Сортамент арматуры. Что такое арматура?
Арматура — это ключевой компонент в строительстве, который обеспечивает прочность и долговечность бетонных конструкций. Она представляет собой стальные стержни, предназначенные для армирования бетона, и служит для повышения его сопротивляемости на растяжение и изгиб. Без арматуры современные здания, мосты и другие инженерные сооружения не смогли бы достигнуть необходимой прочности и устойчивости.
Существует несколько типов арматуры, каждый из которых имеет свои уникальные характеристики и области применения:
- Рифленая арматура - отличается наличием поперечных выступов, которые улучшают сцепление с бетоном. Наиболее распространенные марки: A400, A3, A500, B500.
- Гладкая арматура - имеет ровную поверхность, без выступов, что делает ее подходящей для некоторых специализированных применений. Примеры маркировки: A240, A1.
- Арматурная сетка - состоит из сваренных между собой стержней и используется для армирования плоских конструкций, таких как дорожные покрытия и плиты.
- Композитная арматура - производится из полимерных материалов (например, стеклопластика), отличающихся высокой коррозионной стойкостью и легкостью.
В большинстве стран, включая Россию и страны СНГ, производство и качество арматуры регулируются государственными стандартами (ГОСТ), которые устанавливают требования к химическому составу, механическим характеристикам и методам испытаний арматуры. Эти стандарты помогают гарантировать, что арматура обладает необходимыми физическими и механическими свойствами, такими как прочность на растяжение и предел текучести, что критически важно для безопасности строительных объектов.
Стандарты ГОСТ включают:
- Качество - требования к химическому составу стали и технологическим процессам.
- Механические характеристики - параметры прочности, удлинения и других свойств, которые позволяют арматуре выдерживать нагрузки.
- Геометрические параметры - размеры и формы арматуры, которые обеспечивают совместимость продукции разных производителей.
- Коррозионная стойкость - устойчивость к агрессивным химическим средам и воздействию коррозии.
- Методы испытаний - описания испытаний, которые подтверждают соответствие продукции установленным стандартам.
Свойства арматуры по ГОСТ:
- Прочность на растяжение — зависит от класса арматуры и проверяется по стандартам, указанным в ГОСТ. Каждому классу соответствует определённый уровень прочности.
- Предел текучести — устанавливается для каждого класса и проверяется испытанием на разрыв, что позволяет оценить способность арматуры к деформации.
- Удлинение при разрыве — минимальный показатель удлинения, который арматура должна выдерживать перед разрушением, что демонстрирует её пластичность.
- Модуль упругости — характеризует жесткость арматуры и её способность восстанавливать форму после снятия нагрузки, что важно для обеспечения устойчивости конструкций.
- Коррозионная стойкость — определяется химическим составом стали и может быть улучшена специальными покрытиями, если это предусмотрено ГОСТ.
- Диаметр — определяется размерами поперечного сечения арматуры. Разные диаметры применяются в зависимости от проектных нагрузок и условий эксплуатации, что влияет на общую надёжность конструкции.
Основные ГОСТы для арматуры:
- ГОСТ 5781-82 — регулирует горячекатаную арматуру для железобетонных конструкций. Описывает два типа арматуры по профилю: гладкую и периодическую. Устанавливает классы прочности арматуры от А1 до А6, каждый из которых соответствует определенным показателям прочности на растяжение и текучесть.
- ГОСТ 10884-94 — охватывает арматурную сталь, прошедшую термомеханическую обработку. Включает арматуру с высокими механическими свойствами, предназначенную для использования в нагруженных конструкциях. Устанавливает требования к химическому составу и механическим характеристикам.
- ГОСТ 52544-2006 — описывает сварные сетки из арматурной стали, используемые в железобетонных конструкциях. Регламентирует размеры ячеек сетки, диаметр проволоки и механические свойства арматуры.
- ГОСТ Р 52544-2006 — включает специальные требования для арматуры, предназначенной для эксплуатации в экстремальных условиях, таких как повышенные температуры и агрессивные среды.
