Гладка арматура є більш універсальним матеріалом, якщо порівнювати її з аналогічними виробами з рифленим профілем. Але незважаючи на універсальність такої арматури, її не рекомендується використовувати в тих випадках, якщо необхідно створити залізобетонні конструкції, що відрізняються підвищеною міцністю. На сьогоднішній день проводиться кілька типів гладкої арматури, що розрізняються як технологією виготовлення, так і класом своєї міцності.
Будівельна арматура з гладкою поверхнею
Застосування арматури гладкого профілю
Сталева арматура — це основний елемент, що використовується для ефективного армування конструкцій, що виготовляються з бетону. За допомогою таких металевих прутків підсилюють міцність частин будівельних споруд (перекриттів, фундаментів, колон), одиничних деталей (балок, плит, елементів сходових прольотів), а також різноманітних виробів, що виготовляються з бетону (стовпів, труб, плит перекриття та ін.).
Кращими властивостями зчеплення з бетоном володіє сталева арматура з рифленим профілем, тому саме її застосовують для створення конструкцій, до яких пред’являються підвищені вимоги по їх міцності, надійності та довговічності. Тим часом вартість рифленою арматури вище, ніж ціна виробів з гладким профілем, тому використання останніх у багатьох ситуаціях, коли вони в змозі забезпечити необхідні характеристики бетонних конструкцій, є більш економічно доцільним.
Практично не обійтися без гладкої арматури, якщо створюються бетонні вироби декоративного призначення і слабо навантажуються в процесі експлуатації. До подібних виробів, зокрема, відносяться: короткі стовпи і негабаритні колони, пороги, стяжка підлоги і стін, будівельні блоки, тротуарна плитка та ін. За допомогою гладкої сталевої арматури також армують шви кладок між цеглинами і будівельними блоками, чим значно збільшують їх міцність і, відповідно, покращують характеристики і стійкість стін споруджуваного будови. При такому армуванні гладкі сталеві прутки можуть бути покладені в шви розчинів в якості окремих елементів або бути ув’язані в армуючої сітки.
Використання прутків з гладкою поверхнею в якості конструктивних елементів арматурного скелета
Універсальність гладкою сталевої арматури полягає ще і в тому, що такий елемент застосовують не тільки з метою поліпшення характеристик міцності різних виробів з бетону, але і для вирішення ряду інших завдань. Найбільш поширеними сферами застосування цієї арматури є:
- виготовлення метизних виробів для будівельних цілей і для застосування в інших сферах діяльності: болтів, гайок, шпильок і ін .;
- використання в якості елементів металевих конструкцій самого різного призначення;
- виробництво петель для підйому і монтажу бетонних і металевих конструкцій;
- створення зборів та інших огороджувальних конструкцій з металу;
- використання в якості елементів заземлюючого контуру.
Фіксатори воріт, зроблені з звареної буквою «Г» гладкої арматури
Вимоги до характеристик гладкою сталевої арматури
Стандартом, де містяться вимоги до технічних та іншим характеристикам найпоширеніших типів арматури гладкого типу, є ГОСТ 5781-82. Положеннями цього ГОСТ обумовлюються вимоги до виробів зі сталі, що має круглий перетин і періодичний або гладкий профіль. Призначенням подібних сталевих виробів, як зазначено в ГОСТ, є армування звичайних, а також заздалегідь напружених конструкцій, вироблених з бетону.
Державний стандарт 5781-82 підрозділяє арматурну сталь на ряд типів, в залежності від міцності, механічних, а також інших властивостей даного матеріалу:
- А-I (А240);
- А-II (A300);
- A-III (A400);
- A-IV (A600);
- A-V (A800);
- A-VI (A1000).
Марки сталі, використовуваної для виготовлення арматури
За позначенню класу матеріалу, який видно в дужках, можна дізнатися таку його характеристику, як межа плинності. Взагалі, поруч з літерним позначенням зазначений не сам межа плинності стали для виробництва арматури певного класу, що вимірюється в кгс / мм 2, а його значення, збільшене в 10 раз. Так, для сталі класу А1 (А240) межа плинності становить 24 кгс / мм2, а для матеріалу класу А2 (А300) — 30 кгс / мм2.
