Арматура и арматурные изделия

и внецентренном растяжении), а также усадочные и температурные напряжения в элементах конструкций.
Также, арматуру применяют для усиления бетона сжатой зоны изгибаемых элементов, однако она высокоэффективна для армирования колонн с малыми (случайными) эксцентриситетами (центрально-сжатые колонны).

Лекция 3

Арматура

Арматура - гибкие или жесткие стальные стержни, размещенные в массе бетона, в соответствии с эпюрами изгибающих моментов, поперечными или продольными силами, действующими на конструкцию в стадии ее эксплуатации

воздействия.

Лекция 3

Арматура

В результате сцепления арматуры с бетоном в период твердения бетонной массы конструкция работает под нагрузкой как одно монолитное тело.

Монтажная арматура – арматура, устанавливаемая по конструктивным и технологическим соображениям
Монтажная арматура обеспечивает проектное положение рабочей арматуры в конструкции и более равномерно распределяет усилия между отдельными стержнями рабочей арматуры. Кроме того, монтажная арматура может воспринимать обычно не учитываемые расчетом усилия от усадки бетона, изменения температуры конструкции и т. п.

— сварные и вязаные сетки и каркасы
Их размещают в железобетонных элементах в соответствии с характером их работы под нагрузкой.

плоские каркасы; в - пространственный каркас;
1 - плита; 2 - балка; 3-колонна

классификации подразумевается арматура любого диаметра и независимо от того, как она поставляется промышленностью

Арматуру разделяют по четырем признакам

1) в зависимости от технологии изготовления:

холоднотянутая проволочная B-I, B-II, Bp-I, Bp-II

А-III…A-VI

А-II

Bp-I, Bp-II

Aт-IVСК
(с – свариваемость, к – коррозиостойкая);

2) В зависимости от способа последующего упрочнения горячекатаная арматура:

упрочненная в холодном состоянии
— вытяжкой, волочением : А-IIв, А-IIIв

A-VI
(с- возможность применения в условиях низких температур)

а - стержневая класса А-II; б - то же, A-III и A-IV; в -высокопрочная проволока

элементов:

ненапрягаемая

Жесткая арматура в виде прокатных двутавров, швеллеров, уголков до отвердения бетона работает как металлическая конструкция на нагрузку от собственного веса, веса подвешиваемой к ней опалубки и свежеуложенной бетонной смеси.
Она может быть целесообразной для монолитных большепролетных перекрытий, сильно загруженных колонн нижних этажей многоэтажных зданий и др.

сталей устанавливают по диаграмме σ - ε, получаемой из испытания образцов на растяжение .

- с площадкой текучести (мягкой);

Напряжение, при котором деформации развиваются без заметного увеличения нагрузки, называется физическим пределом текучести арматурной стали σу,
Напряжение, непосредственно предшествующее разрыву, носит название временного сопротивления арматурной стали σи.

Горячекатаная арматурная сталь с площадкой текучести на диаграмме (мягкая сталь) обладает значительным удлинением после разрыва - до 25% ( рис. а).

- с условным пределом текучести

Для этих сталей устанавливают условный предел текучести - напряжение σ0,2, при котором остаточные деформации составляют 0,2%, а также условный предел упругости — напряжение σ0,02 , при котором остаточные деформации равны 0,02% и предел упругости σse=0,8σ0,2-

Высоколегированные и термически упрочненные арматурные стали переходят в пластическую область постепенно — без ярко выраженной площадки текучести (рис. б).

230...400 МПа имеет арматура классов A-I, A-II, A-III, условный предел текучести σ0.2=600...1000 МПа имеет высоколегированная арматура классов A-IV, A-V, A-VI и термически упрочненная арматура.

Для обыкновенной арматурной проволоки
σи= 550 МПа, для высокопрочной проволоки σи=1300...1900 МПа.

железобетонных конструкций под нагрузкой, механизации арматурных работ, удобства натяжения напрягаемой арматуры и др.
Арматурная сталь обладает достаточной пластичностью, однако понижение ее пластических свойств может стать причиной хрупкого (внезапного) разрыва арматуры в конструкциях под нагрузкой, хрупкого излома напрягаемой арматуры в местах резкого перегиба или при закреплении в захватах и т. п.
Они характеризуются относительным удлинением при испытании на разрыв образцов длиной, равной пяти диаметрам стержня, или 100 мм, а также оцениваются испытанием на загиб в холодном состоянии вокруг оправки толщиной 3—5 диаметров стержня

δ,%, устанавливается по изменению первоначальной длины образца, включающей длину шейки разрыва, а относительное равномерное удлинение после разрыва δр,%,— по изменению длины образца на участке, не включающем длину шейки разрыва.

Относительное удлинение после разрыва зависит от класса арматуры. Значительным удлинением обладает арматура классов A-II, A-III (δ=14...19'%), сравнительно небольшим удлинением - арматура классов A-IV, A-V, A-VI, термически упрочненная всех классов и проволоки (δ=4...8%).

