Классификация арматуры

П р и м е ч а н и е: дополнительной буквой «С» указывается на возможность стыкования сваркой, буквой «Т» - на термическое упрочнение арматуры.

Ответ №7. Классификация и сортамент арматурных сталей,их механические характеристики.Технико-экономические рекомендации по применению арматуры в различных конструкциях.Арматурные изделия.Соединение арматуры.

Классификация арматуры

Стержневая горячекатаная арматура в зависимости от ее основных механических характеристик подразделяется на шесть классов с условным обозначением: A-I, А-И, A-III, A-IV, A-V, A-VI (табл. 1.1). Термическому упрочнению подвергают стержневую арматуру четырех классов, упрочнение в ее обозначении отмечается дополнительным индексом «т»: Ат-Ш, Ат-IV, AT-V, AT-VI. Дополнительной буквой С указывается на возможность стыкования сваркой, К — на повышенную коррозионную стойкость.

Каждому классу арматуры соответствуют определенные марки арматурной стали с одинаковыми механическими характеристиками, но различным химическим составам. В обозначении марки стали отражается содержание углерода и легирующих добавок. Например, в марке 25Г2С первая цифра обозначает содержание углерода в сотых долях процента (0,25 %), буква Г —что сталь легирована марганцем, цифра 2 — что его содержание может достигать 2%, а буква С — наличие в стали кремния (силиция). Наличие других химических элементов, например в марках 20ХГ2Ц, 23Х2Г2Т, обозначается буквами: X — хром, Т — титан, Ц — цирконий.

Периодический профиль имеет стержневая арматура всех классов, за исключением круглой (гладкой) арматуры класса A-I.

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

Относительное удлинение после разрыва зависит от класса арматуры. Значительным удлинением обладает арматура классов A-II, A-III (6 = 14...19*%), сравнительно небольшим удлинением — арматура классов A-IV, A-V, A-VI и термически упрочненная всех классов

Модуль упругости стержневой арматуры Es с ростом ее прочности несколько уменьшается и составляет: 2Д-105 МПа для арматуры классов A-I, A-II; 2-105 МПа для арматуры классов A-III, A-IVC; 1,9- 10е для арматуры класса A-V и термически упрочненной арматуры.

Арматурную проволоку диаметром 3—8 мм подразделяют на два класса: Вр-1 — обыкновенная арматурная проволока (холоднотянутая, низкоуглеродистая), предназначенная главным образом для изготовления сварных сеток; В-И, Вр-П — высокопрочная арматурная проволока (многократно волоченная, углеродистая), применяемая в качестве напрягаемой арматуры предварительно-напряженных элементов. Периодический профиль обозначается дополнительным индексом «р»: Вр-1, Вр-И.

Основная механическая характеристика проволочной арматуры — ее временное сопротивление ои, которое возрастает с уменьшением диаметра проволоки. Для обыкновенной арматурной проволоки а«= 550 МПа, для высокопрочной проволоки аи= 1300...1900 МПа. Относительное удлинение после разрыва сравнительно невысокое б =4...6,%. Разрыв высокопрочной проволоки носит хрупкий характер. Модуль упругости арматурной проволоки классов В-Н, Вр-П равен 2-Ю5 МПа; класса Вр-1 равен 1,7-105 МПа; арматурных канатов равен 1,8-10* МПа.

Сортамент арматуры составлен по номинальным диаметрам, что соответствует для стержневой арматуры периодического профиля дламетрам равновеликих по площади поперечного сеченсия круглых гладких стержней, для обыкновенной и высокопрочной арматурной проволоки периодического профиля — диаметру проволоки до профилирования (см. табл. 1.1 и прил. VI).

. Применение арматуры в конструкциях

В качестве ненапрягаемой арматуры применяют имеющие сравнительно высокие показатели прочности стержневую арматуру классов Ат-Ш, A-III, арматурную проволоку класса Вр-I. Возможно применение арматуры класса А-И, если прочность арматуры класса A-III не полностью используется в конструкции из-за чрезмерных деформаций или из-за раскрытия трещин. Арматуру класса A-I можно применягь в качестве монтажной, хомутов вязаных каркасов, поперечных стержней сварных каркасов.

В качестве напрягаемой рекомендуется применять стержневую термически упрочненную арматуру классов Ат-VI, AT-V, AT-IVC, горячекатаную арматуру классов A-VI, A-V и A-IV; для элементов длиной свыше 12 м целесообразно применять арматурные канаты и высокопрочную проволоку, допускается применение стержней классов A-IV, A-V.

