Учебники по популярным профессиям
на asv0825.ru

Бетонные
работы

       

§ 25. Назначение, классификация арматуры и арматурных сталей

Железобетон — это строительный материал, в котором объединены вместе бетон и стальная арматура. Арматуру располагают в растянутой зоне конструкции для воспринятия 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 воспринятия усадочных, температурных, транспортных и других временных и постоянных нагрузок.

По назначению арматура железобетонных конструкций делится на рабочую, которая воспринимает главным образом растягивающие усилия, возникающие в процессе эксплуатации конструкции, распределительную — для распределения усилий между рабочей арматурой, закрепления стержней в каркасе и обеспечения их совместной работы, а также для воспринятия поперечных усилий и предотвращения косых трещин в бетоне (хомуты), монтажную — для обеспечения проектного положения отдельных стержней при сборке плоских и пространственных каркасов.

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.

В зависимости от способа изготовления арматуру подразделяют на стержневую, изготовляемую горячей прокаткой стали, и проволочную, получаемую волочением в холодном состоянии. Как стержневую, так и проволочную арматуру выпускают гладкой и периодического профиля (рис. 64). Профильная арматурная сталь лучше сцепляется с бетоном.

Рис. 64. Профили арматуры:
а — гладкая круглая, б, в — горячекатаная периодического профиля, классов А-II и A-III, г, д — сплющенная проволока, е — прядевая семипроволочная

Стержневую арматуру подразделяют на следующие типы: горячекатаную (классов A I, A-II, А-III, А-IV, А-V), термически упрочненную (классов Ат-IV, Ат-V, Ат-VI), упрочненную вытяжкой (классов А-Пв и А-П1в).

Проволочную арматуру подразделяют на 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-П; арматурные пряди семипроволочные класса К-7 и 19-проволочные класса К-19, а также канаты двухпрядные класса К-2, трехпрядные — К-3 и многопрядные — Кп.

Марки стали представляют собой условные обозначения их химического состава. Буквами обозначают металлы, входящие в состав стали: Г — марганец, С — кремний, Т — титан, Ц — цирконий, X — хром, М — молибден. Первые цифры в марке показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, цифры справа от буквы — среднее содержание металлов в процентах. Если за буквой не стоит цифра, значит содержание данного металла не превышает 1,5%. Например, сталь 23Х2ГЦ содержит 0,23% хрома, 2% марганца и не более 1,5% циркония.

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

Высокопрочную арматуру горячекатаную класса А-V марок 80С, 20ХГ2Ц, 23Х2Г2Т, термически упрочненную . классов Ат-IV, Ат-V и Ат-VI применяют в предварительно напряженных конструкциях. Рабочую арматуру в предварительно напряженных конструкциях применяют в виде прядей канатов и стержней.

Железобетонные конструкции армируют арматурными изделиями заводского производства; плоскими и гнутыми сетками, плоскими и пространственными каркасами и различными типами закладных деталей (рис. 65).

Рис. 65. Виды арматурных изделий:
а — плоская сетка, б, в — плоские каркасы; г — пространственный каркас, д, е — пространственные каркасы таврового и двутаврового сечений соответственно, ж — гнутая сетка, з — пространственный каркас, гнутый из сеток, и — закладные детали

Некоторые арматурные изделия унифицированы, а их производство централизовано. К таким изделиям относят тяжелые и легкие сетки. Тяжелые сетки выполняют с рабочей арматурой диаметром 12, 14, 16, 18, 20, 22 и 25 мм с шагом 200 мм и монтажной арматурой диаметром 8, 10 и 12 мм с шагом 600 мм. Рабочая арматура выполнена из стали классов А-II и А-III, монтажная — класса А-I. Для изготовления легких сеток используют проволоку диаметром 3, 4 и 5 мм классов Вр-I и В-I и горячекатаную сталь диаметром 6 и 8 мм класса A-III. Сетки изготовляют в виде плоских элементов и в рулонах. Длина плоских сеток до 9 м, рулонные сетки выполняют шириной от 1 до 3,8 м и массой рулона от 900 до 1300 кг.

Каркасы собирают из унифицированных тяжелых и легких сеток и стержней в виде замкнутых, прямоугольных и криволинейных конструкций, а также с переменным сечением по длине. Криволинейными каркасами армируют специальные конструкции (например, сваи, трубы). Их изготовляют намоткой и сваркой арматуры в виде спирали по образующим продольных стержней.

Металлические закладные детали (соединение сваркой для железобетонных и монолитных конструкций со сборными для образования жесткого пространственного каркаса) различной конфигурации выполняют из стальных пластин, к которым приваривают анкерные стержни. С помощью анкерных стержней детали закрепляют в бетоне. Допускается крепление закладной детали в бетоне без стержней путем сварки с рабочей арматурой. Размеры пластин и анкеров зависят от нагрузок, воспринимаемых закладными деталями, и вида стыкуемых элементов.

На изготовление, закладных деталей расходуется около 10% стали, применяемой для армирования арматурных изделий. Поэтому непрерывно ведутся исследования по совершенствованию их конструкций и технологии изготовления. Одним из новых направлений в этой области является изготовление закладных деталей штампованием. Штампованные детали — это стальные пластины толщиной 4 мм с анкерными элементами в виде полос, на которых имеются сферические выступы высотой, равной 1/6 - 1/7 ширины пластины. Благодаря выступам деталь прочно сцепляется с бетоном.

Закладные детали изготовляют из арматурной стали классов A-I...A-III. Для плоских элементов применяют горячекатаную листовую, полосовую и фасонную сталь марки СтЗ.

Надежность и долговечность сооружений во многом зависят от метода антикоррозионной защиты закладных деталей. Применением лакокрасочных покрытий (масляная краска на железном сурике, эмаль и лак) не обеспечивают надежной защиты. В таких покрытиях образуются трещины и в местах их образования возникает интенсивная коррозия металла, которая по истечении некоторого времени существенно ослабляет стыковое соединение.

Эффективным методом защиты от коррозии является цинкование стали. Цинк обладает большим отрицательным электрохимическим потенциалом, поэтому в присутствии влаги между слоем защищаемого металла и цинка образуется гальванический элемент, в котором цинк растворяется и защищает сталь от коррозии. Цинкование закладных деталей выполняют гальванизацией, металлизацией или горячим способом.

В местах с повышенным содержанием сернистых соединений, например в городах, цинкование производят методом металлизации: закладные детали очищают от коррозии пескоструйными аппаратами, затем распылением наносят слой расплавленного цинка. Для металлизации используют электрические или газопламенные металлизаторы.

Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг@Mail.ru