Как определить класс арматуры

Как определить класс арматуры

Строительство бетонных сооружений редко обходится без армирующего каркаса. Он представляет собой конструкцию из металлической проволоки (стержней), которая после заливки бетоном будет полностью скрыта внутри. Изготавливается арматура из стали, изготовленной согласно ГОСТ 5058-49, 380-88 (низкоуглеродистые, углеродистые марки). Если речь идет о композитном материале, то основой является полимерное (магматическое) волокно и органическая смола. Класс арматуры зашифрован в маркировке, например, А400 означает прут из низколегированной стали с примесью марганца (35ГС, 25Г2С, 32Г2Рпс).

Особенности и назначение

В зависимости от класса арматура будет использоваться в качестве закладного элемента бетонного основания, для распределения нагрузки, компенсации температурного расширения, для соединения отдельных элементов каркаса в единый массив. Например, берется марка А400С, где углеродный эквивалент стали не более 0,5%, если нужно получить сварное соединение (металл лучше варится по сравнению с той же маркой А400).

Назначение армирующего каркаса:

• увеличение прочности при воздействии нагрузки на сжатие-растяжение;
• снижение рисков появления трещин на поверхности, включая сквозные отверстия;
• повышение устойчивости к нагрузкам в условиях резких перепадов температуры.

Сцепление с бетонной смесью обеспечивается специальным профилем поверхности прутков. Так, выпускается металлопрокат с тремя рисунками: кольцевым, серповидным, смешанным. Первый тип соответствует «советскому» ГОСТ, второй – западным стандартам, третий используется в бетонах повышенной прочности. В зависимости от рельефа стержня меняется устойчивость к поперечным или продольным нагрузкам.

Классификация

Сортамент арматурных стержней большой, без опыта в строительной сфере легко запутаться, какой именно металлопрокат покупать. Разные задачи требуют применения разнотипных элементов для получения задуманного эффекта. Так, продольные пруты чаще берутся толще поперечных, которые играют роль каркаса жесткости, тогда как основные нужны для придания прочности при нагрузках сгибания, растяжения.

Заметно упрощает выбор разделение арматуры на классы. В классификации участвует до десятка критериев, они вкратце отражены в маркировке – это марка стали, относительное удлинение после разрыва, временное сопротивление разрыву, диаметр (по профилю). Такого перечня достаточно для обывателя, специалисты используют большее количество только в расчетах проектов.

Таблица 1. Типовые характеристики арматуры

Класс арматуры

Диаметр профиля, мм

Временное сопротивление разрыву, Мпа

Относительное удлинение после разрыва, %

Марка стали

Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп

Сечение арматурного стержня выбирается исходя из габаритов бетонной конструкции, требований по прочности. Измерение проводится по внешнему диаметру, с учетом профиля. Остальные параметры также влияют на конечные свойства ЖБИ изделия, в первую очередь, на нагрузочную способность. Так, временное сопротивление разрыву указывает предел прочности при растяжении конструкции. Показатель относительного удлинения после разрыва дает понимание по деформации в случае сильного повреждения металлического каркаса. Обычно стальные стержни возвращаются в состояние, близкое первоначальному, когда пропадает усилие растяжения.

Классы и их различия

Маркируется арматура двумя способами – производители сохраняют «советское» обозначение для тех, кто привык ориентироваться на старые справочники, а также указывают новый идентификатор, который упоминается в новых стандартах и используется на международном рынке. Такой подход упрощает чтение строительной документации, исключает разночтение информации. Иногда выбор осуществляется по внешним признакам. Например, гладким бывает в основном «первый класс».

Кодировка арматурного металлопроката начинается с литеры:

• А – горячекатаная или холоднокатаная сталь;
• В – холоднодеформированный материал;
• К – канатная продукция.

В устаревшем стандарте арматура обозначается классами (римскими цифрами от I до VI). В новом же цифрами указывается показатель текучести стали в Мпа. Такой подход позволяет определять ее параметры без чтения специальной литературы. Каждый тип стержня имеет свое предназначение, поэтому характеристики важно учитывать еще на этапе проектирования, до покупки материала.

Выпускаются серии арматуры:

1. А-I (A240) – монтажный прут с гладким профилем из стали марки Ст3СП, Ст3ПС, Ст3КП с сечением 4-40 мм.
2. A-II (A300) – аналог предыдущей марки, но с рифленой поверхностью, из металла СТ5СП (ПС) или СТ18Г2С диаметром 10-80 мм, может производиться в виде проволоки, бухтами по 6-12 м.
3. A-III (A400) – арматура для каркасов фундаментов плиточного, ленточного, свайного типа из стали марки 35ГС, 25Г2С, 32Г2Р сечением 6-40 мм (есть модификация с индексом «В» из металла холодного вытягивания).
4. A-IV (A600) – материал для сварных конструкций, выпускаемый как в виде стержней по 6, 9, так и бухтами по 12 м, диаметром 10-32 мм из низколегированной холоднокатаной стали 80С, 20ХГ2Ц.
5. A-V (A800) – продукция для сварных каркасов в стандартных, предварительно напряженных ЖБИ изделиях, из стали 23Х2Г2Т, сечением 6-32 мм.
6. A-VI (A1000) – арматура повышенной прочности для производства плит под увеличенные пролеты, из металла марки 22Х2Г2АЮ, 22Х2Г2Р, 20Х2Г2СР, диаметром 6-32 мм.

После буквенно-цифровой маркировки в прайсах обычно указывается внешний диаметр, чтобы при подборе стройматериала было легко обойтись без осмотра продукции. Также возможно нанесение дополнительных символов, которые обозначают определенное покрытие стержня, например, для увеличения коррозионной стойкости.

Дополнительная маркировка

Так, согласно ГОСТ класс арматуры с индексом «Т» относится к металлопрокату с термообработкой прутка. Буква «К» указывает на противокоррозионный цинковый слой, а «СК» — возможность его сварки при сборке конструкций. Такое обозначение нужно для выбора способа монтажа, например, оцинкованные стержни предназначены для крепления «вязкой».

Цветовая маркировка арматуры из низколегированной стали:

• А-IV – красный;
• A-V – красный с зеленым;
• A-VI – красный с синим.

Если стержни произведены из термоупрочненного металла, обозначение несколько иное:

• АТ-III – белый с синим;
• AT-IV – белый с желтым;
• AT-4K – зеленый;
• AT-V – синий;
• AT-V-CK – белый с зеленым;
• AT-VK – желтый с зеленым;
• AT-VI – желтый;
• AT – VIK – желтый с синим.

Если прутья изготовлены с соблюдением требований по маркировке различить их выйдет по виду. Визуально важен и рисунок профиля, он считается ключевым признаком после свойств материала. Правда, без буквенно-цифровой маркировки не обойтись. Например, для сварочных работ берут арматуру с индексом «С», тогда как остальные модификации подходят лишь для связки проволокой или соединения специальными муфтами.

Определение на глаз

Методика визуального определения класса арматуры пригодится тем, кому приходится иметь дело со строительными работами регулярно. Так, гладкий профиль всегда указывает на I-II категорию, стержни более высокого класса всегда выполняются с кольцевым, серповидным или смешанным рисунком. После примерного определения марки арматуры рекомендуется изучить диаметр прутка, вес, длину.

Промышленные изделия класса A-V и A-VI легко отличить по большому сечению, с укрупненным профилем. Они отличаются и увеличенной длины, повышенной массивностью. В остальном лучше ориентироваться на маркировку. Ведь тип покрытия или марку стали на взгляд не определить, как и пригодность для сварки.

Классификация стальной арматуры

Арматура незаменима при изготовлении железобетонных изделий. Помимо этого, ее активно используют при строительстве дамб и мостов, возведении стеновых кладок и устройстве фундаментов. Производители выпускают несколько разновидностей такого металлопроката.

Из каких сталей изготавливают арматуру

Чаще всего для изготовления арматуры используют углеродистые стали обыкновенного качества: Ст3кп, Ст3пс и другие. Иногда для улучшения некоторых характеристик проката (повышения прочности, упругости или износостойкости) применяют легированные стали: 18Г2С, 25Г2С и прочие.

