Как работает конструктивная арматура

Конструктивная и монтажная арматура.

Различают арматуру рабочую, конструктивную и монтажную.

Количество рабочей арматуры определяется расчетом.

Конструктивная ставится без расчета для восприятия неучтенной усадки, ползучести, температурных напряжений.

Монтажная – по условиям изготовления каркаса или изделия.

Рис. 36.

1. продольная рабочая арматура;

2. конструктивная поперечная арматура.

1. Рабочая арматура обеспечивает прочность на действие момента «М».

2. Поперечная рабочая арматура (прочность на действие поперечной силы «Q».

3. Конструктивная арматура для создания каркаса и работы при монтаже.

4. Монтажная арматура.

Рис. 37.

1 – продольная рабочая;

2 – поперечная конструктивная.

Виды арматуры.

Арматуру делят по различным признакам.

1. по способу изготовления (горячекатаная, холоднокатаная).

2. По способу упрочнения (механически упрочненная (вытяжка, волочение), термическое упрочнение).

3. По видам предварительного напряжения (напрягаемая, ненапрягаемая.

4. По форме поперечного сечения (периодического профиля, гладка).

5. По жесткости (гибкая (стержневая, проволочная), прокатные профили, дисперсная (для фибробетона Æ0,08-0,6 длиной 15-80 мм) хаотично расположенная в бетоне)

Свойства арматурной стали.

Механические свойства арматурной стали характеризующиеся диаграммой s, e.

Различают 1. Мягкие стали; 2. Твердые стали.

Рис. 38.

sу – предел текучести;

su – временное сопротивление;

sк — напряжение упрочнения.

После упрочнения мягкая сталь деформируется как твердая, т.е. без площадки текучести.

Вытяжка бывает с контролем напряжений; с контролем деформаций.

Термическое упрочнение: нагревают арматуру до температуры 900 0 С, резко охлаждают до 300 – 400 0 С, затем снова нагревают до 500 – 600 0 С и потом свободное охлаждение.

На механические и деформативные свойства арматуры влияет химический состав. При использовании минеральных добавок:

Si – повышает прочность, ухудшается свариваемость;

С – увеличивается прочност, уменьшается деформативность, ухудшается свариваемость.

В твердых сталях различают

Рис. 39.:

2.1. стали с неявно выраженной площадкой текучести;

2.2. С линейной зависимостью s–e

2.1. легированные, упрочненные.

2.2 высокоуглеродистые стали, высокопрочная проволока.

В зависимости от эксплуатации конструкции к армосталям предъявляются некоторые специальные требования:

— реологические свойства (ползучесть; релаксация (уменьшение напряжений при постоянной длине; хладостойкость (разрушение при температуре меньше нуля); выносливость ).

Классы арматуры.

Арматурные стали делятся на классы, объединяющиеся по прочности и деформативности в одну группу с различными химическими составами.

Стержневая арматура объединяется в классы А:

— А240 (А-I) – гладкая стержневая;

А300 (A-II) – периодического профиля «винт»;

А400 (A-III) – периодического профиля «елочка»;

А500 (нет) – также имеет периодический профиль «елочка», но насечка выполнена в форме чечевицы;

А600 (A-IV); А800 (A-V); А1000 (A-VI) – периодического профиля «елочка», (аналогично А400).

Проволочная — в классы В:

В1200, В1300, В1400, В1500 (Вр-II);

Канатная – в классы К:

— К1400(К-7); К1500(К-7); К1500(К-19).

Индекс С означает (свариваемая, стыкуемая арматура).

Индекс К – коррозионно стойкая.

Термически упроченная сварку не допускает.

В конструкциях без предварительного напряжения арматуры применяется арматура следующих классов:

Арматура класса Номинальный диаметр арматуры, мм
А240 6, 8, 10, 12, 14, 16, 80, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40
А300 6, 8, 10, 12, 14, 16, 80, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40
А400 6, 8, 10, 12, 14, 16, 80, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40
А500 10, 12, 14, 16, 80, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40
В500 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12

В предварительно напряженных конструкциях применяется арматура классов:

А600 10, 12, 14, 16, 18
А800 10, 12, 14, 16, 80, 20, 22, 25, 28, 32
А1000 10, 12, 14, 16, 80, 20, 22, 25, 28, 32
Вр1200
Вр1300
Вр1400 4; 5; 6
Вр1500
К1400(К-7)
К1500(К-7) 6; 9; 12
К1500(К-19)

Арматура класса А600, А800 и А1000 имеет окрашенный торцы.

Лекция 5

План лекции

1. Арматурные изделия, стыки арматуры.

2. Сцепление арматуры с бетоном.

3.Защитный слой бетона. Коррозия железобетона.

Арматурные изделия.

Для снижения трудоемкости изготовления конструкций для армирования применяют сварные сетки и каркасы.

Сетки бывают рулонные и плоские.

Рулонные сетки с продольной или поперечной работой арматуры.

В рулонных сетках в качестве продолжения арматуры применяются арматуру класса В500, а поперечная В500 или А400 диаметром 6 – 8 мм.

Рис. 40.

, С1, С2 – выпуски вдоль А

К выпуск в торце (вдоль L)

пространственные каркасы изготавливают: сначала плоские, потом объединяют в пространственные.

Рис. 41.

Стыки арматуры

Для соединения арматуры используют следующие виды стыков и виды сварки:

Читайте также:  Швеллер 120 мм что это

1. Контактная стыковая сварка

— Крестообразная ;

— Встык ;

2. Ручная электродуговая сварка

— крестообразная ;

— ванная сварка Æ32 – 40 мм.

Соединение в тавр. Выполняются под специальным слоем флюса в заводских условиях.

Рис.41.

Арматура для сварки:

А240; A300; A400с; A500с; В500.

Сварку не допускают:

A600; A800; A1000; B1200; B1300; В1400; В1500 и канаты К1400; К1500 –

Возможна стыковая арматура без сварки.

Сварные сетки можно стыковать в рабочем направлении без сварки. Длина нахлестки должна быть не меньше длины анкеровки.

Рис. 42. lH ³ lан = 20 – 50 d

В растянутых элементах стыковка без сварки внахлест не допускается.

Источник

Рабочая арматура в железобетонной конструкции это

Определение

Арматура для железобетона это жесткие или гибкие стержни, сети или пространственные каркасы из этих стержней.

Для улучшения сцепления с бетоном стержни могут иметь периодические утолщения.

Арматурные сетки и каркасы

Арматурные каркасы и сетки – готовые конструкции из арматурных стержней для производства железобетонных элементов. Могут быть как фабричного производства, так и сделаны на строительной площадке.

Различают вязанные или сварные арматурные каркасы и сетки.

Виды арматуры и ее детали

Как указывалось ранее, в качестве арматуры употребляют главным образом круглую сталь и сталь периодического профиля в виде отдельных прутков диаметром до 40 мм, а также сваренную или связанную в арматурные каркасы.

Для элементов массивных железобетонных гидротехнических сооружений, например шлюзов, имеющих большие размеры сечений, целесообразно применять стержни крупных диаметров до 90—120 мм. Кроме круглой стали, в качестве арматуры применяют сталь и других профилей.

По назначению в бетоне арматуру разделяют на рабочую, распределительную, монтажную и хомуты.

Рабочая арматура воспринимает на себя главным образом растягивающие усилия, возникающие в железобетонных конструкциях от собственного веса и внешних нагрузок.

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.

Распределительная арматура соединяется с рабочей сваркой или проволочной скруткой, в результате чего образуется сетка или каркас.

Хомуты служат для предохранения от появления косых трещин в балке около опор и для связывания арматуры в каркас.

Монтажная арматура никаких усилий не воспринимает и служит как для сборки каркаса, так и для обеспечения во время бетонирования точного положения рабочей арматуры и хомутов. При бетонировании монтажная арматура иногда вынимается.

Рис. 42. Типы крюков на концах гладких арматурных стержней: 1 — полукруглый крюк прп машинном гнутье: 2 — полукруглый крюк с прямым участком прн ручном гнутье

Для лучшего закрепления арматуры в бетоне концы арматурных стержней, работающих на растяжение, делают загнутыми в виде крюков (рис. 42).

Арматура периодического профиля (см. главу VI), благодаря надежной анкеровке и повышенному сцеплению с бетоном, позволяет отказаться от крюков, что способствует экономии металла.

Для совместной работы арматуры с бетоном необходимо, помимо устройства крюков, оставлять вокруг каждого стержня слой бетона; для этого расстояние в свету между отдельными рядами арматурных стержней делается не меньше 25 мм, как показано на рис. 43. На этом же рисунке показан так называемый защитный слой бетона (между арматурными стержнями и поверхностью конструкции), предохраняющий арматуру от воздействия огня при пожаре и от ржавления.

