11. Прочностные характеристики арматуры

Под прочностными
характеристиками понимают физический
и условныйпредел текучести арматуры, временное
сопротивление.
Их устанавливают по диаграмме,
получаемой при испытании образцов на
растяжение. Эти характеристики зависят
от химического состава стали и технологии
изготовления арматуры. Напряжения,
соответствующие точке А (граница зоны
упругих деформаций), называют пределом
текучести,
т. е. пределом, при котором растут
пластические деформации стали без
увеличения внешней нагрузки. Стали с
ярко выраженной площадкой текучести
принято называть мягкими. Для стержневой
арматуры повышенной прочности и
высокопрочной проволоки, так называемых
твердых сталей, четкого предела упругости
и предела текучести на диаграмме нет,
поэтому пользуются понятием условного
предела текучести. За условной предел
упругости принимают напряжение, при
котором возникают остаточные относительные
деформации, равные 0,02% от предельных
остаточных деформаций. Это напряжение
обозначают.
За условный предел текучестипринимают напряжение, соответствующее
остаточным деформациям величиной 0,2%.
Основным показателем прочности твердых
сталей является временное сопротивление
разрыву.
При действии многократно повторяющейся
нагрузки величина предела текучести
стали снижается, а разрушение приобретает
хрупкий характер. За предел выносливости
принимают прочность, при которой не
наблюдается хрупкого разрушения стали
при числе цикловn=1×10⁵
раз.

1. Основные расчетные
положения.

Образование
наклонных трещин в изгибаемых элементах
обусловлено совместным действием
изгибающих моментов и поперечных сил.
Место их образования, наклон, раскрытие
и развитие по высоте зависят от вида
нагрузок, формы сечения, вида армирования,
соотношения M/Q
и др. После образования наклонной
трещины элемент разделяется на 2 части,
связанные между собой в сжатой зоне
бетоном над наклонной трещиной, а в
растянутой зоне – продольной арматурой,
хомутами и отгибами, пересекающими
наклонную трещину.

Разрушение
происходит по трем случаям:

1) раздробление
бетона стенки по наклонной полосе между
наклонными трещинами от главных
сжимающих напряжений.

Такое разрушение
возможно при малой ширине сечения
элемента в зоне действия поперечных
сил, когда величина главных сжимающих
напряжений может превзойти прочность
бетона на сжатие.

Прочность стенки
элементов, армированных хомутами по
наклонной полосе между наклонными
трещинами обеспечены, если соблюдено
условие:

h₀Q/(0,3*φ_w1*φ_b1*R_b*b)

Q
– поперечная сила от внешней нагрузки,
принимают не менее h₀
от опоры;

φ_w1
– коэф., учитывающий влияние хомутов,
нормальных к продольной оси элемента;

φ_b1
— коэф., оценивающий способность различных
видов бетона к перераспределению
усилий.

Если это условие
не соблюдается, то необходимо увеличить
размеры сечения элемента или повысить
класс бетон.

2) Сдвиг по наклонному
сечению от доминирующего действия
поперечной силы.

Образование
наклонной трещины начинается в середине
боковых граней, где касательные
напряжения от поперечной силы достигают
max.
Если касательные напряжения не достигают
своего max
значения, то наклонные трещины не
образуются, то условие:

h₀Q/(2,5*R_bt*b).

При соблюдении
условия расчет наклонных сечений на
прочность по поперечной силе не
производят.

3) Излом по наклонному
сечению от доминирующего действия
изгибающего момента М.

2. Расчет на действие
поперечной силы.

3. Расчет хомутов.

4. Расчет отгибов.

5. Расчет элементов
без поперечной арматуры.

6. Расчет на действие
изгибающего момента.

7. Построение эпюры
арматуры.

Характеристики арматуры

СП 63.13330.2012

6.2.7 Основной прочностной характеристикой арматуры является нормативное значение сопротивления растяжению R_s,n, принимаемое в зависимости от класса арматуры по таблице 6.13.

6.2.8 Расчетные значения сопротивления арматуры растяжению R_sопределяют по формуле:

где γ_s — коэффициент надежности по арматуре, принимаемый равным 1,15 для предельных состояний первой группы и 1,0 — для предельных состояний второй группы.

Расчетные значения сопротивления арматуры растяжению R_sприведены (с округлением) для предельных состояний первой группы в таблице 6.14, второй группы — в таблице 6.13. При этом значения R_s,nдля предельных состояний первой группы приняты равными наименьшим контролируемым значениям по соответствующим стандартам.

