360 likes | 520 Views
Внедрение арматуры класса прочности 500МПа взамен класса А400 (А-III) как эффективный способ сокращения себестоимости и повышения надежности железобетонных конструкций (вопросы проектирования, поставки и применения) . Страна и стандарты. Класс арматуры и диаметр, мм. Механические свойства.
E N D
Внедрение арматуры класса прочности 500МПа взамен класса А400 (А-III) как эффективный способ сокращения себестоимости и повышения надежности железобетонных конструкций (вопросы проектирования, поставки и применения)
Страна и стандарты Класс арматуры и диаметр, мм Механические свойства σт(физ. или усл.) σв δ Agt Н/мм2 % Не менее США ASTM A615/A615M-06 A706/A706M-06a Gr.40(300) Ø10-19мм Gr.60(420) Ø10-57мм Gr.75(520) Ø19-57мм 300 420 520 420 620 690 δ200 12 7-9 6-7 - - - Великобритания BS 4449:2005 BS EN 10080:2005 В500А В500В В500С Ø6-50мм 500 500 500 1,05σт 1,08σт 1,15-1,35σт - - - 2,5 5,0 7,5 Германия DIN 488 Bst 420, Ø 6-40 Bst 500, Ø 6-28 420 500 500 550 δ10 10 10 - - Канада CAN/CSA-G30.18-M92 300R 400R 500R Ø10-55мм 300 400 500 1,15σт 1,15σт 1,15σт δ200 11-12 7-10 6-9 - - - Япония JIS G 3112 SD 40 SD 50 Ø6-51мм 400 500 570 525 δ5 16 12 - - Франция NF A35-016 Fe E500-2 Fe T500-3 Ø5-40мм 500 500 1,03σт 1,05σт - - 2,5 5,0 Производство арматурной стали в мировой практике. Классы, диаметры.
ENV 10080; 1995 В500В, 6-40 В500А 6-16 500 500 540 525 - - 5,0 2,5 ISO/DIS 6935-2 Rb 400W, 6-40 Rd 500W, 6-40 400 500 440 550 δ5.65 14 14 2,5 2,5 ДСТУ 3760-98 А400С, 6-40 А500С, 6-40 400 500 500 600 δ5 16 14 2,5 2,5 Россия ГОСТ Р52544-2006 А500С, 6-40 В500С, 4-12 500 500 600 550 δ5 14 - - 2,5(2) ГОСТ 5781 А400 (А-Ш) 25Г2С, 6-40 35ГС, 6-40 400 400 570 600 14 14 - - ГОСТ 10884-94 Ат400С, 6-40 Ат500С, 6-40 440 500 550 600 δ5 16 14 - - СТО АСЧМ 7-93 А400С, 6-40 А500С, 6-40 400 500 500 600 δ5 16 14 - - ТУ 14-1-5254-2006 А400С, 6-60 А500С, 6-60 400 500 500 600 δ5 16 14 - - ТУ 14-1-5526-2006 А500СП, 10-40 500 600 δ5 14 - Производство арматурной стали в мировой практике. Классы, диаметры. (продолжение)
Диаметр арматуры, мм 4-5 6-8 10-12 14-20 22-28 32-40 Объем в % 12-14 16-18 26-28 13-15 18-20 7-8 Способ производства В мотках В мотках, в стержнях В стержнях Доля потребляемой в строительстве РФ ненапрягаемой арматуры в зависимости от диаметра
Основные типы периодического профиля. Кольцевой, ГОСТ 5781 Fr ≥ 0.10 (не нормируется) Серповидный двухсторонний, СТО АСЧМ 7-93 Fr ≥ 0.056 Серповидный четырехсторонний ТУ 14-1-5526-2006 Fr ≥ 0.075
СССР (РФ) CEN/FIB ACI 318 44 45 40 39 38 40 37 35 35 28 30 27 24 25 Базовая относительная длина анкеровки l/d 20 15 10 5 0 Годы 1970 1984 2004 Базовые значения длины анкеровки стержневой арматуры по разным нормам проектирования
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ЗАВИСЯЩИЕ ОТ ЭФФЕКТИТВНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ АРМАТУРЫ С БЕТОНОМ • Расчет по СП 52-101-2003 в сравнении со СНиП 2.03.01-84* • 1. Требуемая расчетная длина анкеровки и нахлестки арматуры более на 15÷32% (например вместо 30ds → 40ds). • 2. Длина запуска растянутых стержней за внутреннюю грань свободной опоры – более на 50% (вместо min 10ds → 15ds). • 3. Длина анкеров закладных деталей – более на 26%: вместо (23÷32)ds → (29÷41,4)ds]. • 4. Ширина раскрытия трещин – более на 20%. • По современным нормам США базовые значения длины анкеровки стержневой арматуры больше значений по СП 52-101-2003 в среднем на 25%, а значений по СНиП 2.03.01.-84* - на 60%. В результате больших расчетных запасов по прочности сцепления арматуры с бетоном у американских проектировщиков и строителей нет вопросов к применяемому на практике виду арматурного профиля. • Так как в России применяются различные виды профилей арматуры, с целью обеспечения аналогичной американской надежности железобетонных конструкций следовало бы увеличить еще на 30% длину анкеровки и нахлестки арматурных стержней относительно СП 52-101-2003. В этом случае было бы практически безразлично применение арматуры с тем или иным видом арматурного профиля. • Средний перерасход арматуры достигнет в этом случае 5÷10% от всего применяемого в строительстве России арматурного проката.