Рис. 43. Расстояние между стержнями арматуры и величина защитного слоя бетона в железобетонной балке и плите (размеры в мм): а — армированной обычной арматурой: 1 — монтажные стержни; 2 — рабочие стержни плиты; 3 — распределительные стержни плиты; 4—рабочие стержни балки; б — армированной сварными сетками и каркасами: 1 — каркасы балки; 2 — сетки плиты

В соответствии с техническими условиями толщина защитного слоя для рабочей арматуры конструкций из тяжелого бетона должна быть: а) в плитах и стенках толщиной до 10 см — не меньше 10 мм; б) в плитах и стенках толщиной более 10 см и в ребрах перекрытий — не меньше 15 мм; в) в балках и колоннах при диаметре продольной арматуры до 20 мм — не меньше 20 мм, а при диаметре арматуры более 20 мм — не меньше 25 мм.

При диаметре продольной арматуры более 35 мм рекомендуется толщина защитного слоя не менее 30 мм, а при применении фасонных прокатных профилей — 50 мм.

Хомуты и поперечные стержни должны отстоять от поверхности бетона не меньше чем на 15 мм. В железобетонных трубах расстояние от стержня продольной арматуры до внутренней поверхности трубы должно быть не меньше, чем до наружной.

В сборных железобетонных конструкциях заводского изготовления из тяжелого бетона марки не менее 200 толщина защитного слоя может быть уменьшена на 5 мм, но в любом случае должна быть не меньше 10 мм для плит и 20 мм для балок и колонн.

Читайте также:  Какая требуется арматура для фундамента

Классификация арматуры

Приведем в порядок то, что мы знаем о типах арматуры для фундамента и ж. б. блоков. Можно ориентироваться на назначение, расположение в конструкции, условия применения и по материалу арматуры.

По назначению

  • Рабочая арматура воспринимает растягивающие нагрузки.
  • Распределительная (конструктивная) арматура предназначена передать равномерно нагрузку между стержнями рабочей арматуры.
  • Монтажная арматура служит для объединения рабочей и распределительной арматур в единый каркас.
  • Анкерная арматура или закладные детали нужна для монтажа или сборки сваркой сборных железобетонных конструкций.

По ориентации

По отношению к направлению действия сил арматура делится на продольную или поперечную. Продольная арматура препятствует образованию вертикальных трещин и хорошо воспринимает продольные растягивающие нагрузки. Поперечная арматура препятствует образованию наклонных трещин от скалывающих напряжений в сжатой зоне.

По условиям применения

Арматурные стержни могут, перед бетонированием, быть предварительно растянуты (напряжены). Эта технология позволяет перекрывать большие пролеты иметь меньшие прогибы перекрытий и выдерживать большие растягивающие нагрузки без образования трещин.

Напрягаемая арматура в железобетонных конструкциях может быть исключительно рабочей.

Обычно предварительно напряженный железобетон в частном и малоэтажном строительстве не применяется.

Жесткая листовая арматура

  • Алюминий, дюраль
  • Медь, бронза, латунь
  • Олово
  • Свинец
  • Цинк

Для таких сталей устанавливают условный предел текучести σ 0,2 — напряжение, при котором остаточные деформации состав­ляют 0,2%.

В качестве гибкой арматуры применяются стальные стержни, главным образом круглого сечения, которые, по сравнению с пря­моугольными, дают лучшее сцепление с бетоном и не имеют ост­рых ребер, врезающихся в бетон и способствующих образованию трещин. Арматура — это гибкие и жесткие стальные стержни, размеща­емые в бетонной массе согласно расчетам или в соответствии с кон­структивными или производственными требованиями.

Всю арматуру объединяют в ар­матурные изделия — сварные или вязаные сетки и каркасы. Круглые стержни бывают гладкие и периоди­ческого профиля, на поверхности которых имеются выступы, рас­положенные через определенные промежутки.

Арматурные изделия. Эта арматура назначается в основном в плитах, поперечная (хомуты), которая обеспечивает неизменное поло­жение рабочей арматуры и одновременно воспринимает часть поперечных сил. Эта арматура обеспечивает заданное положение попереч­ных стержней или хомутов. Классы арматуры. По профилю поверхности арматура подразделяется на глад­кую и периодического профиля (рис. ниже). На поверхности арма­туры периодического профиля имеются часто расположенные коль­цевые выступы.

Классификация арматуры и её применение в конструкци­ях. Арматурные изделия. Арматурные стали по механическим свойствам подразделяют на мягкие, сопро­тивление которых характеризуется физическим пределом текучес­ти σ y и твердые, для которых основным показателем прочности является временное сопротивление разрыву σ u (рис. ниже). В конструкциях из легкого железобетона диаметр круглой ар­матуры, применяемой без специальной анкеровки, не должен пре­вышать 20 мм. Конструктивная — воспринимает не учитываемые расчетом усилия от усадки бетона, изменения температуры, равномерно распределяет усилия между отдельными стержнями и т.

д. Так, снижение пла­стических свойств стали может явиться причиной хрупкого разрыва арматуры в конструкциях под нагрузкой, излома напрягаемой арма­туры в анкерах и т. п. Для железобетонных конструкций следует применять следующие виды арматуры, установленные соответствующими стандартами: горячекатаную гладкую и периодического профиля диаметром 3-80 мм, термомеханически упрочненную периодического профиля ди­аметром 6-40 мм, механически упрочненную в холодном состоянии (холоднодеформированная) периодического профиля или гладкая, диамет­ром 3—12 мм, арматурные канаты диаметром 6-15 мм, неметаллическую композитную арматуру.

Жесткая листовая арматура

Помимо перечисленных видов иногда применяется специаль­ная противоусадочная арматура, которая воспринимает усадочные и температурные расширения. Конструктивную и монтажную арматуру устанавливают по конст­руктивным и технологическим соображениям. Монтажная — обеспечивает проект­ное положение рабочей арматуры, объединяет ее в каркасы и т. п. Чаще всего употребляются стержни диаметром от 6 до 40 мм, реже при­меняются стержни диаметром до 5 мм и от 40 до 100 мм.

В целях индуст­риализации и механизации арматурных работ ненапрягаемую армату­ру преимущественно применяют в виде сварных сеток и каркасов. Кроме требований по прочности на растяжение к арматуре предъявляют требования по дополнительным показателям, опреде­ляемым по соответствующим стандартам: свариваемость, вынос­ливость, пластичность, стойкость против коррозионного растрес­кивания, релаксационная стойкость, хладостойкость, стойкость при высоких температурах, относительное удлинение при разрыве и др. Поэтому их применяют только в вязаных каркасах.

К рабочей арматуре относится и косая (отогнутые под углом стержни), распределительная, которая воспринимает местные и дополни­тельные усилия.

В зависимости от назначения арматура подразделяется на сле­дующие виды: рабочая, которая в изгибаемых или растянутых элементах воспринимает растягивающие усилия. Кроме того, в большепролетных конструкциях могут быть при­менены стальные канаты (спиральные, двойной свивки, закрытые).

Благодаря выступам стержни обладают большей связью с бето­ном, чем гладкие стержни, что особенно важно при применении сталей повышенных марок, и, кроме того, дают возможность отказаться от крюков на концах. Для сталежелезобетонных конструкций (конструкций, состоящих из стальных и железобетонных элементов) применяют листовую и профильную сталь по соответствующим нормам и стандартам. Длина образцов должна быть равна пяти диа­метрам стержня.

Читайте также:  Как выбрать фиксаторы для арматуры

Какую арматуру при менять для фундамента

а – не рекомендуется, б – подходит, в – подходит, но редко встречается
В частном и малоэтажном строительстве рекомендуется применять армирующие стержни классов A300 или A400.

Внешне, арматура A240 рифления не имеет, A300 – рифление кольцевая ёлочка, A400 – серповидная ёлочка.

Допустимо заменить стальную арматуру сопоставимой композитной.

Использование арматурных прутьев более высокого или наоборот более низкого качества – не рационально. Рекомендуем прочесть статью о расчете армирования вашего типа фундамента.

Как арматура работает внутри бетона и что такое напряженная арматура?

Главное свойство, которое арматура придает бетонным блокам или плитам — это жесткость. Благодаря этой жесткости, бетон получает дополнительную “опору” и может противостоять еще большим нагрузкам. Благодаря таким свойствам, железобетон может использоваться на ответственных узлах и при сооружении очень тяжелых объектов как в частном, так и в промышленном строительстве.

