Армирование железобетонных конструкций. Арматура в железобетонных конструкциях

2.2. Арматура для железобетонных конструкций Назначение и виды арматуры.

Как было показано в лекции № 1, арматуру в железобетонных конструкциях устанавливают преимущественно для восприятия растягивающих усилий. Необходимое количество арматуры определяют расчетом элементов конструкций на нагрузки и воздействия.

Арматура, устанавливаемая по расчету, называется рабочей;устанавливаемая по конструктивным и технологическим соображениям -монтажной. Монтажная арматура обеспечивает проектное положение рабочей арматуры в конструкции и более равномерного распределения усилий между отдельными стержнями рабочей арматуры. Кроме того, монтажная арматура может воспринимать обычно не учитываемые расчетом усилия от усадки бетона, температурных перепадов и т.д.

Рабочую и монтажную арматуру объединяют в арматурные изделия- сварные и вязаные сетки и каркасы, которые размещают в железобетонных конструкциях в соответствии с характером их работы под нагрузкой.

Арматура классифицирована по 4 признакам:

в зависимости от технологии изготовления - стержневая и проволочная. Под стержневой подразумевают арматуру любого диаметра в пределах 6 40мм, причем независимо от того, как она поставляется промышленностью - в прутках (D>12мм, длина до 13м) или в мотках (массой до 1300кг).
в зависимости от способа последующего упрочнения - горячекатанная арматура может быть термически упрочненной, или упрочненной в холодном состоянии - вытяжкой, волочением.
По форме поверхности - бывает периодического профиля или гладкой. Выступы в виде ребер на поверхности стержневой арматуры периодического профиля, рифы или вмятины на поверхности проволочной арматуры значительно улучшают сцепление с бетоном.
по способу применения - напрягаемая и ненапрягаемая арматура.

Механические свойства арматурных сталей.

Характеристики прочности и деформаций арматурных сталей устанавливают по диаграмме напряжения - деформации. Горячекатанная арматурная сталь, имеющая на диаграмме площадку текучести, обладает значительным удлинением после разрыва - до 25% (мягкая сталь). Напряжение, при котором деформации развиваются без заметного увеличения нагрузки, называется физическим пределом текучести арматурной стали, напряжение, предшествующее разрыву, носит название временного сопротивления арматурной стали. Повышение прочности горячекатаной стали и уменьшение удлинения при разрыве достигается введением в ее состав углерода и различных легирующих добавок. Существенного повышения прочности горячекатаной арматурной стали достигают термическим упрочнением или холодным деформированием.

Рис. 5. Диаграмма деформирования «мягких» арматурных сталей

Классификация арматуры.

Стержневая горячекатанная арматура в зависимости от ее основных механических характеристик подразделяется на 6 классов с условным обозначением A-I, A-II, A-III, A-IV, A-V, A-VI. Термическому упрочнению подвергают арматуру 4-х классов - Aт-III и выше. Дополнительной буквой С указывается на возможность стыкования сваркой; буква К указывает на повышенную коррозионную стойкость. Подвергнутая вытяжке в холодном состоянии стержневая арматура класса А-III, отмечается дополнительным индексом В.

Стержневая арматура всех классов имеет периодический профиль за исключением гладкой арматуры класса А-I.

Физический предел текучести 230 - 400 МПа имеет арматура классов A-I, A-II, A-III, условный предел текучести 600 - 1000 МПа - высоколегированная арматура классов A-IV, A-V, A-VI и термически упрочненная арматура.

Относительное удлинение после разрыва зависит от класса арматуры. Значительным удлинением обладает арматура классов А-II, A-III (14 -19%), сравнительно небольшим удлинением - арматура классов A-IV, A-V, A-VI и термически упрочненная арматура всех классов (6 - 8%).

Арматурную проволоку диаметром 3 - 8мм подразделяют на два класса: Вр-I - обыкновенная арматурная проволока (холоднотянутая, низкоуглеродистая), предназначенная главным образом для изготовления сеток; B-II, Bp-II - высокопрочная арматурная проволока (многократно волоченная, углеродистая), применяемая в качестве напрягаемой арматуры преднапряженных элементов. Периодический профиль обозначается дополнительным индексом р-Bp-I, Bp-II.

