РУС УКР

Как правильно выбрать стальную арматуру для строительных целей?

9357

Строительство – сфера деятельности с многозадачными процессами, в которых необходимо учитывать множество нюансов, влияющих на качество и эксплуатационные сроки, а также свойства здания и сооружения любой архитектурной формы. Во время разработки и реализации проекта значение имеет абсолютно все: начиная с геодезических данных (проводиться топографическая съемка ландшафта и местности) и исследований грунтового слоя под фундамент, определение функционального типа сооружения и его нагрузки, заканчивая подбором материалов и техник их укладки или отделки. Все строительные процессы сводятся к одной самой важной задаче, которая заключается в создании надежной основы и каркаса, прочных горизонтальных или вертикальных перегородок и мест их соединения.

Использование арматуры для армирования бетона

Для этого применяют технику армирования с использованием материалов, повышающие в комплексе с основным прочность, сжатие и растяжение, любого вида изделия, увеличивая тем самым несущую его способность. На практике армирование используют в производстве продукции из камня, пенопласта и стекла, гипса и керамики, железобетонных и газобетонных конструкций. С помощью данной технологии создаются несущие элементы, выступающие в роли основы.

К высоко востребованным материалам в строительной среде можно отнести железобетон, который используют практически во всех видах строений. Это один из экономически выгодных и прочных материалов. Хотя сам по себе бетон обладает высокими показателями на сжатие, все же он недостаточно устойчив к любого рода воздействиям. В чистом виде бетон – это формованный искусственный строительный камень, состоящий из рационально подобранной в пропорциях смеси, в состав которого входит вяжущая основа, например цемент и наполнитель (песок, щебень) различной фракции. При заливке жидкого бетонного раствора во внимание принимается целый комплекс факторов, влияющих на прочность готовой конструкции в целом.

Деформация стены из кирпичной кладкиВ строительном производстве сооружение любого типа, после возведения, подвергается основным видам нагрузок: сжатие и растяжение. Каждая из них в последствии приводит к временному и постоянному деформированию, которое невозможно визуально определить. При достижении допустимой степени и возможного пика деформации, строительный блок из кирпича, бетона или газобетона начинает разрушаться. Итогом такого процесса становится аварийное состояние отдельных элементов или всего строительного комплекса.

Именно по этой причине инженеры-конструкторы непрерывно совершенствуют технологию производства, повышающую ее качество. На сегодняшний день в этом отношении самое верное решение для защиты строительного проекта от разрушительной деформации – это армирование, достоинство которого оценили даже в монолитном строительстве небоскребов и на таких объектов, как мосты, где преимущественно используется стальная арматура. Однако в последнее время все большую востребованность набирает композитная арматура.

Она приобретает особую эластичность, жесткость и прочность. При возведении панельных домов, изготовлении ж/б труб, бордюров, арочных бетонных элементов с использованием тросов и натяжной техники, везде можно встретить армирование.

Что бы понять в каком случае лучше всего использовать тот или иной вид армирующего материала и способ армирования, рассмотрим более подробно данный вопрос.

Виды арматуры

Основные виды арматурыВ строительной среде арматурой называют комплекс элементов, которые в следствии соединения между собой в совокупности принимают на себя основную нагрузку всей конструкции, растягивающее и скалывающие напряжение, возникающие от внешних нагрузок и веса конструкций, а также способны усиливать прочность в сжатых зонах, например при возведении колонн.

Требования к арматурной группе обусловлены необходимостью ее использования совместно с основным материалом и регулируются стандартами. Поэтому она должна соответствовать нормативным показателям по пластичности, которые ограничивают или расширяют возможности ее рационального использования, обладать высокими свойствами сцепления, механической прочностью и всеми необходимыми технологическими данными. Основные ее виды, что применяются в строительстве, определены в СНиП.

Строительная арматура подразделяется по ряду признаков.

