Kierunki i granice podwyższania właściwości stalowych prętów do zbrojenia konstrukcji żelbetowych

• Autorzy: Garbarz B.

Warianty tytułu

EN

Directions and limits of enhancing properties of steel bars for reinforcing concrete constructions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł zawiera krótki opis postępu jaki dokonał się w minionych dwóch dziesięciołeciach w technologii wytwa­rzania i w zastosowaniach stalowych prętów do zbrojenia konstrukcji żelbetowych niesprężonych oraz wskazuje możliwe kierunki dalszego rozwoju tego asortymentu wyrobów. Dążenie do obniżenia masy konstrukcji żelbeto­wych oraz do zmniejszenia zużycia materiałów konstrukcyjnych wywołało zapotrzebowanie na stalowe pręty do zbrojenia betonu o coraz wyższych właściwościach wytrzymałościowych oraz o bardzo dobrej spawalności i podatności na gięcie. Obecnie w Polsce powszechnie są stosowane spawalne pręty do zbrojenia betonu produkcji krajowej o gwarantowanej granicy plastyczności 500 MPa. Z przepisów zawartych w obowiązujących normach wynika, że do zbrojenia konstrukcji żelbetowych niesprężonych można stosować pręty stalowe żebrowane o granicy plastyczności maksimum 600 MPa. Stosowane obecnie technologie obróbki cieplnej bezpośrednio po walcowaniu na gorąco umożliwiają produkcję prętów spawalnych o gwarantowanej granicy plastyczności 550 MPa i o dobrej ciągliwości. Jest więc uzasadnione podjęcie działań mających na celu opracowanie zasad stosowania w konstrukcjach żelbetowych nowej klasy prętów B550B oraz dostosowanie technologii wytwarzania żebrowanych prętów do zbrojenia betonu do uzyskiwania w sposób powtarzalny i akceptowalny cenowo właściwości wymaganych dła prętów klasy B550B. W artykule przedstawiono także możliwości zastosowania do zbrojenia betonu prętów o specjalnych właściwościach: o wysokiej ciągliwości, podwyższonej odporności na oddziaływanie wysokiej temperatury i o podwyższonej odporności na korozję. Większa ciągliwośe zbrojenia i mniejsze spadki granicy plastyczności w wysokiej temperaturze podwyższają bezpieczeństwo reakcji konstrukcji w warunkach przeciążeń, pożaru i katastrof, a podwyższona odporność na korozyjne oddziaływanie środowiska zabezpiecza przed obniżeniem właściwości zbrojenia w trakcie eksploatacji. Gatunki w najwyższej klasie ciągliwości są oferowane przez największych wytwórców stali zbrojeniowej w Polsce, natomiast pręty ze stali o podwyższonej odporności na oddziaływanie wysokiej temperatu­ry oraz o podwyższonej odporności korozyjnej nie są obecnie w Polsce ani stosowane, ani wytwarzane. Stan technologii wytwarzania wyrobów stalowych umożliwia uruchomienie produkcji prętów o podwyższonej odporności na spadek granicy plastyczności w wyniku działania wysokiej temperatury oraz prętów o podwyższonej lub wysokiej odporności na korozję. Osiągnięcie postępu w tej dziedzinie wymaga współpracy pomiędzy projektantami budowli, inwestorami oraz wytwórcami materiałów konstrukcyjnych.

EN

The paper provides a short description of progress in the technology for making and in applications of steel bars for reinforcing non-prestressed concrete constructions within the last two deeades and indicates the possible directions of further development of this range of products. Striving after reduction in the mass of reinforced concrete constructions as well as reduction in consumption of constructional materials triggered off the demand for steel bars for reinforcing concrete with higher and higher strength properties and very good weldability and bendability. At present, domestically made weldable bars for reinforcing concrete with the guaranteed yield point of 500 MPa are commonly used in Poland. As it results from the regulations in the currently valid standards, the ribbed steel bars with maximum yield strength of 600 MPa can be used for reinforcing non-prestressed concrete constructions. The today's technologies for heat treatment carried out directly after hot rolling allow making weldable bars with the guaranteed yield strength of 550 MPa and good ductility. Thus, it is justified to take actions towards the development of the rules for applying new class of bars, i.e. B550B, in the reinforced concrete constructions and adjust the technology for making ribbed bars for reinforcing concrete to obtain the repeatable properties reguired for the B550B class bars at an acceptable price. The paper also presents the possibilities of using bars with special properties for reinforcing concrete. These properties are: high ductility, enhanced high-temperature resistance, and enhanced corrosion resistance. The higher ductility of concrete reinforcement and lower drops of yield strength at high temperature enhance safety of reaction of a construction under the overloading, fire and disaster conditions, and the enhanced resistance to corrosive influence of the environment protects it against the decrease in concrete reinforcement properties during the operation. The grades of the highest ductility class are offered by the biggest reinforcing steel manufacturers in Poland, while the steel bars with enhanced high-temperature resistance and enhanced corrosion resistance are neither used nor made in Poland at present. The condition of the technology for making steel products allows the production of bars with enhanced resistance to the decrease of the yield strength as a result of high temperature and bars with enhanced or high corrosion resistance to be started up. The achievement of progress in this field requires cooperation between the building and constructions designers, irnvestors and manufacturers of constructional materials.

