![]() КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Арматура. Её основные физико-механические свойства. Арматурные изделия
Арматура, как уже указывалось, «вооружает» преимущественно те зоны бетона, в которых при эксплуатации возникают растягивающие усилия, беря все их на себя. Также она готова «прийти на помощь» бетону и в сжатых зонах сечения. Если арматуру устанавливают по расчёту, то её называют рабочей. Такой арматурой, например, является нижняя продольная арматура балки или плиты, воспринимающая растягивающие усилия в нижней зоне их поперечного сечения. Если арматуру устанавливают без расчёта (по конструктивным или технологическим соображениям), то её называют монтажной или конструктивной. Такой арматурой, например, являются верхний и нижний стержни вертикального каркаса балки или плиты, поперечные стержни которого воспринимают поперечную силу, и установлены они с определённым шагом в соответствии с расчётом (каркас же не может существовать без продольных стержней!). Правда, если поперечные стержни по расчёту не требуются, но установлены по конструктивным требованиям, то и они являются монтажными, а не расчётными. У поперечных стержней есть ещё одно название: хомуты. Арматурные изделия: - отдельные стержни или проволоки; - плоские и рулонные сварные или вязаные арматурные сетки; - плоские (иногда их тоже относят к сеткам) и пространственные арматурные каркасы. Кроме арматурных изделий в железобетонных конструкциях используются закладные детали, приспособления для фиксации арматуры и закладных деталей, приспособления для строповки.
Для армирования железобетонных конструкций применяют следующие виды арматуры: стержневая: - горячекатаная класса А240 (взамен A-I по старому СНиП), круглая, гладкая; - горячекатаная и термомеханически упрочнённая классов: А300 (взамен A-II), периодического профиля с выступами в виде рёбер по винтовой линии; A400 (взамен A-III); А500 (новый класс); А600, А800, А1000 (взамен соответственно А-IV, А-V, А-VI); арматура периодического профиля классов А400 – А1000 имеет выступы в виде рёбер «в ёлочку»; т.е. арматуру классов А240 и А300 можно отличить по внешнему виду от арматуры других классов, арматуру же классов А400 – А1000 отличить друг от друга по внешнему виду невозможно;
проволочная: - класса В500 (взамен Вр-I), холоднодеформированная обыкновенная периодического профиля в виде рифов; - классов Вр1200, Вр1300, Вр1400, Вр1500 (все взамен Вр- II), высокопрочная холоднодеформированная периодического профиля в виде вмятин;
канаты: - классов К1400(К-7), К1500(К-7) (взамен К-7); - класса К1500(К-19) (взамен К-19).
В качестве ненапрягаемой арматуры применяют арматуру классов А240 – А500 и В500, в качестве напрягаемой - А600 – А1000, Вр1200 – Вр1500, К1400(К-7), К1500(К-7), К1500(К-19). Стали классов А240 – А500 имеют площадку текучести и называются мягкими. Перед разрывом они значительно удлиняются; поэтому прежде чем разрушиться конструкции сильно деформируются. Высокопрочные и высоколегированные (с содержанием углерода 0,3…0,5 % и легирующими добавками в виде марганца, кремния, хрома и др.) и термомеханически упрочнённые (нагретые до 800…900оС, быстро охлаждённые, частично отпущенные нагревом до 300…400оС и постепенно охлаждённые) стали не имеют ярко выраженной площадки текучести и являются хрупкими. С точки зрения отсутствия существенных деформаций разрушение конструкций, армированных такими сталями, может наступить совершенно неожиданно. Каждому классу стержневой арматуры соответствуют определённые марки стали с различными химическими составами. Диапазоны диаметров стержневой арматуры различных классов, выпускаемых промышленностью: A240 - А400 - 6…40 мм (от 6 до 22 мм через 2 мм, далее - 25, 28, 32, 36 и 40 мм); A500, А600 - 10…40 мм; A800, А1000 - 10…32 мм. Диапазоны диаметров проволочной арматуры классов: В500 - 3…12 мм (через 1 мм) (Вр-I имела только три диаметра - 3, 4 и 5 мм); Вр1200 - 8 мм, Вр1300 - 7 мм, Вр1400 - 4, 5, 6 мм, Вр1500 - 3 мм; Диаметры арматурных канатов классов: К1400(К-7) - 15 мм, К1500(К-7) - 6, 9, 12 мм; они свиты из проволок диаметром соответственно 5, 2, 3 и 4 мм); К1500(К-19) - 14 мм. Арматура диаметром 12 мм и более поставляется в прутках длиной до 13 м, диаметром до 10 мм - в мотках массой до 1300 кг. Имеются два сортамента: один для стержневой и проволочной арматуры, другой – для канатов. В них приведены расчётные площади поперечного сечения арматуры, масса 1 пог. м её, в правой части первого сортамента (в настоящее время устаревшей) крестиками обозначены выпускаемые промышленностью диаметры арматуры разных классов. Для закладных изделий (деталей) и соединительных накладок принимается, как правило, прокатная углеродистая сталь. Они служат при монтаже для соединения отдельных элементов конструкций между собой. Прокатные двутавры, швеллеры, уголки иногда применяют и в качестве рабочей арматуры; такую арматуру называют жёсткой. В этом смысле всю указанную выше стержневую, проволочную арматуру и арматурные канаты называют гибкой арматурой. Нормативное значение сопротивления растяжению арматуры обозначается
