Тема №1. Конструкционные материалы
Лабораторная работа № 1.
Арматура для железобетонных конструкций.
Цели работы:
1. Ознакомление с видами арматурной стали.
2. Определение качества арматуры при наружном осмотре.
Теоретическая часть.
Арматура является конструктивным элементом железобетона. Железобетоном называют строительный элемент или конструкцию, в которых сочетается совместная работа бетона и стальной арматуры.
Арматура хорошо работает на растяжение, бетон – на сжатие, поэтому арматуру в изгибаемых железобетонных элементах располагают в нижней зоне, защищенной от внешней среды слоем бетона. Иногда арматуру вводят в сжатую зону бетона для увеличения его сопротивления сжатию.
Рис.1Виды арматуры:
а) гладкая стержневая; б) гладкая проволочная; в) горячекатаная периодического профиля;
г) пряди из проволок; д) холодносплющенная; е) сварная сетка; ж) канаты 7, 14-прядевые
Совместная работа арматуры и бетона обеспечивается большими силами сцепления между ними при почти равных величинах температурных деформаций. При этом стальная арматура в плотном бетоне хорошо защищена от коррозии.
Классификация арматурных сталей
Различные виды арматурной стали отличаются особенностями технологического процесса её изготовления, видом поверхности и условиями применения [рисунок 1. приложения 4,5]. Принято следующее деление сталей:
Таблица №1
| Признак | Разновидность стали |
| Специфика металлургического производства | Горячекатаная стержневая |
| Холоднотянутая проволочная | |
| Вид поверхности | Гладкая |
| Периодического профиля | |
| Условия применения | Напрягаемая |
| ненапрягаемая |
В зависимости от основных механических характеристик арматурную сталь подразделяют на классы, обозначаемые буквенными индексами.
Стержневая арматура
Таблица №2
| Вид | Вид поверхности | Класс | Марки стали | Область применения | Примечание |
| Горячекатаная | Гладкая | А-I | Углеродистая Ст3 | Монтажные петли | |
| Периодического профиля | A-II | Ст5, 10ТТ | Поперечная ненапрягаемая арматура | ||
| A-III | 18Г2С, 25Г2С, 35ГС | Ненапрягаемая арматура | |||
| A-IV | 20ХГ2С, 80С, 20ХГСТ | Напрягаемая арматура | |||
| A-V | 23Х2Г2Ц | ||||
| Горячекатаная, упрочненная вытяжкой | Периодического профиля | A-IIB | BCT5C2, 18Г2С | Ненапрягаемая арматура | |
| A-IIIB | 20Г2С, 95ГС | Напрягаемая арматура | |||
| Горячекатаная, термически упрочненная | AT-IV | Низколегиро-ванные стали различных марок | Напрягаемая арматура | Белый | |
| AT-V | Синий | ||||
| AT-VI | Желтый | ||||
| AT-VII | Зеленый |
Принятые обозначения классов стержневой арматуры дополняются индексами для указания способа упрочнения особых свойств или назначения арматурной стали:
A-IIB– сталь, упрочненная вытяжкой;
АТ-IV– сталь, термически упрочненная;
АС– сталь для конструкций, работающих в районах Крайнего Севера;
АТ –IVК – термически упрочненная сталь с повышенной коррозионной стойкостью под нагрузкой и т.д.
1.3. Арматурная проволока делится на классы:
Таблица №3
| Вид | Вид поверхности | класс | Марки стали | Область применения |
| Обыкновенная арматурная проволока | Гладкая (круглая) | В-I | Ст0, Ст1кп | Ненапрягаемая арматура |
| Рифленая | Bp-I | Ст2кп, Ст3кп | ||
| Высокопрочная проволока | Гладкая (круглая) | B-II | Низколегиро-ванные стали | Напрягаемая арматура |
| Периодического профиля | Bp-II |
К арматурным проволочным изделиям относятся нераскручивающиеся пряди (однопрядевые и многопрядевые канаты), предназначенные для напрягаемой арматуры, а также сваренные сетки ненапрягаемой арматуры. Арматурные пряди в канаты могут быть различных типов. Количество проволок в пряди обозначается соответствующей арабской цифрой после индекса «П». Типы канатов обозначаются индексом «К» с двумя последующими цифрами, первая из которых обозначает количество прядей, а вторая число проволок в одной пряди:
- П-7 прядь из 7 проволок;
- К-7х19 канат из 7 прядей по 19 проволок.
