Арматурный каркас для свай: Арматурные каркасы буронабивных свай

Конструкции арматурного каркаса: Предварительно сваренные арматурные каркасы поставляются в виде свай, прокладок, колонн и других форм для удовлетворения конкретных потребностей. У нас есть усовершенствованный высокоэффективный сварочный аппарат для производства высококачественных каркасов из армирующей сетки для удовлетворения конкретных требований проекта.

Каркасы из черной стали для основания столба

Сварные каркасы из арматуры и армирующие маты могут поставляться из черной стали диаметром от 8 до 60 дюймов и длиной до 60 футов. Сварная арматурная арматура используется для замены арматурной арматуры, связанной проволокой, с ее преимуществом. Сварной арматурный каркас обеспечивает жесткую и прочную конструкцию, при этом арматурные стержни остаются в правильном положении во время транспортировки и практического использования.

Высокопрочные арматурные каркасы свай для морских проектов
Каркас спиральной арматуры используется для обеспечения поперечной силы сваи. Его плотность играет решающую роль в предотвращении растрескивания корпуса сваи. Арматурные клетки из железной стали, спроектированные с использованием арматуры с квадратными звеньями арматуры, расположенными на расстоянии 200 мм друг от друга, для подземных морских проектов.

Использование основного арматурного стержня и свайных каркасов:

Арматурная сетка Спецификация Область применения:

Глава 8.

Из просверленных валов: процедуры строительства и методы проектирования LRFD по FHWA

8.1 ВВЕДЕНИЕ

Конструкция арматурного каркаса необходима для арматурного вала, этап инженерного процесса. В этом руководстве арматурные каркасы будут рассматриваться с двух точек зрения: (1) геометрия стали, необходимая для сопротивления напряжениям, возникающим из-за нагрузок, приложенных к просверленному валу, что рассматривается в главе 16, и (2) характеристики каркаса. с точки зрения конструктивности, которая рассматривается в этой главе.

Арматурный каркас для просверленного вала состоит из продольных стержней, нормально распределенных с равными интервалами вокруг внешней стороны цилиндра. Поперечная арматура укладывается вокруг и крепится к продольным стержням, при этом продольная и поперечная сталь скрепляются стяжками, хомутами или, в особых случаях, сварными швами. Другими компонентами каркаса из арматуры, которые можно использовать, являются обручи для калибровки, направляющие для центрирования каркаса в отверстии и тремоло внутри каркаса, а также ребра жесткости и захватные устройства, облегчающие подъем каркаса. Для длинных клетей и клетей большого диаметра должны быть предусмотрены временные или постоянные усиливающие элементы, чтобы предотвратить необратимую деформацию клети в результате нагрузок, возникающих при подъеме и размещении.

Необходимое количество арматурной стали для помещения в просверленный вал должно удовлетворять конструктивным требованиям. Осевая нагрузка, поперечная нагрузка и момент (с учетом эксцентриситета из-за случайного удара и допусков в расположении) могут быть приложены к головке вала, и могут быть рассчитаны комбинированные напряжения. Размещение арматурной стали производится с учетом существующих напряжений с использованием в расчетах соответствующих коэффициентов нагрузки. Однако при рассмотрении того, как стальной каркас, полученный в результате структурных расчетов, будет собираться и перемещаться во время строительства, следует соблюдать ряд важных эмпирических правил, обсуждаемых в этой главе.

Предполагается, что арматурный каркас всегда размещается в котловане, а затем укладывается бетон, во время которого он обтекает каркас. Короткие каркасы из арматуры можно вдавить или провибрировать в свежий бетон, но такая процедура является необычной.

