Как работает арматура в бетоне

Как работает арматура в бетоне

Армирование бетонных конструкций и сооружений — один из главных этапов всего строительства. Металлические прутки, погружаемые в еще жидкую смесь, укрепляют застывший бетон, увеличивая характеристики прочностного типа и срок эксплуатации возведенного объекта. Но расскажем подробнее, как работает арматура в бетоне, а также какая и откуда нагрузка идет на нее.

Принцип работы арматуры в бетоне

Нагрузка, которая приходится на фундамент, столбы, колонны и стены, передается на металлический каркас, а после этого равномерно распределяется по всему ЖБ-строению. Арматура обладает высокой прочностью на растяжение. Именно этот показатель в сочетании с характеристиками бетона делает строение крепче. Эти два материала дополняют друг друга:

  • бетон защищает от перегревов и распространения коррозии на стальных стержнях;
  • арматура повышает стойкость бетона как к общим, так и к локальным деформациям, равномерно распределяя нагрузки сжатия, растяжения, сдвига.

Важно понимать, что во время эксплуатации на возведенный объект действуют разные силы. Это и вес самого строения, и влияние порывов ветра (иных погодных условий), и течение подземных вод. Не стоит забывать и про то, что сами люди, находящиеся в этом здании или сооружении, создают пусть и незначительные, но вибрации и толчки. Все это приводит к тому, что на конструкцию постоянно действует какая-либо нагрузка, которая визуально незаметна.

Для сохранения целостности объекта и требуется армирование, ведь бетон в чистом виде гораздо быстрее деформируется, рассыпается и трескается. Стальные стержни, погруженные в основание бетонных элементов, сохраняют форму и повышают их качество.

Зачем в бетон кладут арматуру

Чтобы ответить на этот вопрос, приведем простой пример:

  • возьмем 2 колонны, на которые мы положим обычную бетонную плиту (без армирования);
  • в центре этой плиты мы условно разместим какие-либо предметы (груз), чтобы создать нагрузку;
  • этот груз будет пытаться прогнуть плиту. В результате этого ее верх сжимается, а низ растягивается. Учитывая то, что бетон плохо работает на растяжение, в таких ситуациях происходит надлом в том месте, где заметна наибольшая нагрузка на плиту.

Если бы мы для примера взяли армированную плиту, то металлические стержни забрали бы растягивающую нагрузку на себя, сохранив целостность конструкции.

Для наглядности прикрепим картинку, как работает неармированный и напряженно-армированный бетон:

Какая и откуда идет нагрузка на арматуру, когда она внутри бетона

В теории железнобетонные конструкции бывают как постнапряженные, так и преднапряженные. Но есть и третий вариант (наиболее популярный в строительстве) — самонапряженные. Чтобы понять, какая и откуда нагрузка идет на арматуру, следует вспомнить физику. Для данных целей мы возьмем 2 нитки, длиной не больше 60 см. Затем:

  • намотаем их на пальцы,
  • растянем нитки в разные стороны так, чтобы между ними осталось расстояние в 1-3 см;
  • сверху положим небольшой предмет (например, мячик).

Как вы поняли, в роли ниток и выступает арматура в бетонной плите.

Стоит нам ослабить натяжение, как положенный сверху предмет просто провалится. То же само произойдет и в том случае, если при строительстве мы не станем армировать бетон. От веса самой конструкции и тех предметов, которые будут лежать сверху, он попросту растянется, а затем треснет.

Здесь же можно привести и другой пример, то есть в случае увеличения массы предмета (допустим, вместо обычного мячика мы возьмем стальной шар). В этой ситуации натянутые нитки под тяжестью этого предмета станут еще больше провисать и достигнув определенного момента просто разорвутся. Это опять же мы говорим про случай, если использовать неармированный бетон.

Важно помнить, что такой стройматериал очень плохо переносит растяжение, ударные и изгибающиеся нагрузки. Эту функцию выполняет сталь, из которой состоят армирующие конструкции, погружаемые в бетон. Обратим ваше внимание на то, что при застывании бетонная смесь немного расширяется, благодаря чему растягивает металлические элементы, создавая тот самый эффект натянутых ниток.

