В книге рассмотрены классификация, терминология, способы производства и методы испытания обычной и напрягаемой арматурной стали. Изложены основные данные о механических и реологических свойствах всех видов современной отечественной и зарубежной арматуры и влиянии на них температуры и других эксплуатационных воздействий. Предлагаются разработанные автором методы расчета потерь напряжения от релаксации и изменения механических свойств высокопрочной арматурной стали в результате предварительного напряжения. Подробно рассмотрены свойства унифицированной свариваемой арматуры класса А500С и данные о новом периодическом профиле. Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников, занятых исследованием, проектированием и изготовлением железобетонных конструкций.

Мадатян Сергей Ашотович — докт. техн. наук, профессор, лауреат премии Правительства РФ, заслуженный строитель России, заведующий лабораторией арматуры НИИЖБ Госстроя РФ. Является автором более 230 научных трудов, книг и изобретений, в т.ч. основных стандартов и др. нормативных документов по обычной и напрягаемой арматуре железобетонных конструкций.

Введение

Глава 1. Состояние вопроса и задачи работы

Глава 2. Основные свойства и классификация арматуры железобетонных конструкций

2.1. Общие требования
2.2. Классификация и терминология
2.3. Основные характеристики механических свойств и методы их определения
2.4. Математическое описание диаграммы растяжения (сжатия)

Глава 3. Арматура для обычного железобетона (ненапрягаемая)

3.1. Введение
3.2. Основные сведения по технологии изготовления арматурной стали
3.3. Условия поставки арматурной стали
3.4. Механические свойства
3.5. Заключение

Глава 4. Универсальная арматурная сталь повышенной прочности

4.1. Введение
4.2. Упрочненная вытяжкой арматурная сталь класса А-IIIв (А550в)
4.3. Горячекатаная арматурная сталь класса А600 (A-IV)
4.4. Термомеханически упрочненная арматурная сталь класса А600С (Aт-IVC)
4.5. Холоднодеформированая арматура повышенной прочности
4.6. Обоснование применения в железобетонных конструкциях ненапрягаемой арматурной стали повышенной прочности

Глава 5. Высокопрочная напрягаемая арматура

5.1. Введение
5.2. Стержневая арматура
5.3. Высокопрочная проволока и арматурные канаты
5.4. Свойства высокопрочной арматурной стали при различных эксплуатационных воздействиях

Глава 6. Реологические свойства высокопрочной напрягаемой арматурной стали

6.1. Состояние вопроса и задачи исследования
6.2. Основные теоретические предпосылки расчету релаксации напрягаемой высокопрочной арматурной стали
6.3. Релаксация и ползучесть при механическом способе натяжения
6.4. Потери напряжения от релаксации при электротермическом способе натяжения
6.5. Прогнозирование потерь напряжения от релаксации в процессе изготовления и эксплуатации железобетонных конструкций

Глава 7. Влияние предварительного напряжения на механические свойства арматурной стали

7.1. Постановка задачи
7.2. Выбор основных предпосылок и разработка расчетного аппарата технической теории упрочнения
7.3. Экспериментальное исследование эффектов упрочнения при механическом способе натяжения
7.4. Влияние контактного электронагрева на механические свойства напрягаемой стержневой арматурной стали
7.5. Влияние предварительного напряжения электротермическим способом на механические свойства арматурной стали
7.6. Заключение

Глава 8. Периодический профиль арматуры

8.1. Введение
8.2. Влияние геометрических размеров периодического профиля на механические свойства арматурной стали
8.3. Сцепление с бетоном и анкеровка ненапрягаемой арматуры
8.4. Влияние геометрических размеров профиля арматуры на прочность, деформативность и трещинообразование изгибаемых железобетонных элементов
8.5. Длина зоны передачи преднапряжения и совместная работа напрягаемой арматуры с бетоном
8.6. Заключение

Глава 9. Перспективы развития арматуры железобетонных конструкций

9.1. Общие предпосылки
9.2. Высокопрочная напрягаемая арматура
9.3. Обычная ненапрягаемая арматура

Литература

Введение

Арматура железобетонных конструкций является наиболее массовым видом высокопрочной стали. Несмотря на имеющуюся в мире тенденцию к сокращению производства стального проката объем выпуска арматурной стали за последние 20 лет вырос почти вдвое.

В 70-80-х годах нашего столетия произошли революционные изменения в технологии производства и свойствах высокопрочной стержневой арматурной стали для обычного и преднапряженного железобетона, большая часть которой во всем мире уже производится путем термомеханического упрочнения в потоке проката или с использованием других современных технических средств. Изменяется периодический профиль стержневой арматуры, введена прокатная маркировка прочности и завода-изготовителя, происходит постепенная замена в обычном железобетоне стали с пределом текучести 290—400 Н/мм² на сталь с пределом текучести 500 Н/мм². Развивается выпуск напрягаемой стержневой арматуры с пределом текучести 1000—1200 Н/мм², а также стабилизированной высокопрочной проволоки и арматурных канатов с временным сопротивлением свыше 1700 Н/мм².

Имеются значительные достижения в теории и практике расчета, проектировании и изготовлении обычных и предварительно напряженных железобетонных конструкций с высокопрочной арматурной сталью. Разработана теория упрочнения арматуры в результате преднапряжения, энергетическая теория расчета железобетонных конструкций и др. Это позволяет с одной стороны реализовать на практике значительные резервы экономии материалов, а с другой — осуществлять расчет и проектирование железобетонных конструкций более корректно и обеспечивать большую их надежность и долговечность.

В то же время применение на практике новых достижений теории и технологии, связанных с арматурой, затрудняется наряду с другими причинами недостаточностью информации о результатах законченных исследований и сертификационных свойствах новых материалов.

Кроме того, современное состояние требует рассматривать новые материалы и новые теоретические разработки в обязательном сравнении с требованиями по качеству и долговечности передовых зарубежных норм и стандартов.

Несмотря на очевидную актуальность рассматриваемых проблем в этой области мало фундаментальных публикаций и нормативно-технической литературы. Причем в последние годы число таких работ уменьшилось.

Поэтому в книге рассматриваются основные результаты исследований и данные о промышленном производстве новых эффективных видов арматуры в России, странах СНГ и передовых зарубежных государствах. Обсуждаются также физико-механические свойства напрягаемой арматурной стали и влияние усилия и технологии предварительного напряжения на ее свойства.

Значительное внимание в книге уделено особенностям свойств и условий работы в обычных железобетонных конструкциях (без преднапряжения) арматурной стали повышенной и высокой прочности с пределом текучести 500—600 Н/мм², а также влиянию геометрических размеров периодического профиля арматуры на ее физико-механические свойства, долговечность и совместную работу с бетоном.

Автор благодарит сотрудников и аспирантов руководимой им лаборатории арматуры НИИЖБ В.И. Петину, О.И. Падина, И.Н. Сурикова, И.Н. Тихонова, Б.Н. Фридлянова, В.Д. Терина, Т.Д. Тулеева, О.И. Марголину, Л.H. Уварову и других за помощь в проведении экспериментальных работ и подготовке результатов исследований к публикации.