Основная механическая характеристика проволоки - временное сопротивление u, которое возрастает с уменьшением диаметра проволоки. Для обыкновенной арматурной проволоки -u= 550 МПа, для высокопрочной проволоки -u= (1300 – 1900) МПа.

studfiles.net

Материалы для жбк. Арматура.

Лекция № 3

1. Общие сведения

Под арматурой понимают гибкие или жёсткие стержни, преимущественно из стали, размещённые в массе бетона в соответствии с эпюрами изгибающих моментов, поперечными и продольными силами, действующими на конструкцию на протяжении всего периода существования конструкции.

Назначение арматуры - воспринимать растягивающие усилия, а так же усадочные и температурные напряжения в элементах конструкций.

Реже арматуру используют для усиления бетона сжатой зоны изгибаемых элементов, однако она эффективна для армирования колонн. Являясь важной составной частью железобетона, арматура должна отвечать специальным требованиям:

надёжно работать совместно с бетоном на всех стадиях эксплуатации конструкции;

-использоваться до физического или условного предела текучести при исчерпании несущей способности;

-обеспечивать удобство арматурных работ и возможность их механизации.

По функциональному назначению различают рабочую и монтажную арматуру.

Под рабочейпонимают арматуру, площадь сеченияАsкоторой определяют расчётом на действие внешних нагрузок. Продольная рабочая арматура воспринимает продольные усилия. Располагают её параллельно нагруженным граням элементов. Поперечная арматура направлена перпендикулярно продольной. Она воспринимает поперечные усилия. Поперечная арматура включает в себя хомуты и отгибы. Арматура устанавливается на растянутых волокнах конструкции. При этом расчёт необходимо выполнять на всех стадиях - изготовления, транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации. Содержание рабочей продольной арматуры в элементах железобетонных конструкций определяют отношением общей площади сеченияAsрабочих стержней к сечению Аbбетона.

–коэффициент армирования (%).

Под монтажной (поперечной и продольной) понимают арматуру, устанавливаемую без расчёта (по конструктивным и технологическим соображениям). Она предназначена для более равномерного распределения усилий между отдельными стержнями рабочей продольной арматуры и для сохранения проектного положения рабочей продольной и поперечной арматуры в конструкции при бетонировании.

Монтажную арматуру устанавливают так же для частичного восприятия не учитываемых расчётом усилий от усадки и ползучести бетона.

В зависимости от вида поперечного сечения различают стальную арматуру: гибкую – из стержней круглого сечения (или периодического профиля) ижесткую– из фасонного проката (двутавров, швеллеров, уголков). Последний вид арматуры применяется редко.

В железобетонных конструкциях при наличии агрессивной среды имеется большая опасность коррозии стальной арматуры. Для таких конструкций возможно применение неметаллической арматуры (стеклопластики).

Гибкая арматура- обладает пластичностью, хорошей свариваемостью, высокими прочностью и пределом выносливости, достаточным порогом хладноломкости.

Свариваемость– равнопрочное соединение стальных арматурных стержней.

Прочность характеризуется пределом текучести – это предел, при котором растут пластические деформации стали без увеличения внешней нагрузки.

Условный предел текучести– это напряжение, соответствующее остаточным деформациям 0,2%.

Условный предел упругости– это напряжение, соответствующее остаточным деформациям 0,02%. При действии многократно повторяющейся нагрузкиуменьшается, а разрушение становится хрупким. За предел выносливости принимают прочность, когда нет хрупкого разрушения при числе цикловn=1*105.

Временное сопротивление – предельное сопротивление, когда происходит сужение образца (образование шейки) и разрыв.

Если в стальном стержне создать растягивающие напряжения , попадающие на диаграммеза площадкой текучести в область упрочнения материала, а затем стержень разгрузить, то диаграмма разгрузки получает вид прямой линии и стержень получает остаточные пластические деформации. При повторном загружении, поскольку пластические деформации стали уже выбраны, новая линия диаграммы сольется с линией разгрузки, оставаясь параллельной участку, характеризующему упругую работу материала. Однако перегиб линии диаграммы – начало новой площадки текучести – наступит уже при более высоком напряжении. Такие стали называют холоднодеформированными.

Предел выносливости– это способность арматуры воспринимать длительное время знакопеременные напряжения.

Хладноломкость– это хрупкое разрушение при температуре ниже -30˚. При высоких температурах (~350º) снижается прочность.

Наибольшее внимание уделяется стержневой гибкой арматуре, что обусловлено её относительно высокими пластическими свойствами, обеспечивающих снижение в расчётных сечениях элементов опасной концентрации напряжений, вследствие их перераспределения. Малоуглеродистая стержневая арматура хорошо сваривается контактной стыковой или ручной дуговой сваркой, экономична, обладает наименьшей трудоёмкостью при армировании железобетонных конструкций

studfiles.net

Назначение арматуры | МОНОЛИТНЫЙ ДОМ-строительство в Москве и Подмосковье

Назначение арматуры

Под арматурой понимают гибкие или жесткие стальные стержни, размещенные в массе бетона, в соответствии с эпюрами изгибающих моментов, поперечными или продольными силами, действующими на конструкцию в стадии ее эксплуатации. Назначение арматуры — воспринимать растягивающие усилия (при изгибе, внецентренном сжатии, центральном и внецентренном растяжении), а также усадочные и температурные напряжения в элементах конструкций. Значительно реже арматуру применяют для усиления бетона сжатой зоны изгибаемых элементов, однако она высокоэффективна для армирования колонн с малыми (случайными) эксцентриситетами (центрально-сжатые колонны). В результате сцепления арматуры с бетоном в период твердения бетонной массы конструкция работает под нагрузкой как одно монолитное тело.Гибкую арматуру применяют в виде отдельных стальных стержней и проволоки или разнообразных изделий из них (сварные рулонные или плоские сетки, сварные каркасы, канаты, пакеты и пучки), а жесткую арматуру — в виде стальных прокатных уголков, швеллеров или двутавров и используют в монолитных конструкциях высотных каркасных зданий, в тяжелонагруженных и большепролетных перекрытиях и покрытиях, если это экономически и технически оправдано. До отвердения бетона жесткую арматуру используют как металлическую конструкцию, работающую на нагрузку от собственного веса, веса подвешиваемой к ней опалубки и свежеуложенной бетонной смеси. Гибкая арматура получила наибольшее распространение в строительстве, так как она в большинстве случаев более экономична по сравнению с жесткой.

Являясь важнейшей составной частью железобетона, арматура должна отвечать специальным требованиям:1) надежно работать совместно с бетоном на всех стадиях эксплуатации конструкции;2) использоваться до физического или условного (сталь высокой прочности) предела текучести при исчерпании несущей способности конструкции;3) обеспечивать удобство арматурных работ и возможность их механизации (пластические свойства, свариваемость).

Армирование 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; б — хомуты каркасов колонн

Арматуру классифицируют по функциональному назначению, способу изготовления и виду поверхности. По функциональному назначению различают арматуру рабочую и монтажную.Под рабочей понимают арматуру, площадь сечения As которой определяют расчетом на действие внешних нагрузок. В зависимости от воспринимаемых усилий рабочую арматуру подразделяют на продольную 1 и поперечную 4. Продольная рабочая арматура воспринимает продольные усилия. Располагают ее параллельно наружным граням элементов. Поперечная арматура направлена перпендикулярно продольной. Она воспринимает поперечные усилия. Термин поперечная арматура включает в себя хомуты и отогнутые стержни (отгибы), а термин «хомуты» — поперечные стержни сварных каркасов и хомуты вязаных каркасов. Содержание рабочей продольной арматуры в элементах железобетонных конструкций определяют отношением общей площади сечения As рабочих стержней к сечению Аb бетона. Это отношение μ= As /Ab, называемое коэффициентом армирования, часто выражают в процентах.

Под монтажной (продольной и поперечной) понимают арматуру, устанавливаемую без расчета (по конструктивным или технологическим соображениям). Она предназначается для более равномерного распределения — распределительная арматура 2, сосредоточенного усилия между отдельными стержнями рабочей продольной арматуры или для сохранения проектного положения продольной и поперечной арматуры в конструкциях — монтажная арматура 3 при бетонировании.

