2. Механические и деформативные свойства арматурных сталей

Характеристики прочности и деформаций арматурных сталей устанавливают по диаграмме _s-_s (рис. 2), получаемой из испытания образцов на растяжение.

Удлинение после разрыва горячекатаной (мягкой стали) – 25%.

(_у) – физический предел текучести арматурной стали.

(_u) – временное сопротивление арматурной стали.

При (_у) деформация развивается без заметного увеличения напряжения.

При (_u) образуется шейка, предшествующая разрыву.

а ) б)

Рис. 2. Диаграммы «_S-_S» арматурных сталей

а – мягких сталей, б – высокопрочных сталей

Увеличить прочность стали можно, если добавить в сталь марганец, хром и др., а также применяя термическое упрочнение или холодное деформирование.

Из рисунка виден переход высоколегированных и термически упрочненных арматурных сталей в пластической стадию с маленькой площадкой текучести.

Деформативность.

Под деформативностью понимают характеристики пластичности стали, характеризуемые формой диаграммы _S-_S (рис. 2), величину угла загиба или число перегибов в холодном состоянии, ползучесть стали (реологические свойства). Удлинение стали при разрыве оценивают величиной равномерного относительного удлинения при разрыве (без учета длины шейки разрыва) эталонного образца.

Этой величиной характеризуется разрушение конструкции (хрупкое или пластичное). От угла загиба и числа перегибов зависит возможность обработки арматурной стали. Их устанавливают на основе испытания эталонных образцов стержневой арматуры на однократный загиб, а проволочной- на многократный перегиб.

Упрочнение вытяжкой.

Вытяжка в холодном состоянии дает большую прочность стержням большого диаметра. Многократное же волочение через уменьшающиеся отверстия дает высокопрочную проволоку, когда удлинения при разрыве снижаются до 4-6 %, причем при t=800 0С производится предварительная термообработка с последующим охлаждением. (высокопрочная проволока класса В-1200-1500).

В зависимости от типа конструкций и условий эксплуатации наряду с основной характеристикой – диаграммой _S-_S (рис. 2) – в ряде случаев необходимо учитывать другие свойства арматурных сталей: свариваемость, реологические свойства, динамическое упрочнение и т.п. Под свариваемостью понимают способность арматуры к надёжному соединению с помощью электросварки без трещин, каверн и других дефектов в зоне сварного шва. Хорошей свариваемостью обладают горячекатаные малоуглеродистые и низколегированные стали. Нельзя сваривать термически упрочнённые стали и упрочнённые вытяжкой.

Контрольные вопросы:

61.По какой диаграмме устанавливают характеристики прочности и деформативности арматурных сталей?

62.Что такое физический предел текучести стали?

63.Что такое условный предел текучести стали?

64.Что понимается под деформативностью арматурной стали?

65.Что означает упрочнение вытяжкой?

66. Что понимается под свариваемостью арматурной стали?

3. Сварные арматурные изделия

В целях индустриализации производства работ железобетонные конструкции армируют арматурными изделиями в виде сварных рулонных и плоских сеток, плоских или пространственных каркасов. Арматурные сетки и каркасы в арматурных цехах

Сварные сетки применяют главным образом для армирования плитных конструкций. Сварные сетки изготавливают из арматурной проволоки диаметром от 3…5 мм включительно из класса арматуры В500 и арматуры класса А400  от 6 до 10 мм включительно. Сетки бывают рулонные или плоские. В рулонных сетках максимальный диаметр продольных стержней 5 мм. В качестве рабочей арматуры можно также использовать одновременно стержни сеток обоих направлений. Ширина сетки ограничивается величиной 3800 мм. Длина рулонных сеток ограничивается массой до 1300 кг. Длина плоских сеток принимается по проекту, но не более 9 м. В зависимости от диаметра продольных стержней сетки подразделяются на лёгкие (при d<12 мм) и тяжёлые (при d>12 мм).

Основные технические и геометрические параметры сеток: арматурные стержни в обоих направлениях устанавливают с определённым шагом; геометрические размеры (ширина и длина) сеток определяются по торцам наиболее выступающих стержней.

Рис. 3. Каркасы железобетонных конструкций: а- плиты; б- балки; в- колонны

1- рабочая арматура; 2- конструктивная; 3- монтажная; 4- поперечные стержни балок, привариваемые к рабочей и монтажной арматуре; 5- конструктивная продольная арматура; 6- хомуты кокосов колонн

Сварные каркасы применяют для армирования линейных элементов (балок, колонн и т.п.). Они могут быть плоскими и пространственными.

Плоские каркасы состоят из продольных рабочих и (или) монтажных стержней и приваренных к ним с определённым шагом поперечных стержней.

Пространственные каркасы образуются из плоских каркасов. Качество сварки каркасов зависит от диаметра привариваемых стержней. В последнее время сетки вяжут т.к. качество сварных сеток не всегда обеспечено и не соответствует нормам.

Диаметр поперечной арматуры в сварных каркасах должен быть не меньше (1/3 ÷ 1/4) продольной арматуры.

Длина каркасов определяется по торцам наиболее выступающих продольных стержней, а ширина – по осям крайних продольных стержней.

Напрягаемую арматуру изготавливают из отдельных стержней и проволок, объединенных в канаты (напрягаемую арматуру сваривать нельзя).

Арматурный канат наиболее эффективен в качестве напрягаемой арматуры. Он состоит из проволок диаметром от 1 до 13 мм. Арматурные пучки состоят из параллельно расположенных высокопрочных проволок с зазорами, обеспечивающими проникание цементного раствора. В многорядных пучках слои проволок диаметром от 4 до 5 мм включительно может достигать до 100 шт.

Сортамент арматурных сталей составляется по номинальным диаметрам (см. таблицу).

Контрольные вопросы:

67. Укажите виды арматурных изделий.

68. Как подразделяются сетки в зависимости от диаметра стержней?

69. Как назначается длина и ширина арматурных сеток и каркасов?

70. Из каких стержней состоят плоские арматурные каркасы?

71. Какая взаимосвязь между диаметрами стержней в сварных арматурных каркасах?

72. Какие данные приводятся в сортаменте арматурной стали?