Классификация арматурных сталей

Арматуру, вводимую в бетонные конструкции для восприятия растягивающих усилий (при изгибе, растяжении, внецентренном сжатии и растяжении), располагают главным образом в растягиваемых частях. В отдельных случаях арматуру применяют для усиления бетона против сжимающих усилий. Арматуру подразделяют на рабочую, воспринимающую рабочие нагрузки, и распределительную, позволяющую распределить усилия между рабочей арматурой. Арматуру исяользуют также для восприятия усадочных, температурных, транспортных и других временных нагрузок. Арматура должна надежно работать совместно с бетонным камнем, ее прочностные свойства должны полностью использоваться при работе под нагрузкой. Марку арматурной стали выбирают с учетом типов монолитных конструкций и схемой их работы, а также прочностных характеристик бетона. Применение высокопрочных бетонов позволяет использовать стали, повышенной прочности. Высокопрочные арматурные стали применяют главным образом для предварительно напряженных конструкций.

Степень армирования железобетонных конструкций определяется коэффициентом армирования. В зависимости от технологии 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 для улучшения сцепления с бетоном. Стержневую арматуру (термин «стержень» обозначает арматурную сталь любого диаметра и профиля независимо от поставки в прутках, мотках или бухтах) можно подвергать термическому упрочнению после проката и упрочнению в холодном состоянии. Арматурную проволоку выпускают низкоуглеродистую обыкновенную класса B-I (В — волоченая) и высокопрочную углеродистую класса В-П, которую используют для предварительно напряженных конструкций. Проволоку периодического профиля дополнительно обозначают индексом «р» — рифленая (например, Вр-П).

Для предварительно напряженных конструкций применяют высокопрочную арматуру следующих классов и марок: горячекатаную класса A-V марок 80С, 20ХГ2Ц; горячекатаную класса A-V марок 23Х2Г2Т; термически упрочненную классов Ат-IV, AT-V И AT-VI. Для предварительно напряженных конструкций применяются дряди, изготовляемые из гладкой проволоки диаметром 1,5—3 мм и 4— 5 мм. Семипроволочные пряди готовят из центрально расположенной проволоки, диаметр которой примерно на 10% больше диаметра периферийных, обвитых вокруг центральной. Шаг свивки равен 14—16-кратному номинальному диаметру пряди. В качестве арматуры применяют также канатную проволоку двух- и трехпрядную, свитую из двух или трех семипроволочных или 19-проволочных прядей с диаметром проволоки от 1,5 до 3 мм. Общий диаметр двухпрядного каната из семипроводочных прядей колеблется от 9 до 18 мм.

Арматурные стали должны обладать достаточной пластичностью. При пониженной пластичности стали возможно хрупкое разрушение конструкции и раннее исчерпание ее несущей способности. Кроме того, возможен хрупкий излом арматуры при намотке, натяжении и других технологических операциях по ее заготовке. Пластичность характеризуется относительно удлинением при разрыве, а также при испытаниях на изгиб. Арматурные стали, имеющие при растяжении четко выраженную площадку текучести, условно считают мягкими, а высокопрочные, холодносплющенные, при арматурной проволоке диаметром до 5,5 мм — твердыми.

Расчетные напряжения мягких сталей принимают менее предела текучести. Предел текучести твердых сталей условно принимается равным 0,85 предела прочности. При увеличении напряжений выше предела текучести мягкие стали приобретают свойство повышать сопротивление с переходом в стадию самоупрочнения. Силовая обработка мягких сталей (вытяжка в холодном состоянии/сплющивание) позволяет повысить их механические характеристики. Новый предел текучести и прочности упрочненной стали вследствие старения металла может несколько увеличиваться, при этом сталь делается более хрупкой.