Монтажную арматуру устанавливают также для частичного воспринятия неучитываемых расчетом усилий от усадки и ползучести бетона, температурных напряжений, местных напряжений от сосредоточенных сил и в местах изменения направления арматуры, случайных напряжений, возникающих при изготовлении и хранении конструкций, и воздействии на них монтажных и транспортных нагрузок — конструктивная арматура. Диаметр d монтажной арматуры принимают не менее 10… 12 мм. Диаметр хомутов в вязаных каркасах внецентренносжатых линейных элементов принимают не менее 0, 25d и не менее 5 мм, где d — наибольший диаметр продольных стержней; диаметр хомутов в вязаных каркасах изгибаемых элементов принимают не менее: при h 800 мм — 8 мм. В сборных элементах, при их подъеме и транспортировании, монтажные стержни используют как рабочие.

Конструктивную поперечную арматуру устанавливают у всех поверхностей элемента, вблизи которых ставится продольная ненапрягаемая или напрягаемая арматура, для улучшения ее совместной работы с бетоном. Ее применяют в виде поперечных стержней сварных рулонных или плоских сеток, охватывающих продольную арматуру балок, или шпилек, привариваемых или привязываемых к продольным ненапрягаемым стержням, или в виде замкнутых хомутов. Шаг конструктивной поперечной арматуры хомутов принимают не более 600 мм и не более удвоенной ширины грани элемента, вблизи которой ставится продольная арматура. У боковых граней балок высотой более 700 мм конструктивные продольные стержни устанавливают с шагом s =400 мм. Площадь сечения одного стержня принимают Asl =0, 001sbb где bb = 0, 5Ь, но не более 200 мм. Кроме воспринятая усилий от неравномерной усадки бетона по длине элемента, ползучести бетона, температурных деформаций эти стержни сдерживают также раскрытие наклонных трещин на боковых гранях элемента.

В наше неспокойное время двери в вашем доме или квартире должны быть прочными - это ясно каждому.

Мой блог находят по следующим фразам• метод термоса• технологическая схема на монолитные колонны и балкки• бетонирование перекрытий в скользящей опалубке• вертикальная блочная опалубка• температурно-осадочные швы• гидроизоляционные работы кладки

monolitniy.ru

Виды правка резка и гибка стальной арматуры

Арматура применяется для повышения несущей способности бетонных конструкций. В зависимости от материала, из которого она изготавливается, арматура подразделяется на стальную и неметаллическую.

Для производства стальной арматуры используется стержневая горячекатаная гладкая и периодического профиля сталь диаметром 6...80 мм (поставляется в мотках, или бунтах, и прутках), проволока обыкновенная гладкая и периодического профиля, высокопрочная периодического профиля диаметром 3...8 мм (поставляется в мотках — бунтах) и спиральные арматурные канаты (пряди) с диаметром проволок 4,5...14 мм (поставляются на катушках — барабанах), фибра металлическая диаметром 0,3...1,6 мм длиной 15... 192 мм. Арматурная сталь разделяется по классам (A-I, А-II, A-III и др.) в зависимости от механических свойств, а внутри каждого класса — по маркам (Ст 3, 18Г2С и др.) в зависимости от ее химического состава (рис. 6.10, е).

В качестве неметаллической арматуры могут использоваться стеклопластиковая проволока, стекложгуты и другие материалы, для дисперсного армирования применяется рубленое стеклянное или асбестовое волокно.

На строительный объект поступает арматура в виде отдельных стержней, плоских и пространственных каркасов, армоблоков, плоских и рулонных сеток либо арматурная сталь, из которой арматура изготавливается непосредственно на строительной площадке (рис. 6.10).

Рис. 6.10. Виды стальной арматуры : а — арматурные стержни; 6 — плоский каркас; в — пространственный каркас: 1 — рабочие стержни прямые; 2 — то же, отогнутые: 3 — монтажные стержни; 4 — хомуты; 5 — распределительные стержни; г — арматурные сетки: I — плоская; II — рулонная; д — армоблок: 1 — сетки; 2 — пространственный каркас; е — стержневая арматура — горячекатаная сталь; I — гладкая; II — периодического профиля; ж — проводка периодического профиля; з — прядевая арматура

По назначению арматуру подразделяют на рабочую — для восприятия в основном растягивающих или сжимающих усилий в конструкции; распределительную — для фиксирования рабочей арматуры в зависимости от действующих на нее нагрузок; монтажную — для сборки элементов каркаса и удержания всей арматуры в проектном положении; хомуты — для восприятия тангенциальных и скалывающих напряжений и одновременно с целью их распределения (рис. 6.10, б, в).

