Что такое раскаленная арматура

Термическое упрочнение арматурной стали заключается в нагреве ее до заданной температуры, быстром охлаждении (закалке), в последующем отпуске (нагреве до меньшей, чем для закалки, заданной температуры) и медленном охлаждении.

Термическому упрочнению можно подвергать углеродистые и низколегированные арматурные стали. Так, в результате термического упрочнения горячекатаной арматурной стали класса АП марки Ст. 5 ее временное сопротивление разрыву может быть повышено с 5000 до 9000 кГсм2, а предел текучести с 3000 до 6000 кГсм2, что соответствует арматуре класса ATV. Временное сопротивление арматурной стали класса АШ после термического упрочнения повышается с 6000—7000 до 10 500—12 000 кГсм2, а предел текучести — с 4000—5000 до 8000—10 000 кГсм2, что соответствует арматуре классов ATV и ATV. Приведенные примеры показывают, что термическая обработка позволяет повысить прочностные характеристики арматуры на 50—100%. При этом необходимы сравнительно малые дополнительные затраты, которые не превышают 10% стоимости исходной горячекатаной арматуры.

Способы термической обработки стали различны. Для арматурной стали наиболее приемлемым способом термообработки в настоящее время считается закалка в воде с последующим отпуском. После закалки прочностные свойства стали значительно повышаются, а пластичность снижается. Последующий отпуск несколько снижает степень закалки, т. е. прочностные характеристики стали, но зато увеличивает ее пластичность.

За оптимальный режим термообработки для каждой исходной марки арматурной стали принимается такой, при котором механические свойства термически упрочненной арматуры совпадают с характеристиками, установленными для определенных классов стали, указанных в технических требованиях.

В среднем при термоупрочнении арматуры температура нагрева под закалку колеблется в пределах от 900 до 1000° С, а температура отпуска — от 350 до 450° С. При повышении температуры нагрева под закалку прочность и пластичность стали снижаются. Перегрев при отпуске также приводит к снижению прочности стали, а нагрев арматуры при отпуске до температуры, 600° С и выше и последующее медленное остывание на воздухе практически снимают эффект упрочнения.

Процесс термического упрочнения арматуры сложно организовать в арматурных цехах заводов железобетонных изделий. Рациональнее термическое упрочнение производить на металлургических заводах и в крайнем случае в специализированных цехах районных арматурносварочных заводов, которые должны снабжать такой арматурой несколько потребителей.

Первыми начали термическое упрочнение арматуры из стали марок Ст. 5 и 35ГС на Рязанском заводе № 2 и на некоторых других заводах железобетонных изделий. Для этого используют специальные установки, нагрев стали в которых осуществляется электрическим током.

Очищенные, выпрямленные и обрезанные под необходимый размер стержни укладывают в загрузочное устройство, из которого сырые стержни по одному скатываются вниз и попадают в нагревательное устройство. При этом концы стержней зажимаются в контактных губках с усилием 600—1000 кГ двумя пневматическими цилиндрами. Надежное зажатие концов стержней в контактных губках — необходимое условие для соблюдения заданного режима термообработки.

Температуру нагрева под закалку обычно контролируют по величине теплового удлинения стержней. Стержни на участке между контактными губками в процессе нагрева поддерживаются промежуточными опорами, чтобы исключить влияние их провеса на точность измерения их теплового удлинения, и одновременно растягиваются усилием, создающим в стержнях напряжение 0,5—1 кГмм2.

Во время нагрева одного из стержней очередной стержень удерживается в подающем устройстве отсекающим толкателем; как только стержень нагреется до требуемой для закалки температуры, толкатель сбрасывает его в ванну с водой, температура которой 10—40° С.

В ванне стержни должны находиться не менее 10—15 сек. За это время они охлаждаются и укорачиваются, после чего цепным транспортером подаются в узел отпуска, где зажимаются в контактных губках.

В отпускном устройстве способ нагрева стержней тот же, что и в нагревательном. После отпуска стержни охлаждаются на воздухе в специальном контейнере. Охлаждать отпущенные стержни на бетонном полу и в сырых местах недопустимо, так как это может привести к ухудшению свойств термически упрочненной арматурной стали. Только при строгом соблюдении режимов упрочнения можно получить упрочненную арматуру, отвечающую требованиям ГОСТ 10884—64 и Указаниям СН 250—65. Работами на установках должны руководить специалисты металловеды — термисты.

Металлургические заводы начали выпуск опытнопромышленных партий термически упрочненной арматурной стали, с увеличением которого отпадет надобность производить упрочнение арматуры на строительных предприятиях.

