Применение арматуры разного диаметра

Применение строительной арматуры

Области, где применяется арматура, различны. Она используется во всех видах железобетонных конструкций для предотвращения растяжения плит и появления трещин, повышения прочности к нагрузкам.

Армирующий металл поддерживает каркас массивных зданий, укрепляет фундамент, служит «скелетом» для опор моста. От того, где используется арматура, зависит выбор характеристик арматурных прутьев. Еще на стадии проекта сооружения инженеры рассчитывают толщину прута, а также материал, из которого он должен быть изготовлен.

Части конструкции, где используют арматуру, отличаются повышенной устойчивостью к механическим нагрузкам и вибрации. Перед монтажом гладкие и рифленые арматурные пруты соединяются между собой с помощью электросварки или связываются проволокой. Иногда вместо сварки используются крепежные фиксаторы из пружинной проволоки. Все типы соединений позволяют создавать как плоские арматурные решетки (сетки), так и пространственные каркасы для сложных железобетонных построек. Рифленые пруты имеют хорошую адгезию с бетоном. После застывания бетонной массы образуется прочный, усиленный металлом железобетонный блок.

Монтаж арматуры внутри железобетонной конструкции обеспечивает равномерную нагрузку на фундамент и стены здания. Залитые бетоном стержни сохраняют рабочее положение десятилетиями, благодаря этому возрастает долговечность конструкции и безопасность при эксплуатации. Проемы и оконные карнизы, стены и другие места, где устанавливается арматура, выдерживают даже подземные толчки большой силы.

Виды строительной арматуры и их применение по маркировкам

При сооружении различных железобетонных конструкций и для отливки строительных плит применяется ГОСТ типа арматуры 5781-82. Сталь горячекатаная для армирования используется во всех типах железобетонных изделий.

Классы и типы арматуры подбираются с учетом особенностей строительства. Выделяют 6 видов классов армированных прутов, которые отличаются друг от друга по нескольким параметрам:

• вес;
• максимально и минимально допустимый диаметр;
• сопротивление к различным нагрузкам;
• относительное удлинение после разрыва (измеряется в %);
• марка стали, применяемой для изготовления прута.

Также подразделяют виды арматуры по характеру поверхности прута:

• Гладкие. Применяются в некоторых сферах в качестве вспомогательных элементов каркаса. На несущих опорах и стенах их использовать запрещено: недостаточная прочность и не очень высокое сцепление с бетонной массой.
• Рифленые или серповидные. Типы арматуры класса AIII и выше имеют только рифленую поверхность.

Рифленый профиль позволяет добиться лучшего сцепления с бетоном благодаря сети бороздок, расположенных через равные промежутки на поверхности прута.

Виды и применение арматуры также зависят от состава. Выделяют металлическую и неметаллическую (композитную):

• Металлическая производится из стали, покрывается защитным слоем для профилактики ржавления.
• Композитная производится из стеклопластика.

Классы арматуры и их различия

Опытные строители знают, что означает класс арматуры, и, ориентируясь на марку изделия, выбирают оптимальный вариант материала.

В советские времена была принята маркировка с буквой «А» и римскими цифрами. Сейчас класс рабочей арматуры чаще обозначают арабскими цифрами. На изделиях можно встретить оба вида маркировки:

• AI (А240). Выпускаются гладкие и рифленые прутья, но условно считается, что это класс гладкой арматуры. Диаметр профиля 6-40 мм, сопротивляемость разрыву 373 мПа, применяется только в ненапрягаемых рабочих конструкциях. Для изготовления используются марки стали Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп. Арматура небольшого диаметра может поставляться с завода в прутках или в мотках. Изделия с большим диаметром выпускаются только в форме прутов различной длины.
• AII (А300). От предыдущего варианта отличается большим ассортиментом диаметров: от 10 до 80 мм и временным сопротивлением 490 мПа. Поверхность прута гладкая или с нанесенными на нее поперечными бороздками. Изготавливается из стали Ст5пс 18Г2С и Ст5сп.
• AIII (А400). Выглядит как металлический стержень с рифленой поверхностью. Диаметр прута варьируется от 6 до 40 мм, прочность на разрыв 590 мПа. Области применения этого класса арматуры по ГОСТу 5781-82 различны, до недавнего времени она использовалась во всех сферах строительства. Материал для изготовления – сталь марок 35 ГС, 25Г2С, 32Г2Рпс.
• AIV (А500). Термо-механически упрочненная арматура из углеродистой стали, которая производится без использования легирующих компонентов. В отличие от А400, арматура более прочная (883 мПа на разрыв) и одновременно гибкая. Изготавливается из стали 80С или 20ХГ2С.
• AV (А800). Горячекатаные пруты с термомеханическим упрочнением из стали 23ХГ2С. Обладает высокой сопротивляемостью к появлению «усталости металла», прочна (1030 мПа) и обладает повышенной устойчивостью к коррозии. Пруты могут выпускаться гладкими или рифлеными с диаметром 6-40 мм.

Классы напрягаемой арматуры маркируются AIII (А400) и выше. Более низкие цифровые значения указывают на не напрягаемую. Для последних используются классы стали арматуры с умеренными прочностными характеристиками.

Также различают класс продольной арматуры и поперечной.

• Продольная устанавливается горизонтально, препятствует образованию вертикальных трещин.
• В класс поперечной арматуры входят пруты, которые гасят растягивающее или сжимающее напряжение, предотвращают наклонное растрескивание. Для поперечной и продольной укладки обычно выбирают одинаковую марку арматуры, чаще используют AIII (А400).

Диаметр	Длина	Цена руб./Т.	Заказ
6	6	30 990	Заказать
8	11,7	30 990	Заказать
10	11,7	28 990	Заказать
12	11,7	27 490	Заказать
14	11,7	26 990	Заказать
16	11,7	26 990	Заказать
18	11,7	26 990	Заказать
20	11,7	26 990	Заказать
22	11,7	26 990	Заказать
25	11,7	26 990	Заказать

Дополнительные маркировки

Иногда на изделиях встречаются еще несколько видов символов.

Дополнительная буква «К» в названии свидетельствует о содержании антикоррозийного покрытия в металле. Такая сталь будет устойчива к воздействию влаги и воздуха, но стоит она гораздо больше, чем обычная. Оптимальный период службы такой стали составляет несколько десятков лет, именно поэтому ее выбирают для строительства капитальных зданий и других сооружений.

Последняя буква в маркировке свидетельствует о способности арматуры к свариванию. Если буква «С» стоит в конце названия, то прутья легко можно будет соединить между собой с помощью сварки. Плохо свариваемая сталь выпускается без буквы «С» в маркировке и используется в ограниченном объеме работ – там, где не нужна гибкость, а требуется лишь большая прочность. Это часто также зависит от вида металла – далеко не все сплавы переносят сварку и держат ее в течение длительного времени.

Поэтому перед покупкой стальных прутьев желательно узнать у продавца информацию не только о прочности, но и о процентном составе металлов, чтобы понимать их характеристики.

Большинство арматурных поверхностей скрепляется между собой с помощью особенной вязальной проволоки, поэтому даже если сварка не подошла, можно попробовать укрепить конструкцию сторонними элементами. Прочность обычно указывают на упаковках или наклейках, поэтому при покупке желательно переписать или сфотографировать значения с инструкций и технических документов на случай, если они затеряются.

Встречаются и менее популярные обозначения, вроде клейм завода или фабрики, которая выпускает изделия. Нет необходимости рассматривать каждое из них. Большинство информации содержится уже в указании процентного соотношения металла, а также рассмотренных меток.

Расчет арматуры для разного типа строительства

Перед тем, как залить фундамент или сформировать железобетонную плиту, необходимо сделать расчет количества арматуры. При этом учитываются:

• Общий размер постройки.
• Характер укладки прутов. Потребуется сделать несколько арматурных слоев, чтобы получить железобетонное изделие необходимой толщины и прочности.
• Расстояние между прутками.

Для примера стоит рассмотреть, как проводятся расчеты для часто используемого в строительстве ленточного фундамента, если требуется сделать бетонную заливку 6 на 9 метров и шириной 40 см.

• Для начала рассчитывается арматура, которая укладывается горизонтально на расстоянии 30 см друг от друга. Итого потребуется 2 ряда по ширине и 4 по высоте (всего 8). Расчет длины арматуры производится по формуле: периметр фундамента (30 м) умножить на количество рядов (8) равно 240 м.
• Далее считаются поперечные ряды, которые нужны для связки бетонной опалубки. Они также укладываются на расстоянии 30 см друг от друга. Если разделить весь периметр на количество рядов, то получится 100 прутков по 40 см, а общая длина составит 40 м.

Расчет диаметра арматуры проводится с учетом требований к строительству. Для небольших зданий на устойчивых почвах для горизонтальных рядов обычно берут прутки 12 мм, а для поперечных – 6-8 мм.

Расчет прочности арматуры провести несложно: потребуется указанную для каждой марки сопротивляемость к разрыву умножить на общее количество прутьев. Этот параметр необходим, чтобы фундаментная заливка выдержала вес постройки.

Расчет веса арматуры может потребоваться, если необходимо определить вес постройки из железобетонных плит или подобрать машину с необходимой грузоподъемностью для доставки арматурных прутьев к месту строительства. Производители указывают, сколько весит погонный метр прутка для каждого диаметра изделий. Умножив эту цифру на необходимое для стройки количество метров арматуры, можно узнать общую массу.

Альтернатива арматуре – чем заменить?

Хотя стальная арматура до сих пор считается одним из самых распространенных материалов для возведения и укрепления конструкции, строительство не стоит на месте. Давно придумана более прочная и в то же время легкая альтернатива арматуре – стеклопластиковые или композитные аналоги.

Стеклопластик обладает весомым преимуществом по сравнению с обыкновенными металлическими прутьями. Сталь сильно подвержена влиянию тепла и электричества, а также постепенно ржавеет и приходит в негодность. Средний срок службы подобной арматуры составляет около 30 лет.

В то же время композитные материалы вроде базальта, углерода, органического стекла обладают высокой устойчивостью к перепадам температур, так как изготавливаются в тепловых печах при обжиге специальной смеси. Срок службы в среднем в два раза выше, чем у стального аналога. Композитная арматура устойчива к воздействию влаги, щелочей и кислот, прекрасно выдерживает большие нагрузки. Такие типы арматуры находят применение в ремонте и строительстве:

• дорог;
• опор;
• мостов;
• объектов химической промышленности.

Подходят в качестве несъемной опалубки и армопоясов сооружений в районах с повышенным риском землетрясений.

Немаловажную роль композит играет в сохранении тепла в доме. Если через фундамент со стальной арматурой тепло быстро уходит, то композит сохраняет его длительное время. Вес готовой конструкции почти в 10 раз меньше, чем у стальной арматуры, поэтому ее можно использовать на непрочных почвах, где нужно максимально облегчить окончательный вес здания. Например, композитные решетки все чаще советуют ставить под срубы на болотистых почвах.

Сталь плохо сочетается с радиоволнами и радиовещанием, поэтому может вызывать помехи в работе электро- и радиоприборов, особенно на Крайнем Севере. При использовании стекловолокна проблема полностью разрешается.

Профессиональные строители не станут советовать, чем можно заменить арматуру, потому что каждый вопрос индивидуален и решается в зависимости от ряда факторов. Но при желании можно использовать современные материалы, вроде композитной арматуры, хотя она стоит ощутимо дороже.

Арматура играет важнейшую роль в строительстве и ремонте. Трудно переоценить значение металлических прутьев для возведения зданий и железобетонных конструкций. При покупке важно обращать внимание на материал изготовления арматуры, а также соответствующую маркировку. Стальные прутья прослужат много лет без малейших проблем. Также лучше пользоваться услугами профессиональных строителей для скорейшего возведения здания.

Источник

Арматурные работы: советы профессионала, приёмы и секреты

В этой статье мы расскажем о разных видах армирования конструкций и откроем некоторые секреты профессии арматурщика. Также будут приведены упрощённые расчёты, описания документации, схемы армирования. В статье вы найдёте практические советы и рекомендации по ведению арматурных работ.

Виды армирования

Армирование — неотъемлемая часть конструкции, материал которой предусматривает переход из жидкого состояния в твёрдое. Этот процесс называют схватыванием или твердением. По способам армирования различают:

1. Дисперсное — добавление в жидкий раствор фибровых волокон или металлической стружки. Придаёт монолитному участку жёсткость и стойкость к истиранию. Применяют в устройстве полов, стяжек. Может применяться в комбинации со стержневым способом.
2. Стержневое — в объём бетона или раствора включают систему стержней (сетку, каркас), которая распределяет нагрузку внутри конструкции. Применяют для несущих и отдельно стоящих элементов зданий.
3. Слоевое (укрепление слоя) — в слой жидкого раствора или шпатлёвки включают сетку для придания стабильности отделочного слоя. Применяют при отделке и ремонте плоскостей.

В данной статье мы рассмотрим армирование конструкций при помощи каркаса и сеток.

Армирование конструкций

Отвердевший бетон выдерживает высокие нагрузки на сжатие — до 1000 кг/см², но неустойчив на излом, разрыв и растяжение. При этом его производство — относительно недорогое.

Арматурный стержень воспринимает значительные нагрузки на растяжение, но неустойчив к сжатию и изгибу. К тому же стоимость производства высока, учитывая, что в неё входят расходы на добычу металла .

Поскольку любая несущая конструкция подвергается комбинированным нагрузкам, необходим материал, удовлетворяющий нескольким требованиям. Комбинация арматурных стержней и бетона даёт комбинацию их свойств. В результате получается железобетон, устойчивый к сжатию, изгибу и излому.

Поскольку все ж/б изделия условно подразделяются на заводские и местного производства, арматура работает в них по-разному. Большинство заводских изделий производится с использованием предварительно напряжённой арматуры. Перед укладкой бетона в форму стержни предварительно растягивают (напрягают) специальным устройством. После отвердения напряжение в стержнях остаётся — арматура как бы «поджимает» весь элемент вдоль них, что значительно улучшает механические свойства детали. Например, балка или плита с предварительно напряжённой арматурой выдерживает большие нагрузки (+ 40–60%) на изгиб, чем обычные.

В высотных зданиях арматурный каркас служит основой всей конструкции. Стержни переходят из одного элемента в другой, что делает их взаимосвязанными между собой и придаёт требуемую жёсткость каркасу здания. Этот эффект даёт возможность возводить небоскрёбы на относительно малой площади.

Армирование СНиП

При строительстве ответственных зданий и сооружений расчёт сечения и количества стержней — один из основных. Нормы армирования регламентируются документами — СНиП 2.03.01–84 «Бетонные и железобетонные конструкции» и приложением к нему «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий. Пособие по проектированию». В этих документах подробно описаны расчёты, допуски и требования к конструкциям, в которых применено армирование.

Условия эксплуатации и требования к самим стержням нормируются документом ГОСТ 10884–94 «Сталь для железобетонных конструкций» .

Глубокие расчёты необходимы при строительстве крупных и сложных объектов — высотных зданий, мостов, башен, плотин. Для расчёта армирования конструкций в частном строительстве достаточно придерживаться основных правил, которые актуальны для всех случаев применения арматуры.

Сортамент арматуры

Ещё одним полезным документом является сортамент. В нём приведены все возможные характеристики арматурных изделий — вес погонного метра и зависимость его от диаметра, площадь сечения стержня и марки стали и многие другие. Эти данные необходимы при более сложных расчётах — монолитных перекрытий, резервуаров или зданий, имеющих более 3-х этажей.

Класс арматуры

Как правило, в частном порядке используют самые распространённые марки и диаметры стержней. Условно этот набор можно назвать «оптимальным разрядом». В него входят стержни диаметром от 6 до 18 мм. Классы арматуры оптимального разряда по ГОСТ 5781:

1. А1 (А240). Гладкий прут Ø 6–12 мм — в бухтах (бобинах, мотках), 12–40 мм — в прутах (круг).
2. А2 (А300). Имеет винтовые рёбра. Диаметр 10–12 мм — в бухтах, 12–40 мм — в прутах.
3. А3 (А400). Поперечные рёбра расходятся «ёлочкой» от продольного ребра. Ø 6–12 мм — в бухтах, 12–40 мм — прутах.

Другие марки встречаются редко — в основном на объектах с высокими требованиями, эти изделия изготавливают на заказ из более качественной стали.

Армирование бетона бывает только двух видов по конструкции — плоская сетка (может быть изогнута) или пространственный каркас. Сетку применяют для лежачих плит и стяжек, пространственный каркас — для объёмных элементов — балок, перемычек, армопояса , колонн, стен и др. При этом две сетки, устроенные на стабильном расстоянии друг от друга, уже представляют собой каркас (например, стеновой).

Расчёт армирования

Когда определена форма изделия (элемента) и его размер, дело остаётся за малым — определить диаметр и шаг ячейки каркаса. В строительстве с невысокими требованиями оптимально применить эффективную систему адаптированного расчёта. Принцип применения арматуры разного диаметра прост — чем больше нагрузки несёт элемент, тем толще необходимы стержни.

Показатели каркасов и сеток для разных конструкций:

В адаптированном расчёте можно применить общий принцип — достаточный шаг ячейки будет равен диаметру стержня, умноженному на 10. В ответственных местах — примыкания и соединения элементов — следует добавлять усиления, т. е. устанавливать дополнительные стержни.

Схема армирования

Как правило, из железобетона устраивают два вида элементов — балки и плиты. В 80% случаев для выполнения каркаса любой сложности достаточно будет двух позиций:

• рабочие стержни — пруты арматуры Ø 12–18 мм, устроенные вдоль конструкции;
• распределительные (конструктивные) элементы — изделия из проволоки Ø 6–8 мм, которые распределяют в пространстве и фиксируют рабочие стержни с заданным шагом.

Разумеется, понадобится вязальная проволока.

Если балка предполагается висячая, все стержни в ней должны быть одинакового сечения (не менее 16 мм). Для лежачей балки вспомогательные стержни могут быть меньшего диаметра.

Каркас висячей плиты представляет собой две зеркально расположенные сетки. Равное расстояние между ними удерживается с помощью ограничителей.

Станок для арматуры

Для того чтобы изготовить элементы типа «хомут» или «лягушка» потребуется специальное приспособление — гибочный станок. Если предполагается ощутимый объём бетонирования, начать следует именно с изготовления этого станка из подручного материала. Он представляет собой верстак на стальной раме, надёжно установленный в горизонтальном положении.

Чтобы собрать станок для арматуры на месте, вам понадобится подручный материал — обрезки металла, среди которых должны быть два уголка 40х40 или 45х45.

1. Основной элемент станка — упор со втулкой. В середине верстака привариваем вертикально стержень длиной 8–10 мм и подбираем стальную трубку, которая свободно на него наденется.
2. К трубке привариваем рычаг — лучше всего уголок горизонтальной полкой к трубке. Если уголка нет, тогда упор в 100 мм от приваренного стержня.
3. К наружному краю рычага привариваем удобную ручку.
4. Укладываем арматуру наибольшего диаметра (но не более 18 мм), которую необходимо гнуть параллельно длинному краю верстака.
5. Привариваем к верстаку упор — лучше всего уголок.

