Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Основные физико-механические свойства металлической арматуры.




Арматурой называют стержни, размещаемые в бе­тоне в соответствии с расчетом, конструктивными и про­изводственными требованиями. Арматуру в железобетон­ных конструкциях устанавливают для восприятия растя­гивающих напряжений или усиления сжатого бетона. В качестве арматуры применяют в основном сталь.

Виды арматуры. По назначению различают арка­туру рабочую, устанавливаемую по расчету, конструктив­ную и монтажную, применяемые из конструктивных и технологических соображений. Конструктивная арма­тура воспринимает не учитываемые расчетом усилия от усадки бетона, изменения температуры, равномерно рас­пределяет усилия между отдельными стержнями и т. п.; монтажная обеспечивает проектное положение рабочей арматуры, объединяет ее в каркасы и т.п По способу изготовления различают арматуру горя­чекатаную (получаемую способом проката) — стержневую и холоднотянутую (изготовляемую путем вытяжки В холодном состоянии) —проволочную.По профилю поверхности различают арматурные ста­ли гладкие и периодического профиля. Послед­ние обладают лучшим сцеплением с бетоном и в настоя­щее время являются основной арматурой.По способу применения арматуру делят на напрягае­мую и ненапрягаемую.Горячекатаная и холоднотянутая арматура называет­ся гибкой. Помимо нее в конструкциях в ряде случаев применяют жесткую (несущую) арматуру из прокатных или сварных двутавров, швеллеров, уголков и т. п.

Физико-механические свойства. Эти свойства ар­матуры зависят от химического состава, способа произ­водства и обработки. В мягких сталях содержание угле­рода составляет обычно 0,2...0,4 %. Увеличение количества углерода приводит к повышению прочности при одно­временном снижении деформативности и свариваемости. Изменение свойств сталей может быть достигнуто введе­нием легирующих добавок. Марганец, хром повышают прочность без существенного снижения деформативно­сти. Кремний, увеличивая прочность, ухудшает сваривае­мость.

Повышение прочности может быть достигнуто также термическим упрочнением и механической вытяжкой. При термическом упрочнении вначале осуществляют на­грев арматуры до 800...900 °С и быстрое охлаждение, а затем нагрев до 300...400 °С с постепенным охлаждением. При механическом вытягивании арматуры на 3...5 % вследствие структурных изменений кристаллической решетки — наклепа сталь упрочняется. При повтор­ной вытяжке (нагрузке) диаграмма деформирования 4 будет отличаться от исходной (рис, 1.6), а предел теку­чести существенно повысится.

Основные механические свойства сталей характе­ризуются диаграммой «напряжения деформации», получаемой путем испытания на растяжение стандартных об­разцов. Все арматурные стали по характеру диаграмм «σ-ε». подразделяются на 1) стали с явно выраженной площадкой текучести (мягкие стали); 2) стали с неявно, вы­раженной площадкой текуче­сти (низколегированные, тер­мически упрочненные стали); 3) стали с линейной зависи­мостью «σ-ε» почти до раз­рыва (высокопрочная прово­лока).

Основные прочностные характеристики: для сталей вида 1 физический предел текучести σу; для сталей видов 2 и 3 —условный предел теку­чести σ0,2, принимаемый рав­ным напряжению, при котором остаточные деформации соста­вляют 0,2 %, и условный предел упругости σ0,02, при котором остаточные деформации 0,02 % Помимо этого харакеристиками диаграмм являют­ся предел прочности σsu (временное сопротивление) и пре­дельное удлинение при разрыве, характеризующее пластические свойства стали. Малые предельные удлинения могут послужить причиной хрупкого обрыва арматуры под нагрузкой и разрушения конструкции; высокие плас­тические свойства сталей создают благоприятные усло­вия для работы железобетонных конструкций (перерас­пределение усилий в статически неопределимых систе­мах, при интенсивных динамических воздействиях и т. п.).

В зависимости от типа конструкций и условий эксплуатации наряду с основной характеристикой диа­граммой «σ-ε» в ряде случаев необходимо учитывать другие свойства арматурных сталей: свариваемость, рео­логические свойства, динамическое упрочнение и т. п.

Под свариваемостью понимают способность арматуры к надежному 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 упрочненные стали (кроме специ­альных «свариваемых») и упрочненные вытяжкой, так как при сварке утрачивается эффект упрочнения.

Реологические свойства характеризуются ползуче­стью и релаксацией. Ползучесть арматурных сталей про­является лишь при больших напряжениях и высоких температурах. Более опасна релаксация—падение напря­жений во времени при неизменной длине образца (отсут­ствии деформаций). Релаксация зависит от химического состава стали, технологии изготовления, напряжения, температуры и др. Она наиболее интенсивно протекает в первые часы, но может продолжаться длительное вре­мя. Учет ее важен при расчете предварительно напряжен­ных конструкций.

Усталостное разрушение наблюдается при дейст­вии многократно повторяющейся нагрузки при понижен­ном сопротивлении и носит хрупкий характер. Прочность при многократно повторной нагрузке (предел выносливо­сти) арматуры зависит от числа повторений нагрузки пи характеристики цикла нагружения рs.

Динамическое упрочнение имеет место при дейст­вии кратковременных (t<1с) динамических нагрузок большой интенсивности (взрывных, сейсмических). Пре­вышение динамического предела текучести σу,dнад ста­тическим σуобъясняется запаздыванием пластических деформаций и зависит от химического состава стали и скорости деформации. Для мягких сталей σу,d= (1,2...1,3). σу,

№5Основные деформативно-прочностные свойства металлической арматуры,класы и марки

Арматурой называют стержни, размещаемые в бе­тоне в соответствии с расчетом, конструктивными и про­изводственными требованиями. Арматуру в железобетон­ных конструкциях устанавливают для восприятия растя­гивающих напряжений или усиления сжатого бетона. В качестве арматуры применяют в основном сталь.

