Возведение зданий и сооружений из железобетона – основной вектор развития строительной отрасли. Монолитные и сборные конструкции способны выдерживать значительный вес, прочны, безопасны, отличаются длительным сроком службы в любых географических зонах.
Бетон как строительный материал имеет массу достоинств, но он не устойчив к растягивающим нагрузкам.
Усиление армированием решает эту важную задачу и создает дополнительный запас прочности.
Действующие строительные нормы предусматривают несколько способов армирования:
- Фундамент: разработано несколько схем расположения продольных, поперечных и вертикальных прутьев, формирующих армопояс и перераспределяющих нагрузку;
- Арматурный каркас: возведение остова из стержней, связанных сваркой. Каркас обеспечивает жесткость, гибкость и устойчивость;
- Усиленная кладка несущих стен: применяют сетку малого диаметра или единичные прутки;
- Петли, хомуты: стягивающие и поддерживающие элементы, предотвращают диагональное трещинообразование, участвуют в распределении усилий.
На каждом этапе строительства используют продукцию, выполненную из разных сталей: углеродистых и низколегированных. Для элементов, испытывающих повышенные растягивающие напряжения, подбирают особо прочные стальные сплавы. Для улучшения параметров трещиностойкости используют стержни периодического профиля (с повторяющимися спиралевидными и продольными выступами). Производство регулируют следующие стандарты:
- ГОСТ 5781-82 – Сталь горячекатаная для армирования бетонных конструкций;
- ГОСТ 10884-94 – Термоупрочненная сталь для армирования;
- ГОСТ 34028-2016 – Арматурный прокат;
- СТО АСЧМ 7-93 – Свариваемый прокат периодического профиля классов А400С, А500С, А600С;
- ГОСТ Р 52544-2006 – Прокат арматурный свариваемый периодического профиля А500С и В500С.
Наиболее распространенным является применение стержневой горячекатаной арматуры. Так как готовая продукция должна обладать строго-регламентированными характеристиками не допускается производство из готовых полуфабрикатов. Каждый завод-производитель самостоятельно осуществляет плавление и корректировку состава. Стержни получают из непрерывнолитых заготовок, преобразованных в круглый раскат. После прохождения через систему вертикальных и горизонтальных валков изделия могут подвергаться термообработке и предварительному напряжению.
Сортамент арматуры
Согласно ГОСТ 5781-82 горячекатаную арматурную сталь выпускают в виде стержней и бухт, с гладкой или ребристой поверхностью. Изделия могут быть предварительно напряженными. Основные параметры, приведенные в стандарте:
- Номер профиля – соответствует диаметру и составляет 6-80 мм.;
- Площадь поперечного сечения – вычисления необходимы для точного распределения нагрузок;
- Масса 1 погонного метра – расчетная величина с допусками для определения веса.
Таблица веса
| 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 | — |
От наличия выступов зависит качество сцепления с определенной маркой бетона. По этой причине гладкие прутки не могут служить в качестве силового элемента каркаса. Их используют для усиления кирпичных швов, стяжек, при устройстве пешеходных тротуаров, для заземления и в качестве заготовок в производстве крепежей. Периодический профиль выпускают в нескольких вариантах:
- Серповидный;
- Кольцевой;
- Смешанный.
Каждое изделие имеет продольные и спиралевидные выступы, согласно чертежам, приведенным в ГОСТ или стандартам производителя. Длина может быть мерной (6-12 м), мерной с не мерными отрезками (от 2 метров не более 15% партии) и немерной. По согласованию с заказчиком изготавливают прутки 5-25 м.
Классификация
По назначению горячекатаная арматура бывает рабочей и монтажной.
Рабочая противостоит нагрузкам, действующим на нагруженные элементы. При продольной ориентации она воспринимает растяжение и сжатие. В колоннах ее устанавливают для повышения сопротивляемости сжимающим усилиям. Поперечные прутки используют для усиления балок.
