inşaat demiri -Rebar

İki demet inşaat demiri. İnşaat demiri, kurulumdan önce kesilecektir.

Takviye çeliği veya takviye çeliği olarak toplandığında bilinen inşaat demiri ( takviye çubuğunun kısaltması ), gerilim altındaki betonu güçlendirmek ve yardımcı olmak için betonarme ve betonarme duvar yapılarında bir gerilim cihazı olarak kullanılan bir çelik çubuk veya çelik tel örgüdür. Beton, basınç altında güçlüdür , ancak çekme dayanımı zayıftır . İnşaat demiri, yapının çekme mukavemetini önemli ölçüde artırır. Betonla daha iyi bir yapışma sağlamak ve kayma riskini azaltmak için inşaat demirinin yüzeyi genellikle nervürler, çıkıntılar veya girintilerle "deforme edilir".

En yaygın inşaat demiri türü , tipik olarak deformasyon desenli sıcak haddelenmiş yuvarlak çubuklardan oluşan karbon çeliğidir . Diğer hazır tipler arasında paslanmaz çelik ve cam elyafı , karbon elyafı veya bazalt elyafından yapılmış kompozit çubuklar bulunur . Çelik takviye çubukları, özellikle tuzlu su ortamlarında kullanıldığında, korozyon etkilerine direnmek üzere tasarlanmış bir epoksi reçine ile kaplanabilir. Bambu'nun beton konstrüksiyonda çelik donatıya uygun bir alternatif olduğu gösterilmiştir. Bu alternatif tipler daha pahalı olma eğilimindedir veya daha az mekanik özelliklere sahip olabilir ve bu nedenle fiziksel özelliklerinin karbon çeliğinin sağlamadığı belirli bir performans gereksinimini karşıladığı özel yapılarda daha sık kullanılır. Çelik ve beton benzer termal genleşme katsayılarına sahiptir , bu nedenle çelikle güçlendirilmiş bir beton yapı elemanı , sıcaklık değiştikçe minimum diferansiyel stres yaşayacaktır .

Tarih

Nevyansk Eğik Kulesi'nin içindeki inşaat demiri

Duvar yapımındaki takviye çubukları Antik Çağ'dan beri, Roma'nın kemer yapımında demir veya ahşap çubuklar kullandığı, daha sonra Orta Çağ Avrupa'sında kemerleri, tonozları ve kubbeleri güçlendirmek için bir araç olarak demir bağlantı çubukları ve Ankraj plakaları kullanılmıştır. 14. Yüzyıl Château de Vincennes'de 2.500 metre inşaat demiri kullanıldı .

18. yüzyılda, sanayici Akinfiy Demidov'un emriyle inşa edilen Rusya'daki Nevyansk'ın Eğik Kulesi'nin karkasını oluşturmak için inşaat demiri kullanıldı . İnşaat demiri için kullanılan dökme demir yüksek kalitedeydi ve bu güne kadar çubuklarda korozyon yok. Kulenin gövdesi, bilinen ilk paratonerlerden biri ile taçlandırılmış, dökme demirden yapılmış çadır çatısına bağlandı .

Ancak, 19. yüzyılın ortalarına kadar inşaat demiri, çelik çubukların betona gömülmesiyle en güçlü özelliklerini sergileyerek modern betonarme üretti . Avrupa ve Kuzey Amerika'da birkaç kişi 1850'lerde betonarme geliştirdi. Bunlar arasında Paris'te (1854) betonarme tekneler inşa eden Fransa'dan Joseph-Louis Lambot ve betonarme kirişler üreten ve test eden ABD'den Thaddeus Hyatt yer alıyor. Fransa'dan Joseph Monier , betonarmenin icadı ve yaygınlaştırılması için en dikkate değer figürlerden biridir. Fransız bir bahçıvan olarak Monier, betonarme su depoları ve köprüler inşa etmeye başlamadan önce 1867'de betonarme saksıların patentini aldı.

San Francisco'daki Golden Gate Park'taki Alvord Lake Köprüsü

Amerika Birleşik Devletleri'nde çalışan bir İngiliz mühendis ve mimar olan Ernest L. Ransome , betonarme yapılarda donatıların geliştirilmesine önemli katkılarda bulunmuştur. Başlangıçta , Stockton, California'daki Mason Salonu için kendi kendini destekleyen kaldırımlar tasarlarken düşündüğü bükülmüş demir inşaat demirini icat etti . Bununla birlikte, bükülmüş inşaat demiri, başlangıçta takdir edilmedi ve hatta üyelerin bükülmenin demiri zayıflatacağını belirttiği California Teknik Derneği'nde alay konusu oldu. 1889'da Ransome, Batı Kıyısı'nda ağırlıklı olarak köprüler tasarladı. Bunlardan biri, San Francisco'daki Golden Gate Park'taki Alvord Lake Köprüsü , Amerika Birleşik Devletleri'nde inşa edilen ilk betonarme köprüydü. Bu yapıda bükümlü inşaat demiri kullanmıştır.

