Арматура

В железобетонном изделии основную роль играет стальная арматура.

Арматуру для железобетонных конструкций изготовляют из углеродистых и низколегированных сталей (содержание легирующих добавок не более 2,5 %) в виде стержней, проволоки гладкого и периодического профиля, а также различных сеток (рис. 5.17). Кроме того, в конструкциях устанавливаются закладные детали для соединения их при монтаже и петли для транспортировки и монтажа. Основным нормируемым

Арматурные изделия заводского изготовления

Рис. 5.17. Арматурные изделия заводского изготовления: а — плоская сетка; б, в — плоские каркасы; г — пространственный каркас; д — пространственный каркас таврового сечения; е — пространственный каркас двутаврового сечения; ж — гнутая сетка; з — гнутая сетка криволинейного сечения; и — закладные детали показателем механических свойств стали является класс арматуры по прочности на растяжение.

Арматурная сталь по способу производства подразделяется:

  • ? на горячекатаную (А), диаметром 6...80 мм;
  • ? термомеханически упрочненную (А,,), диаметром 6 ...40 мм;
  • ? холоднотянутую (В, Вр), диаметром 3...12 мм.

Для обычных сборных железобетонных конструкций наиболее широко применяют бетон марок М200 и М300, а для предварительно-напряженных — М400 и выше. Вяжущими материалами служат портландцемент и другие цементы; наиболее эффективны для сборного железобетона высокопрочные и быстротвердеющие портландцементы. Использование для сборного железобетона высокопрочного быстротвердеющего цемента позволяет значительно уменьшить время на его те- пловлажностную обработку.

К бетону в железобетонных конструкциях предъявляют два дополнительных требования: обеспечение сцепления с арматурой и защита от коррозии. Сцепление бетона с арматурой зависит от прочности бетона и адгезионных свойств цементного камня (адгезия — сцепление поверхности разнородных материалов). Примерная величина прочности сцепления тяжелого цементного бетона с гладкой арматурой составляет (0,15...0,20) R. Прочность сцепления значительно возрастает при использовании арматуры с периодическим профилем, так как при этом увеличивается поверхность контакта и дополнительно включается зацепление бетона между выступами на арматурном стержне (рис. 5.18).

Долговременная совместная работа бетона с арматурой возможна, если арматура не подвергается коррозионному разрушению под действием внешней среды. В цементных бетонах монолитного строения на плотных и пористых заполнителях создается среда с высокой щелочностью — так называемая по- ровая жидкость бетона. В этих условиях на поверхности арматуры образуется защитная пленка, которая препятствует развитию коррозии и обеспечивает сохранность арматуры в бетоне. Для обеспечения защиты арматуры от коррозии в конструкциях всегда имеется защитный слой бетона толщиной 15...30 мм.

В ячеистых бетонах с высокой пористостью структуры ар-

Арматурная сталь периодического профиля

Рис. 5.18. Арматурная сталь периодического профиля: а — общий вид стержня; б — развернутая поверхность; в — деталь

винтового выступа

матуру необходимо защищать специальными антикоррозионными покрытиями.

По способу использования арматуры конструкции подразделяются на конструкции с обычным армированием и предварительно напряженные. В конструкциях с обычной (ненапря- гаемой) арматурой стальная арматура располагается свободно в растянутой зоне конструкции. Такой способ армирования не предотвращает полностью образования трещин в бетоне, так как растяжимость бетона в 5-6 раз меньше растяжимости стали. При этом прочность арматуры недоиспользуется, а возможное образование трещин может привести к коррозии стальной арматуры под действием кислых газов или растворов кислот и других веществ, агрессивных по отношению к арматуре.

В предварительно напряженных конструкциях арматуру предварительно растягивают, закрепляют в таком положении, а затем бетонируют. После затвердевания бетона арматуру освобождают от закрепления. При этом она стремится сократиться, бетон оказывает сопротивление и в нем возникают сжимающие напряжения — происходит обжатие бетона в растянутой зоне конструкции (рис. 5.19).

Работа железобетонной балки на изгиб

Рис. 5.19. Работа железобетонной балки на изгиб: а — с обычной арматурой; б — с предварительно напряженной арматурой

Обжатие улучшает работу бетона на растяжение и изгиб, так как сжимающие усилия, возникающие в нем в процессе передачи напряжения арматуры на бетон, при приложении внешней нагрузки компенсируются растягивающими. Предварительное натяжение при применении высокопрочной арматуры и полном использовании ее несущей способности позволяет достигнуть экономии металла до 40 %.

Напряжение арматуры производят до или после бетонирования изделий механическим или электротермическим способом.

При напряжении арматуры механическим способом до бетонирования уложенную в форму арматуру с одного конца закрепляют на упоре, а с другого с помощью специальных приспособлений растягивают, не доводя до предела текучести. Затем форму заполняют бетонной смесью. После набора бетоном необходимой прочности (порядка 30 МПа) арматуру освобождают от натяжения. Стремясь возвратиться в свое первоначальное состояние, она укорачивается и обжимает бетон. При этом в железобетонной конструкции возникают сжимающие усилия, которые компенсируют растягивающие усилия от внешней нагрузки. Этим повышается жесткость железобетонных изгибаемых конструкций и отдаляется начало образования трещин в бетоне.

При напряжении арматуры после бетонирования в конструкции при изготовлении оставляют сквозные каналы, че-

Балки пролетных строений моста с арматурой, напрягаемой после бетонирования

Рис. 5.20. Балки пролетных строений моста с арматурой, напрягаемой после бетонирования:

  • 1 — балка; 2 — напрягаемый стержень; 3 — анкерные коротыши;
  • 4 — открытые каналы

рез которые протаскивают арматуру (рис. 5.20). Напряженную арматуру закрепляют на концах конструкций анкерующими устройствами.

Напряжение арматуры электротермическим способом показано на рис. 5.21.

Схема напряжения стержней арматуры методом электрического нагрева

Рис. 5.21. Схема напряжения стержней арматуры методом электрического нагрева:

1 — медные шины; 2 — сигнальная кнопка; 3 — планка передвижной каретки; 4 — зажимы кабеля; 5 — желоб; 6 — нагреваемый стержень; 7 — упор; 8 — сварочные трансформаторы; 9 — передвижная электростанция; 10 — заземление

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >