Пути обеспечения усталостной прочности холоднодеформированной арматуры

Для обеспечения безопасности эксплуатации зданий и сооружений из железобетона в соответствии с европейскими нормами устанавливаются требования к ее усталостной выносливости (прочности). Испытания проводятся с размахом колебаний 2sa от 150–200 МПа. Арматура должна выдерживать от 1 до 2 млн циклов.

Проведен анализ причин снижения усталостной выносливости холоднодеформированной стали. На усталостную выносливость большое влияние оказывает наличие поверхностных дефектов и концентраторов напряжений. В качестве концентратора напряжений в арматуре выступает галтельный переход в месте пересечения поперечного ребра с телом арматуры. Для детального выявления причин преждевременного разрушения был проведен анализ состояния излома в районе утолщенных (маркировочных) ребер. Была установлена последовательность разрушения арматуры и определено место зарождения трещины. Данный излом характеризуется как усталостный с четко выраженными зонами усталостного разрушения с мелкозернистой поверхностью и зоной статического излома – остальной части сечения с волокнистым строением. При нанесении прокатной маркировки нарушались плавность галтельного перехода в месте пересечения поперечного ребра с телом арматуры, что и явилось причиной снижения усталостной выносливости холоднодеформированной арматуры.

Приведены результаты разработки требований к прокатному инструменту, который используется при производстве холоднодеформированной арматуры.

Использование информации, приведенной в настоящей статье при проектировании, закупке и изготовлении инструмента, позволит минимизировать факторы, отрицательно влияющие на усталостную прочность арматуры.

1. Звездов А. И., Снимщиков С. В., Харитонов В. А., Суриков И. Н. Проблемы и пути развития современного железобетона // Бетон и железобетон. 2015. № 4.

2. Богатов А. А. Механические свойства и модели разрушения металлов: Учеб. пособие для вузов. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2002, 329 с.

3. Лахтин Ю. М. Металловедение и термическая обработка металлов. М.: Металлургия, 1983. 359 с.