Aynı zamanda Ernest L. Ransome bükülmüş çelik inşaat demiri icat ederken, CAP Turner pürüzsüz yuvarlak çubuklara sahip betonarme döşeme plakalarından oluşan "mantar sistemini" tasarlıyordu ve Julius Kahn düz plaka flanşlara sahip yenilikçi haddelenmiş elmas şekilli inşaat demiri ile deneyler yapıyordu. 45°'de yukarı doğru açılıdır (1902'de patentlidir). Kahn, bu takviye sistemi ile beton kirişlerin bir Warren makası gibi büküleceğini öngördü ve ayrıca bu inşaat demirini kesme takviyesi olarak düşündü. Kahn'ın güçlendirme sistemi beton kirişler, kirişler ve kolonlardan oluşuyordu. Sistem Kahn'ın mühendislik çağdaşları tarafından hem övüldü hem de eleştirildi: CAP Turner , beton yapılarda feci arızalara neden olabileceğinden bu sisteme güçlü itirazlar dile getirdi. Kahn'ın beton kirişlerdeki takviye sisteminin bir Warren makası gibi davranacağı fikrini reddetti ve ayrıca bu sistemin, kesme gerilmesinin en büyük olduğu yer olan basit desteklenmiş kirişlerin uçlarında yeterli miktarda kesme gerilmesi takviyesi sağlamayacağını belirtti. . Ayrıca Turner, Kahn'ın sisteminin kolonlardaki kirişlerde uzunlamasına donatıya sahip olmadığı için gevrek bir göçme ile sonuçlanabileceği konusunda uyardı. Bu tür bir başarısızlık, Long Beach, California'daki Bixby Hotel'in kısmen çökmesi ve Rochester, New York'taki Eastman Kodak Binası'nın her ikisi de 1906'da inşaat sırasında tamamen çökmesi ile kendini gösterdi. Ancak, her iki başarısızlığın da sonuçları olduğu sonucuna varıldı. kalitesiz işçilikten. İnşaat standardizasyonuna yönelik talebin artmasıyla birlikte Kahn's gibi yenilikçi güçlendirme sistemleri günümüzde görülen betonarme güçlendirme sistemleri lehine bir kenara itildi.

Çelik çubuk takviyesi üzerindeki deformasyon gereksinimleri 1950 yılına kadar ABD inşaatında standartlaştırılmamıştı. Deformasyonlar için modern gereksinimler " Beton Takviyesi için Deforme Edilmiş Çelik Çubukların Deformasyonları için Geçici Spesifikasyonlar ", ASTM A305-47T'de oluşturulmuştur. Ardından, belirli çubuk boyutları için nervür yüksekliğini artıran ve nervür aralığını azaltan değişiklikler yapıldı ve 1949'da güncellenmiş ASTM A305-49 standardı yayınlandığında “geçici” niteliği kaldırıldı. Çelik için mevcut spesifikasyonlarda bulunan deformasyon gereksinimleri ASTM A615 ve ASTM A706 gibi diğerlerinin yanı sıra çubuk güçlendirme, ASTM A305-49'da belirtilenlerle aynıdır.

Beton ve duvarcılıkta kullanım

İnşaat demiri kalıba yerleştirilir ve sonunda betonla kaplanır. Alttaki inşaat demiri bir kiriş içinde olacak, inşaat demiri ise bir kolon oluşturacak şekilde uzatılacaktır .

Beton , sıkıştırmada çok güçlü , ancak çekmede nispeten zayıf bir malzemedir . Betonun davranışındaki bu dengesizliği telafi etmek için, çekme yüklerini taşımak için içine inşaat demiri dökülür . Çoğu çelik takviye, birincil ve ikincil takviyeye ayrılır, ancak başka küçük kullanımlar da vardır:

  • Birincil donatı , tasarım yüklerini desteklemek için bir bütün olarak yapının ihtiyaç duyduğu direnci garanti etmek için kullanılan çeliği ifade eder.
  • Dağıtım veya termal takviye olarak da bilinen ikincil takviye , sıcaklık değişiklikleri ve büzülme gibi etkilerden kaynaklanan gerilmelere karşı ve çatlamayı sınırlamak için yeterli lokalize direnç sağlayarak dayanıklılık ve estetik nedenlerle kullanılır.
  • İnşaat demiri, bir yükün daha geniş bir alana yayılması için yeterli yerel direnç ve sertlik sağlayarak konsantre yüklere direnç kazandırmak için de kullanılır.
  • İnşaat demiri, diğer çelik çubukları yüklerini karşılamak için doğru konumda tutmak için de kullanılabilir.
  • Dış çelik bağlantı çubukları, Nevyansk Kulesi veya Roma ve Vatikan'daki antik yapılar tarafından gösterildiği gibi, duvar yapılarını kısıtlayabilir ve güçlendirebilir.

Yığma yapılar ve bunları bir arada tutan harç , betona benzer özelliklere sahiptir ve ayrıca çekme yüklerini taşımada sınırlı bir yeteneğe sahiptir. Bloklar ve tuğlalar gibi bazı standart duvarcılık birimleri , inşaat demirini yerleştirmek için boşluklarla yapılır ve daha sonra harçla yerine sabitlenir . Bu kombinasyon, güçlendirilmiş duvar olarak bilinir.

Fiziksel özellikler

Çelik , modern betonunkine neredeyse eşit bir termal genleşme katsayısına sahiptir . Böyle olmasaydı, ortam sıcaklığından farklı sıcaklıklarda ek boyuna ve dik gerilmeler yoluyla sorunlara neden olurdu. İnşaat demiri, kendisini mekanik olarak betona bağlayan nervürlere sahip olsa da, yüksek gerilimler altında yine de betondan dışarı çekilebilir; bu, genellikle yapının daha büyük ölçekli bir çöküşüne eşlik eden bir durumdur. Böyle bir arızayı önlemek için, inşaat demiri ya bitişik yapısal elemanlara derinlemesine gömülür (çapın 40-60 katı) ya da beton ve diğer inşaat demiri etrafında kilitlemek için uçlarından bükülür ve kancalanır. Bu ilk yaklaşım, çubuğu yerine kilitleyen sürtünmeyi artırırken, ikincisi betonun yüksek basınç dayanımından yararlanır.