В некоторых случаях Расчётные значения Замечу, что Интересно, что значения Табулированы также значения расчётного сопротивления растяжению поперечной арматуры (хомутов и отогнутых стержней) Расчётное значение сопротивления сжатию арматуры обозначается
Модуль упругости арматуры обозначается Говоря о деформациях арматурной стали, коснусь понятия релаксации. Релаксацией искусственно созданных предварительных напряжений в арматуре (о предварительном напряжении см. в п. 1.6) называется процесс уменьшения этих напряжений при неизменной длине арматурного стержня или проволоки. Это - негативный процесс, учитываемый при расчёте потерь предварительного напряжения. Замечу, что в старых нормах значения всех сопротивлений и модулей упругости бетона и стали давались в МПа и в кгс/см2. Причём, отличались они друг от друга лишь примерно в 10 раз: например В курсовом проектировании Вы увидите, что в вычислениях приходится оперировать с размерами сечений элементов, их площадями, статическими моментами, моментами инерции, выраженными в см, см2, см3 и см4. Если наряду с этими параметрами в формулы подставлять значения усилий в Н, кН, Н*м, кН*м и сопротивлений и модулей упругости бетона и стали в МПа, то приходится вводить вспомогательные множители 10, 100, 0,1 и т.п., и результаты получаются несколько отличающимися от тех, когда в формулы подставляются значения сопротивлений и модулей упругости в кгс/см2. В этом - очевидная слабость общепринятой системой единиц СИ, к тому же она порождает уже отмеченные трудно объяснимые вспомогательные множители.
Общие сведения об арматурных сталях завершу информацией об арматурных изделиях. Стержни и проволоки могут быть прямолинейными и гнутыми: Анкеровка стержней периодического профиля может осуществляться в виде прямого окончания, а также с загибом на конце стержня в виде отгиба (лапки): Для растянутых гладкие стержней должны быть предусмотрены загибы на конце стержня в виде крюки или петли: Анкеровку продольной арматуры можно осуществить приваркой или установкой поперечных стержней или с применением специальных анкерных устройств. Лапки, крюки и петли не рекомендуется применять при анкеровке сжатой арматуры. Плоские каркасы на чертежах обозначаются КР1, 2,… (от сокращённого слова «каркас»), пространственные каркасы- КП1, 2,…(от слов «каркас пространственный»). Пространственный каркас состоит, как правило, из двух параллельных плоских каркасов и соединяющих их стержней перпендикулярного направления. Подчеркну, что в обозначении каркасов не ставится тире между буквами и порядковым номером каркаса (нельзя, например, написать КР-3, правильно будет КР3). Это же относится к сеткам (например, не С-2, а С2). Более того, это относится и к обозначению класса арматуры: А240, В500. Закладные детали обозначаются МН (видимо, от слов «металлическая накладная»), соединительные детали – МС («металлическая соединительная») с указанием их порядкового номера, например, МН2 или МС3. На опалубочных чертежах конструкций показывается вся арматура, входящая в состав каркасов, и все закладные изделия (детали). Когда же показываются отдельные арматурные изделия, как бы последовательно «вынимаемые» из тела бетона (а на чертежах должны быть приведены все без исключения арматурные изделия), то в каркасах показывают не все поперечные стержни, а лишь первый и последний из числа ритмично установленных с одинаковым шагом на каком-то участке длины каркаса. Т.е. вместо каркаса в виде «лесенки» показывается сокращённый её вариант с первой и последней «поперечинами» на каком-то участке её длины. Естественно, длина участка должна делиться целое число раз без остатка на шаг поперечных стержней. Арматурные сетки (а каркасы, как уже указывалось, тоже можно рассматривать как частный вид сеток, только не с несколькими, а с двумя продольными стержнями) могут поставляться: рулонными - при d Сетки, как правило, имеют прямоугольный контур и взаимно перпендикулярное расположение стержней: Концевые выпуски стержней сетки:
Примем обозначения:
Тогда Рекомендуется в одном направлении принимать При при При при
Рекомендуется постоянный При ширине сетки
Общепринятое обозначение арматурной сетки:
где
при при при Пример обозначения сетки:
Диаметр рабочей арматуры сетки (напоминаю: устанавливаемой по расчёту) должен быть больше диаметра стержней перпендикулярного направления (монтажной арматуры). При назначении Существует сортамент стандартных сварных сеток. Однако Вы вправе создавать и свои нестандартные сетки. На планах конструкций сетку показывают в виде прямоугольника, повторяющего её габаритные размеры, перечёркнутого по одной диагонали. На разрезах допускается сетку показывать одной линией (без точек, имитирующих арматуру, перпендикулярную разрезу). Правило показа сетки как арматурного изделия – такое же, как для каркасов, т.е. показываются первый и последний стержень одного направления и первый и последний стержень перпендикулярного направления на участках, где сохраняются одинаковые их шаги. Если в конструкции используется гнутая сетка, то при показе её как арматурного изделия даётся сначала развёртка сетки (с нанесёнными на неё штрих-пунктирными линиями сгиба), а затем сечение сетки в готовом (изогнутом) виде; и делаются соответствующие надписи, например, «С2» и «С2 в готовом виде».
