Применение арматур в строительстве

Министерство образования и науки РФ

ФГАОУ ВО «Северо-Восточный федеральный университет

Им. М.К. Аммосова»

Инженерно-технический институт

Кафедра «Промышленное гражданское строительство»

 

 

РЕФЕРАТ

На тему: «Арматура и изделия из него. Способы армирования»

 

 

Выполнил: студент группы ПГС-18-1

Колесова Сардаана Борисовна

Проверил: Прокопьев Р. В.

 

Якутск 2020

Содержание

 

1. Введение………………………………………………………...…………..3

2. История использования арматуры……………………………………...…4

3. Арматура и изделия из него…………………………………………….…5

3.1. Арматура и ее виды…………………………………………...…..5-7

3.2. Применение и характеристика арматур в строительстве……....8-9

3.3. Сравнение стальной и композитной арматуры…………….…10-13

3.4. Изделие из арматуры…………………………………………...14-15

3.5. Особенности армирования……………………………………..16-17

3.6. Общие положения армирования…………………………..………18

3.7. Маркировка арматуры……………………………………….....19-20

4. Заключение………………………………………………………………..21

5. Использованные источники………………………………………...……22

 

 

Введение

Без арматуры не мыслим современный технологический процесс, работа АСУ ТП и систем безопасности. Благодаря арматуре удается производить тысячи видов технологических продуктов, обслуживать десятки и даже тысячи технологических аппаратов, трубопроводов и систем. На современных химических, целлюлозно-бумажных, нефтехимических, нефтеперерабатывающих производствах и системах теплоэнергетики установлены десятки тысяч единиц арматуры.

Имеются значительные достижения в теории и практике расчета, проектировании и изготовлении обычных и предварительно напряженных железобетонных конструкций с высокопрочной арматурной сталью. Разработана теория упрочнения арматуры в результате преднапряжения, энергетическая теория расчета железобетонных конструкций и др. Это позволяет с одной стороны реализовать на практике значительные резервы экономии материалов, а с другой — осуществлять расчет и проектирование железобетонных конструкций более корректно и обеспечивать большую их надежность и долговечность.

В то же время применение на практике новых достижений теории и технологии, связанных с арматурой, затрудняется наряду с другими причинами недостаточностью информации о результатах законченных исследований и сертификационных свойствах новых материалов.

Отказ и неудовлетворительная работа арматуры могут привести не только к значительному браку, но и к тяжелым авариям и непредсказуемым последствиям для экологии.

 

 

История использования арматуры

Хотя арматура кажется нам изделием весьма современным, на самом деле, ее первое использование относится еще началу нашей эры, когда на острове Сицилия попытались сделать стены более крепкими, прочными и надежными путем установки металлических прутьев в кирпичную кладку. Однако первый опыт оказался неудачным, так как вода, проникающая сквозь швы кирпичной кладки, приводила к тому, что железные прутья ржавели, и стены разрушались.

По-настоящему целесообразным использование арматуры стало только в то время, когда был создан цемент, который начал широко использоваться в строительстве. Сегодня возведение панельных зданий и других конструкций невозможно без использования арматуры, которая значительно повышает прочность бетона. Распространение технологии монолитного бетонирования привело к тому, что сегодня этот вид металлопроката применяется во всех крупных сооружениях, таких как здания различного назначения, плотины и дамбы. Также он необходим и при возведении не таких крупных объектов – постаментов, памятников, плит перекрытия и других.

Соединение его прочности и сжатия с растянутостью арматуры позволило создать железобетон, в настоящее время являющийся одним из самых используемых в строительстве материалов. Входя в состав железобетона, арматура не подвергается коррозии, что гарантирует отсутствие постепенного разрушения зданий и других конструкций.

Строительная арматура представляет собой прутья, которые могут быть как абсолютно гладкими, так и иметь рифленую поверхность с расположенными на ней выступами, параллельными или перекрестными друг к другу.

В зависимости от типа поверхности, выделяют несколько видов арматуры: 1) арматура гладкая, не имеющая рифлений и выступов, 2) стержни с двумя продольными ребрами и 3) так называемая арматура периодического рифления с равномерно расположенными выступами на поверхности.

Основными физическими свойствами данного вида металлопроката являются следующие: стойкость к воздействию коррозии, высокая прочность, пластичность и сцепление с бетоном. Если хотя бы одна из этих характеристик отсутствует, это говорит о том, что данная арматура не является качественной и от ее использования необходимо отказаться.

Несмотря на то, что использование арматуры в строительстве осуществляется уже довольно длительное время, у любого ее типа имеются недостатки, которые на данный момент еще не устранены. Основными из них являются низкая жесткость и прочность сцепления с бетоном, которой характеризуется серповидный профиль, и невысокая прочность стержня, возникающая при кольцевом расположении ребер на стержне. Самыми распространенными видами арматуры являются стержни, каркасы, швеллеры и стальные уголки. Гибкий металлопрокат используется более часто.[1]

 

Арматура и ее виды

 

Арматура представляет собой стальные стержни, которые в процессе строительства соединяют в каркас, способствующий созданию прочности всех элементов здания. Это, чаще всего, вспомогательная конструкция, которая помогает распределить нагрузки, увеличить несущую способность конструкции. Применяется в строительстве железобетонных зданий и в устройстве фундамента. Усиливает свойства бетона, не дает ему растрескаться. Обладает всеми требуемыми свойствами: прочность, пластичность, морозо- и жароустойчивость, коррозийная устойчивость.

 

 

Виды арматур:

Арматура, применяющаяся в железобетонных конструкциях и сооружениях, делится на рабочую, распределительную, хомуты и монтажную.

· Рабочая арматура воспринимает возникающие в железобетоне растягивающие и скалывающие усилия от внешних нагрузок и собственного веса конструкций.