Монтажный вид выполняет распределительную или конструктивную функцию. Распределительные стержни позволяют устанавливать рабочую арматуру в нужном положении, служат для усиления жесткости каркаса. Конструктивные используют в местах концентраторов напряжений для предотвращения деформаций при усадке и динамических нагрузках.
При расчете проекта подбирают изделия с разными параметрами жесткости и эластичности. Понятие класс объединяет размеры поперечного сечения и марку стали. Например, обозначение А-III (А400) указывает, что предел текучести округлен до 400 Н/мм2.
Классы в сортаменте горячекатаной арматуры
А1 – проволока для укрепления штукатурок и бетонных конструкций малой толщины
А2 – проволока из прочной стали для усиления горизонтальных плоскостей;
А3 – периодические профили из конструкционной стали с диаметром 6-40 мм. ограниченная свариваемость;
А4 – для сварных нагруженных конструкций;
А5 – прутки из титансодержащего сплава для обычных и напряженных элементов;
А6 – напрягаемые стержни для формирования каркаса.
Дополнительные индексы в обозначениях:
- С – для сваривания;
- К – стойкость к коррозии;
- Т – термоупрочнение;
- В – предварительная вытяжка до предела текучести.
| Класс | Диаметр арматуры | Марка стали |
| А1 (А240) | от 6 мм до 40 мм | 3СП, Д16, Ст3 (СтЗкп; СтЗпс; СтЗсп) |
| А2 (А300) | от 10 мм до 80 мм | Ст5сп и Ст5пс – диаметр от 10 мм до 40 мм; 18Г2С – диаметр от 40 мм до 80 мм |
| А3 (А400) | от 6 мм до 40 мм | Ст3, 25Г2С, 35ГС |
| А4 (А600) | от 10 мм до 32 мм | 80С – диаметр от 10 мм до 18 мм; 20ХГ2Ц – диаметр от 10 мм до 32 мм |
| А5 (А800) | от 6 мм до 36 мм | 23Х2Г2Т (АТ800) |
| А6 (А1000) | от 6 мм до 32 мм | 22Х2Г2АЮ, 22Х2Г2Р, 20Х2Г2СР |
Термоупрочненные прутки, изготовленные по ГОСТ 10884-94, имеют обозначения Ат400, Ат500, Ат600 и другие. Класс прочности соотносят с пределом текучести.
Механические свойства арматурной стали
| Класс арматурной стали | Предел текучести, Н/мм2 | Временное сопр-ие разрыву, Н/мм2 |
| A-I (А240) | 235 | 373 |
| A-II (А300) | 295 | 490 |
| Ас-II (Ас300) | 295 | 441 |
| A-III (А400) | 390 | 590 |
| A-IV (А600) | 590 | 883 |
| A-V (A800) | 785 | 1030 |
| A-VI (А1000) | 980 | 1230 |
Способы применения
Горячекатаная стальная арматура применяется во всех отраслях строительства, в городском благоустройстве, при капитальных ремонтах. Предусмотрен ряд нормативных документов для сооружений, относящихся к разным типам:
- СП 96.13330.2016 – армоцементные конструкции до 30 см толщиной;
- СНиП 2.05.03-84 – мосты и трубы;
- СНиП I-В.4.62 – армирование элементов зданий и сооружений;
- СП 63.13330.2012 – бетонные и железобетонные конструкции и др.
Современные способы армирования открыли новые возможности для архитектуры и инженерии, экономичного строительства. Железобетонные сооружения огнестойки, морозостойки, способны выдерживать сезонные климатические изменения без износа.
Источники
Асанов В. Н. и др. Способ прокатки швеллеров. – 1994.
ДОКТОРОВ М. Е., ПШЕНИЧНАЯ Н. В., КУЗЬМИС Э. В. Способ изготовления гнутых неравнополочных швеллеров со ступенчатой стенкой. – 1988.
Кузовков А. Я. и др. СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ШВЕЛЛЕРОВ. – 2001.
Заказать звонок
Написать на почту
Telegram