Ortak inşaat demiri, bitmemiş temperlenmiş çelikten yapılmıştır ve paslanmaya karşı hassastır . Normalde beton kaplama, korozyon reaksiyonunu önleyerek 12'den daha yüksek bir pH değeri sağlayabilir . Çok az beton kaplama , yüzeyden karbonatlaşma ve tuz penetrasyonu yoluyla bu koruyucuyu tehlikeye atabilir . Çok fazla beton kaplama, yerel korumayı da tehlikeye atan daha büyük çatlak genişliklerine neden olabilir. Pas, oluştuğu çelikten daha fazla hacim kapladığından, çevreleyen beton üzerinde şiddetli iç basınca neden olarak çatlamaya, parçalanmaya ve nihayetinde yapısal bozulmaya neden olur . Bu fenomen oksit kriko olarak bilinir . Bu, kışın yollara tuz uygulanan köprülerde veya denizcilik uygulamalarında olduğu gibi, betonun tuzlu suya maruz kaldığı durumlarda özel bir sorundur. Kaplamasız, korozyona dayanıklı düşük karbonlu / kromlu (mikrokompozit), silikon bronz , epoksi kaplı, galvanizli veya paslanmaz çelik inşaat demirleri bu durumlarda daha yüksek başlangıç ​​maliyetiyle kullanılabilir, ancak projenin hizmet ömrü boyunca önemli ölçüde daha düşük maliyetle kullanılabilir. Epoksi kaplı inşaat demiri ile çalışırken nakliye, imalat, taşıma, kurulum ve beton yerleştirme sürecinde ekstra özen gösterilmektedir , çünkü hasar bu çubukların uzun vadeli korozyon direncini azaltacaktır. Epoksi kaplamanın çubuklardan ayrılmasından ve epoksi film altında korozyondan kaynaklanan sorunlar rapor edilmiş olsa da, hasarlı epoksi kaplı çubuklar bile kaplanmamış takviye çubuklarından daha iyi performans göstermiştir. Bu epoksi kaplı çubuklar, ABD'de 70.000'den fazla köprü güvertesinde kullanılmaktadır, ancak bu teknoloji, düşük performansı nedeniyle 2005'ten itibaren paslanmaz çelik inşaat demiri lehine yavaş yavaş kullanımdan kaldırılmıştır.

Deformasyon gereksinimleri, ASTM A615 ve ASTM A706 gibi çelik çubuk takviye için ABD standardı ürün spesifikasyonlarında bulunur ve pabuç aralığını ve yüksekliğini belirler.

Fiber takviyeli plastik inşaat demiri, yüksek korozyonlu ortamlarda da kullanılır. Kolonları güçlendirmek için spiraller, ortak çubuklar ve ağlar gibi birçok formda mevcuttur. Piyasada bulunan çoğu inşaat demiri, bir termoset polimer reçinesine yerleştirilmiş tek yönlü elyaflardan yapılır ve genellikle FRP olarak adlandırılır.

Çok hassas elektronik aksamlara sahip araştırma ve üretim tesisleri gibi bazı özel yapılar elektriği iletmeyen takviye kullanılmasını gerektirebilir ve tıbbi görüntüleme ekipmanı odaları paraziti önlemek için manyetik olmayan özellikler gerektirebilir. FRP inşaat demiri, özellikle cam elyaf türleri düşük elektrik iletkenliğine sahiptir ve bu tür ihtiyaçlar için yaygın olarak kullanılan manyetik değildir. Düşük manyetik geçirgenliğe sahip paslanmaz çelik inşaat demiri mevcuttur ve bazen manyetik parazit sorunlarını önlemek için kullanılır.

Güçlendirme çeliği, deprem gibi darbelerle de yer değiştirebilir ve bu da yapısal başarısızlığa neden olabilir. Bunun en iyi örneği, 1989 Loma Prieta depreminin bir sonucu olarak California, Oakland'daki Cypress Street Viyadüğü'nün çökmesi ve 42 kişinin ölümüne neden olmasıdır. Depremin sallanması inşaat demirlerinin betondan fırlamasına ve bükülmesine neden oldu . Daha çevresel inşaat demiri de dahil olmak üzere güncellenmiş bina tasarımları bu tür bir arızayı ele alabilir.

Boyutlar ve dereceler

ABD boyutları

ABD/Imperial çubuk boyutları, #2 ila #8 arasındaki çubuk boyutları için çapı 18 inç (3,2 mm) olarak verir, böylece #8 = 88 inç = 1 inç (25 mm) çap olur. πr ² ile verilen enine kesit alanı (çubuk boyutu/9.027)²'ye eşittir ve bu yaklaşık (çubuk boyutu/9)² inç karedir. Örneğin, #8 çubuğun alanı (8/9)² = 0,79 inç karedir.

#8'den büyük çubuk boyutları 18 inçlik kuralı kusurlu bir şekilde takip eder ve tarihsel gelenek nedeniyle #12-13 ve #15-17 boyutlarını atlar. Erken beton inşaat çubuklarında 1 inç ve daha büyük olan sadece kare kesitlerde mevcuttu ve 1957 civarında geniş formatlı deforme yuvarlak çubuklar kullanıma sunulduğunda endüstri, daha önce kullanılan standart kare çubuk boyutlarına eşdeğer kesit alanı sağlamak için bunları üretti. Eşdeğer geniş formatlı yuvarlak şeklin çapı , çubuk boyutunu sağlamak için en yakın 18 inç'e yuvarlanır. Örneğin #9 çubuğun kesiti 1,00 inç kare (6,5 cm2 ) ve dolayısıyla 1,128 inç (28,7 mm) çapa sahiptir. #10, #11, #14 ve #18 boyutları sırasıyla 1 18 inç, 1 14 , 1 12 ve 2 inç kare çubuklara karşılık gelir. #14 inşaat demiri bu yaklaşımdan özellikle etkilenir; çapa göre #13,5 olur.

