Výztuž je kovový výrobek, který se používá k vyztužení železobetonových konstrukcí. V průmyslové a občanské výstavbě se používají různé druhy výztuže: pružné a tuhé.
Pružná výztuž zahrnuje rámy, svařované sítě a tyče. Používá se nejčastěji. Tuhá výztuž je reprezentována úhelníky, kanály a válcovanými I nosníky.
Různé typy kování mají určité mechanické vlastnosti a technické vlastnosti.
Ocelová výztuž se klasifikuje podle způsobu výroby a následného kalení, podle tvaru povrchu a podle způsobu aplikace. Způsob výroby určuje tyto typy výztuže: válcované za tepla, tyčové a dráty tažené za studena. vlastnosti výztuže válcované za tepla jsou zajištěny chemickým složením oceli. K jeho výrobě se používá legovaná ocel s přídavkem manganu, křemíku, chrómu a titanu.
Drátěné tvarovky tažené za studena jsou vyrobeny z nízkouhlíkové i vysoce uhlíkové oceli. Ocelové tyče jsou válcovány postupně menšími otvory. Opakovaným protahováním se zmenšuje průměr tyče a zvětšuje se její délka. V důsledku zpracování se mění struktura oceli. Drátěný drát se stává extrémně pevným v tahu.Výztuž prutu se provádí válcováním. Dodává se ve svitcích, tyčích nebo svitcích. Může mít libovolný průměr Metoda následného hutnění rozlišuje mezi typy výztuže, které jsou tepelně zpevněny a zpevněny za studena. Ve druhém případě se výztuž zpevňuje tažením nebo tažením.V závislosti na tvaru povrchu existují typy výztuže jako hladký a periodický profil. Periodická profilová výztuž má žebrovaný povrch pro lepší přilnavost k betonu. Hladké výztužné tyče nemají zvlnění.Výztuž železných konstrukcí se provádí různými způsoby. Pro různé účely se používají různé druhy výztuže: předpjaté, nepředpjaté a také namáhané předpětím.Výztuž se dále dělí podle pracnosti výroby. V závislosti na průměru tyče může být lehká (do 12 mm) a těžká (od 12 do 40 mm).
16. mechanické vlastnosti betonářských ocelí. Po dohodě se spotřebitelem je povoleno nezkoušet rázovou houževnatost betonářské oceli třídy Ac00 (Ac-II). Pro A600 (A-IV) o průměru 18 mm, ocel třídy 80C, je rychlost ohýbání za studena nastavena na minimálně 30°. Pro A240 (AI) s průměrem nad 20 mm při ohybu za studena o 180° c = 2d, pro A300 (A-II) s průměrem nad 20 mm c = 4d. Na povrchu tyčí, včetně povrchu žeber a výstupků, by v souladu s požadavky GOST 5781 neměly být žádné praskliny, díry, skvrny nebo západy slunce.
