Среди видов металлического проката арматура строительная занимает особое положение – она всегда пользуется высоким спросом, а потребность в ней не снижается. Это обусловлено ростом рынка жилья и активным строительством объектов промышленного и общественного назначения. Обширная область применения предъявляет ряд требований к арматурным изделиям и предполагает их широкий ассортимент. Об особенностях и видах строительной арматуры пойдет речь в этой статье.
Основное назначение
Строительная монтажная арматура предназначена для изготовления каркасных изделий для усиления бетона, используемого для строительства объектов разного назначения. Как правило, это стержни периодического профиля с разным диаметром.
Объемные и плоские каркасы рассчитывают конструктивно. Их изготавливают из отдельных прутков методом сварки или перевязки проволокой.
Необходимость в использовании арматуры в железобетонных конструкциях обусловлена слабостью бетона к изгибанию и сжатию. Такие нагрузки испытывают плиты перекрытия, стеновые и фундаментные блоки, перемычки и другие конструктивные элементы. Без усиления изделия растрескиваются и разрушаются. Решает проблему каркас – жесткая арматура работает на растяжение и компенсирует разрушающее напряжение в бетоне. Причем располагаются каркасы обязательно в нижней растянутой части, где происходит максимальное деформационное усилие, а также по всему объему для стабилизации и перераспределения нагрузки.
Недостатки композитных изделий
Несмотря на большое количество преимуществ, композитная строительная арматура имеет и несколько недостатков. По этой причине перед покупкой армирующих элементов следует провести тщательный расчет арматуры.
- Низкий модуль упругости. У металлических и стеклопластиковых изделий одинакового сечения модуль упругости разный. У последних показатель ниже в 4 раза.
- Подверженность высоким температурам. При нагревании до 90-100 градусов по Цельсию связующие элементы композитной арматуры плавятся, делая изделие более хрупким. В связи с этим нужно позаботиться о дополнительной теплозащите.
- Невозможность использования электросварки. Для решения этой задачи устанавливают арматурные стержни на концы прутков, на которых можно работать сваркой.
- Не поддается сгибанию. Если нужно придать прутку ту или иную изогнутую форму, то сделать это на строительной площадке будет невозможно. Единственный выход — изготовление нужной формы на заводе.
Источники
- https://WikiMetall.ru/metalloobrabotka/chto-takoe-armatura.html
- https://dompodrobno.ru/armatura/
- https://GidFundament.ru/materialy/vidy-armatury.html
- https://regionvtormet.ru/instrumenty/kakie-byvayut-vidy-armatury-klassifikatsiya-po-osnovnym-priznakam.html
- https://stroy-podskazka.ru/armatura/klassifikaciya/
- https://pobetony.expert/armirovanie/dlya-chego-nuzhna-armatura
- https://www.syl.ru/article/355522/chto-takoe-armatura-vidyi-armaturyi
[свернуть]
Похожие записи:
- Лучшие сварочных инверторов для дома и дачи по…
- Как правильно работать болгаркой: пошаговая инструкция
- Блоки ФБС ГОСТ: фундаментные блоки 13579 78
- Диаметры стальных труб — таблица размеров наружных и…
- Как распилить болгаркой вдоль круглую трубу ровно на 2 части
- Перечень Журналов, заполняемых при строительных,…
Виды
Широкое применение строительной арматурного проката диктует необходимость в широком ассортименте стержней, чтобы для каждой конструкции по расчетам можно было принять наиболее подходящие заготовки для изготовления каркаса. В соответствии с характеристиками арматуры изделия можно разделить на несколько видов.
По материалу изготовления:
- Монтажная арматура из стали разного качества наиболее распространённая и известная. Для изготовления используют высокоуглеродистую и низколегированную сталь.
- Строительная арматура из композитов – сравнительно новое армирующее изделие для бетонных конструкций. Это прутки из базальта, стеклопластики и углеводорода с полимерами. Они близки по характеристикам к металлическим изделиям, во многих случаях служат достойной заменой стальному каркасу.
Поперечное сечение арматуры в основе круглое, поверхность прутка может быть двух типов:
- Ребристая. Такая перераспределяет нагрузку в бетонной конструкции.
- Гладкая служит в качестве перевязочного изделия для изготовления каркаса. Стержни без рельефа также могут быть использованы в качестве перераспределяющего каркаса, тогда их концы загибают для предотвращения выскальзывания.
По условиям применения:
- Ненапрягаемая – это обычная жесткая арматура, из которой вяжут каркас и устанавливают его в форму опалубки перед заливкой раствора. Используется для усиления изделий, предназначенных для эксплуатации в нормальных условиях.
- Напрягаемую арматуру предварительно растягивают на заводских установках, где и происходит формовка конструкций. Такие используют в условиях повышенных изгибающих нагрузок: перекрытия в производственных помещениях, общественных зданиях с широкими пролетами между несущими стенами и т.д.
По функциональному назначению строительная арматура может быть:
- Продольная предотвращает образование трещин в зонах растяжения – обычно в нижней части железобетонных изделий;
- Поперечная жесткая арматура располагается в зоне сжатия.
Правила выбора
Армирующие прутья в основе выполняют важную роль — создают жёсткость, благодаря чему обеспечивается препятствия от крушений. Для выполнения такой функции следует качественно изготовить армирующий каркас, который обеспечит сохранность фундамента.
При строительстве необходимо выбирать материал исходя из диаметра и типа арматуры.
И хотя производители стеклопластиковых материалов говорят о возможности замене стали, опытные инженеры с недоверием относятся к заявлению и настоятельно апробируют именно насеченные стальные стержни.
Немаловажный момент при выборе материала — диаметр стержней. Для каркасных конструкций можно приобрести арматуру с 10-12 мм сечением, а для строительства мощных сооружений более плотные — 14-16 мм.
Также следует выбирать металл, который обладает антикоррозийным свойством. Это обеспечит устойчивость к воздействию агрессивной внешней среды.
Классы и маркировка строительной арматуры
Использование арматуры в строительстве осуществляется согласно требованиям, которые определены конструктивно. Специалисты рассчитывают конструкции и принимают стержни с маркировкой, содержащей необходимые сведения об армирующем изделии.
Классы – это обозначение параметров не самого стержня, а стали, из которой он изготовлен. По этому признаку строительная арматура условно делится на 3 класса:
- А – марка обычной горячекатаной или холоднотянутой стержневой стали;
- Ат – термически обработанная (усиленная) сталь;
- Ас – сталь может быть собрана в каркас посредством сварки;
- Ак – коррозионностойкая с защитным покрытием (оцинкованная или гальванизированная).
Стержневая горячекатаная арматура в обозначении содержит цифровой индекс. Общая маркировка содержит некоторые свойства металлических изделий:
| Класс прочности | Диаметр | Сталь для изготовления | Описание |
| A-I (A240)* | 4…40 | Углеродистая Ст3КП, Ст3ПС, Ст3СП | Гладкий стержень |
| A-II (A300) | 10…80 | Низколегированная Ст1Г2 или углеродистая Ст5СП | Рифленый стержень или проволока в бухтах |
| A-III (A400) | 6…40 | Легированная 35ГС, 25Г2С, 32Г2Р | Ребристая для фундамента |
| A-IV (A600) | 6…40 | Низколегированная холоднокатаная 80С, 20ХГ2Ц | Рифленая серповидная арматура |
| A-V (A800) | 6…40 | Низколегированная 23Х2Г2Т | Ребристые стержни |
| A-VI (A-1000) | 6…32 | Низколегированная 22Х2ГАЮ, 22Х2Г2Р, 20Х2Г2СР | Рифлёные заготовки для сварки |
* обозначение/маркировка старого и нового образцов.
Классификация сталей
Чтобы разобраться с маркировками, необходимо разобраться, как классифицируют стальные сплавы по назначению. Принято определять свойства по нескольким параметрам:
- Химический состав определяет прочностные показатели. Здесь свойства определяются соотношениями в составе между железом и углеродом. Попутно изменения характеристик зависит от наличия легирующих элементов или веществ, ухудшающих показатели.
- В зависимости от способов производства меняется структура. Кованые изделия прочнее, литые могут образовывать поры или иные дефекты. При прокатывании через вальцы добиваются упрочнения и получения нужной формы.
- Для правильного использования определяют те или иные марки по назначению. Особенно важна подобная информация для сталей специального использования. В них даже небольшие изменения в химическом составе могут заметно изменять поведение при нагрузке или эксплуатации в агрессивной среде.
- Качество стальных слитков зависит от содержания вредных компонентов. Сера и фосфор приводят к хладноломкости и красноломкости, поэтому металлурги стараются удалять из сплавом ухудшающие ингредиенты.
- Кислород в стальных изделиях изменяет структуру. Для удаления в расплавленную массу вносят раскислители, они образуют окислы, не вносят негативные изменения металл.