Арматуру активно используют в строительстве

Как изготавливают арматуру

Есть два способа изготовления стальной арматуры:

1. Прокат диаметром до 8 мм можно изготавливать способом холодной прокатки. При его использовании полуфабрикат (катанку) обрабатывают давлением в станах холодной прокатки. Для этого его без нагрева пропускают через систему профилированных валков, а полученное готовое изделие сматывают в бухты или режут на равные части. Помимо этого, гладкую арматуру можно получить с помощью обработки катанки методом волочения. Холоднокатаный металлопрокат отличается высоким качеством поверхности и отличной свариваемостью. Его чаще всего используют для изготовления малых архитектурных форм или объектов декора.
2. Прокат диаметром до 80 мм изготавливают способом горячей прокатки. Для этого стальные заготовки нагревают и пропускают через систему калиброванных валков. В результате получают гладкую или ребристую поверхность. Дополнительно полученный прокат допускается упрочнять с помощью обработки вытяжкой, давлением или в результате термомеханической обработки. Горячекатаный металлопрокат отличается высокой прочностью. Его чаще всего используют для изготовления высоконагруженных элементов.

Как классифицируют арматуру по ее назначению

По назначению подобный металлопрокат делится на четыре вида:

1. Рабочую арматуру размещают в железобетонных изделиях таким образом, что она воспринимает основную нагрузку. Для лучшего сцепления с бетоном ее профиль должен быть ребристым.
2. Конструктивную чаще всего размещают перпендикулярно к рабочей. Задача такой арматуры – равномерно распределить нагрузки в плитах, блоках или других железобетонных изделиях.
3. Монтажную используют для расположения в теле железобетонного изделия рабочей и конструктивной арматуры согласно проекту. Она обеспечивает равномерное распределение нагрузки между отдельными стержнями.
4. Анкерную применяют в качестве закладных элементов.

По расположению арматуры в теле железобетонных изделий ее дополнительно делят на продольную и поперечную.

Конструкция, готовая к заливке бетоном

Как классифицирую металлопрокат по условиям применения

По этому параметру различают два вида арматуры:

1. Напрягаемую растягивают в процессе изготовления железобетонного изделия. Она предназначена для длительной эксплуатации при высоких сжимающих или растягивающих нагрузках.
2. Ненапрягаемую эксплуатируют в обычных условиях. Ее не подвергают предварительному напряжению.

Как классифицируют арматуру по форме профиля

По форме профиля металлопрокат делится на два вида: гладкий и рифленый. Гладкий применяют при изготовлении столбов, бордюров, блоков и других слабонагруженных изделий из железобетона. Рифленый прокат отличается от гладкого периодическим профилем. Он может быть кольцевым, серповидным или смешанным. Такую арматуру используют при изготовлении плит перекрытий, колонн или устройстве фундаментов.

Как классифицируют арматуру по классам

Арматуру изготавливают из разных марок сталей, поэтому она различается прочностью, вязкостью, свариваемостью и другими показателями. Основной характеристикой считают предел текучести. Исходя из его величины арматуру делят на несколько классов:

• А240 отличается гладким профилем, имеет отличную пластичность и хорошо переносит низкие температуры. Производители выпускают такую арматуру диаметром 5,5–40 мм. Чаще всего ее используют для изготовления монтажных петель.
• А300 тоже используют в качестве монтажной арматуры, но она может иметь как гладкую, так и рифленую поверхность. Диаметр такого металлопроката варьируется в пределах 10–80 мм.
• А400 может иметь только рифленый профиль и считается наиболее популярной. Производители выпускают такую арматуру диаметром 8–40 мм. Чаще всего ее используют в качестве рабочей ненапрягаемой арматуры при изготовлении железобетонных изделий.
• А500 отличается хорошим сочетанием прочности, пластичности и упругости, прекрасно сваривается и выдерживает изгиб на 90°. Арматуру этого класса выпускают диаметром 6–40 мм и только с рифленым профилем. Ее допускается использовать в качестве напрягаемой и ненапрягаемой, конструктивной и рабочей.
• А600 выпускают в двух вариантах: свариваемую и несвариваемую. Такую арматуру, как и А500, изготавливают диаметром 6–40 мм и только с рифленым профилем. Чаще всего ее используют в качестве напрягаемой или ненапрягаемой рабочей.
• А800 тоже выпускают диаметром 6–40 мм и только с рифленой поверхностью. Главное отличие арматуры этого класса – сфера применения: ее используют в качестве напрягаемой рабочей при изготовлении особо ответственных и высоконагруженных железобетонных изделий.