8.2 СВОЙСТВА СТАЛИ

Американское общество по испытаниям и материалам (ASTM) предоставляет спецификации для нескольких сталей, которые можно использовать для армирования просверленных валов. Эти спецификации представлены в Ежегоднике стандартов ASTM и удобно собраны в публикации SP-71 Американского института бетона (ACI, 1996). Большинство сталей ASTM также имеют обозначение
Американской ассоциации государственных дорожных и транспортных служб (AASHTO). Свойства стали, которую можно использовать для изготовления арматурных каркасов для просверленных валов, показаны в Таблице 8-1. Обычно доступна сталь AASHTO M 31 (ASTM A 615) класса 40 [предел текучести 40 тысяч фунтов на кв. дюйм] или класса 60 [предел текучести 60 тысяч фунтов на кв. дюйм]. Спецификации в таблице не относятся к сварке сталей M 31 или M 42, поскольку эти стержни не подлежат сварке в обычной практике. Там, где желательна сварка арматурного каркаса, можно указать свариваемую сталь ASTM A 706, но ее наличие часто ограничено.

Оцинкованная сталь или сталь с эпоксидным покрытием также доступна для продольного и поперечного армирования в тех случаях, когда существует повышенный риск коррозии. Сталь с эпоксидным покрытием иногда используется для арматурных каркасов просверленных валов в морской среде, где содержание хлоридов в грунте и/или поверхностных водах высокое. Задиры и пятна на покрытии, возникающие при подъеме и опускании в выемку пробуренной арматуры вала, могут стать очагами ускоренной коррозии; соответственно, спецификация стержней с покрытием может представлять необычные проблемы для изготовления просверленных валов. В качестве альтернативы, арматурный стержень может использоваться без эпоксидной смолы, и может быть указан плотный бетон с низкой проницаемостью, как описано в главе 9.. Повышенные требования к бетонному покрытию также могут быть использованы для повышения защиты от коррозии.

Обозначения деформированных стержней, их массы на единицу длины, площади поперечного сечения и периметры приведены в таблице 8-2. Значения, указанные в таблице, эквивалентны значениям для простого стержня с таким же весом на единицу длины, как и у деформированного стержня. Таблица 8-1 показывает максимальный размер стержня, который доступен для обозначений стали. Обычные стержни не рекомендуются.

Модуль упругости стали обычно принимают равным 29000 000 фунтов на квадратный дюйм. В целях проектирования кривая напряжения-деформации для стали обычно считается упруго-пластической с изломом на уровне предела текучести (Ferguson, 1981).

В редких случаях может быть выгодно использовать высокопрочную арматуру, такую ​​как Grade 75. На рис. Миннеаполис. Для выполнения стыковочных соединений использовались резьбовые муфты. Доступны стержни даже с более высокой прочностью, но текущие правила проектирования AASHTO не включают положения об армировании с пределом текучести выше 75 тысяч фунтов на квадратный дюйм.

8.3 ПРОДОЛЬНАЯ АРМАТУРА

Основная роль продольной арматуры в просверленных валах транспортных конструкций состоит в том, чтобы выдерживать напряжения из-за изгиба и растяжения. Если вычисленные изгибные и растягивающие напряжения незначительны, может показаться, что в продольной стали вообще нет необходимости, за исключением случаев, предусмотренных техническими условиями. Однако конструктивные допуски позволяют прикладывать номинально концентрические осевые нагрузки с некоторым эксцентриситетом, могут возникнуть непредвиденные поперечные нагрузки (например, вызванные длительным боковым смещением грунта), а верхняя часть любого пробуренного ствола должна быть действовать как короткая колонна, если есть какая-либо осевая нагрузка. Поэтому рекомендуется предусмотреть хотя бы некоторое количество продольной стальной арматуры во всех просверленных стволах фундаментов мостов. AASHTO (2007) проектные спецификации требуют, чтобы арматура для пробуренных стволов выступала как минимум на 10 футов ниже плоскости, где грунт обеспечивает «фиксацию», хотя жесткость четко не определена, и некоторые решения по этому вопросу оставлены на усмотрение проектировщика.

Практически во всех конструкциях требования к армированию будут наибольшими в пределах нескольких верхних диаметров ниже уровня земли и будут быстро уменьшаться с глубиной. Поэтому максимальное количество продольных стержней потребуется в верхней части бурового ствола. Некоторые полосы могут быть удалены или «обрезаны» по мере увеличения глубины. При некоторых методах строительства желательно, чтобы клеть могла стоять на дне выемки шахты во время укладки бетона (например, при извлечении временной обсадной колонны), и, таким образом, по крайней мере некоторые из продольных стержней должны выступать над на всю длину вала.

Чтобы железобетон функционировал в соответствии с проектом, продольные стержни должны быть соединены с бетоном, поэтому на поверхности стержней не должно быть ржавчины, грязи, масел или других загрязнений. Деформированные стержни используются для обеспечения адекватного сцепления с бетоном. По мере того, как бетон поднимается, чтобы вытеснить раствор вокруг стальной арматуры, существует вероятность того, что часть воды, бентонита или полимера окажется в ловушке вокруг деформаций. Как обсуждалось в Главе 7, в настоящее время нет данных, указывающих на то, что в мокром строительстве может произойти значительная потеря сцепления, если раствор отвечает соответствующим требованиям во время укладки бетона.

Концептуально возможно изменять расстояние между продольными стержнями и ориентировать клетку в определенном направлении в случае, когда основные силы, вызывающие изгиб, имеют предпочтительное направление. Тем не менее, любая небольшая потенциальная экономия материала, которая может быть получена при такой процедуре, обычно более чем компенсируется риском задержек в проверке и строительстве или риском несоосности или перекручивания клетки. Поэтому рекомендуется, чтобы продольные стержни располагались на одинаковом расстоянии вокруг клетки, если нет веских причин для несимметричного расстояния. Если количество стержней в симметричной клетке не менее шести, то сопротивление изгибу почти одинаково в любом направлении. Вид продольной стали в арматурном каркасе, который собирается на стройплощадке, показан на рис. 8-2.

Минимальное расстояние в свету между продольными стержнями (а также между поперечными стержнями или спиральными петлями) должно быть достаточным для свободного прохода бетона через клеть и в пространство между клетью и стенкой скважины. Это расстояние особенно важно, потому что бетон буровой шахты укладывается без вибрации бетона. Хотя это расстояние в некоторой степени зависит от других характеристик жидкой бетонной смеси, размер самого крупного заполнителя в смеси является важной характеристикой. Недавнее исследование, проведенное Dees and Mullins (2005), предполагает, что минимальное расстояние, в 8 раз превышающее размер самого крупного заполнителя в смеси, необходимо, чтобы избежать блокирования бетона, уложенного треммером. Там, где предполагается треугольная укладка бетона, многие агентства требуют минимального зазора между стержнями, который составляет 5 дюймов как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении и по крайней мере в 10 раз превышает размер самого крупного заполнителя в смеси. Если гарантирована укладка бетона в сухую шахту, то можно рассмотреть меньшее расстояние, порядка пятикратного размера самого крупного заполнителя. Размер стержня, выбираемого для продольной стали, должен быть таким, чтобы между стержнями сохранялось надлежащее расстояние в свету. Рекомендации по минимальному зазору в свету также должны применяться к трубкам доступа, которые могут быть включены для неразрушающего контроля, как описано в главе 20.

В некоторых случаях два или три стержня могут быть сгруппированы или «связаны» вместе для увеличения процентного содержания стали при сохранении каркаса с соответствующим расстоянием между арматурными стержнями. Для связывания стержней может потребоваться большая длина разработки за пределами зоны максимального момента. Фотография клети со связками из двух стержней № 18 показана на рис. 8-3.

