A vasbeton rudak illesztésének módszerei

A legtöbb vasbetonszerkezetet nem látják el teljes hosszúságú vasbeton rudakkal. A hosszú rudak gyártása és szállítása nehézkes, ami korlátozza a teljes hosszúságú betonvas rudak használatát.

Az a módszer, amellyel a betonvas rudakat úgy kötik össze, hogy az erő hatékonyan átkerüljön egyik rúdról a másikra, az úgynevezett illesztés. A betonszerkezet épsége a betonacélok megfelelő illesztésétől függ.

1. ábra: A betonacélok illesztése

Az erők az egyik rúdról a másikra a betonban lévő kötéseken keresztül kerülnek átvitelre. Az erő először az egyik rúd kötésén keresztül kerül át a betonra, majd a kötés és a beton közötti kötésen keresztül kerül át az illesztést alkotó másik rúdra. Így a beton az illesztés helyén nagy nyíró- és hasítófeszültségeknek van kitéve, amelyek repedéseket okozhatnak a betonban. A megfelelően megtervezett illesztés a kulcseleme az erők átvitelének a betonacélokon keresztül a megfelelő terhelési útvonal kialakításával.

2. ábra.: kengyelek az illesztési pontokon

A betonacélok illesztésének módszerei

1. Lapos illesztés
2. mechanikus illesztés
3. hegesztett illesztés

Indiában a betonacélok illesztésének követelményeit az IS456 cl.25.2.5. tartalmazza. A szabályzat azt is előírja, hogy a hajlítóelemek illesztése nem történhet olyan szakaszokon, ahol a hajlítónyomaték meghaladja az ellenállási nyomaték 50%-át, és a betonacélok legfeljebb 50%-át kell illeszteni egy adott szakaszon. A rudak összeillesztését váltakozó rudakra kell elvégezni, ha egynél több rudat kell összeilleszteni.

1.Köpenyillesztések

A köpenyillesztés a leggyakoribb és leggazdaságosabb, az építésben alkalmazott illesztés. A hegesztett illesztések és a mechanikus illesztések több munkát és szakértelmet igényelnek, mint az öles illesztések.

3. ábra: Rúd >36mm átmérőjű

A betonacélok öles illesztésének biztosítása során figyelembe veendő fontos szempontok:

1. A betonacélok illesztéseit mindig lépcsőzetesen kell elhelyezni. A körök középponttól középpontig terjedő távolsága nem lehet kevesebb, mint a rudak előírt körhosszának 1,3-szorosa. Az átlapolandó rudakat vagy függőlegesen egymás fölött, vagy vízszintesen egymás mellett kell elhelyezni.
2. A rudak teljes átlapolási hossza, beleértve az íveket, horgokat stb. hajlítófeszítésben nem lehet kevesebb, mint a rúd átmérőjének 30-szorosa, a számított Ld teljes fejlődési hossznak, attól függően, hogy melyik a nagyobb.
3. A közvetlen feszültségben az átlapolási hossznak a rúd átmérőjének (30) vagy 2 Ld-nek a 30-szorosa kell lennie, attól függően, hogy melyik a nagyobb. A húzóvarratokat 6 mm-es rudakból készült spirálokba kell zárni, amelyeknek az osztása nem lehet több mint 100 mm. A feszítő rudak végén kampókat is kell elhelyezni.
4. A hézag hossza összenyomáskor több mint 24 vagy Ld legyen összenyomáskor. Ha az oszlopokat hajlításnak vetik alá, az ölhossz a hajlítóhúzás értékére is növelhető, ha a rudat húzónak találják.
5. Ha két különböző átmérőjű rudat kell összeilleszteni, az ölhosszat a kisebb rúd átmérője alapján kell kiszámítani.
6. A 36 mm-nél nagyobb átmérőjű betonacélok összeillesztését el kell kerülni. Ha ilyen rudakat kell átlapolni, akkor azokat hegeszteni kell. Ha a hideg rudak hegesztése megengedett, akkor az ezekre a rudakra vonatkozó különleges utasításokat kell követni.
7. Ahol a betonacél rudak összeillesztését szokatlan körülmények között kell elvégezni, például nagy nyomatékú területeken, vagy a rudak több mint 50%-át kell összeilleszteni, ott az összeillesztett rudak körül további, szorosan egymás mellé helyezett spirálokat kell kialakítani, és meg kell növelni az összeillesztés hosszát.
8. Ha a kötegelt rudakat átlapolással kell összefűzni, egyszerre egy-egy betonvasat kell összefűzni, és az összefűzésnek lépcsőzetesnek kell lennie.
9. Ha az átlapolásra vonatkozó általános szabályok nem tarthatók be egy konstrukcióban, speciális hegesztett kötéseket vagy mechanikus kapcsolatokat kell biztosítani (IS 456 25.2.5.2. Cl.).
10. Az átlapolási kötések alkalmazása olyan kötési torlódásokat okoz, amelyek más kötési módszer alkalmazását teszik szükségessé. A betonacélok torlódása kritikus feszültségpontokat hoz létre a betonacélokban, nehézséget okoz a beton áthaladásában, a kötés hossza nem lenne elegendő.