Арматура – основа для любого фундамента

Как маркируют арматуру

Помимо литеры «А» (обозначает, что металлопрокат выпущен в виде стержней) и показателя предела текучести (от 240 до 800 МПа), в маркировке арматуры могут быть отражены и другие ее особенности:

• металлопрокат, выпущенный в виде проволоки, обозначают литерой «В» в начале маркировки;
• арматуру, изготовленную в виде канатов, – литерой «К»;
• металлопрокат, упрочненный вытяжкой, обозначают литерой «В» в конце маркировки;
• арматуру, упрочненную термообработкой, – литерой «Т»;
• свариваемый металлопрокат обозначают литерой «С» в конце маркировки;
• коррозионностойкость – литерой «К».

Дополнительно арматуру идентифицируют с помощью краски. Например, класс А600 принято обозначать желтым цветом на хвостовых частях стержней, а А800 – зеленым.

СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции Часть 6

2.18*. Выбор арматурной стали следует произво­дить в зависимости от типа конструкции, наличия предварительного напряжения, а также от условий возведения и эксплуатации здания или сооружения в соответствии с указаниями пп. 2.19*—2.22*, 2.23, 2.24* и с учетом необходимой унификации армату­ры конструкции по классам, диаметрам и т. п.

2.19*. В качестве ненапрягаемой арматуры желе­зобетонных конструкций следует применять:

а) стержневую арматуру класса Ат-IVС — для продольной арматуры;

б) стержневую арматуру классов А-III и Ат-IIIС — для продольной и поперечной арматуры;

в) арматурную проволоку класса Вр-I — для по­перечной и продольной арматуры;

г) стержневую арматуру классов А-I, А-II и Ас-II — для поперечной арматуры, а также для про­дольной арматуры, если другие виды ненапрягаемой арматуры не могут быть использованы;

д) стержневую арматуру классов А-IV, Ат-IV и Ат-IVК — для продольной арматуры в вязаных кар­касах и сетках (см. п. 5.32*);

е) стержневую арматуру классов А-V, Ат-V, Ат-VК, Ат-VСК, А-VI, Ат-VI, Ат-VIК, Ат-VII ¾ для продольной сжатой арматуры, а также для продоль­ной сжатой и растянутой арматуры при смешанном армировании конструкции (наличии в них напряга­емой и ненапрягаемой арматуры) в вязаных карка­сах и сетках.

В качестве ненапрягаемой арматуры железобетонных конструкций допускается применять арматуру класса А-IIIв для продольной растянутой арматуры в вязаных каркасах и сетках.

Арматуру классов А-III, Ат-IIIС, Ат-IVС, Вр-I, А-I, А-II и Ас-II рекомендуется применять в виде сварных каркасов и сеток.

Допускается использовать в сварных сетках и каркасах арматуру классов А-IIIв, Ат-IVК (из ста­ли марок 10ГС2 и 08Г2С) и Ат-V (из стали марки 20ГС) при выполнении крестообразных соединений контактно-точечной сваркой (см. п. 5.32*).

2.20*. В конструкциях с ненапрягаемой армату­рой, находящихся под давлением газов, жидкостей и сыпучих тел, следует применять стержневую арма­туру классов А-II, А-I, А-III и Ат-IIIС и арматурную проволоку класса Вр-I.

2.21*. В качестве напрягаемой арматуры предва­рительно напряжен­ных конструкций следует приме­нять:

а) стержневую арматуру классов А-V, Ат-V, Ат-VК, Ат-VСК, А-VI, Ат-VI, Ат-VIК и Ат-VII;

6) арматурную проволоку классов В-II, Вр-II и арматурные канаты классов К-7 и К-19.

В качестве напрягаемой арматуры допускается применять стержневую арматуру классов А-IV, Ат-IV, Ат-IVС, Ат-IVК и А-IIIв.

