Арматура - это стальные стержни, которые используются для армирования бетонных и железобетонных конструкций. От правильного выбора диаметра и класса арматуры напрямую зависит прочность и долговечность возводимых сооружений. В этой статье мы подробно разберем основные характеристики и параметры всех типов арматурной стали, чтобы вы всегда могли подобрать оптимальный вариант для своих целей.
Основные классы и марки арматуры
Согласно ГОСТ 5781-82, весь арматурный прокат делится на несколько классов в зависимости от прочностных характеристик:
- А240 (А1) - гладкая арматура из стали Ст3
- А300 (А2) - периодического профиля из стали Ст5
- А400 (А3) - периодического профиля из стали 35ГС
- А500 - периодического профиля из стали Ст3сп и Ст5сп
Кроме того, существуют более высокие классы арматуры А600, А800 и А1000 для особо ответственных конструкций.
В маркировке класса арматуры буква "А" означает, что стержни прошли термомеханическую обработку для повышения прочности. Цифра после буквы показывает минимальный предел текучести в кг/мм2.
Гладкие стержни класса А240 применяются только для неответственных конструкций. Основная часть современной арматуры имеет периодический профиль для улучшения сцепления с бетоном.
Стандартные диаметры арматурных стержней
Диаметр арматуры может варьироваться от 6 до 40 мм. Точный сортамент диаметров зависит от класса арматуры:
| Класс арматуры | Диаметры, мм |
| А240 | 6-40 |
| А400 | 6-40 |
| А500 | 10-40 |
От диаметра арматурного стержня зависит его несущая способность - чем больше диаметр, тем выше прочность на растяжение и изгиб. С другой стороны, мелкий диаметр обеспечивает экономию металла и облегчает монтаж конструкции.
Для армирования фундаментов обычно используют арматуру диаметром от 12 до 32 мм. В колоннах применяют стержни 14-40 мм, в плитах перекрытия - от 10 до 25 мм.
Важно учитывать, что реальный диаметр арматуры может отличаться от номинального в пределах допусков, установленных ГОСТом.
Масса арматуры в зависимости от диаметра
Для расчета необходимого количества арматуры важно знать массу 1 погонного метра стержней разного диаметра. Она рассчитывается по формуле:
m = π * d2 * γ / 4
где:
- m - масса 1 метра арматуры, кг
- d - диаметр арматуры, м
- γ - плотность стали (7850 кг/м3)
В таблице ниже приведены значения массы для стандартных диаметров арматуры класса А500:
Зная массу 1 погонного метра, можно легко перевести общее количество арматуры в метраж или наоборот. Например, для армирования фундамента требуется 2.5 тонны арматуры диаметром 25 мм. Из таблицы находим, что 1 метр весит 3.85 кг. Тогда 2500 кг / 3.85 кг/м = 649 метров.
Площадь поперечного сечения арматуры
Еще одним важным параметром арматуры является площадь поперечного сечения. Она позволяет рассчитать необходимое количество стержней исходя из требований к армированию конструкции.
Площадь поперечного сечения вычисляется по формуле:
S = π * (d / 2)2
где d - диаметр арматуры.
В таблице ниже приведены значения площади сечения для разных диаметров арматуры:
Согласно СНиП 52-01-2003, площадь арматуры должна составлять не менее 0.1% от площади сечения бетонной конструкции. Используя эти данные, можно рассчитать нужное количество стержней заданного диаметра.
Например, для армирования фундаментной плиты площадью 20 м2 с арматурой диаметром 16 мм необходимо иметь площадь арматуры 0.002 м2. Делим эту величину на площадь сечения одного стержня (0.00201 м2) и получаем, что нужно 99 стержней.
При подборе арматуры важно правильно распределить стержни в конструкции, чтобы обеспечить равномерное армирование по всем направлениям.
Подбор оптимального диаметра арматуры
При проектировании конструкций важно грамотно подобрать диаметр арматурных стержней. С одной стороны, чем больше диаметр, тем выше несущая способность арматуры. Но с другой стороны, увеличение диаметра приводит к перерасходу металла и усложнению монтажа.
Для фундаментов в большинстве случаев оптимальным является диаметр арматуры 16-20 мм. Это обеспечивает достаточную несущую способность при разумном расходе металла.
В колоннах и балках обычно используют арматуру диаметром 20-32 мм. А в плитах перекрытия подойдет диаметр 12-16 мм.
При выборе диаметра также учитывают требование СНиП о минимальной площади армирования 0.1% от площади сечения конструкции.
Выбор класса арматуры
Для несущих конструкций зданий и сооружений применяют арматуру классов А240, А400 и А500. Более высокие классы используют только в специальных случаях.
Арматура класса А240 подходит для неответственных конструкций с невысокими нагрузками. Например, для армирования стяжек пола или второстепенных элементов.
Наиболее распространенный класс арматуры для строительства - А400. Он обеспечивает хорошее сочетание прочности, пластичности и свариваемости при достаточно низкой стоимости.
Для конструкций с повышенными требованиями по прочности и сейсмостойкости применяют арматуру А500. Но ее стоимость несколько выше.
Монтаж арматурного каркаса
После подбора оптимальных диаметров и класса арматуры можно приступать к монтажу арматурного каркаса конструкции. Работы ведут в следующей последовательности:
- Резка стержней на заготовительном участке по размерам согласно проекту.
- Гибка стержней по заданным углам и радиусам.
- Сборка каркаса с помощью сварки или вязки.
- Установка готового каркаса в опалубку.
- Крепление каркаса с помощью фиксаторов.
Очень важно соблюдать защитный слой бетона между поверхностью арматуры и лицевой поверхностью конструкции. Для фундаментов он должен быть не менее 50 мм.
Свариваемость разных классов и диаметров арматуры можно оценить по данной таблице:
Как видно, наилучшая свариваемость у арматуры класса А500. А вот сварка арматуры А400 может вызывать сложности.
Для запорной арматуры трубопроводов применяют следующие стандартные диаметры:
| Условный проход, мм | Диаметр арматуры, мм |
| 10 | 10 |
| 15 | 15 |
| 20 | 20 |
| 25 | 25 |
| 32 | 32 |
| 40 | 40 |
Подбор диаметра запорной арматуры осуществляют в соответствии с диаметром трубопровода и требуемой пропускной способностью.