Согласно области применения арматурная продукция по назначению может быть:

  • В тех случаях, когда необходимо снизить напряжение и уменьшить нагрузки, созданные под тяжестью собственной массы блока и внешним воздействием, используется рабочий тип арматуры (напрягаемый и ненапрягаемый). Сечение материала определяется расчетным методом.
  • Распределительный тип обеспечивает целостность всей конструкции, удерживая рабочие элементы, соединенные между собой методом связки или сварки в требуемом проектном расположении, распределяя при этом нагрузку равномерно по всей площади.
  • Двойное армирование в отличие от распределительного предполагает размещение рабочих стержней в две параллельные линии в местах с наиболее высокой нагрузкой в сжатии (балках, ригелях и прочих видах конструкции).
  • Если в расчет конструкции не было учтено внутреннее напряжение основного материала, например отклонение параметров сечения в сваях, усадка или расширение материала, температурное воздействие, то используют конструктивный тип арматуры.
  • Монтажная конфигурация создается при помощи рабочего и конструктивного или распределительного типа методом их объединения в жесткие сетки либо каркасы для обеспечения правильного и точного положения армоматериала и хомутов во время бетонирования.
  • Анкерный тип – элементы, имеющие соединительные части (закладные детали), которые устанавливают до бетонирования для дальнейшей сварки сборно-монолитных частей возводимой конструкции.
  • Хомутный тип объединяет в единый каркасный комплекс служит эффективной защитой бетонного изделия, предотвращая возникновение трещин в опорной области.

Ориентированность расположения арматуры ограничена поперечным и продольным их размещением. Поперечное армирование позволяет предупредить образование наклонной деформации и сократить количество трещин под воздействием раскалывающего напряжения около опор, связывая сжатые и растянутые зоны. В то время, как продольное армирование воспринимает на себя основную нагрузку рабочей поверхности и предупреждает возникновение вертикальных трещин в результате растяжения и сжимания в растянутой части конструкции.

Строительный армирующий материал способен выполнять в зависимости от условий использования напрягаемые для армирования конструкции, на которую воздействуют разнонаправленные силы (чаще всего применяют для изготовления плит перекрытий и может быть исключительно рабочими, производят из материала особой прочности) и ненапрягаемые функции – для фундаментной основы и панелей.

Схема устройства железобетонного перекрытия с использованием арматуры

Обычно под строительной арматурой подразумевается штучный материал в виде стержней. Однако ориентируясь на монтажный принцип и способ установки (методом связки или сварки) вся продукция арматурной группы подразумевает под собой более широкий ассортимент производственных форм, которая классифицируется на:

  • Штучные элементы целесообразно использовать для участков с небольшим количеством соединения. В основном монтаж производиться методом спайки при помощи сварочных работ непосредственно на строительной площадке. К данному типу продукции стоит отнести прутковую/гибкую арматуру (круглый стержневой материал, проволочные и канатные изделия) и жесткую (металлопрокатный профиль) – это могут быть швеллера или уголок, трубы или рельсы также могут стать армирующей основой или двутавровые балки.
  • Плоские секции или пространственные каркасы – конструкции сооруженные при помощи решетчатого секции и продольной арматуры. Как правило, используют при возведении колонн или установке балок.
  • Сетки, состоящие из расположенных взаимно перпендикулярно, внахлест стержней. Места соединения фиксируются методом сварки или вязки.
  • Специально сконструированные арматурные конструкции.

Использование сварочного метода связки армирующих изделий преимущественно связано с исключением соединения внахлест, увеличением жесткости армирующего каркаса, уменьшением поперечной площади сечения готовой армоконструкции в местах соединения.

В качестве прутов могут использоваться:

  • Допускающие соединение без сварки витые стержни.
  • Обеспечивающие максимальное сцепление стержни с неровной поверхностью. Крепление проводят при помощи стальной проволоки.
  • Листовой армирующий материал из стали – пластины с ячеистыми пустотами различной формы, отогнутыми для фиксации. Особенно востребована при производстве плит перекрытий или стеновых.

Классификация профилей стальной арматурыСтруктура и форма поверхности арматуры может иметь постоянное сечение и быть гладкой или шероховатой, а также производиться с периодическим профилем в виде резко выступающих спиралевидных ребер (серповидный, кольцевой или смешанный профиль), что значительно улучшает свойство сцепления. 

Из всего ассортимента армирующей продукции для строительных целей используют стержневую арматуру с различной площадью сечения и диаметром. По трудоемкости в производстве арматуру с номинальным диаметром стержней до 12 мм определяют, как легкую, а изделия с диаметром в пределах 12 - 40 мм тяжелой.

Основным материалом для изготовления армирующих изделий может выступать:

  • Сортовый металлопрокат. Среднеуглеродистая и высокоуглеродистая сталь горячей прокатки (горячекатаная) – арматура 6 мм и до 40 мм номинального диаметра с периодичным профилем.
  • Холодная деформация. Это наиболее оптимальный способ производства рифленой и гладкого материала и подходит для изделий диаметром 4- 12 мм.
  • Холоднотянутый проволочный материал. Получают методом волочения в холодном виде при производстве гладкой арматуры из стали с диаметром до 6мм.
  • Синтетические составы – композитная арматура.
  • Изделия из древесины.

Классификация стальной арматуры

Арматурные стальные изделия имеют отдельную систему распределения продукции по классам, относительно химического состава металла (стали), выраженная в маркировке несколькими основными факторами:

  • С учетом механических свойств, в основе которых учитывается степень прочности стальную арматуру подразделяют на виды по системе распределения ее на классы от А-1 до А-6. С повышением класса увеличивается прочность продукции. Гладкому профилю присвоен класс А1. Что касается периодического профиля арматуры, то к нему относят классы A2–A6. Иногда потребители путаются, так как в производстве существует разное обозначение типов армирующего материала. Так, класс А-1 может обозначаться как АI или А240. Соответственно А-2, может быть отмечен как AII или А300, А-3 некоторыми потребителями узнаваем как АIII или А400 и так далее.
  • Также в маркировке может присутствовать информация о дополнительных свойствах, таких как упрочение вытяжкой (например, А-2в), термохимическое упрочение за счет быстрого охлаждения во время горячей деформации – в маркировке обозначается буквой «Т» с градацией классов на шесть типов (Ат400- Ат1200).
  • В производственном процессе металлической арматуры также учитывается технология и степень окисления. Индекс «К» обозначает устойчивость материала к коррозии, а маркировка СП обозначает спокойное окисление, ПС – полуспокойную и низкосортная кипящая сталь – КП, поскольку при изготовлении интенсивно выделяются газы, которые создают пористую структуру материала.
  • Если в маркировке присутствует индекс «С», то классу присвоена повышенная пластичность, на что необходимо обратить внимание при выборе для сварочных монтажных работ, поскольку в противном случае место соединения с низкой пластичностью после сварки станет хрупким. В арматурную сталь также могут дополнительно вводить углерод, повышающий прочность и твердость. Однако, чем большее количество углерода в составе материала, тем ниже будет качество сварки ввиду повышенной структурной хрупкости. Помимо этого, допускаются и другие легирующие дополнения, например из цикория, хрома, марганца, титана или молибдена (М) и т.д.

Основные виды и маркировка арматурной стали

Численное значение перед буквенной маркировкой обозначает количество углерода в процентном соотношении, а номинал после – процентное содержание основного материала.

Одним из определяющих параметров на который ориентируются при выборе армирующих стержней является номинальный диаметр, в пределах 6 – 40 мм. Например, изделия с диаметром 20-28 мм соответственно обозначают как арматура 20 мм, арматура 22 мм, арматура 25 мм, арматура 28 мм и т.д.

Нестандартные размеры и показатели обычно изготавливают по индивидуальным разработкам.

А1

Это армирующий материал диаметром в сечении от 6 мм – 40 мм, изготавливаемый из стали Ст3, Д16 и 3СП, которая устойчива к не высоким температурным режимам. Способствует увеличению показателей растяжения и пластичности конструкции. Допускается для сварки несущих конструкций и сеток. Гладкий прут 6-12 мм поставляется в бухтах, мотках или бобинах. Все что свыше 12 мм в прутах.

А2

Арматура 10 мм до 80 мм. Для номинального параметра диаметра от 10 мм до 40 мм используется сталь Ст5сп и Ст5пс, а для 40 - 80мм применима марка металла 18Г2С. Прокатный прут используется в тех же строительных целях, что и класс А1.

А3

В производстве стержней с диаметром от 6 мм до 40 мм используют сталь с хорошими показателями для сварочных работ (А400, А500С или Ст3, 25Г2С и 35ГС). Продукция будет оптимальна для изготовления ж/б элементов и выпускается длиной 6-12 м. Поэтому класс считается наиболее распространенным. Для любых видов строительства наиболее ходовой рифленого арматурного проката А3: арматура 6 мм, арматура 8 мм, арматура 10 мм, арматура 12 мм, арматура 14 мм и арматура 16 мм.

А4

Как и вышеперечисленные классы, данная армирующая стальная продукция применяется в роли напрягаемой. Но техническая особенность такого прута позволяет применять его и для ненапряженных конструкций. Лучше всего использовать для фиксации обжимной способ, так как свойство материала не гарантирует качественное соединение методом сварки. Данном подклассе арматура 30 мм и арматура 32 мм подразумевает сталь марки 20ХГ2Ц, а арматура 18 мм (не менее 10 мм) материал – 80С.

А5

Можно отнести стержни номиналом от 6 мм, которые так же, как и арматура 36 мм вырабатывается из стали 23Х2Г2Т (АТ800). Применяют такой металлопрокат для напряжения в сооружениях с длинным промежуточным расстоянием.

А6

Аналогично изделиям А5 – это напрягаемые стержни с диаметром в сечении 6-32 мм. Для их производства используют марку стали 20Х2Г2СР, 22Х2Г2АЮ или 22Х2Г2Р.

В зависимости от диаметра арматурный материал фасуют в виде мотков (бухт), если площадь сечения до 6 мм или упаковывают в различный сортамент разной длины: немерные, коротыши, мерные или кратно мерные.

Какое армирование лучше всего выбрать

Не смотря на новшества в производственной технике и введение новой сырьевой основы для производства армирующих изделий, металлопрокатная продукция все также целесообразна при возведении: каркасов для архитектур различной формы и назначения, зданий, фундаментных основ и производстве перекрытий, мостов и дамб, гидроэлектростанций и транспортных систем, объектов инфраструктур.

Композитная арматураИнновация, создавшая композитную группу армоматериалов различает ее как:

  • Углепластиковая имеет основу углеродного волокна и обладает достаточно повышенной прочностью на разрыв, что позволяет без сомнений рассматривать материал как альтернативу стальной арматуре.
  • Базальтопластиковая арматура (АБП). В состав входит волокна из базальта и смолы. Материал устойчив к агрессивным средам и обладает низкой теплопроводностью. К отрицательным характеристикам можно отнести неустойчивость к высоким температурным режимам.
  • Стеклопластиковая арматура (АСП). Основа – стекловолокно, связующий элемент – термоактивные смолы. Отличается легким весом, отличной прочностью и не подвергается коррозии. Активно используется в малом строительстве, на загородных объектах, не требующих основательных фундаментов.

Композитная арматура – это более современный аналог стальному армированию. Материал обладает высокой устойчивостью к агрессивным средам и влаге, исключая коррозию. Данная группа продукции экономически и практически обоснована при сооружении фундаментной основы, дорожно-пешеходного покрытия, возведении малоэтажных строений, при укладке наливных полов промышленного назначения, а также в организации коммунальной системы, возведении мелиорационных и водоотводящих объектов, ограждений и опор, ЛЭП.

Рассмотрим варианты применения некоторых видов стальной арматуры:

  • Арматура 6 мм используется в строительстве, при возведении металлических каркасов и армировании ж/б конструкций, изготовлении арматурной или сварной сетки.
  • Арматура 8 мм незаменима в изготовлении напольных или пожарных лестниц, применима для возведения ограждений и заборов, создании сеток и решеток для окон. Материал может быть использован как самостоятельный элемент крепления, включен при армировании и укреплении железобетонных монолитных конструкций.
  • Арматура 10 мм включена в производство ж/б изделий, армирование несущих элементов сооружения. Может выступать в качестве связующей части и применяться при изготовлении декоративных металлических изделий (решетки, сетки, ограждения).
  • Арматура 12 мм – усиливает, армирует ж/б элементы. С ее помощью декорируют фасад ограждений.
  • Арматура 14 мм оптимальна будет для производства лестниц или укрепления дорожно-пешеходного покрытия, ограждений и монолитных плит перекрытия. Ее также можно включить в процесс армирования всех типов строительных объектов.
  • Арматура 18 мм можно встретить во время обустройства эстакад, пролетных мостов, туннелей, опор и других конструкций с повышенным уровнем прочности. Такое сечение подойдет для армирования плит и изготовлении ж/б элементов и металлоконструкций.
  • Арматура 20 мм зачастую используется инженерами для укрепления береговых линий, при возведении мостов, для фасадной части жилых домов, в строительстве любого типа и назначения. Материал может быть включен в металлоконструкцию или при заливке фундамента.

При выборе армирующего материала стрежневого или пруткового типа необходимо ориентироваться на основные параметры:

  • вес;
  • наилучшая площадь сечения и предельный диаметр, при котором укладка в основу (бетон, газобетон, кирпичи) не будет образовывать пустоты и полости.
  • выдерживаемые нагрузки и сопротивление;
    допуск для включения в состав напряженных железобетонных элементов;
  • относительное удлинение;
  • длина стержня.

С технической позиции влияние температурных перепадов на армирующий материал снижается за счет низкой теплопроводности бетонного состава. Если бетон немного выдержать после заливки или увеличить шероховатость поверхности арматуры, таким образом можно усилить армирующее сцепление. А при последующей усадке бетона происходит дополнительное укрепление – масса максимально сжимает стержни, что позволяет создать оптимальную монолитность и целостность.

Дата публикации: 01 октября

Похожие статьи

  • Алюмоцинк как защита от коррозии
    Алюмоцинк как защита от коррозии

    Алюцинк или алюмоцинк - сталь оцинкованная холоднокатаная тонколистовая ГОСТ 14918-80 чаще всего используется в строительной индустрии, в том числе и для изготовления воздуховодов в системах вентиляции, кондиционирования и воздушного отопления.

    06 июня 2008
  • Сталь - применение
    Сталь - применение

    Полный список марки стали, заменитея соответствеющей марки, а также детальные примечания по каждой марке стали.

    06 июня 2008
  • Металл, сталь
    Металл, сталь

    Сталь - ковкий сплав железа с углеродом (в пределах 2%) и некоторыми другими элементами. Структура сталей в равновесном состоянии.

    26 мая 2008
  • Горячеоцинкованный металлопрокат
    Горячеоцинкованный металлопрокат

    Горячее цинкование стали осуществляют двумя способами: погружают детали в расплав цинка либо... Так производят горячеоцинкованный металлопрокат.

    05 апреля 2008
  • Трос стальной. Цепи
    Трос стальной. Цепи

    Первый вид троса – это стальной трос для растяжки... Второй вид троса – трос, по типу того, который используется для изоляции ПВХ...

    28 февраля 2008
  • Такелажные крепления
    Такелажные крепления

    Такелажные крепления активно используются и в... Также к такелажным креплениям относятся коуши, стяжки каленые...

    27 февраля 2008
  • Клепальные гайки и заклепки
    Клепальные гайки и заклепки

    Наружная поверхность клепальной гайки, может иметь цилиндрическую... Клепальные гайки и заклепки занимают ...

    25 февраля 2008
Все статьи