Таблица 1. Размеры, диаметр и вес арматуры по ГОСТ 5781 |
||||||
Номер профиля |
Площадь поперечного сечения стержня, см2 |
Масса 1 м профиля |
d, для арматуры |
d1, для арматуры |
||
класса А2 |
остальных классов |
класса А2 |
остальных классов |
|||
6 |
0,283 |
0,222 |
5,75 |
- |
6,75 |
- |
8 |
0,503 |
0,395 |
7,5 |
- |
9 |
- |
10 |
785 |
0,617 |
9,3 |
8,7 |
11,3 |
11,9 |
12 |
1,131 |
0,888 |
11 |
10,6 |
13,5 |
13,8 |
14 |
1,54 |
1,21 |
13 |
12,5 |
15,5 |
16,5 |
16 |
2,01 |
1,58 |
15 |
14,2 |
18 |
19,2 |
18 |
2,54 |
2 |
17 |
10,2 |
20 |
21,2 |
20 |
3,14 |
2,47 |
19 |
18,2 |
22 |
23,2 |
22 |
3,8 |
2,98 |
21 |
20,3 |
24 |
25,3 |
25 |
4,91 |
3,85 |
24 |
23,3 |
27 |
28,3 |
28 |
6,16 |
4,83 |
26,5 |
25.9 |
30,5 |
31,9 |
32 |
8,01 |
6,31 |
30,5 |
29,8 |
34,5 |
36,2 |
36 |
10,18 |
7,99 |
34,5 |
33,7 |
39,5 |
40,7 |
40 |
12,57 |
9,87 |
38,5 |
37,6 |
43,5 |
44,6 |
45 |
15 |
12,48 |
43 |
- |
49 |
- |
50 |
19,63 |
15,41 |
48 |
- |
54 |
- |
55 |
23,76 |
18,65 |
53 |
- |
59 |
- |
60 |
28,27 |
22,19 |
68 |
- |
64 |
- |
70 |
38,48 |
30,21 |
68 |
- |
74 |
- |
80 |
50,27 |
39,46 |
77,5 |
- |
83,5 |
- |
Сортамент арматуры
В зависимости от назначения арматура делится на:
- анкерную
- монтажную
- конструктивную
- рабочую
Также важны условия её применения:
- наличие напряжений
- отсутствие напряжений
Кроме того, арматура может усиливаться в определённом направлении конструкции:
- продольное расположение стержней
- поперечное расположение стержней
В строительстве арматурный прокат служит каркасом или сеткой, связывая железобетонные элементы и равномерно распределяя нагрузки. Это значительно увеличивает расчётный вес и устойчивость конструкции к внешним воздействиям.
В монолитном строительстве используют сетки для плоских конструкций и каркасы для объемных, которые изготавливаются из прутков по заданной конфигурации.
Классы арматурного проката
Обозначение класса арматуры состоит из букв и цифр (например, A400, A500C).
Арматура A1 (гладкая арматура)
Описание: Гладкие стержни, не имеющие профиля.
Применение: Используется в конструкциях, где не требуется высокая адгезия с бетоном, например, в простых бетонных элементах.
Особенность: Низкая прочность на растяжение ограничивает область применения.
Арматура A2 (периодическая арматура)
Описание: Арматура с периодическими (рифлёными) профилями.
Применение: Находит применение в различных строительных конструкциях, где требуется хорошая сцепка с бетоном.
Особенность: Обладает улучшенными прочностными характеристиками по сравнению с гладкой арматурой.
Арматура A3 (высокопрочная арматура)
Описание: Имеет более выраженный рифлёный профиль, что увеличивает сцепление с бетоном.
Применение: Широко используется в монолитном строительстве и для усиления бетонных конструкций.
Особенность: Высокая прочность на растяжение и текучесть позволяет использовать меньше материала при сохранении прочности конструкции.
Арматура A4
Описание: Арматура с повышенной прочностью и лучшими характеристиками на сжатие.
Применение: Идеально подходит для ответственных конструкций, таких как мосты и высотные здания.
Особенность: Обеспечивает значительное снижение веса конструкции без потери прочности.
