Логотип "Строим Сами"

Арматура в строительстве

Арматура (арматурный прокат) — это совокупность сваренных или связанных между собой стержней. Их сделают из стали (чаще всего), стеклянных, базальтовых или углеродных волокон. Они прекрасно служат для укрепления железобетонных конструкций, поскольку усиливают бетон, снижая риск деформации и появления трещин. Применение арматуры повышает прочность и устойчивость к ж/б сооружений к нагрузкам.

Арматура в строительстве фундамента
Арматура в строительстве фундамента для укрепления бетона

Её характеристики регулируются следующими нормативными документами:

  • ГОСТ 5781-82. Здесь можно найти описание классов изделий по механическим свойствам — А-I (А240), А-II (А300), А-III (А400), А-IV (А600), А-V (А800), А-VI (А1000). Например, вид профиля в зависимости от класса бывает гладким или периодическим.
  • ГОСТ 34028-2016. Тут указаны стандартные размеры с указанием диаметра, площади сечения, шагом (расстоянием между выступами) и наименьшей высотой выступов рифления для арматуры с периодическим профилем.
  • ГОСТ Р 52544-2006. В этом нормативе вводятся еще два класса, которые разделены по способу производства.
  • А500С. Горячекатаный без последующей обработки или термомеханически упрочненный в потоке прокатки.
  • В500С. Механически упрочненный в холодном состоянии (холоднодеформированный).
  • ГОСТ 31938-2012. Этот документ описывает стандарты, применяемые к композитной полимерной арматуре для бетонных конструкций.

Виды арматуры для строительства

В зависимости от используемого материала существуют следующие разновидности:

Стальная

Её также подразделяют на разные классы или виды по механическим свойствам, маркам стали, назначению, способу изготовления, типу профиля, методам соединения элементов и другим критериям.

Разные виды стальной арматуры на фото
Стальная арматура

По механическим свойствам стальные стержни делят на классы от А-I до А-VI. Чем выше значение цифры в обозначении класса, тем выше прочность. Условие справедливо для более современной версии, она охватывает больше показателей. Например, предел текучести. Она указывает напряжение, при котором изделие будет деформироваться даже при неизменной нагрузке. Классы в такой системе обозначаются так — А240, А300, А400, А500, А600, А800 и А1000.

Итоговые характеристики зависят от марки стали, использованной при создании. Для производства применяется низколегированная сталь (конструкционная, хромомарганцевая и углеродистая).

Низколегированное сырье лучше углеродистого противостоит коррозии и облает более высокой устойчивостью.

По применению и назначению разделяют следующие разновидности арматуры:

  • Рабочую. Она предназначена для снижения нагрузки в готовых железобетонных изделиях.
  • Конструктивную (распределительную). Её применяют для компенсации усадки или расширения, температурных воздействий.
  • Монтажную. Она служит для соединения рабочей с конструктивной.

Ещё выделяют анкерный прокат, использующийся при производстве закладных деталей.

По способам изготовления прокат разделяют на стержневой, проволочный и канатный. Стержневой же подразделяется на горячекатаный (созданный под воздействием температуры) и холоднодеформированный (без её воздействия).

По типу профиля арматура делится на:

  • Гладкую. Обладает ровной поверхностью (без рельефа) и даёт ненадежное сцепление с бетоном. Из-за этого стоит дешевле других. Применяется для элементов со слабой нагрузкой (например, стяжки пола).
  • Рифленая (с периодическим профилем). Изделия имеют специальные выступы (рифления). По форме рифлений отличают три типа периодического профиля:
А500с-арматура-рифленая
А500с-арматура-рифленая

Источник Яндекс картинки

  1. Кольцевидный. Обладает хорошим сцеплением с бетоном, но при сильных динамических нагрузках (ударных, ветровых, сейсмических) теряет прочность в местах пересечения ребер рифления.
  2. Серповидный. Прочнее кольцевидного примерно на 4-8%, но сцепление с бетоном слабее.
  3. Смешанный. Профиль обладает преимуществами первых двух: у него примерно на 20% сильнее сцепление, а жесткость выше на 30%. Дороже других в производстве, применяется к арматуре классом от А500.

Ещё один критерий систематизации — вид покрытия, которое повышает коррозионную стойкость изделий. Само покрытие может быть цинковым, эпоксидным, полимерным или отсутствовать вовсе.

По расположению (вдоль или поперек) металлических элементов в конструкции отличают продольную и поперечную.

Соединение стержней тоже служит основой для классификации. Ее можно сварить, связать проволокой или специальными фиксаторами. Если сварка допускается, к маркировке добавляют обозначение «С».

Существуют и другие добавочные обозначения:

«К» — обработано антикоррозийными составами,

«Н» — повышенная пластичность,

«У» — предназначено для цикличных нагрузок,

«Т» —термически уплотнено,

«В» — усилено с помощью вытяжки.

Композитная

Сырьем служат совершенно разные материалы, которые объединяет то, что они неметаллические.

