Строительная арматура

Введение

Современная жизнь немыслима без эффективного управления. Важной категорией являются системы обработки информации, от которых во многом зависит эффективность работы любого предприятия ли учреждения. Такая система должна:

• обеспечивать получение общих и/или детализированных отчетов по итогам работы;
• позволять легко определять тенденции изменения важнейших показателей;
• обеспечивать получение информации, критической по времени, без существенных задержек;
• выполнять точный и полный анализ данных.

Современные СУБД в основном являются приложениями Windows, так как данная среда позволяет более полно использовать возможности персональной ЭВМ, нежели среда DOS. Снижение стоимости высокопроизводительных ПК обусловил не только широкий переход к среде Windows, где разработчик программного обеспечения может в меньше степени заботиться о распределении ресурсов, но также сделал программное обеспечение ПК в целом и СУБД в частности менее критичными к аппаратным ресурсам ЭВМ. [1]

Для выполнения заданной цели необходимо ознакомиться с методами проектирования баз данных и реализации прикладного программного обеспечения /ПО/ на базе современных систем управления базами данных /СУБД/, а именно:

—знакомство с моделями данных, используемыми в СУБД, основой теории реляционных баз данных и методами проектирования баз данных;

—приобретение навыков практического использования методов проектирования баз данных реляционного типа;

—подробное изучение конкретной СУБД реляционного типа, ее возможностей и особенностей;

—приобретение навыков реализации прикладного ПО с помощью выбранной

1. Строительная арматура

1. История использования строительной арматуры

Хотя арматура кажется нам изделием весьма современным, на самом деле, ее первое использование относится еще началу нашей эры, когда на острове Сицилия попытались сделать стены более крепкими, прочными и надежными путем установки металлических прутьев в кирпичную кладку. Однако первый опыт оказался неудачным, так как вода, проникающая сквозь швы кирпичной кладки, приводила к тому, что железные прутья ржавели, и стены разрушались.

По-настоящему целесообразным использование арматуры стало только в то время, когда был создан цемент, который начал широко использоваться в строительстве. Сегодня возведение панельных зданий и других конструкций невозможно без использования арматуры, которая значительно повышает прочность бетона. Распространение технологии монолитного бетонирования привело к тому, что сегодня этот вид металлопроката применяется во всех крупных сооружениях, таких как здания различного назначения, плотины и дамбы. Также он необходим и при возведении не таких крупных объектов – постаментов, памятников, плит перекрытия и других.

Соединение его прочности и сжатия с растянутостью арматуры позволило создать железобетон, в настоящее время являющийся одним из самых используемых в строительстве материалов. Входя в состав железобетона, арматура не подвергается коррозии, что гарантирует отсутствие постепенного разрушения зданий и других конструкций.

Строительная арматура представляет собой прутья, которые могут быть как абсолютно гладкими, так и иметь рифленую поверхность с расположенными на ней выступами, параллельными или перекрестными друг к другу.

В зависимости от типа поверхности, выделяют несколько видов арматуры: 1) гладкая, не имеющая рифлений и выступов, 2) стержни с двумя продольными ребрами и 3) так называемая арматура периодического рифления с равномерно расположенными выступами на поверхности.

Для производства арматуры используется особо прочная сталь, расход которой составляет семьдесят килограмм на один кубический метр железобетона. Такое количество стали необходимо потому, что блоки, входящие в состав зданий и иных конструкций, должны выдерживать немалые нагрузки.

Способы производства арматуры подразделяется на проволочный, канатный и стержневой способы.

Основными физическими свойствами данного вида металлопроката являются следующие: стойкость к воздействию коррозии, высокая прочность, пластичность и сцепление с бетоном. Если хотя бы одна из этих характеристик отсутствует, это говорит о том, что данная арматура не является качественной и от ее использования необходимо отказаться.

Несмотря на то, что использование арматуры в строительстве осуществляется уже довольно длительное время, у любого ее типа имеются недостатки, которые на данный момент еще не устранены. Основными из них являются низкая жесткость и прочность сцепления с бетоном, которой характеризуется серповидный профиль, и невысокая прочность стержня, возникающая при кольцевом расположении ребер на стержне.

При выборе того или иного типа арматуры необходимо определиться с тем, какое из ее качеств является для вас наиболее важным, и приобретать металлопрокат, исходя из этого. Свести недостатки арматуры к минимуму можно путем использования профиля с чередующимися серповидными и кольцевыми ребрами, разработанными московским НИИ в 2002 году.

Самыми распространенными видами арматуры являются стержни, каркасы, швеллеры и уголки. Гибкий металлопрокат используется более часто.

2. Арматура. Виды и классификация арматуры

Арматура (от лат. armatura - вооружение, снаряжение)– это набор деталей и устройств, которые не входят в состав основных частей конструкции, машины или иного сооружения и обеспечивают правильную их работу. Это своего рода совокупность стальных стержней, которые связанны между собой в железобетонных конструкциях и залиты бетоном. Арматура - горячекатаная круглая сталь, которая предназначенная для армирования железобетонных конструкций

Арматура применяется для изготовления всех видов железобетонных конструкций, что необходимо для усиления прочностных характеристик бетона. В основном, применяется стальная гибкая – стержни, сварные сетки и каркасы, но иногда необходима и жесткая – прокатные двутавры, швеллеры и уголки. Так как арматура используется для производства ответственных строительных деталей и конструкций, и должна выдерживать огромные нагрузки, для ее изготовления используется специальная арматурная сталь.

Строительная арматура различается: 
- по профилю на круглую арматуру, арматуру гладкую (класс А1) и арматуру периодического профиля (класс А3); 
- по материалу на стальную арматуру и неметаллическую; 
- по способу изготовления на стержневая арматура, канатная арматура и проволочная арматура; 
- по принципу работы на ненапрягаемую арматуру и напрягаемую; 
- по назначению на рабочую арматуру, распределительную арматуру и монтажную арматуру; 
- по способу установки на сварную и вязаную в виде отдельных стержней, сеток и каркасов

Арматура А1

Арматура А1 производится из высококачественной углеродистой низколегированной стали периодического или гладкого профиля, а также из холоднотянутой проволоки. Сегодня промышленность выпускает тканые сетки с особыми ячейками, которые предназначаются для армирования тонкостенных железобетонных конструкций. Для армирования балок, прогонов, а также ригелей промышленность выпускает пространственные или плоские арматурные каркасы. 

Существуют следующие виды контактов с бетоном, которые может иметь арматура А1: трение, сцепление – то есть соединение при помощи обетонирования стального элемента арматуры, соединения на связях сдвига, обжатие стальной арматуры железобетоном после усадки бетона, электрохимической взаимодействие стальной арматуры А1 и цементного раствора. Для армирования предварительно напряженных конструкций за исключением высокопрочной штучной стальной арматуры используются стальные пучки, а также пряди, которые производят из высокопрочных проволок и канаты, состоящие из нескольких прядей. 

На сегодняшний день арматура А1 достаточно широко применяется в различных отраслях промышленности. Используют арматуру А1 в строительстве, при добыче и транспортировке газа, а также нефти, на различных предприятиях нефтегазовой промышленности, угольной промышленности и для самых различных строительных целей. Арматура А1 отличается тем, что может эксплуатироваться даже в самых агрессивных средах, например, при работе с хлором или природным газом.  

Изготовляют арматуру А1 следующих классов: Ат400С, Ат500С, Ат600, Ат600С, Ат600К, Ат800, Ат800К, Ат1000, Ат1000К и Ат1200.  
 
Арматура А3 
• Арматура 25Г2С 
• Арматура 35ГС 
• Арматура А500С 
• Арматура B500С

Арматура А3 широко применяется для изготовления самого широкого спектра конструкций из железобетона. При этом строительная арматура А3 значительно повышает прочностные характеристики такого изделия. Для изготовления ее используют высококачественную специальную арматурную сталь. Также используется особая сталь, легированная такими элементами, как титан, кремний, марганец, хром. Такая сталь может значительно повысить различные механические характеристики, которые может иметь арматура А3. Химический состав стали, из которой производится арматура А3, должен соответствовать стандартам ГОСТ 380-94  (для низкоуглеродистой стали) и ГОСТ 14959-79  (для стали высокоуглеродистой). 

Характеристики, которые имеет арматура А3, самым прямым образом влияют на качество железобетонного изделия. Именно поэтому к арматуре А3 предъявляются особые требования. В частности, арматура А3 должна обладать очень хорошей свариваемостью и обрабатываемостью, повышенной стойкостью металла арматуры к коррозии, высокой прочностью, а также пластичностью материала, усталостной прочностью. Также арматура А3 должна обеспечивать хорошее сцепление с бетоном. 

Строительная арматура А3 периодического профиля – это профили круглой формы с двумя продольными ребрами, а также поперечными выступами, которые идут по трехзаходной винтовой линии. Для профилей, которые имеют диаметр 6 мм, допускается наличие выступов, которые идут по однозаходной винтовой линии. Для профилей диаметром 8 мм – по двухзаходной винтовой линии. Для удобства потребителей может быть произведена размотка арматуры А3, которая имеет диаметр 8-10 мм. 

Минимальный размер, который может иметь арматура А3 – 6 мм, а максимальный – 80 мм. Строительная арматура А3, которая имеет диаметр менее 10 мм, поставляется в мотках. Строительная арматура А3, имеющая диаметр 100 мм и более – в особых прутках, которые могут иметь длину от 6 до 12 м или мерной длины.

По своим эксплуатационным характеристикам арматура А3 подразделяется на свариваемую, стойкую к коррозионному растрескиванию. Свариваемая арматура А3 обозначается индексом «С». Арматура А3 стойкая к коррозионному растрескиванию маркируется буквой «К». Если же арматура А3 обозначается индексом «Т», то в таком случае необходимо знать, что такая арматура А3 предназначается для термически упрочненной арматурной стали. Если же арматура А3 помечена индексом «В», то такая арматура А3 подходит для упрочненной вытяжки. 

Арматура А3 в зависимости от своих свойств может подразделяться по различным классам прочности. 

Класс прочности - установленное стандартом нормируемое значение физического или условного предела текучести стали в ньютонах на один квадратный миллиметр. 

Угол наклона поперечных выступов - угол между поперечными выступами (рифлением) и продольной осью стержня. 

Шаг поперечных выступов - расстояние между центрами двух последовательных поперечных выступов, измеренное параллельно продольной оси стержня. 

Высота поперечных выступов - расстояние от наивысшей точки поперечного выступа до поверхности сердцевины стержня периодического профиля, измеренное под прямым углом к продольной оси стержня. 

Номинальный диаметр арматурной стали периодического профиля (номер профиля) - диаметр равновеликого по площади поперечного сечения круглого гладкого стержня. 

В зависимости от механических характеристик арматура А3 подразделяется на классы: AI (A240), AII(A300), AIII(A400), AIV(A600), AV(A800), AVI(A1000). В строительной арматуре класса А1 используется гладкий профиль, а в остальных — периодический.  
 
Арматура 25Г2С

Арматура А3 25Г2С широко используется в различных видах строительства и реконструкции. Арматура 25Г2С может применяться для армирования железобетонных конструкций как вспомогательных, так и несущих. Она прочна, надежна и придает такие же характеристики железобетону. 

Химический состав данной стали обеспечивает арматурному прокату высокую степень свариваемости, что позволяет применять арматуру 25Г2С в сварных металлоконструкциях. Также данный вид арматуры имеет рифления отличные от других марок, что обеспечивает отличную сцепку с бетоном. Поперечная арматура предназначена для того, чтобы снизить риск возникновения наклонных трещин, она связывает бетон сжатой зоны. Продольная арматура 25Г2С также снижает риск возникновения наклонных трещин, но еще и регулирует растягивающее напряжение. Кроме того, арматура 25Г2С, благодаря специальной конструкции не только улучшает эксплуатационные характеристики конструкции, но еще и позволяет использовать данную арматуру весьма экономично. 

 
Арматура 35ГС

Для строительства ответственных железобетонных конструкций применяется термомеханическая и термически упроченная рифленая арматура 35ГСдиаметром 6-40мм — ГОСТ 10884-81 . Длина данного вида арматуры колеблется от шести до 11,7 метра. 

Арматура 35ГС – это специализированная арматура, которая изготовлена из низколегированной конструкционной стали марки 25Г2С и представляет собой стальной прут круглого сечения с рифленой или гладкой поверхностью. 

Арматура 35ГС размещается внутри железобетонной конструкции, когда нужно придать конструкции большую жесткость, обеспечить надежное сцепление с бетоном, а также в случае армирования дорожного полотна. При этом существует несколько вариантов размещения. Например, продольная арматура 35ГС помогает регулировать растягивающее напряжение. Поперченное размещение арматуры 35ГС позволяет осуществить связывание бетона сжатой зоны. В обоих случаях, арматура 35ГС еще и значительно снижает вероятный риск возникновения наклонных трещин. Кроме того, арматура 35ГС, благодаря специальной конструкции не только улучшает эксплуатационные характеристики конструкции, но еще и позволяет использовать данную арматуру весьма экономично.  
 
Арматура А500С

Арматура А500С ГОСТ 5781-82 - это разновидность сортового металлопроката. Если быть точнее, это сталь горячекатаная круглая, которая имеет периодический или круглый профиль.  
Арматура А500С гладкая — круглые стержни с гладкой поверхностью.  
Арматура А500С рифленая — стержни с расположенными на их поверхности под углом к продольной оси поперечными выступами для улучшения сцепления с бетоном. 

Качества арматуры обычно определяется качеством и маркой стали, которая имеет различные эксплуатационные характеристики. Так, арматура может делиться по классам прочности, или на свариваемую и стойкую против коррозионного растрескивания и так далее. Маркировка арматуры 10 может указать и на то, что она может применяться для термически упрочненной арматурной стали или для упрочненной вытяжки. 

Предназначение арматуры А500С - армирование конструкций из железобетона, являющихся предварительно напряженными или обычными. Она необходима для того, чтобы придать им дополнительную прочность и защиту от деформаций. Существует несколько вариантов размещения арматуры А500С внутри железобетонной конструкции. Продольная арматура А500С снижает риск возникновения наклонных трещин, а также регулирует растягивающее напряжение. Поперечная предназначена для того, чтобы снизить риск возникновения наклонных трещин, она связывает бетон сжатой зоны.

Применение арматуры А500С в строительстве 

Арматура А500С может быть разных типов. Так, арматура А500С разновидности "Д8" служит для армирования стен и полов. Тип "Д14" - арматура А500С, позволяющая экономить сталь в процессе строительства. "Д18" незаменима при реконструкции. 
Кроме того, арматура также может быть изготовлена не только из сортового металлопроката, но и из высокопрочной проволоки. Помимо стандартной арматуры в виде прутьев для строительных целей могут использоваться такие виды арматуры, как пряди, пучки и канаты. 
Такая арматура используется для иных целей. 

Арматура B500С

Сталь холоднодеформированная арматурная класса В500С с трехсторонним профилем изготавливается из углеродистых сталей обыкновенного качества с нормированным пределом текучести не менее 500Н/мм2.

Арматура В500С соответствует требованиям ГОСТ Р 52544-2006 , ТУ 14-1-5553-2007, разработанным на основе Евронорм (DIN 488,EN 10080,ISO 10544).

Она рекомендована НИИЖБом для повсеместного применения наряду и взамен всех нижележащих классов проволочной и стержневой арматуры номинальных диаметров, в т.ч. А1-A3 (А240, А300, А400) по ГОСТ 5781-82 ; Ат400С, Ат500С по ГОСТ 10884-94 ; А400С по СТО АСЧМ 7-93 ; Вр500 по ТУ 14-170-217-94 и т.п.  
 
Область применения арматуры В500С:

- В производстве сборного  железобетона в качестве полноценной  замены арматуры классов от  Вр-1, А400(А3) и А500С и всей низкоуглеродистой  арматуры; 
- При производстве сварных металлических сеток типа «карта», решетчатых опор, объемных металлических каркасов;  
- При изготовлении строительных крючков, анкеров, петель и закладных деталей, гнутых профилей, для железобетонных изделий и монолитного строительства. 

Механические свойства:

- Класс прочности: В500С;  
- Значение условного предела текучести: более 600 Н/мм2;  
- Значение временного сопротивления: в пределах 700 Н/мм2;  
- Значение относительного удлинения, при максимальной нагрузке: более 3 %;  
- Значение отношения временного сопротивления к условному пределу текучести: в пределах 1,15-1,20 %; 
- Значение относительного удлинения: >14%. 
Развес: бухты массой до 1000 кг 
. Размер бухты: наружный диаметр до 930 мм, внутренний диаметр 600 мм, ширина 440 мм. 

Преимущества арматуры В500С:

- При размотке арматура не скручивается. Это связано с трехсторонним рифлением арматуры и отсутствием лампасов; 
- Изнашиваемость деталей оборудования существенно снижается. Например, при использовании арматуры из стали марки 25Г2С направляющий ролик для подачи арматуры на станок для сварки необходимо менять каждые 3 дня. При использовании арматуры В500С ролик меняют раз в месяц. Соответственно, снижается время технологического простоя и увеличивается производительность; 
- За счет улучшенной свариваемости арматуры В500С, существенно снижается потребление электроэнергии за счет снижения времени для осуществления сварки; 
- За счет улучшенной свариваемости также обеспечивается улучшенная жесткость готовой конструкции, а, следовательно, и качество конечного изделия; 
- Арматура В500С является европейским стандартом арматуры. Следовательно, идеально подходит при использовании на импортном оборудовании; 
- В настоящее время арматурный прокат производится и поставляется ведущими предприятиями в цилиндрических бухтах массой до 1000 кг, что позволяет без труда разматывать прокат при переработке в прутки мерной длины и при производстве арматурной сетки. Среди производителей холоднодеформированного проката довольно распространенной практикой является первичная переработка мотков арматуры: раскрой на мерные длины, изготовление сварных сеток и каркасов, закладных деталей и т. п. по заказам строителей. Это ведет к снижению использования на стройплощадке площадей для приобъектного складирования и раскроя арматуры. 

Преимущества арматуры класса В500С перед арматурой класса А-3:

- Высокая пластичность; 
- Исключение хрупких разрушений сварных соединений; 
- Высокий предел текучести и расчетное сопротивление, позволяющее получать более 20% экономии стали (в среднем экономия составляет 10%); 
- Более низкая себестоимость производства, поэтому цена арматуры класса В500С не превышает цены арматуры класса А-3 при значительно более высокой прочности. 
 

Отличие арматуры класса В500С от А500С:

В500С отличается от А500С способом производства: В500С производят без нагрева (холоднодеформированная), а А500С с нагревом (горячекатаная). Механические и физические свойства при этом находятся практически на одном уровне. Свариваемость у В500С лучше, чем у А500С, но при этом расход В500С немного больше чем, у А500С из-за немного заниженного расчетного предела текучести. Кроме этого, холоднодеформированную арматуру производят в узком поле допусков (?4,5%). У горячекатаного арматурного проката сопоставимых диаметров, как правило, допуск выше (достигает +8%). Использование В500С ведет к экономии арматуры и на заводах ЖБИ.

В500С пока еще не получила широкого применения и популярности в России, как на Западе — видимо, все впереди.

Стоит отметить, что НИИЖБ и органы сертификации уже делают шаги к постепенному переходу на использование арматуры В500С. Так, «Мосстройсертификация» уже разрешает применять В500С наравне с А500С. 

Экономия металла

Большинство металлургических предприятий не располагает техническими возможностями производить в мотках арматурный прокат типоразмерами меньше 10 мм, и строители вынуждены перерасходовать до 20-30% стали в изделиях из-за замены реально необходимой арматуры на имеющийся в наличии прокат большего диаметра. А технология изготовления арматуры класса В500С позволила стабильно получать арматуру с требуемыми характеристиками в широком диапазоне от 4 до 14 мм, с любым промежуточным диаметром.

Так, замена в конструктивном армировании горячекатаной арматуры класса А1 (А240) и А3 (А400) диаметром 6, 8, 10 и 12 мм на диаметр 5,5, 7, 9, 11 мм класса В400С или В500С обеспечит экономию металла до 16%. Для арматуры классов прочности 500 и 400 МПа введение промежуточных размеров в диапазон от 5,5 до 12 мм даст строителям экономию стали в среднем на 15%. Если же говорить о монтажной и конструктивной арматуре, то в стеновых панелях и плитах перекрытий жилых зданий массовых серий при замене стержней диаметром 6, 8, 10, 12 мм, в частности, на стержни диаметром соответственно 5,5, 7, 9 и 11 мм, причем, независимо от класса ее прочности, можно получить снижение расхода стали на 18-30%

Классификация и виды строительной арматуры

1. Строительная  арматура по классу арматурной  стали:

А240 (Аl), А400С (Аlll), А500С (Аlll), А600 (Ат-IV ), А600С(Ат-IVC), А600К (Ат-IVK), А800 (Ат-V), А800К (Ат-VK), А800СК и А1000 (Ат-Vl).

 
Классификация арматуры

Примечание: В скобках указаны старые названия классов арматуры (которые поставщики иногда применяют для маркировки).

Арматурный прокат (арматуру) подразделяют на:

• свариваемый (обозначается индексом С);

• стойкий против коррозионного растрескивания под напряжением (обозначается индексом К);

• несвариваемый (без индекса С);

• нестойкий против коррозионного растрескивания (без индекса К).

Необходимо отметить, что в настоящее время, промышленностью выпускается большинство арматурного проката без индекса «С». Такую арматуру не рекомендуется сваривать, так как в месте сварки она становится хрупкой, что снижает прочность каркаса. При монтаже такая арматура вяжется проволокой.

В частном строительстве наиболее популярны такие классы: А240 (Аl) - поперечная арматура; А400С (Аlll), А500С (Аlll) — продольная и поперечная арматура.

Поставка арматурной стали при диаметре менее 10мм (так называемая – катанка) осуществляется в мотках. При диаметре 10 и более мм – прутками, длиной от 6 до 12 м или мерной длины (такой вид поставки более привычен для частного строительства). Также производят арматуру в виде сварных сеток, предназначенных для армирования плит перекрытия, фундаментов, стен и т. д.

 
 
Арматура проволочная.

 
Арматура стержневая.

 
Каркасные сетки.

2. Технологии изготовления  строительной арматуры

• Стержневая. Получают из горячей прокатной стали. Получила наибольшее распространение в частном и промышленном строительстве А-I (А240), A-III (А400), диаметром от 6 до 80мм.

• Проволочная. Горячетянутая сталь используется реже, в основном для армирования кладки стен (Bр-I и B-I), диаметром 3-5мм.

3. По профилю  арматуры:

• Периодического профиля, имеет специальные ребра (насечки, рифления), что улучшает сцепление с бетоном и обеспечивает совместную работу стали и бетона. Бывает кольцевой, серповидной, смешанной.

 
Тип профиля арматуры

• Гладкая сталь, без специальных насечек.

 
Гладкая арматура

4. По виду упрочнения  строительно арматуры:

• Горячекатаная арматура, не подвергается после производства дальнейшему упрочнению, требуемые механические свойства обеспечиваются химическим составом стали.

• Термически упрочненная арматура, арматура подверженная термической обработке для увеличения прочностных свойств (повышение характеристик прочности арматурной стали методом ее закалки).

Подытожив все вышесказанное можно отметить, что при строительстве частного дома чаще всего используется стержневая горячекатаная или термически упрочненная арматура класса А240 (Аl), А400С (Аlll), А500С (Аlll) диаметром от 6мм до 25мм для армирования несущих и ненесущих железобетонных конструкций (фундаменты, балки, перекрытия, перемычки и т.д.). Также применяется проволочная арматура класса Bр-I диаметром 3-5мм для армирования кладки стен.

2. Основные сведения о СУБД

2.1Модели данных  СУБД