Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Горячекатаная арматурная сталь. Арматура горячекатаная

Способ проката горячекатаной арматуры периодического профиля

Изобретение относится к строительным железобетонным конструкциям и их армированию. Для увеличения сцепления арматуры с бетоном, ее несущей способности при работе на сжатие, повышения огнестойкости конструкций осуществляют прокатку арматуры периодического профиля из легированной стали 25Г2С, 30ХГ2С, 35ГС для железобетонных конструкций из трубчатой заготовки и накатку гребней на ее поверхности в виде рифов, при этом гребни накатывают в горячем состоянии поперечной накаткой по правой или левой однозаходной или многозаходной винтовой спирали. 1 табл., 2 ил.

Предлагаемое изобретение относится к строительным и железобетонным конструкциям и их армированию.

Известна горячекатаная стержневая арматура периодического профиля, сталь легированная 35ГС, 25Г2С, 30ХГ2С. Эту арматуру снабжают гребнями (рифами) для увеличения сцепления ее с бетоном [1, с.36], [2, с.102], причем гребни образуют прокатом в горячем состоянии в продольном направлении. Известна также жесткая арматура из прокатных элементов и применение ее в монолитных конструкциях.

Примем известную арматуру за прототип. Недостаток прототипа заключается в том, что для стыковки арматуры приходится использовать ручную сварку, то есть процесс не технологичен. Процесс ручной стыковки арматурных каркасов имеет повышенную трудоемкость, и на строительной площадке автоматизация этого процесса осложнена. В зимних условиях ручная сварка значительно снижает качество и надежность соединений и, следовательно, всего сооружения. Арматура имеет избыточную гибкость, что сдерживает ее применение как жесткой, для поддерживания подвесной опалубки.

Известен патент: «Способ производства арматурного проката» RU 2306989 С2. В этом патенте описан способ производства арматурного проката, включающий многопроходное обжатие полосы в системе вытяжных калибров «овал-круг» с формированием в предчистовом проходе профиля в виде овала с вогнутыми длинными сторонами, в чистовом - профиля с винтовыми выступами, отличающийся тем, что отношение высоты овала к его ширине составляет 2,3…2,5, в чистовом проходе формируют профиль в виде двух симметричных дуг одной окружности с радиусом, равным радиусу при вершине овала, сопряженных между собой прямолинейными участками, причем в чистовом проходе полосу обжимают с вытяжкой 1,3…1,5.

На трех рисунках четко показано, что сечение не круглое и имеет прямолинейные участки, где выступов нет. В патенте RU 2306989 осуществляют продольную прокатку. Винтовые выступы прерываются с двух сторон прямолинейными участками сечения, что ослабляет работу винтового соединения при растяжении.

Известен патент: «Способ производства арматурного профиля» RU 2346991 С2. В изобретении и в его формуле приведены интервалы изменения химического состава: углерода 0.14-0.26%; кремния 0.05-0.30%; марганца не более 1.0%; хрома не более 0.3%;

никеля не более 0.3%; меди не более 0.4%; вредных примесей: серы не более 0.050%; фосфора не более 0.040%; азота не более 0.012%; железо - остальное. В патенте RU 234699 осуществляют продольную прокатку.

Известен патент на полезную модель RU 6714040 U1, который показывает эффективность применения трубчатых арматурных профилей.

Анализ этих источников информации показывает, что в них прокатку выполняют на стане продольной прокатки.

В нашем случае винтовую арматуру прокатывают трубчатого профиля, причем ее гребни накатывают (обкатывают) в горячем состоянии поперечной накаткой по правой или левой винтовой спирали однозаходной или многозаходной.

Очевидно, что надежность и технологичность соединений легко повысить при соединении арматуры гайками. Следовательно, гребни на поверхности трубчатых заготовок следует накатывать поперечной накаткой по винтовой спирали, а не хаотично.

Увеличивая внешнюю поверхность арматуры, контактирующей с бетоном, увеличиваем сцепление арматуры с бетоном и, следовательно, ее анкеровку. Также очевидно, что при увеличении диаметра арматуры, без увеличения площади поперечного сечения, увеличивается несущая способность арматуры при работе ее на сжатие и изгиб. Следовательно, для улучшения характеристик армированных железобетонных конструкций следует прокатывать арматуру из трубчатых заготовок с полостью внутри.

Кроме того, при возникновении пожара и повышении температуры арматуры до 600°С модуль упругости стальной арматуры стремится к нулю и происходит обрушение конструкции. Если же арматуру выполнить трубчатого профиля, то арматуру легко охладить прокачкой сквозь нее воды и тем самым исключить возможность обрушения конструкции при пожаре.

Кроме того, выполнение арматуры трубчатого профиля с гребнями, накатанными поперечной накаткой в горячем состоянии по правой или левой винтовой спирали однозаходной или многозаходной - расширяет область применения ее для анкерных болтов колонн, станков и так далее.

Техническая задача изобретения - увеличение сцепления арматуры увеличением поверхности ее контакта с бетоном, увеличение несущей способности арматуры при работе на сжатие, увеличение технологичности стыкования и надежности стыков арматуры, повышение огнестойкости конструкции и расширения области применения.

Техническая задача по способу прокатки арматуры периодического профиля легированной стальной 35ГС, 25Г2С, 30ХГ2С для железобетонных конструкций и снабжения ее гребнями (рифами) решена следующим образом.

Отличие в том, что арматуру прокатывают трубчатого профиля. Причем гребни на ее поверхности накатывают (обкатывают) в горячем состоянии поперечной накаткой по правой или левой винтовой спирали однозаходной или многозаходной.

Повышение огнестойкости железобетонной конструкции, в случае возникновения пожара, достигают прокачкой воды через трубчатую арматуру. Сигнал на прокачку воды охлаждения поступает от датчиков температуры внутри помещения.