#3'ten küçük bedenler artık standart beden olarak tanınmamaktadır. Bunlar en yaygın olarak düz yuvarlak deforme olmayan çubuk çeliği olarak üretilir, ancak deformasyonlarla da yapılabilir. #3'ten küçük boyutlar tipik olarak "çubuk" değil "tel" ürünler olarak adlandırılır ve nominal çapları veya tel mastar numaralarıyla belirtilir. #2 çubuklar genellikle bir kurşun kalemle aynı boyutta oldukları için gayri resmi olarak "kalem çubuğu" olarak adlandırılır.

Metrik birimlere sahip projelerde ABD/İmparatorluk boyutlu inşaat demiri kullanıldığında, eşdeğer metrik boyut tipik olarak en yakın milimetreye yuvarlanmış nominal çap olarak belirtilir. Bunlar standart metrik boyutlar olarak kabul edilmez ve bu nedenle genellikle yumuşak dönüştürme veya "yumuşak metrik" boyut olarak adlandırılır. ABD/İmparatorluk çubuk boyutu sistemi, nominal çubuk çapını milimetre olarak gösteren gerçek metrik çubuk boyutlarının (özellikle No. 10, 12, 16, 20, 25, 28, 32, 36, 40, 50 ve 60) kullanımını tanır, "alternatif boyut" özelliği olarak. ABD/İmparatorluk boyutu için gerçek bir metrik boyutun değiştirilmesi, sabit dönüştürme olarak adlandırılır ve bazen fiziksel olarak farklı boyutta bir çubuğun kullanılmasıyla sonuçlanır.

Bu sistemde kesirli çubuk boyutları yoktur. Bu sistemdeki "#" sembolü sayı işaretini gösterir ve bu nedenle "#6", "altı numara" olarak okunur. ABD bedenleri için "#" işaretinin kullanılması gelenekseldir, ancak "Hayır". bazen yerine kullanılır.

Kaliteyi gösteren renk kodlu çelik takviye çubukları
ABD inşaat demiri boyut tablosu
imparatorluk

çubuk boyutu

Metrik çubuk

boyut (yumuşak)

Doğrusal Kütle Yoğunluğu Nominal çap nominal alan
lbft kgm (içinde) (mm) (in²) (mm²)
#2 6 numara 0.167 0.249 0,250 = 28 = 14 6.35 0.05 32
#3 10 numara 0,376 0.560 0,375 = 38 9.53 0.11 71
#4 13 numara 0.668 0.994 0,500 = 48 = 12 12.7 0.20 129
#5 No.16 1.043 1.552 0,625 = 58 15.9 0.31 200
#6 No.19 1.502 2.235 0.750 = 68 = 34 19.1 0.44 284
#7 22 numara 2.044 3.042 0.875 = 78 22,2 0.60 387
#8 25 numara 2.670 3.973 1.000 = 88 25.4 0.79 510
#9 29 numara 3.400 5.060 1.128 ≈ 98 28.7 1.00 645
#10 No.32 4.303 6.404 1.270 ≈ 108 32.3 1.27 819
#11 36 numara 5.313 7.907 1.410 ≈ 118 35.8 1.56 1.006
#14 43 numara 7.650 11.384 1.693 ≈ 148 43.0 2.25 1.452
#18 57 13.60 20.239 2.257 ≈ 188 57.3 4.00 2.581

Kanada boyutları

Niagara Şelalesi, Ontario , Kanada'daki Welland Nehri'ni geçen Kraliçe Elizabeth Yolu köprüsünde aşınmış beton ve inşaat demiri .

Metrik çubuk tanımlamaları, en yakın 5 mm'ye yuvarlatılmış milimetre cinsinden nominal çubuk çapını temsil eder.

Metrik

çubuk boyutu

Doğrusal Kütle Yoğunluğu

(kg/m)

Nominal çap

(mm)

kesitsel

Alan (mm²)

10 milyon 0.785 11.3 100
15 milyon 1.570 16.0 200
20 milyon 2.355 19.5 300
25 milyon 3.925 25.2 500
30 milyon 5.495 29.9 700
35 milyon 7.850 35.7 1000
45 milyon 11.775 43.7 1500
55 milyon 19.625 56.4 2500

Avrupa boyutları

Metrik çubuk tanımlamaları, milimetre cinsinden nominal çubuk çapını temsil eder. Avrupa'da tercih edilen çubuk boyutları, EN 10080 standardının Tablo 6'sına uygun olarak belirtilmiştir , ancak çeşitli ulusal standartlar halen yürürlüktedir (örneğin, Birleşik Krallık'ta BS 4449). İsviçre'de bazı boyutlar Avrupa standardından farklıdır.

Depoda çelik takviye
Metrik

çubuk boyutu

Doğrusal kütle

yoğunluk (kg/m)

Nominal

çap (mm)

kesitsel

alan (mm²)

6,0 0.222 6 28.3
8,0 0,395 8 50.3
10,0 0.617 10 78,5
12.0 0.888 12 113
14,0 1.21 14 154
16,0 1.58 16 201
20,0 2.47 20 314
25.0 3.85 25 491
28,0 4.83 28 616
32,0 6.31 32 804
40,0 9.86 40 1257
50,0 15.4 50 1963

Avustralya boyutları

Beton yapılarda kullanım için güçlendirme, AS3600-2009 (Beton Yapılar) ve AS/NZS4671-2001 (Beton için Çelik Takviye) Avustralya Standartlarının gerekliliklerine tabidir. Test, kaynak ve galvanizleme için geçerli olan başka standartlar da vardır.