В конструкциях до 12 м включ. следует преиму­щественно применять стержневую арматуру клас­сов Ат-VII, Ат-VI и Ат-V мерной длины.

Примечание. Для армирования предварительно напряженных конструкций из легкого бетона классов В7,5 ¾ В12,5 следует применять стержневую арматуру классов А-IV, Aт-IV, Ат-IVС, Ат-IVК и А-IIIв.

2.22*. В качестве напрягаемой арматуры предва­рительно напряженных железобетонных элементов, находящихся под воздействием газов, жидкостей и сыпучих тел, следует применять:

а) арматурную проволоку классов В-II, Вр-II и арматурные канаты классов К-7 и К-19;

6) стержневую арматуру классов А-V, Ат-V, Ат-VК, Ат-VСК, А-VI, Ат-VI, Ат-VIК и Ат-VII;

в) стержневую арматуру классов А-IV, Ат-IV, Ат-IVК и Ат-IVС.

В таких конструкциях допускается применять также арматуру класса А-IIIв.

В качестве напрягаемой арматуры конструкций, предназначенных для эксплуатации в агрессивной среде, следует преимущественно применять армату­ру класса А-IV, а также классов Ат-VIК, Ат-VК, Ат-VСК, Ат-IVК и арматуру других видов в соответствии со СНиП 2.03.11-85.

2.23. При выборе вида и марок стали для армату­ры, устанавливаемой по расчету, а также прокатных сталей для закладных деталей должны учитываться температурные условия эксплуатации конструкций и характер их нагружения согласно обязательным приложениям 1* и 2.

В климатических зонах с расчетной зимней тем­пературой ниже минус 40 ° С при проведении строи­тельно-монтажных работ в холодное время года не­сущая способность в стадии возведения конструк­ций с арматурой, допускаемой к применению толь­ко в отапливаемых зданиях, должна быть обеспече­на исходя из расчетного сопротивления арматуры с понижающим коэффициентом 0,7 и расчетной на­грузки с коэффициентом надежности по нагрузке g _f = 1,0.

2.24*. Для монтажных (подъемных) петель эле­ментов сборных железобетонных и бетонных конст­рукций должна применяться горячекатаная арматур­ная сталь класса Ас-II марки 10ГT и класса А-I ма­рок ВСт3сп2 и ВСт3пс2, а также класса А-I по ТУ 14-2-736-87 (особенно для конструкций, пред­назначенных для применения в районах с расчет­ной температурой ниже минус 30 ° С).

В случае, если возможен монтаж конструкций при расчетной зимней температуре ниже минус 40 ° С, для монтажных петель не допускается приме­нять сталь марки ВСт3пс2.

2.24а*. В настоящих нормах в дальнейшем в слу­чаях, когда нет необходимости указывать конкрет­ный вид стержневой арматуры (горячекатаной, термомеханически упрочненной), при ее обозначении используется обозначение соответствующего класса горячекатаной арматурной стали (например, под классом А-V подразумевается арматура классов A-V, Ат-V, Ат-VК и Ат-VСК).

Нормативные и расчетные

характеристики арматуры

2.25*. За нормативные сопротивления арматуры R_sn принимаются наименьшие контролируемые зна­чения:

для стержневой арматуры, высокопрочной проволоки и арматурных канатов — предела текучести, физического или условного (равного значению напряжений, соответствующих остаточному относи­тельному удлинению 0,2 %);

для обыкновенной арматурной проволоки — на­пряжения, равного 0,75 временного сопротивления разрыву, определяемого как отношение разрывно­го усилия к номинальной площади сечения.

Указанные контролируемые характеристики ар­матуры принимаются в соответствии с государствен­ными стандартами или техническими условиями на арматурную сталь и гарантируются с вероятностью не менее 0,95.

Нормативные сопротивления R_sn для основных видов стержневой и проволочной арматуры приве­дены соответственно в табл. 19* и 20.

Стержневая арматура классов

Нормативные сопротивления растяжению R_sn

и расчетные сопротивления растяжению

для предельных состояний второй группы R_s,ser, МПа (кгс/см 2 )