Но для чего нужна поперечная арматура? В строительстве чаще используются армирующие сетки и прочие связанные, сваренные конструкции из стальных стержней. Наличие коротких элементов и определенной структуре удается добиться дополнительных концентраторов напряжения, в том числе и в местах сварных пересечений. Ведь не нужно забывать, что сварные швы всегда гораздо прочнее самого металла.

Принцип работы арматуры в фундаменте, стене, свае заключается в том, что стальные конструкции компенсируют воздействующие нагрузки на элементы строения в процессе эксплуатации. Это и вес здания, и морозное пучение, и движение грунтов.

Расчетное сопротивление арматуры (таблица)

Маркировка (класс) арматуры

Предельное значение металлических прутков на растяжение

Предельное значение стальных стержней на сжатие

(второе значение используется только тогда, когда осуществляется расчет кратковременного действия предполагаемой нагрузки)

А240

210МПа

210МПа

А400

350МПа

350МПа

А500

435МПа

435МПа\400МПа

А600

520МПа

470МПа\400МПа

А800

695МПа

500МПа\400МПа

А1000

870МПа

500МПа\400МПа

В500

435МПа

415МПа\380МПа

Вр500

415МПа

390МПа\360МПа

Вр1200

1050МПа

500МПа\400МПа

Вр1300

ИЗО

500МПа\400МПа

Вр1400

1215МПа

500МПа\400МПа

Вр1500

1300МПа

500МПа\400МПа

Вр1600

1390МПа

500МПа\400МПа

К1400

1215МПа

500МПа\400МПа

К1500

1300МПа

500МПа\400МПа

К1600

1390МПа

500МПа\400МПа

К1700

1475МПа

500МПа\400МПа

Расчет арматуры для фундамента

Самым распространенным вариантом является ленточный фундамент. Существует 2 основные схемы такого основания: с 4-мя или 6-ю стержнями. Согласно СП 52-101-2003 при ширине 50 см и меньше используется схема с 4-мя прутками, при ширине фундамента свыше 50 см - с 6-ю.

Чтобы рассчитать количество продольной арматуры, нужно высоту фундамента умножить на его ширину (это мы получим площадь его сечения), а затем полученное значение разделить на 1000. Данный показатель прописан в СНиП 52-01-2003. В представленном документ также прописан ориентировочный шаг установки вертикальной и поперечной арматуры (он не должен превышать 30 см).

При масштабном строительстве рекомендуем приобретать арматуру для бетона по цене за тонну. На нашем сайте представлены различные предложения от поставщиков.

Популярные статьи
Особенности выбора арматуры
9521

Стальная арматура лишь на первый взгляд кажется простым изделием. На самом деле существует несколько технологических процессов производства арматурного проката.

Какой профнастил выбрать для дома
2862

Профнастил — популярный строительный материал. Его используют для забора, покрытия кровли и облицовки фасада, строительства цехов и складов.

Забор из профнастила: особенности монтажа
2069

Защитить свою территорию, спрятаться от посторонних глаз, оградиться от уличного шума и проникновения на участок животных — все эти задачи решает забор.

Исчерпывающая информация о металлочерепице
1641

При выборе кровельного материала мы часто задаемся вопросами: что выбрать? Какой материал будет объединять в себе 3 качества: надежность, экономичность и эстетичность?

ТОП-30 арматурных заводов России
1136

На территории нашей страны десятки предприятий специализируются на выпуске стальной продукции. Представим список лучших арматурных заводов России.

Причины снижения цен на металлопрокат в 2020–2021 гг. и прогнозы на начало 2022 года
869

Скачок цен на стальную арматуру и последующее снижение стоимости объяснили аналитики. Мы наглядно показываем на графиках и диаграммах динамику стоимости сортового проката и даем прогнозы на конец текущего и весну 2022 года.

Главные составляющие долговечной кровли
663

Соблюдение двух главных условий — использование металлочерепицы высокого качества и привлечение к монтажу профильных специалистов являются надежной гарантией долговечности кровли.