· Распределительная арматура служит для равномерного распределения нагрузок между рабочими стержнями и для обеспечения совместной работы всех стержней арматуры. Кроме того, распределительная арматура связывает рабочие стержни между собой, препятствуя смещению рабочей арматуры при бетонировании.

· Хомуты связывают арматуру, например балки или колонны, в единый пространственный каркас и предохраняют их от косых трещин у опор.
Для прочной заделки арматуры в бетоне концы гладких арматурных стержней, работающих на растяжение, делают в виде крюков

 

· Монтажная арматура никаких усилий не воспринимает, служит для сборки арматурного каркаса и обеспечивает точное положение рабочей арматуры и хомутов при бетонировании.

Для лучшего предохранения арматуры от скольжения в бетоне арматурные стержни, подверженные растяжению, загибаются в виде крюков на концах. Применение арматуры периодического профиля благодаря повышенному сцеплению с бетоном позволяет в большинстве случаев отказаться от крюков, что приводит к экономии стали.

Арматуру по способу установки подразделяют на виды: штучная арматура, арматурные сетки, арматурные каркасы, арматурные конструкции.

· Штучная арматура может быть прутковая из круглых стержней и жесткая из профильной прокатной стали: двутавровых балок, швеллеров, уголков, рельсов, труб. Штучная арматура собирается путем сварки на месте бетонирования в арматурный каркас или арматурную конструкцию из отдельных элементов. Применение штучной арматуры целесообразно при малых объемах работ, при необходимости пригонки стержней по месту в стесненных условиях бетонируемой конструкции.

· Арматурная сетка представляет собой взаимно перекрещивающиеся стержни, соединенные в местах пересечений сваркой или вязкой, и применяется в основном для армирования плит.

· Арматурные каркасы состоят обычно из продольной арматуры и соединяющей их решетки. Это так называемые плоские каркасы. Другой разновидностью арматурных каркасов являются пространственные каркасы, собранные из нескольких плоских каркасов или плоских сеток и пакетов. Арматурные каркасы применяются для армирования балок, колонн и т. д. Для изготовления арматурных каркасов применяется круглая, горячекатаная, холоднокатаная, холодносплющенная сталь периодического профиля.

Стержневая арматура получается путем проката на металлургических заводах. Проволочная арматура получается холодной протяжкой прокатных стержней через систему последовательно уменьшающихся отверстий-

фильеров. В результате многократной протяжки уменьшается диаметр стержня и увеличивается его длина. При этом изменяется кристаллическая структура стали, и значительно повышается ее прочность на разрыв. В зависимости от способа последующего упрочнения стержневая арматура может быть термически упрочненной (подвергнутой термической обработке) или упрочнённой вытяжкой (подвергнутой вытяжке в холодном состоянии).

Необходимо отметить, что, кроме металлической арматуры, применяется также и неметаллическая.

По профилю арматура делится на круглую, гладкую и арматуру периодического профиля. Арматура периодического профиля представляет собой стержни с равномерным рифлением для улучшения сцепления с бетоном. Выпускается арматура периодического профиля с двумя продольными ребрами и поперечными выступами, идущими по трехзаходной винтовой линии. Гладкая арматура не имеет рифления.

По принципу работы арматура делится на ненапрягаемую и напрягаемую.

Арматура бывает поперечной и продольной. Поперечная — это арматура, препятствующая образованию наклонных трещин от возникающих косых скалывающих напряжений вблизи опор, а также арматура, связывающая бетон сжатой зоны с арматурой в растянутой зоне.

Продольная арматура воспринимает растягивающие напряжения и препятствует образованию вертикальных трещин в растянутой зоне железобетонных конструкций. В конструкциях, которые воспринимают сжимающие усилия, продольная арматура берет на себя часть нагрузки, работая совместно с бетоном.

Для армирования предварительно напряженных конструкций кроме штучной высокопрочной арматуры применяют пучки и пряди, изготавливаемые из высокопрочной проволоки диаметром 3 мм, и канаты из нескольких прядей.

В зависимости от механических характеристик стержневая арматура по ГОСТ 5781-82 подразделяется на классы: А-I, A-II, A-III, A-IV, A-V, A-VI.

Стержни арматуры диаметром менее 10 мм поставляются в мотках, арматуру диаметром 10 мм и более — в прутках длиной от 6 до 12 м или мерной длины. Допускается поставка стержней арматуры класса А-I диаметром до 12 мм в мотках. Арматура A-IV поставляется только в прутках.

В горячекатаной арматурной стали (по ГОСТ 5781) требуемые механические свойства обеспечиваются химическим составом стали. С этой целью для производства арматурной стали используются не только углеродистые стали, но и стали, легированные марганцем и кремнием, а также более прочные стали, легированные хромом и титаном. [2]

 

 

Применение арматур в строительстве

 

Арматурный каркас, благодаря своей рифлёной поверхности, надёжно удерживает бетон. За счёт этого объекты, построенные по технологии монолитного бетонирования, отличаются прочностью. К таковым относятся не только здания гражданского и промышленного назначения, но и стратегически важные объекты, такие как дамбы, мосты, плотины, здания аэропортов.

В какую бы сферу строительства ни заглянул человек, всюду он может увидеть доказательство высокой востребованности строительной арматуры.

Стержни, арматурная сетка и пруты, изготавливаемые из стали, предотвращают образование трещин и растяжений в железобетонных сооружениях, повышают их «выносливость», которая так необходима при постоянных нагрузках. Купить арматуру и использовать её при строительстве того или иного объекта – значит, продлить срок его эксплуатации.

В зависимости от трудоёмкости изготовления выделяют арматуру лёгкую с диаметром стержней до 12 мм и тяжёлую с диаметром стержней 12-40 мм.