Композитная стеклопластиковая арматура
Композитная стеклопластиковая арматура

Источник Яндекс картинки

Чаще всего используют:

  • Стеклянные волокна. Арматуру называют стеклопластиковой. В такой форме стекло обладает высокой прочностью, так как к стекловолокну добавляют термореактивные смолы в качестве связующего звена. Такие стержни весят значительно меньше стальных, но уступают им в жесткости, пластичности, теплостойкости.
  • Базальтовые волокна. Это искусственный неорганический материал из природных минералов, к которому также добавляют смолы. Прокат получил название базальтопластика. Изделия обладают большей высокой огнестойкостью, чем стеклопластиковые.
  • Углеродные волокна. Из них создают углепластиковые стержни. Они обладают высокой плотностью (до 2 000 кг/м³) и жесткостью. Гораздо легче стальных, не подвержены коррозии, однако значительно более хрупкие (ломаются под ударными нагрузками, например, под ударом тяжелого молотка) и дорогие.

Другие виды

В магазинах часто можно встретить наименование «запорная арматура». Это специальный механизм трубопровода, один из видов трубопроводной арматуры, который не подойдет для строительства фундаментов, сооружения перекрытий, стен.

Свойства и характеристики арматуры

Размеры арматурного проката описываются двумя основными параметрами — диаметром и площадью сечения.

Арматура скрученная в мотки
Арматура в мотках

Источник Яндекс картинки

В соответствии с утвержденными стандартами диаметр классов A-I – A-VI варьируется от 6 до 80 мм, а классов A500C и B500C — от 4 до 40 мм. Площадь сечения может колебаться от 0,283 см² до 50,27 см² или от 0,12 см² до 12,566 см² соответственно.

Дополнительно применяют следующие параметры:

  • Наименьшая высота выступов рифления. Согласно нормативам, составляет от 0,065 до 0,07 части номинального (округленного, приблизительного) диаметра арматуры.
  • Шаг рифления. Это расстояние между выступами, размер которого находится в пределах от 0,51 до 0,86 части номинального диаметра изделия.
  • Длина стержня. Минимальное значение равно 6 м, а максимальное —12 м. При этом тонкая арматура для арматурных сеток в основном изготавливается в мотках разной длины, что позволяет отрезать от неё нужный «прут».
  • Масса арматурного проката. Необходима при вычислении нагрузок на каждый стержень и точного подсчёта общего веса железобетонной конструкции. Определяется его диаметром и длиной, учитывается и средняя плотность стали — 7850 (кг/м³).

Для расчётов используется формула:

m = p*V

m  масса изделия

p  средняя плотность стали

V  объём элемента. 

Объем считают по такой формуле:

V = π*R²*h

R – радиус сечения

h – длина стержня

π– постоянная величина, примерно равная 3,14.

По ГОСТам масса одного метра арматуры составляет от 0,222 кг до 39,46 кг. Предельные (максимальные) отклонения по массе находятся в диапазоне от +9 % до −7 %.

  • Гибкость. Высокая гибкость означает, что элемент обладает небольшой жесткостью и легко меняет свою форму (гнется). Жесткая арматура принимает значительную нагрузку без прогиба. На пучинистых грунтах оптимальны гибкие стержни, поскольку земля при холодах увеличивается в объеме и давит на основание дома. Для стабильных почв с высокими нагрузками (от фундамента, строения) лучше отдать предпочтение жесткой.
  • Степень сцепления с бетоном. Влияет на надежность конструкции, срок эксплуатации. У гладких и композитных прутков она незначительна.
  • Подверженность коррозии. Гладкий стальной прокат подвержен ей больше, чем рифлёный.
Гладкая арматура
Арматура гладкая

Источник Яндекс картинки

Применение

Применение арматуры встречается в разных областях строительства. При этом чаще всего используют стальной прокат. Классы и виды подбирают в зависимости от назначения.

Арматура нужна для:

  • Каркасов под монолитные фундаменты.
  • Армирования стяжки.
  • Укрепления кладок из кирпича (камня).
  • Декоративных элементов.

Достаточно «популярным» считается класс арматуры — А500С с периодическим профилем. Его можно сваривать, при этом прочности хватает для большинства строительных задач. Изделия более высоких классов подходят при масштабном и промышленном строительстве, а для частного они просто нерентабельны.

В каркасах под фундаменты используется продольная и поперечная арматура. Продольная компенсирует растягивающие (сжимающие) напряжения, препятствуют образованию вертикальных трещин. А поперечная мешает появлению наклонных трещин, возникающих от скалывающих напряжений, и связывает продольные прутья, расположенные сверху и снизу каркаса.

Для стяжки подойдет проволочная или тонкая рифленая стержневая. Её можно приобрести в виде сетки, выбрав нужный размер ячеек – 50х50, 100х100, 150х150 или 200х200 мм.

Для армирования кирпичной, каменной кладки также подойдет готовая арматурная сетка. Ещё допускается использование тонких прутов классов А240 или В500, композитной стеклопластиковой или базальтопластиковой арматуры.

Стеклопластиковые прутья арматуры
Стеклопластиковая

Источник Яндекс картинки

Для декоративных элементов подойдёт любой прокат. Выбор зависит от идеи, будущего расположения украшения. Но с проволочной работать проще и дешевле.

Заключение

Арматурный каркас (сетка) — надежный способ усилить и защитить от разрушения фундамент, перекрытие, стену. Грамотно выполненное армирование значительно увеличит срок эксплуатации здания. Важно соблюдать предписания нормативных документов, подбирать прокат подходящего класса, размера.

Для расчёта нагрузок рекомендуется обратиться к специалистам, чтобы учесть особенности грунта, климата, вес будущего строения, временные нагрузки. Связать арматурный каркас можно самостоятельно, если следовать инструкциям и ГОСТам.

Дата публикации: 30.01.2024 г.
Поделиться в соцсетях!
Go to Top