ЖБиКК

19) Назначение и виды арматуры. Требования, предьявляемые к арматурным изделиям.

Задача – воспринимать растягивающие и сжимающие усилия. Виды арматуры:

Рабочая арматура—арматура, воспринимаемающая учитываемые в расчёте усилия. Подбирается расчётом.

Распределительная—арматура, предназначенная для более равномерного распределения усилий в рабочей арматуре.

Монтажная—арматура, предназначенная для удержания рабочей арматуры в сечении бетона в проектном расположении.

Конструктивная—арматура, предназначенная для восприятия усилий не учитываемых в расчётах.

Часто функции конструктивной арматуры выполняет монтажная/рабочая/распределительная арматура. Б) По технологии изготовления:

а) Горячекатаная стержневая б) Термо-механоупрочнённая в) Холодно-деформируемая

Горячекатаная-- получается путём прокатки через вальцы стержневых заготовок. Термо-механоупрочнённая—арматура, которую упрочняют термическим(закалка) или механическим(вытяжка).

Холодно-деформируемая(проволока)—получается в результате многократной протяжки через несколько последовательно уменьшающихся в диаметре отверстий(фильеров).

В) По виду поверхности: а) Гладкая(круглая)

б) Периодического профиля (рифлёная):

б.1) С 2 продольными рёбрами и примыкающие к ним поперечные рёбра (круглого и серповидного сечения)

б.2) С последующим чередований углублений (вмятин по поверхности

арматуры)

Требования:

А) Основные—требования, предьявляемые ко всем сталям:

–высокие прочностные характеристики;

–пластические свойства (исключение хрупкого разрушения);

– вязкость (перегибы), хорошее сцепление с бетоном;

Б) Особые—к отдельным сталям, в зависимости от условий эксплуатации:

–Хорошая свариваемость;

–Стойкость хладноломкости;

–Достаточная выносливость;

–реологические характеристики (релаксация, ползучесть);

20) Механические свойства арматурных сталей.

К ним относятся: а) Прочность б)Деформативность

Характеристики легко получить из диаграммы « s s »

Условные обозначения

:

ft – мгновенная прочность,

u – предельные деформации

f y – физический

(условный) предел текучести,

у – пластические деформации

Диаграммы « s s » для мягкой (а) и высокопрочной (б) стали fе – предел упругости

е – упруго-пластические деформации fn – предел пропорциональности

n – деформация пропорциональности

fсеч -- условный предел текучести, т.е. уровень напряжения при котором остаточные деформации составляют 0.2%

f0сеч -- условный предел пропорциональности, т.е. уровень напряжения при котором остаточные деформации составляют 0.02%

21) Классы арматуры и соответствующие нормативные и расчётные сопротивления.

f yk --Нормативное сопротивление, контролируующая прочностную характеристику с обеспеченностью от 0.95 от f y

f yd --Расчётное сопротивление

s --Коэффициент безопасности по материалу.

s 1.1для стали S240 и S400

s 1.15 для стали S500 диаметром 6-22мм

s 1.2 для стали S500 диаметром 3-5мм и диаметром более 22мм

Для поперечной арматуры f ywd f yd s1 s 2 , при s1 0.8 (учитывает неравномерность напряжений по длине наклонного сечения), s 2 0.7 (учитывает работу сварного соединения, при фw 1/ 3ф ).Обозначение класса арматуры приводится в сертификате и шифруется в виде наличие точек на продольном выступе или группы боковых рифлений непосредственно на стержне.

Классы арматуры: А) Мягкие стали:

S240—это гладкая арматура, диаметр 6-22мм, нормативное сопротивление=240МПа

S400—это арматура с рифлёной поверхностью, с круглым/серповидным сечением, диаметр 6-40мм, нормативное сопротивление=400МПа

S500—это арматура с рифлёной поверхностью, диаметр 3-5мм это проволока, диаметр 6-40мм это стержни.

Б) Твёрдые стали:

S540—это арматура упрочнённая классами S400 и S500, диаметр 16-36мм, нормативное сопротивление=540МПа

S800—это термически упрочнённая арматура.

S1200—это арматура с рифлёной поверхностью, с круглым/серповидным сечением, полученная путём термической обработки мягких сталей диаметром 10-

32мм.