Mechanické vlastnosti termomechanicky zpevněné betonářské oceli před a po elektrickém ohřevu, jakož i výsledky jejích ohybových zkoušek musí splňovat stanovené požadavky. Výrazného zvýšení pevnosti betonářské oceli válcované za tepla (několikanásobně) se dosáhne tepelným kalením nebo deformací za studena. Při tepelném kalení se betonářská ocel kalí (zahřátím na 800, 900 °C a rychlým ochlazením), následně částečně popouští (zahříváním na 300-400 °C a postupným ochlazováním). Vysoce legované a tepelně zpevněné betonářské oceli postupují do plastické oblasti postupně – bez výrazného plató na průtažnosti. Pro tyto oceli je stanovena podmíněná mez kluzu – napětí, při kterém je zbytková deformace 0,2 %, a dále podmíněná mez pružnosti – napětí, při kterém je zbytková deformace 0,02 % a mez pružnosti. Podstata kalení deformací betonářské oceli za studena je následující. Při umělém tažení za studena na napětí přesahující mez kluzu dochází vlivem strukturních změn v krystalové mřížce (kalení) k zpevnění betonářské oceli. Při opakovaném tažení, protože plastické deformace již byly vybrány, se napětí stává novou uměle zvýšenou mezí kluzu. Tažení za studena umožňuje získat vysokou pevnost tyčí o velkém průměru. Opakované tažení (několika otvory postupně se zmenšujícími v průměru) ve studeném stavu umožňuje získat drát vysoké pevnosti. V tomto případě se dočasný odpor výrazně zvyšuje a prodloužení při přetržení je malé – 4-6%. Pro získání struktury drátu potřebné pro takové tažení za studena se provádí patentování – předběžné tepelné zpracování, zahřátí na teplotu asi 800 °C, následované speciálním chlazením. Touto technologií se vyrábí vysokopevnostní drát tříd V-H, VR-H. Plastické vlastnosti betonářských ocelí mají velký význam pro provoz železobetonových konstrukcí pod zatížením, mechanizaci armovacích prací, pohodlí při napínání předpjaté výztuže atd. Betonářská ocel má dostatečnou tažnost, nicméně pokles jejích plastických vlastností může způsobit křehké (náhlé) přetržení výztuže v konstrukcích pod zatížením, křehký lom předpjaté výztuže v místech ostrého ohybu nebo při zajištění v úchytech apod. § Plastické vlastnosti betonářských ocelí se vyznačují relativním prodloužením při tahové zkoušce vzorků o délce rovné pěti průměrům tyče, neboli 100 mm, a posuzují se také zkouškami ohybem za studena kolem trnu o tloušťce 3-5 průměrů tyče. Úplné relativní prodloužení po přetržení je určeno změnou počáteční délky vzorku, včetně délky krčku lomu, a relativní rovnoměrné prodloužení po přetržení je určeno změnou délky vzorku v oblasti, která nezahrnuje délku krčku zlomeniny. Minimální povolené prodloužení a požadavky na zkoušky ohybem za studena jsou stanoveny normami a specifikacemi. Svařitelnost betonářských ocelí se vyznačuje spolehlivým spojením, nepřítomností trhlin atd. jiné kovové vady ve švech a přilehlých oblastech. Svařitelnost je nezbytná pro mechanizovanou výrobu svařovaných sítí a rámů, vytváření spojů prutové výztuže, kotev, různých zapuštěných dílů atd. § Za tepla válcované nízkouhlíkové a nízkolegované betonářské oceli se dobře svařují. Svařovat betonářské oceli zpevněné tepelným zpracováním nebo tažením nelze, neboť při svařování dochází ke ztrátě kalícího účinku – dochází k popouštění a ztrátě zpevnění tepelně zpevněných ocelí, žíhání a ztrátě zpevnění tahem zpevněného drátu. Křehkost za studena neboli sklon ke křehkému lomu při namáhání při záporných teplotách (pod -30 °C) je charakteristická pro některé typy betonářských ocelí válcovaných za tepla periodických profilů – z polokalené otevřené nístějové a konvertorové oceli atd. Betonářská ocel vyrobená z vysokopevnostního drátu a tepelně zpevněná má nižší práh křehkosti za studena. Reologické vlastnosti betonářské oceli se vyznačují dotvarováním a relaxací. Tečení betonářské oceli se zvyšuje s rostoucím napětím a teplotou. U výztužných tyčí s konstantní délkou je pozorováno uvolnění neboli snížení napětí – žádná deformace. Uvolnění závisí na mechanických vlastnostech a chemickém složení betonářské oceli, výrobní technologii a podmínkách aplikace atd. Tahem zpevněný drát, tepelně zpevněná výztuž, stejně jako výztuž z vysokolegovaných tyčí mají výrazné uvolnění. Uvolnění za tepla válcovaných nízkolegovaných betonářských ocelí je nevýznamné. Jak ukazují experimenty, relaxace se nejintenzivněji rozvíjí během prvních hodin, ale může trvat i dlouho.
17. třídy a třídy betonářské oceli– Betonářská ocel periodického profilu
tyče s příčnými výstupky (vlnění) rovnoměrně rozmístěnými na svém povrchu pod úhlem k podélné ose tyče pro zlepšení přilnavosti k betonu.
Betonářská ocel hladká
kruhové tyče s hladkým, nezvlněným povrchem pro zlepšení přilnavosti k betonu.
normovaná hodnota fyzikální nebo podmíněné meze kluzu oceli stanovená normou.
Úhel sklonu příčných výstupků
úhel mezi příčnými výstupky (vlnění) a podélnou osou tyče.
Rozteč příčných výstupků
vzdálenost mezi středy dvou po sobě jdoucích příčných výstupků, měřená rovnoběžně s podélnou osou tyče.
Výška příčných výstupků
vzdálenost od nejvyššího bodu příčného výstupku k povrchu jádra tyče periodického profilu, měřená v pravém úhlu k podélné ose tyče.
Jmenovitý průměr periodické profilové armovací oceli (číslo profilu)
průměr kulaté hladké tyče o stejné ploše průřezu.
Jmenovitá plocha průřezu
plocha průřezu ekvivalentní ploše průřezu hladké kruhové tyče stejného jmenovitého průměru. Podle mechanických vlastností se betonářská ocel dělí na třídy AI (A240), A-II (A300), A- III (A400), A-IV (A600), AV (A800), A-VI (A1000).
Betonářská ocel se vyrábí v tyčích nebo svitcích. Betonářská ocel třídy AI (A240) se vyrábí hladká, třídy A-II (A300), A-III (A400), A-IV (A600), AV (A800), A-VI (A1000) – periodický profil. Na přání spotřebitele se vyrábí ocel tříd A-II (A300), A-III (A400), A-IV (A600), AV (A800) hladká.
Periodická profilová betonářská ocel je kulatý profil se dvěma podélnými žebry a příčnými výběžky probíhajícími po třívodičové šroubovici. U profilů o průměru 6 mm jsou přípustné výstupky vedené po jednoramenné šroubovici o průměru 8 mm – po dvouramenné šroubovici Betonářská ocel třídy A-II (A300), vyráběná v obvyklá verze a speciální Ac-II (Ac300), musí mít výstupky probíhající podél spirálových čar se stejným přístupem na obou stranách profilu.
Ocel třídy A-III (A400) a tříd A-IV (A600), AV (A800), A-VI (A1000) musí mít výčnělky podél spirálových linií, které mají na jedné straně profilu vstupy vpravo a vlevo. ruční zápisy na druhé straně. Relativní posuvy šroubových výstupků na stranách profilu, oddělených podélnými žebry, nejsou normalizovány Betonářská ocel tříd AI (A240) a A-II (A300) o průměru do 12 mm a třídy A-III ( A400) s průměrem do 10 mm včetně. vyrábí se ve svitcích nebo tyčích, velké průměry – v tyčích. Betonářská ocel tříd A-IV (A600), AV (A800) a A-VI (A1000) všech velikostí se vyrábí v tyčích o průměru 6 a 8 mm – po dohodě mezi výrobcem a spotřebitelem, ve svitcích. Betonářská ocel je vyrobena z uhlíkové a nízkolegované oceli jakostí uvedených v tabulce. Pro tyče třídy A-IV (A600) jsou třídy oceli stanoveny dohodou mezi výrobcem a spotřebitelem.
