Строительство

АРМИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ МОНОЛИТНЫХ  ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЗДАНИЙ

ФГУП «НИЦ «Строительство»

НИИЖБ им. А.А. Гвоздева

ЗАО «КТБ НИИЖБ»

И.Н. Тихонов

«АРМИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ МОНОЛИТНЫХ  ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЗДАНИЙ»

Пособие по проектированию

Арматурный прокат для железобетона является одним из самых массовых видов продукции черной металлургии.

С учетом все возрастающих темпов строительства объемы производства арматурного проката в обозримой перспективе будут только увеличиваться

 Номенклатура и сортамент арматурного проката, производимого на металлургических предприятиях бывшего СССР, складывались под влиянием спроса, ориентированного массовым развитием сборного железобетона и в условиях, практически изолированных от мирового рынка. До настоящего времени это обстоятельство в большей или меньшей степени для разных металлургических предприятий сказывается в недополучении прибыли, связанном с производством устаревших видов арматурного проката, с высокой себестоимостью и низкой конкурентной способностью.

Требования, предъявляемые к арматурному прокату строителями (потребителями) еще на ранней стадии развития железобетона, остались актуальными и в настоящее время.

Учитывая особенности современного производства и эксплуатации арматурных элементов сборного и монолитного железобетона (каркасов, сеток, закладных деталей, монтажных петель и т.п.), к основным требованиям по прочности, деформативности и сцеплению с бетоном добавились дополнительные требования по свариваемости, хладостойкости, коррозионной стойкости арматуры и др. Из-за все возрастающих требований к качеству строительства экономическая эффективность и надежность применения того или иного вида арматурного проката у потребителя становятся основополагающими для внедрения его у производителя.

На ранней стадии производства арматуры главными определяющими ее потребительских свойств были технические возможности сталелитейного и прокатного технологического оборудования. Тогда строители были вынуждены довольствоваться той арматурной продукцией, которую производила металлургическая промышленность.

В связи с бурным развитием металлургического производства в последние годы практически все технологические ограничения с производства арматуры были сняты. В настоящее время металлурги готовы производить ту арматурную продукцию, которая может быть эффективно использована в строительстве.

В соответствии с СП 52-101-2003 для армирования железобетонных конструкций рекомендуется применять арматуру следующих видов:

-           горячекатаную гладкую и периодического профиля с постоянной и переменной высотой выступов (соответственно кольцевой и серповидный профили) диаметром 6—40 мм;

-           термомеханически упрочненную периодического профиля с постоянной и переменной высотой выступов (кольцевой и серповидный) диаметром 6—40 мм;

-           холоднодеформированную периодического профиля диаметром 3—12 мм.

Класс арматуры по прочности на растяжение обозначается:

А — для горячекатаной и термомеханически упрочненной арматуры;

В — для холоднодеформированной арматуры.

Классы арматуры по прочности на растяжение А и В отвечают гарантированному значению предела текучести (с округлением) с обеспеченностью не менее 0,95, определяемому по соответствующим государственным стандартам или техническим условиям.

В необходимых случаях к арматуре предъявляются требования по дополнительным показателям качества: свариваемость, пластичность, сцепление с бетоном, хладостойкость, коррозионная стойкость, усталостная прочность и др.

При проектировании железобетонных конструкций может быть использована арматура:

-           гладкая класса А240 (A-I);

-           периодического профиля классов А300 (А-Н), А400 (A-III, А400С), А500 (А500С, А500СП), В500 (Bp-I, B500C), где С - свариваемая, П — повышенного сцепления.

До 80-х годов прошлого столетия основной объем производства и применения в строительстве составляла арматура с пределом текучести ат=400 МПа. За период 1991—1997 основные европейские страны перешли на единый класс свариваемой арматуры периодического профиля для ненапряженных железобетонных конструкций с пределом текучести от=500 МПа

Унифицированная свариваемая арматура имеет химический состав, определяемый содержанием в стали углерода не более 0,22 %.

Применение арматуры класса А500 вместо арматуры класса А400 (A-III) обеспечивает более 10 % экономии стали в строительстве.

Для отечественного строительства возможна замена этим классом стали не только арматуры класса А400 (A-III), но и гладкой арматуры класса А240(А-1), применяемой в виде конструктивной арматуры в монтажных петлях, в закладных деталях и т.п.

