Виды арматурной стали

Основные виды горячекатаной арматуры унифицированы в зависимости от их прочностных характеристик. В ГОСТ 5781—61 предусмотрено четыре класса арматуры. Арматура классов A-I, А-II и A-III предназначена для обычных железобетонных конструкций и ненапрягаемых стержней предварительно напряженных конструкций. В класс A-I включена гладкая круглая сталь марки Ст. 3, которую рекомендуется использовать для монтажной и распределит, арматуры. Классы А-II и A-III охватывают сталь периодического профиля — углеродистую (Ст. 5) и низколегированную (25Г2С, 35ГС). Арматура класса А-II характеризуется значениями браковочного минимума предела текучести — 3000 кг/см* и временного сопротивления —5000 кг/см2, а арматура класса A-III соответственно —4000 кг\смг и 6000 кг!см2. Стали класса A-III — осн. вид арматуры для обычных железобетонных конструкций; их массовое применение обеспечивает получение макс, экономии металла. Сталь класса А-II рекомендуется использовать в гидротехнических сооружениях и др. конструкциях, к которым предъявляются условия водонепроницаемости. В классе А-IV объединены высокопрочные стали гладкого и периодического профиля, легированные (30ХГ2С, 20ХГСТ, 20ХГ2Ц и др.) и термически обработанные, предназначенные для предварительно напряженных конструкций. Предел текучести сталей этого класса должен быть не менее 6000 кг!см2, а временное сопротивление — 9000 кг/см1. Для предварительно напряженных конструкций применяются также арматурные стали класса A-II и особенно A-III, подвергнутые механическому упрочнению (вытяжке), осуществляемому с контролем по удлинению и по напряжению; удлинение при вытяжке не должно превышать 3,5—5,5%.

Арматура выпускается диам. от 6 до 90 мм. А. диам. 6—9 мм наз. катанкой и поставляется в мотках весом до 500 кг; диам. 10—90 мм выпускается в виде отд. прутков длиной от 6 до 18 м. С увеличением прочности стали уменьшается макс. диам. А., напр. для стали класса A-III наибольший диам.— 40 мм.

Широкое развитие сборных, тонкостенных и предварительно напряженных железобетонных конструкций существенно увеличило потребность в проволочной арматуре диам. 2—6 мм, получаемой холодным волочением катанки, существенно повышающим прочностные свойства стали за счет наклепа. Низкоуглеродистую холоднотянутую проволоку, браковочное значение временного сопротивления к-рой в зависимости от диам. составляет 4500—5500 кг/см2, применяют преим. для арматуры обычных железобетонных конструкций. Такая проволока гладкого профиля надежно сваривается контактной точечной электросваркой и широко употребляется в сварных рулонных и плоских сетках, в сварных каркасах. Сварные узлы обеспечивают надежноезаанкеривание проволоки в бетоне и создают условия для полного использования прочности этой стали. Целесообразно применение низкоуглеродистой проволоки периодич. профиля, степень сцепления которой с бетоном увеличена, что позволяет упростить производство сеток и каркасов путем уменьшения количества сварных узлов, а в ряде случаев — отказаться от сварки на месте без снижения расчетных сопротивлений.

Для армирования предварительно напряженных железобетонных конструкций применяют высокоуглеродистую (С=0,7— 0,9%) холоднотянутую проволоку гладкую и периодического профиля. Проволока изготовляется диам. до 8 мм и поставляется в мотках весом до 200 кг. С уменьшением диаметра проволоки ее прочность увеличивается, т. к. зависит от величины суммарного поперечного обжатия стали при волочении: для проволоки диам. от 2,5 до 5 мм браковочный минимум временного сопротивления составляет от 20 000 до 15 000 кг/см2. Кроме временного сопротивления проволоки, нормируются условный предел текучести(а0 2), относительное удлинение (б) и число перегибов на 180°. Рекомендуется поставлять эту арматуру в мотках с внутр. диаметром, равным 300—400 диаметров проволоки; в этом случае проволока после разматывания остается прямолинейной и не требует правки. Сварка высокоуглеродистой проволоки запрещается, т. к. в стыке предел прочности стали снижается на 30—40%. Высокопрочную проволоку периодич. профиля изготовляют из гладкой путем нанесения на нее в холодном состоянии двух- или четырехсторонних вмятин плавного очертания. Благодаря хорошему сцеплению такой проволоки с бетоном появляется возможность более ранней передачи предварительного напряжения на беюн, что ускоряет процесс изготовления предварительно напряженных железобетонных элементов. Из высокопрочной проволоки изготовляют витые арматурные элементы в виде 7- и 19-проволочных прядей или канатов более сложной конструкции. При этом возможно использование проволоки диам. 1—2 мм особо высокой прочности (до 30 000 кг!см2), создание гибких арматурных элементов любой длины с разрывным усилием до 500 т. Применение такой арматуры особенно целесообразно для большепролетных и сильно армированных предварительно напряженных конструкций. В качестве арматуры предварительно напряженных конструкций находит также применение термич. упрочненная катанка диам. 6—9 мм, гладкая и периодич. профиля, изготовляемая из углеродистой катанки (С=0,6%). Временное сопротивление катанки после термич. упрочнения составляет 15 000— 16 000 кг/см2. А. из холоднотянутой проволоки и термич. упрочненной катанки на всех стадиях работы должна быть надежно защищена от длительного воздействия теми-р выше 300°С. Для изготовления армоцементных конструкций применяют тканые сетки из низкоуглеродистой холоднотянутой проволоки диам. 0,7—1,0 мм с ячейками размером 5—10 мм. При проектировании конструкций, подвергающихся пульсирующему загружению, следует учитывать, что сварка, периодич. профиль и местные перегибы приводят к понижению предела выносливости стали.

Для индустриализации арматурных работ широко применяются сварные сетки и каркасы, а соединение стержней, как правило, производится электросваркой; арматурные стали в этом случае должны удовлетворять требованиям свариваемости. Сварную арматуру обычно изготовляют в виде плоских элементов, из которых составляют при необходимости пространственные каркасы. Расчленение арматуры при ее изготовлении на плоские элементы позволяет применить более совершенные методы производства с использованием высокопроизводительных точечных сварочных аппаратов, упрощает ее хранение и транспортировку.