Арматура: технические характеристики, классификация, применение
Арматура – это совокупность металлических элементов продолговатой формы, которые в определенном порядке соединены между собой. Детали арматуры могут разниться в зависимости от типа и назначения металлопроката.
Расчет этого металлического каркаса для любой строительной конструкции выполняет проектировщик, либо архитектор. Но когда вы выступаете заказчиком, подрядчиком или просто беретесь выполнить самостоятельно ремонтные или строительные работы, желательно разбираться по каким принципам выбирают и используют арматурный прокат.
Технические характеристики, сортамент арматуры (например, сталь ст3пс) соответствуют ГОСТ 5781-82 и СТО АСЧМ 7-93.
Данный металлопрокат классифицируется по прочности с диапазоном А1…А6. Каждый класс имеет свои характеристики временного сопротивления, физический предел текучести стали, относительное удлинение на разрыв. Со всеми спецификациями можно ознакомиться в сопроводительной документации.
В индивидуальном строительстве в основном применяется фундаментная арматура с такими параметрами:
• предел текучести – 235…1200 Н/мм²;
• расчетное сопротивление арматуры – 380…1400 МПа;
• удлинение при нагрузке на разрыв – 5…25%.
Важно запомнить, что каждый последующий класс обладает большей прочностью и стоимостью. Долговечность и механические характеристики зависят в большей степени от фактуры поверхности, а также марки использованной стали. Так, различают арматурный прокат типа С – свариваемый и К – устойчивый к коррозии, но который будет растрескиваться под напряжением. Тип арматуры не зависит напрямую от ее класса.
Класс А3 производится с нанесением периодического профиля в виде рифлений. С одной стороны прута имеется левый заход, с другой стороны – правый. Т.е. профили арматуры имеют двухреберную поверхность с поперечными выступами, которые идут по трехзаходной винтовой линии. Стрежень диаметром 6 мм может иметь однозаходную винтовую линию, а диаметр 8 мм выпускается в том числе с двухзаходной винтовой линией. На изображениях арматуры (фото и картинки) это хорошо видно. Поставляется мерной и немерной длины, кривизна стержней не может превышать 0,6% всей длины измерения.
Проволоку и стержни в несвязанном виде иногда называют штучным металлопрокатом. При небольших объемах работ из него изготавливают пространственные или плоские каркасы, после чего ими армируют перекрытия, балки, колонны и т.п.
Классификация арматуры основана на ГОСТах и областях ее применения. При изготовлении арматуры используется марка стали по ГОСТ 5781-82 и СТО АСЧМ 7-93. Только такая сталь может обеспечить все необходимые технические требования – растяжимость, высокая прочность, проектное сопротивление нагрузкам. Стальной металлопрокат, кроме вышеперечисленных свойств, должен иметь высокую степень устойчивости к коррозии, обеспечивать на должном уровне сцепление с бетоном.
Арматурный прокат делится на 2 основных класса:
- гладкий (А1);
- с рифлением (А3) для улучшенного сцепления с бетоном.
Покрытия бывают кольцевыми, серповидными, четырехсторонними, либо смешанными. Смешанная и четырехсторонняя фундаментная арматура наиболее дорогая, однако она обеспечивает наибольшее сцепление с бетоном. Изделия с кольцевой поверхностью рекомендуется использовать в железобетонных конструкциях, которые имеют большую толщину, с серповидной поверхностью – при армировании тонкостенных конструкций.
В зависимости от прочности и особенностей применения арматура делится на шесть классов: А1 (гладкие стержни), А2, А3, А4, А5, А6 (включают стержни периодического профиля). Ниже представлено подробное описание классов, которые предлагает компания «Сталлеон».
Гладкая арматура А1 предлагается потребителю диаметром от 6,5 до 40 мм, различной длины. Так, прокат диаметром 6,5 мм и 8 мм продается нарезанным на стержни длиной 6 и 11,7 метров, либо в бухтах, 10 мм – соответственно 6 и 11,7, в бухтах. Компания при необходимости осуществляет размотку бухт на стержни в заказанных размерах. Продукция диаметром 10-12 мм поставляется в виде стержней длиной 6м и 11,7м. Стержни диаметром 14 и 40 мм предлагаются длиной 11,7м, а диаметр 30 м – только длиной стержня 6м.
Изготавливается гладкий вид проката из марок стали: 3СП и Ст3 (СтЗкп; СтЗпс; СтЗсп;). Он предназначен для использования в конструкциях, где необходимо повышенная переносимость низких температур, хорошая пластичность и повышенное удлинение при растяжении. Арматура А1 также находит широкое применение для сварки сеток и несущих конструкций.
Периодическая арматура А3 выпускается диаметром 6-40 мм. Для ее производства используется марки стали с хорошей свариваемостью - А500С, А400С по СТО АСЧМ 7-93, 25Г2С, 35ГС с определением свариваемости по ГОСТ 5781-82 (ИСО 581-80). Эта разновидность наиболее востребована в промышленном и гражданском строительстве. Наиболее часто применяются диаметры 10, 12, 14 мм. Но при индивидуальном строительстве востребована вся ассортиментная линейка, от самой тонкой до наибольшего диаметра.
Расчет арматуры для фундамента производится в соответствии с проектом, ГОСТами. Однако общие технические характеристики арматуры и ее классы позволяют обращать внимание на определенный тип, а не на весь ассортимент.
Изначально арматура применялась только для создания железобетонных строительных конструкций. Железобетон является композитным материалом, ему свойственна высокая прочность на растяжения. Обыкновенный бетон практически не применяют для отливки продолговатых конструкций, на которых планируется воздействие по типу изгиба и растяжения. Чтобы отлить бетонную конструкцию без арматурного каркаса, потребуется столько материала, что железобетонная конструкция выйдет в разы дешевле и легче. Поэтому в бетон закладывается арматурный пространственный каркас (закладная арматура).
Когда строится коттедж из крупноформатных блоков или кирпича, целесообразно применять железобетонные конструкции заводского производства. Однако при строительстве нестандартных объектов можно сделать самостоятельно сборно-монолитное или цельномонолитное перекрытие, а также другие железобетонные конструкции прямо на стройплощадке. Для этого понадобится арматура и бетон. Использование таких материалов обязательно при выполнении ленточного фундамента и нижних перекрытий, поскольку именно эти конструктивные элементы будущего здания испытывают наибольшую нагрузку при эксплуатации. Также желательно армировать дверные иконные перемычки.
Железобетонные конструкции настоятельно рекомендуется использовать при строительстве лестничных маршей, балконов, септиков и т.д. Если лестничные марши и балконные плиты рекомендуется покупать заводские, то для септиков или других объектов подобного назначения можно использовать самостоятельно выполненные армированные конструкции. Это значительно выгодней в финансовом плане.
Кроме традиционных сфер применения в строительстве, арматура может быть использована нетрадиционно, например, для изготовления несъемной опалубки – структура такой стены армируется продольно, а также поперечно. Это препятствует образованию вертикальных и горизонтальных трещин.
Для увеличения прочности стен, периодической арматурой можно укрепить швы каменной или кирпичной кладки. При современном строительстве из бетонных блоков рекомендуется выполнять армирование каждого третьего либо четвертого ряда, под оконными проемами армируется каждый второй ряд.
Правильно выполненное проволочное армирование намного увеличивает прочность и долговечность цементной стяжки, она не будет растрескиваться, давать трещины или сколы. Обратите внимание, что при большой площади бетонирования не исключается необходимость выполнения компенсационных швов.
Расчетное сопротивление арматуры, необходимое для проектирования конструкции, можно посмотреть в соответствующих ГОСТах.
При выборе марки арматуры необходимо четко определиться, какой класс прочности, размер, длина и профиль заложены в проектной документации. Все эти характеристики рассчитываются по строительным нормам.
По требованию покупателей, продавец обязан предоставить на продукцию заводского производства соответствующие сертификаты качества. Если таких сертификатов нет, имеет смысл задуматься, отвечает ли предлагаемый прокат заявленным техническим характеристикам.
При необходимости возможна замена некоторых видов другими. При этом необходимо понимать, что увеличением механических характеристик далеко не всегда приводит к повышению качества готовой железобетонной конструкции. Например, если применить стержни большего диаметра, чем заложено в проекте, то это даст только удорожание и утяжеление конструкции. Кроме того, такое утяжеление приведет к увеличению, перераспределению нагрузок на стены и перекрытия относительно расчетных параметров. В результате вся конструкция окажется нестабильной.
Замена класса и/или диаметра арматуры должна производиться только после технического расчета, при выполнении которого учитывается общая площадь поперечного сечения стержней, их совокупная масса, места взаимного расположения и сопряжения. Такой расчет может выполнить только квалифицированный специалист. Он же должен принять решение о выборе конкретного поверхностного профиля.
Когда вы определились с конкретным типом арматуры, проверьте визуально ее качество. Предлагаемый товар не должен иметь раковины от ржавчины, трещин. Только прокат без этих дефектов даст заявленное сцепление с материалом. Наличие небольшого ржавого налета дефектом не является, поскольку на качество конструкций не влияет.
Рассмотрим вариант монтажа арматуры при строительстве промышленных, либо гражданских объектов. Как это делается правильно.
К моменту монтажа необходимо установить, проверить и принять опалубку. Данный факт фиксируется в соответствующем акте.
Монтаж арматуры, как правило, выполняют укрупненными элементами точно по проекту производства работ, которым определяется последовательность работ, в результате чего ранее смонтированные элементы не затруднят установку последующих.
Арматура, которая уже установлена в конструкцию, должна быть защищена от смещения при производстве бетонных работ. Для чего ее временно закрепляют, а потом в процессе укладки бетонной смеси освобождают от креплений.
Если железобетонные конструкции монтируют в агрессивной среде, арматуру обязательно покрывают защитным антикоррозионным слоем.
Соединение частей производят при помощи контактной стыковки следующих видов сварки:
- точечной сварки;
- дуговой многоэлектродной или одноэлектродной ванной сварки в инвентарных формах;
- дуговой полуавтоматической сварки под флюсом в инвентарных формах.
Места пересечения смонтированных крестовых пересечений стержней поштучно скрепляются при помощи проволочных соединительных скрепок или вязальной проволокой. Когда диаметр стрежней превышает 25мм - скрепление производится при помощи дуговой сварки. Обратите внимание, что арматурные канаты и высокопрочную проволоку нельзя резать электрической дугой.
Приемка установленной арматуры актируется с обязательным указанием номера рабочего чертежа, описываются выявленные отступления от проекта, дается оценка качеству работ с учетом допустимых отклонений. После выдается заключение о возможности выполнения следующих работ.
С целью предохранения стержней от коррозии и других возможных повреждений, устанавливают обязательный защитный бетонный слой. Его толщина зависит от диаметра прутков и размеров конструкции.
До момента использования хранят материалы под укрытием – в помещении или под навесом с обязательной укладкой на сухой бетонный пол , либо на поддоны.
