Лекция_4.pptx

Арматура устанавливается в основном для восприятия растягивающих усилий и для

усиления сжатой зоны бетона конструкций а также для восприятия усилий от объемных усадочных и температурно-влажностных деформаций. Арматура, устанавливаемая по расчету, называется рабочей. Арматура устанавливается из конструктивных и технологических требований – монтажная или конструктивная: она обеспечивает проектное положение рабочей арматуры, распределяет равномерно усилия от усадки и температурные, возможные непроектные механические воздействия. Рабочая и монтажная арматура объединяется в каркасы и сетки.

Фрагмент перекрытия каркасного здания

и канаты.
Стержневая – ∅ 6-40мм.
2.По способу поставки - при

d ≤ 10 – бухтах, d ≥ 10 – прутки.
3.По способу упрочнения горячекатаная разделяется:
-на термически упрочненную;
- упрочненная холодным деформированием - вытяжкой или волочением.
4.По форме поверхности - периодического профиля или гладкая.
5.По способу применения - напрягаемая и ненапрягаемая.
6.Жесткая арматура из металлопрофилей – двутавры, швеллера и уголки.

Арматура должна отвечать следующим требованиям:
-надежно работать совместно с бетоном на всех стадияхи эксплуатации конструкции4
-использоваться до физического или условного предела текучести при исчерпании несущей способности конструкции;
-обеспечивать технологичность арматурных работ и возможность механизации.

диаграмме σ - ε, получаемой при испытании на растяжение

Диаграммы растяжения

арматурной стали с физическим пределом текучести

1 - А240; 2 - А300; 3 - А400; 4 - А500

А100; 2 - А1200; 3 - Вр1600 ; 4 -

К1700

удлинением после разрыва – 25%.
σy - предел текучести, σu -

временное сопротивление.
Свойства арматуры зависят от химического состава.
Содержание углерода – 0,2 ÷ 0,4 % повышает прочность.
Легирующей добавки: Марганец (Г), хром (Х), повышают прочность без снижения деформативности.
Кремний (С) увеличивает прочность, но ухудшает свариваемость. Общее содержание легирующей добавки 0,6 ÷ 2 .
Повышение прочности достигается термическим упрочнением и холодным деформированием. Схема термообработки – 800 ÷ 900°С → охлаждение, затем → 300 ÷ 400° С и медленное остывание.
Высоколегированные стали и термически упрочненные не имеют площадку текучести (2-й рисунок), для них установлен условный предел текучести σ0,2 , условный предел упругости σ0,02.
Сущность упрочнения – вытягивается до напряжений σк и отпускается, по σu остается тем же.
Холодное волочение – через уменьшающие диаметры повышает временное сопротивление проволоки и снижает удлинение после разрыва – 4 ÷ 6 %.
Пластические свойства арматуры характеризуются остаточным удлинением после разрыва – это характеризует возможность работы арматуры в конструкции (разрыв или плавный характер разрушения, возможность изготавливать арматурные изделия - механизация работ).

достижении напряжениями расчетного сопротивления ;
- модуль упругости арматуры .
Значения

относительных деформаций арматуры принимают равными:
для арматуры с физическим пределом текучести

;
для арматуры с условным пределом текучести


.
Значения модуля упругости арматуры Еs принимают одинаковыми при растяжении и сжатии и равными:
Еs = 1,95⋅105 МПа. – для арматурных канатов (К);
Еs = 2,0⋅105 МПа. – для остальной арматуры (А и В

учитывать и ряд других свойств:
Свариваемость – способность арматуры к надежному

соединению с помощью электросварки без трещин, каверн и других дефектов в зоне шва. Это имеет первостепенноезначение для изготовления арматурных изделий, стыкование стержней, изготовления закладных деталей.
Хорошо свариваются малоуглеродистые и низколегированные стали. Нельзя варить термически упрочненные и вытянутые.
Хладноломкость – склонность к хрупкому разрушению при отрицательных температурах: - 30°С и ниже. Это горячекатаные стали полуспокойные и конвертерные отливки. Высокопрочные стали и термически упрочненные обладают более низким порогом хладноломкости.
Реологические свойства – ползучесть и релаксация. Ползучесть проявляется при высоких напряжениях и повышенных температурах. Релаксация – потеря напряжений при εconst - важное значение для преднапряженных конструкций. Этим в большей степени обладают стали упрочненные вытяжкой.

характер. Зависит от числа циклов «n», ассиметрии цикла - ,

сцепления с бетоном, образования трещины. С увеличением числа циклов предел выносливости понижается. Термически упрочненные стали обладают более низким пределом выносливости.
Динамическая прочность наблюдается при кратковременных нагрузках t < tc, проявляется в виде повышения предела текучести, σu -- практически не изменяется. Это явление объясняется запаздыванием пластических деформаций. Кд = 1,2 – 1,3
Высокотемпературный нагрев снижает прочностные характеристики, 400°С А400 < σу на 30%, А240 < на 40%, Е < на 15%. Ползучесть проявляется при температуре выше 350 градусов. При нагревании происходит потеря эффекта упрочнения холодным деформированием.
При остывании свойства в горячекатаной арматуры восстанавливаются, а в высокопрочной – частично.

