Transcript (А-III) как эффективный способ сокращения

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)
Производство арматурной стали в мировой практике.
Классы, диаметры.
Механические свойства
Страна и стандарты
Класс арматуры и
диаметр, мм
σт(физ. или
σв
усл.)
δ
Н/мм2
Agt
%
Не менее
300
420
δ200 12
США
ASTM A615/A615M-06
A706/A706M-06a
Gr.40(300)
Ø10-19мм
Gr.60(420)
Ø10-57мм
Gr.75(520)
Ø19-57мм
420
620
7-9
520
690
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. (продолжение)
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
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
-
Россия
ГОСТ Р52544-2006
Доля потребляемой в строительстве РФ ненапрягаемой
арматуры в зависимости от диаметра
Диаметр
арматуры,
мм
Объем в %
Способ
производства
4-5
6-8
10-12
14-20
22-28
32-40
12-14
16-18
26-28
13-15
18-20
7-8
В мотках
В мотках,
в стержнях
В стержнях
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
Базовые значения длины анкеровки стержневой арматуры
по разным нормам проектирования
СССР (РФ)
CEN/FIB
ACI 318
44
45
40
39
38
40
37
35
Базовая относительная длина анкеровки l/d
35
28
30
27
24
25
20
15
10
5
0
1970
1984
2004
Годы
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
Класс арматуры
А400 (А-Ш)
Нормативные документы, механические
свойства, области применения,
эффективность, потребительские и
технические характеристики
Документы для поставки
Документы для расчета, проектирования и
применения в и ж/б конструкциях
А400(А-Ш)
А500
А400С
А500С
А500СП
Марка стали
35ГС
25Г2С
Ст3СП
Ст3ПС
Ст3ГПС
Ст3СП, Ст3ПС, Ст3ГПС, 18ГС,
20ГСФ
ГОСТ 5781-82
СТО АСЧМ
7-93
СТО АСЧМ 7-93,
ТУ 14-1-5526-2006
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
Применение при отрицательных
температурах
500
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
четырехсторонний
ƒR≥0,076
Эффективность применения арматурной стали класса
прочности 500МПа (продолжение)
Эффективность сцепления с бетоном
Эффективность сопротивления
динамическим нагрузкам
Применение в качестве анкеров закладных
деталей
Применение в качестве монтажных
петель
Высокая при
эксплуатационны
х нагрузках,
средняя при
критических
(аварийных)
Средняя
Средняя
Высокая
Средняя
Высокая
Высокая
Высокая
Допускается
Рекомендуетс
я для
повышения
надежности
Допускается
Запрещено
Возможный экономический эффект
относительно арматуры класса А400 (АШ)
Применение в ответственных зданиях и
сооружениях проектируемых с учетом
сейсмических и аварийных нагрузок
Возможно
-
Допускается
Термомеханичес
ки
упрочненный,хол
однодеформиров
анный
Возможно
10÷20%
15÷25%
Допускается
Рекомендуетс
я для
повышения
надежности
Термомеханически
упрочненный,
холоднодеформированный,
горячекатаный
Способ производства проката
Горячекатаный
Маркировка класса арматуры
Прокатная на поверхности, не реже чем через 1,5 м
Видом
профиля
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: [email protected]