По принципу работы в железобетонной конструкции различают арматуру ненапрягаемую и предварительно напрягаемую (для более полного использования ее механических свойств).

Процесс арматурных работ состоит из четырех основных этапов: заготовка арматурных элементов; транспортировка арматурных заготовок и стали; установка арматуры в проектное положение; контроль и приемка смонтированной арматуры.

Конструктивные элементы арматуры изготавливают в основном централизованно в арматурных цехах предприятий стройиндустрии или на районных заводах и в виде товарной продукции поставляют на строительные объекты. Размеры арматурных элементов назначают, согласно проекту, с учетом условий транспортировки, вида транспортных средств, габарита и массы элементов. Процесс заготовки арматурных стержней состоит из правки, чистки, гнутья и сварки стыков арматуры.

Очистку арматурной стали от ржавчины и грязи выполняют электрощетками или ручными стальными щетками.

Стержневую арматуру выправляют как на станках, так и вручную, используя для этого стальные плиты с упорами (рис.6.11, а). Арматуру в мотках насаживают на вертушки и разматывают, подавая в правильно-отрезной станок (рис. 6.11, в). Резку стержневой арматуры диаметром до 10 мм выполняют ручными ножницами, диаметром до 80 мм — на приводных станках (рис. 6.11, б). Полная длина отрезаемого стержня определяется по разметке участков арматуры с учетом некоторого удлинения стали в местах изгибов. Такое удлинение принимается: для отгиба под углом 90° — приблизительно равным одному диаметру, под углом 45° — половине диаметра, под углом 180° — полутора диаметрам стержня. Гнут арматурные стержни в холодном состоянии на гибочном станке с вращающимся рабочим диском и сменными центральным и гибочным пальцами (рис. 6.11, г).

Рис. 6.11. Правка, резка и гибка арматуры : а — приспособление для правки арматурных прутков: I — арматурный стержень; 2 — упорные пальцы; 3 — неподвижное основание; и — схема станка с электромеханическим приводом для резки арматурной стали: 1 - стержень; 2, 3 — подвижный и неподвижный ножи; 4 — электродвигатель; 5 — приводной вал; 6 — коленчатый вал; в — схема правильно-отрезного станка: 1 — тянущие ролики; 2 — устройство для правки; 3 — рычажные ножи; 4 выключатель отмеривания длины стержня; 5 — приемное устройство отрезанных прутков; 6 — моток арматурной стали; 7 — электродвигатель; г — схема гибки стержней на механическом станке (I и II — стадии работы): 1 — рабочий диск; 2 — съемный гибочный палец; 3 — отверстия для сменных пальцев; 4 — осевой ролик; 5 — направляющие ролики; 6 — стержень для сменных пальцев

Для стыковки арматурных стержней по длине может применяться сварка контактная стыковая, трением, электродуговая одноэлектродная, многоэлектродная ванная, электрошлаковая, голой легированной и порошковой проволокой.

Арматуру на строительную площадку перевозят автомобильным и железнодорожным транспортом. Погрузочно-разгрузочные работы и транспортирование должны обеспечивать полную сохранность арматурных элементов и соединений стержней. Арматура поставляется комплектно на каждый конструктивный элемент и складируется на приобъектном складе или сборочно-комплектовочном участке.

Армирование конструкций отдельными стержнями осуществляют, учитывая пространственное положение арматуры в конструкции (колонны, балки, плиты и т. д.). Почти во всех вариантах монтаж арматуры начинается с установки рабочих стержней.

При армировании колонн первоначально устанавливают и закрепляют вертикальные рабочие стержни, присоединяя их нижние концы к выпускам и объединяя хомутами. Далее снизу вверх ставят остальные хомуты и фиксируют вертикальные стержни. Две стороны опалубки колонны оставляют открытыми.

В процессе армирования балок, прогонов, ригелей и других конструкций при высоте их до 60 см сборку арматурного каркаса производят на прокладках или козелках над коробом опалубки, начиная с раскладки нижних рабочих стержней и установки хомутов. Затем собранную часть поворачивают на 180° рабочими стержнями вниз, хомутами вверх и устанавливают верхние рабочие и монтажные стержни. Готовый каркас опускают в короб. При высоте конструкции более 60 см сборку каркаса производят на днище короба с открытой стороны опалубки.