Научная статья на тему 'Сравнительный анализ применения арматуры в железобетонных конструкциях в России и за рубежом'

Сравнительный анализ применения арматуры в железобетонных конструкциях в России и за рубежом Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
3888
372
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Вестник МГСУ
ВАК
RSCI
Ключевые слова
АРМАТУРА / ПРОЧНОСТЬ ПРИ РАСТЯЖЕНИИ / TENSILE STRENGTH / ПРЕДЕЛ ТЕКУЧЕСТИ / YIELD POINT / ТЕКУЧЕСТЬ / НОРМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ / NORMS OF DESIGN / ЕВРОКОД / EUROCODE / ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ / REINFORCED CONCRETE STRUCTURES / REINFORCEMENT STEEL / YIELDING

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Мадатян Сергей Ашотович

В связи с предполагаемой унификацией российских и европейских норм проектирования железобетонных конструкций возникает необходимость объективного сравнения действительных свойств и нормируемых характеристик стальной арматуры, выпускаемой и применяемой в России, с аналогичными показателями арматуры, выпускаемой в странах Евросоюза, США и Японии.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Мадатян Сергей Ашотович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The compative analysys of reinforcement steeluse in reinforced concrete structures in Russia and abroad

Reinforced concrete is uninterruptedly developing progressive type of building materials. One of the most important advantages of reinforced concrete is the possibility of using it with reinforcing steel or composite materials of increased and high strength.As a result occurs substantial permanent growth in production, increase in strength and other service characteristics of steel rolling used for reinforcing concrete.Production and application of the modern types of reinforcement in our country started not long ago, much later, than in the USA and European countries. Until 1950 deformed reinforcement was not produced and used in our country; the production of hot-rolling reinforcement of the A400 (A-III) class started only in 1956.But already in 1960 the application of this reinforcement was 1.0 million tons a year, and in 1970 — 3.4 million tons a year.Up to the year 2012, the production and application of the deformed reinforcement of the classes A-400, A-500C and A-600C of all kinds exceeded 8.0 million tons. In order to ensure economic efficiency and competitive ability of national construction, the process of increasing the strength and workability of domestic reinforcing bar is continuously taking place. The results of this process in respect of the common untensioned reinforcement of reinforced concrete structures are discussed in the present article.We suggest to consider the mechanical and service characteristics of deformed reinforcement, which is manufactured according to the standards of our country GOST P 52544, classes A500C and B500C, GOST 5781, class A400, and Technical specifications 14-1-5596—2010, class Ан600С, grade 20Г2СФБA.For the comparative analysis we use the standard data for similar reinforcement established by EN 10080-2005 and Eurocode 2, as well as by standards ÖNORM B-420 of Austria, BC 4449/2005 of Great Britain, DIN 488 of Germany, A706M of the USA and G3142 of Japan.The standards of the above-mentioned countries slightly differ from the standardsEN 10080 and Eurocode 2, and from the Russian standards.We consider the statistical data of the real properties of hot-rolling, coldolling and thermo mechanically strengthened deformed reinforcement manufactured and certified according to GOST R 52544 and GOST 5781, produced in Russia, Byelorussia, Moldavia, Latvia, Poland, Turkey and Egypt.The fundamental difference of modern European standards from Russian standards and the standards of other countries considered in this article is that the requirements of EN 10080 and Eurocode 2 are unified for all reinforcement with the yield point of 400 to600 H/mm2 regardless of its production method.At the same time it is stated, that the actual properties of reinforcement of all groups according to EN 10080, differ essentially from those specified by this Standard and they better correspond to the Russian, Austrian and German standards.The Standard EN 10080 in the version of the year 2005 is inconvenient, because it does not determine technical classes. As a result, many European countries use their own, but not the European standards.Conclusion.The comparative analysis of our national and foreign standards of deformed rolled steel used for reinforcing concrete demonstrates that the physical and mechanical properties of the Russian and European reinforcing steel are almost the same, but for the following facts:Standard requirements established according to GOST 5781, GOST 10884 andGOST R 52544 are a bit higher than the standards of EN 10080;Reinforcement of the classes A400, A500 B500C and A600C, manufactured according to the Russian standards, can be used without recounting instead of reinforcement of the same strength classes according to EN 10080 and to the standards of other countries all over the world.

