Что такое рабочая и нерабочая арматура

Опубликовано: 17.09.2024

Как указывалось ранее, в качестве арматуры употребляют главным образом круглую сталь и сталь периодического профиля в виде отдельных прутков диаметром до 40 мм, а также сваренную или связанную в арматурные каркасы.

Для элементов массивных железобетонных гидротехнических сооружений, например шлюзов, имеющих большие размеры сечений, целесообразно применять стержни крупных диаметров до 90—120 мм. Кроме круглой стали, в качестве арматуры применяют сталь и других профилей.

По назначению в бетоне арматуру разделяют на рабочую, распределительную, монтажную и хомуты.

Рабочая арматура воспринимает на себя главным образом растягивающие усилия, возникающие в железобетонных конструкциях от собственного веса и внешних нагрузок.

Распределительная арматура служит для равномерного распределения нагрузок между рабочими стержнями и для обеспечения совместной работы всех стержней арматуры. Кроме того, распределительная арматура связывает рабочие стержни между собой, препятствуя смещению рабочей арматуры при бетонировании.

Распределительная арматура соединяется с рабочей сваркой или проволочной скруткой, в результате чего образуется сетка или каркас.

Хомуты служат для предохранения от появления косых трещин в балке около опор и для связывания арматуры в каркас.

Монтажная арматура никаких усилий не воспринимает и служит как для сборки каркаса, так и для обеспечения во время бетонирования точного положения рабочей арматуры и хомутов. При бетонировании монтажная арматура иногда вынимается.

Рис. 42. Типы крюков на концах гладких арматурных стержней: 1 — полукруглый крюк прп машинном гнутье: 2 — полукруглый крюк с прямым участком прн ручном гнутье

Для лучшего закрепления арматуры в бетоне концы арматурных стержней, работающих на растяжение, делают загнутыми в виде крюков (рис. 42).

Арматура периодического профиля (см. главу VI), благодаря надежной анкеровке и повышенному сцеплению с бетоном, позволяет отказаться от крюков, что способствует экономии металла.

Для совместной работы арматуры с бетоном необходимо, помимо устройства крюков, оставлять вокруг каждого стержня слой бетона; для этого расстояние в свету между отдельными рядами арматурных стержней делается не меньше 25 мм, как показано на рис. 43. На этом же рисунке показан так называемый защитный слой бетона (между арматурными стержнями и поверхностью конструкции), предохраняющий арматуру от воздействия огня при пожаре и от ржавления.

Рис. 43. Расстояние между стержнями арматуры и величина защитного слоя бетона в железобетонной балке и плите (размеры в мм): а — армированной обычной арматурой: 1 — монтажные стержни; 2 — рабочие стержни плиты; 3 — распределительные стержни плиты; 4—рабочие стержни балки; б — армированной сварными сетками и каркасами: 1 — каркасы балки; 2 — сетки плиты

В соответствии с техническими условиями толщина защитного слоя для рабочей арматуры конструкций из тяжелого бетона должна быть:
а) в плитах и стенках толщиной до 10 см — не меньше 10 мм;
б) в плитах и стенках толщиной более 10 см и в ребрах перекрытий — не меньше 15 мм;
в) в балках и колоннах при диаметре продольной арматуры до 20 мм — не меньше 20 мм, а при диаметре арматуры более 20 мм — не меньше 25 мм.

При диаметре продольной арматуры более 35 мм рекомендуется толщина защитного слоя не менее 30 мм, а при применении фасонных прокатных профилей — 50 мм.

Хомуты и поперечные стержни должны отстоять от поверхности бетона не меньше чем на 15 мм. В железобетонных трубах расстояние от стержня продольной арматуры до внутренней поверхности трубы должно быть не меньше, чем до наружной.

В сборных железобетонных конструкциях заводского изготовления из тяжелого бетона марки не менее 200 толщина защитного слоя может быть уменьшена на 5 мм, но в любом случае должна быть не меньше 10 мм для плит и 20 мм для балок и колонн.

Арматура – гибкие или жесткие стержни, размещаемые в бетоне в соответствии с расчетами, конструктивными и технологическими требованиями.

Арматуру в ж/б конструкциях устанавливают для восприятия растягивающих напряжений или усиления сжатого бетона. В качестве арматуры применяют в основном сталь.

По назначению различают арматуру рабочую, конструктивную и монтажную.

1. Рабочая арматура – продольная растянутая арматура, обеспечивающая прочность нормальных сечений.

2. Наклонная арматура

3. Поперечная арматура (обязательно должна закрепляться по концам) Поперечная арматура препятствует образованию наклонных трещин от возникающих косых скалывающих напряжений вблизи опор, а так же связывает бетон сжатой зоны с арматурой в растянутой зоне.

2, 3 – обеспечивают прочность наклонных сечений

4. Монтажная арматура – закрепляет концы поперечной арматуры, служит для образования плоских каркасов.

5. Конструктивная арматура воспринимает не учитываемые расчетом усилия от усадки бетона, изменения температуры, равномерно распределяет усилия между отдельными стержнями и т.п; служит для образования объемных пространственных каркасов.

Классы и марки бетона, класс и экономика бетона.

В зависимости от назначения и условий эксплуатации устанавливаются показатели качества бетона. Основной показатель – класс по прочности на осевое сжатие: В 15, В 20 МПа (от 3 до 60).

Этот показатель введен взамен показателя прочности марки бетона М200, М250 (кгс/см 2 ).

Факторы, влияющие на прочность бетона:

2. Характер напряженного состояния (лучше всего бетон работает на сжатие)

4. Способ испытания

5. Возраст бетона и условия твердения

6. Скорость загружения образцов и длительность действия нагрузки

7. Прочность бетона при динамических нагрузках в 2 раза меньше прочности при статических нагрузках.

При проектировании бетонных и ж/б конструкций в зависимости от их назначения и условий эксплуатации нормами устанавливаются показатели качества бетона:

ú Класс бетона по прочности на осевое растяжение (Bt 0,8; Bt 1,2; Bt 1,6; Bt 2; Bt 2,4; Bt 2,8; Bt 3,2) устанавливают для конструкций, работающих преимущественно на растяжение (резервуары)

ú Марка по морозостойкости (F50…F500 – число циклов замораживания – оттаивания., при которых потеря прочности будет не более 5%) устанавливают для конструкций, подвергающихся многократному замораживанию и оттаиванию.

ú Марка по водонепроницаемости (W2 … W12 - часы) назначают для конструкций, к которым предъявляют требования непроницаемости, они характеризуют давление воды (кгс/см 2 ), время в часах, когда вода начинает просачиваться через образец.

ú Марка по средней плотности (для тяжелых бетонов D2300 … D2500, для мелкозернистых бетонов D180 … D2400, для легких бетонов D800 … D2100 – кг/м 3 ) назначают для ограждающих конструкций.

Классы и марки бетона на осевое сжатие определяются соответствующим составом бетонной смеси (цемент, заполнитель, вода) и подтверждаются испытаниями контрольных образцов.

Марка бетона на сжатие – среднее сопротивление сжатию бетонных кубов с размером ребра 150 мм, испытанных через 28 суток хранения при t=20±2°С. Для несущих конструкций В=7,5 и выше, для преднапряженных В=15 и выше.

Для кубов 100*1000*100 масштабный коэффициент 0,91, для кубов размером 200*200*200 -1,1.

Класс бетона по прочности на осевое сжатие –марка бетона на сжатие с учетом статистической изменчивости прочности, гарантированная на 95% (обеспеченность = 0,95).

Изменчивость оценивается методами теории вероятности. Ее параметры:

3. V = S/R_m –коэффициент вариации прочности (идеал 0, в среднем по стране 0,135.)

4. по теории вероятности плотность распределения прочности подчиняется закону нормального распределения (симметричная волна)

Для практического пользования В=М*0,7786*0,0981 (переаод. коэф- т) = М*0,0764

Введение класса бетона позволило влиять на экономику бетона. При качественном изготовлении бетона есть возможность экономить цемент и получать меньшую стоимость бетона. (V)

Дата добавления: 2018-02-15 ; просмотров: 2084 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Арматура – один из наиболее часто используемых в строительстве материалов. Она представляет из себя строительный стержень или сетку, которые предотвращают растяжение конструкций из железобетона, усиливают прочность бетона, предотвращают образование трещин в сооружении. Технология производства арматуры бывает горячего катания и холодного. Стандартный расход стали при изготовлении 70 кг на 1 м3. Рассмотрим какая бывает арматура, ее применение и характеристики.