Однако и арматура имеет максимальную прочность. Предельное сопротивление прутьев выражается в растяжении. Вернее в ее амплитуде. При воздействии продольных нагрузок, пруты могут растягиваться. При снижении нагрузок они возвращаются в исходное состояние. Такие процессы в уже застывшем бетоне могут стать причиной его разрушения.

Чтобы этого не происходило, на объектах с динамическими нагрузками подобного рода, используется сборный железобетон с напряженной арматурой. Во время заливки каркаса, арматура находится под напряжением, то есть в растянутом состоянии. По мере твердения бетона, она возвращается в исходное положение. Чтобы создает внутри изделия некоторое пространство, в котором при рабочих нагрузках арматура может свободно двигаться, не повреждая конструкцию и не снижая ее надежность.

Нормативные сопротивления рабочей арматуры

Нормативные сопротивления арматуры RНа должны приниматься по табл. 1 и 2.

Нормативные сопротивления арматуры RНа

Вид арматуры Нормативное сопротивление (в кг/см3)
Горячекатаная круглая, полосовая и фасонная: из стали
марки Ст. 0 1000
марки Ст. 3 2400
Горячекатаная круглая, подвергнутая силовой калибровке:
марки Ст. 0 2400
марки Ст. 3 2800
Горячекатаная периодического профиля:
из стали марки Ст. 5 2800
из стали марки 25 ГС 4000
из стали марки АНЛ-2 6000
Горячекатаная периодического профиля, подвергнутая силовой калибровке или вытяжке: из стали марки Ст. 5, подвергнутой силовой калибровке до напряжения 4500кг/см2, при вытяжке не более 5,5% 4500
Вид арматуры Нормативное сопротивление (в кг2/см3)
То же, 25ГС, подвергнутой силовой калибровке до напряжения 5500 кг/см2, при вытяжке не более 3,5% 5500
из стали марки Ст. 5, подвергнутой вытяжке на 5,5% 4500
из стали марки 25ГС, подвергнутой вытяжке на 3,5% 5500
Холоднотянутая низкоуглеродистая проволока:
диаметром от 3 до 5,5 мм вкл. 5500
То же, диаметром 6—10 мм. 4500
Холодносплющенная периодического профиля:
из стали марок Ст. 0 и Ст. 3 4500
из стали марок Ст. 5 6000

1. Холоднотянутая низкоуглеродистая проволока и холодноплющенная арматура периодического профиля называется твердой арматурой. За нормативное сопротивление для твердой арматуры принимается браковочный минимум предела прочности. Остальные разновидности арматур, указанные в таблице, называются мягкой арматурой. Нормативное сопротивление мягкой арматуры принимается равным браковочному минимуму предела текучести при растяжении либо напряжению при калибровке или вытяжке.

2. Приведенные в табл. 1 нормативные сопротивления для стали Ст. 3 в Ст. 5 относится к арматуре диаметром до 40 мм.

Значения нормативных сопротивлений при диаметре арматуры более 40 мм принимаются:

  • для горячекатаной арматуры периодического профиля из стали Ст. 5— 2700кг/см2.
  • для гарячекатаной круглой арматуры из стали марки Ст. 3 — по специальным техническим условиям.

Нормативные сопротивления RНа проволоки для напряженно армированных конструкций (кг/см2)

Вид арматуры Диаметр (в мм)
2,5 2,6 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0
Проволока стальная круглая углеротая 20000 19000 18000 17000 16000 15000 14000
Проволока стальная холоднотянутая высокопрочная периодического профиля 17000 17000 15000 14500 13500

Коэффициенты однородности арматуры k, должны приниматься:

  • а) для горячекатаной арматуры из стали Ст. 0 и Ст. 3, а также для арматуры из стали Ст. 0, Ст. 3, Ст. 5 и 25ГС, подвергнутой силовой калибровке — 0,9;
  • б) для горячекатаной арматуры периодического профиля из стали марок АНЛ-2, 25ГС и Ст. 5 — 0,85;
  • в) для арматуры из холоднотянутой проволоки круглой и периодического профиля, а также горячекатаной арматуры периодического профиля из — стали 25ГС и Ст. 5, подвергнутых вытяжке —0,8;
  • г) для холодносплющенной прокатной арматуры периодического профиля — 0,8.

Нормативные модули упругости арматуры EНа принимаются равными:

Источник

Поделиться с друзьями
Металл
Adblock
detector