Арматура A5
Описание: Арматура с высокими прочностными характеристиками и хорошей коррозионной стойкостью.
Применение: Используется в условиях агрессивной среды, где требуется долговечность и надежность конструкции.
Особенность: Специальный химический состав и обработка увеличивают срок службы.
Арматура A6
Описание: Наиболее прочная арматура, предназначенная для самых ответственных конструкций.
Применение: Применяется в условиях экстремальных нагрузок и высоких температур.
Особенность: Высокие показатели прочности делают её идеальной для сложных инженерных задач.
Арматура A400C
Это горячекатаная арматура, производимая по СТО АСЧМ 7-93 с пределом текучести не менее 400 Н/мм². Диаметр варьируется от 6 до 40 мм. Она относится к термически и механически упрочнённым материалам и отличается поперечными и продольными выступами.
Арматура A500C
Горячекатаная арматура, соответствующая ГОСТ Р 52544. Диаметр варьируется от 6 до 40 мм. Буква «А» указывает на термическую и механическую обработку, а «C» — на высокую свариваемость. Используется для усиления ЖБИ и несущих элементов зданий. Подразделяется на рабочую, распределительную и монтажную.
Таблица 2. Размеры и вес арматуры по ГОСТ 5781 |
|||
Номинальный диаметр, мм |
Диаметр стержня, d, мм* |
Внешний диаметр арматуры, d1, мм* |
Масса 1 м, кг |
4 |
- |
- |
0,099 |
5 |
- |
- |
0,154 |
6 |
5,8 |
7 |
0,222 |
8 |
7,7 |
9,3 |
0,395 |
10 |
9,5 |
11,5 |
0,161 |
12 |
11,3 |
13,7 |
0,888 |
14 |
13,3 |
15,9 |
1,208 |
16 |
15,2 |
18 |
1,578 |
18 |
17,1 |
20,1 |
1,998 |
20 |
19,1 |
22,3 |
2,466 |
22 |
21,1 |
24,5 |
2,964 |
25 |
24,1 |
27,7 |
3,853 |
28 |
27 |
31 |
4,834 |
32 |
30,7 |
35,1 |
6,131 |
36 |
34,5 |
39,5 |
7,99 |
40 |
38,4 |
43,8 |
9,865 |
* - значение для проката класса А500С. |
Арматура B500C
Холоднокатаная арматура, также соответствующая ГОСТ Р 52544, с диаметром от 4 до 12 мм. Может иметь трёх- или четырёхсторонние серповидные выступы и применяется для укрепления ЖБИ. Обладает повышенными анкерующими характеристиками, что предотвращает её смещение в растворе.
Арматура A600C
Изготавливается аналогично A400C и A500C, с добавлением ванадия, ниобия и молибдена для улучшения коррозионной стойкости и прочности. Применяется в строительстве монолитных домов и инженерных сооружений, включая сейсмически активные зоны.
Таблица 3. Характеристики арматуры А400С и А600С по СТО АСЧМ 7-93 |
||
Номинальный диаметр, мм |
Площадь поперечного сечения стержня, мм2 |
Масса 1 м, кг |
6 |
28,3 |
0,222 |
8 |
50,3 |
0,395 |
10 |
78,3 |
0,617 |
12 |
113 |
0,888 |
14 |
154 |
1,21 |
16 |
201 |
1,58 |
18 |
254 |
2 |
20 |
314 |
2,47 |
22 |
380 |
2,98 |
25 |
491 |
3,85 |
28 |
616 |
4,83 |
32 |
804 |
6,31 |
36 |
1018 |
7,99 |
40 |
1256 |
9,86 |
Эти классы арматуры выбираются в зависимости от условий эксплуатации и требований к прочности конкретных строительных объектов.
Правильный выбор класса арматуры в зависимости от конкретных требований проекта, окружающей среды и ожидаемых нагрузок играет решающую роль в обеспечении долговечности и надежности строительных объектов. Понимание различий между классами и их соответствие современным стандартам, установленным ГОСТ, является ключевым фактором для успешного завершения строительных проектов.