Текст научной работы на тему «Сравнительный анализ применения арматуры в железобетонных конструкциях в России и за рубежом»

ОБЩИЕ ПРОБЛЕМЫ СТРОИТЕЛЬНОЙ НАУКИ И ПРОИЗВОДСТВА. УНИФИКАЦИЯ И СТАНДАРТИЗАЦИЯ

В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

УДК 624.012.4

С.А. Мадатян

ФГБОУВПО «МГСУ»

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ АРМАТУРЫ В ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЯХ В РОССИИ И ЗА РУБЕЖОМ

В связи с предполагаемой унификацией российских и европейских норм проектирования железобетонных конструкций возникает необходимость объективного сравнения действительных свойств и нормируемых характеристик стальной арматуры, выпускаемой и применяемой в России, с аналогичными показателями арматуры, выпускаемой в странах Евросоюза, США и Японии.

Ключевые слова: арматура, прочность при растяжении, предел текучести, текучесть, нормы проектирования, Еврокод, железобетонные конструкции.

В связи с предполагаемой унификацией российских и европейских норм проектирования железобетонных конструкций возникает необходимость объективного сравнения действительных свойств и нормируемых характеристик стальной арматуры, выпускаемой и применяемой в России с аналогичными показателями арматуры, выпускаемой в странах Евросоюза, США и Японии.

Отдельно рассмотрим арматурный прокат, применяемый в обычном железобетоне.

Комплекс механических свойств такого проката в России регламентируется ГОСТ 5781—94 для горячекатаной стали класса А400, ГОСТ Р 52544 для стали классов А500С и В500С, а также ГОСТ 10884 и СТО АСЧМ 7-93 для стали А600С (Ат600С) и ТУ 14-1-5596—2010 для новой арматуры класса А600С (Ан600С) с повышенными эксплуатационными свойствами (табл. 1).

Табл. 1. Нормативные показатели механических свойств арматурного проката в России

Нормативные характеристики продукции Горячекатаная сталь по ГОСТ 5781 и ГОСТ Р 52544 Термомеханически упрочненная сталь по ГОСТ Р 52544, СТО АСЧМ 7-93 и ТУ Холодно-деформированная сталь по ГОСТ 52544 и ТУ Термоме-ханически упрочненная сталь по ТУ 1401-5596

А400С А500С А600С А400С А500С А600С В500С Ан600С

Предел текучести sт или ст0 Н/мм2 405— 392 500 590 400 500 600 500 650

Окончание табл. 1

Нормативные характеристики продукции Горячекатаная сталь по ГОСТ 5781 и ГОСТ Р 52544 Термомеханически упрочненная сталь по ГОСТ Р 52544, СТО АСЧМ 7-93 и ТУ Холодно-деформированная сталь по ГОСТ 52544 и ТУ Термоме-ханически упрочненная сталь по ТУ 1401-5596

А400С А500С А600С А400С А500С А600С В500С Ан600С

Временное сопротивление ст , Н/мм2 560— 590 600 883 480 600 740 550 740

Относительное удлинение 55, % 14,0 14,0 6,0 16,0 14,0 14,0 — 14,0

Относительное удлинение 5шах — — 2 — — 4,0 2,5 4,0

Минимальное отношение ст /ст (ст /ст..) в т 4 в 0,27 1,38 1,08 1,5 1,25 1,08 1,23 1,05 1,14

Способность к изгибу Диаметр оправки Угол изгиба, град. 3d 90 3d 180 5d 45 3d 180 3d 180 3d 180 3d 180 3d 180

Аналогичные данные по арматуре периодического профиля для армирования обычного железобетона по нормам основных зарубежных стран приведены в табл. 2 и 3.

Нормативные требования, установленные EN 10080—2005 и Еврокодом 2, несколько отличаются от принятых в Германии и Австрии, а также от норм США и Японии (табл. 3).

Табл. 2. Нормируемый уровень прочности современной арматуры железобетонных конструкций за рубежом

Страна Класс арматуры CT т CT в 85 8 (A t)* maxv gr Сортамент, мм

№№ Н/мм2 %

стандартов не менее

Австрия ÖNORM В420 Bst 420 (III) 420 500 21 — 4...50

Bst 500(IV) 500 580 17 — 4...50

Bst 550 550 620 17 2,5 4.50

Bt 600 (V) 600 670 15 — 4.50

Bst 420 420 500 21 — 8.40

Германия Bst 500/550 500 550 18 5,0 12.63,5

DIN 488 Bst 600 600 670 15 5,0 12.50,0

S 670/800 670 800 10 5,0 18.75,0

Великобри- В500А 500 525 12 2,5 6.50

тания B500B 500 540 14 5,0 6.50

BS4449/2005 В500С 500 575 — 7,5 6.50

Окончание табл. 2

Страна №№ стандартов Класс арматуры CT т CT в §5 5 (A t)* maxv gr Сортамент, мм

Н/мм2 %

не менее

США А706/А706М G60 (420) 420 550 10...14 — 10.55

G80 (550) 550 690 10...12 — 10.55

Япония JIS G 3142 SD 40 400 570 16 — 6.51

SD 50 500 630 12 —

* Значения Smax и A означают предельные деформации арматуры перед разрывом по ГОСТ и EN 10080.

Табл. 3. Свойства арматуры нормируемые EN 10080—2005 и Еврокодом 2

Характеристики Стержни и прутки из Проволока из сеток Квантиль

продукции бухт после правки (сварка в крест) качества, %

Класс А В С А В С —

Нормативный предел текучести, Н/мм2 от 400 до 600 5,0

Минимальное значение >1,05 >1,08 >1,15 >1,05 >1,08 >1,15 10,0

отношения ст /ст (ст„ „) <1,35 <1,35

Полное относительное

удлинение при максималь- >2,5 >5,0 >7,5 >2,5 >5,6 >7,5 10,0

ном напряжении А , %

Способность к изгибу Испытание на загиб и разгиб — —

Прочность на срез, Н/мм2 — 0,3Fscte (F — площадь сечения проволоки) Минимум

Максимальное Номи-

отклонение от нальный

номинальной диаметр,

массы отдельно- мм

го стержня или <8 ±6,0

проволоки, % >8 ±4,5 5,0

Выносливость арматурной

стали, размах колебаний

Лст для 2-106 циклов при >150 >100 10

максимальном напряже-

нии CT = В CT max ' т

Номи-

Минимальное нальный

значение от- диаметр,

носительно мм

площади смятия 5.6 0,035

ребер fRmn 6,5.12 >12 0,040 0,056

Примечания. 1. Значение в в конкретной стране может регламентироваться национальными стандартами. Рекомендуемое значение в = 0,6. 2. Значение взяты из Еврокода 2. Часть 1.1. 2004 г

Для унификации российских и европейских норм наибольший практический интерес представляет взаимозаменяемость российской и европейской арматуры классов А400, А500 и А600.

Основные отличия стандарта EN 10080—2005 от ГОСТ Р 52544—2010, который был создан как аналог EN 10080—95, состоят в содержащем:

в нем объединены нормы для всей арматуры с пределом текучести от 400 до 600 Н/мм2 включительно;

классификация арматуры осуществляется по соотношению ов/от и относительному удлинению перед разрывом A

Эта классификация приведена в табл. 3 и предполагает, что классы А, В и С характеризуют различные способы производства: А — холоднодеформированная сталь; В — термомеханически упрочненная; С — горячекатаная.

Ниже мы рассмотрим нормативные и фактические свойства арматурной стали, произведенной по этим технологическим схемам (табл. 4—6).

Табл. 4. Механические свойства холоднодеформированного арматурного проката производства ОАО «ММК-Метиз»

Диаметр ст , Н/мм2 ст0 2, Н/мм2 СТв/СТ0,2 А t, % gt' fR

проката X S X S X S X S X S

6 мм 570 обр. 624,49 29,03 551,26 21,62 1,13 0,02 3,29 0,33 0,0479 0,0037

8 мм 540 обр. 637,14 30,17 564,85 28,44 1,12 0,01 3,15 0,26 0,0533 0,0029

10 мм 580 обр. 621,50 22,61 559,39 24,54 1,13 0,03 3,26 0,19 0,0598 0,0033

12 мм 100 обр. 662,43 36,12 578,18 30,17 1,14 0,02 4,29 0,41 0,0645 0,0026

6.12 мм общее 642,57 37,10 571,26 29,75 1,13 0,02 3,76 0,55 — —

Табл. 5. Механические свойства сертифицированного арматурного проката класса А500С

Завод-изготовитель Диаметр, мм Число испытаний Временное сопротивление ств Предел текучести стт ат Относительное удлинение 55, % Относительная площадь смятия f

Н/мм2 X X S

Белоруссия РУП БМЗ 10.40 270 683,0 578,0 1,18 21,6 0,086 0,0051

Молдавия ММЗ 8.25 315 723,0 613,0 1,18 22,2 0,067 0,005

Латвия ЛМЗ 8.40 480 676,4 576,1 1,17 21,43 0,0835 0,0011

Окончание табл. 5

Завод-изготовитель Диаметр, мм Число испытаний Временное сопротивление ств Предел текучести стт ат Относительное удлинение 55, % Относительная площадь смятия f

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Н/мм2 X X S

Россия ЗСМК 10.50 12339 697,5 590,9 1,18 20,0 0,068 0,0050

Россия Северсталь 12.40 220 733,4 619,5 1,18 19,4 0,066 0,0035

Польша Huta Ostrowiece 8.32 90 637,0 548,0 1,16 24,3 0,083 0,005

Турция Diler Demir 8.40 210 665,1 551,2 1,21 20,5 0,067 0,0035

Россия ОЭМК 12.40 225 730,8 580,2 1,26 24,0 0,120 0,0050

Чусовской мет. завод 12.32 210 726,1 555,7 1,31 23,3 0,075 0,0032

Египет AL EZZ STEEL 10.12 60 665,1 551,2 1,21 25,1 0,074 0,0020

Табл. 6. Механические свойства арматурной стали класса А500С производства АО «Лиепаяс-Металургс»

Диаметр, ст , Н/мм2 ст0 2, Н/мм2 СТв/СТ0,2 А* %

мм X S X S X S X S

8 661,0 10,97 588,53 13,95 1,12 0,01 8,85 0,75

12 673,00 7,22 58407 7,24 1,15 0,01 10,33 1,39

16 668,53 5,18 571,07 6,69 1,17 0,01 9,67 1,23

20 656,07 7,40 560,27 4,82 1,17 0,01 10,77 0,75

25 669,33 10,93 562,33 11,84 1,19 0,01 9,00 0,63

28 682,93 14,50 575,13 14,73 1,19 0,01 9,62 0,87

32 704,20 7,05 592,50 9,94 1.19 0,01 8,51 0,17

40 696,00 14,82 575,00 8,66 1,21 0,01 9,40 0,94

8.40 общее 676,4 9,76 576,1 9,73 1,17 0,01 9,52 0,84

Как видно из представленных данных, фактические свойства арматурного проката несколько отличаются от нормируемых.

Эти различия рассмотрим отдельно для продукции, полученной по различным технологиям. Для холоднодеформированного проката классов В500С (см. табл. 4) фактическое отношение о /о существенно выше нормируемого по ГОСТ Р 52544 и класса А по EN 10080 при величинах А или 5р, достаточно приемлемых для требований этих стандартов.

Термомеханически упрочненная арматурная сталь класса А500С характеризуется отношением о /о существенно большим, чем регламентируется

ВЕСТНИК 11/2013

МГСУ_11/2013

EN 10080 для класса В и ГОСТ Р 52544 для стали этого класса. В случае использования легированных базовых сталей типа 25Г2С или 18Г2С это отношение увеличивается до 1,21.1,26. Одновременно необходимо отметить, что А^ или 5р для этого вида проката ГОСТом не нормируется, но фактически для стали разных заводов-изготовителей изменяется в широком диапазоне от 4 до 10 % и так же, как ов/от, тем больше, чем выше легирование стали. То есть тер-момеханически упрочненный арматурный прокат класса А500С как российского, так и иностранного производства (см. табл. 5) не укладывается в нормы класса В по EN 10080 по этим показателям, а скорее может быть отнесен к классу С по величинам о/от, но может не проходить по классу С по А^ и 5р.

Что касается горячекатаной стали А500С, то она может быть отнесена к классу С. Однако горячекатаная сталь класса А400 имеет отношение ов/от значительно выше — от 1,38 до 1,6.

При этом необходимо отметить, что как для холоднодеформированного, так и для термомеханически упрочненного сортамент проката не сказывается существенно на величинах ов/от (см. табл. 4 и 6).

Система классификации нормативных требований к арматуре, принятая в EN 10080 и Еврокоде, отличается от Российских норм более широким кругом показателей.

Отечественная арматурная сталь периодического профиля классифицируется по величинам предела текучести от, временного сопротивления ов, относительного удлинения 55 и 5р и способу производства. Примерно такая же система действует в Австрии, Германии и США.

Принципиальное различие современных общеевропейских и российских стандартов состоит в том, что в ЕN 10080 и в Еврокоде не оговариваются отдельно требования к стали с нормативным пределом текучести 500 Н/мм2. Это связано с тем, что общеевропейские документы принимаются и утверждаются европейским комитетом стандартов CEN единогласно всеми странами ЕС.

Поэтому в EN 10080 и Еврокоде 2 учитывается возможность применения в железобетонных конструкциях арматурной стали различной прочности с нормативным пределом текучести от 400 до 600 Н/мм2.

По этой же причине не оговаривается способ производства. Оставлены только те обязательные нормативы, которые приняты всеми странами и гарантируют безопасность применения арматуры.

К этим обязательным нормативам относятся:

нормы геометрии периодического профиля, требующие выполнения условия того, что «Поперечные ребра должны иметь серповидную форму и плавно переходить в сердцевину изделия», т.е. не пересекаться с продольными (рис. 1).

Минимальные значения относительной площади смятия/ равные 0,035 для арматуры диаметром 5.6 мм, 0,040 — для арматуры диаметром 6,5.12 мм и 0,056 — для стержней диаметром более 12 мм. Интересно, что Еврокодом допускается применение арматуры и с меньшими значениями/ но при условии расчетной и опытной проверки напряжения сцепления.

Рис. 1. Рекомендации европейских норм по периодическому профилю арматуры

Аналогичные нормативные требования к виду периодического профиля (рис. 2) и относительной площади смятия/ установлены унифицированным с EN 10080 российским стандартом ГОСТ Р 52544—2006 для стали классов А500С и В500С.

ГОСТ Р 52544— 2006

Периодический профиль арматурного проката должен состоять не менее чем из двух рядов поперечных ребер, имеющих серповидную форму и не соединяющихся с продольными ребрами

Четырехсторонний сегментный периодический профиль холоднодеформированного арматурного проката

Рис. 2. Виды периодического профиля арматурного проката по ГОСТ Р 52544

В Еврокоде 2 при определении расчетной длины анкеровки в железобетоне рассматриваются пять различных факторов влияния: а1 — форма стержней, т.е. их кривизна или изгиб; а2 — величина защитного слоя бетона; а3 — наличие поперечной арматуры;

а4 — число приваренных в зоне анкеровки поперечных стержней; а5 — наличие поперечного давления,

а при определении длины нахлестки еще и а6 — процент армирования в зоне нахлестки.

Евростандарт EN 10080 устанавливает общие требования и определение технических характеристик пригодности для сварки стальной арматуры периодического профиля, используемой для армирования бетонных конструкций и поставляемой в виде

стержней, мотков;

плоских арматурных сеток, изготовленных при помощи автоматической сварки в заводских условиях;

решетчатых балок.

Этот стандарт в последней редакции 2005 г. не определяет технические классы.

По EN 10080—2005 технические классы должны определяться по установленным нормативным значениям предела текучести от относительного удлинения перед разрывом А^ и отношению временного сопротивления ов к пределу текучести от, т.е. по К = ов/от, выносливости, способности к изгибу, прочности сварных соединений.

Вместе с тем, в этом стандарте регламентируются также, как и в ГОСТ Р 52544 указанные выше значения минимальных значений относительной площади смятия ребер профиля в зависимости от диаметра арматуры и ряда других норм.

Классификация арматуры по выносливости и коррозионной стойкости возможна, но для этого необходимо будет оснастить все заводы-изготовители арматурного проката оборудованием для таких испытаний.

Заключение. Проведенный сравнительный анализ отечественных и европейских норм по применяемому для армирования железобетона стальному прокату периодического профиля показал, что физико-механические свойства российской и «европейской» арматурной стали практически одинаковы с учетом следующих замечаний:

нормативные требования, установленные ГОСТ 5781, ГОСТ 10884 и ГОСТ Р 52544, несколько выше, чем нормы EN 10080;

производимая по российским стандартам арматура классов А400, А500С, В500С и А600С может быть без пересчета применена взамен арматуры этих же классов прочности по EN 10080.

В актуализированной редакции СНиП 52-01—2003 (СП 63.13330.2012) «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения» по аналогии с Еврокодом 2 для всех классов арматуры коэффициент надежности по арматуре 55 принят единым, равным 1,15 для предельных состояний первой группы и 1,0 — для предельных состояний второй группы.

Таким образом, расчетные сопротивления стальной арматуры по СНиП и Еврокоду 2 унифицированы.

Библиографический список

1. Свод правил СП 63.13330—2012. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01—2003. М. : НИИЖБ, 2012. 153 с.

ВЕСТНИК 11/2013

МГСУ_11/2013

2. ГОСТ Р 52544—2006. Прокат арматурный свариваемый периодического профиля классов А500С и В500С для армирования железобетонных конструкций. Технические условия. М. : Стандартинформ, 2006. 20 с.

3. Eurocode 2. Desiqn of concrete structures — Part 1-1 General rules and rules for buildings. EN 1992-1-1. December 2004, 225 p.

4. Алмазов В.О. Проектирование железобетонных конструкций по евронормам. М. : Изд-во АСВ, 2007. 216 с.

5. Рискинд Б.Я. Прочность сжатых железобетонных стоек с термически упрочненной арматурой // Бетон и железобетон. 1972. № 11. С. 31—33.

6. Чистяков Е.А., Мулин Н.М., Хаит И.Г. Высокопрочная арматура в колоннах // Бетон и железобетон. 1979. № 8. С. 20—21.

7. Мадатян С.А. Технология натяжения арматуры и несущая способность железобетонных конструкций. М. : Стройиздат, 1980. 196 с.

8. DIN 1045. Beton und Stahlbeton. Berlin. 1988, 84 p.

9. EN 10080. Стальные изделия для армирования бетона. Пригодная для сварки стальная арматура. Общие положения. CEN. Май 2005. 75 с. (с приложениями).

10. ONORM 4200. Часть 7. Стальная арматура. Арматура для железобетона. OIB-691-002/04, 25 с.

11. BS 4449:2005. Стальные изделия для армирования бетона. Свариваемый арматурный прокат. Прутки, мотки и выпрямленные изделия. Технические условия. British Standards. 2005. 36 с.

12. Мадатян С.А. Арматура железобетонных конструкций. М. : Воентехлит, 2000. 236 с.

Поступила в редакцию в сентябре 2013 г.

Об авторе: Мадатян Сергей Ашотович — доктор технических наук, профессор кафедры железобетонных и каменных конструкций, ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет» (ФГБОУ ВПО «МГСУ»), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, Labarm@rambler.ru.

Для цитирования: Мадатян С.А. Сравнительный анализ применения арматуры в железобетонных конструкциях в России и за рубежом // Вестник МГСУ 2013. № 11. С. 7—18.

S.A. Madatyan

THE COMPATIVE ANALYSYS OF REINFORCEMENT STEEL USE IN REINFORCED CONCRETE STRUCTURES IN RUSSIA AND ABROAD

Reinforced concrete is uninterruptedly developing progressive type of building materials. One of the most important advantages of reinforced concrete is the possibility of using it with reinforcing steel or composite materials of increased and high strength.

As a result occurs substantial permanent growth in production, increase in strength and other service characteristics of steel rolling used for reinforcing concrete.

Production and application of the modern types of reinforcement in our country started not long ago, much later, than in the USA and European countries. Until 1950 deformed reinforcement was not produced and used in our country; the production of hot-rolling reinforcement of the A400 (A-III) class started only in 1956.

But already in 1960 the application of this reinforcement was 1.0 million tons a year, and in 1970 — 3.4 million tons a year.

Up to the year 2012, the production and application of the deformed reinforcement of the classes A-400, A-500C and A-600C of all kinds exceeded 8.0 million tons.

In order to ensure economic efficiency and competitive ability of national construction, the process of increasing the strength and workability of domestic reinforcing bar is continuously taking place. The results of this process in respect of the common un-tensioned reinforcement of reinforced concrete structures are discussed in the present article.

We suggest to consider the mechanical and service characteristics of deformed reinforcement, which is manufactured according to the standards of our country GOST P 52544, classes A500C and B500C, GOST 5781, class A400, and Technical specifications 14-1-5596—2010, class Ан600С, grade 20r2C0BA.

For the comparative analysis we use the standard data for similar reinforcement established by EN 10080-2005 and Eurocode 2, as well as by standards ONORM B-420 of Austria, BC 4449/2005 of Great Britain, DIN 488 of Germany, A706M of the USA and G3142 of Japan.

The standards of the above-mentioned countries slightly differ from the standards EN 10080 and Eurocode 2, and from the Russian standards.

We consider the statistical data of the real properties of hot-rolling, cold-rolling and thermo mechanically strengthened deformed reinforcement manufactured and certified according to GOST R 52544 and GOST 5781, produced in Russia, Byelorussia, Moldavia, Latvia, Poland, Turkey and Egypt.

The fundamental difference of modern European standards from Russian standards and the standards of other countries considered in this article is that the requirements of EN 10080 and Eurocode 2 are unified for all reinforcement with the yield point of 400 to 600 H/mm2 regardless of its production method.

At the same time it is stated, that the actual properties of reinforcement of all groups according to EN 10080, differ essentially from those specified by this Standard and they better correspond to the Russian, Austrian and German standards.

The Standard EN 10080 in the version of the year 2005 is inconvenient, because it does not determine technical classes. As a result, many European countries use their own, but not the European standards.

Conclusion.

The comparative analysis of our national and foreign standards of deformed rolled steel used for reinforcing concrete demonstrates that the physical and mechanical properties of the Russian and European reinforcing steel are almost the same, but for the following facts:

- Standard requirements established according to GOST 5781, GOST 10884 and GOST R 52544 are a bit higher than the standards of EN 10080;

- Reinforcement of the classes A400, A500 B500C and A600C, manufactured according to the Russian standards, can be used without recounting instead of reinforcement of the same strength classes according to EN 10080 and to the standards of other countries all over the world.