Среднестатистическая диаграмма растяжения арматуры класса А500С и А500СП Ø10-28
Эффективность применения арматурной стали класса прочности 500МПа Нормативные документы, механические свойства, области применения, эффективность, потребительские и технические характеристики Класс арматуры А400 (А-Ш) А500 А400(А-Ш) А400С А500С А500СП Марка стали 35ГС 25Г2С Ст3СП Ст3ПС Ст3ГПС Ст3СП, Ст3ПС, Ст3ГПС, 18ГС, 20ГСФ Документы для поставки ГОСТ 5781-82 СТО АСЧМ 7-93 СТО АСЧМ 7-93, ТУ 14-1-5526-2006 Документы для расчета, проектирования и применения в и ж/б конструкциях СНиП 52-01-03 СП 52-101-2003 СНиП 52-01-03 СП 52-101-2003 ТСН 102-00 СНиП 52-01-03 СП 52-101-2003 ТСН 102-00 СТО 36554501-005-2006 Временное сопротивление разрыву σв, Н/мм2 590 600 Предел текучести σт(σ0,2), Н/мм2 390 500 Относительное удлинение δ5, % 14 16 14 Угол изгиба при диаметре оправки С=3d 900 1600-1800 1600-1800 Расчетное сопротивление растяжению Rs,, МПа 355 435 450 Расчетное сопротивление сжатию Rsс, МПа 355 435(400) 450(400) Нормативное сопротивление, Rsn, МПа 400 500 Применение при отрицательных температурах до –550С до-700С до –700С до –700С Применение дуговой сварки прихватками крестообразных соединений Запрещено Допускается Допускается Допускается Вид профиля арматуры, минимальное значение критерия Рема, ƒR Кольцевой ƒR– не нормируется Серповидный двухсторонний ƒR≥0,056 Серповидный двухсторонний ƒR≥0,056 кольцевой Серповидный четырех-сторонний ƒR≥0,076
Эффективность сцепления с бетоном Высокая при эксплуатационных нагрузках, средняя при критических (аварийных) Средняя Средняя Высокая Эффективность сопротивления динамическим нагрузкам Средняя Высокая Высокая Высокая Применение в качестве анкеров закладных деталей Допускается Допускается Рекомендуется для повышения надежности Применение в качестве монтажных петель Запрещено Возможно Возможно Возможный экономический эффект относительно арматуры класса А400 (А-Ш) - 10÷20% 15÷25% Применение в ответственных зданиях и сооружениях проектируемых с учетом сейсмических и аварийных нагрузок Допускается Допускается Рекомендуется для повышения надежности Способ производства проката Горячекатаный Термомеханически упрочненный,холоднодеформированный Термомеханически упрочненный, холоднодеформированный, горячекатаный Маркировка класса арматуры Прокатная на поверхности, не реже чем через 1,5 м Видом профиля Эффективность применения арматурной стали класса прочности 500МПа (продолжение) Эффективность применения арматурной стали класса прочности 500МПа (продолжение)
ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА АРМАТУРЫ КЛАССА А500СП • 1. Безопасность применения в строительстве из-за исключения возможности замены на арматуру меньшей прочности. • Легко отличимый внешний вид. • 2. Простота и надежность экспертизы класса армирования железобетона на стадии изготовления ЖБК, возведения здания и при оценке несущей способности железобетонных конструкций в процессе эксплуатации. • 3. Браковочный минимум критерия Рема арматуры класса А500СП – 0,075 при его средних значениях 0,080, что гарантирует сцепление стержней с бетоном на уровне кольцевого профиля по ГОСТ 5781. • Возможность использования связанных со сцеплением конструктивных ограничений и расчетных положений СНиП 2.03.01-84* при проектировании железобетонных конструкций с арматурой класса А500СП. • 4. В металлургическом производстве простота обеспечения высокого браковочного минимума критерия Рема (fR = 0,075) при сохранении устойчивости прокатки как у арматуры с кольцевым профилем (из-за равномерности расположения поперечных ребер по поверхности стержня) и высокой эксплуатационной надежности валков, сравнимой с надежностью валков для прокатки арматуры с европейским профилем. • 5. Вид профиля арматуры класса А500СП служит надежной и понятной потребителям прокатной маркировкой и класса, и завода (товарным знаком).
Распределение пластических удлинений арматурных стержней в пределах зоны заделки (Ø12мм, lan=9d; Rb=36,6 МПа)) Распределение пластических удлинений арматурных стержней в пределах зоны заделки (Ø16мм, lan=9d; Rb=36,6 МПа)
Схема взаимодействия растянутого арматурного стержня с окружающим бетоном
Вариант полевого нижнего армирования перекрытия жилого этажа
Вариант полевого нижнего армирования перекрытия гаража
Ответы на вопросы по применению арматуры класса А500СП и В500С могут быть получены в НИИЖБ по телефонам: • (499)174-74-49, 174-74-75 тел./факс • ЗАО «Центрметалл» (3412) 662-662 • Информационные материалы и нормативная документация по арматуре класса А500СП и В500С может быть выслана Вам бесплатно по электронной почте E-mail: niijb21@rambler.ru