Классификация сталей по основным показателям
Классификация по структуре
Структура исследуется на специальных шлифах. Их рассматривают под микроскопом, предварительно обработав полированную поверхность серной кислотой. Принято определять следующие состояния:
- доэвтектоидные характеризуются высоким содержанием феррита. Низкое содержание углерода не позволяет металлу проявлять достаточное сопротивление при механических нагрузках;
- эвтектоидные соответствуют наилучшим соотношением между прочностными и пластичными свойствами;
- заэвтектоидные стали используют при изготовлении инструмента. Их отличают высокая поверхностная твердость, а также сопротивляемость нагружениям;
- ледебуритные содержат карбиды. Металл проявляет излишнюю хрупкость;
- ферритные показатели соответствуют свойствам, присущим чистому железу.
Эвтоктоидная сталь
Доэвтектодная сталь
Ледебурит. Видны включения карбида железа
Для улучшения свойств проводят нормализацию. Она заключается в снятии напряжений из деталей, имевших термообработку, связанную с улучшением свойств. Длительный нагрев и выдержка при температуре выше 720…750 °С, а последующее охлаждение приводит к отжигу. Зерна металла изменяют свой вид.
Верхний ряд показывает шлифы до нормализации, а нижний – после
Технические характеристики строительной арматуры
ГОСТ 5781-82 определяет основные технические требования к арматуре каждого класса (таблица 8):
| Класс стали | Предел текучести sт | Временное сопротивление разрыву sв | Относительное удлинение d5,% | Равномерное удлинение dr, % | Ударная вязкость при температуре -60 °С | Испытание на изгиб и в холодном состоянии | |||
| Н/мм2 | кгс/мм2 | Н/мм2 | кгс/мм2 | МДж/м2 | кгс·м/см2 | ||||
| Не менее | |||||||||
| A-I (А240)* | 235 | 24 | 373 | 38 | 25 | — | — | — | 180°; c = d** |
| A-II (А300) | 295 | 30 | 490 | 50 | 19 | — | — | — | 180°; с = 3d |
| Ас-II (Ас300) | 295 | 30 | 441 | 45 | 25 | — | 0,5 | 5 | 180°; c = d |
| A-III(А400) | 390 | 40 | 590 | 60 | 14 | — | — | — | 90°; с = 3d |
| A-IV(А600) | 590 | 60 | 883 | 90 | 6 | 2 | — | — | 45°; с = 5d |
| A-V (A800) | 785 | 80 | 1030 | 105 | 7 | 2 | — | — | 45°; с = 5d |
| A-VI (А1000) | 980 | 100 | 1230 | 125 | 6 | 2 | — | — | 45°; с = 5d |
**с – толщина отправки, d – диаметр стержня.
Строительная длина стержней по ГОСТ от 6 до 12 метров. Документ также регламентирует состав сталей для изготовления строительных стержней и другие их свойства.
Для удобства различия прутьев их концы окрашивают в разные цвета:
- А-IV – красные;
- A-V – красные и зеленые;
- A-VI – красные и синие.
Немного о расшифровке стали
Для изготовления разной арматуры используют сталь разных видов:
- Легированная (с примесями других металлов);
- Углеродистая (ее прочностные характеристики определяются количеством этого химического вещества).
Углеродистая сталь маркируется как Ст с цифровыми индексами от 0 до 6. За этим значением скрывается среднее количество углерода в сплаве в процентном соотношении. Чем больше значение, тем прочнее и менее пластичнее прут.
Ст3…Ст4 может иметь разную степень раскисления:
- Кипящая («кп»);
- Полуспокойная («пс»);
- Спокойная («сп»).
Ст5-Ст6 выпускают:
- Полуспкойной;
- Спокойной.
