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 σ т(физ. или усл.) σвσв δA gt Н/мм 2 % 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 δ Великобритания BS 4449:2005 BS EN 10080:2005 В500А В500В В500С Ø6-50мм 500 1,05σ т 1,08σ т 1,15-1,35σ т ,5 5,0 7,5 Германия DIN 488 Bst 420, Ø 6-40 Bst 500, Ø δ Канада CAN/CSA-G30.18-M92 300R 400R 500R Ø10-55мм ,15σ т δ Япония JIS G 3112 SD 40 SD 50 Ø6-51мм δ Франция NF A Fe E500-2 Fe T500-3 Ø5-40мм 500 1,03σ т 1,05σ т ,5 5,0 Производство арматурной стали в мировой практике. Классы, диаметры.

ENV 10080; 1995 В500В, 6-40 В500А ,0 2,5 ISO/DIS Rb 400W, 6-40 Rd 500W, δ ,5 ДСТУ А400С, 6-40 А500С, δ ,5 Россия ГОСТ Р А500С, 6-40 В500С, δ ,5(2) ГОСТ 5781 А400 (А-Ш) 25Г2С, ГС, ГОСТ Ат400С, 6-40 Ат500С, δ СТО АСЧМ 7-93 А400С, 6-40 А500С, δ ТУ А400С, 6-60 А500С, δ ТУ А500СП, δ Производство арматурной стали в мировой практике. Классы, диаметры. (продолжение)

Диаметр арматуры, мм Объем в % 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 Серповидный четырехсторонний ТУ Fr 0.075

Базовые значения длины анкеровки стержневой арматуры по разным нормам проектирования

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ЗАВИСЯЩИЕ ОТ ЭФФЕКТИТВНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ АРМАТУРЫ С БЕТОНОМ Расчет по СП в сравнении со СНиП * 1. Требуемая расчетная длина анкеровки и нахлестки арматуры более на 15÷32% (например вместо 30d s 40d s ). 2. Длина запуска растянутых стержней за внутреннюю грань свободной опоры – более на 50% (вместо min 10d s 15d s ). 3. Длина анкеров закладных деталей – более на 26%: вместо (23÷32)d s (29÷41,4)d s ]. 4. Ширина раскрытия трещин – более на 20%. –По современным нормам США базовые значения длины анкеровки стержневой арматуры больше значений по СП в среднем на 25%, а значений по СНиП * - 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 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)А400СА500СА500СП Марка стали 35ГС 25Г2С Ст3СП Ст3ПС Ст3ГПС Ст3СП, Ст3ПС, Ст3ГПС, 18ГС, 20ГСФ Документы для поставкиГОСТ СТО АСЧМ 7-93 СТО АСЧМ 7-93, ТУ Документы для расчета, проектирования и применения в и ж/б конструкциях СНиП СП СНиП СП ТСН СНиП СП ТСН СТО Временное сопротивление разрыву σ в, Н/мм Предел текучести σ т (σ 0,2 ), Н/мм Относительное удлинение δ 5, % Угол изгиба при диаметре оправки С=3d Расчетное сопротивление растяжению R s,, МПа Расчетное сопротивление сжатию R sс, МПа355435(400)450(400) Нормативное сопротивление, R sn, МПа Применение при отрицательных температурах до –55 0 С до-70 0 С до –70 0 С Применение дуговой сварки прихватками крестообразных соединений Запрещено Допускается Вид профиля арматуры, минимальное значение критерия Рема, ƒ R Кольцевой ƒ R – не нормируется Серповидный двухсторонний ƒ R0,056 Серповидный двухсторонний ƒ R0,056 кольцевой Серповидный четырех- сторонний ƒ R0,076

Эффективность применения арматурной стали класса прочности 500МПа (продолжение) Эффективность сцепления с бетоном Высокая при эксплуатационны х нагрузках, средняя при критических (аварийных) Средняя Высокая Эффективность сопротивления динамическим нагрузкам СредняяВысокая Применение в качестве анкеров закладных деталей Допускается Рекомендуетс я для повышения надежности Применение в качестве монтажных петель ЗапрещеноВозможно 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 Рекомендуетс я для повышения надежности Способ производства прокатаГорячекатаный Термомеханичес ки упрочненный,хол однодеформиров анный Термомеханически упрочненный, холоднодеформированный, горячекатаный Маркировка класса арматурыПрокатная 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 Возможность использования связанных со сцеплением конструктивных ограничений и расчетных положений СНиП * при проектировании железобетонных конструкций с арматурой класса А500СП. 4.В металлургическом производстве простота обеспечения высокого браковочного минимума критерия Рема (f R = 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, l an =9d; Rb=36,6 МПа)) Распределение пластических удлинений арматурных стержней в пределах зоны заделки (Ø16мм, l an =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) , тел./факс ЗАО «Центрметалл» (3412) Информационные материалы и нормативная документация по арматуре класса А500СП и В500С может быть выслана Вам бесплатно по электронной почте