18. normová a návrhová odolnost výztuže. –Jako standardní odolnost pro výztuž z měkkých ocelí se akceptuje přijatelná minimální mez kluzu v tahu. Pokud ocel nemá jasně definovanou mez kluzu, je pro výztuž přijata minimální mez pevnosti v tahu. Možnost snížení mechanických charakteristik pevnosti ocelí ve srovnání s minimem zmetků je zohledněna zavedením koeficientu stejnoměrnosti výztuže. Pro různé jakosti oceli byly na základě experimentů přijaty následující koeficienty stejnoměrnosti výztuže: a) pro výztuž periodického profilu válcovanou za tepla z oceli jakosti 30ХГ2С, 25Г2С a také z nízkolegované oceli. b) pro periodickou profilovou výztuž z oceli jakosti 25G2S a St. 5, zesílené tažením, s kontrolou prodloužení a napětí, stejně jako pro výztuž válcovanou za tepla Art. 3 a Čl. 5 ka = 0,9; c) pro periodickou profilovou výztuž z oceli jakosti 25G2S a St. 5, vyztužený tažením, pouze s kontrolou prodloužení, jakož i vyztužení z kruhového a periodického drátu taženého za studena a pro drátěné prameny, lana a kabely ka = 0,8; d) pro výztuž zploštěnou za studena ka=0,7. V různých prvcích jsou provozní podmínky výztuže různé, což je zohledněno zavedením součinitele provozních podmínek výztuže ma. Předpokládá se, že hodnota součinitele ta je rovna ma = 1, s výjimkou následujících případů: a) pro výztuž, která nemá jasně definovanou mez kluzu, za jejíž standardní odolnost se považuje pevnost v tahu ma = 0,7 (nízkouhlíkový drát zploštělý za studena, ocel zploštělá za studena); b) pro tahovou výztuž z periodické oceli jakosti 25G2S a St. 5, zpevněno tažením, ma=0,9. Při výpočtu ohybových prvků příčnou silou se obvykle pevnost oceli svorek nebo příčné výztuže zcela nevyužívá, proto se pro příčnou výztuž zavádí součinitel m, který je pro drát tažený za studena 0,7 a pro ostatní typy příčná výztuž – 0,8. Při výpočtu předpjatých konstrukcí se zohledňuje přesnost předpínací výztuže; Při výpočtu pevnosti a tuhosti se tedy zavádí součinitel přesnosti tahu tm = 1 a při výpočtu vzniku trhlin během provozní fáze mt = 0,9. Koeficienty ma, t11 tT jsou brány v úvahu nezávisle na sobě. V návrhu „Technické podmínky pro navrhování betonových a železobetonových konstrukcí“ (druhé vydání) 1960 NIIZHB a Giprotis doporučují, aby při stanovení velikosti návrhových únosností výztuže na základě hodnot jejích standardních únosností byly brány v úvahu následující hodnoty součinitelů provozních podmínek výztuže ma: a) pro výztuž z tvrdých ocelí (periodická za studena zploštělá ocel třídy St. 3, kulatý uhlíkový drát podle GOST 7348-55, periodický drát podle GOST 8480-57, sedmižilové prameny podle ChMTU 65-58/TsNIIChM) ma = 0,8; b) pro vyztužení z tvrdých ocelí (nízkouhlíkový ocelový drát tažený za studena o průměru 3 až 5,5 mm a 6 až 10 mm, používaný ve svařovaných rámech a sítích, jakož i lehký lanový drát v souladu s GOST 7372- 55, používá se pro výrobu lan a kabelů) ma=0,7; c) pro tahovou výztuž z periodické oceli jakosti 25G2S a St. 5, zpevněno tažením, ma=0,9; d) při výpočtu prvků příčnou silou: pro příčnou výztuž z drátu taženého za studena používaného ve svařovaných rámech ma = 0,7; pro ostatní typy příčné výztuže ma=0,8. Při výpočtu železobetonových konstrukcí se používají podmíněné návrhové únosnosti Ra nebo návrhové únosnosti Ra. Tyto hodnoty se rovnají součinu standardního odporu výztuže Ra součinitelem homogenity oceli ka a součinitelem provozních podmínek výztuže ma. Pokud se počítá příčná výztuž nebo musí být upřesněna přesnost tahu, pak jsou zavedeny další koeficienty mn, mr. Stůl 9 a 10 znázorňují hodnoty vypočtených odporů výztuže podle návrhu „Technické podmínky pro navrhování betonových a železobetonových konstrukcí“ (druhé vydání), vyvinuté společnostmi NIIZHB a Giprotis v roce 1960. Návrhová odolnost výztuže v železobetonových konstrukcích pracujících v tlaku a majících přilnavost k betonu by měla být akceptována maximálně 3 600 kg/cm2 a pro tlačenou výztuž vyrobenou z ocelí podrobených tahovému zpevnění jsou akceptovány jako u výztuže vyrobené z odpovídajících oceli podrobené kalení, ale nejvýše 3 600 kg/cm2. Při absenci adheze mezi výztuží a betonem je vypočtená pevnost v tlaku pro všechny typy považována za maximálně 2 000 kg/cm2. Vypočtené únosnosti výztuže uvedené v tabulce. 9, lze zvýšit o 10 %, pokud se provádí systematické testování výztuže podle GOST 8829-55 a u všech testovaných tyčí mez kluzu přesahuje její standardní odolnost o nejméně 10 % a pevnost v tahu není nižší než je jeho odmítnutí minimum. Pro průměry prutů větší než 40 mm jsou vypočtené únosnosti výztuže uvedené v tabulce. 10, jsou přijímány se snížením o 5-15 %. Vypočtené únosnosti tahové výztuže při výpočtu vyztuženého betonu na únosnost by se měly brát při amplitudě zatěžovacího cyklu p nepřesahující 0,1 v absolutní hodnotě (tabulka 11). Pro hodnoty p od -1 do 0,7 je hodnota vypočtených odporů v tabulce. A měl by být vynásoben koeficientem kra (tabulka. 12).
Podle fyzikálních a mechanických vlastností se betonářská ocel dělí do tříd podle pevnosti, pevnosti v tahu – poměrné prodloužení, zkušebních podmínek – tažnosti.
Do jedné třídy může být zahrnuto několik druhů oceli.
Ocel zařazená do stejné třídy, bez ohledu na jakost, musí mít následující shodné ukazatele:
prodloužení po přetržení;
identické podmínky zkoušky ohybem.
U výztuže válcované za tepla třídy A se za standardní odolnost považuje т.
U výztužného drátu taženého za studena se za standardní odpor považuje в.
Pro armovací drát tažený za studena – podmínky zkoušky ohybem – počet ohybů na 180 o.
Výztuž tyčí se dělí do tříd od A240 (A-I) do A1200 (A-VII).
Přijatá označení tříd jsou doplněna indexy, které v případě potřeby udávají způsob výroby, speciální vlastnosti nebo účel výztuže.
Termomechanická nebo tepelně zesílená výztuha – přidaný symbol – т(Na);
speciální ocel (severní verze) – symbol – с (Ac);
ocel, termomechanicky nebo tepelně tvrzená, svařitelný symbol – С (při 600 °C);
ocel termomechanicky nebo tepelně zpevněná se zvýšenou odolností proti koroznímu praskání pod napětím – index – К(při 800 K);
tažením kalená ocel – symbol – в (A-IIIc).
Protože různé třídy betonářské oceli mohou mít stejný profil, jsou konce tyčí natřeny olejovou barvou:
– At400c (At-IIIc) – bílá a modrá;
– A600 (A-IV) – červená;
– At600 (At-IV) – zelená;
– At600c (At-IVc) – zelená a bílá;
– At600k (At-IVk) – zelená a červená;
– A800 (A-V) – červená a zelená;
– At800 (At-V) – modrá;
– At800k (At-Vk) – modrá a červená;
– A1000 (A-VI) – červená a modrá;
– At1000 (At-VI) – žlutá;
– At1000k (At-VIk) – žlutá a červená;
– At1200 (At-VII) – černá.
1.3. Rozdělení betonářských ocelí do jakostí.
– písmena St znamenají ocel;
– čísla od 0 do 6 – konvenční číslo značky v závislosti na chemickém složení oceli.
Nízká slitina:
– první číslice znamená obsah uhlíku v setinách procenta;
– písmena – typ legovací přísady:
– čísla za písmenem udávají přibližný obsah odpovídajícího prvku v celých jednotkách procent.
Pokud za písmenem není žádné číslo, pak je jeho obsah v oceli menší než 1 %.