Как вязать арматуру
622

Вязка арматуры – главный этап при возведении металлического каркаса для дальнейшей его заливки бетонной смесью. Без этого шага немыслимо строительство фундамента, несущих стен, перегородок.

Особенности и различия арматуры А400, А500, А500с, А3 и А500сп
610

В строительстве арматурой принято называть комплект элементов в виде металлических стержней, обеспечивающих функционирование и усиление конструкций.

Особенности монтажа ворот из профлиста
603

Достоинства профнастила все давно знают и не раз о них говорилось. Это долговечный, эстетичный, неприхотливый материал, который к тому же еще и недорогой.

Инструменты для резки металлочерепицы
571

При монтаже металлочерепицы у строителя-новичка обязательно возникнет вопрос «чем резать».

Внешняя отделка дома в зимний период
569

Традиционно принято считать, что зимний период в России не подходит для проведения строительных и отделочных работ.

Стоит ли использовать композитную арматуру вместо стальной?
559

Композитная арматура — это неметаллические прутки, изготовленные из волокон — стеклянных, базальтовых, углеродных или арамидных.

Как упаковать металлочерепицу для транспортировки?
556

Для успешной транспортировки и хранения металлочерепицы необходимо правильно упаковать изделия.

Обзор профилей для вентилируемого фасада
541

Из специальных металлических профилей монтируют каркас для навесного вентилируемого фасада (НФС).

Арматура для столбчатого фундамента
523

Надежность, прочность и долговечность основания зависит от корректно осуществленного армирования. Расскажем подробно про особенности и правила выбора арматуры для столбчатого фундамента.

Чем вязать арматуру?
513

Вязка арматуры — процесс, который придет конструкции прочность и долговечность, поэтому к нему стоит отнестись со всем вниманием.

Металлочерепица или шифер? Критерии выбора
510

Выбирая между шифером и металлочерепицей, следует отдавать предпочтение долговечности, простоте монтажа и эстетичности материала. По этим показателям металлочерепица превосходит волновой шифер

Какие бывают виды профнастила для крыши?
509

Если вам нужен недорогой, но качественный кровельный материал с отличными эксплуатационными показателями — купите профилированный лист.

Выбор арматуры для фундамента бани
499

Многие владельцы загородных участков решают возвести на своей территории небольшую баню, где можно было бы хорошо отдохнуть телом и душой. Особое внимание при строительстве следует уделять обустройству надёжного фундамента.

Вам будет интересно

Трубные заводы России ТОП-50
183

Трубные заводы России ТОП-50: описание производственных предприятий-лидеров на рынке металлопроката.

Труба профильная
68

Труба профильная выпускается с овальным, квадратным и прямоугольным сечением. Производство контролируется целым перечнем ГОСТов. Перечислим их все.

Сталь 09г2с
71

Сталь 09г2с активно используется для производства листового проката, труб и различных деталей. Этот сплав обладает хорошими техническими характеристиками.

Профнастил ГОСТ
77

Профнастил изготавливается по ГОСТу, в котором прописаны требования к марке стали, толщине листа, высоте и ширине гофры. Существуют также госстандарты, контролирующие качество защитных покрытий настила.

Швеллер ГОСТ
174

Швеллер, независимо от вида, изготавливается по ГОСТу. В контролирующих документах указывается сортамент, марки стали и допустимые отклонения от норм.

Самый большой и самый маленький диаметр арматуры
101

Самый большой и самый маленький диаметр арматуры прописан в государственных стандартах. Эта информация поможет подобрать оптимальный вариант стальных стержней для решения определенных задач.

Что принимают и что не принимают в металлолом полный список
122

Природные запасы не бесконечны, они истощаются, а добывать и обрабатывать их затратное и трудоемкое дело.

Топ 3 профнастила: стеновой С8, кровельный Н60, универсальный НС35
102

Профнастил – это облицовочный строительный материал, представляющий собой гофрированный лист из стали с защитным антикоррозионным покрытием. Бывает универсальным, кровельным, несущим и стеновым.