В конструкциях, предназначенных для эксплуатации при отрицательных температурах (на открытом воздухе и в неотапливаемых помещениях), не применяют арматурные стали, подверженные хладноломкости: при температуре ниже — 30 °С — класса А-И марки ВСт5пс2 и класса A-IV марки 80С; при температуре ниже — 40 °С— класса A-III, марки 35ГС.

Сварные каркасы изготовляют из одного или двух продольных рабочих стержней монтажного стержня и привариваемых к ним поперечных стержней (1.20, а). В «Руководстве по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона» (без предварительного напряжения)', 1978 г. сетками названы также и плоские каркасы. Размер концевых выпусков продольных и поперечных стержней каркаса должен быть не менее 0,5Si-f-*/2 или 0,5 d2~Mi и не менее 20 мм. Пространственные каркасы конструируют из плоских каркасов (1.20, б) и с применением соединительных стержней (1.20, в)

Качество точечной электросварки сеток и каркасов зависит от соотношения диаметров свариваемых поперечных и продольных стержней, которое должно быть не менее 0,3. Наименьшее расстояние между осями свариваемых стержней также зависит от диаметров стержней. Данные для проектирования каркасов по условиям технологии сварки приведены в прил. IX.

Соединения арматуры

Сварные стыки арматуры. Основным видом соединения арматурных стержней является сварное соединение встык, которое в заводских условиях и на монтаже выполняется различными способами.

На монтаже для соединения арматурных, стержней классов A-I, А-П, А-Ш, Ат-Ш (например, для соединения выпусков арматуры сборных железобетонных элементов и т. п.) применяют дуговую ванную сварку в инвентарных формах (1.23, б). Если диаметр соединяемых стержней d<20 мм, то применяют дуговую сварку стержней с накладками с четырьмя фланговыми швами t=4d (1.23, в) или с односторонним расположением швов и удлиненными накладками /=8d (1.23, г). При этом должны соблюдаться требования о размерах высоты сварного шва: 4 мм^/г=0,25й? и ширины сварного шва: 10 MM<6=0,5d (1.23, д\.

Соединение втавр стержней с пластиной толщиной 6^0,75d (из листовой или полосовой стали) производится автоматической дуговой сваркой под слоем флюса.{ 1.23, е). Соединение внахлестку арматурных стержней Й?=8...4О мм с пластиной или с плоскими элементами проката может выполняться дуговой сваркой фланговыми швами (1.23, ж).

Стыки арматуры внахлестку (без сварки). Арматурные стержни классов A-I, А-П и А-Ш допускается соединять внахлестку с перепуском концов на 20—50 диаметров без сварки в тех местах железобетонных элементов, где прочность арматуры используется не полностью. Однако такой вид соединения арматуры вследствие излишнего расхода стали и несовершенства конструкции стыка применять не рекомендуется.

Стыки сварных сеток в рабочем направлении могут выполняться внахлестку (1.24). Рабочие стержни соединяемых сеток могут располагаться в разных плоскостях или в одной плоскости. В каждой из соединяемых в растянутой зоне сеток на длине нахлестки должно быть расположено не менее двух поперечных стержней, приваренных ко всем продольным стержням сетки. Если рабочая арматура сеток из стержней периодического профиля, то одна из соединяемых сеток или обе сетки в пределах стыка могут быть без приваренных поперечных стержней. Необходимая длина перепуска (нахлестки)' сеток для создания необходимой заделки устанавливается по формуле (1.20).

Стыки плоских сварных каркасов внахлестку допуск каются при одностороннем расположении продольных стержней и выполняются как стыки сварных сеток в рабочем направлении; при этом на длине стыка устанавливают дополнительные хомуты или поперечные стержни с' шагом не более 5 диаметров продольной арматуры.

Стыки сварных сеток и каркасов в конструкциях следует располагать вразбежку. Стыки сварных сеток в нерабочем направлении (когда соединяется распределительная арматура) также выполняют внахлестку (й1.25). Длину перепуска принимают равной 50 мм при диаметре распределительной арматуры до 4 мм и равной 100 мм при диаметре распределительной арматуры более 4 мм. Эти же стыки при диаметре рабочей арматуры 16 мм и более осуществляются укладкой дополнительных стыковых сеток с перепуском распределительной арматуры в каждую сторону на 15 диаметров, но не менее 100 мм. Для установления технико-экономической эффективности арматурных сталей различных видов при общегосударственной оценке и прогнозе развития используются коэффициенты приведения к стали класса A-I, определенные исходя из прочностных характеристик арматурных сталей, а также конструкционных и технологических факторов, влияющих на расход арматуры в железобетонных конструкциях.