1.4. Rozsah použití betonářských ocelí.
Výběr betonářské oceli by měl být proveden v závislosti na typu konstrukce, přítomnosti předpětí, jakož i na podmínkách výstavby a provozu budovy nebo konstrukce a s přihlédnutím k nezbytnému sjednocení výztuže konstrukce podle třídy, průměru , atd.
1) Jako nepředepjatá výztuž železobetonových konstrukcí by měla být použita:
prutová výztuž třída At600c (At-IVc) – pro podélnou výztuž;
prutová výztuž tříd A400 (A-III) a At400s (At-IIIs) – pro podélnou a příčnou výztuž;
armovací drát třídy VR500 (VR-I) – pro podélnou a příčnou výztuž;
prutová výztuž tříd A240 (AI), A300 (A-II) a Ac300 (Ac-II) – pro příčnou výztuž, stejně jako pro podélnou výztuž, pokud nelze použít jiné typy nepředpínací výztuže;
prutová výztuž tříd A600 (A-IV), At600 (At-IV) a At600k (At-IVk) – pro podélné vyztužení v pletených rámech a sítích;
třídy výztuže tyčí A800 (AV), At800 (At-V), At800k (At-Vk), At800sk (At-Vsk), A1000 (A-VI), At1000 (At-VI), At1000k (At-VIk), At1200 (At-VII) – pro podélnou tlačenou výztuž, jakož i pro podélnou tlačenou a tahovou výztuž pro smíšenou výztuž konstrukcí (přítomnost předpjaté a nepředpjaté výztuže v nich) v pletených rámech a sítích.
Jako nepředepjatou výztuž železobetonových konstrukcí je povoleno použít výztuž třídy A540 (A-IIIc) – pro podélnou tahovou výztuž v pletených rámech a sítích.
Armatury tříd A400 (A-III), At400s (At-IIIs), At600s (At-IVs), Vr500 (Vr-I), A240 (A-I), A300 (A-II), Ac300 (Ac-II) It doporučuje se je používat ve formě svařovaných rámů a sítí.
Při výrobě kříže je povoleno používat výztuže tříd A540 (A-IIIv), At600k (At-IVk) (z oceli 10GS2 a 08G2S) a At800 (At-V) (z oceli 20GS) ve svařovaných sítích a rámech. -svařování spojů ve tvaru kontaktních bodů
2) V provedení s nenapnutou výztuží, pod tlakem plynů, kapalin, zrnitých těles by měla být použitaprutová výztuž tříd A300, A240, A400, At400s a armovací drát třídy BP500.
3) Jako předpínací výztuž pro předpjaté konstrukce je třeba použít následující:
стержневую арматуру классов A800,Aт800,Aт800к,Aт800ск,A1000,Aт1000,Aт1000к,Aт1200;
armovací drát tříd B1500, Vr1500 a armovací lana tříd K1400 a K1500.
Jako předpínací výztuž je povoleno použít prutovou výztuž tříd 540, A600, At600, At600s, At600k.
U konstrukcí do 12 m včetně je vhodnější použít prutovou výztuž tříd At1200, A1000, At800 měřené délky.
Pro vyztužení předpjatých konstrukcí z lehkého betonu tříd B7,5 – B12,5 by měla být použita prutová výztuž tříd: A600, At600, At600s, At600k, A540.
4) Jako předpínací výztuž pro předpjaté železobetonové prvky vystavené plynům, kapalinám a zrnitým tělesům by se mělo použít následující:
armovací drát tříd B1500 a Vr1500 a armovací lana tříd K1400 a K1500;
стержневую арматуру классов A800,Aт800,Aт800к,Aт800ск,A1000,Aт1000,Aт1000к,Aт1200;
prutová výztuž tříd A600, At600, At600s, At600k.
V takových konstrukcích je také možné použít výztuž třídy A540.
5) Pro montáž smyček prefabrikovaných železobetonových prvků a betonových konstrukcí by měl být použitza tepla válcovaná betonářská ocel třídy Ac300 (třída 10GT) a třídy A240 (třídy VSt3sp2, VSt3ps2).