Виды арматуры по назначению:

рабочая – снимает напряжение собственного веса блока и уменьшения внешних нагрузок;
распределительная – сохраняет правильное положение рабочих стержней, равномерно распределяет нагрузку;
хомуты – используется для связывания арматуры и предотвращения появления трещин в бетоне рядом с опорами.
монтажная – используется для создания каркасов. Помогает зафиксировать стержни в нужном положении во время заливания их бетоном;
штучная – выпускается в виде прутьев круглой формы и жесткой арматуры из прокатной стали, используется для создания каркаса;
арматурная сетка – применяется для армирования плит, создается из стержней, закрепленных при помощи сварки. Используется в создании каркасов.

Какие виды арматур бывают?

Виды арматуры по ориентации в конструкции разделяется на поперечный – используемый для предотвращения поперечных трещин, и продольный – для предотвращения продольных трещин.

По внешнему виду арматура делится на:

гладкую – имеет ровную поверхность по всей длине;
периодического профиля (поверхность имеет высечки или ребра серповидные, кольцевые, либо смешанные).

По способу применения арматуры различают напрягаемую и не напрягаемую .

Классификация арматуры и ее виды

Существуют различные разновидности арматуры и ее классификация, в зависимости от параметров.

По технологии изготовления существует классификация: холоднодеформированная , катаная и горячекатаная .
По типу профиля : гладкая (класс А1) и рифленая (класс А2, А3, А4, А5).
По условиям использования : ненапрягаемая и напрягаемая . Напрягаемую арматуру натягивают, заливают бетоном. После того, как бетон высохнет, арматуру освобождают. Она сжимается и сжимает конструкцию бетонную.
По ориентации : поперечная и продольная . Продольную нельзя сваривать и не желательно для нее использовать для продольных рядов материал класса А1.

Разделение по химическому составу стали

Стержневая арматура разделяется на 6 классов прочности: А1, он же АII или А100, А2-AII-А300; А3-АIII-А400; А4-АIV-А500; А5-АV-А600. Только 4 вида арматуры проходят термическое уплотнение («Т»): Ат-III, Ат-IV, AT-V, АТ-VI.
Дополнительная маркировка «С» - указывает возможность использования варки, « К » - повышенную устойчивость к коррозии. Каждому классу соответствует определенный вид стали, отличающийся количеством углерода и других добавок.
По степени окисления . КП – кипящая , СП – спокойная , ПС – полуспокойная . Кипящая – самого низкого сорта, так как в процессе кипения, в сплав попадает воздух и в готовом продукте есть поры. Лучшей считается арматура типа СП.

Использование арматуры

Область применения арматуры – строительство, в нем ее используют для:

Сооружения каркаса строение;
Укрепления строительных монолитных конструкций и железобетонных плит;
Армирования колонн полов, стяжек;
Создания каркасов для фундамента ;
Создания каркаса для размещения декоративных элементов.

Применение арматуры – важный этап в строительстве. Ведь именно от того, какие виды стальной арматуры для строительства будут использованы, будет зависеть прочность здания.

Спецификация арматуры

В процессе производства арматуры применяют углеродистую сталь и материал, легированный кремнием , титаном , марганцем и хромом . По уровню прочности разделяют на проволочные и стержневые .

Важно ! Проволочный тип получают за счет холодной протяжки через уменьшающиеся в диаметре отверстия. За счет чего изменяется кристаллическая структура металла и повышается его прочность.

Железобетон – это строительный материал, в котором объединены вместе бетон и стальная арматура.

Арматуру располагают в растянутой зоне конструкции для восприятия растягивающих напряжений.

Сжимающие напряжения передаются на бетон.

Соединение бетона и стальной арматуры обеспечивает высокую прочность железобетонной конструкции при сжатии, растяжении и изгибе.

В отдельных случаях арматуру применяют для усиления бетона против сжимающих усилий, для восприятия усадочных, температурных, транспортных и других временных и постоянных нагрузок.

Достоинства монолитного железобетона во многом определяет рациональное армирование.

Для монолитных конструкций тип арматуры выбирается с учетом особенностей работы этих конструкций, их размеров и конфигурации, а также технологии и организации работ по возведению монолитных зданий и сооружений.

При назначении методов армирования учитывается технологичность установки, которая определяет трудоемкость, количество немеханизированного труда, интенсивность выполнения работ.

В составе комплексного процесса выполнения конструктивных элементов здания арматурные работы составляют 17-30% стоимости и 15-25% трудоемкости.

Анализ затрат труда на арматурные работы показывает, что до 15% общей трудоемкости работ приходится на операции по сборке и сварке арматуры, из них около 60% работ выполняется вручную.