Słowa kluczowe

PL

pręt stalowy; konstrukcja żelbetowa; zbrojenie; właściwości

EN

steel bar; reinforced concrete construction; reinforcement; property

• Wydawca: Instytut Metalurgii Żelaza im. Stanisława Staszica
• Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
• Rocznik: 2008
• Tom: T. 60, nr 2
• Strony: 2--9
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Garbarz B.

• Instytut Metalurgii Żelaza

Bibliografia

• 1. Garbarz B.: Stal zwykła i stal do sprężania - Rozdział 3 w monografii: Komentarz Naukowy do PN-B-03264:2002 Konstrukcje Betonowe, Żelbetowe i Sprężone, ITB, Ed. B. Lewicki, Tom I , 2005.
• 2. Garbarz B.: Postęp w produkcji i stosowaniu stalowych wyrobów hutniczych do zbrojenia betonu i na cięgna sprężające, Hutnik Wiadomości Hutnicze, t. 69, 2002, nr 6, s. 236.
• 3. PN-B-03264 - grudzień 2002: Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Obliczenia statyczne i projektowanie.
• 4. EN1992-1-1 - April 2002: Design of concrete structures. General rules and rules for buildings.
• 5. PN-EN 1992-1-1 / 2005(U), Eurokod 2: Projektowanie konstrukcji z betonu - Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.
• 6. PN - EN 10080 / 2007: Stal do zbrojenia betonu - Spajalna stal zbrojeniowa - Postanowienia ogólne.
• 7. Simon P., Economopoulos M., Nilles P.: Tempcore: A new process for the production of high-quality reinforcing bars, Iron and Steel Engineer, 1984, March, s. 53.
• 8. Garbarz B. i wsp.: Pręty żebrowane do zbrojenia betonu klasy 500 TECOR wytwarzane przez Hutę Ostrowiec S.A. z zastosowaniem technologii umacniania cieplnego, Prace Instytutu Metalurgii Żelaza, t. 53,2001, nr 1, s. 20.
• 9. PN-ISO 6935-2: Stal do zbrojenia betonu. Pręty żebrowane.
• 10. PN-H-93220: Stal B500SP o podwyższonej ciągliwości do zbrojenia betonu. Pręty i walcówka żebrowana
• 11. Simon P.: Optimization of Tempcore installations for rebars, Metallurgical Plant and Technology, 1990, nr 2, s. 61.
• 12. Żak A., Marcisz J.: Sprawozdanie z pracy badawczej Instytutu Metalurgii Żelaza w Gliwicach, Nr S0-0555/BW, grudzień 2005.
• 13. Garbarz B.: Wyroby stalowe do zbrojenia betonu o podwyższonym bezpieczeństwie eksploatacji, IZOLACJE, 2007, nr 7/8, s.68.
• 14. Qiu H., Kawaguchi Y., Shiga C, Enokl M, Kishi T.: High strength and low yield ratio carbon steel bar processcd by thermomechanical rolling, Materials Science and Technology, t. 20,2004, s. 1158.
• 15. Sha W., Kelly F.S., Browne P., Blackmore S.P.O., Long A.E.: Development of structural steels with fire resistant microstructures, Materials Science and Technology, t. 18, 2002, s. 319.
• 16. Pardo F.: Zinc - coated steel rod has concrete benefits, Advanced Materials and Processes, t.153, 1998, nr 4, s. 4.
• 17. Kumar V. i in.: High-strength TMT rebars with improved corrosion resistance, Steel Technology International 1997/1998, Sterling Publications Ltd, London, 1997, s. 53.
• 18. Smith F. N., Tullmin M.: Using stainless steel as long- lasting rebar material, Materials Performance, t. 38, 1999, nr 5, s. 72.
• 19. Schifferl H.A., Eggerth K., Nostelthaller K.: Herstellung von walzhitzeverguteten Betonbewehrungsstahlen, Berg-und Huttenmannische Monatshefte, t.131,1986, s. 415