В легированные стали добавляют разные химические элементы, оказывающие влияние на разные свойства сплава:
| Элемент | Обозначение в марке стали | Предел прочности | Предел текучести | Относительное удлинение | Твердость | Ударная вязкость | Усталостная прочность | Свариваемость | Коррозионная стойкость | Холодостойкость | Красноломкость |
| Углерод | У | ++ | + | = | ++ | — | — | — | 0 | 0 | 0 |
| Марганец | Г | + | + | — | + | — | + | 0 | + | 0 | 0 |
| Кремний | С | + | + | — | + | = | 0 | — | — | 0 | 0 |
| Никель | Н | + | + | 0 | + | + | 0 | + | ++ | 0 | 0 |
| Хром | Х | + | + | — | ++ | 0 | 0 | — | ++ | 0 | 0 |
| Медь | Д | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ++ | 0 | 0 |
| Ниобий | Б | ++ | ++ | — | + | 0 | + | + | 0 | 0 | 0 |
| Ванадий | Ф | + | + | — | + | 0 | ++ | + | + | 0 | 0 |
| Нитрид ванадия | АФ | ++ | ++ | — | + | 0 | + | 0 | + | 0 | 0 |
| Молибден | М | + | + | — | + | 0 | ++ | + | + | 0 | 0 |
| Бор | Р | ++ | ++ | — | + | — | + | + | 0 | 0 | 0 |
| Титан | Т | + | + | 0 | + | — | 0 | + | 0 | 0 | 0 |
| Алюминий | Ю | 0 | 0 | 0 | 0 | — | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Сера | нет | — | — | 0 | — | — | — | = | 0 | 0 | ++ |
| Фосфор | П | + | + | = | + | = | 0 | = | — | = | 0 |
| Мышьяк | нет | — | — | — | 0 | — | — | — | 0 | 0 | 0 |
| Азот | А | ++ | ++ | = | ++ | = | — | — | 0 | 0 | 0 |
| Кислород | нет | = | = | = | + | = | = | = | — | — | + |
Обозначения в таблице: (+) — повышает; (++) — значительно повышает; (-) — снижает; (=) — значительно снижает; (0) — не оказывает заметного влияния.
Маркировка строительной арматуры из легированной стали 22Х2Г2Р, из которой производят изделия класса А1000 расшифровывается так:
- 22Х – 0,22% хрома;
- 2Г – марганец 0,02%;
- 2Р – бор 0,02%.
Остальной объем составляет железо (Fe).
Сортамент арматуры
ГОСТ 5781-82 содержит условный сортамент каркасной арматуры (таблица 1):
| Номер профиля (номинальный диаметр стержня dн) | Площадь поперечного сечения стержня, см2 | Масса 1 м профиля | |
| Теоретическая; кг | Предельное отклонение, % | ||
| 6 | 0,283 | 0,222 | +9,0 |
| 8 | 0,503 | 0,395 | -7,0 |
| 10 | 0785 | 0,617 | +5,0 |
| 12 | 1,131 | 0,888 | -6,0 |
| 14 | 1,540 | 1,210 | |
| 16 | 2,010 | 1,580 | |
| 18 | 2,540 | 2,000 | |
| 20 | 3,140 | 2,470 | +3,0 |
| 22 | 3,800 | 2,980 | -5,0 |
| 25 | 4,910 | 3,850 | |
| 28 | 6,160 | 4,830 | |
| 32 | 8,010 | 6,310 | |
| 36 | 10,180 | 7,990 | +3,0 |
| 40 | 12,570 | 9,870 | -4,0 |
| 45 | 15,000 | 12,480 | |
| 50 | 19,630 | 15,410 | |
| 55 | 23,760 | 18,650 | +2,0 |
| 60 | 28,270 | 22,190 | -4,0 |
| 70 | 38,480 | 30,210 | |
| 80 | 50,270 | 39,460 | |
Теоретическая масса изделий может меняться – она зависит от марки используемого сплава и имеет погрешность, обычно в указанном диапазоне.
Калькулятор
Вес арматуры © metcalc.ru
Классификация по структуре
Под структурой стали подразумевается внутреннее строение металла, которое может существенно меняться в зависимости от условий термообработки, механических воздействий. Форма и размер зерен зависят от состава и соотношения легирующих добавок, технологии производства.
Основу зерен стали составляет кристаллическая решетка железа, в которую включены атомы примесей – углерода, металлов. Углерод может образовывать твердые растворы в кристаллической решетке, а может создавать с железом химические соединения, карбиды.
Структура стали меняется при изменениях температуры. Эти изменения называются фазами. Каждая фаза существует в определенном температурном диапазоне, но легирующие добавки могут существенно смещать границы перехода одной фазы в другую.
Насчитывают такие основные фазы состояния металла:
- Аустенит. Атомы углерода находятся внутри кристаллической решетки железа. Данная фаза существует в диапазоне 1400-700 °С. При наличии в составе от 8 до 10% никеля, аустенитная фаза может сохраняться и при комнатной температуре.
- Феррит. Твердый раствор углерода в железе.
- Мартенсит. Пересыщенный раствор углерода. Данная фаза свойственна закаленной стали.
- Бейнит. Фаза образуется при быстром охлаждении аустенита до температуры 200-500 °С. Характеризуется смесью феррита и карбида железа.
- Перлит. Равновесная смесь феррита и карбида. Образуется при медленном охлаждении аустенита до температуры 727 °С.
Структура стали
Фазы строения металла характеризуют его физические свойства, в зависимости от которых определяется класс стали – конструкционная, литейная и так далее.