Сварные сетки в зависимости от способа изготовления делят на тканевые и сварные. По назначению они делятся на три вида:
- с продольной рабочей арматурой;
- с поперечной рабочей арматурой;
- с рабочей арматурой, расположенной в двух направлениях.
Другие виды стальных изделий, применяемые в строительстве.
Трубы.
Стальные трубы делят на группы:
- Бесшовные;
- электросварные;
- малых и больших диаметров;
- водогазопроводные (газовые).
Кроме горячекатаных труб применяют трубы холоднотянутые и холоднокатаные, формуемые из стальных полос на специальных станах. Наибольший диаметр стальных труб 2500 мм, толщина стенок 75 мм, длина звена – 24 м
Металлические изделия.
Позволяют строителям монтировать конструкции из отдельных элементов. К ним относят: заклепки, болты, винты, гайки, шайбы, стальные сетки, присадочные материалы для сварки и канаты.
Заклёпки и шурупы изготавливают диаметром 1...36 мм и длиной стержня 2…180 мм с полукруглой, полупотайной и потайной головкой.
Болты имеют шестигранную головку нормальной и повышенной точности диаметром до 48 мм. Высокопрочные болты имеют диаметр до 24 мм.
Винты могут иметь головки полукруглые, полупотайные, потайные, круглые, квадратные, цилиндрические, простые и с шестигранным углублением «под ключ». Диаметр винтов до 20 мм, длина – до 120 мм, винты «под ключ» могут быть и крупнее.
Сетки стальные плетеные выпускают одинарными с квадратными и ромбическими ячейками. Диаметр проволоки 0.7..4 мм, размер ячеек 3...50 мм, длинаceток до 20 м, ширина – до 1,5 м.
Присадочные материалы - это электроды для ручной сварки, проволока стальная для автоматической сварки. Диаметр их не более 12мм, чаше 6 мм.
Канаты стальные для строительства делят на 6 типов:
- канаты с органическим сердечником (подвижный такелаж и oтяжки);
- канаты с металлическим сердечником;
- канаты спиральные, открытые и закрытые (оттяжки и предварительно напряжённые железобетонные конструкции);
- канаты круглопрядевые некрутящиеся;
- канаты закрытые и полузакрытые перекручивающиеся (шахтное строительство).
В канатах бывает 1…7 прядей по 2…37 проволок, диаметр канатов не превышает 67,5 мм.
Рис.2. Конструкция закладной детали:
а – по проекту; б –усовершенствованная;
1 – уголок или пластина; 2 – анкерный стержень
Закладные детали предназначены для соединения при помощи сварки отдельных изделий между собой при возведении зданий из сборных железобетонных конструкций. Они представляют собой стальную пластину из стали Ст3 с приваренными к ней внахлестку анкерами, изготовленными из Ст5 периодического профиля. Пластины располагаются на поверхности железобетонного изделия, а анкеры - в теле бетона. Применяют несколько типов закладных деталей [рис. 2), причемдля каждого установлена несущая способность.
Рис. 3. Рекомендуемые размеры петель
Монтажные петли [рис. 3] предназначены для захвата при подъёме сборных железобетонных конструкций во время монтажа объекта, извлечения из опалубки (формы), погрузки и разгрузки при транспортировке. Монтажные петли изготавливают; горячекатаной гладкой арматурной стали классаA-I. Диаметр стержня определяют расчётом петли на разрыв и выдергивание избетона.
Наиболее распространена арматура (арматурная сталь), поэтому для нее необходимо рассмотреть основные методы испытания. Методы испытания стали арматурной на растяжение закреплены ГОСТом. Стандарт распространяется на сталь арматурную круглую номинальным диаметром 3…90 мм (проволочная и стержневая, гладкую и периодического профиля (независимо от ее прочностных свойств), предназначенную для армирования обычных и предварительно напряжённых железобетонных конструкции.