Станок может иметь произвольную конструкцию. Основная идея — сила прикладывается в трёх точках через рычаги.

В продаже часто можно встретить заводские ручные приспособления для загиба арматуры, но они редко выдерживают интенсивные нагрузки и предназначены для домашнего использования. Для больших объёмов можно приобрести электрический гибочный станок 220 или 380 В. При помощи электрического станка можно выгибать довольно сложные элементы, которые используют в том числе и в художественной ковке. Цена нового электрического гибочного станка до 40 мм начинается от 70 000 руб.

Сварка арматуры

Самая распространённая ошибка при выполнении арматурных работ — применение электросварки для соединения элементов каркаса. Причины, по которым этого делать нельзя:

1. Перегрев металла. При производстве арматуры классов А1, А2, А3 используется сталь с относительно высоким содержанием углерода. Это значит, что после нагрева она теряет до 50% свойств по прочности. Это особенно важно для соединений под углом.
2. Неправильное распределение нагрузки. Жёстко зафиксированный (приваренный) участок стержня как бы вычленяется из него и работает отдельно от остальной его части. По этой причине возникают ненормальные напряжения, сосредоточенные в местах жёсткой фиксации (сварки) вместо того, чтобы распределяться по всей длине.
3. Неправильно собранный каркас останется только выбросить (невозможно переделать).
4. Опасность для других рабочих — возможно случайное поражение током.
5. Затраты на электричество.

Однако есть случаи, когда сварка не только незаменима, но и обязательно требуется:

1. Установка закладных деталей (ЗД). ЗД — приоритетные элементы, на которых сосредотачивается большая нагрузка. Они ввариваются в каркас для лучшей передачи нагрузки на стержни.
2. Сварка продольных стыков (перехлёстов). Перегретая арматура сохраняет до 70% свойств на растяжение. К тому же на перехлёсте она сдвоена. Сварка продольных стержней «в стык» лишена смысла.
3. Крепление по месту к уже существующим ЗД или стальным элементам (при реконструкции зданий).

Вязка арматуры

Скрепление пересекающихся стержней между собой — кропотливая и трудоёмкая работа. Но её нельзя избежать при армировании конструкций. Для этого используют мягкую вязальную проволоку толщиной от 0,5 до 2,5 мм. Приспособление для работы — крючок арматурщика — каждый специалист подбирает себе сам. Есть небольшой ассортимент заводских моделей, но в подавляющем большинстве случаев крючок изготавливают на месте из прута проволоки Ø 8–12 мм. Для этого необходимо выгнуть его в удобной форме и заточить с одного конца. На обратном конце стержня крючка можно надеть пластиковую трубку. Также крюк можно установить в аккумуляторный шуруповёрт, что значительно облегчит работу.

Для облегчения труда арматурщика есть развитые формы вязального крючка:

1. Заводской арматурный крючок. Между ручкой и стержнем крюка установлен подшипник.
2. Автоматический крюк. Вращается за счёт пружины в рукояти, соединённой с жалом.
3. Вязальное устройство (пистолет). Операция автоматизирована, пистолет сам поджимает стержни и вяжет проволоку.

При создании каркасов для разных элементов применяют разный шаг вязки. Чем более ответственный участок — тем плотнее будут расположены узлы.

Шаг узлов в разных каркасах:

Арматурные работы часто сопряжены с установкой опалубки, которую часто смазывают маслом для облегчения демонтажа. Внимательно следите за тем, чтобы масло не попадало на стержни — это приведёт к отсутствию сцепления между бетоном и арматурой. Использование сильно окисленной арматуры категорически нежелательно.

Источник