Источник

Рабочая арматура в железобетонной конструкции это

Определение

Арматура для железобетона это жесткие или гибкие стержни, сети или пространственные каркасы из этих стержней.

Для улучшения сцепления с бетоном стержни могут иметь периодические утолщения.

Арматурные сетки и каркасы

Арматурные каркасы и сетки – готовые конструкции из арматурных стержней для производства железобетонных элементов. Могут быть как фабричного производства, так и сделаны на строительной площадке.

Различают вязанные или сварные арматурные каркасы и сетки.

Виды арматуры и ее детали

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.

Классификация арматуры

Приведем в порядок то, что мы знаем о типах арматуры для фундамента и ж. б. блоков. Можно ориентироваться на назначение, расположение в конструкции, условия применения и по материалу арматуры.

По назначению

По ориентации

По отношению к направлению действия сил арматура делится на продольную или поперечную. Продольная арматура препятствует образованию вертикальных трещин и хорошо воспринимает продольные растягивающие нагрузки. Поперечная арматура препятствует образованию наклонных трещин от скалывающих напряжений в сжатой зоне.

По условиям применения

Арматурные стержни могут, перед бетонированием, быть предварительно растянуты (напряжены). Эта технология позволяет перекрывать большие пролеты иметь меньшие прогибы перекрытий и выдерживать большие растягивающие нагрузки без образования трещин.

Напрягаемая арматура в железобетонных конструкциях может быть исключительно рабочей.

Обычно предварительно напряженный железобетон в частном и малоэтажном строительстве не применяется.

Жесткая листовая арматура

Для таких сталей устанавливают условный предел текучести σ 0,2 — напряжение, при котором остаточные деформации состав­ляют 0,2%.

В качестве гибкой арматуры применяются стальные стержни, главным образом круглого сечения, которые, по сравнению с пря­моугольными, дают лучшее сцепление с бетоном и не имеют ост­рых ребер, врезающихся в бетон и способствующих образованию трещин. Арматура — это гибкие и жесткие стальные стержни, размеща­емые в бетонной массе согласно расчетам или в соответствии с кон­структивными или производственными требованиями.

Всю арматуру объединяют в ар­матурные изделия — сварные или вязаные сетки и каркасы. Круглые стержни бывают гладкие и периоди­ческого профиля, на поверхности которых имеются выступы, рас­положенные через определенные промежутки.

Арматурные изделия. Эта арматура назначается в основном в плитах, поперечная (хомуты), которая обеспечивает неизменное поло­жение рабочей арматуры и одновременно воспринимает часть поперечных сил. Эта арматура обеспечивает заданное положение попереч­ных стержней или хомутов. Классы арматуры. По профилю поверхности арматура подразделяется на глад­кую и периодического профиля (рис. ниже). На поверхности арма­туры периодического профиля имеются часто расположенные коль­цевые выступы.

Классификация арматуры и её применение в конструкци­ях. Арматурные изделия. Арматурные стали по механическим свойствам подразделяют на мягкие, сопро­тивление которых характеризуется физическим пределом текучес­ти σ y и твердые, для которых основным показателем прочности является временное сопротивление разрыву σ u (рис. ниже). В конструкциях из легкого железобетона диаметр круглой ар­матуры, применяемой без специальной анкеровки, не должен пре­вышать 20 мм. Конструктивная — воспринимает не учитываемые расчетом усилия от усадки бетона, изменения температуры, равномерно распределяет усилия между отдельными стержнями и т.

д. Так, снижение пла­стических свойств стали может явиться причиной хрупкого разрыва арматуры в конструкциях под нагрузкой, излома напрягаемой арма­туры в анкерах и т. п. Для железобетонных конструкций следует применять следующие виды арматуры, установленные соответствующими стандартами: горячекатаную гладкую и периодического профиля диаметром 3-80 мм, термомеханически упрочненную периодического профиля ди­аметром 6-40 мм, механически упрочненную в холодном состоянии (холоднодеформированная) периодического профиля или гладкая, диамет­ром 3—12 мм, арматурные канаты диаметром 6-15 мм, неметаллическую композитную арматуру.

Жесткая листовая арматура

Помимо перечисленных видов иногда применяется специаль­ная противоусадочная арматура, которая воспринимает усадочные и температурные расширения. Конструктивную и монтажную арматуру устанавливают по конст­руктивным и технологическим соображениям. Монтажная — обеспечивает проект­ное положение рабочей арматуры, объединяет ее в каркасы и т. п. Чаще всего употребляются стержни диаметром от 6 до 40 мм, реже при­меняются стержни диаметром до 5 мм и от 40 до 100 мм.

