10.26. Классы, марки, сортамент арматурных сталей.

Арматурой называют гибкие или жесткие стальные стержни, размещенные в массе бетона и соответствии с расчетом, конструктивными и производственными требованиями. Назначение арматуры в железобетонных конструкциях заключается в восприятии растягивающих на­пряжений или усилении сжатого бетона. 3а счет сцепления арматуры с бетоном в период твердения бетонной смеси конструкция работает под нагрузкой как одно монолитное тело.

Классификация арматуры. Арматуру классифициру­ют по функциональному назначению, технологии изготов­ления, профилю поверхности.

рабочая – это арматура, которая определяется расчетом и обеспечивает прочность конструкции; конструктивная – это арматура, которая также обеспечивает прочность конструктивных элементов и узлов, но расчетом не определяется, а устанавливается из практики проектирования и эксплуатации конструкций; арматура косвенного армирования – это арматура, устанавливаемая в сжатых элементах в основном в местах больших локальных напряжений, для сдерживания поперечных деформаций; монтажная – арматура, служащая для обеспечения проектного положения рабочей и равномерного распределения усилий между отдельными стержнями рабочей арматуры. Монтажная арматура обес­печивает проектное положение рабочей арматуры, сое­диняет се в каркасы.

По способу применения: напрягаемая, подвергнутая предварительному натяжению до эксплуатации; ненапрягаемая.

По изгибной жесткости: гибкая (стержневая и проволочная); жесткая (из прокатных профилей).

По способу упрочнения: термически упрочненная, т.е. подвергнутая термической обработке; упрочненная в холодном состоянии – вытяжкой или волочением.

По материалу: стальная; стеклопластиковая; углепластиковая.

По технологии изготовления арматуру разделяют на горячекатаную стержневую (получаемую способом про­ката) и холоднотянутую проволочную (изготовляемую путем вытяжки в холодном состоянии).

По профилю по­верхности арматура может быть гладкой или периодиче­ского профиля. На поверхности арматуры пе­риодического профиля имеются часто расположенные кольцевые выступы, обеспечивающие надежное ее сцеп­ление с бетоном без устройства анкерных крюков на кон­цах стержней.

Строительные нормы устанавливают следующие показатели качества бетона:

класс бетона по прочности на осевое сжатие B;

класс бетона по прочности на осевое растяжение B_t;

марка по морозостойкости F;

марка по водонепроницаемости W;

марка по средней плотности D;

марка по самонапряжению S_p.

Классом бетона по прочности на осевое сжатие B (МПа) называется временное сопротивление сжатию бетонных кубов с размерами ребра 150 мм, испытанных в соответствии со стандартом через 28 суток хранения при температуре 20±2^оС с учетом статистической изменчивости прочности

Класс - основной показатель прочности бетона. Для изделий и конструкций, запроектированных без учета требований этого стандарта, прочность бетона характеризуют маркой.

1. Стержневая арматура разделяется на шесть основ­ных классов: A-I, А-II, A-III, A-IV, А-V, А-VI.

Горячекатаная арматурная сталь гладкого профиля имеет класс A-I. Если стержни имеют на поверхности выступы, расположенные по винтовой линии, это значит, что они изготовлены из стали класса А-II. У стержней из стали классов A-III и A-IV выступы расположены под углом друг к другу, «в елочку».

Для предварительно напряженных конструкций применяют высокопрочную арматуру: горячекатаную класса A-V и термически упрочненную классов Ат-IV... AT-VI, где индекс «т» обозначает, что арматура прошла термическую обработку.

Для арматурной стали, упрочненной вытяжкой, установлено два класса, которые имеют обозначения, соответствующие классу исходной горячекатаной арматурной стали, но с добавлением индекса «в» (вытяжка): А-IIв и В-Шв.

дополнительной буквой «С» указывается на возможность стыкования сваркой

Арматурная сталь классов A-I, A-II, A-III имеет площад­ку текучести, а арматура классов A-IV, A-V, A-VI и тер­мически упрочненная арматура имеют условный предел текучести. Деформативность стержневой арматуры уменьшается с повышением класса

Горячекатаная арматурная сталь классов A-I и А-II предназначена для употребления в качестве ненапрягаемой арматуры в обычных железобетонных конструкциях.

Напрягаемую арматуру из стали классов A-I и A-III используют в основном при изготовлении сварных арматурных изделий, поэтому к этим сталям предъявляют повышенные требования в отношении свариваемости контактной сваркой (стыковой и точечной, дуговой, шовной, ванной и сваркой под флюсом).

Горячекатаную сталь, упрочненную вытяжкой, например, класса А-Пв и А-Шв, предназначают главным образом для изготовления отдельных стержней напрягаемой арматуры в предварительно напряженных железобетонных конструкциях. При необходимости ее можно использовать и для изготовления ненапрягаемой арматуры.

Термически упрочненную арматурную сталь употребляют только для несварной напрягаемой арматуры в предварительно напряженных железобетонных конструкциях.

2. Проволочная арматура разделяется на три класса:

B_p-I В_Р - II, В_Р-II. Индскс «р» для арматурной проволоки означает, что она имеет периодический профиль — риф­ленная.

Из волоченой проволочной стали изготовляют арматуру основных видов: арматурную проволоку и арматурные проволочные изделия (сетки, каркасы). Арматурную проволоку делят на обыкновенную (низкоуглеродистую), изготовленную из стали класса B-I, и высокопрочную (углеродистую), изготовленную из стали класса В-II.

При обозначении периодического профиля к букве «В» (волоченая) добавляют букву «р» (рифленая), например Вр-II. Арматурную проволоку из стали класса B-I используют для изготовления сварной ненапрягаемой арматуры, а из класса B-II - напрягаемой арматуры.

Арматура классов Вр-I, B-II, Вр-П имеет прочностную характеристику — временное сопротивление разрыву, которое возрастает с уменьшением диаметра проволоки. Объясняется это тем, что при вытяжке наибольшее упрочнение получает поверхностный слой проволоки.

Обыкновенную арматурную проволоку из стали класса В-Н применяют при изготовлении арматурных сеток и каркасов контактной точечной сваркой. Допускают использование этой проволоки и при изготовлении вязаных каркасов балок высотой не более 400 мм и колонн.

Высокопрочную проволоку из стали классов В-II и Вр-II используют в качестве отдельных элементов несварной напрягаемой арматуры, а также как непрерывную арматуру предварительно напряженных конструкций.

Для изготовления арматуры железобетонных конструкций применяют низкоуглеродистую, средне- и высокоуглеродистую сталь. Низкоуглеродистая сталь содержит менее 0,25 % углерода, среднеуглеродистая — 0,25...0,6%; высокоуглеродистая —0,6...2%.

В ненапряженных конструкциях применяют стали обыкновенного качества, так как сталь не испытывает больших напряжений (СтЗ, Ст5), а в предварительно напряженных конструкциях - среднеуглеродистые и высокоуглеродистые стали в го­рячекатаном состоянии, а также упрочненные термической обработкой.

изготовителя с потребителем.

Арматурную сталь классов А-I АII и А-III применяют для ненапряженных конструкций, а арматурную сталь более высоких классов—для предварительно напряженных конструкций.

Каждому классу арматуры соответствуют определенные марки арматурной стали с одинаковыми механическими характеристиками, но различным химическим составом. 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 %, буква С — наличие в стали кремния (силишт). Присутствие других химических элементов, например в марках 20ХГ2Ц, 23Х2Г2Т, обозначается буквами: X — хром, Т — титан, II — цирконий.

Марка бетона - это численная характеристика какого-либо его свойства, рассчитываемая как среднее значение результатов испытания образцов. При определении марок по прочности, морозостойкости, водонепроницаемости принимают нижнее предельное значение свойств, а марку по средней плотности определяют по верхнему предельному значению. В отличие от класса марка бетона не учитывает колебаний прочности во всем объеме бетонируемой конструкции.

Марка по прочности на сжатие - наиболее распространенная характеристика бетона. Марку определяют испытанием на осевое сжатие бетонных образцов-кубов размерами 15x15x15 см в установленном проектном возрасте (обычно 28 сут.). Полученный при испытании предел прочности при сжатии как среднее арифметическое значение по двум наибольшим (в серии из трех образцов), выраженный в кгс/см2, является численной характеристикой марки.

Марка бетона по морозостойкости F определяется числом циклов попеременного замораживания и оттаивания испытываемых в возрасте 28 сут. в насыщенном водой состоянии образцов, при котором допускается снижение прочности бетона на сжатие не более чем на 15 %.

Марку по морозостойкости назначают и контролируют для бетона гидротехнических сооружений, мостовых и дорожных покрытий и др.

Оптимальн. класс и марка – на основании технико-экон. анализа в завис-ти от типа жбк, ее напряженн состояния, сп-ба изг-я, усл-й экспл-ии.

Марка бетона по водонепроницаемости – характеризуется предельным давлением воды (кг/см²), при котором еще не наблюдается ее просачивание через испытываемый стандартный образец. W 2 ÷ W 12.

Марка бетона по средней плотности – гарантированная собственная масса бетона (кг/м³): тяжелый бетон D 2200 ÷ D 2500.

Марка бетона по самонапряжению - значение предварительного напряжения в бетоне, МПа, создаваемого в результате его расширения при коэффициенте продольного армирования μ = 0,01, и контролируется на образцах-призмах размером 10×10×40см. S_p 0,6 ÷ S_p 4.