Арматура для конструкций без предварительного напряжения

В соответствии с требованиями норм в качестве ненапрягаемой арматуры железобетонных конструкций следует применять гладкую стержневую арматуру класса S240 и арматуру периодического профиля S400 и S500.

По способу производства ненапрягаемая арматура может быть горячекатанной, термомеханически упрочненной и холоднодеформированной. Требования к механическим свойствам арматуры регламентируются соответствующими стандартами и технологическими условиями

Для арматурных сталей, применяемых в железобетонных конструкциях, установлены следующие прочностные характеристики:

а) мгновенная прочность при растяжении или временное сопротивление при разрыве f_t, определяемое непосредственно при испытании образцов, отобранных из партии арматурных стержней

б) нормативное временное сопротивление f_tk, определяемое по результатам испытания серии образцов (но не менее 15 штук) одного диаметра из одной марки стали с учетом статистической изменчивости с обеспеченностью не менее 0,95;

в) нормативное сопротивление арматуры f_yk (f_02k) – наименьшее контролируемое значение физического или условного предела текучести; указанные контролируемые характеристики гарантируются заводами-изготовителями с обеспеченностью не менее 0,95;

г) расчетное сопротивление арматуры f_yd, определяемое путем деления нормативных сопротивлений f_yk (f_02k) на частный коэффициент безопасности по арматуре.

Арматура для предварительно напряженных конструкций

В качестве напрягаемой арматуры предварительно напряженных конструкций в соответствии с требованиями норм следует применять стержни и канаты классов S800, S1200, S1400. По способу производства арматура может быть горячекатанной, термомеханически упрочненной и холоднодеформированной. Требования к механическим свойствам арматуры регламентируются соответствующими стандартами.

Нормативное сопротивление высокопрочной напрягаемой арматуры f_02k – это наименьшее контролируемое значение условного предела текучести, равного значению напряжения, соответствующего остаточному относительному удлинению 0,2 %. Указанная характеристика гарантируется заводом-изготовителем с обеспеченностью не менее 0,95.

Расчетное сопротивление напрягаемой арматуры f_02d определяют путем деления нормативного сопротивления f_02k на частный коэффициент безопасности по арматуре g_s.

Деформативные характеристики арматуры

Для арматуры, имеющей физический предел текучести, зависимость «s_s–e_s» допускается принимать с горизонтальным участком от относительных деформаций до e_s,uk = 10 ‰ (рис. 4.3а). Зависимость, связывающая напряжения и деформации, для напрягаемой арматуры предварительно напряженных конструкций следует принимать в соответствии с диаграммой, приведенной на рис 4.3б.

а) б)

Рис. 4.3. Расчетные диаграммы для арматуры

Модуль упругости ненапрягаемой арматуры E_s в интервале температур от минус 30°С до плюс 200°С следует принимать равным 200 кН/мм².

Модуль деформаций для горячекатанной, термически упрочненной и холоднодеформированной арматуры следует принимать равным 200 кН/мм², а для арматурных канатов – 190 кН/мм².

Арматурные изделия

Ненапрягаемую арматуру железобетонных конструкций изготавливают на заводах, как правило, в виде арматурных сварных изделий – сварных сеток и каркасов. Продольные и поперечные стержни сеток и каркасов в местах пересечений соединяют контактной точечной электросваркой.

Сварные сетки изготавливают из арматурной проволоки диаметром 3-5мм и арматуры класса S400 диаметром 6 – 10мм. Сетки бывают рулонные и плоские. Рабочей арматурой могут служить продольные или поперечные стержни сетки; стержни, расположенные перпендикулярно рабочим, являются распределительными. В качестве рабочей арматуры можно также использовать стержни сеток обоих направлений.

Сварные каркасы изготавливают из одного или двух продольных рабочих стержней, монтажного стержня и привариваемых к ним поперечных стержней. Размер концевых выпусков продольных и поперечных стержней каркаса должен быть не менее 0,5Æ1+Æ2 или 0,5Æ2+Æ1 и не менее 20мм. Пространственные каркасы конструируют из плоских каркасов и с применением соединительных стержней.

В целях экономии металла возможно применение при изготовлении конструкций неметаллической арматуры. Так стеклопластиковые арматурные стержни обладают хорошим сцеплением с бетоном, высокой прочностью на разрыв (до 1800МПа), но низким модулем упругости (45000МПа).

Вопросы для самоконтроля

1. В чем назначение арматуры в железобетоне?

2. Как подразделяется арматура по своему назначению и технологии изготовления?

3. Какие требования предъявляются к арматуре железобетонных конструкций?

4. Какие параметрические точки диаграммы « » при растяжении регламентируются нормами проектирования?

5. Как изобразить диаграмму растяжения различных арматурных сталей?

6. Что такое физический предел текучести и условный предел текучести стали?

7. Чем характеризуются пластические свойства арматурной стали?

8. Какие применяют арматурные сварные изделия?