Механические свойства арматурных сталей
Назначение и виды арматуры
Арматура в железобетонных конструкциях устанавливается для восприятия растягивающих усилий и усиления бетона сжатых зон конструкций. Необходимое количество арматуры определяют расчетом элементов конструкций на нагрузки и воздействия.
Арматура, устанавливаемая по расчету, носит название рабочей арматуры; устанавливаемая по конструктивным, технологическим соображениям, по условиям монтажа, носит название конструктивной арматуры. Конструктивная арматура обеспечивает проектное положение рабочей арматуры в конструкции и более равномерно распределяет усилия между отдельными стержнями рабочей арматуры. Кроме того, конструктивная арматура может воспринимать обычно не учитываемые расчетом усилия от усадки бетона, изменения температуры конструкции и т. п.
Рис. 7. Железобетонные элементы и их арматура
а —сетка; б —плоские каркасы; в — пространственный каркас; 1 —плита; 2 — балка; 3 —колонна
Характеристики прочности и деформаций арматурных сталей устанавливают по диаграмме os— εsl получаемой из испытания образцов на растяжение (рис. 1.8). Горячекатаная арматурная сталь с площадкой текучести на 0.2%
Напряжение, при котором деформации развиваются без заметного увеличения нагрузки, называется физическим пределом текучести арматурной стали, а напряжение, непосредственно предшествующее разрыву, носит название временного сопротивления арматурной стали. Повышение прочности горячекатаной арматурной стали и уменьшение удлинения при разрыве достигаются введением в ее состав углерода и различных легирующих добавок: марганца, кремния, хрома и др. Содержание углерода свыше 0,3—0,5 % снижает пластичность и ухудшает свариваемость стали. Марганец повышает прочность стали без существенного снижения ее пластичностиСодержание легирующих добавок небольшое и обычно составляет 0,6—2 %. Повышения прочности горячекатаной арматурной стали (в несколько раз) достигают термическим упрочнением или холодным деформированием. При термическом упрочнении осуществляются закалка арматурной стали (нагревом до 800, 900 °С и быстрым охлаждением), затем частичный отпуск (нагревом до 300— 400°С и постепенные охлаждением).
Рис. 8. Диаграммы а8—е« при растяжении арматурной стали
a — с площадкой текучести (мягкой); б —с условным пределом текучести