За ГОСТ 5781-82 тільки арматура класу А1 випускається з гладким профілем, а вироби всіх інших категорій — з періодичним. Тим часом ГОСТ також обумовлює можливість виробництва з гладким профілем сталевої арматури класів A2-A5, якщо цього побажає замовник.
Креслення арматурного профілю
Граничні відхилення розмірів арматурної сталі (натисніть для збільшення)
Серед споживачів арматурної продукції найбільшою популярністю користується арматура, що відноситься до классуA-I. Вона випускається тільки з профілем гладкого типу. Саме з цієї причини положеннями ГОСТ передбачено виробництво арматури всіх інших класів переважно з періодичним профілем.
Висока популярність арматури класу А1 обумовлена ??тим, що тільки механічні властивості, а також інші характеристики матеріалу, що використовується для її виготовлення, дають можливість скористатися всіма перевагами, наданими гладким профілем. Вуглецева сталь марок Ст3сп, Ст3пс і Ст3кп, з якої виготовляється гарячекатана арматурна продукція класу А-I, робить такий виріб по-справжньому універсальним. Ця сталева арматура непогано гнеться, відмінно зварюється і легко піддається іншим методам обробки.
Відповідно до ГОСТ 5781-82 арматурну продукцію інших класів виробляють з вуглецевої сталі з більш високими характеристиками міцності або з низьколегованих сталевих сплавів. Так, матеріалами для отримання арматури різних типів є:
- A-II — Ст5сп, Ст5пс, 10ГТ, 1Нг2С;
- A-III — 25Г2С, 35ГС, 32Г2Рпс;
- A-IV — 20ХГ2Ц, 80С;
- A-V — 23Х2Г2Т, 22Х2Г2Р, 22Х2Г2АЮ, 20Х2Г2СР.
Якщо хімічний склад низьколегованих сталей, що застосовуються для випуску арматурних виробів, обмовляється положеннями ГОСТ 5781-82, то для вуглецевих сталей діють норми іншого стандарту: 380.
Хімічний склад низьколегованих сталей
Сортамент арматурних виробів гладкого типу
ГОСТ 5781-81 обумовлює не тільки технічні та інші параметри арматурних виробів гладкого профілю, а й їх сортамент, який включає в себе 20 типорозмірів такої арматури. Так, положеннями ГОСТ передбачається випуск гладкої арматури наступних діаметрів: 6, 8, 10, 12, 14, 16 мм, а також 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 55, 60, 70 і 80 мм. Площа перерізу арматури кожного типорозміру і її питому масу (теоретичні) теж можна дізнатися з положень ГОСТ 5781-82. Для прикладу, теоретична вага арматури, диметр якої становить 16 мм, дорівнює 1,58 кг, а вироби з діаметром 80 мм — 39,46 кг.
Вага погонного метра гладкої арматури
Стандартом обумовлюються і правила позначення арматурних виробів, в якості прикладів яких можна роздивитися маркування нижченаведених елементів:
16-A-I (А240) ГОСТ 5781-82 — арматурний пруток діаметром 16 мм, що відповідає класу A-I;
22-A-IV (А600) ГОСТ 5781-82 — арматурний пруток класу A-IV, діаметр якого становить 22 мм.
У таблиці, де представлений весь сортамент гладкої арматури, можна дізнатися все розміри, відповідні кожному класу виробів, а також їх технічні характеристики.
Механічні властивості арматурної сталі
Відхилення, які арматура гладка може мати по своєму номінальному діаметру, обумовлюються положеннями стандарту 2590. Його вимогам повинен відповідати весь гарячекатаний прокат круглого перетину, діаметр якого знаходиться в інтервалі 5-270 мм. Обумовлюється стандартом і такий параметр круглих арматурних прутків, як їх овальність, платила б наступним чином: береться різниця між найбільшим і найменшим значеннями фактичних діаметрів профілю, вимірюваних в одному перерізі. Така різниця, згідно з вимогами ГОСТ, не повинна бути більше суми допусків (плюсового і мінусового), обумовлених для даного діаметра.
Арматурну сталь, що відноситься до різних класів, а також різного діаметру, виробники випускають в наступному вигляді:
- арматура, що відноситься до класів A-I і A-II, з поперечним розміром до 12 мм, допускається до постачання замовникам в прутках або мотках, а якщо її діаметр більше — тільки в прутках;
- вироби, що відносяться до класу A-III з розміром поперечного перерізу до 10 мм, допускаються до постачання в мотках або у вигляді стрижнів, якщо діаметр більше — в прутках;
- арматура класів A-IV і A-V постачається переважно в прутках, за винятком виробів з поперечним розміром 6 і 8 мм, за попередньою домовленістю із замовником такі вироби можуть поставлятися у вигляді мотків.
Арматура марки А1 діаметром 10 мм, що поставляється в бухтах
Довжина стержнів арматури, яка може перебувати в інтервалі 6-12 м, також повинна відповідати певним вимогам. Так, стрижні можуть відпускатися замовнику мірної і немірної довжини, допускаються також партії мірної довжини, де міститься не більше 15% немірних стрижнів, довжина яких не менше 2 метрів. Нормативним документом допускається, що за попередньою домовленістю із замовником прутки гладкої арматури можуть нарізатися довжиною, що знаходиться в інтервалі 5-25 м.
На довжину мірної продукції, яка може відповідати звичайній або підвищеної точності, стандартом обумовлюються нижченаведені допуски:
- арматурні прутки, довжина яких не перевищує 6 м: звичайна точність — +50 мм, різання підвищеної точності — +25 мм;
- вироби довжиною понад 6-ти метрів: звичайна точність — +70 мм, підвищена — +35 мм.
Обумовлюється стандартом і кривизна сталевих арматурних прутків, даний параметр не повинен бути більше 0,6% їх довжини. Гладкі арматурні прутки зі сталі A-I-A-IV не піддають подальшої термічної обробки, а для виробів класу A-V, виробники виконують низькотемпературний відпустку. Таку термічну обробку відповідно до ГОСТ можна не виконувати, якщо після випробувань, які необхідно провести протягом 12-ти годин після випуску виробів, величина відносного подовження арматури становить не менше 9%, а рівномірного — мінімум 2%.
Допустима кривизна сортового сталевого прокату для виробництва гладкої арматури
Механічні властивості арматури
ГОСТ на арматуру гладкого профілю, як уже йшлося вище, обумовлює різні технічні характеристики і механічні властивості виробів. З усіма з таких характеристик і властивостей можна ознайомитися, вивчивши відповідні таблиці, але для інформації розглянемо деякі з них.
До таких параметрів гладкої арматури, як тимчасовий опір розриву, мінімальне відносне і рівномірне подовження, стандарт обумовлює нижченаведені вимоги:
- A-I: 373 Н / мм2 (38 кгс / мм2); 25%; показник не нормується;
- A-II: 490 Н / мм 2 (50 кгс / мм2); 19%; ненормований показник;
- A-III: 590 Н / мм 2 (60 кгс / мм2); 14%; ненормований показник;
- A-IV: 883 Н / мм2 (90 кгс / мм2); 6%; 2%;
- A-V: 1030 Н / мм2 (105 кгс / мм2); 7%; 2%.
Механічні властивості арматура клас А (натисніть для збільшення)
Сталеву арматуру гладкого типу піддають випробуванням на вигин, при цьому для кожного класу використовують оправлення з різними параметрами:
- A-I: діаметр оправки — с, дорівнює діаметру випробовуваної арматури — d, вигин вироби виконують на кут 1800;
- A-II: c = 3d; вигин арматури також виконують на 1800;
- A-III: c = 3d; вигин виконується на 900;
- A-IV: c = 5d; вигин виконують на 450;
- A-V: c = 5d; вигин також виконують на 450.
Параметри випробувань на вигин для арматури різних діаметрів також різняться. Так, для виробів класу A-I (поперечний розмір перевищує 20 мм) вигин виконують на оправці, діаметр якої дорівнює 2d; для елементів класу A-II (діаметр також перевищує 20 мм) використовується оправлення з діаметром, рівним 4d. Отримані в процесі таких випробувань показники повинні мати значення не менше 0,95 від величин, обумовлених в ГОСТ 5781-82.
Мінімальний радіус вигину арматурних стержнів
Обумовлює ГОСТ і стан поверхні арматурних прутків, яка не повинна містити на собі гуркотів тріщин і пошкоджень, що утворюються від напруги, так званих прокатних полон, рванина і заходів. Окремі відбитки, раскатні напливи, забруднення, невеликі ділянки корозії, чешуйчатость і рябизна на поверхні прутків все ж можуть бути присутніми. Якість і простота зварюваності арматурних прутків буде повністю залежати від хімічного складу стали, а також від технології їх виготовлення.
Інші нормативні документи
Сталеві арматурні вироби з гладким профілем, які додатково проходять зміцнення термомеханическим способом, випускаються по ГОСТ 10884-94. Вимоги даного нормативного документа поширюються на вироби з поперечним розміром 6-40 мм, які використовуються для армування бетонних конструкцій.
Зміцнена арматура зі сталі також представлена ??кількома класами, на які вона поділяється, в залежності від нижченаведених параметрів.
- Механічні властивості арматури. Нижче цього параметра мається на увазі клас міцності, який визначається за умовним або фактичного (фізичного) границі текучості, вимірюваній в Н / мм2.
- Експлуатаційні характеристики. За даним параметру арматура відноситься до зварюваної (С) і відрізняється підвищеною стійкістю до такого фактору, як корозійне розтріскування (К).
Так, в залежності від перерахованих вище параметрів, зміцнена арматура гладкого типу представлена ??наступними класами: Ат400С, Ат500С, Ат600, Ат600С, Ат600К, Ат800, Ат800К, Ат1000, Ат1000К, Ат1200.
Кольорове маркування арматурних прутків
За стандартом 10884-94 переважно випускаються вироби з періодичним профілем. Виняток можуть становити лише вироби класу Ат800 і з більш високим рівнем міцності, які за погодженням виробника і замовника можуть виготовлятися з гладким профілем. Якщо зміцнена арматура випускається з гладким профілем, то її важливі технічні параметри: вага, площа перетину, допуски на відхилення маси і геометричних параметрів, кривизна, овальність виробів та ін. Повинні укладатися в рамки вимог ГОСТ 5781-82.
Різних класів гладкою зміцненої арматури відповідають нижченаведені діаметри виробів:
- Ат800 — 10-32 мм;
- Ат800К — 18-32 мм;
- Ат1000, Ат1000К — 10-32 мм;
- Ат1200 — 10-32 мм.
Довжина стержнів гладкою зміцненої арматури, яка обмовляється на стадії розміщення замовлення, може бути мірної (5,5-13,5 м) і припустимо мірної (довжина до 26 м). Допустимі відхилення довжини прутків такої арматури також повинні відповідати вимогам стандарту 5781-82.
Правила маркування гладкої арматури, що відноситься до зміцнення типу, нічим не відрізняються від порядку позначення елементів, які відносяться до звичайної категорії.
Маркування арматури за допомогою міток на стрижнях
Технічні вимоги до арматури зміцненого типу
Арматурні вироби зміцненого типу виготовляються виключно з низьколегованих сталей:
- Ат800: 08Г2С, 10ГС2, 20ГС, 20ГС2 і ін .;
- Ат800К: 25С2Р, 35ГС;
- Ат1000: 20ГС, 20ГС2, 25С2Р;
- Ат1000К: 20ХГС2;
- Ат1200: 30ХС2.
Зміцнена арматура гладкого типу за такими параметрами, як тимчасовий опір на розрив (Н / мм2), межа плинності (Н / мм2), відносне і рівномірне подовження (%) повинна відповідати нижченаведеним величинам:
- Ат800 1000; 800; 8; 2;
- Ат1000 1250; 1000; 7; 2;
- Ат1200 1450; 1200; 6; 2.
Гладку арматуру цих типів також перевіряють на вигин, для чого використовують оправлення, діаметр якої дорівнює 5d, а сам виріб згинають на кут 450.
Дуже важливою вимогою до зміцненої арматури, що виготовляється з гладким профілем, є те, що такі вироби не повинні руйнуватися навіть після 2-х мільйонів циклів прикладається до них напруги, величина якого повинна бути не менше 70% від значення граничної міцності на розрив (номінального) , чому відповідає матеріал виготовлення стержня.