Армирование железобетонных элементов

Тема 4

Арматура для железобетонных конструкций. Механические характеристики арматурных сталей. Понятие о дислокации. Ползучесть и релаксация напряжений в арматурных сталях. Изменение временного сопротивления мягкой стали разрыву и ее границы текучести с повышением температуры. Усталостное разрушение арматурной стали.

Назначение и виды арматуры для железобетонных конструкций

Арматурой называются стальные стержни или каркасы и сетки, расположенные в массе бетона в соответствии с характером работы конструкций или сооружений.

По назначению различают арматуру рабочую (продольную, поперечную), монтажную и распределительную. Рабочая арматура устанавливается по расчету и главным образом предназначена для восприятия растягивающих напряжений. Монтажная и распределительная арматура принимается по конструктивным и технологическим требованиям (рисунок 4.1).

Армирование железобетонных элементов

Рисунок 4.1 - Армирование железобетонных элементов

а) плиты; б) балки; в) колонны; 1 - рабочая арматуры; 2 - монтажная арматура; 3 - распределительная арматура; 4 - поперечные стержни (хомуты).

 

Степень насыщения бетонного сечения характеризуется коэффициентом армирования или процентом армирования , вычисляемыми по формулам

; … (4.1)

где - площадь поперечного сечения арматуры;

- площадь поперечного сечения рабочей площади бетона.

Арматура должна иметь гарантированные минимальные показатели прочностных и пластических свойств, обеспечивать надежную работу с бетоном, допускать технологичность при изготовлении арматурных изделий, способствовать улучшению экономических показателей конструкций.

По технологии изготовления стальная арматура подразделяется на горячекатаную стержневую и холоднотянутую проволочную. Стержневая арматура после горячего проката может подвергаться термическому упрочнению.

В зависимости от условий применения различают:

1) арматурную сталь для армирования обычных конструкций и ненапрягаемую арматуру предварительно напряженных конструкций (сокращено-ненапрягаемая арматура);

2) арматурную сталь для напрягаемой арматуры предварительно напряженных конструкций (сокращенно-напрягаемая арматура).

Стержни и проволоку, как правило, выпускают круглыми с гладкой поверхностью или поверхностью периодического профиля, которая имеет часто расположенные выступы или вмятины. В отдельных случаях для армирования применяют прокатную сталь (уголки, швеллеры, двутавры), называемую жесткой арматурой.

Вся арматурная сталь разделена на классы. Классы стержневой арматуры обозначаются буквами А, стержневой термически упрочненной - Ат, проволочной гладкой - В, проволочной периодического профиля (рифленой) - Вр. В классификации к буквенным обозначениям добавляются цифры, которые характеризуют прочностные и деформативные свойства стали.

Рисунок 4.2 - Арматурная сталь

 

Стержневая арматура класса S240 выпускается гладкой диаметром от 5,5 до 40 мм (рис. 4.2, д). Сталь класса S300 имеет периодический профиль, выступы которого расположены по винтовой линии (рис. 4.2, а), и выпускается диаметром от 10 до 90 мм. Стержни классов S400, S500 имеют ребра, выполненные «в елочку» (рис. 4.2, б).

Промышленность производит арматуру класса S400 диаметром 6-40 мм, а класса S500 диаметром 4,5,6 - 22 мм.

Стержни класса S240 применяются в качестве монтажной и поперечной арматуры, S300, S400 и S500 в качестве рабочей ненапрягаемой. Наиболее экономичной для обычных конструкций является арматура класса S500. Арматуру классов S540, S800, S1200 и выше используют в качестве напрягаемой.

Проволочную арматуру разделяют на арматурную проволоку и арматурно-проволочные изделия. Холоднотянутую стальную проволоку классов В-I и Вр-I диаметром от 3 до 5 мм применяют в качестве ненапрягаемой арматуры в сварных сетках и каркасах. Для напрягаемой арматуры используют высокопрочную проволоку классов В-II S1400 и Вр-II диаметром 3…8 мм (рисунок 4.2, в). Из проволоки Ø 1,5…5 мм изготовляют семипроволочные канаты класса К-7 (рисунок 4.2, г), а также пучки с различным содержанием проволок, которые применяют как напрягаемую арматуру преднапряженных конструкций.