отсутствием трещин и других пороков металла в швах и прилегающих зонах. Свариваемость имеет существенно важное значение для механизированного изготовления сварных сеток и каркасов, выполнения стыков стержневой арматуры, анкеров, различных закладных деталей и т. п.
Хорошо свариваются –
горячекатаные малоуглеродистые и низколегированные арматурные стали.
Нельзя сваривать -
арматурные стали, упрочненные термической обработкой или вытяжкой,
так как при сварке утрачивается эффект упрочнения — происходят отпуск и потеря закалки термически упрочненных сталей, отжиг и потеря наклепа проволоки, упрочненной вытяжкой.

под напряжением при отрицательных температурах (ниже минус 30°С). Обладают горячекатаные арматурные стали периодического профиля некоторых видов — из полуспокойной мартеновской и конвертерной стали и др.
Арматурные стали из высокопрочной проволоки и термически упрочненные обладают более низким порогом хладноломкости.

и релаксацией.
Ползучесть арматурной стали нарастает с повышением напряжений и ростом температуры.
Релаксация, или уменьшение напряжений, наблюдается в арматурных стержнях при неизменной длине - отсутствии деформаций. Релаксация зависит от механических свойств и химического состава арматурной стали, технологии изготовления и условий применения и др. Значительной релаксацией обладают упрочненная вытяжкой проволока, термически упрочненная арматура, а также высоколегированная стержневая арматура. Релаксация горячекатаных низколегированных арматурных сталей незначительна.
Наиболее интенсивно релаксация развивается в течение первых часов, однако она может продолжаться длительное время. Релаксация арматурной стали оказывает большое влияние на работу предварительно напряженных конструкций, так как приводит к частичной потере искусственно созданного предварительного напряжения.

действии многократно повторяющейся нагрузки, оно носит хрупкий характер.
Предел выносливости арматурной стали в железобетонных конструкциях зависит от числа повторений нагрузки п, характеристики цикла ρ=σmin/σmax , качества сцепления и наличия трещин в бетоне растянутой зоны и др.
С увеличением числа циклов предел выносливости уменьшается. Термически упрочненные арматурные стали имеют пониженный предел выносливости.

нагрузках большой интенсивности, действующих на сооружение за весьма короткий промежуток времени. В условиях высокой скорости деформирования арматурные стали работают упруго при напряжениях, превышающих физический предел текучести, при этом происходит запаздывание пластических деформаций. Превышение динамического предела текучести над статическим пределом текучести связано с временем запаздывания.
В меньшей степени динамическое упрочнение проявляется на условном пределе текучести σ0,2 сталей легированных и термически упрочненных (не имеющих явно выраженной площадки текучести) и практически совсем не отражается на пределе прочности σи всех видов арматурных сталей, в том числе высокопрочной проволоки и изделий из нее.

как правило в виде арматурных сварных изделий — сварных сеток и каркасов.

проволоки диаметром З-5 мм и арматуры класса А-III диаметром 6-10 мм; они бывают рулонные и плоские.
В рулонных сетках наибольший диаметр продольных стержней 7 мм. Рабочей арматурой могут служить продольные или поперечные стержни сетки; стержни, расположенные перпендикулярно рабочим, являются распределительными (монтажными).
Ширина сетки ограничивается размером З800мм длина сетки принимается по проекту, но не более 9000мм длина рулонной сетки ограничивается массой рулона 900-1300 кг

СЕТКИ

стержней, монтажного стержня и присоединенных к ним поперечных стержней.

КАРКАСЫ

арматура нижнего ряда; 3- хомуты; 4- монтажная арматура; 5- распределительная монтажная арматура

учитывать условия технологии сварки во избежание пережога более тонких стержней:

КАРКАСЫ

Диаметры продольных
стержней, мм 3...10 12...16 18...20 22 25...32 36...40
Наименьшие диаметры
поперечных стержней, мм . 3 4 5 6 8 .10

проволоками (вследствие их большого числа) трудоемко и часто приводит к излишнему развитию сечений элементов.
В связи с этим проволоку укрупняют в канаты и пучки.

19 проволок одного диаметра (обозначение К-3, К-7 или К-19), навивая на центральную прямолинейную проволоку остальные в один или несколько слоев. Диаметр проволок канатов от 2 до 5 мм.

Применяют их в качестве напрягаемой арматуры для крупных сооружений. Они обладают повышенной дефоромативностью; чтобы уменьшить неупругие деформации их подвергают предварительной обтяжке.

проволок.
Проволоки (14,18 и 24 шт.) располагают по окружности с зазорами, обеспечивающими проникание цементного раствора внутри пучка, и обматывают мягкой проволокой.

В более мощных арматурных пучках вместо отдельных проволок применяют параллельно расположенные канаты. В многорядных пучках число отдельных проволок диаметром 4-5 мм достигает 100шт. Арматурные пучки промышленностью не поставляются, их изготовляют на строительных площадках или на предприятиях строительной индустрии.

7-проволочных канатов;
1-анкер; 2-вид сбоку; 3, 5, 6 - сечения 14-, 18- и 24-проволочных пучков;
4-коротыш; 7-канат; 8-распределительная звездочка

встык;
б — дуговая ванная сварка в инвентарной форме;
в — дуговая сварка с накладками с четырьмя фланговыми швами;
г — то же, с двумя фланговыми швами;
д — размеры свар­ного шва;
е — сварное соединение в тавр стержней с пластиной;
ж — сварное соединение внахлёстку стержня с пластиной