Выбираем арматуру: виды, размеры и масса материала

В сфере строительства арматура считается одним из ключевых материалов. Она помогает создавать надежные конструкции с улучшенными эксплуатационными характеристиками, поэтому незаменима при возведении капитальных сооружений. Чтобы рассчитать стоимость и сложность работ, необходимо точно знать размеры арматуры, ее массу и диаметр. Наша статья-инструкция поможет не ошибиться в выборе.

Что такое арматура в строительстве

Арматура — пруты из различных марок углеродистой стали или нержавейки, которые используются для укрепления железобетонных сооружений. Этот материал отлично сцепляется с бетоном, хорошо поддается сварке и обладает высокой прочностью.

Сейчас широко применяется и неметаллическая арматура, которую иначе называют композитной. Ее изготавливают из углеродных или арамидных волокон, стекловолокна, базальта. На фото пример композитной стеклопластиковой конструкции.

Стальная арматура считается прочнее композитной, однако с ней сложнее работать. Еще один аргумент за стеклопластиковые укрепления — демократичная цена. Зато стальные экземпляры более универсальны, поскольку подходят для всех сфер строительства.

Для чего используется арматура в строительстве

Главное предназначение — компенсировать такой недостаток бетона, как низкая прочность на растяжение. Если использовать в конструкциях из этого материала арматуру, устойчивость готовых сооружений к различным нагрузкам и срок службы значительно возрастут. 

Стальная арматура применяется для укрепления:

• Фундаментов зданий с разной этажностью. Арматура помогает предотвратить разрушение и деформацию.
• Стен и межэтажных перекрытий. Она делает их более устойчивыми к вибрациям и нагрузкам от отделочных материалов.
• Балок и интерьерных колонн. Здесь арматура используется для продления срока службы элементов. 
• Эстакад и мостов. Стальные прутья помогают укрепить пролеты и опоры, на которые приходится самая большая транспортная нагрузка. 
• Гидротехнических сооружений: дамб, шлюзов, плотин. Арматура препятствует быстрому разрушению конструкций из-за постоянного воздействия воды.
• Автомобильных дорог, аэродромов, железнодорожных путей. В транспортной инфраструктуре материал используется для укрепления вышеперечисленных площадок и повышения срока их службы.
• Промышленных объектов, например, цехов и ангаров. В этом случае арматура тоже используется для обеспечения долговечности и прочности конструкций. 

Композитная арматура в основном используется для укрепления дорожных плит, ограждений, узких мостов, беговых сооружений, бассейнов. Также она приветствуется новыми трендами строительства. 

Виды арматуры для строительства

Материалы различаются по типу изготовления, виду сырья, способу рифления, сфере применения. Рассмотрим основные классификации.  

По типу изготовления и классу материала

Стальная арматура бывает:

• Стержневая горячекатаная (А). Этот тип арматуры чаще всего используется для укрепления фундамента строений.
• Проволочная холоднодеформированная (Вр). Применяется для укрепления небольших сооружений, перекрытий.
• Канатная (К). Подходит для высоконагруженных железобетонных строений различного профиля. 

По типу профиля

Какая бывает арматура по этому признаку:

• Гладкая. Арматура, применяемая для усиления элементов, которые не будут подвергаться высоким нагрузкам. Гладкие прутки монтируют в кирпичную кладку, под тротуарную плитку, в цементную стяжку полов. 
• Рифленая. Арматура, которая благодаря выступающим элементам прочно "стоит" в бетонном слое. Различают три типа рифления: серповидное, смешанное и кольцеобразное. На фото примеры всех вариантов исполнения. 

По материалу изготовления

Мы уже упоминали, что композитная арматура чаще всего производится из стеклянного или базальтового волокна. Металлические пруты получают из углеродистой стали, в составе которой железо и углерод. Также их делают из легированной стали с добавлением титана, вольфрама, хрома, марганца и других химических элементов. 

Арматура из углеродистой стали отличается повышенной прочностью, однако она достаточно хрупкая на излом. Химические элементы в составе прутов из легированных сплавов значительно улучшают эксплуатационные характеристики материала. Например, марганец положительно влияет на износостойкость, кремний — на упругость. 