Takviye tanımı AS/NZS4671-2001'de aşağıdaki formatlar kullanılarak tanımlanmıştır:

Takviye çeliği çubuk Sınıf 500 Sınıf N
Nominal Çap (mm) Kesit alanı (mm sq) Metre uzunluk başına kütle, kg/m
12 113 0.888
16 201 1.58
20 314 2.47
24 452 3.55
28 616 4.83
32 804 6.31
36 1020 7.99

Şekil/ Bölüm

D- deforme oluklu çubuk, R- yuvarlak / düz çubuk, I- deforme girintili çubuk

Süneklik Sınıfı

L- düşük süneklik, N- normal süneklik, E- sismik (Deprem) süneklik

Standart kaliteler (MPa)

250N, 300E, 500L, 500N, 500E

Örnekler:
D500N12 deforme çubuktur, 500 MPa dayanımlı, normal süneklik ve 12 mm nominal çaptır - "N12" olarak da bilinir

Çubuklar tipik olarak basitçe 'N' (sıcak haddelenmiş deforme çubuk), 'R' (sıcak haddelenmiş yuvarlak çubuk), 'RW' (soğuk çekilmiş nervürlü tel) veya 'W' (soğuk çekilmiş yuvarlak tel) olarak kısaltılır, akma dayanımı ve süneklik sınıfı şekilden anlaşılabileceğinden. Örneğin, piyasada bulunan tüm tellerin akma dayanımı 500 MPa ve düşük sünekliğe sahipken, yuvarlak çubuklar 250 MPa ve normal sünekliğe sahiptir.

Yeni Zelanda

Beton yapılarda kullanım için güçlendirme, AS/NZS4671-2001 (Steel Reinforcing for Concrete) gerekliliklerine tabidir. Test, kaynak ve galvanizleme için geçerli olan başka standartlar da vardır.

' Takviye çeliği çubuk 300 ve 500 Sınıf E

Nominal Çap (mm) Kesit alanı (mm sq) Metre uzunluk başına kütle, kg/m
6 28.3 0.222
10 78,5 0.617
12 113 0.888
16 201 1.58
20 314 2.47
25 491 3.85
32 804 6.31
40 1260 9.86

Hindistan

Donatılar IS:1786-2008 FE 415/FE 415D/FE 415S/FE 500/FE 500D/FE 500S/FE 550, FE550D, FE 600'e göre aşağıdaki sınıflarda mevcuttur. Donatılar yüksek basınçta su ile söndürülür böylece dış yüzey sertleşirken iç çekirdek yumuşak kalır. Betonun daha iyi kavraması için donatılar nervürlüdür. Kıyı bölgeleri, ömrünü uzatmak için galvanizli inşaat demiri kullanır. BIS inşaat demiri boyutları 10, 12, 16, 20, 25, 28, 32, 36, 40 ve 50 milimetredir.

Jumbo ve dişli çubuk boyutları

Çok geniş formatlı inşaat demiri boyutları yaygın olarak bulunur ve özel üreticiler tarafından üretilir. Kule ve tabela endüstrileri, standart ankraj somunlarını kabul etmek için uçlarından dişlerin kesilebilmesi için hafif büyük boyutlu boşluklardan imal edilen büyük yapılar için ankraj çubukları olarak yaygın olarak "jumbo" çubuklar kullanır. Tam dişli inşaat demiri, inşaat demiri deformasyon standartlarını karşılayan ve özel somunların ve kuplörlerin kullanılmasına izin veren çok kaba dişlerle de üretilir. Bu alışılmış boyutların, ortak kullanımdayken, bunlarla ilişkili ortak standartlar içermediğini ve gerçek özelliklerin üreticiye göre değişebileceğini unutmayın.

Jumbo inşaat demiri ölçü tablosu
imparatorluk

çubuk boyutu

Metrik çubuk

boyut (yumuşak)

Doğrusal Kütle Yoğunluğu Nominal çap

(dişli bölgenin dışında)

nominal alan

(dişli bölgenin dışında)

lbft (kg/m) (içinde) (mm) (in²) (mm²)
#14J - 9.48 14.14 1.88 47.8 2.78 1794
#18J - 14.60 21.78 2.34 59.4 4.29 2768
Dişli inşaat demiri boyut tablosu
imparatorluk

çubuk boyutu

Metrik çubuk

boyut (yumuşak)

Doğrusal Kütle Yoğunluğu Maksimum çap nominal alan
lbft (kg/m) (içinde) (mm) (in²) (mm²)
(#18 ve daha küçük boyutlar ABD/İmparatorluk boyutlarıyla aynıdır)
#20 63 16.70 24.85 2.72 69 4.91 3168
#24 75 numara 24.09 35.85 3.18 81 7,06 4555
#28 90 numara 32.79 48.80 3.68 94 9.62 6207
1" 26 numara 3.01 4.48 1.25 32 0.85 548
1 14 " No.32 4.39 6.53 1.45 37 1.25 806
1 38 " 36 numara 5.56 8.27 1,63 41 1.58 1019
1 34 " 46 9.23 13.73 2.01 51 2.58 1665
2 12 " 65 numara 18.20 27.08 2.80 71 5.16 3329
3" 75 numara 24.09 35.85 3.15 80 6.85 4419

notlar

İnşaat demiri, akma mukavemeti , nihai gerilme mukavemeti , kimyasal bileşim ve uzama yüzdesi bakımından farklılık gösteren kalite ve özelliklerde mevcuttur .

Bir kalitenin tek başına kullanılması, yalnızca izin verilen minimum akma mukavemetini gösterir ve inşaat demiri için ürün gereksinimlerini tam olarak tanımlamak için bir malzeme spesifikasyonu bağlamında kullanılmalıdır. Malzeme spesifikasyonları, kimyasal bileşim, minimum uzama, fiziksel toleranslar vb. gibi ek özelliklerin yanı sıra kalite gerekliliklerini de belirler. Üretilen inşaat demiri, muayene ve test edildiğinde, kalitenin minimum akma mukavemetini ve diğer malzeme spesifikasyon gerekliliklerini aşmalıdır.