2. Mechanikus kötés

A mechanikus kötés vagy kötés egy csatlakozót vagy egy hüvelyt használ két betonacél összeillesztésére. A mechanikus illesztés egy újfajta illesztési mód az indiai építőiparban.

4. ábra: Mechanikus illesztés >36mm átmérő

A mechanikus illesztésnek számos előnye van a hagyományos átlapolási módszerrel szemben. Néhány ezek közül:

• Ezzel az összekötő illesztéssel folyamatos betonvasat kapunk. A hagyományos módszerhez hasonlóan elkerülhetők a helytelen átlapolási hosszból eredő hibák.
• Az acélpazarlás csökken. A mechanikus kötés használata segít elkerülni az ölhosszúságot. Ez jelentős mennyiségű acél megtakarítását eredményezi.
• A csatlakozókat dűbelrúdként használhatjuk. Ez megtakarítja a zsalu anyagát.
• A mechanikus kötések nem okoznak acéltorlódást, mivel a rudak átlapolása megszűnik.
• A kötőelemek nagyobb rugalmasságot biztosítanak a tervezők számára.
• A mechanikus kötés esetén a kötés szilárdsága könnyen elemezhető a hagyományos átlapolási kötéshez képest.

A mechanikus kötőelemek a leggyakrabban használt mechanikus kötés vagy kötés a megerősítéshez. A mechanikus kötőelemek kétfélék lehetnek:

• menetes kötőelemek
• menetes kötőelemek

menetes kötőelemek: A menetes csatlakozókat két csoportba soroljuk:

• Kúpos menetes csatlakozók: Az ilyen típusú kúpos csatlakozókat a menetes betonvas egyik végére szerelik, a szomszédos betonvasat pedig kalibrált nyomatékkulccsal csatlakoztatják és húzzák meg. Az eljárást a helyszínen végzik.

5. ábra:Kúpos menetes csatlakozók (kép jóvoltából: CSRI)

• Roll menetes csatlakozók: Ennél a típusnál a csatlakoztatandó rudakat egy görgőkészlet nyomja össze. Ezeket a préselt végeket egymáshoz illeszkedő és párhuzamos menettel rendelkező csatlakozókkal kötik össze.

6. ábra: Hengeres menetes csatlakozók (kép jóvoltából: CSRI)

Nem menetes csatlakozók: Az ilyen típusú csatlakozóknak többféle típusa van, amelyeket olyan területeken használnak, ahol a menetes csatlakozók nem alkalmazhatók. A különböző típusok a következők:

• Boltos csatlakozók
• Súrlódásos hegesztésű csatlakozók
• Hegesztett csatlakozók
• Sodronykapcsolók

7. ábra.:Swage Coupler (Image Courtesy: Incon)

A nem menetes csatlakozók fő alkalmazási területe a javítási munkák, mint az új építési munkák. Ezek költsége magasabb a menetes csatlakozókhoz képest, ezért nem alkalmazzák őket széles körben. Az ehhez használt csatlakozók terjedelmesek és a beépítési folyamat lassú.

3.Hegesztett kötés

A hegesztett kötést nem szokták alkalmazni, mivel az befolyásolhatja a betonacélok szilárdságát. A hegesztett illesztésnél speciális feltételeket és szabályokat követnek.

• A hegesztett illesztést 36 mm-nél nagyobb átmérőjű betonacéloknál alkalmazzák.
• Ha nincs szakképzett munkaerő, a módszert kerülni kell
• Ahol a betonacélok túlterhelve vannak és nagyobb nyomatékszilárdságot igényelnek, ott ezt a módszert alkalmazzák.
• Ha olyan rudakat használunk, amelyeknek a hegeszthetőségre vonatkozó előírásai rosszak, ezt a módszert nem fogadjuk el.

A hegesztett betonacélozás elvégzése előtt szükség van az acél betonacélok megfelelő kémiai elemzésére, helyszíni vizsgálatára, az acél minőségére és megfelelő felügyeletére.

8. ábra.: A betonacél tompahegesztése

9. ábra: A betonacél ívhegesztése

.