Виды строительной арматуры и сферы её применения
Виды стальной арматуры для строительства принято определять и классифицировать по нескольким стандартам. Арматура относится к сортовому металлопрокату, изготавливается из стали по горячей и холодной технологии, отличается размерами, профилем поверхности, характеристиками прочности и областью применения.
Область применения строительной арматуры
Сфера применения арматуры как следует из названия — армирование, то есть структурное усиление конструкций и деталей из твердеющих материалов. Необходимость армирования бетонных конструкций объясняется тем, что затвердевший бетонный монолит обладает хорошей прочностью на сжатие, но сохраняет высокую чувствительность к другим видам деформации и нагрузкам. При внедрении в структуру монолита стальных стержней в виде сетки или каркаса бетонная конструкция приобретает дополнительную гибкость и способность выдерживать нагрузки на растяжение, изгиб, скручивание, что существенно повышает ее качество и возможности применения в строительстве.
В ряде случаев для армирования конструкций применяют и другие виды сортового проката — швеллеры, уголки, но это не типовые решения. Для подавляющего большинства строительных ЖБИ промышленного изготовления и монолита используется арматурная сетка или каркас из стержня и проволоки.
Виды и классификация стальной арматуры
Система классификации арматуры сложная структурно, так как она учитывает большой набор характеристик:
- технологию изготовления и связанные с ней особенности поведения стали;
- размерность по диаметру и площади сечения, длину резаных прутков и смотанной проволоки;
- прочностные характеристики изделия с отнесением к определенному классу и указанием предела текучести металла;
- профиль поверхности в виде рифления или его отсутствие для изделий класса А-I или по новому стандарту А240.
В стандарте указаны виды и характеристики стали, ее механические свойства и особенности, связанные с технологией изготовления.
Виды арматуры по характеру поверхности и технологии:
- гладкая или рифленая с несколькими видами профиля поверхности для лучшего сцепления с монолитом;
- горячекатаная в виде прутка (А) или холоднотянутая в виде проволоки (В).
Вид А при изготовлении нагревается, поэтому металл приобретает дополнительную прочность и хорошо держит деформирующие нагрузки. Вид В при холодной протяжке становится пластичным, сохраняет свариваемость, по свойствам становится применим в качестве материала для вязки и крепления узлов каркаса.
Профиль поверхности стальной арматуры
От профиля поверхности прутка (проволоки) зависит характер ее сцепления с бетонным монолитом после твердения. Для строительных целей выпускается арматура гладкая и несколько видов рифленой, профилированной. Арматура рифленая выпускается с равномерно распределенными по всей длине прутка выступами разных форм:
- насечки под углом к продольной оси повышают качество сцепления с бетоном;
- кольцевидный профиль повышает качество сцепления с бетоном, но имеет ограниченную прочность в точках пересечения ребер;
- серповидный профиль арматуры не склонен накапливать напряжение в металле, но в отличие от кольцевого слабее держит связь с бетоном;
- смешанный профиль — наиболее дорогой вид арматуры, способный обеспечить хорошее сцепление при высокой прочности, выпускается только в классе А500 и выше.
Виды арматуры для строительства и их названия отражают только часть характеристик. Для получения полного представления следует обратиться к системе стандартизации.
Применяемые к арматуре стандарты
Многие специалисты хорошо знают, что первоначально классификация арматуры строилась на основе стандарта ГОСТ 5781-82 с шестью классами от А‒I до А‒VI. Впоследствии в нормативные документы были внесены изменения, классификация по видам и маркировка претерпели изменения. По ГОСТ 52544-2006 и ГОСТ 34028-2016 в указании класса и маркировке появляется информация о пределе текучести металла в Н/мм2, что очень важно при выборе арматуры.
Из маркировки можно понять:
- тип арматуры стержневой А или проволочный В, канатный К;
- дополнительное указание на особенности изготовления — термически упрочненная (т), вытяжно-упрочненная (в);
- предел текучести в цифровом выражении — крайне важная информация о прочностных свойствах арматуры;
- уточнение по свойствам — арматура для электросварки С, коррозионностойкая К, СК с хорошей свариваемостью и коррозионной стойкостью.
Классы из старого ГОСТ можно сопоставить с новыми, ориентируясь на приведенную нами таблицу. Она наглядно отображает трансформацию маркировки.
При выборе арматуры под конкретный проект следует ориентироваться на характеристики по ГОСТ и требования к конструкции. Опытные специалисты в строительстве умеют использовать данные из старых и новых стандартов. Все типовые виды арматуры внесены в базы данных для автоматизированного ПО для проектирования и разработки технологических карт.
Виды арматуры по характеру использования
Виды арматуры для строительства фундамента, усиления монолита стеновых конструкций, перекрытий, плит, прогонов и колонн принято отличать по функциональности.
Рабочая арматура — основной тип для нагружения и распределения усилий. Располагается вдоль продольной строительной оси детали (части конструкции), используется как напрягаемый вид армирования.
Распределительная арматура работает на расширение и усадочные нагрузки на конструкцию, обеспечивает связь между прутьями основной рабочей арматуры, позволяет стабилизировать конструкцию за счет распределения нагрузок.
Монтажная арматура применяется только как связующий компонент при монтаже каркаса, перемещении конструкции, во время заливки раствора. На нагрузки не рассчитана.
Пруток и проволока выпускаются либо из углеродистой стали, либо с применением легирующих компонентов в небольших количествах. Углеродистая сталь дает высокую прочность, слаболегированная обладает хорошей пластичностью, стойкостью к коррозии, способностью противостоять механическому износу.