ABD kullanımında, kalite tanımı çubuğun ksi (1000 psi) cinsinden minimum akma dayanımına eşittir, örneğin 60 kalite inşaat demiri minimum 60 ksi akma dayanımına sahiptir. İnşaat demiri en yaygın olarak 40, 60 ve 75 kalitelerde üretilir ve daha yüksek mukavemet hali hazırda 80, 100, 120 ve 150 kalitelerde mevcuttur. Sınıf 60 (420 MPa), modern ABD inşaatında en yaygın kullanılan inşaat demiri kalitesidir. Tarihi sınıflar, bugün yaygın olarak kullanılmayan 30, 33, 35, 36, 50 ve 55'tir.

Bazı kaliteler yalnızca belirli çubuk boyutları için üretilir, örneğin ASTM A615 kapsamında, Grade 40 (280 MPa) yalnızca ABD çubuk boyutları #3 ila #6 (yumuşak metrik No.10 ila 19) için sunulur. Bazen belirli çubuk boyutları için mevcut malzeme sınıflarındaki sınırlamalar, kullanılan üretim süreci ve kullanılan kontrollü kaliteli hammaddelerin mevcudiyeti ile ilgilidir.

Bazı malzeme spesifikasyonları birden fazla kaliteyi kapsar ve bu gibi durumlarda hem malzeme spesifikasyonunu hem de kaliteyi belirtmek gerekir. İnşaat demiri kaliteleri, karışıklığı ortadan kaldırmak ve malzeme ikamesi yapıldığında meydana gelebilecek olası kalite sorunlarından kaçınmak için, malzeme spesifikasyonu dahilinde başka bir kalite seçeneği olmasa bile, mühendislik belgelerinde geleneksel olarak belirtilir. "Gr" olduğuna dikkat edin. Harflerin büyük harf kullanımına ve nokta kullanımına ilişkin varyasyonlarla birlikte "derece" için yaygın olarak kullanılan mühendislik kısaltmasıdır.

Akma sonrası davranışın beklendiği deprem mühendisliği ve patlamaya dayanıklı tasarım gibi belirli durumlarda, maksimum akma dayanımı ve minimum çekme dayanımının akma dayanımına oranı gibi özellikleri tahmin edebilmek ve kontrol edebilmek önemlidir. ASTM A706 Gr. 60, minimum akma dayanımı 60 ksi (420 MPa), maksimum akma dayanımı 78 ksi (540 MPa), minimum çekme dayanımı 80 ksi (550 MPa) ve en az 80 ksi (550 MPa) olan kontrollü bir özellik aralığı malzeme spesifikasyonu örneğidir. Gerçek akma dayanımının 1,25 katı ve çubuk boyutuna göre değişen minimum uzama gereksinimleri.

Metrik sistemi kullanan ülkelerde, derece tanımı tipik olarak megapaskal MPa cinsinden akma dayanımıdır, örneğin derece 400 (ABD notu 60'a benzer, ancak metrik not 420 aslında ABD notunun tam ikamesidir).

ACI ve ASTM tarafından yayınlanan ortak ABD spesifikasyonları şunlardır:

  • Amerikan Beton Enstitüsü : "Yapısal Beton ve Yorum için ACI 318-14 Bina Kodu Gereklilikleri", ISBN  978-0-87031-930-3 (2014)
  • ASTM A82: Beton Güçlendirme için Düz Çelik Tel Spesifikasyonu
  • ASTM A184/A184M: Beton Takviyesi için İmal Edilmiş Deforme Çelik Çubuk Paspaslar için Spesifikasyon
  • ASTM A185: Beton Takviyesi için Kaynaklı Düz ​​Çelik Tel Kumaş Spesifikasyonu
  • ASTM A496: Beton Takviyesi İçin Deforme Edilmiş Çelik Tel Spesifikasyonu
  • ASTM A497: Beton Takviyesi için Kaynaklı Deforme Çelik Tel Kumaş Spesifikasyonu
  • ASTM A615/A615M: Beton takviyesi için deforme olmuş ve düz karbon çelik çubuklar
  • ASTM A616/A616M: Beton Güçlendirme için Deforme Edilmiş Ray-Çelik ve Düz Çubuklar için Spesifikasyon
  • ASTM A617/A617M: Beton Güçlendirme için Aks-Çelik Deforme ve Düz Çubuklar için Spesifikasyon
  • ASTM A706/A706M: Beton takviyesi için düşük alaşımlı deforme olmuş çelik ve düz çubuklar
  • ASTM A722/A722M: Öngerilmeli Beton için Yüksek Mukavemetli Çelik Çubuklar için Standart Şartname
  • ASTM A767/A767M: Beton Güçlendirme için Çinko Kaplı (Galvanizli) Çelik Çubuklar için Spesifikasyon
  • ASTM A775/A775M: Epoksi Kaplı Güçlendirici Çelik Çubuklar için Spesifikasyon
  • ASTM A934/A934M: Epoksi Kaplı Prefabrik Çelik Donatı Çubuklarının Spesifikasyonu
  • ASTM A955: Beton takviyesi için deforme olmuş ve düz paslanmaz çelik çubuklar (Manyetik geçirgenlik testi belirtilirken Ek Gereksinim S1 kullanılır)
  • ASTM A996: Beton takviyesi için ray çeliği ve aks çeliği deforme olmuş çubuklar
  • ASTM A1035: Beton Güçlendirme için Deforme ve Düz, Düşük Karbonlu, Krom, Çelik Çubuklar için Standart Şartname

ASTM işaretleme tanımları şunlardır:

Tarihsel olarak Avrupa'da inşaat demiri, yaklaşık 250 MPa (36 ksi) akma dayanımına sahip yumuşak çelik malzemeden oluşur. Modern inşaat demiri, daha tipik olarak 500 MPa (72,5 ksi) bir akma mukavemetine sahip, yüksek verimli çelikten oluşur. İnşaat demiri çeşitli süneklik dereceleriyle tedarik edilebilir . Daha sünek çelik, deforme olduğunda önemli ölçüde daha fazla enerji emebilir - deprem kuvvetlerine direnen ve tasarımda kullanılan bir davranış. Bu yüksek akma dayanımlı sünek çelikler, genellikle bir termomekanik işleme yöntemi olan TEMPCORE işlemi kullanılarak üretilir . Bitmiş ürünlerin (örneğin levhalar veya raylar) yeniden haddelenmesi yoluyla takviye çeliği imalatına izin verilmez. Yapısal çeliğin aksine, inşaat demiri çeliği kaliteleri henüz Avrupa'da uyumlu hale getirilmemiştir ve her ülkenin kendi ulusal standartları vardır. Bununla birlikte, EN 10080 ve EN ISO 15630 kapsamında bazı spesifikasyon ve test yöntemleri standardizasyonu mevcuttur:

  • BS EN 10080: Betonun güçlendirilmesi için çelik. Kaynaklanabilir takviye çeliği. Genel. (2005)
  • BS 4449: Betonun güçlendirilmesi için çelik. Kaynaklanabilir takviye çeliği. Bar, bobin ve decoiled ürün. Şartname. (2005/2009)
  • BS 4482: Beton ürünlerin güçlendirilmesi için çelik tel. Spesifikasyon (2005)
  • BS 4483: Betonun güçlendirilmesi için çelik kumaş. Spesifikasyon (2005)
  • BS 6744: Betonun güçlendirilmesi ve betonda kullanım için paslanmaz çelik çubuklar. Gereksinimler ve test yöntemleri. (2001/2009)
  • DIN 488-1: Takviye çelikleri - Bölüm 1: Kaliteler, özellikler, işaretleme (2009)
  • DIN 488-2: Güçlendirici çelikler - Bölüm 2: Güçlendirici çelik çubuklar (2009)
  • DIN 488-3: Takviye çelikleri - Bölüm 3: Rulo halinde takviye çeliği, çelik tel (2009)
  • DIN 488-4: Takviye çelikleri - Bölüm 4: Kaynaklı kumaş (2009)
  • DIN 488-5: Takviye çelikleri - Bölüm 5: Kafes kirişler (2009)
  • DIN 488-6: Güçlendirme çeliği - Bölüm 6: Uygunluk değerlendirmesi (2010)
  • BS EN ISO 15630-1: Betonun güçlendirilmesi ve ön gerilmesi için çelik. Test yöntemleri. Takviye çubukları, filmaşin ve tel. (2010)
  • BS EN ISO 15630-2: Betonun güçlendirilmesi ve ön gerilmesi için çelik. Test yöntemleri. Kaynaklı kumaş. (2010)

inşaat demiri yerleştirme

Üzerine beton dökülmeden önce inşaat demirini sabitlemek için kullanılan çelik tel. Boyut referansı için santimetre olarak işaretlenmiş bir ölçek gösterilir.

İnşaat demiri kafesleri, proje sahası içinde veya dışında, yaygın olarak hidrolik bükücüler ve makaslar yardımıyla üretilmektedir. Ancak, küçük veya özel işler için Hickey veya el inşaat demiri bükücü olarak bilinen bir alet yeterlidir. İnşaat demirleri, beton kaplama oluşturmak ve uygun gömmenin elde edilmesini sağlamak için , çubuk destekleri ve beton veya plastik inşaat demiri ara parçaları ile çelik sabitleyiciler "rodbusters" veya beton takviye demir işçileri tarafından yerleştirilir . Kafeslerdeki inşaat demirleri, nokta kaynağı , çelik tel bağlama, bazen bir elektrikli inşaat demiri katmanı veya mekanik bağlantılarla bağlanır . Epoksi kaplı veya galvanizli inşaat demirlerini bağlamak için normalde sırasıyla epoksi kaplı veya galvanizli tel kullanılır.

üzengi

üzengi numunesi

Üzengiler, bir inşaat demiri kafesinin dış kısmını oluşturur. Etriyeler genellikle kirişlerde dikdörtgen ve ayaklarda daireseldir ve yapısal donatıyı sabitlemek ve beton yerleştirme sırasında yerinden kaymasını önlemek için bir kolon veya kiriş boyunca düzenli aralıklarla yerleştirilir. Etriye veya bağların temel kullanımı, içinde bulunduğu betonarme bileşenin kesme kapasitesini arttırmaktır.

Kaynak

American Welding Society (AWS) D 1.4, ABD'deki inşaat demiri kaynak uygulamalarını ortaya koymaktadır. Özel olarak dikkate alınmadan, kaynak yapmaya hazır olan tek inşaat demiri W kalitesidir (Düşük alaşımlı — A706). ASTM A706 spesifikasyonuna göre üretilmeyen inşaat demiri, genellikle "karbon eşdeğeri" hesaplanmadan kaynak yapmaya uygun değildir. Karbon eşdeğeri 0,55'ten az olan malzemeler kaynaklanabilir.

ASTM A 616 ve ASTM A 617 (artık birleşik standart A996 ile değiştirilmiştir) takviye çubukları, kontrolsüz kimya, fosfor ve karbon içeriğine sahip yeniden haddelenmiş ray çeliği ve yeniden haddelenmiş ray aks çeliğidir. Bu malzemeler yaygın değildir.

Kafeslerin punta kaynağı uzun yıllardır Avrupa'da norm olmasına ve Amerika Birleşik Devletleri'nde daha yaygın hale gelmesine rağmen, inşaat demiri kafesler normalde tel ile birbirine bağlanır. Öngerilmeli beton için yüksek dayanımlı çelikler kaynaklanamaz.

Rulolarda takviye yerleştirme

Rulo takviye sistemi, kısa bir süre içinde büyük miktarda takviye yerleştirmek için oldukça hızlı ve uygun maliyetli bir yöntemdir. Rulo takviyesi genellikle saha dışında hazırlanır ve sahada kolayca açılır. Rulo güçlendirme fikri ilk olarak BAM AG tarafından BAMTEC Reinforcement Technology olarak tanıtıldı. Döşemelerde (güverteler, temeller), rüzgar enerjisi direği temellerinde, duvarlarda, rampalarda vb. rulo donatı yerleşimi başarıyla uygulanmıştır.

Mekanik bağlantılar

"Mekanik birleştiriciler" veya "mekanik ek yerleri" olarak da bilinen mekanik bağlantılar , takviye çubuklarını birbirine bağlamak için kullanılır. Mekanik kuplörler, yerinde dökme beton yapı için oldukça güçlendirilmiş alanlarda inşaat demiri tıkanıklığını azaltmak için etkili bir araçtır. Bu manşonlar, elemanlar arasındaki derzlerde prekast beton yapımında da kullanılır.

Mekanik bağlantılar için yapısal performans kriterleri ülkeler, kodlar ve endüstriler arasında farklılık gösterir. Asgari bir gereklilik olarak, kodlar tipik olarak, donatıdan ek bağlantıya bağlantının, donatının belirtilen akma dayanımının %125'ini karşıladığını veya aştığını belirtir. Daha katı kriterler ayrıca inşaat demirinin belirtilen nihai mukavemetinin geliştirilmesini gerektirir. Örnek olarak, ACI 318, Tip 1 (%125 Fy) veya Tip 2 (%125 Fy ve %100 Fu) performans kriterlerini belirtir.

Yaralanmayı önlemek için güvenlik kapaklı donatılar

Süneklik göz önünde bulundurularak tasarlanan beton yapılar için, mekanik bağlantıların da sünek bir şekilde başarısız olma yeteneğine sahip olması tavsiye edilir; bu, tipik olarak donatı çeliği endüstrisinde "bar-kırılma" elde edilmesi olarak bilinir. Örnek olarak, Caltrans gerekli bir arıza modunu belirtir (yani, "çubuk boyun eğmesi").

Emniyet

Yaralanmayı önlemek için, çelik inşaat demirinin çıkıntılı uçları genellikle bükülür veya özel çelik takviyeli plastik kapaklarla kaplanır. Çizilmelere ve diğer küçük yaralanmalara karşı koruma sağlayabilirler, ancak kazığa karşı çok az koruma sağlarlar veya hiç koruma sağlamazlar.

Tanımlamalar

Takviye, genellikle inşaat çizimlerinde bir "takviye programı" içinde çizelgelenir. Bu, dünya çapında kullanılan gösterimlerdeki belirsizliği ortadan kaldırır. Aşağıdaki liste, mimari, mühendislik ve inşaat endüstrisinde kullanılan gösterimlerin örneklerini sağlar.

Yeni Zelanda
atama Açıklama
HD-16-300, T&B, EW Yüksek mukavemetli (500 MPa) 16 mm çaplı donatılar, 300 mm merkezlerde (merkezden merkeze mesafe) hem üst hem de alt yüzde ve her şekilde (yani boyuna ve enine) aralıklıdır.
3-D12 Üç hafif mukavemetli (300 MPa) 12 mm çaplı inşaat demiri
R8 Üzengi @ 225 MAX 225 mm merkezlerde aralıklı D sınıfı (300 MPa) düz çubuk etriyeler. Yeni Zelanda uygulamasında varsayılan olarak tüm etriyeler normal olarak dolu, kapalı döngüler olarak yorumlanır. Bu, deprem bölgelerinde beton sünekliği için detaylandırma şartıdır; Her iki ucunda bir kanca bulunan tek bir üzengi teli gerekliyse, bu tipik olarak hem belirtilir hem de gösterilir.
Amerika Birleşik Devletleri
atama Açıklama
#4 @ 12 OC, T&B, EW 4 numaralı donatılar merkezde (merkezden merkeze mesafe) hem üst hem de alt yüzlerde ve her şekilde, yani boyuna ve enine 12 inç aralıklarla yerleştirilmiştir.
(3) #4 Üç numara 4 inşaat demiri (genellikle inşaat demiri detaya dik olduğunda kullanılır)
#3 bağ @ 9 OC, (2) set başına Merkezde 9 inç aralıklı, üzengi demiri olarak kullanılan 3 numaralı inşaat demiri. Her set, genellikle gösterilen iki bağdan oluşur.
#7 @ 12" EW, EF Her yöne (her yöne) ve her yüze yerleştirilmiş 12 inç aralıklı 7 numaralı inşaat demiri.

Yeniden kullanım ve geri dönüşüm

Yıkım enkazından inşaat demiri çıkaran işçiler

Birçok ülkede, beton bir yapının yıkılmasından sonra, inşaat demirini kaldırmak için işçiler çağrılıyor. Cıvata kesiciler, kaynak ekipmanları, balyozlar ve diğer aletler kullanarak metali çıkararak alanı araştırıyorlar. Metal kısmen düzleştirilir, paketlenir ve satılır.

İnşaat demiri, hemen hemen tüm metal ürünler gibi, hurda olarak geri dönüştürülebilir . Genellikle diğer çelik ürünlerle birleştirilir, eritilir ve yeniden şekillendirilir.

Referanslar

Dış bağlantılar