Арматура железобетонных конструкций классифицируется по назначению, по условиям работы, по способу изготовления.

По назначению - на арматуру рабочую, которая воспринимает, главном образом, растягивающие усилия, возникающие в процессе эксплуатации конструкций, распределительную - для распределения усилий между рабочей арматурой, закрепления стержней в каркасе и обеспечения их совместной работы, монтажную - для обеспечения проектного положения отдельных стержней при сборке плоских и пространственных каркасов, хомуты - для восприятия поперечных усилий и предотвращения косых трещин в бетоне.

По условиям работы арматуру подразделяют на ненапрягаемую и напрягаемую.

Ненапрягаемую арматуру применяют в обычных железобетонных конструкциях, а также в предварительно напряженных, где она является нерабочей.

В качестве напрягаемой рабочей целесообразно применять арматуру из высокопрочной стали, которая может воспринимать максимальные растягивающие силы.

По способу изготовления арматуру подразделяют на стержневую и проволочную.

Стержневую и проволочную арматуру выпускают гладкой и периодического профиля.

Стержневую арматуру подразделяют на следующие виды :

- горячекатаную (классов А-I; А-II А-III, А-IV; А-V);

- термически упрочненную (классов Ат-IV; Ат-V; Ат-VI);

- упрочненную вытяжкой (классов А-IIв и А-IIIв).

Профили арматуры:

а – гладкая круглая; б, в – горячекатаная периодического профиля, классов А-II и А-III; г, д – сплющенная проволока; е – прядевая семипроволочная.

Проволочную арматуру подразделяют на следующие виды :

- арматурную проволоку из низкоуглеродистой стали круглую класса В-I и периодического профиля Вр- I, из углеродистой стали (высокопрочную) круглую класса В-II и периодического профиля Вр-II;

- арматурные пряди и канаты.

Арматурные пряди семипроволочные класса К-7 и 19-проволочные класса К-19, а также канаты двухпрядевые класса К-2, трехпрядевые – К-3 и многопрядевые – Кп.

Арматурные стали классов А-I, А-II, А-III, В-I, Вр-I используют в качестве ненапрягаемой арматуры в обычных и преднапряженных конструкциях.

Железобетонные конструкции армируют арматурными изделиями заводского и построечного производства :

- плоскими и гнутыми сетками;

- плоскими и пространственными каркасам;

- различными типами закладных деталей.

Виды арматурных изделий:

а – плоская сетка; б, в – плоские каркасы; г – пространственный каркас; д - пространственный каркас таврового сечения; е - то же, двутаврового сечения; ж - гнутая сетка; и - то же, криволинейного сечения; к – закладные детали.

Часть арматурных изделий в настоящее время унифицированы.

В ЦНИИпромзданий и ЦНИИОМТП разработаны унифицированные арматурные сетки и примеры армирования различных конструкций с использованием их.

Toggle navigation

КАЧЕСТВЕННО

БЫСТРО

SEO оптимизация

адаптивная верстка

Ремонт в регионах

Стальные стержни, закладываемые в железобетонных элементах, называются его арматурой, последняя располагается главным образом в растянутой зоне конструкций - более редко усиливается сжатая зона.

Несущая арматура применяется главным образом при строительстве высотных зданий и сооружений (она позволяет обходиться без лесов).

Различают два вида несущей арматуры:

из жесткой арматуры в виде фасонных профилей (двутавры, швеллеры)
из пространственных сварных каркасов в виде решетчатых ферм из мелкого фасонного проката и гибкой арматуры

В железобетонных конструкциях применяется четыре типа арматуры:

рабочая,
монтажная,
распределительная,
поперечная.

Рабочая арматура в плитах и балках располагается вдоль пролета и воспринимает растягивающие, а в некоторых случаях сжимающие усилия; в балках эта арматура иногда располагается наклонно, так как воспринимает возникающие усилия по наклонным сечениям. Рабочая арматура колонн и стоек работает совместно с бетоном на сжатие и устанавливается вдоль конструкций.
Монтажные стержни выполняют вспомогательные функции, поддерживая или связывая рабочую арматуру, позволяют создать пространственные вязаные или сварные каркасы, воспринимают усадочные и температурные напряжения и т. п.

Распределительная арматура ставится в плитах, выполняя одновременно функции монтажной арматуры и способствуя пространственной работе плиты, а также воспринятою усадочных и температурных напряжений.
Поперечная арматура в балках и колоннах выполняется в виде хомутов в вязаных каркасах или отдельных стержней при сварных каркасах. В балках поперечная арматура работает на восприятие усилий по наклонным сечениям.