Основные деформативно-прочностные свойства сталей характе­ризуются диаграммой «напряжения деформации», получаемой путем испытания на растяжение стандартных об­разцов. Все арматурные стали по характеру диаграмм «σ-ε». подразделяются на 1) стали с явно выраженной площадкой текучести (мягкие стали); 2) стали с неявно, вы­раженной площадкой текуче­сти (низколегированные, тер­мически упрочненные стали); 3) стали с линейной зависи­мостью «σ-ε» почти до раз­рыва (высокопрочная прово­лока).

Основные прочностные характеристики: для сталей вида 1 физический предел текучести σу; для сталей видов 2 и 3 —условный предел теку­чести σ0,2, принимаемый рав­ным напряжению, при котором остаточные деформации соста­вляют 0,2 %, и условный предел упругости σ0,02, при котором остаточные деформации 0,02 % Помимо этого харакеристиками диаграмм являют­ся предел прочности σsu (временное сопротивление) и пре­дельное удлинение при разрыве, характеризующее пластические свойства стали. Малые предельные удлинения могут послужить причиной хрупкого обрыва арматуры под нагрузкой и разрушения конструкции; высокие плас­тические свойства сталей создают благоприятные усло­вия для работы железобетонных конструкций (перерас­пределение усилий в статически неопределимых систе­мах, при интенсивных динамических воздействиях и т. п.).

Вид и классы арматуры. Способ изготовления и форма поверхности определяют вид арматуры. Различают арматуру: горячекатаную стержневую, холод­нотянутую проволочную и термически упрочненную, гладкую и перио­дического профиля, напрягаемую и ненапрягаемую.

В зависимости от предела текучести σу(физического или условного) всю гибкую арматуру разделяют на классы.

Под горячекатанойпонимают стальную арматуру в виде отдельных стержней круглого, эллиптического, квадратного и других сечений. Предпочтение отдают круглому сечению, потому что такая ар­матура наиболее технологична в изготовлении и не имеет острых углов, врезающихся в бетон и способствующих образованию трещин. Класс та­кой арматуры обозначают буквой А и римской цифрой (чем больше циф­ра, тем выше прочность): А-1 (гладкая), А-П, А-III, А-1V, А-V, А-VI (пе­риодического профиля) — не Подвергаемая после проката упрочняющей термической обработке; Ат-III, Ат-1V, Ат-V, Ат-V1 — термически и термомеханически упрочненная, т. е. подвергаемая после проката упроч­няющей термической обработке; А-IIIв — упрочненная вытяжкой. В обозначении классов термически и термомеханически упрочненной стержневой арматуры с повышенной стойкостью к коррозионному рас­трескиванию под напряжением добавляют индекс «К»(Ат-1VК); свари­ваемой — индекс «С» (Ат-1VС), свариваемой и повышенной стойкости к коррозионному растрескиванию под напряжением — индекс «СК» (Ат-VСК). В обозначениях горячекатаной стержневой арматуры индекс «с» употребляют для арматурной стали «северного исполнения», напри­мер, класс Ас-II из стали марки 10ГТ. Под холоднотянутойпонимают стальную проволочную арматуру. Обозначают ее буковой «В» от слова «волочение» и подразделяют на классы: Вр-1 — рифленая (периодического профиля); В-II — гладкая вы­сокопрочная Вп-II— высокопрочная рифленая; К-7, К-19 — проволоч­ные канаты соответственно семи- и девятнадцатипроволочные и др. Ар­матурную проволоку классов В-1 и В-II выпускают соответственно диа­метрами 3...5 мм и 3...8 мм (с промежуточными диаметрами через 1 мм). Гладкая арматура имеет гладкую поверхность. Под арматурой периоди­ческого профиля понимают арматуру, на поверхности которой имеются часто расположенные кольцевые выступы, обеспечивающие надежное сцепление ее с бетоном без устройства анкерных крюков на концах стержней. Это значительно снижает расход арматуры и упрощает произ­водство работ. Выступы на арматурных стержнях класса А-II образованыпо винтовой линии, а на стержнях классов А-III, А-1V — « в елочку» (рис. 34, б); это позволяет визуально различать класс арматуры. . Кроме того, торцы арматурных стержней окрашивают масляной краской в разные цвета: например, класса Ат-1V — красный цвет, Ат-V — синий, Ат-V1 — зеленый. Номер сечения периодического профиля в сортаменте соответствует расчетному диаметру равновеликого по площади сечения гладкого стержня.

Проволока периодического профиля значительно лучше самозаанкеривается в бетоне и имеет большие пластические деформации. Поэтому ее применение всегда предпочтительнее по сравнению с гладкой прово­локой.

Марки арматуры Ассортимент производимой арматуры насчитывает множество размеров и марок. При возведении жилых построек, как правило, использует №3, 4 или 5. Эти номера переводятся в диаметр прутка с приращением по 3 мм: №3 имеет диаметр 10 мм, №4 - 13 мм, а №5 - 16 мм. Марка "40" и "60" обозначает прочность на сжатие (2800 и 4200 кг на см.кв. соответственно). Арматуру марки "60" труднее резать и гнуть, поэтому ее в основном используют для длинных прогонов с малым числом изгибов или вообще без них. Для коротких прогонов лучше подойдет арматура марки "40".







Дата добавления: 2015-08-27; просмотров: 5564. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2019 год . (0.003 сек.) русская версия | украинская версия