Сваривать между собой можно только арматуру классов A240 - А500 и B500. Имеется таблица соотношений между диаметрами свариваемых стержней двух направлений. Например, к стержню одного направления диаметром d = 22 мм допускается приварить с помощью контактной точечной сварки стержень другого направления диаметром не менее 6 мм (стержень меньшего диаметра просто пережжётся при сварке). Соединять стержни при пересечении можно и вязальной проволокой, в этом случае образуется так называемая вязаная сетка или каркас. Арматуру одного направления соединять (удлинять) на заводе можно встык пропусканием тока и сдавливанием (осаживанием), а на строительной площадке – электродуговой сваркой также встык при d Арматуру остальных классов сваривать нельзя. К предварительно напрягаемой арматуре вообще нельзя ничего приваривать, нельзя также ничего к ней привязывать; она должна существовать самостоятельно и свободно укорачиваться при отпуске предварительного напряжения (см. п.1.5), обжимая бетон. Отдельные арматурные стержни классов А300 - А500 допускается соединять без сварки – внахлёстку с перепуском концов на 20…50 Внахлёстку можно выполнять и стыки сварных (не вязаных!) сеток и каркасов. Если в рабочем направлении стыкуются сварные сетки, то в каждой из них на длине нахлёстки должно быть расположено не менее двух поперечных стержней. Длина нахлёстки рассчитывается по формуле, которая даёт обычно результат для растянутой арматуры не менее 250 мм, для сжатой – не менее 200 мм. Если в рабочем направлении стыкуются плоские сварные каркасы, то кроме выполнения требования, предъявляемого к сеткам, на длине стыка следует установить дополнительные хомуты с шагом не более Если сетки стыкуются в нерабочем направлении (когда соединяется монтажная арматура), то длину нахлёстки принимают 50 мм при
Для защиты арматуры от коррозии и действия высоких температур имеет особое значение толщина защитного слоя бетона. Для продольной рабочей арматуры защитный слой тяжёлого бетона (в мм) должен быть не менее:
Для сборных элементов минимальные значения толщины защитного слоя бетона рабочей арматуры, указанные в таблице, уменьшают на 5 мм. Для монтажной (конструктивной) арматуры минимальные значения толщины защитного слоя бетона принимают на 5 мм меньше по сравнению с требуемыми для рабочей арматуры. Во всех случаях толщину защитного слоя бетона следует принимать не менее диаметра стержня арматуры.
Для особо тонких (армоцементных) конструкций применяют арматуру из тканых или (реже) сварных сеток. Диаметр проволоки сеток 0,5…1,2 мм, размер ячеек 6…10 мм. Насыщение тонких (10…30 мм) элементов конструкций сетками густое, расстояние между ними 3…5 мм. Естественно, бетон на обычном заполнителе для таких конструкций не годится, поэтому используют мелкозернистый (цементно-песчаный) бетон. В растянутых зонах армоцементных конструкций возможно комбинированное армирование - сетками и напрягаемой арматурой. Армоцементные конструкции – это главным образом конструкции пространственные (оболочки, складки и т.п., например, складчатое покрытие Курского вокзала в г. Москве), однако Хабаровской, а затем Краснодарской научной школой армоцемента под руководством бывшего ректора КПИ проф. К.А. Дарагана разработаны конструкции и тонкостенных предварительно напряжённых пролётных строений автодорожных мостов. Мною изучалось влияние предварительного напряжения на трещиностойкость и деформативность изгибаемых армоцементных элементов, В.П. Починком – работа приопорных участков таких элементов (на совместное действие изгибающих моментов и поперечных сил), С.И. Дизенко – их долговечность, В.К. Москвичём – процессы ползучести и усадки армированного ткаными сетками мелкозернистого бетона.
Возможно дисперсное армирование бетона стальными иглами длиной 20…25 см и диаметром 0,4…0,5 мм в количестве 140 кг на 1 м3 смеси. Прочность на сжатие такого состава повышается на 30…50 %, прочность на растяжение – на 20 %. В целях экономии стали проводятся исследования по созданию неметаллической арматуры конструкций – в частности стеклопластиковой.
Поможем в написании учебной работы
Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 6883; Нарушение авторских прав?; Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Читайте также:
|