Механические и деформативные характеристики арматурных сталей. Нормативные и расчетные сопротивления арматурных сталей.

Мех.св-ва (прочностные и деформативные) арматурных сталей устан. по диаграммам деформирования «напряжения – деформации», полученным при испытании прямым растяжением опытных образцов.

В зависимости от мех.св-в арматурные стали традиционно принято разделять на 2 группы: «мягкие» стали, имеющие физический предел текучести, и «твердые» стали, не имеющие физического предела текучести.

Для «твердых» сталей, для которых наблюдается плавный переход в пластическую стадию и на кривой «s_s–e_s» отсутствует ярко выраженная площадка текучести, вводят понятие условного предела текучести. Тогда, для «мягких» сталей напряжение f_yk, при котором деформации развиваются без заметного прироста нагрузки, называют физическим пределом текучести, а напряжение f_t, предшествующее разрыву – носит название временного сопротивления арматуры. Для высокопрочных сталей устанавливают условный предел текучести s _0,2 = f_yk – напряжение, при котором остаточные деформации D e_s составляют 0,2 % (рис. 4.2).

Для арматурных сталей, имеющих физический предел текучести, рассматривают следующие деформации, характеризующие основные этапы их работы под нагрузкой:

а)упругие деформации e _n, соответствующие напряжению f_n, определяемому по пределу пропорциональности;

б)упруго-пластические деформации e_ер, соответств. напряжению f_e, определяемому как предел упругости;

в)деформации e_sy, соответств. пределу текучести f_y;

г)деформации e_su, соответств. временному сопротивлению арматуры f_t.

Для арматурных сталей, применяемых в ЖБК, установлены след.прочностные характеристики:

а)мгновенная прочность при растяжении или временное сопротивление при разрыве f_t определяемое непосредственно при испытании образцов.

б) нормативное временное сопротивление f_tk, определяемое по результатам испытания серии образцов (но не менее 15 штук) одного диаметра из одной марки стали с учетом статистической изменчивости с обеспеченностью не менее 0,95;

в) нормативное сопротивление арматуры f_yk (f_02k) – наименьшее значение условного предела текучести;

г) расчетное сопротивление арматуры f_yd, определяемое путем деления нормативных сопротивлений f_yk (f_02k) на частный коэффициент безопасности по арматуре.

Защитный слой бетона и конструктивные требования при установке арматуры в обычных и предварительно напряженных конструкциях.

Для обеспечения защиты арматуры в ЖБК, а также для обеспечения совместной работы арматуры с бетоном служит защитный слой. Толщина защитного слоя зависит от условий эксплуатации конструкций. Условия приведены в СНБ. Для расположенной продольно арматуры сущ..правило опр-я мин. толщины защитного слоя бетона – она должна быть не меньше диаметра каната или стержня.

Толщина защитного слоя бетона не должна быть менее

диаметра арматуры (если он не превышает 40 мм);

максимального размера заполнителя (если он меньше 32 мм)

максимального размера заполнителя плюс 5 мм (если он больше 32 мм).

В элементах армоцементных конструкций сетки следует располагать на минимальном расстоянии от поверхности элементов для восприятия температурно-усадочных напряжении.

Расстояние между стержнями арматуры следует принимать не менее диаметра арматуры и не менее 25 мм

Расстояние между стержнями продольной рабочей арматуры следует принимать с учетом типа железобетонного элемента (колонны, балки, плиты, стены), ширины и высоты сечения элемента.

Сущность предварительно-напряженного железобетона. Влияние предварительного напряжения на напряженно-деформированное состояние сечений. Способы и методы создания предварительного напряжения.

S800, S1200, S1400. Стремление уменьшить влияние раннего образования трещин, привело к созданию предварительно напряженных железобетонных конструкций. Предварительное напряжение в 2..3 раза повышает трещиностойкость и жесткость конструкций по сравнению с обычным железобетоном. При этом прочность предварительно напряженных конструкций практически не зависит от величины предварительного напряжения. В предварительно напряженном элементе, работающем без трещин, все усилие от внешней эксплуатационной нагрузки полностью воспринимает напрягаемая арматура.

Мет-ысозд предварительного напряжения:

натяжение на упоры; натяжение на бетон; применение напрягающего бетона;

ряжения арматуры.

Способы предварительного напряжения:

1) Механич. способ. Сущность его заключается в том, что необходимое относительное удлинение арматуры получают вытяжкой арматурного элемента натяжными механизмами домкраты, системой блоков, рычагов и оттяжек и т.д.

2) Электротермический способ, заключающийся в том, что необходимое относительное удлинение напрягаемой арматуры получают электрическим нагревом арматуры с последующей фиксацией ее на упорах для создания напряжения после ее остывания.

3)Комбинированный (или электротермомеханич) способ, представляющий собой совокупность электротермического и механического способов натяжения арматуры.

4) Физико-химический способ, позволяющий осуществлять натяжение арматуры за счет энергии расширения напрягающего бетона в процессе твердения.

В строительстве при изготовлении сборных элементов наиболее распространен электротермический способ предварит.напряжения конструкций

Предварительное напряжение ЖБК позволяет получить следующие эффекты:

– снизить расход стали благодаря применению арматуры повышенной и высокой прочности; – увеличить сопротивление конструкции образованию трещин

– повысить жесткость конструкции

– снизить собственный вес конструкции в результате уменьшения размеров сечений; – повысить вынослив конструкций; – увелич устойч. сжатых элементов