На фиг.1 показана горячекатаная трубчатого профиля арматура периодического профиля с правой или левой винтовой спиралью однозаходной или многозаходной; на фиг.2 - поперечный разрез ее.

Горячекатаная трубчатого профиля арматура 1 содержит внешние гребни 2, которые прокатывают поперечной накаткой в горячем состоянии по правой или левой винтовой спирали однозаходной или многозаходной.

Например, при замене стержневой арматуры диаметром ⌀60 мм, эквивалентной по площади сечения трубчатого профиля, момент инерции при изгибе увеличивается в 16,56 раза!

	Диаметр ⌀ мм	Площадь сечения, см2	Масса, кг/м	Момент инерции Jx, см4	Радиус инерции ix, см
Аналог	60	28,27	22,19	63,6 (100%)	1,5
Новая, трубчатого профиля	180×5	27,4	21,5	1053,3 (1656%)	5,06

Сопоставление с аналогом [1, с.36] показывает следующие существенные отличия:

- горячекатаную арматуру периодического профиля легированную стальную 35ГС, 25Г2С, 30ХГ2С снабжают гребнями по правой или левой винтовой спирали однозаходной или многозаходной. Арматуру прокатывают трубчатого профиля, причем ее гребни накатывают (обкатывают) поперечной накаткой в горячем состоянии;

- сцепление арматуры увеличено пропорционально увеличению поверхности ее контакта с бетоном, то есть ≈ в 3 раза;

- несущая способность арматуры при работе на сжатие увеличена пропорционально уменьшению ее гибкости, а радиус инерции увеличился ≈в 3,37 раза;

- технологичность стыкования и надежность стыков арматуры увеличена, так как применены болтовые соединения с высоким ресурсом [5, с.138];

- повышена огнестойкость конструкции и расширена область применения новой трубчатого профиля арматуры с гребнями, накатанными поперечной накаткой по правой или левой винтовой спирали однозаходной или многозаходной.

Источники информации

1. Железобетонные конструкции. Общий курс / В.Н.Байков, Э.Е.Сигалов. - М.: Стройиздат, 1991, 767 с.

2. Железобетонные и каменные конструкции: Учебник для строительных специальностей вузов / В.М.Бондаренко, В.Г.Назаренко, В.И.Римшин; под редакцией В.М.Бондаренко - М.: Высшая школа, 2007, 887 с.

3. Большой энциклопедический словарь (БЭС). Главный редактор A.M.Прохоров. - М.: Научное издательство «БОЛЬШАЯ РОССИЙСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ», 1998, 1456 с.

4. Нежданов К.К, Туманов В.А., Нежданов А.К. Анкерное устройство. Патент России №2228405. Е02D 27/50, Е04В 1/38. Бюл. №.13. 10.05.2004.

5. Справочник по кранам: в 2 т.Т. I. Характеристики материалов и нагрузок. Основы расчета кранов, их приводов и металлических конструкций // В.И.Брауде, М.М.Гохберг, И.Е.Звягин и др.: Ред. М.М.Гохберг - М.: Машиностроение, 1988, 536 с.

Способ прокатки арматуры периодического профиля из легированной стали 25Г2С, 30ХГ2С, 35ГС для железобетонных конструкций, включающий горячую прокатку арматуры из трубчатой заготовки и накатку гребней на ее поверхности в виде рифов, при этом гребни накатывают в горячем состоянии поперечной накаткой по правой или левой однозаходной или многозаходной винтовой спирали.

www.findpatent.ru

ГОСТ, размер, назначение :: SYL.ru

Сегодня постройка любого здания или технического сооружения не обходится без применения бетонного раствора. Армированный каркас конструкции многократно увеличивает прочность строения, предотвращая растрескивание и разрушение построек из бетона. Современный металлопрокат предлагает разнообразные типы стальной строительной арматуры для формирования железобетонных конструкций разного предназначения.

Основные характеристики стальной арматуры

Воспринимать растягивание и усиливать сжатые зоны бетонных конструкций – основное назначение строительной арматуры. Для реализации этой функции арматурные прутья изготавливаются с максимально высокими показателями прочности и пластичности. Чтобы получить качественный продукт, металлопрокатные предприятия повышают прочностные свойства сырья:

регулируют химический состав стали, увеличивая содержание углерода и химических добавок;
в холодном состоянии сталь упрочняется методом скручивания, волочения, вытяжения, сплющивания и другими способами;
применяется термическая обработка;
сочетается несколько методов.

Прочная и пластичная, не поддающаяся коррозии под слоем бетона, выдерживающая температурные перепады проверенная временем стальная строительная арматура используется как при строительстве малоэтажных жилых построек, так и при возведении сложных промышленно-технических сооружений.

Разновидности арматурных изделий

По назначению арматура разделяется на 4 вида:

Рабочая. Воспринимает растягивающие усилия, возникающие в железобетонных конструкциях под давлением сторонних нагрузок и собственного веса.
Распределительная. Представляет собой соединённую проволокой или сваркой арматурную сетку или каркас. Связывая прутки между собой, препятствует смещению рабочей основы при бетонировании и предназначена для распределения равномерной нагрузки между элементами рабочей арматуры.
Хомуты. Используются при сборке каркаса, предохраняя от появления трещин около опор в балках.
Монтажная. Используется при бетонировании или сборке каркаса для обеспечения правильного положения хомутов и рабочей арматуры. Не воспринимает никаких нагрузок и по завершении работ обычно вынимается.

Виды строительной арматуры

По ориентации в конструкции разделяется на поперечную и продольную. Поперечная арматура связывает бетон в сжатой и растянутой зонах конструкции для предотвращения образования наклонных трещин вблизи опор. Продольная арматура, воспринимая сжимающее и растягивающее напряжение, предотвращает вертикальное растрескивание в растянутой зоне сооружения.