Таблица 6.13

Значения расчетного сопротивления арматуры сжатию R_scпринимают равными расчетным значениям сопротивления арматуры растяжению R_s, но не более значений, отвечающих деформациям укорочения бетона, окружающего сжатую арматуру: при кратковременном действии нагрузки — не более 400 МПа, при длительном действии нагрузки — не более 500 МПа.

Для арматуры классов В500 и А600 граничные значения сопротивления сжатию принимаются с понижающим коэффициентом условий работы. Расчетные значения R_sc приведены в таблице 6.14.

Таблица 6.14

Класс арматры	Значения расчетного сопротивления арматуры для предельных состояний первой группы, МПа
	растяжению Rs	сжатию Rsc
А240	210	210
А400	350	350
А500	435	435 (400)
А600	520	470 (400)
А800	695	500 (400)
А1000	870	500 (400)
В500	435	415 (380)
Вр500	415	390 (360)
Вр1200	1050	500 (400)
Вр1300	ИЗО	500 (400)
Вр1400	1215	500 (400)
Вр1500	1300	500 (400)
Вр1600	1390	500 (400)
К1400	1215	500 (400)
К1500	1300	500 (400)
К1600	1390	500 (400)
К1700	1475	500 (400)
Примечание — Значения Rscв скобках используют только при расчете на кратковременное действие нагрузки.

6.2.9 В необходимых случаях расчетные значения прочностных характеристик арматуры умножают на коэффициенты условий работы γ_si, учитывающие особенности работы арматуры в конструкции.

Расчетные значения R_swдля арматуры классов А240 … А500, В500 приведены в таблице 6.15.

Для поперечной арматуры всех классов расчетные значения сопротивления R_sw следует принимать не более 300 МПа.

Таблица 6.15

Характеристика прочности армирующего материала и типы стальной арматуры

Содержание этой статьи: Армирующий материал, Пригодность стали в качестве армирующего материала, характеристика прочности стали и типы стальной арматуры и он должен быть должным образом укреплен подходящим материалом. Цель обеспечения армирования в R.C.C. is:

• Для восприятия всех растягивающих напряжений, возникающих в конструкции.
• Для повышения прочности бетонных секций.
• Для предотвращения распространения трещин, возникающих из-за температурных и усадочных напряжений.
• Чтобы сделать секции тоньше по сравнению с обычными бетонными секциями.

Чтобы соответствовать вышеуказанным критериям, армирующий материал должен удовлетворять следующим требованиям:

1. Армирующий материал должен образовывать идеальное сцепление с бетоном для передачи напряжений от одного материала к другому.
2. Он должен иметь высокую прочность на растяжение.
3. Он должен быть дешевым, легкодоступным и долговечным.
4. Коэффициент теплового расширения армирующего материала должен быть почти таким же, как у бетона, для получения хорошего композиционного действия.
5. Он должен быть пригодным для обработки, т. е. легко резать, сгибать и соединять.
6. Не должен реагировать с другими ингредиентами R.C.C.
7. На нем не должно быть рыхлой прокатной окалины, рыхлой ржавчины и слоев краски, масляного шлама или любых других веществ, которые могут разрушить или уменьшить сцепление.

  Пригодность стали в качестве армирующего материала

Многие традиционные материалы, такие как бамбук и натуральные волокна, использовались в качестве армирующих материалов в прежние времена. Но сталь оказалась наиболее подходящей формой армирования.

Это наиболее подходящий армирующий материал для железобетонных конструкций. по следующим причинам:

1. Сталь очень прочна на сжатие, растяжение, сдвиг и кручение.
2. Бетон образует очень хорошую связь со сталью.
3. Сталь пластична. Большая пластичность означает большее удлинение стали перед разрушением.
4. Стальные стержни можно легко резать, поднимать и сваривать с помощью общедоступных инструментов и машин.

Сталь

5. имеет более длительный срок службы.

Сталь

6. легкодоступна.

Стальная арматура имеет различные преимущества, перечисленные выше, что делает ее подходящим армирующим материалом. Однако у стали есть несколько недостатков, которые перечислены ниже.

1. Самым большим недостатком стальной арматуры является ржавчина. Если бетон пористый или покрытие арматуры недостаточное, сталь ржавеет и теряет прочность.
2. Сталь теряет свою прочность при высоких температурах.

  ТИПЫ СТАЛЬНОЙ АРМАТУРЫ

В Индии доступны следующие типы стальной арматуры, соответствующие соответствующим индийским стандартам, как указано в Таблице 1.9.

[id таблицы = 6 /]

 Арматура из мягкой стали

Прутки из мягкой стали также известны как Fe 250, поскольку предел текучести этой стали составляет 250 Н/мм ² . Кривая напряжения-деформации для мягкой стали представлена ​​на рис. 1.1. Он показывает четкую, определенную точку текучести.

