Строительная арматура – характеристики, требования, применение

Строительная арматура: применение и тенденции развития

Основной вид арматуры для производства железобетона в строительной индустрии СССР до 90-х годов прошлого века был освоен на металлургических заводах по ГОСТ 5781.

Этот арматурный профиль (рис. 1, а) прокатывается с нанесением рифления на поверхность круглого сердечника и имеет кольцевые поперечные ребра, пересекающиеся с продольными ребрами.

Рис. 1. Разновидности арматуры

С 1990 года многие металлургические заводы стран СНГ, производящие арматурный прокат для строительства, начали массовое освоение зарубежных рынков сбыта своей продукции, ориентируясь при этом на требования стандартов стран-покупателей арматурной стали.

Основные производители арматуры в СНГ перешли на выпуск нового проката с периодическим профилем европейского образца по СТО АСЧМ 7-93 и ГОСТ 1088-94 (рис. 1, б). В странах Европы и СНГ серповидный профиль широко используется и выполняется согласно нормам EN-10080-1 (1998).

Как видно на рисунке, арматура отличается по внешнему виду, прежде всего тем, что в профиле европейского образца серповидные выступы не пересекаются с продольными ребрами.

Анализ многочисленных исследований по обоснованию геометрических параметров профилей кольцевого по ГОСТ 5781 и серповидного по СТО АСЧМ 7-93 показал, что как тот, так и другой имеют свои достоинства и недостатки, к сожалению, зачастую взаимоисключающие друг друга.

В кольцевом профиле по ГОСТ 5781 наличие концентраторов напряжений в местах пересечений поперечных ребер с продольными является одной из основных причин снижения прочностных характеристик.

При динамических нагрузках в бетоне в случае возникновения в месте пересечения ребер трещины она распространяется по линии поперечного ребра (по кольцу), и при достижении критического размера происходит разрыв находящегося под нагрузкой стержня.

По сравнению с кольцевым, серповидный профиль способствует формированию более высоких (выше на 4–8%) прочностных и пластических свойств при прокатке, не имеет концентраторов напряжений в виде пересечений, однако имеет худшие показатели, характеризующие прочность и жесткость сцепления с бетоном.

Многочисленными исследованиями доказано, что в массивных конструкциях с большой толщиной защитного слоя бетона экономически целесообразно применять кольцевой профиль из-за его высокой анкерующей способности. В конструкциях тонкостенных, особенно предварительно напряженных, объективно применение арматуры серповидного профиля для обеспечения высокой степени их эксплуатационной надежности.

В 2002 году руководителем Центра проектирования и экспертизы НИИЖБ (Москва) И. Н. Тихоновым было найдено оригинальное компромиссное решение, которое позволяет в основном разрешить противоречия между профилями по ГОСТ 5781 и СТО АСЧМ 7-93.

Новый арматурный профиль по своей конструкции и взаимодействию с бетоном выгодно отличается от кольцевого и серповидного главным образом из-за чередования по длине стержня вершин смежных серповидных поперечных ребер во взаимно перпендикулярных осевых плоскостях (рис. 1, в). Он обеспечивает высокую жесткость и прочность сцепления при низкой распорности в бетоне.

Опытная стержневая арматура с новым видом профиля впервые была прокатана на Белорусском металлургическом заводе в 2003 году и в настоящее время исследуется на опытно-промышленных партиях на заводах ЖБИ России.

На рис. 2 показаны виды нового профиля и обозначены площади участков поперечных ребер, участвующих в сопротивлении его выдергиванию из бетона.

При сопоставлении с сопротивлением поперечных ребер европейского профиля с равным шагом их расположения по длине с и одинаковой высотой ребра h очевидно, что жесткость и прочность сцепления нового профиля с бетоном увеличивается за счет участия площадей F1, расположенных равномерно по периметру стержня с шагом с/2, F2 и F3 c шагами, равными с, смещенных по длине стержня относительно друг друга на величину, равную с/2, и расположенных с вершинами во взаимно перпендикулярных осевых плоскостях. В данном случае распорность стержня при той же нагрузке уменьшается практически в два раза из-за перераспределения ее за счет дополнительных поперечных ребер на другую взаимно перпендикулярную осевую плоскость. Из рис. 2 видно, что по прочности сцепления с бетоном арматура с этим профилем имеет преимущества перед арматурой с серповидным и кольцевым профилями. Как показали результаты опытов, при fR і 0,075 арматура с новым профилем не уступает по жесткости арматуре с кольцевым профилем и превышает по данному показателю арматуру серповидного профиля.

Следует заметить, что в 1990 году под руководством И.Н.

Тихонова создана конструкция арматурного профиля, которая была впервые прокатана на Белорусском металлургическом заводе и запатентована в Беларуси (патент №776 «Арматурный стержень периодического профиля» с приоритетом 06.12.1993).

В настоящее время этот профиль осваивается на РУП БМЗ в виде термомеханически упрочненного арматурного профиля мелких диаметров в бунтах. Вид профиля показан на рис. 3.

Рис. 2. Вид нового профиля

Таким образом, по внешнему виду арматурный профиль, произведенный способом горячей прокатки, сегодня можно подразделить на кольцевой, серповидный, смешанный (новый) и трефовый (четырехсторонний).

Европейский серповидный профиль (рис. 1, б) по EN-10080-1 и DIN 488 может иметь варианты исполнения, которые отличаются шагом, углом наклона серповидных выступов по отношению друг к другу.

По физико-механическим свойствам и другим показателям качества строительная арматура подразделяется на классы прочности.

Поскольку она используется для производства ответственных строительных деталей и конструкций и потребление металла на 1м³ железобетона составляет в среднем 70 кг, или 10–25% от стоимости железобетона, к ней предъявляются весьма жесткие требования, а именно:

• высокие прочностные и пластические механические свойства;
• прочность и жесткость сцепления с бетоном;
• низкая распорность в бетоне;
• хорошая свариваемость;
• коррозионная стойкость и усталостная прочность.

Рис. 3. Термомеханически упрочненный арматурный профиль

Прочность и жесткость сцепления арматуры с бетоном и другими материалами, а также ее распорность в бетоне во многом определяются видом и геометрическими параметрами профиля поверхности арматурного стержня, а также свойствами бетона и технологическими параметрами его укладки.

Выпуская продукцию по собственным техническим условиям, большинство заводов стремятся к унификации, ориентируясь на СТО АСЧМ 7-93 «Прокат периодического профиля из арматурной стали».

Этот нормативный документ распространяется на классы А400С, А500С, А600С – стержневую и бунтовую арматуру, производимую как:

• горячекатаную без последующей обработки;
• термомеханически упрочненную в потоке станов;
• механически упрочненную в холодном состоянии.

Механические свойства и свариваемость арматурной стали зависят от ее химического состава (горячекатаная арматура) и способа упрочнения (термомеханическая или термическая обработка, холодная деформация). Механические свойства, химический состав, способы прокатки и упрочнения, параметры и вид профиля в той или иной степени определяют коррозионную стойкость и усталостную прочность арматуры.

Металлургические заводы стран СНГ производят строительную арматуру диаметром от 6 до 40 мм и пределом текучести от 235 до 1200 Н/мм². Поставка арматуры осуществляется в бунтах и прутках мерной и немерной длины.

В зависимости от механических свойств арматуру делят на классы: горячекатаную А-I – A-VI (старое обозначение) или с указанием предела текучести (в новой редакции) А240 – А1000, термомеханически или термически упрочненную Aт-IIIC – Aт-VII или Aт400 – Aт1200.

Эффективность использования железобетонных конструкций в значительной степени зависит от потребительских характеристик арматуры.

Так, применение термомеханически упрочненного арматурного проката с прочностью 500–1200 Н/мм² за счет снижения расходных коэффициентов позволяет повысить эффективность использования металла на 15–35%.

Подсчитано, например, что использование 500 тыс. тонн в год такого проката дает экономию 169,5 млн. кВт/ч электроэнергии, или 37 тыс. тонн условного топлива.

Рассмотрим эксплуатационные характеристики арматуры по механическим свойствам (табл. 1).

В горячекатаной арматурной стали по ГОСТ 5781 требуемые механические свойства обеспечиваются химическим составом стали.

С этой целью используются не только углеродистые стали 3-5сп, но и стали, легированные марганцем и кремнием 35ГС, 25Г2С, а также более прочные стали, легированные хромом и титаном, – 23Х2Г2Т, 23Х2Г2Ц.

Таблица 1. Механические характеристики горячекатаной арматуры

Арматурная сталь подразделяется на классы в зависимости от минимального значения предела текучести (Н/мм2) и эксплуатационных характеристик (С – свариваемая, К – стойкая против коррозионного растрескивания под напряжением).

Свариваемость проката обеспечивается технологией производства и химическим составом стали, из которой он изготовлен.

Величина углеродного эквивалента (Сэ) для свариваемого арматурного проката класса А400 должна быть в пределах 0,3–0,52%, для класса А500 – в пределах 0,35–0,52% и 0,4–0,65% – для класса А600.

Арматурную сталь классов А-I(А240) – А-IV(А600) производят горячекатаной, класса А-V(А800) – с низкотемпературным отпуском, класса А-VI (А1000) – с низкотемпературным отпуском или термической обработкой в потоке прокатного стана.

Для армирования железобетонных конструкций в соответствии с ГОСТ 10884 изготавливают термомеханически или термически упрочненную арматуру Ж 10–40 мм из углеродистых и низколегированных сталей, марки и режимы термического упрочнения которых выбираются заводом-изготовителем. Арматурную сталь изготавливают 6 классов (см. табл. 2).

Таблица 2. Термически упрочненная арматура по ГОСТ 10884

Наиболее часто используется арматура Ат800 (Ат-V) Ж10–14 мм. Крупнейшие поставщики термически упрочненной арматуры – «Северсталь» (Ж14 мм), ЗСМК (Ж12–18 мм), РУП БМЗ (Ж15–32 мм).

Термомеханически упрочненная арматура для преднапряженных конструкций по ГОСТ 10884 производится только мерной длины, обычно 6,8 и 7,5 м.

Эта арматура предназначена для изготовления преднапряженных плит-перекрытий.

Механические свойства термически упрочненной арматурной стали различных классов, в том числе свариваемой и стойкой против коррозионного растрескивания под напряжением, до и после электронагрева, а также результаты испытания на изгиб должны соответствовать требованиям, приведенным в табл. 3.

Таблица 3. Механические свойства термически упрочненной арматурной стали

Арматура для железобетонных конструкций Ж 6–12 мм поставляется в бунтах массой от 500 до 2000 кг. Как правило, это арматура класса А-I и А-III. В прутках идет в основном арматура классов А-III и А-VI – стержни периодического профиля Ж10–40 мм.

Горячекатаная арматура производится обычно мерной длины 6,8–11,2 м. Встречаются заказы с длиной стержней до 25 м.

Свариваемая горячекатаная арматура по ГОСТ 5781 поставляется также немерной – от 3 до 9 м, которая затем сваривается потребителями на стыкосварочных станках.

Термомеханически упрочненная арматура по ГОСТ 10884 не сваривается, однако уже появляются публикации по использованию технологии стыковки немерной арматуры с помощью запрессовки арматурных стержней в специальные трубы.

Рис. 4. Схема производства холоднодеформированной арматуры

В последнее время заводы редко производят арматуру класса A-I по ГОСТ 5781, вместо этого катают круглый профиль по ГОСТ 535, который как строительная арматура не может быть использован.

Источник: http://library.stroit.ru/articles/armatura

Арматура в строительстве

Среди видов металлического проката арматура строительная занимает особое положение – она всегда пользуется высоким спросом, а потребность в ней не снижается.

Это обусловлено ростом рынка жилья и активным строительством объектов промышленного и общественного назначения. Обширная область применения предъявляет ряд требований к арматурным изделиям и предполагает их широкий ассортимент.

Об особенностях и видах строительной арматуры пойдет речь в этой статье.

Основное назначение

Строительная монтажная арматура предназначена для изготовления каркасных изделий для усиления бетона, используемого для строительства объектов разного назначения. Как правило, это стержни периодического профиля с разным диаметром.

Объемные и плоские каркасы рассчитывают конструктивно. Их изготавливают из отдельных прутков методом сварки или перевязки проволокой.

Необходимость в использовании арматуры в железобетонных конструкциях обусловлена слабостью бетона к изгибанию и сжатию. Такие нагрузки испытывают плиты перекрытия, стеновые и фундаментные блоки, перемычки и другие конструктивные элементы. Без усиления изделия растрескиваются и разрушаются.

Решает проблему каркас – жесткая арматура работает на растяжение и компенсирует разрушающее напряжение в бетоне.

Причем располагаются каркасы обязательно в нижней растянутой части, где происходит максимальное деформационное усилие, а также по всему объему для стабилизации и перераспределения нагрузки.

Виды

Широкое применение строительной арматурного проката диктует необходимость в широком ассортименте стержней, чтобы для каждой конструкции по расчетам можно было принять наиболее подходящие заготовки для изготовления каркаса. В соответствии с характеристиками арматуры изделия можно разделить на несколько видов.

По материалу изготовления:

1. Монтажная арматура из стали разного качества наиболее распространённая и известная. Для изготовления используют высокоуглеродистую и низколегированную сталь.
2. Строительная арматура из композитов – сравнительно новое армирующее изделие для бетонных конструкций. Это прутки из базальта, стеклопластики и углеводорода с полимерами. Они близки по характеристикам к металлическим изделиям, во многих случаях служат достойной заменой стальному каркасу.

Поперечное сечение арматуры в основе круглое, поверхность прутка может быть двух типов:

• Ребристая. Такая перераспределяет нагрузку в бетонной конструкции.
• Гладкая служит в качестве перевязочного изделия для изготовления каркаса. Стержни без рельефа также могут быть использованы в качестве перераспределяющего каркаса, тогда их концы загибают для предотвращения выскальзывания.

По условиям применения:

• Ненапрягаемая – это обычная жесткая арматура, из которой вяжут каркас и устанавливают его в форму опалубки перед заливкой раствора. Используется для усиления изделий, предназначенных для эксплуатации в нормальных условиях.
• Напрягаемую арматуру предварительно растягивают на заводских установках, где и происходит формовка конструкций. Такие используют в условиях повышенных изгибающих нагрузок: перекрытия в производственных помещениях, общественных зданиях с широкими пролетами между несущими стенами и т.д.

По функциональному назначению строительная арматура может быть:

• Продольная предотвращает образование трещин в зонах растяжения – обычно в нижней части железобетонных изделий;
• Поперечная жесткая арматура располагается в зоне сжатия.

Классы и маркировка строительной арматуры

Использование арматуры в строительстве осуществляется согласно требованиям, которые определены конструктивно. Специалисты рассчитывают конструкции и принимают стержни с маркировкой, содержащей необходимые сведения об армирующем изделии.

Классы – это обозначение параметров не самого стержня, а стали, из которой он изготовлен. По этому признаку строительная арматура условно делится на 3 класса:

• А – марка обычной горячекатаной или холоднотянутой стержневой стали;
• Ат – термически обработанная (усиленная) сталь;
• Ас – сталь может быть собрана в каркас посредством сварки;
• Ак – коррозионностойкая с защитным покрытием (оцинкованная или гальванизированная).

Стержневая горячекатаная арматура в обозначении содержит цифровой индекс. Общая маркировка содержит некоторые свойства металлических изделий:

Класс прочностиДиаметрСталь для изготовленияОписание

A-I (A240)*	4…40	Углеродистая Ст3КП, Ст3ПС, Ст3СП	Гладкий стержень
A-II (A300)	10…80	Низколегированная Ст1Г2 или углеродистая Ст5СП	Рифленый стержень или проволока в бухтах
A-III (A400)	6…40	Легированная 35ГС, 25Г2С, 32Г2Р	Ребристая для фундамента
A-IV (A600)	6…40	Низколегированная холоднокатаная 80С, 20ХГ2Ц	Рифленая серповидная арматура
A-V (A800)	6…40	Низколегированная 23Х2Г2Т	Ребристые стержни
A-VI (A-1000)	6…32	Низколегированная 22Х2ГАЮ, 22Х2Г2Р, 20Х2Г2СР	Рифлёные заготовки для сварки

* обозначение/маркировка старого и нового образцов.

Технические характеристики строительной арматуры

ГОСТ 5781-82 определяет основные технические требования к арматуре каждого класса (таблица 8):

Класс ста­ли	Пре­дел те­ку­чес­ти sт	Вре­мен­ное со­про­тив­ле­ние раз­ры­ву sв	От­но­си­тель­ное уд­ли­не­ние d5,%	Рав­но­мер­ное уд­ли­не­ние dr, %	Удар­ная вяз­кость при тем­пе­ра­ту­ре -60 °С	Ис­пы­та­ние на из­гиб и в хо­лод­ном сос­то­я­нии
Н/мм2	кгс/мм2	Н/мм2	кгс/мм2	МДж/м2	кгс·м/см2
Не ме­нее
A-I (А240)*	235	24	373	38	25	—	—	—	180°; c = d**
A-II (А300)	295	30	490	50	19	—	—	—	180°; с = 3d
Ас-II (Ас300)	295	30	441	45	25	—	0,5	5	180°; c = d
A-III(А400)	390	40	590	60	14	—	—	—	90°; с = 3d
A-IV(А600)	590	60	883	90	6	2	—	—	45°; с = 5d
A-V (A800)	785	80	1030	105	7	2	—	—	45°; с = 5d
A-VI (А1000)	980	100	1230	125	6	2	—	—	45°; с = 5d

**с – толщина отправки, d – диаметр стержня.

Строительная длина стержней по ГОСТ от 6 до 12 метров. Документ также регламентирует состав сталей для изготовления строительных стержней и другие их свойства.

Для удобства различия прутьев их концы окрашивают в разные цвета:

• А-IV – красные;
• A-V – красные и зеленые;
• A-VI – красные и синие.

Сортамент арматуры

ГОСТ 5781-82 содержит условный сортамент каркасной арматуры (таблица 1):

Но­мер про­фи­ля (но­ми­наль­ный ди­а­метр стер­жня dн)Пло­щадь по­пе­реч­но­го се­че­ния стер­жня, см2Мас­са 1 м про­фи­ляТе­о­ре­ти­чес­кая; кгПре­дель­ное от­кло­не­ние, %

6	0,283	0,222	+9,0
8	0,503	0,395	-7,0
10	0785	0,617	+5,0
12	1,131	0,888	-6,0
14	1,540	1,210
16	2,010	1,580
18	2,540	2,000
20	3,140	2,470	+3,0
22	3,800	2,980	-5,0
25	4,910	3,850
28	6,160	4,830
32	8,010	6,310
36	10,180	7,990	+3,0
40	12,570	9,870	-4,0
45	15,000	12,480
50	19,630	15,410
55	23,760	18,650	+2,0
60	28,270	22,190	-4,0
70	38,480	30,210
80	50,270	39,460

Теоретическая масса изделий может меняться – она зависит от марки используемого сплава и имеет погрешность, обычно в указанном диапазоне.

Резюме

Арматура в железобетонных конструкциях – важный элемент, к выбору которого всегда подходят основательно, ведь в итоге определяется срок службы конструкций и зданий, а значит, безопасность людей.

Разобраться в ассортименте изделий для новичка непросто, это удел профессионалов.

При желании самостоятельно освоить этот вопрос, обратите внимание на регламентирующий ГОСТ – в нем содержится вся необходимая информация о выборе, хранении и монтаже строительной арматуры.

Источник: https://betonopedia.ru/armatura/stroitelnaya.html

Классификация и виды строительной арматуры, свойства

Развитие современного рынка жилья и объектов другого назначения требует создания новых, отвечающих современным условиям, строительных материалов.

Увеличение этажности сооружений приводит к росту требований, которые предъявляются к строительной арматуре, применяемой для упрочнения каркаса здания и фундамента.

По виду материала, из которого производится это строительное изделие, различают стальную и неметаллическую арматуру.

Стальная строительная арматура

По способу изготовления металлическая арматура делится на:

• стержневую;
• проволочную;
• канатную.

Стержневая арматура

Одним из самых распространенных видов является горячекатаная стержневая строительная арматура. По механическим характеристикам этот вид арматуры делится на классы, имеющие обозначения — А400, А500 и так далее.

При использовании стержневой арматуры для укрепления фундамента ее связывают, а не сваривают, чтобы не образовывать центров экстремальных напряжений в местах сварки.

Стержневая арматура изготавливается из углеродистых или низколегированных сталей. Введение в арматурную сталь легирующих добавок позволяет повысить:

• стойкость металлоизделия к коррозионному растрескиванию при соприкосновении с бетонными растворами;
• прочность;
• пластичность.

Арматура из легированных сталей применяется для строительства зданий в районах с высокой сейсмической активностью, в регионах с холодным климатом, для сооружения ответственных объектов и в конструкциях, работающих с переменными нагрузками.

Операции термического или термомеханического упрочнения дают возможность приблизить механические свойства арматуры из углеродистой стали к аналогичным характеристикам стали низколегированной. Термически упрочненная арматура маркируется Ат.

По эксплуатационным характеристикам арматура разделяется на свариваемую — маркировка С и стойкую к коррозионному растрескиванию — маркировка К.

Проволочная и канатная арматура

Проволочная арматура изготавливается из холоднотянутой проволоки обыкновенного качества или высокопрочной. Для производства напрягаемой арматуры используются только высокопрочные металлоизделия.

Канатная арматура, как правило, применяется в предварительно напряженном виде. Располагаясь в теле фундаментной плиты, канатная арматура благодаря высокой прочности успешно принимает на себя изгибающий момент от сопротивления грунта нагрузке.

Для продления срока службы арматурные канаты защищаются смазкой или специальной оболочкой из полимерных материалов.

Неметаллическая строительная арматура

Альтернативой металлической арматуре служит результат внедрения новых технологий — композитная арматура. Иначе она называется стеклопластиковой или полимерной. Основой этого строительного изделия служит стекловолокно, к которому добавляются полимеры на базе эпоксидных смол.

Стеклопластиковая арматура по внешнему виду представляет собой стержни с непрерывной спиральной рельефностью диаметром до 12 мм. Это современный перспективный материал, нашедший применение во многих сферах промышленности.

В дорожном строительстве неметаллическая композитная арматура используется:

• в производстве бетонных плит, используемых для сооружения внутрипостроечных, объездных временных дорог;
• для армирования асфальтобетонного покрытия автомобильных трасс, ликвидирует колейность, препятствует образованию трещин, обеспечивает целостность покрытия во время его гарантийного срока службы;
• для устройства насыпей на слабых основаниях — грунтах с повышенной влажностью, болотах, укрепление берегов водоемов;
• в строительстве притрассовых проездов и дорог временного назначения.

В промышленно-гражданском строительстве композитную арматуру используют для:

• армирования конструкций самого различного назначения из тяжелых, легких — ячеистых и поризованных, мелкозернистых бетонов, температурные условия эксплуатации таких зданий могут колебаться от -70оС до +100оС;
• изготовления гибких связей в слоистых кирпичных кладках;
• ремонта поврежденных поверхностей зданий из кирпича и бетона.

Эту группу арматуры также используют для:

• усиления мостовых сооружений;
• устройства ограждающих конструкций;
• сооружения взлетно-посадочных полос;
• возведения причалов, сухих доков, для укрепления прибрежной зоны;
• создания конструкций, подвергающихся постоянному воздействию агрессивных коррозионно опасных сред.

Достоинства композитной арматуры по сравнению с металлической:

• удельный вес этих изделий в четыре раза меньше плотности стальной арматуры;
• выше стойкость к воздействию коррозии, гниению, короблению;
• экономия материала за счет возможности использования профилей меньших размеров по сравнению со стальными;
• более высокая стойкость к химическому воздействию кислот, щелочей, морской воды;
• повышение надежности и долговечности сооружаемых конструкций;
• возможность проведения монтажных работ без привлечения тяжелой строительной техники.

Прочие виды классификации арматуры по различным признакам

Видов классификации строительной арматуры существует множество, перечислим основные определяющие признаки.

Классификация по профилю:

• арматура периодического профиля — стержни имеют равномерно располагающиеся по поверхности под углом к продольной оси поперечные выступы, которые называются рифлением, предназначены для повышения уровня сцепления с бетоном;
• арматура с гладким профилем — стержни с круглым сечением и гладкой поверхностью.

По характеру воспринимаемых нагрузок арматура делится на следующие виды:

• поперечную — эти строительные изделия препятствуют появлению наклонных трещин, которые возникают от косых напряжений скалывающего типа возле опор;
• продольную, которая воспринимает растягивающие напряжения и не дает образовываться вертикальным трещинам в растянутых зонах. В конструкциях, работающих на сжатие, продольная арматура совместно с бетоном принимает на себя часть нагрузки.

По принципу действия арматура делится на ненапрягаемую и напряженную. Напрягаемая арматура подвергается операции предварительного натяжения, что при эксплуатации конструкции позволяет уменьшать прогибы, препятствовать появлению трещин, снижает расход металла, а, следовательно, массу всей конструкции.

По назначению арматуру разделяют на:

• рабочую — служит для принятия внешних нагрузок и напряжений от собственного веса конструкции;
• распределительную — рифленая арматура, предназначенная для точного распределения нагрузки, что позволяет сохранить положение рабочих стержней в исходном виде;
• монтажную — применяют для сборки каркаса, этот вид арматуры помогает сохранять нужное положение прутов в процессе бетонирования, может иметь вид сетки или каркаса;
• анкерную — закладные детали;
• конструктивную — вид арматуры, которая устанавливается без проведения предварительных расчетов, исключительно исходя из практических соображений, в местах, где возможно возникновение случайных силовых воздействий.

При устройстве сеток и каркасов распределительная и монтажная арматура используется в сочетании с рабочей арматурой.

По способу распределения арматура бывает:

• штучной, в качестве которой служат круглые стержни или другой профиль, сборка такой арматуры производится непосредственно на месте строительства способом сварки;
• арматурные сетки — готовые сваренные или связанные армирующие изделия;
• арматурные каркасы.

Внутри трубопроводной арматуры существует своя классификация, и выделяются следующие основные виды:

• запорная арматура, которая предназначена для перекрытия потока рабочей среды в трубопроводе. Виды запорной арматуры: затворы, вентили, задвижки и проч.
• регулирующая арматура — исходя из названия, данный вид трубопроводной арматуры регулирует параметры рабочей среды.
• предохранительная арматура, например, предохранительные клапаны, предотвращает аварии при помощи установления критического значения состояния среды.

Новые технологии армирования бетонных конструкций

Быстрыми темпами завоевывает популярность такой новый вид армирования бетонных конструкций, как использование фибрового волокна. Хотя использование фибры — идея далеко не новая. Далекими предками фибробетона можно считать строительные смеси, в которые для придания им повышенной прочности добавляли солому, камыш, овечью шерсть.

К современным видам фиброволокон относятся:

• Фибра стальная — представляет собой отрезки низкоуглеродистой проволоки с концами особой конфигурации, которая обеспечивает прочное сцепление стальных волокон с бетоном. Применяется стальной фибробетон для производства плит аэродромных взлетно-посадочных полос, для скоростных автомобильных трасс, в торкретбетоне, противооползневых сооружениях, при строительстве сейсмоустойчивых объектов, банковских хранилищ, используется для устройства наливного пола.
• Фибра полипропиленовая представляет собой мелкие волокна определенных размеров, равномерно распределенные во всем объеме бетонной конструкции. Эта группа армирующих материалов значительно повышает эксплуатационные свойства конструкции, предотвращая образование усадочных трещин, повышает уплотняемость бетонов при вибрации и устойчивость материалов к температурным колебаниям. Эта фибра применяется для получения разравнивающих растворов. Она повышает прочность материала на изгиб и растяжение, снижает расслаивание.
• Щелочестойкое стекловолокно применяется для предотвращения раскрытия трещин от растяжения, снижения величин деформации усадки и показателей ползучести, повышения влагонепроницаемости, морозоустойчивости, ударной вязкости.
• Полиамидная фибра — синтетическое волокно последнего поколения. Используется для дополнительного (вторичного) упрочнения бетонных конструкций. Обладает высокой стойкостью к щелочным средам, растворителям, имеет высокое сопротивление истиранию. Волокно вводится в бетонную смесь вместе с песком.

Благодаря высокой температуре плавления полиамидная фибра может применяться для сооружения конструкций с требуемой высокой огнестойкостью.

• Фибра базальтовая — отрезки комплексного базальтового волокна определенной длины. Имеют вид рассыпчатых монофиламентов — моноволокон. Введение данного арматурного материала благодаря своей высокой прочности позволяет существенно увеличить важные свойства бетона: устойчивость к истиранию, ударным воздействиям, откалыванию, температурным колебаниям. Базальтовая фибра прекрасно распределяется по всему объему бетона, обеспечивая высокие звукоизоляционные, теплоизоляционные и диэлектрические свойства строительных растворов.

Присутствие базальтовой фибры в бетоне позволяет снизить концентрацию напряжений в местах, ослабленных присутствием структурных дефектов бетона — раковин и микротрещин.

Многообразие предлагаемых производителями арматурных изделий свидетельствует о расширении использования новых, передовых материалов, способных вывести строительную отрасль на совершенно новый качественный уровень.

Классификация и виды строительной арматуры, свойства, 4.8 из 5 — всего : 11

Источник: https://www.navigator-beton.ru/articles/klassifikatsiya-i-vidy-stroitelnoj-armatury.html

Виды арматуры

   Арматура – это совокупность соединённых между собой элементов, которые при совместной работе с бетоном в железобетонных сооружениях воспринимают растягивающие напряжения (балки), а также могут использоваться для усиления бетона в сжатой зоне (колонны).

   Элементы арматуры делятся на жёсткие (прокатные двутавры, швеллеры, уголки) и гибкие (отдельные стержни гладкого и периодического профиля, а также сварные или вязаные сетки и каркасы). В силу личных интересов в этой статье я буду рассматривать именно гибкую стержневую арматуру. Арматурные стержни могут быть стальными, композитными и даже древесного происхождения (например, бамбук) и др.

Классификация

    Арматура классифицируется по ряду признаков: по назначению, ориентации в конструкции, условиям применения, по виду материала из которого арматура изготавливается.

По назначению бывает арматура:

• рабочая арматура (сечение назначается по расчету, воспринимает усилия в элементах от основной нагрузки)
• конструктивная (распределительная) (сечение назначается по минимальному проценту армирования, воспринимает усадку/расширение, температуру воздействия)
• монтажная (устанавливается для объединения рабочей и конструктивной в сетки и каркасы)
• анкерная (закладные детали)

По ориентации в конструкции:

• поперечная – арматура, которая препятствует образованию наклонных трещин от возникающих скалывающих напряжений вблизи опор и связывает бетон сжатой зоны с арматурой в растянутой зоне;
• продольная – арматура, которая воспринимает растягивающие напряжения и препятствует образованию вертикальных трещин в растянутой зоне конструкции.

По условиям применения:

• напрягаемая арматура;
• ненапрягаемая арматура.

Напрягаемая арматура в предварительно напряжённых ж/б конструкциях может быть только рабочей.

По производству:

– горячекатаная стержневая арматура;

– холоднотянутая проволочная арматура.

По внешнему виду бывает:

– гладкая арматура (ровная матовая поверхность по всей длине);

– периодического профиля (выступы, насечки ребра). Такая форма позволяет увеличивать сцепление с бетоном и соответственно упрочняет конструкцию. На сегодняшний день выпускают 3 разновидности периодического профиля – серповидный, кольцевой и смешанный.

) Профиль арматуры влияет на степень сцепления её с бетоном. Кольцевидный (а) профиль соответствует ГОСТу 57-81, серповидный профиль (б) присущь европейским производителям, но и отечественные заводы так-же выпускают арматуру этого профиля.

Профиль смешаный (в) – это относительно новый профиль повышенного сцепления, введённый для арматуры класса А500, т.е. арматуры более низкого класса с таким профилем не производится.

Этот профиль не только позволяет легко и однозначно определить класс арматуры, но и существенно улучшает её сцепление с бетоном (в среднем на 20%) и жёсткость (на 30%). Информация для особо интересующихся более подробно изложена здесь.

    В зависимости от химического состава, прочности, технологии проката, послепрокатной обработки, свариваемости, коррозионной стойкости, и т.д. – арматурная сталь имеет определённую маркировку. Классы арматурной стали обозначаются в виде литеры А с буквенно-цифровым индексом.

Классы прочности арматуры (предел текучести)

• А-I, А-II, А-III, А-IV, А-V, А-VI. Устаревшая маркировка по ГОСТ 5781-82
• А240, А300, А400, А500, А600, А800, А1000 – Современное обозначение.
• Ат400, Ат500, Ат600, Ат800, Ат1000, Ат1200 Термически упрочнённая арматура строительная для изготовления железобетонных изделий и ЖБК. Существует термомеханически упрочнённая арматурная сталь, которую применяют на заводах ЖБИ, при изготовлении преднапряжённых конструкций и изделий. Например: преднапряжённые плиты перекрытия.

Дополнительные обозначения, в зависимости от эксплуатационных характеристик.

• Литера А в начале маркировки означает, что это стержневая арматура;
• Литера В в начале маркировки – это проволока;
• Литера К в начале маркировки – это канаты;
• Литера С, указанная после цифр, говорит о том, что эту арматуру можно варить электросваркой. В основном, в частном строительстве арматурные каркасы вяжут проволокой. Но если применяется электросварка, необходимо быть уверенным в том, что Ваши арматурные стержни можно сваривать. Например: арматура А500С;
• Литера Т говорит о том, что данная арматура термически упрочнённая;
• Литера В – арматура упрочнена вытяжкой;
• Литера К, указанная в классе, обозначает стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением.

Маркировка

Для удобного и быстрого определения класса арматуры, некоторые металлургические заводы наносят прокатную маркировку на стержни в виде выпуклых меток на выступах, количество выступов между метками означает класс арматуры (см. рисунок ниже). Маркировку наносят через каждый метр. 

    Если такой маркировки нет, то предусмотрена идентификация по нанесённой краске на торцах или хвостовых частях арматурных стержней. Цвета маркировки:

А400С – белый;

А500С – белый и синий;

А600 – желтый;

А600С – желтый и белый;

А600К – желтый и красный;

А800 – зеленый;

А800К – зеленый и красный;

А1000 – синий;

А1000К – синий и красный;

А1200 – чёрный.

     А иногда попадается арматура с непосредственной буквенно-цифровой прокатной маркировкой на стержне, да ещё и с указанием диаметра. На фото выше, например, арматура А500 С диаметром 12 и 16 мм.

   Вес одного погонного метра арматурного стержня напрямую зависит от диаметра (номера профиля). Слева приведена таблица соотношения длин и весов арматурных стержней разного диаметра в соответствии с ГОСТ 5781-82, а так же сечение арматуры.

Стоит заметить, что ГОСТом предусмотрены поправки и возможные предельные отклонения от данных указанных в таблице. В зависимости от завода производителя ГОСТовское соотношение веса арматуры к её длине может колебаться от -7 до + 9%.

Так, при заказе для фундамента арматуры А500С в ООО “Стальные материалы” менеджер считал вес арматуры на 5% больший, чем я ожидал по справочникам, о чём он, правда, меня предупредил сразу.

Что же выбрать? Практика 

   Для армирования монолитных ленточных фундаментов в основном используется арматура периодического профиля класса А-III (А400)  из марок стали 35ГС, 25Г2С. Такая стальная арматура представляет собой круглые профили с двумя продольными ребрами и поперечными выступами, идущими по трехзаходной винтовой линии.

Периодический профиль арматуры обеспечивает лучшее сцепление арматуры с бетоном, в отличие от арматуры гладкого профиля, которая рекомендуется в применении в качестве обвязки (хомутов) продольных стрежней арматуры. Маркировка А400 соответствует пределу текучести данного класса стальной арматуры (390 Н/мм2). Этот класс арматуры уже является устаревшим.

С 1990-х годов европейские страны перешли на единый класс свариваемой арматуры с пределом текучести 500 Н/мм2. Применение такой арматуры класса А500С вместо арматуры класса А400 (А-III) обеспечивает более 10 % экономии стали в строительстве.

 Арматура А-400 и А500С периодического профиля выпускается в отечественном варианте с кольцевыми выступами (вариант “а” на рисунке выше) и в варианте с серповидными выступами (вариант “б” на рисунке выше).

Кольцевой профиль (а) обеспечивает лучшую прочность сцепления арматуры с бетоном, а серповидный профиль (б) позволяет повысить выносливость арматуры к периодически повторяющимся нагрузкам. Для армирования фундаментов лучше подходит отечественный кольцевой профиль арматуры.  Реже встречается четырех сторонний серповидный профиль арматуры, который объединяет достоинства обоих видов периодического профиля арматуры (в). 

   Арматуру класса A-III (А400) соединять при помощи сварки не допускается. При локальном температурном воздействии происходит значительное ослабление структуры стали.

Структурные изменения стали происходят в области сварки и в прилежащих участках на длину, равную четырем диаметрам арматуры в каждую сторону.  Для сварки предназначены только специальные свариваемые классы арматуры – А400С, А500С.

В нормах Американского института бетона подчеркивается, что запрещается сварка перекрестий арматуры, которая может привести к надлому стрежней арматуры.

Если класс арматуры не известен и требуется произвести сварное соединение продольных стрежней, то свариваемую арматуру (45-55% по длине стержня) необходимо предварительно нагревать до 200 °С, чтобы минимизировать потери прочности стали. Минимальная длина сварного шва должна соответствовать 10 диаметрам стержня свариваемой арматуры. 

   Самые популярные в бытовом строительстве диаметры продольной рабочей арматуры – 10, 12, 14 и 16мм. Поперечной монтажной – 6, 8мм.

     Когда я покупал арматуру на свой фундамент, я ещё ничего из того, что сейчас пишу, не знал – просто пришёл в контору и заказал арматуру диаметром 12мм.

Хорошо, что сохранились накладные, благодаря которым я знаю, что у меня в бетоне залита арматура А500С, чему я очень даже рад! Сейчас нам приходится ещё покупать арматуру и у меня уже сложились некоторые статистические наблюдения на этот счёт.

На металлобазах в Бресте арматура с периодическим профилем диаметром 12мм в основном украинского производства и в основном марки А500С. Другой лично мне ещё не попадалось. Её я бы и рекомендовал для использования в фундаментах.

Источник: https://www.project-house.by/types-reinforcement

Использование арматуры в строительстве и характеристики изделия

Металлопрокат применяется в любой строительной сфере. Он совершенно незаменим в железобетонных конструкциях. В его основе лежат металлические стержни, называемые арматурой.

Классификации арматуры

По способу изготовления арматура бывает:

• Стержневая, производится прокатом;
• Проволочная, получается методом холодной протяжки стержней;
• Канатная.

По способу установки делится на:

• Штучную;
• Сетку;
• Конструкцию;
• Каркас.

По внешнему виду различают арматуру:

• Круглую;
• Гладкую;
• Рифленую;

По назначению бывает:

• Рабочая;
• Конструктивная;
• Монтажная.

Рабочая арматура считается основной. Она рассчитывается на восприятие растягивающих и сжимающих усилий конструкций.

Конструктивная обеспечивает целостность объекта, то есть отвечает за прочность конструкций, перераспределяет нагрузку на большую площадь, а также берет на себя усадочные и температурные напряжения. Монтажная не имеет статического назначения.

Она служит для удобства монтажа и создания жесткого каркаса. Ее функцию может выполнять конструктивная и рабочая арматуры.

Плюсы и минусы арматуры

Арматура проста в изготовлении, поэтому имеет доступную цену для большинства потребителей. Вероятно, этот фактор является решающим при выборе, покупатели предпочитают проверенную сталь пластику, несмотря на его легкость и антикоррозийные свойства.

В строительстве, особенно монолитном, прочность конструкции имеет решающее значение. Металлопрокат устойчив к изгибам и растяжениям, обладает вязкостью, что позволяет конструкциям выдерживать высокие нагрузки, не допуская разрушения зданий и сооружений.

Не секрет, что металлическая арматура ржавеет, снижая ее первоначальную прочность. Но для тяжелых условий эксплуатации арматурные материалы изготовляют из легированных сталей. Специальный материал в агрессивной среде прослужит несколько десятилетий до снижения его прочности хотя бы процентов на 5.

Напрашивается вывод, что повышенная влажность для металлической арматуры не так и вредна. Спрятанная в бетон, армированная сталь полностью защищена от внешнего воздействия. Отлично подойдет для фундамента. Не требует дополнительной защиты, если отдельные пруты не выходят за пределы бетонных монолитов.

При строительстве надо точно отмерять арматуру. Лишние пара, тройка сантиметров, выглядывающие из бетонной конструкции, гарантированно обеспечат контакт металлического каркаса с воздухом или другими агрессивными веществами окружающей среды. Поэтому точный расчет при изготовлении каркаса – это не жадность, а практичность или дальновидность хозяина.

Применение арматуры в строительстве

Армирование не имеет границ. Универсальность арматуры состоит в том, что она применима при закладке фундамента, возведении стен, при устройстве перекрытий с арматурными решетками, дающими дополнительную несущую способность.

Гибкая арматура в виде каркасов, сварной сетки, стержней используется для увеличения прочности бетона в производстве железобетонных конструкций, которые используются в дорожном, промышленном и гражданском строительстве. Жесткая арматура из уголков, швеллеров идет на производство тяжелых бетонов.

Ее использование целесообразно в монолитных фундаментах и большепролетных перекрытиях, для сооружения колон нижних этажей зданий, имеющих большую нагрузку. В средней части таких колон роль жесткой арматуры исполняет пакет из сваренных металлических листов.

Сталь, используемая для изготовления металлопроката

В производстве арматуры используют сталь разных марок, которая и определяет потом основные свойства готовых изделий. легирующих добавок и углерода указывается при маркировке стали. Первые две цифры говорят о количестве углерода. Далее пишется буква, означающая легирующую добавку и процент его содержания. Наиболее часто встречаются легирующие добавки:

• Г – марганец;
• С – кремний;
• Ц – цирконий;
• Х – хром;
• Т – титан.

Ярким примером служат марки 25Г2С; 20ХГ2Ц; 23Х2Г2Т.

Арматура делится на классы с учетом механического состава стали, что позволяет ставить требования к разрабатываемым маркам стали. Класс арматуры устанавливается исходя из прочности на растяжение, вместе с тем обеспечивается не менее 95% предела текучести. Он зависит от технологии изготовления металлопродукции.

Классы арматуры

Стержневой считается арматура диаметром в 6-80 мм независимо от вида поставки: в бухтах, мотках или прутьях. Различают:

• А – горячекатаная ГОСТ 5781 и термомеханически упрочненная ГОСТ 10884.
• В – холоднодеформированная.

Стержневая арматура делится на классы:

• Горячекатаная (А) с гладким и рифленым профилем диаметром 3-80 мм;
• Термомеханически упрочненная диаметром 6-40 мм;
• Упрочненная вытяжкой.

Проволочная арматура:

• Переодичного профиля диаметром 3-12 мм;
• Канатная диаметром 6-15 мм.

Обозначения классов дополняются необходимыми индексами:

• Ат –термомеханически упрочненная;
• Ас – специального назначения – северная;
• С – свариваемая;
• К – коррозионно-устойчивая.

Рифленый профиль подразумевает наличие двух продольных ребер и поперечных выступов, что по спирали в три захода охватывают круглый стержень. Профили малых диаметров в 6 и 8 мм имеют выступы, что идут по одной, двум спиралям соответственно.

Арматурная сталь классов А300(A-II) и Ас300(Ас-II) имеет выступы, что идут по спиралям с одинаковым заходом на обе стороны профиля.

Ребристые выступы на стержневой арматуре, рифы и вмятины на проволочной – делают сцепление с бетоном более прочным.

Условия эксплуатации и проведения работ наряду с типом конструкции и наличием предварительного напряжения влияют на выбор класса арматурной стали. Одни пригодны быть напрягаемыми, другие ненапрягаемыми.

Конструктивную арматуру классов А400, А400в, А500, Ат500с, А500с используют в легких бетонах.

В холодных климатических зонах производство конструкций с арматурой должно проводиться в отапливаемых помещениях, с внесением поправок в значения соответствующих коэффициентов.

Когда температура опускается ниже 30 градусов, кроме класса арматуры указывают марку стали. Арматурные стали класса А240- А300 считаются мягкопластичными, из них делают монтажные петли для сборных конструкций.

Размеры и маркировка арматуры

Арматурная сталь идет в стержнях длиной 6-12м, в особых случаях длина может быть равна 5-25 м. При малых диаметрах (до 8, 10, 12 мм по разным классам) она идет в мотках.

Маркировка ставится на металлопродукцию, если она не упаковывается, и на ярлыки, при упаковке в рулоны, пачки, мотки, а также связки мотков или стопы рулонов.

Наносится она ударным способом – ручным или машинным, электрографированием, наклейкой ярлыков из водостойких пленок, цветным лаком, краской.

Источник: https://rumpus.ru/dizajn-i-stroitelstvo/ispolzovanie-armatury-v-stroitelstve/