По условиям применения разделяется на напрягаемую и ненапрягаемую арматуру. Напрягаемой может быть только рабочая арматура, предварительно натянутая для повышения прочности железобетонного строения. Натяжение арматурных прутьев, уменьшая прогибы и снижая массу конструкции, предотвращает образование трещин и сокращает количество стальной арматуры.

Методы изготовления арматуры

По технологии производства арматура для железобетонных строений бывает двух видов:

Горячекатаная стержневая. Арматура с любым диаметром, поставляемая в стальных стержнях длиной до 13 метров или в мотках «бухтах» с массой до 1,3 тонны.
Холоднотянутая проволочная. В процессе протаскивания (волочения) стали через отверстия волочильных станов проволока или стержни меняют форму поперечного сечения и размеры. Более длительный и дорогостоящий производственный процесс, в результате которого получают высококачественную арматуру толщиной не более 5 мм.

Горячекатаная стальная арматура по цене существенно ниже холоднотянутой и отличается более высоким уровнем устойчивости к коррозии. Стержни горячекатаной арматуры используются чаще и для повышения прочности они проходят последующую термическую и механическую обработку. Этот вид арматуры разделяется по форме поверхности на 2 типа:

Гладкая – металлические стержни с гладкой поверхностью. Используются для монтажа каркаса.
Периодического профиля (рифлёная) – прутья с поперечными выступами и продольными рёбрами на поверхности, закрученными по винтовой линии.

При отливке железобетонных изделий или строений выемки и выступы поверхности обеспечивают лучшую сцепку бетона с арматурным каркасом.

Классификация арматуры

Прочность арматурных прутьев зависит сплава стали, из которого они изготовлены. Классифицируется арматура в соответствии с механическими свойствами. Сегодня существует несколько типов маркировки стальной строительной арматуры по классам:

А240 А-I.
А300 A-II.
А400 A-III.
А600 A-IV.
А800 A-V.
А1000 A-VI.

Класса А240 (А-I) производится гладкая арматура, прочие классы производятся с периодическим рифлёным профилем. Особые свойства, способ производства или назначение арматуры указываются в маркировке готовых изделий дополнительными индексами. Термомеханическая обработка обозначается «Ат», упрочение методом вытяжки – «Ав». Для регионов Крайнего Севера морозостойкая арматура маркируется «с». Повышенная устойчивость к коррозии обозначается «К», а прутки для сваривания маркируются «С».

Требования к прочности стальной арматуры определяется ГОСТами, задающими для каждого класса пределы текучести. Для горячекатаной стержневой арматуры ГОСТ 5781, стержневая арматура, упроченная термомеханическим способом, выпускается по ГОСТу 10884. В соответствии с требованиями ГОСТа, стальная арматура не может иметь на своей поверхности раковин, плён, трещин или закатов. Выпускаются стальные прутки арматуры с диаметром от 6 мм до 80 мм.

Маркировка готовой продукции на производстве включает в себя класс, дополнительный индекс и окрашивание кончиков стержней соответствующим марке цветом. Выглядит обозначение класса так: Ат400С или Ат800КС.

Сталь для производства арматурных прутьев

При производстве арматурных прутьев используются низколегированные и углеродистые марки стали. Путем изменения количества химических веществ сплаву придаются определённые свойства. В качестве легирующих добавок применяются алюминий, кремний, марганец, азот, хром, бор, титан, цирконий. Добавление в сплав, например, марганца, повышает жёсткость материала, не снижая при этом его эластичности. Изменяя кристаллическую решётку, кремний повышает плотность стальных прутьев, что улучшает эксплуатационные свойства арматуры, но затрудняет сваривание элементов. Существенно повышается прочность стали при добавлении к сплаву углерода. Но передозировка этого вещества ухудшает пластичность строительной арматуры.

Марка стали арматуры указывается заказчиком. При отсутствии в заказе требований к марке производитель согласовывает её с получателем либо завод определяет её по своему усмотрению.

Частота использования

Широким спросом пользуется арматура 12 мм из стали класса А3500С. Для скрепления пластичных ребристых прутьев этого вида можно использовать сварку. Прутья арматуры 12 мм придают каркасу более высокую прочность.

Применение строительной арматуры

Плоские или объёмные конструкции из стальных прутьев соединяются между собой электросваркой, вязальной проволокой или специальными арматурными фиксаторами. Качественное сцепление плоских арматурных сеток (решёток) и объёмных каркасов с бетоном зависит от его прочности и величины усадки, а также от вида поверхности и формы сечения арматурных стержней. Надёжность сцепления бетона и арматуры обеспечивают три фактора:

Механическое зацепление выступов и неровностей поверхности арматуры за бетон.
Силы трения, возникающие на поверхности арматурных прутьев при их обжатии бетоном в процесс усадки.
Адгезия (склеивание) арматурной поверхности с бетоном за счёт вязкости цементного раствора.

В настоящее время прочный надёжный стальной армированный «скелет» имеет любое бетонное сооружение. Современные офисные или коммерческие здания, жилые или технические строения, дамбы электростанций или мосты возводятся с применением технологии монолитного бетонирования.

www.syl.ru

Строительная арматура

Основной вид арматуры для производства железобетона в строительной индустрии СССР до 90-х годов прошлого века был освоен на металлургических заводах по ГОСТ 5781.

Этот арматурный профиль (рис. 1, а) прокатывается с нанесением рифления на поверхность круглого сердечника и имеет кольцевые поперечные ребра, пересекающиеся с продольными ребрами.

Рис. 1. Разновидности арматуры

С 1990 года многие металлургические заводы стран СНГ, производящие арматурный прокат для строительства, начали массовое освоение зарубежных рынков сбыта своей продукции, ориентируясь при этом на требования стандартов стран-покупателей арматурной стали. Основные производители арматуры в СНГ перешли на выпуск нового проката с периодическим профилем европейского образца по СТО АСЧМ 7-93 и ГОСТ 1088-94 (рис. 1, б). В странах Европы и СНГ серповидный профиль широко используется и выполняется согласно нормам EN-10080-1 (1998). Как видно на рисунке, арматура отличается по внешнему виду, прежде всего тем, что в профиле европейского образца серповидные выступы не пересекаются с продольными ребрами. Анализ многочисленных исследований по обоснованию геометрических параметров профилей кольцевого по ГОСТ 5781 и серповидного по СТО АСЧМ 7-93 показал, что как тот, так и другой имеют свои достоинства и недостатки, к сожалению, зачастую взаимоисключающие друг друга.

В кольцевом профиле по ГОСТ 5781 наличие концентраторов напряжений в местах пересечений поперечных ребер с продольными является одной из основных причин снижения прочностных характеристик. При динамических нагрузках в бетоне в случае возникновения в месте пересечения ребер трещины она распространяется по линии поперечного ребра (по кольцу), и при достижении критического размера происходит разрыв находящегося под нагрузкой стержня. По сравнению с кольцевым, серповидный профиль способствует формированию более высоких (выше на 4–8%) прочностных и пластических свойств при прокатке, не имеет концентраторов напряжений в виде пересечений, однако имеет худшие показатели, характеризующие прочность и жесткость сцепления с бетоном.

Многочисленными исследованиями доказано, что в массивных конструкциях с большой толщиной защитного слоя бетона экономически целесообразно применять кольцевой профиль из-за его высокой анкерующей способности. В конструкциях тонкостенных, особенно предварительно напряженных, объективно применение арматуры серповидного профиля для обеспечения высокой степени их эксплуатационной надежности.

В 2002 году руководителем Центра проектирования и экспертизы НИИЖБ (Москва) И. Н. Тихоновым было найдено оригинальное компромиссное решение, которое позволяет в основном разрешить противоречия между профилями по ГОСТ 5781 и СТО АСЧМ 7-93.

Новый арматурный профиль по своей конструкции и взаимодействию с бетоном выгодно отличается от кольцевого и серповидного главным образом из-за чередования по длине стержня вершин смежных серповидных поперечных ребер во взаимно перпендикулярных осевых плоскостях (рис. 1, в). Он обеспечивает высокую жесткость и прочность сцепления при низкой распорности в бетоне.

Опытная стержневая арматура с новым видом профиля впервые была прокатана на Белорусском металлургическом заводе в 2003 году и в настоящее время исследуется на опытно-промышленных партиях на заводах ЖБИ России.

На рис. 2 показаны виды нового профиля и обозначены площади участков поперечных ребер, участвующих в сопротивлении его выдергиванию из бетона.

При сопоставлении с сопротивлением поперечных ребер европейского профиля с равным шагом их расположения по длине с и одинаковой высотой ребра h очевидно, что жесткость и прочность сцепления нового профиля с бетоном увеличивается за счет участия площадей F1, расположенных равномерно по периметру стержня с шагом с/2, F2 и F3 c шагами, равными с, смещенных по длине стержня относительно друг друга на величину, равную с/2, и расположенных с вершинами во взаимно перпендикулярных осевых плоскостях. В данном случае распорность стержня при той же нагрузке уменьшается практически в два раза из-за перераспределения ее за счет дополнительных поперечных ребер на другую взаимно перпендикулярную осевую плоскость. Из рис. 2 видно, что по прочности сцепления с бетоном арматура с этим профилем имеет преимущества перед арматурой с серповидным и кольцевым профилями. Как показали результаты опытов, при fR і 0,075 арматура с новым профилем не уступает по жесткости арматуре с кольцевым профилем и превышает по данному показателю арматуру серповидного профиля.

Следует заметить, что в 1990 году под руководством И.Н. Тихонова создана конструкция арматурного профиля, которая была впервые прокатана на Белорусском металлургическом заводе и запатентована в Беларуси (патент №776 «Арматурный стержень периодического профиля» с приоритетом 06.12.1993). В настоящее время этот профиль осваивается на РУП БМЗ в виде термомеханически упрочненного арматурного профиля мелких диаметров в бунтах. Вид профиля показан на рис. 3.

Рис. 2. Вид нового профиля

Таким образом, по внешнему виду арматурный профиль, произведенный способом горячей прокатки, сегодня можно подразделить на кольцевой, серповидный, смешанный (новый) и трефовый (четырехсторонний).

Европейский серповидный профиль (рис. 1, б) по EN-10080-1 и DIN 488 может иметь варианты исполнения, которые отличаются шагом, углом наклона серповидных выступов по отношению друг к другу.

По физико-механическим свойствам и другим показателям качества строительная арматура подразделяется на классы прочности. Поскольку она используется для производства ответственных строительных деталей и конструкций и потребление металла на 1м³ железобетона составляет в среднем 70 кг, или 10–25% от стоимости железобетона, к ней предъявляются весьма жесткие требования, а именно:

высокие прочностные и пластические механические свойства;
прочность и жесткость сцепления с бетоном;
низкая распорность в бетоне;
хорошая свариваемость;
коррозионная стойкость и усталостная прочность.

Рис. 3. Термомеханически упрочненный арматурный профиль

Прочность и жесткость сцепления арматуры с бетоном и другими материалами, а также ее распорность в бетоне во многом определяются видом и геометрическими параметрами профиля поверхности арматурного стержня, а также свойствами бетона и технологическими параметрами его укладки. Выпуская продукцию по собственным техническим условиям, большинство заводов стремятся к унификации, ориентируясь на СТО АСЧМ 7-93 «Прокат периодического профиля из арматурной стали». Этот нормативный документ распространяется на классы А400С, А500С, А600С – стержневую и бунтовую арматуру, производимую как:

горячекатаную без последующей обработки;
термомеханически упрочненную в потоке станов;
механически упрочненную в холодном состоянии.

Механические свойства и свариваемость арматурной стали зависят от ее химического состава (горячекатаная арматура) и способа упрочнения (термомеханическая или термическая обработка, холодная деформация). Механические свойства, химический состав, способы прокатки и упрочнения, параметры и вид профиля в той или иной степени определяют коррозионную стойкость и усталостную прочность арматуры.

Металлургические заводы стран СНГ производят строительную арматуру диаметром от 6 до 40 мм и пределом текучести от 235 до 1200 Н/мм². Поставка арматуры осуществляется в бунтах и прутках мерной и немерной длины. В зависимости от механических свойств арматуру делят на классы: горячекатаную А-I – A-VI (старое обозначение) или с указанием предела текучести (в новой редакции) А240 – А1000, термомеханически или термически упрочненную Aт-IIIC – Aт-VII или Aт400 – Aт1200.

Эффективность использования железобетонных конструкций в значительной степени зависит от потребительских характеристик арматуры. Так, применение термомеханически упрочненного арматурного проката с прочностью 500–1200 Н/мм² за счет снижения расходных коэффициентов позволяет повысить эффективность использования металла на 15–35%. Подсчитано, например, что использование 500 тыс. тонн в год такого проката дает экономию 169,5 млн. кВт/ч электроэнергии, или 37 тыс. тонн условного топлива.

Рассмотрим эксплуатационные характеристики арматуры по механическим свойствам (табл. 1). В горячекатаной арматурной стали по ГОСТ 5781 требуемые механические свойства обеспечиваются химическим составом стали. С этой целью используются не только углеродистые стали 3-5сп, но и стали, легированные марганцем и кремнием 35ГС, 25Г2С, а также более прочные стали, легированные хромом и титаном, – 23Х2Г2Т, 23Х2Г2Ц.

Таблица 1. Механические характеристики горячекатаной арматуры

Арматурная сталь подразделяется на классы в зависимости от минимального значения предела текучести (Н/мм2) и эксплуатационных характеристик (С – свариваемая, К – стойкая против коррозионного растрескивания под напряжением). Свариваемость проката обеспечивается технологией производства и химическим составом стали, из которой он изготовлен. Величина углеродного эквивалента (Сэ) для свариваемого арматурного проката класса А400 должна быть в пределах 0,3–0,52%, для класса А500 – в пределах 0,35–0,52% и 0,4–0,65% – для класса А600.

Арматурную сталь классов А-I(А240) – А-IV(А600) производят горячекатаной, класса А-V(А800) – с низкотемпературным отпуском, класса А-VI (А1000) – с низкотемпературным отпуском или термической обработкой в потоке прокатного стана.

Для армирования железобетонных конструкций в соответствии с ГОСТ 10884 изготавливают термомеханически или термически упрочненную арматуру Ж 10–40 мм из углеродистых и низколегированных сталей, марки и режимы термического упрочнения которых выбираются заводом-изготовителем. Арматурную сталь изготавливают 6 классов (см. табл. 2).

Таблица 2. Термически упрочненная арматура по ГОСТ 10884

Наиболее часто используется арматура Ат800 (Ат-V) Ж10–14 мм. Крупнейшие поставщики термически упрочненной арматуры – «Северсталь» (Ж14 мм), ЗСМК (Ж12–18 мм), РУП БМЗ (Ж15–32 мм). Термомеханически упрочненная арматура для преднапряженных конструкций по ГОСТ 10884 производится только мерной длины, обычно 6,8 и 7,5 м. Эта арматура предназначена для изготовления преднапряженных плит-перекрытий.

Механические свойства термически упрочненной арматурной стали различных классов, в том числе свариваемой и стойкой против коррозионного растрескивания под напряжением, до и после электронагрева, а также результаты испытания на изгиб должны соответствовать требованиям, приведенным в табл. 3.

Таблица 3. Механические свойства термически упрочненной арматурной стали

Арматура для железобетонных конструкций Ж 6–12 мм поставляется в бунтах массой от 500 до 2000 кг. Как правило, это арматура класса А-I и А-III. В прутках идет в основном арматура классов А-III и А-VI – стержни периодического профиля Ж10–40 мм. Горячекатаная арматура производится обычно мерной длины 6,8–11,2 м. Встречаются заказы с длиной стержней до 25 м. Свариваемая горячекатаная арматура по ГОСТ 5781 поставляется также немерной – от 3 до 9 м, которая затем сваривается потребителями на стыкосварочных станках. Термомеханически упрочненная арматура по ГОСТ 10884 не сваривается, однако уже появляются публикации по использованию технологии стыковки немерной арматуры с помощью запрессовки арматурных стержней в специальные трубы.

Рис. 4. Схема производства холоднодеформированной арматуры

В последнее время заводы редко производят арматуру класса A-I по ГОСТ 5781, вместо этого катают круглый профиль по ГОСТ 535, который как строительная арматура не может быть использован.

Основным нормативным документом на производимую арматуру в Республике Беларусь являются технические условия. Для гладкой арматуры класса А240 диаметром 5,5–12 мм в мотках – ТУ РБ 400074854.031-2000 и для арматуры диаметром 5,5–7,1 мм класса А500С – ТУ РБ 400074854.047-2000. Горячекатаный и термически упрочненный арматурный прокат периодического профиля в стержнях диаметром от 9,53 мм до 32,26 мм класса А300–А400 поставляется по ТУ РБ 400074854. 051-2001, термически упрочненный прокат периодического профиля в стержнях размером от №10 до №25 классов Ат800 и Ат1200 – по ТУ 14-1-5434-2001. Горячекатаный прокат серповидного периодического профиля в стержнях размером от №10 до №40 из углеродистых и низколегированных марок сталей поставляется по ТУ 14-1-545302992.

Рис. 5. Разновидности холоднодеформированной арматуры

Поставка арматуры производства РУП БМЗ на рынки СНГ и в дальнее зарубежье осуществляется по СТО АСЧМ 7-93 и нормативным документам страны-потребителя. Арматурная продукция РУП БМЗ сертифицирована по национальным стандартам России, Польши и большинства стран ЕС.

Значительное количество арматуры поставляется на внешний рынок в соответствии с требованиями евронорм ENV 10080.1995, ISO 6934-1.1990, ISO 6935-2.1990, стандартов Великобритании BS 4449-97, Германии DIN 448.1984, США ASTM A722-90, ASTM A706/ A706M0-90 и ACI 439, 4R-89.

Общая тенденция предприятий-производителей арматуры – попытка унификации требований и создание свариваемых арматурных сталей класса А400С и А500С с содержанием углерода не более 0,22%, получаемых путем термомеханического упрочнения. Оправданным, по мнению НИИЖБ России, является производство арматуры легированием хромом и с микролегированием ванадием и бором.

Следует отметить, что РУП БМЗ совместно с НИИЖБ РФ еще в бытность СССР первым начал унификацию и производство арматуры класса А500С. По заказам строительных предприятий выпускались и опытные партии арматуры длиной 24,2 м. С увеличением доли монолитного домостроения эта арматура пользуется возрастающим спросом.

Рис. 6. Холоднодеформированный витой арматурный профиль по патенту № 361 BY

Все вышеперечисленное относится к арматуре, производимой на металлургических предприятиях способом горячей прокатки с последующим охлаждением на воздухе или термическим упрочнением в трассе водяного охлаждения. Бунтовой прокат диаметром 6–8 мм является сегодня дефицитной продукцией у строителей, так как производится на металлургических предприятиях в малых количествах из-за пониженной рентабельности в сравнении с арматурой больших диаметров. Практически отсутствует на строительных рынках арматура диаметром 6 мм.

В Европе сегодня просматривается тенденция на увеличение объема выпуска холоднодеформированной арматуры диаметром до 20 мм в бунтах. Она имеет более высокие прочностные свойства и коррозионную стойкость, выгодно отличаясь от горячекатаной и по внешнему товарному виду. Основным нормативным документом является DIN 488. Арматура выполняется в виде круглого в сечении профиля с нанесенным трехсторонним рифлением по периметру сечения и в основном производится в трехвалковых клетях фирм Koche, GSG по схеме, приведенной на рис. 4.

В СНГ холоднодеформированная арматура с трехсторонним профилем диаметром 6–10 мм выпускается в очень малых объемах по техническим условиям предприятия-производителя. В России есть несколько производителей арматуры этого вида по своим техническим условиям, например ТУ 14-1-5372-99 «Сталь холоднодеформированная периодического профиля для армирования железобетонных конструкций». Орловский сталепрокатный завод в свое время выпускал арматуру с четырехсторонним профилем по ТУ 14-170-217-94 «Холоднодеформированная с четырехсторонним периодическим профилем для армирования железобетонных конструкций». Подобная арматура в настоящее время освоена в Челябинске и Магнитогорске. Кроме вышеперечисленных разновидностей, на строительном рынке периодически появляются внешне разнообразные виды холоднодеформированной арматуры (рис. 5).

Характерной особенностью данных изделий, производимых в России, является пониженное значение относительного удлинения s10 не более 6%. Это связано в основном с явлением наклепа и последеформационного старения.

В Беларуси производство холоднодеформированной арматуры начато ООО «Строительные ресурсы». Первоначально был освоен витой арматурный профиль по патенту № 361 BY от 22.01.2001 г. (рис. 6), который хорошо показал себя взамен арматурной проволоки ВР-1 диаметром 4–5 мм по ГОСТ 6727-80. Затем двухсторонний арматурный профиль по патенту № 612 BY от 04.12.2001 г., практически не отличающийся по внешнему виду от привычного для строительных организаций двустороннего серповидного профиля по СТО СЧМ 7-93. На его основе разработаны и внедрены технические условия ТУ РБ 190266671.001-2002, внесенные в строительные нормы РБ «Бетонные и железобетонные конструкции» (СНБ 5.03.01-02, Минск, 2003, Министерство архитектуры и строительства, РУП «Стройтехнорм», с.139).

Для холоднодеформированной арматуры диаметром 6–8 мм по этим техническим условиям характерно обеспечение достаточно высокого относительного удлинения. При норме s5 = 6% по ТУ РБ 190266671.001-2002 фактическое его значение обеспечивается в пределах 13–15% без потери пластических свойств после вылеживания бунта арматуры в течение 15–20 дней. Этот результат получен за счет новых технических решений при обработке металла после его деформации и перед намоткой на катушку.

В заключение следует упомянуть используемую строителями для производства кладочной сетки арматурную проволоку ВР-1 диаметром 3–5 мм по ГОСТ 6727-80 и высокопрочную арматуру по ГОСТ 7348-81 «Проволока из углеродистой стали для армирования предварительно напряженных железобетонных конструкций» для струнобетонов и железнодорожных шпал. Если проволока ВР-1 производится из обычной низкоуглеродистой стали по ГОСТ 380, то высокопрочная арматурная проволока выпускается из высокоуглеродистой стали – Ст.75–85 по ГОСТ 14959. Такая сталь обеспечивает номинальное временное сопротивление в пределах 1470–1780 Н/мм² в готовом профиле диаметром 3–8 мм. В настоящее время эта арматура в Беларуси не производится и закупается в России, хотя по химическому составу она соответствует катанке для металлокорда и РМЛ, которую выпускает РУП «Белорусский металлургический завод». К сожалению, несмотря на возможность изготовления такой катанки, организовать производство высокопрочной арматуры в настоящее время не представляется возможным, так как кроме специального деформирующего инструмента и оборудования для рихтовки и намотки готовой арматуры необходимы агрегаты для патентирования катанки перед деформацией и отпуска арматурной проволоки перед смоткой.

Технология производства высокопрочной арматуры принципиально разработана, причем без традиционного патентирования, специалистами ООО «Строительные ресурсы», но по организационным причинам пока не реализована на практике.

library.stroit.ru

Арматура ГОСТ 5781 82: классификация и технические характеристики. Сталь арматурная горячекатаная

Горячекатаная арматура – ГОСТ и особенности производства + Видео

Горячекатаную арматуру по праву можно назвать неотъемлемой составляющей железобетонных конструкций. Но так как на это изделие приходятся огромные нагрузки и напряжения, выпускается оно только в соответствии с ГОСТ. Наша статья посвящена этому металлопрокату, и в ней будут рассмотрены не только характеристики, но и особенности его эксплуатации.

1 Когда мы имеем дело с арматурой?

Такой тип арматуры часто применяется в строительной области благодаря ряду достоинств. Но прежде чем рассматривать особенности профиля, следует уделить внимание термину. Речь пойдет о металлических стержнях круглого сечения, из которых делают каркас железобетонных конструкций. Элементы малого диаметра выпускаются в бухтах.

Горячекатаный тип арматуры

Рекомендуем ознакомиться

Арматурой еще называют детали, предназначенные для автоматической защиты, перекрытия и регулирования параметров рабочей среды в трубопроводах различного назначения. В электротехнике так называются комплектующие изделия и типовые детали, соединяющие провода, изоляторы и т.д. Также под арматурой имеют в виду и наушники с уравновешенным якорем, применяемые в аудиотехнике. В общем, термин можно встретить довольно часто, но ниже пойдет речь именно о строительных элементах.

Изделия изготавливаются из горячекатаной стали. Главное их назначение – армирование железобетона. Таким образом можно упрочнить композиционный материал и придать ему необходимые характеристики. Особенно в таком упрочнении нуждаются места, на которые приходятся растягивающие и усилия сжатия. В некоторых случаях армирование предотвращает образование усадочных трещин. Причем диаметр стержней и их расположение выбираются непроизвольно, а в соответствии со строгими расчетами. Однако по желанию можно использовать этот материал и для других целей.

2 Разнообразие металлических прутов

Существует несколько типов такого металлопроката. Классификация проводится не то

pellete.ru

Горячекатаная арматурная сталь. Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Горячекатаная арматурная сталь - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Горячекатаная арматурная сталь

Cтраница 3

Механические свойства арматурной стали при нагреве меняются. У мягких горячекатаных арматурных сталей класса A-I и А - П эти свойства после охлаждения восстанавливаются, а у хо-лоднообработанной, имеющей наклеп, вновь не восстанавливаются. [31]

ТК - точечное касание проволок; ТЛК - точечное и линейное касание проволок; цифровое обозначение раскрывает формулу размещения проволок и их число в одной свивке. Для висячих покрытий небольшого пролета применяется стержневая горячекатаная арматурная сталь периодического профиля по ГОСТ 5781 - 75 с номинальным диаметром стержней 16 - 40 мм. [33]

Механическое упрочнение стали основано на том, что в процессе ее деформации при напряжении, превышающем предел текучести, происходит перестройка кристаллической структуры стали ( явление наклепа) и повышается расчетный предел текучести. Это явление используется для повышения несущей способности горячекатаной арматурной стали и, следовательно, для экономии металла. [35]

Как фундаменты, так и железобетонные стволы и оболочки газоотводящих труб армируются металлическими стержнями. Для армирования стволов и оболочки используются стержни периодического профиля из горячекатаной арматурной стали классов А - П и A-III. Для напрягаемой арматуры рекомендуется применять сталь класса A-III, подвергнутую вытяжке с контролем напряжений, и сталь класса A-IV, а также высокопрочную холоднотянутую проволоку. [37]

Высокотемпературный нагрев арматурных сталей приводит к изменению структуры металла и снижению прочности. Заметное проявление ползучести арматуры в конструкциях под нагрузкой наблюдается при температуре свыше 350 С. При нагреве происходит отжиг и потеря наклепа арматуры, упрочненной холодным деформированием, поэтому временное сопротивление у высокопрочной арматурной проволоки снижается интенсивнее, чем у горячекатаной арматуры. После нагрева и последующего охлаждения прочность горячекатаной арматурной стали восстанавливается полностью, а прочность высокопрочной ар

pellete.ru

Арматура горячекатаная: классы, сортамент, ГОСТы

Какие ГОСТы и стали горячекатаной арматуры есть для закупки в METAL БЮРО

В ассортименте продукции METAL БЮРО присутствует несколько видов горячекатаной арматурной стали:

арматура ГОСТ 5781-82 горячекатаная классов А-І и А-ІІІ диаметром 6-40 мм;
арматура ГОСТ 10884-94 горячекатаная термомеханически упрочненная класса Ат800 диаметрами 10-18 мм;
арматура ГОСТ Р 52544-200) горячекатаная класса А500С диаметрами 6-40 мм без обработки или термомеханически упрочненная в потоке прокатки.