Для этого арматура при о,=500 Н/мм2 должна иметь максимальную пластичность при растяжении и изгибе как в целых стержнях, так и после сварки и удельную энергию разрушения на уровне горячекатаной стали класса А240 как при положительных, так и при низких отрицательных температурах.

Этим условиям в термомеханически упрочненном состоянии могут соответствовать низкоуглеродистые стали марок: СтЗсп, СтЗпс, СтЗГпс или низколегированные стали типов 18ГС, 20ГСит.п.

Учитывая вышеизложенное, в качестве эффективной арматуры для железобетонных конструкций, устанавливаемой по расчету, следует преимущественно применять арматуру периодического профиля класса А500 (А500С, А500СП), а также арматуру класса В500 в сварных сетках и каркасах.

Пособие состоит из двух частей. В первой части приводятся результаты исследований Центра проектирования и экспертизы НИ-ИЖБ в области разработок и внедрения эффективного стержневого и поставляемого в мотках арматурного проката класса прочности 500 МПа. Здесь же приводится оценка потребительских свойств новых видов арматуры в сопоставлении с известными, а также даются рекомендации по их применению в строительстве. Отдельно выделен в издании раздел требований по защите зданий от прогрессирующего обрушения, в котором приводится новая методика расчета с использованием возможностей программного комплекса «Лира 9.2». При рассмотрении вопросов конструктивного характера особое внимание уделялось сопоставлению требований СП 52-101-2003 и СНиП 2.03.01-84». Здесь же приводятся рекомендации по применению арматуры класса А500СП.

Во второй части, оформленной в виде приложений 1 и 2, приводятся конструктивные требования к армированию основных элементов зданий из монолитного железобетона, а также примеры рабочей документации по армированию основных конструктивных элементов монолитных зданий с разными конструктивными схемами, построенных в Москве и разработанных ЗАО «Проектно-архитектурная мастерская "ПИК"», ЗАО «Трианон», КНПСО Центр «Поликварт», а также в НИИЖБ.

В работе использованы материалы исследований, в проведении которых принимали участие сотрудники: И.Н. Суриков, В.З. Мешков, B.C. Гу-менюк, Т.Н. Судаков, К.Ф. Штритер, Б.Н. Фридля-нов, КС. Шапиро, А.А. Квасников, И.П. Саврасов, О.О. Цыба, М.М. Козелков, А.?. Демидов, С.Н. Шатилов, В. П. Асатрян. Оформление графической части издания выполнял А.А. Квасников с участием ДА Гладышевой, А.В. Лугового, Д. В. Плотникова, В.Я. Никитиной, Т.Н. Николаевой, НИ. Федоренко и др. 

ЭФФЕКТИВНАЯ АРМАТУРА ДЛЯ МОНОЛИТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА. Стержневой арматурный прокат

Арматурный прокат, поставляемый в мотках (бунтах)

Винтовой арматурный прокат

Канатные элементы и их применение в предварительно напряженных перекрытиях зданий

ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

ТРЕБОВАНИЯ ПО ЗАЩИТЕ ЗДАНИЙ ОТ ПРОГРЕССИРУЮЩЕГО ОБРУШЕНИЯ

КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

АНКЕРОВКА АРМАТУРЫ

СОЕДИНЕНИЯ АРМАТУРЫ

Стыки арматуры без сварки

Сварные соединения для арматуры всех типов

Сварные соединения, применяемые для термомеханически упрочненной арматурной стали класса А500СП

Нетиповые сварные соединения, выполняемые ручной дуговой сваркой

Дополнительные технологические рекомендации по сварке арматурной стали класса А500СП для типовых сварных соединений, а также нетипового стыкового соединения с 3—4 накладками

Дополнительные технологические рекомендации по сварке арматурной стали класса А500СП для нетиповых сварных соединений

Механические стыковые соединения

ТРЕБОВАНИЯ К ГИБОЧНЫМ ОПЕРАЦИЯМ

ПРИЕМКА, ВХОДНОЙ КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА АРМАТУРЫ У ПОТРЕБИТЕЛЯ, МАРКИРОВКА, УПАКОВКА

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ АРМАТУРЫ КЛАССОВ А500С И А500СП

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К АРМИРОВАНИЮ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЗДАНИЙ ИЗ МОНОЛИТНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА. Раздел 1. Армирование монолитных фундаментов

Ленточные фундаменты

Сплошные плитные фундаменты

Свайные фундаменты

Раздел 2. Армирование монолитных стоек и стен

Раздел 3. Армирование монолитных железобетонных балок и плит перекрытия

Дополнительные указания по армированию балок

Армирование монолитных железобетонных плит

Армирование в местах отверстий

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.         Мадатян С.А. Арматура железобетонных конструкций. — М.: «Воентехлит», 2000. — С. 256.

2.         Bond of reinforcement in concrete. State-of-art report by Task group Bond models. FIB bullenin 10 (August 2000).

3.         Тихонов И.Н., Мешков В.З., Судаков Г.Н. О нормировании анкеровки стержневой арма-туры//Бетон и железобетон. — 2006. — № 3. — С. 2-7.

4.         Тихонов И.Н., Гуменюк B.C. Анализ требований СП 52-101-2003 к арматуре класса прочности 500 МПа//Бетон и железобетон. — 2006. — №4.-С. 6-11.

5.         Бондаренко В.И., Пахомов А.В. Холодноде-формированная арматура класса. В500//Науч-ные труды 2-й Всероссийской (Международной) конференции по бетону и железобетону. Т.5. — М.: ООО «Информполиграф», 2005.

6.         Рекомендации по защите монолитных жилых зданий от прогрессирующего обрушения. — М.: ГУП НИАЦ, 2005.

7.         Расторгуев Б.С., Мутока К.Н. Деформирование конструкций перекрытий каркасных зданий после внезапного разрушения одной ко-лонны//Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2006. — № 1. — С. 12—15.

8.         Тихонов И.Н. Расчет сечений железобетонных элементов при действии кратковременных динамических нагрузок//Бетон и железобетон. — 1991. —№9.

9.         Гвоздев А.А., Дмитриев С.А., Крылов СМ., Белобров И.К., Тихонов И.Н. и др. Новое о прочности железобетона — М.: Стройиздат, 1977.-271с.

10.       Тихонов И.Н., Козелков М.М., Демидов А.Р. К проектированию зданий из железобетона с учетом защиты от прогрессирующего об-рушения//Бетон и железобетон. — 2006. —

№6.-С 6-10.

11.       Тихонов И.Н. Арматурный прокат для ответственных зданий и сооружений, в том числе проектируемых с учетом аварийных нагрузок и предотвращения прогрессирующего обруше-ния//Бетон и железобетон — пути развития. Материалы II Всероссийской конференции по бетону и железобетону. Том 5. — М.: ООО «Информполиграф», 2005.

12.       Рекомендации по предотвращению прогрессирующих обрушений крупнопанельных зданий. - М.: ГУП НИАЦ, 1999. - 55 с.

13.       СТО 36554501 -005-2006. Применение арматуры класса А500СП в железобетонных конструкциях.

14.       Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения). — М.: Стройиздат, 1978. - 175 с.

15. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-101-2003). — М.: ОАО «ЦНИИПромзданий», 2005. — 214 с.

НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия

СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции (справочно)

СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции

СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры

МДС 20-1.2006 Временные рекомендации по назначению нагрузок и воздействий, действующих на многофункциональные высотные здания и комплексы в Москве

ГОСТ 5781—82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ 6727—80 Проволока из низкоуглеродистой стали холоднотянутая для армирования железобетонных конструкций

ГОСТ 7566—94* Металлопродукция. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

ГОСТ 10884—94 Сталь арматурная термомехани-чески упрочненная для железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ 10922—90 Арматурные и закладные изделия сварные, соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Общие технические условия

ГОСТ 12004—81* Сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ 14019—2003 Материалы металлические. Метод испытания на изгиб

ГОСТ 14098—91 Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкции и размеры ГОСТ Р 52544—2006 Прокат арматурный свариваемый периодического профиля классов А500С и В500 для армирования железобетонных конструкций. Технические условия СТО АС4М 7-93 Прокат периодического профиля из арматурной стали. Ассоциация Черметстандарт

ТУ 14-1-5254-94

ТУ 14-1-5526-2006 Прокат арматурный класса А500СП с эффективным периодическим профилем