Хотя стержни из мягкой стали очень пластичны, они не предпочтительнее деформированных стержней с высоким пределом текучести из-за их меньшей прочности и слабой связи. Модуль упругости мягкой стали принимается равным 2×10 ⁵ Н/мм ² . Однако они используются в качестве боковых связей в колоннах и в местах, где требуется номинальное армирование. Гладкие стержни из мягкой стали обозначаются символом f.

Типичная кривая напряжения-деформации для различных типов стали

Деформированные прутки с высоким пределом текучести

Их также называют слитками HYSD. Они имеют более высокий процент углерода по сравнению с мягкой сталью. Их прочность выше, чем у мягкой стали, но предел текучести четко не определен, как показано на рис. 1.1.

Эти прутки доступны двух типов:

(i)       Горячекатаные прутки с высоким пределом текучести.

(ii)       Холоднодеформированные прутки с высоким пределом текучести.

Сталь (ii) также называется стержнями CTD (Cold Twisted Deformed) или сталью Tor и доступна в двух сортах. Деформированные стержни обозначаются символом … или #.

(i)        Fe 415 или Tor 40

(ii)       Fe 500 или Tor 50

Типы стальной арматуры

Скрученный деформированный стержень имеет предел текучести примерно на 50 % выше, чем обычный стержень. Деформированный стержень имеет гофры или ребра на поверхности стержня, как показано на рис. 1.2, для увеличения сцепления и предотвращения проскальзывания стержня в бетоне. Эти бары не имеют определенного предела текучести. Таким образом, предел текучести принимается равным 0,2% условного напряжения, которое определяется по кривой напряжения-деформации следующим образом:0004

(i)        Нарисуйте линию, параллельную исходной кривой напряжение-деформация, соответствующую значению деформации 0,002 (0,2 процента).

(ii)       Точка, в которой эта линия пересекает кривую напряжения-деформации, принимается за предел текучести или условное напряжение 0,2 процента.

Стержни HYSD предпочтительны в качестве арматуры в железобетонных конструкциях. на простые стержни из мягкой стали по следующим причинам:

1. Более высокая прочность: стержни HYSD имеют предел текучести выше, чем у стержней из простой мягкой стали.
2. Лучшее сцепление : Стержни HYSD имеют лучшее сцепление с бетоном благодаря гофрам или ребрам на поверхности стержней. Согласно IS 456:2000, прочность сцепления стержней HYSD на 60 процентов выше, чем у стержней из простой мягкой стали.
3. Экономичность : Стоимость стержней HYSD примерно такая же, как у низкоуглеродистой стали, но использование стержней HYSD обеспечивает общую экономию, поскольку требуется меньше стали из-за ее более высокой прочности. Много стали (около 40 млн тонн) было сэкономлено в Индии с 1967, из-за замены мягкой стали на сталь Tor, а экономия составляет рупий. 50000р!!!

  Стальной стержень TMT (термомеханически обработанный)

Среди компонентов железобетона сталь является самой дорогой, поэтому основное внимание уделялось стали, чтобы сделать ее все лучше и лучше. Сталь TMT представляет собой высокопрочную сталь нового поколения, обладающую превосходными свойствами по сравнению с обычными стержнями HYSD.

Прутки ТМТ изготавливаются путем пропускания горячекатаных стальных стержней через холодную воду. При этом внешняя поверхность стержня становится более твердой, а внутренняя сердцевина все еще мягче.

В Индии Sail (Steel Authority of India Ltd.) и RINL (Rashtriya Ispat Nigam Ltd.) производят прутки TMT. Прутки TMT имеют следующие преимущества:

1. Высокий предел текучести
2. Лучшая свариваемость
3. Превосходная пластичность
4. Превосходная коррозионная стойкость.

  Стержни из CRS (коррозионностойкой стали)

Последней разработкой в ​​области стальных стержней является производство CRS или стержней из коррозионностойкой стали. Содержание углерода в слитках CRS составляет 0,18% по сравнению с 0,2% слитков HYSD. Процент элементов, устойчивых к коррозии, таких как хром, достигает 1,5%. Таким образом стальной стержень становится более устойчивым к коррозии, сохраняя при этом другие его свойства неизменными. В Индии SAIL и TISCO (Tata Iron and Steel Company) производят прутки CRS.

  Ткань из стальной проволоки

Проволочная ткань представляет собой ткань, изготовленную путем сварки или плетения стальной проволоки в виде сетки, которая также называется сеткой из стальной проволоки. Эта сетка используется в качестве армирования в плитах, оболочках, тротуарах, дорогах и т. д.