Key words: reinforcement steel, tensile strength, yield point, yielding, norms of design, Eurocode, reinforced concrete structures.

References

1. Svod pravil SP 63.13330—2012. Betonnye i zhelezobetonnye konstruktsii. Osnovnye polozheniya [Concrete and Reinforced Concrete Structures. Fundamental Principles]. Ak-tualizirovannaya redaktsiya SNiP 52-01—2003 [Revised Edition of Building Requirements 52-01—2003]. Moscow, NIIZhB Publ., 2012, 153 p.

2. GOST R 52544—2006. Prokat armaturnyy svarivaemyy periodicheskogo profilya klassov A500S i V500S dlya armirovaniya zhelezobetonnykh konstruktsiy. Tekhnicheskie us-loviya [All-Union Standard R 52544—2006. Deformed Weld Reinforcing Bar of the Classes A500S and V500S for Reinforcing of Concrete Structures. Technical Specifications]. Moscow, Standartinform Publ., 2006, 20 p.

3. Eurocode 2. Design of Concrete Structures — Part 1-1 General Rules and Rules for Buildings. EN 1992-1-1. December 2004, 225 p.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

BECTHMK 11/2013

MfCY_11/2013

4. Almazov V.O. Proektirovanie zhelezobetonnykh konstruktsiy po evronormam [Design of Reinforced Concrete Structures According to European Requirements]. Moscow, ASV Publ., 2007, 216 p.

5. Riskind B.Ya. Prochnost' szhatykh zhelezobetonnykh stoek s termicheski uproch-nennoy armaturoy [Strength of Compressed Reinforced Concrete Columns with Thermally Strengthened Reinforcement]. Beton i zhelezobeton [Concrete and Reinforced Concrete]. 1972, no. 11, p. 31—33.

6. Chistyakov E.A., Mulin N.M., Khait I.G. Vysokoprochnaya armatura v kolonnakh [High-tensile Reinforcement in Columns]. Beton i zhelezobeton [Concrete and Reinforced Concrete]. 1979, no. 8, pp. 20—21.

7. Madatyan S.A. Tekhnologiya natyazheniya armatury i nesushchaya sposobnost' zhelezobetonnykh konstruktsiy [The Technology of Steel Tensioning and Load-bearing Capacity of Reinforced Concrete Structures]. Moscow, Stroyizdat Publ., 1980, 196 p.

8. DIN 1045. Beton und Stahlbeton. Berlin. 1988, 84 p.

9. EN 10080. Weldable reinforcing steel — General. May 2005, 75 p.

10. ÖNORM 4200. Teil 7. Stahlbetontragwerke. Verstärkung für Beton. 0IB-691-002/04,

25 p.

11. BS 4449:2005. Steel for the Reinforcement of Concrete - Weldable reinforcing Steel -Bar, Coil and Decoiled Product - Specification. 2005, 36 p.

12. Madatyan S.A. Armatura zhelezobetonnykh konstruktsiy [Reinforcement of Concrete Structures]. Moscow, Voentekhlit Publ., 2000, 236 p.

About the author: Madatyan Sergey Ashotovich — Doctor of Technical Sciences, Professor, Department of Reinforced Concrete and Masonry Structures, Moscow State University of Civil Engineering (MGSU), 26 Yaroslavskoe schosse, Moscow, 129337, Russian Federation; Labarm@rambler.ru.

For citation: Madatyan S.A. Sravnitel'nyy analiz primeneniya armatury v zhelezobetonnykh konstruktsiyakh v Rossii i za rubezhom [The Comparative Analysis of Reinforcement Steel Use in Reinforced Concrete Structures in Russia and Abroad]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2013, no. 11, pp. 7—18.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.