По назначению

В рамках этой классификации арматура бывает:

• Рабочей. Она чаще всего укрепляет длинные элементы железобетонных конструкций и укладывается любым удобным способом. Например, в колоннах такая арматура принимает вертикальное положение, в фундаментах и несущих балках — горизонтальное. 
• Распределительной. Это вспомогательная арматура, которая помогает соединить несколько элементов в общий каркас. 
• Монтажной. Укрепление, обеспечивающее неизменность формы каркаса в процессе перемещения. То есть по факту это пруты, которые помогают небольшим строениям “пережить” транспортировку. 

Характеристики арматуры

По какими параметрам определяют эксплуатационные свойства материала:

• Диаметр арматуры — расстояние между точками на поперечном сечении прута. Оптимальным считается показатель в диапазоне 8-25 мм.  
• Класс прочности — условный предел текучести стали, из которой изготовлена арматура. 
• Номинальная площадь поперечного сечения — площадь поперечного среза прута.
• Высота поперечного выступа — расстояние от центра прута до высших точек на элементах рифления. 
• Шаг поперечного выступа — расстояние между соседними элементами рифления, измеряемое вдоль продольной оси прута.  
• Угол наклона поперечного выступа — параметр угла, образованного продольной осью прута и поперечным выступом. 

Большинство этих характеристик можно уточнить у продавца. Есть и специальные формулы для расчета, однако цифры получатся приблизительными.  

Как высчитать массу арматуры

Стандарты, регламентирующие массу арматуры — ГОСТ Р 52544-2006 и ГОСТ 5781-82. Выявить этот параметр проще всего с помощью таблицы, где указаны диаметр стержня, вес погонного метра, длина в эквиваленте тонны.

Как рассчитать вес арматуры в килограммах

Не всегда удобно считать количество материала в тоннах, поэтому приведем примеры расчетов с ориентировкой на килограммы. 

Арматура диаметром 8 мм

Арматурные прутья с таким диаметром — очень тонкий, но при этом достаточно прочный материал. Класс изделий — А3, ребристый шаг — А400, А500. Материал изготовления — сталь. 

Вес 1 метра такой арматуры — 394,6 г. Количество материала в тоннах —  2534,2 м. Масса в килограммах рассчитывается с использованием показателя веса сырья (чаще всего стали) по следующей формуле:

1м*(3,14*0,008м*0,008м/4)*7850кг/м3=0,94 кг

Арматура диаметром 10 мм

Это металлические стержни с повышенной степенью прочности, которые чаще всего используются в бытовом строительстве. Классы — Ат-400, Ат-500С, Ат-600. Вес погонного метра такой арматуры — 616,5 г, размеры в тоннах — 1622 м. Пример расчета массы в килограммах по формуле:

1м*(3,14*0,01м*0,01м/4)*7850 кг/м³=0,617 кг

Арматура диаметром 12 мм

Самая востребованная в сфере строительства разновидность арматуры. Она используется для укрепления разных конструкций, обладает высокой прочностью и гибкостью при сравнительно небольшой массе. 

Характеристики арматуры диаметром 12 мм:

• Овальность стержня — до 1,2 мм.
• Вес погонного метра — 887,8 г.
• Длина проката — 6-12 м.

Массу материала в килограммах можно высчитать по приведенным выше формулам, подставив необходимые значения. 

Арматура диаметром 16 мм

Такие пруты считаются очень износостойкими и надежными. Еще одно преимущество — удобство при монтаже, что позволяет применять арматуру 16 мм для разных видов строительных работ. Она подходит для укрепления бетонных сооружений, сваренных металлоконструкций, дорог, мостов. 

Ключевые характеристики:

• Вес метра — 1580 г.
• Площадь диаметра — 2,010 см².
• Длина стержней — 2-12 м.

Расчет массы в килограммах тоже можно сделать по аналогии с арматурой другого диаметра. 

Определение веса арматуры — один из самых важных этапов в планировании строительных работ. Также не забудьте заранее определиться с типом постройки. Например, сейчас на пике популярности канадские дома и здания по немецкой технологии.