В целях индуст­риализации и механизации арматурных работ ненапрягаемую армату­ру преимущественно применяют в виде сварных сеток и каркасов. Кроме требований по прочности на растяжение к арматуре предъявляют требования по дополнительным показателям, опреде­ляемым по соответствующим стандартам: свариваемость, вынос­ливость, пластичность, стойкость против коррозионного растрес­кивания, релаксационная стойкость, хладостойкость, стойкость при высоких температурах, относительное удлинение при разрыве и др. Поэтому их применяют только в вязаных каркасах.

К рабочей арматуре относится и косая (отогнутые под углом стержни), распределительная, которая воспринимает местные и дополни­тельные усилия.

В зависимости от назначения арматура подразделяется на сле­дующие виды: рабочая, которая в изгибаемых или растянутых элементах воспринимает растягивающие усилия. Кроме того, в большепролетных конструкциях могут быть при­менены стальные канаты (спиральные, двойной свивки, закрытые).

Благодаря выступам стержни обладают большей связью с бето­ном, чем гладкие стержни, что особенно важно при применении сталей повышенных марок, и, кроме того, дают возможность отказаться от крюков на концах. Для сталежелезобетонных конструкций (конструкций, состоящих из стальных и железобетонных элементов) применяют листовую и профильную сталь по соответствующим нормам и стандартам. Длина образцов должна быть равна пяти диа­метрам стержня.

Какую арматуру при менять для фундамента

а – не рекомендуется, б – подходит, в – подходит, но редко встречается
В частном и малоэтажном строительстве рекомендуется применять армирующие стержни классов A300 или A400.

Внешне, арматура A240 рифления не имеет, A300 – рифление кольцевая ёлочка, A400 – серповидная ёлочка.

Допустимо заменить стальную арматуру сопоставимой композитной.

Использование арматурных прутьев более высокого или наоборот более низкого качества – не рационально. Рекомендуем прочесть статью о расчете армирования вашего типа фундамента.

Как арматура работает внутри бетона и что такое напряженная арматура?

Главное свойство, которое арматура придает бетонным блокам или плитам — это жесткость. Благодаря этой жесткости, бетон получает дополнительную “опору” и может противостоять еще большим нагрузкам. Благодаря таким свойствам, железобетон может использоваться на ответственных узлах и при сооружении очень тяжелых объектов как в частном, так и в промышленном строительстве.

Однако и арматура имеет максимальную прочность. Предельное сопротивление прутьев выражается в растяжении. Вернее в ее амплитуде. При воздействии продольных нагрузок, пруты могут растягиваться. При снижении нагрузок они возвращаются в исходное состояние. Такие процессы в уже застывшем бетоне могут стать причиной его разрушения.

Чтобы этого не происходило, на объектах с динамическими нагрузками подобного рода, используется сборный железобетон с напряженной арматурой. Во время заливки каркаса, арматура находится под напряжением, то есть в растянутом состоянии. По мере твердения бетона, она возвращается в исходное положение. Чтобы создает внутри изделия некоторое пространство, в котором при рабочих нагрузках арматура может свободно двигаться, не повреждая конструкцию и не снижая ее надежность.

Нормативные сопротивления рабочей арматуры

Нормативные сопротивления арматуры RНа должны приниматься по табл. 1 и 2.

Нормативные сопротивления арматуры RНа

1. Холоднотянутая низкоуглеродистая проволока и холодноплющенная арматура периодического профиля называется твердой арматурой. За нормативное сопротивление для твердой арматуры принимается браковочный минимум предела прочности. Остальные разновидности арматур, указанные в таблице, называются мягкой арматурой. Нормативное сопротивление мягкой арматуры принимается равным браковочному минимуму предела текучести при растяжении либо напряжению при калибровке или вытяжке.

2. Приведенные в табл. 1 нормативные сопротивления для стали Ст. 3 в Ст. 5 относится к арматуре диаметром до 40 мм.

Значения нормативных сопротивлений при диаметре арматуры более 40 мм принимаются:

Нормативные сопротивления RНа проволоки для напряженно армированных конструкций (кг/см2)

Коэффициенты однородности арматуры k, должны приниматься:

Нормативные модули упругости арматуры EНа принимаются равными:

Источник

• ← Что такое разность переменных
• Что такое белки чем определяется структурное и функциональное многообразие белков →