Два концентрических арматурных каркаса иногда использовались для увеличения количества стали для просверленных валов с необычно большими изгибающими моментами. Однако наличие двух клетей увеличивает сопротивление поперечному течению бетона и значительно увеличивает риск образования дефектов бетона по периметру пробуренной шахты и в пространстве между двумя клетьми. В таких случаях следует рассмотреть возможность использования высокопрочных стержней, стержней в связке и/или увеличенного диаметра для просверленного вала 9.0003

8.4 ПОПЕРЕЧНАЯ АРМАТУРА

Поперечная армирующая сталь выполняет следующие функции: 1) противодействие силам сдвига, действующим на просверленный вал, 2) удержание продольной стали на месте во время строительства, 3) обеспечение достаточной прочности просверленного вала сопротивление сжимающим или изгибающим напряжениям и 4) удержание бетона в ядре клетки для придания пластичности просверленному валу после текучести. Поперечная арматура выполняется в виде стяжек, обручей или спиралей.

При использовании поперечной связи или спирали важно, чтобы конец стального элемента был закреплен в бетоне на расстоянии, достаточном для обеспечения полной пропускной способности стержня в точке соединения двух концов стержня. галстук или конец одного участка спирали и начало следующего. На рис. 8-4 показаны два сценария обеспечения такого крепления. Слева схема ряда поперечных связей. На нем показано крепление поперечных связей с помощью крюков. Крюки, показанные на рисунке, усложнят сборку стали, а выступ стержней внутрь клетки может помешать введению тремы или укладке бетона свободным падением. Наилучшей практикой является анкеровка поперечной стали с использованием достаточного количества притирки. Использование секций спирали, закрепленных внахлест, показано справа на рис. 8-4. Для стали с каждой стороны точки соединения для всех соединений внахлест рекомендуется расширение стали за пределы точки, где требуется ее сопротивление («длина развертывания»), рассчитанное в соответствии с соответствующими нормами расчета бетона. АКИ (1995) обычно рекомендует длину развертывания в дюймах 0,04Abfy/[(f ‘c)0,5] для стержней размера № 11 или меньше, подвергающихся растяжению, таких как поперечная сталь, где Ab — площадь поперечного сечения стержня. в квадратных дюймах, fy — предел текучести стали в фунтах на квадратный дюйм, а f ‘c — прочность бетона на сжатие цилиндра, также в фунтах на квадратный дюйм. Некоторые агентства указывают, что спиральная сталь должна быть притерта на один полный оборот.

Мастера, занимающиеся сборкой арматурной стали, должны уметь связывать арматуру таким образом, чтобы стержни сохраняли свое относительное положение при заливке бетона. Клетка должна быть собрана таким образом, чтобы противостоять силам, создаваемым бетоном, вытекающим из внутренней части клетки. Нежелательное смещение поперечной стали показано на рис. 8-5. Частой причиной такой деформации является то, что сталь в поперечных связях слишком мала. На некоторых клетках стержни № 3 или № 4 могут удовлетворять конструктивным требованиям, но могут потребоваться стержни большего размера, чтобы предотвратить необратимую деформацию клетки во время обработки и укладки бетона. Стабильность арматурных каркасов для буровых валов при перемещении и укладке бетона может быть повышена за счет полного связывания каждого пересечения между продольной и поперечной сталью, а не связывания только некоторых пересечений, как это принято в некоторых местах.

Можно, конечно, собрать арматуру сваркой, если подходящая сталь есть под рукой. Но, как отмечалось ранее, свариваемая сталь обычно не используется для арматурных каркасов в Соединенных Штатах (в Европе она более доступна).

Учтите также, что деформация клети может произойти, когда гидравлические силы тянут верхнюю часть клети вниз и в стороны, если бетон течет в одну сторону котлована, чтобы заполнить пустоту или слишком большой котлован. Эти полости могут быть скрыты обсадной трубой и вызвать деформацию обоймы при снятии временной обоймы. Там, где существует вероятность таких условий (например, в карстовых известняках или горных породах, где возможны большие разрывы), особенно важно, чтобы каркас был тщательно закреплен и поддерживался во время укладки бетона и удаления обсадной колонны.