum concreti opus difficilius reddit, et augent probabilitatem malae incorporationis in misturam. Ex altera parte, si barrae nimis parvae sunt, refortificatio non prohibebit rimas primarias quae in tempore indurationis formantur, quod tandem tam diuturnitatem structurae quam speciem eius aesthetice afficit.
Columnae, Trabes, et Elementa Vectura: Cum Ferro Armato #5–#11 (16–36 mm) Integritatem Structuralem Praebet
Elementa verticalia et flexibilia, ut columnae, trabes, et traves transferentes, necessitant ferros armaturae magnitudinis a #5 ad #11 (fere 16 ad 36 mm) ad sustinenda omnia illa diversa momenta quae simul patiuntur—compressionem, tensionem, et vires scissuras. Cum ad maiora diametra ferri venimus, magna est incrementa in eorum facultatibus. Exempli gratia, ferrum #8 (id est 25,4 mm) fere 50 % plus oneris sustinet quam minus ferrum #5 eiusdem gradus sideris secundum specificata AASHTO LRFD editionis decimae. Res etiam magis specializantur cum de periculis sismici agitur. In regionibus alti periculi terrae-motus, leges aedificandi exigunt ut in locis articulorum plasticorum columnarum ferri saltem magnitudinis #7 (fere 22,2 mm) adhibeantur, ut columnae flectantur sine fractura. Trabes transferentes plerumque habent multa ferros #11 (singula 35,8 mm) coniuncta, ut onera tam verticalia quam lateralia sustineant. Denique, ingeniores calculant quantitatem ferri in concretum inserendam ex rationibus superficierum. Plurimae directiones suadent ut in sectionibus praecipuis ratio armaturae supra 1 % servetur, ut in Capitulo 10 normae ACI 318-19 exponitur.
Factores Ingenieriae Critici qui Magnitudinem Ferri Armaturae Determinant
Requisita Onus, Robustas Concreti, et Ratio Inter Superficiem Ferri et Concreti
Quantitas oneris structuralis determinat quantam vim tensionem ferrum armaturae sustinere debeat. Cum graviores onera mortua, ut magna systemata mechanica aut crassae materies pavimentorum, una cum oneribus vivis dynamicis ex rebus ut spatia pro vehiculis parking aut magnae areae congregationum, adsunt, ingeniores saepius barrae maioris diametri praescribunt. Exempli gratia, aedificia alta saepe #11 barrae (circiter 35,8 mm) in columnis centralibus suis exigunt, dum fundationes simplices bene cum #3 barris (fere 9,5 mm) funguntur. Quod mirabile est, concretum fortius significat nos posse minus ferri uti. Concretum altius fortitudinis, fere 5 000 psi sive 35 MPa, permittit designeris exigentias ferri paene 20 % minuere comparato ad misturas regulares 3 000 psi (21 MPa), dummodo primum robur adhaesionis et longitudines evolvendae examinentur. Ratio areae ferri ad aream concreti (rho) valde necessaria est ut structurae tam securae quam oeconomicae fiant. Formula haec est: rho = As / (b × d), ubi As totam aream ferri tensionis, b latitudinem membrum structuralis, et d profunditatem efficacem denotat. Si ratio supra valorem maximum permissum ascendit, concretum fortasse ante ipsam cessionem ferri conteretur. Ex altera parte, si infra requisita minima descendatur, defectus inopinati sub tensione evenire possunt. Plurima opera inter 1 % pro structuris simplicibus sine curis specialibus et usque ad 3–4 % pro aedificiis in zonis terrae motuum vel locis cum magnis periculis corrosionis tendunt, secundum tabulam 10.3.1 in normis ACI 318-19.
Circumstantiae Interstitiales, Leges Terrae Motus, et Considerationes de Dimensionibus Resistentibus Corrosioni
Cum in operibus laboratur sub condicionibus physicis restrictis, ut sunt angusti loci formarum, densae dispositiones ancorarum, aut multae perturbationes MEP per structuram transeuntes, magnitudo baculorum saepius a his coartationibus, non solum a necessitatibus resistentiae, determinatur. Ideo multi ingeniarii praeficiunt baculos minoris diametri, ut sunt magnitudines #4 aut #5, propius inter se dispositos, potius quam baculos maioris diametri, qui vere impedire possunt congruam consolidationem concreti in tempore positionis. Pro considerationibus seismicis res adhuc specialiores fiunt. Secundum Caput 18 normae ACI 318-19, iuncturae trabium et columnarum saltem baculos #6 requirunt, cum ligaturae distant quattuor pollices aut minus. Et illae regiones cardinis plasticorum, ubi structurae sub stressu flectuntur, refortificationem habere debent quae sit 1,25 vicibus maior quam normalis exigentia resistentiae, ut omnis motus sine defectu sustineatur. In ambientibus maritimis aut in locis ubi viae hieme sale sparguntur, etiam baculi maiores requiruntur. Conductorum saepius baculos #8 (qui mensurant 25,4 mm) praescribunt potius quam baculos ordinarios #6 (19,1 mm), quoniam sciunt ferrum per annum singulum circa dimidium millemetrum per corrosionem amittere per totam aedificii vitam. Licet baculi recuberti epoxy aut ex accipensibus ferro stainless dimensiones suas originarias integros servent, non tam bene adhaerent ad concretum quam ferri carbonacei communis. Itaque specificatio adiustanda est tam pro spatiis inter baculos quam pro longitudine qua in sustentacula penetrant, secundum praescripta Capitis 25 normae ACI 318-19 et normarum ASTM A775/A934.