S1400: а) Проволока (диаметром 3-5мм, гладкого и периодического профиля) б) Канаты (изделия из проволоки) диаметром 6, 9, 12 и 15мм

Арматура: проволочная, стержневая, канаты (изделия), металлическая (стальная) и неметаллическая (стеклопластиковая).

22) Расчётные диаграммы арматуры. Деформативные характеристики

арматуры.

Расчетные диаграммы для арматуры« s s »: (а) для напрягаемой арматуры; (б) для арматуры, имеющей физический предел текучести

Расчётные диаграммы для мягких сталей характеризуются минимальной зависимостью между напряжением и деформацией в пределах 0< s < y и

горизонтальной линии, если Расчётные диаграммы для твёрдых сталей характеризуются 2 прямыми участками с

переломом в точке с уровнем напряжения соответственно.

23) Совместная работа арматуры и бетона. Анкеровка арматуры

Основой совместной работы бетона и арматуры является сцепление. Сцепление (величина) оценивается напряжениями сдвига и зависит: от трения

поверхностей после усадки, структурных шероховатостей, адгезии – склеивания двух материалов, химического взаимодействия, от конструктивно-технологических факторов – прочности бетона, Vц / Вц , направления укладки слоев бетона, условий твердения, вида напряженного состояния – выдергивания, вдавливания, очертания стержня – сцепление круглого стержня до 40% больше чем у стержня с поперечным сечением в виде квадрата, а сцепление стержня с рифленой поверхностью более чем на 50% выше чем у стержней с гладкой поверхностью.

Определяется из условия разрыва при выдергивании (см. Рисунок)

F 2 f yd -- условие прочности на разрыв

4

где fbd – предельное напряжение сцепления по контакту бетона и арматуры;

fbd ср

К определению длины анкеровки

lb

Расчетная длина анкеровки

требуемая и принятая площади арматуры.

lb ,lb,min – базовая длина анкеровки и минимальная.

( 1, 2 , 3 , 4 ) 0.7 – система понижающих коэффициентов.

lb,min max(0.6lb ,15,100мм) – для растянутых стержней.

lb,min max(0.3lb ,15,100мм) – для сжатых стержней.

fbd 1 2 3 fctd

где 1 (0.7...1) – учитывает условия сцепления;

2 – учитывает влияние диаметра анкеровки( 2 1 при 32мм и 2 (132 ) при

100

32мм );

3 – учитывает профиль поверхности ( 3 1.5 – гладкий, 3 2.0 – серповидный, вмятины, 3 2.5 – рифлёных стержней и канатов).

24) Стадии НДС нормального сечения при изгибе

Анализ изменяющихся деформаций и напряжений показал, что можно выделить участки с характерными значениями “ ” и “ ” и использовать их для расчёта сечений, т. к. их переход на следующий участок сопровождается качественным изменением состояния сечения. Эти участки - стадии:

Стадия I. Нет трещин, линейная связь “ ”, практически действует гипотеза плоских сечений, в конце стадии наступает предельное состояние – появляются

трещины.

Распределение этой стадии используют при расчёте трещиностойкости сечений (рис.5.3).

При проектировании предпочтение следует отдавать разрушению по растянутой арматуре (случай 1).

25. Особенности работы ж/б элементов при совместном действии М и N.

Стадия НДС при изгибе имеет место при внецентренном сжатии и растяжении. При доминировании дйствия М в нормальных сечениях иеет место двузначная

эпюра по сжатому бетону и растянутой арматуре.

При доминировании действия N НДС в нормальных сечениях однозначно, т.е. действует или сжатие или растяжение но не равномерно.

При центральном( l0=0) сжатии в элементах наблюдается равномерное деформирование – и бетон и арматура работают совместно вплоть до разрушения при арматуре из мягких сталей. В сжатых элементах с высокопрочной арматурой у которой предельные деформации велики – бетон разрушается, а арматура недоиспользуется, такие сечения нерациональны.

Сжатые элементы с высокопрочной арматурой не проектируются.

В растянутых элементах нормальные трещины появляются в конце 1 стадии НДС. Во 2 стадии они раскрываются , но при установленных нормами предельном раскрытии в высокопрочной арматуре напряжения не достигают расчётных усилий.

Поэтому применение высокопрочной арматуры не эффективно.