Прочностные характеристики арматуры – это предел текучести (физический  или условный ) и временное сопротивление , получаемые по диаграмме растяжения стали построенной по опытным данным испытаний образцов на растяжение.

   Диаграммы растяжения мягких сталей имеют характерное отличие от «твердых» – четко выраженную площадку текучести.

Обе диаграммы имеют линейный участок зависимости, от , который соответствует упругой работе материала до границы - предел упругости. Далее обе диаграммы искривляются.

1. - Мягкая сталь

2. 2- Твердая сталь

и - граница предела упругости

 - физический предел текучести – граница,за которой деформации растут без увеличения нагрузки вплоть до силы упрочнения.

- условный предел текучести – это точка при разгрузке,которой остаточная деформация составляет 0,2% от полной деформации.

, - временное сопротивление стали или предел прочности.

, – деформация арматуры при разрушение.

 – нормативное сопротивление стали растяжению, устанавливают в соответствии с ГОСТ достоверностью 95% по контролируемому значению соответствующей величины, полученной по диаграмме  с учетом статической обработке показателей.

  Для мягких сталей классов А240, А300, А400 этой величиной является минимальное значение физического предела . Для проволочной арматуры и канатов принимают 75% от  (R_sn =0,75 ). Для высокопрочной арматуры класса А540, А600, А800, А1000 принимаютR_sn =  - условный предел текучести.

Все расчетные характеристики арматуры получают на основе величины Rsn

Диаграммы   для разных сталей:

Расчетное сопротивление растяжению Rsполучают:

R_s = R_sn/γ_s                           (2.19)

где γ_s - коэффициент надежности (запаса) по материалу (арматуре), принимают:

= 1,1 A240, A300, А400

= 1,15A500 - A800

=1,2A540, В500, Bp1200 – 1500, K1400 - 1500,

Для предельных состояний первой группы, то есть расчет по прочности.

Для второй группы γ_s=1 для всех классов, то есть:

                                                    (2.20)

  Расчетное сопротивление арматуры сжатию  принимают равным соответствующему сопротивлению на растяжение, то есть  и , но не более 400МПа, при кратковременномнагружении и не более 500МПа при длительном нагружении. Это объясняется следующим:R_scпринимается не более величины напряжения в арматуре, соответствующих предельным деформациям сжатия бетона, т.е. до момента, когда арматура и бетон работают совместно.После этого бетонперестает работать и, следовательно, арматура тоже не может воспринимать усилия.

Кратковременный (полной) нагрев:  = 1,  = 2*

· Длительная = 0,9, = 2,5*

Тогда сопротивление арматуры на границе работоспособности бетона при

                                       (2.21)

· Кратковременное нагревание =400 MПа          

· Длительное нагревание = 500МПа

Кроме того  ограничивается из – за особенности работы сталей отдельных классов:

 - всегда

 -  = 1 (кратковременная нагрузка)

= 0,9

= 0,9     

= 0,9

Все остальные классы 400( = 1), 500( = 0,9)

Расчетное сопротивление поперечной арматуры, отгибов и хомутов  принимают:

                            (2.22)

где = 0,8 – коэффициент условия работы, учитывает недостаточность анкеровки арматуры при ее поперечном расположении.

, , - фактическая анкеровка (заделка) за расчетное сечение.

- требуемая минимальная анкеровка (заделка) зависит от класса бетона, которая обеспечивает сцепление арматуры и бетона, сопоставимая с прочностью самой арматуры.

σ_s<R_s

В арматуре А_s при классе А400: ; ;

В любом случае R_sw< 300 МПа

Сопротивление  приведены в таблице 2.7; 2.8; 2.9 в пособиях к СП 52-102-2004 г.

 При расчетах учитываются так же следующие коэффициенты работы арматуры:

= 0,85 (R_s* )применяется для проволоки класса Вр1200 – 1500, используемой в пучках без зазоров. Этот коэффициент учитывает снижение сцепления с бетоном (по аналогии сγ_{s 1})

При наличии предварительно напряжённой арматуры к ее вводится коэффициент условия работы , который учитывает фактическую прочность арматуры при работе ее за условным .Если сечение не переармировано, т.е. разрушение конструкции произойдёт по арматуре, высокопрочная арматура свободно деформируется и работает за условным пределом текучести.

В этом случае вводится 1< <1,1

при

                                                        (2.23)

В этих случаях  не учитывается:

1) Для арматуры А540

2) Для проволоки Вр 1200 – 1500 устанавливаемой в пучках без зазора.

3) На участках передачи напряжений с арматуры на бетон.

l_p - определяется по расчету для соответственного класса арматуры и бетона.

Для сечений, пересекающих зону передачи напряжений l_p – расчетная длина участка на котором ПН передается с арматуры на бетон. Вводится . l_pопределяется по расчету для соответствующих классов арматур.Для всех других сечений .     

       (2.24)

l_x - фактическая длина анкеровкипреднапряжённой арматуры за рассчитанным сечением.

Для А1000 стержней, имеющих стыки по длине в зонах, где M 0,9M_max, то 1,05