Использование строительной арматуры: характеристики, классификация

Сортовая арматура в наши дни производится в колоссальных объёмах, потому что находит потребление повсеместно. Ни одно строительство не может обойтись без этого продукта, так как строительная арматура помогает повышать прочность бетона во много раз. А ЖБИ – это основной стройматериал, применяемый в конструкциях зданий, предназначенных и для жилья, и для хозяйственных нужд, и для производственных целей.

Арматура для строительства стала выпускаться параллельно с изобретением цемента. Чтобы повысить качество бетонных изделий, их стали заменять на железобетонные. У железобетона имеется три характеристики, которые должны учитываться.

Во-первых, сжатие бетона.

Во-вторых, растянутость арматуры.

В-третьих, противостояние металлических прутьев коррозии.

Производят строительную арматуру из стали горячего проката. Есть две основные разновидности этого материала по форме.

Первый вариант. Гладкий металлический прут. Форма округлая.

Второй вариант. Стержень круглый, но рифленый – с поверхностными выступами.

Классификация строительной арматуры и характеристики материала

Арматурой считаются детали и устройства, что не входят в основной состав конструкции (сооружения), однако эти элементы повышают эффективность работы. Разработан ГОСТ 5781-82. С учетом обозначенных требований выпускается основная строительная арматура.

Различают арматуру:

• по видам профиля;
• по технологии производства;
• по целевому предназначению.

Арматура периодического профиля обладает рифлением, нанесенным на стержни. Эти выемки/выступы располагаются равномерно, под определенным углом с учетом расположения продольной оси.

Круглая арматура представляет собой круглый стержень, имеющий по длине два продольных ребра, а также поперечные выступы, что идут тремя заходами по винтовой линии. У гладкой арматуры вовсе нет рифлений на стержнях.

Выделяют определенные классы строительной арматуры. Здесь учитываются прочностные физико-механические качества. Используются стали конкретных марок, с учетом этого признака выделяют классы от A-I до A-VI.

Марка арматурной стали может обладать дополнением в виде букв. Они указывают на качество. К примеру, А500т. Здесь “т” указывает на термически упрочненный материал. Если стоит “с”, эта арматура предназначена для сваривания. Если “к”, то это признак высокой устойчивости к коррозии. А “в” обозначает арматуру, упрочненную вытяжкой.

Главные требования к арматуре для строительных целей

2. Показатели пластичности и прочности одновременно должны быть достаточно высокими.
3. С бетоном сцепление металла должно быть:

• прочным;
• жестким.

3. В ЖБИ будет отмечен распор (давление в неостывшей бетонной массе, направленное на стенки опалубки) по минимуму.

4. Сварочные работы должны проводиться эффективно.

5. Металл не должен подвергаться коррозии. Усталость (разрушение от внутреннего напряжения) металла также не должна проявляться.

Основное предназначение арматуры

Монтажная арматура, выпускаемая для строительных целей, используется при производстве каркасных изделий. Металлические стержни усиливают бетон, применяемый для создания строительных объектов всевозможного назначения. Обычно применяют стержни периодического профиля различного диаметра.

Каркасы плоские или объёмной формы рассчитываются конструктивно. Они изготавливаются из отдельных прутков, которые:

• перевязываются проволокой;
• свариваются.

Арматура в ЖБИ используется по той причине, что сам бетон слаб на сжатие и на изгиб. Зато подобные нагрузки испытывают:

• фундаментные блоки;
• стеновые блоки;
• плиты перекрытия;
• перемычки и прочие конструктивные системы.

Не усиленное должным образом бетонное изделие очень скоро даст трещины, начнет рассыпаться. В результате быстро разрушится. Каркас из металлических прутьев способен решить проблему. Работа жесткой арматуры рассчитана на растяжение. Металл компенсирует разрушающее напряжение, возникающее в бетоне.

Каркасы располагаются именно в нижней части – растянутой. Как раз там отмечается деформирующее усилие по максимуму. Кроме того, усиление проводится по всему объёму, чтобы перераспределять и стабилизировать нагрузку.

Разновидности арматуры

Есть разные способы определения подходящей арматуры. Учитывается и используемый материал, и условия применения, и другие признаки.

Разделение по методу производства

Выбирают материал:

• канатный;
• проволочный;
• стержневой.

Разделение по материалу изготовления

Применяют при производстве монтажной арматуры стали разных марок (идеально подходящего качества). В основном используют стали:

• низколегированные;
• высокоуглеродистые.

Для бетонных конструкций сейчас стали применять строительную арматуру из композитов. Это пока что новинка. Применяют прутья:

• из стеклопластика;
• из базальта;
• из углеродистого материала;
• из полимеров.

Все эти составы обладают примерно такими же характеристиками, что и металл. Действительно, они способны полноценно заменить традиционный стальной каркас.

Сейчас производителями металлопроката ведутся исследования с целью разработки новых типов профиля арматурного предназначения. Разработчики стремятся повысить эксплуатационные свойства.

Разделение по форме выпуска прута

Арматурный прут имеет в подавляющем большинстве случаев округлое поперечное сечение. А вот поверхность прута может быть и ребристой, и гладкой.