Механические свойства арматурной стали

Для арматуры железобетонных конструкций применяются стали классов А-I, А-II, А-III (сталь A-IV применяется главным образом для предварительно напряженных железобетонных конструкций).
Наиболее важной характеристикой для арматурной стали железобетонных конструкций является предел текучести; в случае его достижения нарушается бетона с арматурой в результате чего в бетоне появ ляются трещины значительной ширины, что недопустимо.

Диаграмма растяжения мягкой стали

На диаграмма деформаций стали при растяжений с четырьмя характерными точками: а предел упругости (пропорциональности), выше которого нарушается пропорциональное нарастание напряжения; b предел текучести, при достижении которого изменение деформаций происходит без изменения напряжений; эти деформации достигают 1—2% измеряемой длины; с начало зоны упрочнения стали, так как, пройдя площадку текучести, материал вновь приобретает способность наращивать напряжения с ростом деформаций; d предел прочности;

по ее достижении образуется шейка и происходит разрыв стержня.

Чем тверже сталь, тем ее площадка текучести меньше, и наоборот — площадка больше, чем мягче сталь. При растяжении стержня выше предела текучести (до точки k) с последующим снятием нагрузки получается остаточная деформация оl и при повторных загружениях работа происходит по упругой стадии (линия Ik).

Таким образом, при обработке стали с вытяжкой ее выше предела текучести восстанавливается пропорциональность до более высокого нового предела текучести в точке k, a при старении металла& подымается даже до точки k. Это явление называется наклепом, получаемым при специальной силовой обработке стали путем ее вытяжки. Такой силовой обработкой широко пользуются в практике строительства, предварительно вытягивая стальные стержни арматуры на 3,5%—5,5%; в результате ее предел текучести возрастает, и получается упрочненная арматура.
По принятому в настоящее время методу расчета за нормативное сопротивление арматурной стали Ra n принимается контролируемый браковочный минимум предела текучести, установленныйдлястали класса A-I («сталь 3») — 2400, для стали А-II (Ст. 5) — 3000, для стали A-III (25Г2С) — 4000 и для стали A-IV— 6000 кг/см2.

Упругие свойства арматурной стали в зоне пропорциональности характеризуются модулем упругости Ея, величина которого принимается для сталей классов A-I и А-II Eа = 2,1 • 10 в 6 степени кг/см2, а для сталей классов A-III и A-IV Eа = 2 • 10е кг/см2.

Рис. 1. Горячекатаная сталь периодического профиля
клаеса А-II (Ст. 5); б — класса A-III (25Г2С); в — холодносплющенная; 1 — развернутая боковая поверхность; 2 — деталь винтового выступа

Для железобетонных конструкций применяется арматура из отдельных стержней, сварных сеток, плоских сварных каркасов (решеток) ив виде несущей конструкции.
Арматура из отдельных гибких стержней выполняется из круглой гладкой стали, диаметром от 6 до 40 мм, а также из горячекатаной стали периодического профиля , т. е. из круглых стержней с выступающими ребрами для повышенного сцепления с бетоном. Такая арматура прокатывается из,сталей классов А-II, A-III и A-IV (ГОСТ 5781—61).

Для армирования плит широко применяют сварные сетки (ГОСТ 8478—57) холоднотянутой арматурной проволоки и из горячекатаной арматурной стали периодического профиля класса A-III. Стержни сеток диаметром 3—9 мм в местах их пересечения соединяются между собой посредством точечно контактной электросварки.
Сетки имеются двух типов рулонные и плоские весом от 100 до 300, В сетках рабочая арматура располагается в продольном, поперечном или обоих направлениях.

Рулонные сетки изготавливаются шириной до 3, а плоские — до 2,65 м Сварные плоские каркасы применяются в элементах сборных и монолитных железобетонных конструкций (балках, ригелях и колоннах).
Плоские каркасы изготавливаются в виде решеток нужной длины и состоят из продольных рабочих и монтажных стержней и поперечных стержней, располагаемых с определенным шагом.

Различают два вида несущей арматуры: из жесткой арматуры в виде фасонных профилей (двутавры, швеллеры) и из пространственных сварных каркасов в виде решетчатых ферм из мелкого фасонного проката и гибкой арматуры.

Читайте также: