12 мм композитная арматура в Одессе: жесткость и прогиб
На номинальном Ø 12 мм композитный стержень перестает быть просто легкой заменой прутка: сопротивление растяжению у него высокое, а жесткость заметно ниже. На этом диаметре разница выходит из расчета в конструкцию - в прогиб элемента, в частоту подпорок и в границы применимости.
Модуль упругости отвечает не за то же, что прочность
Прочность говорит, при какой нагрузке стержень разрушится. Модуль упругости говорит, насколько он вытянется и провиснет до того. Величины независимы, и у композитной базальтовой арматуры более прочный класс оказывается даже чуть податливее.
| Класс по сопротивлению растяжению | Модуль упругости, Н/мм² |
|---|---|
| АНКБП 600 | 45000 |
| АНКБП 800 | 43000 |
Почему на тонком номинале этого не замечают
Тонкий пруток гнется рукой в любом исполнении, и податливость там списывают на диаметр. От Ø 12 мм ждут другого: расчетная площадь сечения здесь 113 мм², стержень уже держит форму и работает в изгибаемом элементе. С этого номинала низкий модуль упругости перестает быть строкой в паспорте.
Прогиб и есть видимая часть жесткости
При равной нагрузке и равном диаметре элемент с меньшим модулем упругости прогибается сильнее. Отсюда следствие для Ø 12 мм: считают не только разрушающее усилие, но и прогиб, и ограничивает решение чаще именно он.
Как стержень Ø 12 мм ведет себя под нагрузкой
Дальше собрано то, во что низкая жесткость превращается на практике: сопоставление с прокатом того же номинала, поведение стержня до схватывания бетона и границы, за которыми выбор в пользу композита перестает быть разумным.
Композит и стальной прокат одного номинала
Сопоставление здесь справочное: стального арматурного проката в каталоге нет, а ряд его номиналов задан ДСТУ 3760:2019, и масса метра в нем посчитана по плотности стали. Сравнивают эти два материала не потому, что их берут вместе, а потому, что композит обычно рассматривают вместо стального прутка того же диаметра.
| Величина | Композитный стержень | Стальной прокат |
|---|---|---|
| Модуль упругости | 45000 и 43000 Н/мм² в зависимости от класса | выше, значение берут из стандарта на прокат |
| Масса метра | 224 г профиль «б», 230 г профиль «а» | 0,888 кг у стального |
| Плотность материала | 1,9 г/см³, не менее | 7,85 кг/дм³ у стального |
Свой вес и приложенная нагрузка - разные случаи
Под собственным весом композитный стержень провисает мало: метр профиля «а» весит 230 г, тогда как метр стального проката того же номинала весит 0,888 кг. Под приложенной нагрузкой картина обратная, потому что там работает модуль упругости, и меньшее значение дает больший прогиб при равном сечении. Путать эти два случая - типичная ошибка: легкий хлыст на козлах выглядит жестким и почти не гнется от своего веса, а в готовой конструкции ведет себя иначе.
Подпирание до схватывания бетона
Пока смесь не набрала прочность, положение стержня держат фиксаторы и подпорки, и здесь важна не прочность материала, а именно жесткость. Пруток с модулем 45000 Н/мм² между двумя точками опоры провисает заметнее стального того же диаметра и охотнее уходит вниз под ногой или под весом шланга. Отсюда рабочая привычка: точки опоры ставят чаще, чем принято на стали, а ходить по уложенному стержню не стоит вовсе. Конкретный шаг подпорок и высоту фиксаторов задает проект, на глаз его не назначают.
Где Ø 12 мм в композите уместен
Уместен он там, где прогиб не определяет решение: стяжка, плита по грунту, армирование по слою, узлы, в которых стержень работает на растяжение, а форму держит сам бетон. Расчетная площадь сечения 113 мм² при массе метра 224 г дает то сочетание, ради которого его и берут: рабочая площадь крупного номинала при весе, который поднимают руками, без крана и без звена такелажников.
Где выбор в его пользу ошибочен
Ошибка начинается там, где композит подставляют в готовый проект диаметр в диаметр, по одному лишь сопротивлению растяжению. Модуль упругости при такой замене остается другим - 45000 Н/мм² у класса 600, - и в изгибаемом элементе с нормируемым прогибом результат меняется. Перемычка, консоль, плита большого пролета - те случаи, где вопрос решает расчет, а не таблица соответствия диаметров. Усилить сомнительный узел сваркой тоже не выйдет: материал этого не допускает, так что запаса на подобные приемы у решения нет.
Профиль «а» и «б» при одном номинале
При одном номинальном Ø 12 мм позиции различаются профилем. У профиля «б» наружный диаметр 13 мм и метр весом 224 г; у профиля «а» наружный диаметр 14 мм, величина рельефности 0,98 мм, метр весит 230 г. На модуль упругости профиль не влияет, это свойство материала, а не геометрии. Различаются габарит стержня в пачке, вес партии и то, сколько места хлысты займут в кузове.
Как отобрать номинал в каталоге сети Первый Дом
Фильтр по диаметру сводит позиции номинального Ø 12 мм на одну страницу, дальше выбор идет по профилю и длине хлыста. В Одессе набор тот же, что и в остальных городах сети. Порядок разумно держать такой: сначала проект отвечает, проходит ли элемент по прогибу, и только после этого имеет смысл сравнивать позиции между собой.