Ребристая поверхность способствует перераспределению нагрузки в бетонных конструкциях. А гладкая выполняет роль перевязочного изделия, предназначенного для подготовки каркаса. Также стержни без рельефа применяют для формирования перераспределяющего каркаса. Концы этих стержней загибают, чтобы не выскальзывали.

Разделение по условиям применения

Используют напрягаемую и ненапрягаемую арматуру.

Ненапрягаемая арматура – жесткая. Из этого материала вяжут каркас, чтобы установить такую конструкцию в форму опалубки. После чего объём заливается раствором. Эта методика применяется для усиления изделий из бетона, эксплуатируемых в нормальных условиях.

Напрягаемая арматура – растягиваемая заблаговременно на заводской установке. Там же проводится формовка конструкции. Обозначенные конструкции применяют в тех условиях, где присутствует повышенная изгибающая нагрузка. Обычно создаются перекрытия, предназначенные:

• для производственных помещений;
• для общественных зданий, если между несущими стенами предусмотрены широкие пролеты.

Разделение по функциональному предназначению

Применяются арматуры:

• продольные;
• поперечные.

Продольные варианты не допускают образования трещин в тех зонах, где отмечается растяжение. Это больше нижняя зона ЖБИ. А поперечная арматура (жесткая) устанавливается в зоне сжатия.

Маркировка (классы) строительной арматуры

В строительстве арматура применяется только та, что соответствует общеустановленным требованиям. Они определяются конструктивно. Необходимо, чтобы специалисты:

• рассчитали конструкцию;
• определили, какие подойдут стержни (учитывается маркировка, указывающая на характеристики армирующего изделия).

Классы – указание параметров не непосредственно стержня, а именно стали, что идет на его изготовление. С учетом этого признака строительная арматура подразделяется (условно) на 3 класса. Марку “А” имеет обычная стержневая сталь:

• холоднотянутая;
• горячекатаная.

Класс “Ат”. Это сталь усиливается путем термической обработки.

Класс “Ас”. Такая сталь собирается в каркас путем применения сварочного аппарата.

Класс “Ак”. Стальные стержни имеют защитное коррозионностойкое покрытие. То есть используется сталь гальванизированная или же оцинкованная.

Методики применения арматуры строительной

В последние десятилетия при возведении сооружений (зданий) стали широко применять технику монолитного бетонирования. Объект, возводимый по подобной технологии, обладает высокими прочностными качествами, а также приобретает эстетическую привлекательность.

Предназначение строительной арматуры в составе бетона – это формирование соединительного каркаса – своеобразного скелета. Он закреплен в бетоне вполне надежно, так как обладает рифленой поверхностью.

Любое крупное сооружение, возведенное в последние десятилетия, имеет в бетоне такой каркас. То есть техника монолитного бетонирования применяется повсеместно. С использованием бетона, что армирован строительной арматурой нужной марки, возводятся:

• здания любого типа;
• мосты;
• плотины;
• ГЭС.

Наибольшее значение имеет арматура, выпускаемая в виде основного компонента ЖБИ. Это и плиты перекрытия, и постаменты, и статуи. Любая ответственная строительная конструкция не создается без арматурного каркаса. Поэтому требования к качеству арматуры предъявляются высокие.

Технические характеристики классов арматуры по ГОСТ 5781-82 – Таблица 8:

Класс арматурной стали	Предел текучести		Временное сопротивление разрыву		Относи- тельное удли- нение, %	Равно- мерное удли- нение , %	Ударная вязкость при температуре минус 60 °С		Испытание на изгиб в холодном состоянии ( – толщина оправки,  – диаметр стержня)
Н/мм	кгс/мм	Н/мм	кгс/мм	МДж/м	кгс·м/cм
не менее
А-I (А240)	235	24	373	38	25	–	–	–	180°;  =
А-II (А300)	295	30	490	50	19	180°;  =3
Ас-II (Ас300)	441	45	25	0,5	5	180°;  =
А-III (А400)	390	40	590	60	14	–	–	90°;  =3
А-IV (А600)	590	60	883	90	6	2	45°;  =5
А-V (А800)	785	80	1030	105	7
А-VI (А1000)	980	100	1230	125	6

Номера профилей – Сортамент каркасной арматуры по ГОСТ 5781-82 – Таблица 1:

Номер профиля (номинальный диаметр стержня  )	Площадь поперечного сечения стержня, см	Масса 1 м профиля
Теоретическая, кг	Предел. откл., %
6	0,283	0,222	+9,0
8	0,503	0,395	-7,0
10	0,785	0,617	+5,0 -6,0
12	1,131	0,888
14	1,540	1,210
16	2,010	1,580	+3,0 -5,0
18	2,540	2,000
20	3,140	2,470
22	3,800	2,980
25	4,910	3,850
28	6,160	4,830
32	8,040	6,310	+3,0 -4,0
36	10,180	7,990
40	12,570	9,870
45	15,000	12,480
50	19,630	15,410	+2,0 -4,0
55	23,760	18,650
60	28,270	22,190
70	38,480	30,210
80	50,270	39,460

Цены на строительную арматуру

Разновидности и характеристики сыпучих строительных материалов, читайте здесь.

Видео: Виды и классы арматуры в строительстве: