Арматура А400 (А3)

Металлические конструкции могут проявлять разное сопротивление нагрузкам, оно зависит от вида арматуры, из которой они смонтированы. Основные характеристики стальной арматуры прочность и свариваемость связаны обратной зависимостью. Чем прочнее сталь, тем труднее она сваривается и наоборот. Арматура А400 в этой классификации по прочности (от 240 до 1000 Н/мм2) занимает место ниже среднего.

Свойства А400

Противодействие арматуры внешним нагрузкам основано на механических свойствах сплава, из которого она сделана. Это: прочность, ударная вязкость, пластичность, упругость.

Из физических свойств для арматуры важна свариваемость или температура плавления.

Условное обозначение А400 (прежнее А3) информирует:

• А – горячекатаная арматурная стержневая сталь;
• 400 – предел текучести сплава. Предел текучести это механическая характеристика, она измеряется в Н/мм2. Если приложить силу 400 Н/мм2 , то стержень еще будет упруго деформироваться. Упругое сопротивление нагрузкам стержня продолжится до 590 Н/мм2, затем он начнет гнуться, перестанет сопротивляться нагрузке.

Арматура по прочности ниже средней, у нее нет характеристик для предварительного армирования бетона. Но у нее хорошая свариваемость, поэтому ее монтируют в конструкциях как вспомогательные, распределительные, поперечные связи.

Кроме стандартных свойств А400 выпускают с дополнительными требованиями для работы в условиях отрицательных температур, с циклическими ударными или сейсмическими нагрузками. 

В районах с сейсмической активностью в железобетонных конструкциях хорошо работает А400 с повышенной (Н) и высокой (Е) категорией пластичности.

Пластичность помогает арматуре меняться из-за сейсмических воздействий и не ломаться. Пластичный металл легко обрабатывать, сваривать.

Пластические изменения начинаются в арматуре, когда она перестает упруго отвечать на нагрузки. Стержни после таких деформаций форму не восстанавливают, но они будут оставаться рабочими и нести нагрузки.

Поэтому для сейсмически активных районов железобетон армируют стержнями с повышенной, высокой пластичностью.

В ГОСТ 34028/16 т.5 показана зависимость пластичности и относительного удлинения. Чем прочнее металл, тем выше процент относительного удлинения. Это хорошо видно на снижении равномерного относительного удлинения 5. Оно больше удлинения при максимальных нагрузках, так как его измеряют при небольших нагрузках, когда металл не проявил предельную прочность. При этом в примечании к таблице 5 указано, что в заказе устанавливают значение относительного удлинения или вида пластичности.

Для А400 относительное удлинение устанавливают 5 %.

К дополнительным свойствам, с которыми выпускают А400, относится способность выдерживать частые циклические ударные нагрузки. Многократные циклические воздействия есть в железобетонных фундаментах оборудования, опорах мостов, железнодорожных ж/бетонных элементах.

Циклические нагрузки при эксплуатации существенные, поэтому после выпуска прокат проходит испытания на соответствие. Он должен выдержать 2 млн ударных воздействий до его разрушения. Сила ударов 150-270 Н/мм2. 

Свариваемость это нужное физическое свойство проката, так как от него зависит качество сварных соединений строительных сеток, каркасов, металлических конструкций. Свариваемость проката важна в случаях, когда у конструкции ограниченный доступ к местам соединений. 

Выпускают арматуру А400С с более хорошею свариваемостью. Ее гарантирует химический состав сплава и подтверждает углеродный эквивалент не более 0,62 %.

А400С выпускают с той же прочностью, но с дополнительными условиями по свариваемости. Она дешевле, чем более прочные А500С, В500С, но сваривается так же хорошо.

Вид

Прокат выпускают стержнями и в мотках, зависит от заказа. Прутки делают длиной 6-18 метров. Длину прутков можно заказать немерной до 12 метров.

Минимальный диаметр проката 4 мм, максимальный 40 мм.

Чтобы перевести метраж арматуры в тонны при расчете нужного количества, можно открыть таблицу 1 в ГОСТ 34028/16. В ней указан вес 1 метра проката разных диаметров. Чтобы узнать общий вес, нужно суммарный метраж стержней умножить на вес 1 метра.

Форма выпуска и способ производства

Для проката А400 есть 4 формы профиля

1. 1ф - состоит из двух продольных ребер и кольцевых поперечных ребер. У поперечных ребер одинаковая высота колец. Поперечные и продольные ребра соединяются. Такой профиль производят горячей прокаткой без регулируемого охлаждения. Прокат гладкий или профилированный. 
2. 2ф - у формы есть два продольных ребра и два ряда серповидных поперечных ребер. Профиль также могут выпускать без продольных ребер. Поперечные ребра под углом к продольным, но не соединяются с ними. Такой профиль выпускают горячим прокатыванием с естественным охлаждением. Также его прокатывают холодным способом из гладкого или профилированного проката.
3. 3ф - у формы нет продольных ребер. Поперечные серповидные ребра под наклоном в три ряда расположены по периметру. Такой профиль наносят холодной прокаткой на гладкий горячекатаный прокат. 
4. 4ф - форма без продольных ребер. По окружности расположены 4 поперечных сегмента под углом к оси. Поперечные сегменты профилируют в 4 ряда.

Профиль наносят на гладкий горячекатаный прокат холодным способом.

Состав, свариваемость А400 и А400С

Оба проката выпускают из конструкционной, низколегированной углеродистой стали. По ГОСТ 34028/16 т.4 для них берут стали: 35ГС, 25Г2С, 32Г2Рпс. Каждый вид стали включает марганец и другие легирующие элементы для хорошей свариваемости. В зависимости от процентного вхождения легирующих элементов (хром, медь, ванадий, молибден, никель), а также углерода получается разная свариваемость стали. Свариваемость это нормируемое свойство, его определяет углеродный эквивалент, который считают по формуле. 

Нормы СТО АСЧМ 7-93 рекомендуют для А400С значение углеродного эквивалента 0,5%, а ГОСТ 34028/16 не более 0,62%. Для А400 ГОСТ 5781-82 рекомендует углеродный эквивалент также не более 0,62%.

Сплав с углеродным эквивалентом 0,5 % сваривается легче, чем сплав с 0,62 %. Показатель углеродного эквивалента указывают в маркировке партии арматуры. Чтобы определить как она будет свариваться, обращают внимание на значение углеродного эквивалента.