Используемые для производства арматуры низколегированные или углеродистые стали выплавляются в двух типах сталеплавильных агрегатов: кислородных конверторах (на крупных предприятиях) или в ДСП (на мини-заводах). При этом в структуре современного сталеплавильного цеха обязательно есть установка доводки металла – «Ковш-печь», которая позволяет обрабатывать и легировать расплав перед отдачей на сортовую МНЛЗ.

В чем заключается горячая прокатка строительной арматуры

Арматура производится из непрерывнолитой стальной заготовки, которая изначально нагревается в печи до температур 1150-1200°С, а затем направляется на окалиноломатель и в черновые клети прокатного стана, состоящие из горизонтальных и вертикальных валков. При этом промежуточным продуктом является круглый раскат диаметром около 55 мм, который в промежуточной группе клетей перекатывается на готовый арматурный профиль диаметром 25 мм или полуфабрикат для получения более мелкой арматуры, которая производится в чистовой группе клетей. Металлопрокат арматуры после выхода из чистовой группы может сматываться в бунты либо резаться на мерные длины летучими ножницами.

Какие характеристики повышает термомеханическое упрочнение

Термомеханическому упрочнению подвергается сортовой прокат периодического профиля, например, арматура А500С, что позволяет существенно повысить его прочностные характеристики, не использую при этом дорогостоящие марки стали или обработку и сохраняя при этом высокую ее пластичность. Эта операция, чаще всего, осуществляется в потоке прокатки с использование схемы прерывистой закалки с самоотпуском.

metalburo.ru

Горячекатаная арматура. Вес погонного метра стального стержня

Домашний уют 29 апреля 2014

Зависимость массы арматуры от плотности стали очевидна, но для упрощения исчислений также существуют и таблицы соответствия. Чтобы у вас не возникало трудностей при подсчёте этого недешёвого материала, давайте разберёмся, сколько её нужно использовать при строительстве. При возведении монолитных железобетонных конструкций используется стальная арматура, вес погонного метра которой может быть различным из-за неодинаковой толщины металлических стержней. Рассмотрим, как поэтапно проконтролировать их расход.

Как узнать объёмы армирования?

В чертежах и схемах стальных каркасов и сеток проектировщики указывают вес и длину каждого сборочного элемента и в итоге сводят расходы материалов в калькуляции. На эти проектные значения опираются и при составлении сметной документации, и когда подрядчиками приобретается арматура, вес погонного метра не изменяется от влажности, коррозии или иных технических условий. Все эти погрешности уже по максимуму учтены в табличных значениях. К примеру, по таблице вес погонного метра арматуры 10 мм равен 0,617 кг, но возможны небольшие неточности – на тонну по нормам они должны составлять не более ±5-6%. Но эти цифры предполагают стечение наиболее неблагоприятных обстоятельств, поэтому стараются не допускать отклонений больше чем на ±2-3% и предупредить возможные спекуляции.

Горячекатаная арматура. Вес погонного метра материала.

Размер сечения стержней	Масса 1 м.пог.	Длина арматуры в тонне	Граничные отклонения веса
Ø6	0,222 кг	4504,5 м	±7-9 %
Ø8	0,395 кг	2531,65 м	±7-9 %
Ø10	0,617 кг	1620,75 м	±5-6 %
Ø12	0,888 кг	1126,13 м	±5-6 %
Ø14	1,21 кг	826,45 м	±5-6 %
Ø16	1,58 кг	632,91 м	±3-5 %
Ø18	2 кг	500 м	±3-5 %
Ø20	2,47 кг	404,86 м	±3-5 %
Ø22	2,98 кг	335,57 м	±3-5 %
Ø25	3,85 кг	259,74 м	±3-5 %
Ø28	4,83 кг	207,04 м	±3-5 %
Ø32	6,31 кг	158,48 м	±3-4 %
Ø36	7,99 кг	125,16 м	±3-4 %
Ø40	9,87 кг	101,32 м	±3-4 %

Подсчёт количества арматуры по факту

Вы можете легко рассчитать вес арматуры, опираясь лишь на протяжённость и диаметр стержней, так как плотность стали общеизвестна и составляет 7850 кг/м3. К примеру, такое условие: арматура 12, вес погонного метра неизвестен, но её длина во всех каркасах 100 м. Вычисляем площадь круга с радиусом 6 мм, умножаем на высоту (то есть длину стержней) и на плотность материала, из которого они выполнены. Ребристостью арматуры при подсчётах пренебрегаем. Как результат получаем: πR2×100×ρСТАЛИ=3,14×0,0062×100×7850=88.74 кг. Сверившись с таблицей, убедимся в правильности расчёта. На 100 метрах материала отклонение составило лишь 0,06 кг, что легко вписывается в максимальную погрешность измерений, составляющую ±3%.

Видео по теме

Контроль расхода материалов на стройплощадке

В любом бизнесе, в том числе и таком как продажа металлопроката, все друг друга отлично знают, соответственно о порядочности продавцов в вашем городе лучше поинтересоваться у прораба, который будет руководить выполнением работ на стройплощадке. Этот специалист досконально знает, куда и зачем применяется стальная арматура, вес погонного метра этого конструктивного материала тоже не станет для него новостью. Поэтому не забудьте ему напомнить, чтобы он собирал все чеки и накладные на металлопрокат. Ведь вооружившись чертежами, на которых указана длина арматуры каждой сварной сетки и каркаса, вы совместно можете провести увлекательную экскурсию по возводимому зданию и удостовериться, не закатилось ли что-то в процессе, или лишь убедиться в оптимальном применении материалов. Результатом такого взаимовыгодного сотрудничества станет отлично выполненное строение и ваша обоюдная удовлетворённость.

Источник: fb.ru