арматуры по прочности на растяжение, обозначаемый:

А - для горячекатаной и

термомеханически упрочненной арматуры;
В, Вр – для холоднодеформированной арматуры;
К - для арматурных канатов.
Арматурные канаты подразделяются на:
К7, изготовленные из круглой гладкой проволоки;
К7Т, изготовленные из проволоки периодического профиля;
К7О, пластически обжатые, изготовленные из гладкой проволоки.

Классы арматуры по прочности на растяжение отвечают гарантированному значению предела текучести, физического или условного (равного значению напряжений, соответствующих остаточному относительному удлинению 0,1% или 0,2%), с обеспеченностью не менее 0,95, определяемому по соответствующим стандартам.

напряжения применяются следующие виды арматуры:
-горячекатанная гладкая (А240) или периодического профиля

индекс (А300);
-термомеханически упрочненная периодического профиля;
-холоднодеформированная периодического профиля ∅3-12мм, индекс В (Вр);
-арматурные канаты диаметром 6-15мм, индекс К.
Дополнительные индексы буква «с» указывает на свариваемость, «к» - на повышенную коррозионную стойкость.

углерода и легирующих добавок:
25Г2С – углерод 0,25%, марганец до 2%,

С –наличие силиция.
23Х2Г2Т – 0,23 % углерод, хром – 2%, марганец – 2%, Т – титан.

Периодический профиль имеет вся стержневая арматура кроме класса А-240.

Стержневая арматура периодического профиля

а- класса А-300; б – класса А400 и выше

Холоднотянутая проволока периодического профиля

Канаты
1-вид

с боку; 2-4 – 3-х, 7-ми и 19-ти проволочные канаты

5.Применение арматуры в конструкциях
Для ненапрягаемых конструкций используется А240 – А600.
В качестве продольной А300 – А400.
Поперечная А240 – А500.
Сетки изготавливают В500 и Вр500.
Для напрягаемых конструкций – А600 и выше, от Вр1200 все виды канатов К.
Конструкции, эксплуатируемые при отрицательных температурах:
при t = 40°С и ниже нельзя использовать стали подверженные хладноломкости - А-300 марки Ст5пс и А600 марки 80С, при t = 30°С и ниже нельзя использовать А240 марки ст3кп.
При применении учитывают свариваемость: контактная сварка - А240 - А400, В500. Нельзя сваривать А500 и выше, все Вр и К.
Для монтажных (подъемных) петель элементов сборных железобетонных и бетонных конструкций следует применять горячекатаную арматурную сталь класса А240 марок Ст3сп и Ст3пс (с категориями нормируемых показателей не ниже 2 по ГОСТ 535-2005).

каркасов (плоских или пространственных) и сеток.
Стержни обычно по углам

соединяются контактной или дуговой сваркой.
Сварные сетки - чаще изготавливают из проволоки ∅ 3 – 5, (В), или арматуры А300 А400 ∅ 6 – 10 мм. Сетки могут быть плоскими или в рулонах (при ∅ продольных стержней до 7мм), bmax – 3,8м, lmax=9м, Pmax – 1300кг.

Рулонная сетка

зависит от диаметров стержней и размеров фракций заполнителя.
Плоские сварные каркасы

изготавливают из двух или более продольных стержней с привариваемых к ним поперечной арматурой. Соотношение диаметров продольной и поперечной арматуры должен быть не менее 1/3 – ¼.

– это группа проволочек скрученных (свитых) так чтобы они не

раскручивались и исключали взаимное продергивание.
Арматурный пучок – это группа высокопрочных проволочек расположенных параллельно как правило по окружности с зазорами что бы проникал бетон в пространство между проволоками для лучшего сцепления.

Арматурные пучки

а –однорядные; б- многорядные; в – с применением канатов; 1-анкер; 2-вид с боку; 3-,5,6 –сечения 14-, 18-, 24-проволочных пучков; 4-вкладыш; 7-канат; 8-распределительная звездочка

заводских условиях применяют контактную сварку (соотношение диаметров 0.85).
На стройплощадке применяют

ванную дуговую сварку в инвентарных формах или сварку с наладками.

Сварные соединения арматуры
а- контактная сварка в стык; б-дугованаая ванная сварка; в - г – сварка с накладками

с пластиной(ж)

Соединения в тавр с пластиной выполняют дуговой сваркой под

флюсом.

Соединение сеток в направлении рабочей арматуры

волокон (стеклянных или базальтовых) объединенных синтетическими смолами. Обладают высокой прочностью

– временное сопротивление до 1500МПа но низким модулем упругости – ≈50000МПа.
Область применения – в агрессивных средах (хлористые соли, агрессивные газы) например в дорожном строительстве.
- при ремонте железобетонных конструкций;
-в условиях ограниченного защитного слоя;
- при армировании кирпичной кладки.