 Конструкционная сталь

Иногда для очень сильно нагруженных элементов, таких как фундаменты и колонны, катаные профили, такие как прокатные стальные балки, швеллеры или уголки, заделываются в бетон и используется в качестве армирования.

ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ СТАЛИ

Термин характеристическая прочность означает значение, ниже которого ожидается падение не более 5% результатов испытаний. В соответствии со стандартом IS 456:2000 характеристическая прочность стали равна минимальному пределу текучести или условному пределу текучести 0,2 процента. В таблице 1.10 приведены значения нормативной прочности для различных марок стали и их минимальное процентное удлинение.

[идентификатор таблицы = 7 /]

Сохранить

Сохранить

Сохранить

Сохранить

Сохранить

Нравится:

Нравится Загрузка…

Какова характеристическая прочность стальной арматуры?

Термин характеристическая сила подразумевает значение, ниже которого должно упасть не более 5 тестовых заданий. В соответствии с 4562000 характеристическая прочность арматурной стали соответствует минимальному пределу текучести или 0,2-процентному пределу прочности. Приведены оценки характеристической прочности цветных марок стали и их минимальное шансное расширение. Характерным грузом является насыпь, для которой вероятность превышения в течение ожидаемого срока службы конструкции равна 5. Предположим, что типичная нагрузка на конструкцию составляет 30 МПа, что означает, что вероятность нагрузки, превышающей 30 МПа, в течение всего срока службы конструкции равна 5.

• Стержни из мягкой стали, приспособленные к is-432
• Деформированные прутки с высоким пределом текучести (HYSD). Два типа баров HYSD

1) Прутки HYSD горячекатаные, соответствующие стандарту is-1139.

2) Холоднодеформированные прутки HYSD в соответствии с is-1786. Их также называют стержнями неправильной формы холодного кручения (CTD) или торцовой сталью. Наиболее часто используемые стержни HYSD для работы с RCC — это стержни CTD.

Характеристика предела текучести стального или стального стержня с резьбой может быть охарактеризована как базовое давление текучести или 0,2 проверочного беспокойства для стали, не имеющей положительного предела текучести. Как показывает способность, модуль универсальности 9Для стали 0208 принято 200000 н/мм2. Это действительно характерная прочность на сжатие ПКК. Обозначается цифрой в документации m20, m25, m30 и т.д. Отсюда следует, каково было сжимающее качество мест ЖБК из бетонных блоков 15 * 15 * 15 см после 30-дневного питания водой, из которых 90-95 мест не рассохлись под этой насыпью всего за 5 уил. Характеристическая прочность стальной арматуры является параметром материала, обычно необходимым для конструкций из армированного бетона. В соответствии с Еврокодом 2 характеристический предел текучести стальной арматуры (fyk) должен составлять от 400 до 600 МПа, а расчетный предел текучести должен составлять от 400 до 600 МПа (fyd). Плановый предел текучести (fyd) следует определять на основе fyk и должно быть в пределах от 400 МПа до 600 МПа. Еврокод 2 определяет, что fyk применим только к конкретной конструкции, в то время как предел текучести (re), полученный в результате испытаний (en 100802005), идентифицируется с характеристическим пределом текучести (fy), выведенным в зависимости от условий качества при вытяжке. Индивидуальная оценка fy должна быть более значимой, чем базовая стоимость, а не самая высокая стоимость, а средняя стоимость (m) должна удовлетворять соотношению m ≥ cv a, где cv — расширенное отношение к товарному знаку, а a будет параметр.

Типичное напряжение-деформация монотонно нагруженного (деформированного) арматурного стержня из мягкой стали из стали . Изгибы показывают лежащую в основе гибкую часть, положение текучести, то есть историю предела текучести, которую дополняет деформация с приближением к нулю дополнений в напряжении, диапазон затвердевания деформации, в котором напряжение снова дополняется деформацией, вначале диапазон, в котором давление падает. выключен, пока не произойдет перерыв. Наклон прямой многообразной части изгиба говорит о модуле жесткости стали. Забота о пределе текучести, указанная как качество текучести, является важным свойством стальной основы. Подкрепление обычно изображается его пределом текучести. Важное свойство опорных стержней, также называемых арматурными стержнями, предел текучести или характеристическая прочность. Для баров HYSD это также называется 0,2 доказательного стресса. Это связано с тем, что не на всех стержнях MS, как и на стержнях MS, зона текучести стержней HYSD на графике зависимости давления от деформации не имеет действительно важной характеристики.