Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Арматура

Арматура железобетонных конструкций может быть разделена по назначению на рабочую, устанавливаемую по расчету для воспринятия действующих усилий, и монтажную, устанавливаемую по конструктивным или технологическим соображениям. Стержни рабочей и монтажной арматуры объединяются в сварные (или вязаные) сетки и каркасы. По технологии изготовления арматуру подразделяют на горячекатаную стержневую и холоднотянутую проволочную. Стержневая арматура может быть подвергнута последующему упрочнению—термическому и пи упрочнению вытяжкой. По форме поверхности арматура может быть гладкой или периодического профиля (для улучшения сцепления с бетоном — рис. 2.1 а ...г). По способу применения арматуру делят на обычную (ненапрягаемую) и напрягаемую — для создания предварительно напряженных конструкций.

Классы и механические свойства арматурной стали. В соответствии с основными механическими свойствами арматурные стали подразделяются на ряд классов. Основой для разделения арматурных сталей на классы служит величина предела текучести (физического или условного, соответствующего остаточному относительному удлинению 0,2%). В качестве ненапрягаемой арматуры применяется стержневая арматура классов А-I, A-II, A-III, а также проволочная класса Bp I. В класс A-III, например, входят марки 32Г2Рпс, 25Г2С и 35ГС. Кремнемарганцозистая низколегированная сталь 25Г2С содержит около 0,25% углерода (первая цифра), легирована марганцем (буква Г), содержание которого может достигать 2 % (вторая цифра) и кремнием (буква С — силициум). Аналогично обозначение марки стали 35ГС, содержащей углерод в количестве 0,35%.

В качестве основной рабочей арматуры для конструкций без предварительного напряжения применяют арматуру классов A-III, Ат-IIIС — стержневую горячекатаную периодического профиля диаметрами 6...40 мм из стали марок, названных выше. Временное сопротивление арматуры класса A-III равно 600 МПа, предел текучести не ниже 400 МПа, относительная деформация (удлинение) при разрыве 14 %. В качестве рабочей может также применяться горячекатаная арматура периодического профиля класса A-II диаметром 10.. .40 мм с временным сопротивлением 500 МПа, пределом текучести 300 МПа и удлинением при разрыве до 19 %.

Горячекатаная арматура из стали класса А-I (гладкая) используется для поперечной рабочей, конструктивной и монтажной арматуры, а также для монтажных петель. Выпускается диаметром 6... 40 мм, имеет минимальный предел текучести 240 МПа и удлинение при разрыве до 25 %. Арматурная проволока класса Вр-1 (холоднотянутая низкоуглеродистая периодического профиля) диаметром 3,4 и 5 мм предназначена для сварных сеток и поперечной арматуры сварных каркасов. Временное сопротивление проволоки 525...550 МПа, площадки текучести эта сталь не имеет.

Для предварительно напряженных конструкций применяют стержневую горячекатаную легированную арматуру периодического профиля классов А-IV, A-V, A-VI, Ат-IVC, At-V, At-VI, At-IVK, At-VCK, At-VIK диаметрами 10...28 мм. Буква «т» обозначает, что сталь этого класса подвергнута термическому или термомеханическому упрочнению; в обозначениях термомеханически упрочненной арматуры индекс «С» указывает на возможность сварки стержней арматуры, а индекс «К» — на повышенную стойкость против коррозионного растрескивания. Если нет необходимости конкретно указывать вид арматуры, для краткости употребляют обозначения классов арматуры без буквенных индексов, например A-IV, подразумевая под этим обозначением классы A-IV, Ат-IVC, At-IVK и т. д.

В класс A-IV входят марки 80С и 20ХГ2Ц (X — хром, Ц — цирконий). Временное сопротивление арматуры этих классов 900... 1200 МПа, предел текучести 600... 1000 МПа, удлинение при разрыве 6.. .8 %. Эти стали не имеют площадки текучести. Все указанные стали имеют одинаковый рисунок периодического профиля, поэтому, чтобы их различать, торцы окрашивают несмываемой краской различного цвета. Допускается также применение в качестве напрягаемой арматуры стали класса А-IIIв, которая упрочнена вытяжкой.

Для предварительно напряженных конструкций весьма эффективны высокопрочная углеродистая холоднотянутая термически упрочненная гладкая проволока класса B-II и аналогичная проволока периодического профиля класса Вр-II диаметром 3...8 мм. Временное сопротивление проволоки в зависимости от диаметра — 1900 1300 МПа, удлинение при разрыве 4.. .6 %. При этом меньшему диаметру соответствует большая удельная прочность, так как при протяжке наибольшее упрочнение получает поверхностный слой проволоки. Из проволоки изготовляют также канаты, чаще всего семипроволочные класса К-7, диаметром 6...15 мм, удлинение которых при разрыве достигает 15 %. Для большепролетных конструкций используют многопрядные канаты или пучки из высокопрочной проволоки.

Для армирования конструкций кроме стальной применяют стеклопластиковую арматуру. Она имеет временное сопротивление до 1800 МПа, но низкий модуль упругости — 45 000 МПа, что вызывает необходимость ее предварительного напряжения.

Существующий сортамент арматуры приведен в табл 2.1. Расчетные площади сечений и масса арматуры приведены в табл. 2.2

Экономия арматурной стали в железобетонных конструкциях, снижение материалоемкости строительных конструкций — одна из важнейших задач, стоящих перед советскими строителями. Значительная экономия стали (свыше 30%) достигается в обычных (т. е. без предварительного напряжения) элементах при использовании арматуры классов A-II и A-III. В предварительно напряженном железобетоне значительная экономия достигается при использовании высокопрочной арматуры классов A-V, A-VI, Ат-V и At-VI, а также К-7 и и К-19. Существенная экономия стали (20% и выше) может быть достигнута в изделиях заводского изготовления за счет улучшения конструктивных решений железобетона, за счет перехода на прогрессивные виды закладных деталей (см. гл. 7).

Зайцев Ю. В., Строительные конструкции заводского изготовления: Учеб. для вузов по спец. «Пр-во строит. изделий и конструкций». — М., 1987

Литература

Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции

Зайцев Ю.В., Строительные конструкции заводского изготовления

Е.Ф. Лысенко, Армоцементные конструкции

С.В. Поляков, Каменная кладка из пильных известняков

В. Ермолов, Пневматические строительные конструкции

Журавлев А.А., Вержбовский Г.Б., Еременко Н.Н., Пространственные деревянные конструкции

А.В. Калугин, Деревянные конструкции

Е.К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси

А.А. Пащенко, Теория цемента

Волков В.А., Сантехника: как все устроено и как все починить

А. Грассник, Бездефектное строительство многоэтажных зданий

Д.С. Щавелев, Гидроэнергетические установки

Д.С. Щавелев, Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства

Гидротехнические сооружения. Ч. I. Глухие плотины

Гидротехнические сооружения. Ч. II. Водосливные плотины

Производство гидротехнических работ

Н.П. Розанов, Гидротехнические сооружения

А. П. Юфин, Гидромеханизация

Термоэлектрические преобразователи энергии

Использование возобновляемой энергии

Бетон и железобетон, избранные статьи

Современное состояние и перспективы развития энергетики