Арматура — это металлические стержни, прутки, сетки и каркасы, которые используют для армирования бетонных и железобетонных конструкций. Она компенсирует низкую прочность бетона на растяжение и изгиб, воспринимая растягивающие усилия и предотвращая появление трещин. Благодаря правильно подобранной арматуре конструкции становятся более надежными, устойчивыми к нагрузкам и долговечными.

В большинстве строительных проектов арматура является таким же обязательным элементом, как бетон, кирпич или металл. Без армирования невозможно представить ни фундаменты, ни перекрытия, ни монолитные стены и плиты. Современная арматура выпускается в широком сортаменте диаметров, классов прочности и типов профиля, что позволяет точно подобрать материал под конкретные задачи и условия эксплуатации.

Назначение арматуры в железобетоне

Основная задача арматуры в железобетонных конструкциях — воспринимать растягивающие напряжения, которые бетон сам по себе выдерживает плохо. Бетон хорошо работает на сжатие, но при изгибе и растяжении быстро образует трещины, поэтому в растянутой зоне конструкции закладывают арматурные стержни. Такое сочетание материалов позволяет использовать сильные стороны каждого из них и получать жесткие, устойчивые к нагрузкам элементы.

Помимо восприятия растягивающих усилий арматура помогает перераспределять напряжения внутри конструкции, ограничивает ширину трещин и повышает трещиностойкость. Она также влияет на общую деформативность железобетона, снижая риск хрупкого разрушения и продлевая срок службы зданий и сооружений. В результате армированные конструкции надежнее работают при длительных, циклических и переменных нагрузках.

• Усиление бетона в растянутых и изгибаемых зонах конструкции.
• Снижение риска появления и раскрытия трещин в элементах.
• Повышение несущей способности и долговечности железобетонных сооружений.
• Стабилизация геометрии элементов при длительных и переменных нагрузках.

Классификация и виды арматуры

Строительная арматура классифицируется по нескольким основным признакам: способ производства, профиль поверхности, класс прочности, условия работы и назначение. Чаще всего на практике говорят о горячекатаной стержневой арматуре, холоднотянутой проволочной арматуре, а также о гладких и рифленых стержнях. От этих характеристик зависят сцепление с бетоном, прочность, гибкость и область применения.

По профилю различают гладкую арматуру и арматуру периодического (рифленого) профиля. Гладкие стержни чаще используются как вспомогательные элементы и поперечная арматура, а рифленые — как рабочие стержни, которые воспринимают основные усилия. Кроме стальной арматуры все шире применяется композитная (например, стеклопластиковая), но в массовом строительстве доминирует именно стальная арматура.

• По способу производства: стержневая горячекатаная, проволочная холоднотянутая, канатная арматура.
• По профилю поверхности: гладкая (А240) и рифленая (А300, А400, А500 и др.).
• По назначению: рабочая, распределительная, поперечная, конструктивная, анкерная.
• По материалу: стальная, композитная (стеклопластиковая, базальтопластиковая и др.).

Классы арматуры и их особенности

Класс арматуры отражает ее прочностные характеристики и обозначается комбинацией буквы и числа, например А240, А400, А500С. Число в маркировке указывает на ориентировочный предел текучести в мегапаскалях, то есть на нагрузку, при которой стержень начинает необратимо деформироваться. Чем выше класс, тем большую нагрузку может воспринимать арматурный стержень при меньшем диаметре.

В практическом строительстве особенно востребованы классы А240 (гладкая арматура), А400 и А500С (рифленые стержни). Гладкую арматуру используют там, где нагрузки невелики или требуется формирование хомутов и конструктивных элементов. Арматура А400 и А500С применяется в фундаментах, плитах, балках, колоннах и других ответственных элементах, где важны высокая прочность и хорошее сцепление с бетоном.

Виды арматурных изделий

Помимо отдельных стержней арматура поставляется в виде готовых изделий: сеток, каркасов, пространственных блоков. Такие решения упрощают устройство железобетонных элементов и повышают скорость работ. Заводская подготовка каркасов и сеток позволяет поддерживать высокую точность, повторяемость геометрии и уменьшать вероятность ошибок при сборке.

Арматурные сетки используются в плитах, стяжках, дорожных покрытиях, стенах и перегородках. Объемные каркасы применяют в колоннах, балках, ригелях и фундаментах. На основе стержневой арматуры формируется пространственный «скелет» будущей конструкции, вокруг которого затем заливается бетон.

• Стержни и прутки различных диаметров — базовый элемент для формирования каркасов.
• Сварные арматурные сетки — для плит, полов, стен, дорожных конструкций.
• Объемные каркасы — для колонн, балок, ригелей, ростверков и фундаментов.
• Специальные изделия: хомуты, стремянки, петли, закладные элементы.

Области применения арматуры

Арматура используется практически во всех видах строительства, где присутствуют железобетонные конструкции. Это фундаментные ленты и плиты, монолитные и сборные перекрытия, колонны, балки, стены, дорожные и мостовые сооружения, гидротехнические и промышленные объекты. Даже в частном домостроении без арматуры не обходится ни одна серьезная бетонная конструкция.

Помимо гражданского и промышленного строительства арматурная сталь применяется в производстве железобетонных изделий: плит перекрытий, свай, колец колодцев, балок, плит дорожного покрытия. Для ответственных объектов подбирают специальные классы арматуры, а также учитывают требования к коррозионной стойкости, сварке и работе при низких температурах.

• Фундаменты зданий и сооружений: ленточные, плитные, свайно-ростверковые.
• Перекрытия и плиты: монолитные, ребристые, сборно-монолитные конструкции.
• Колонны, балки, стены и диафрагмы жесткости в каркасных зданиях.
• Мосты, тоннели, дорожные плиты, гидротехнические и специальные сооружения.

Преимущества использования арматуры в конструкциях

Применение арматуры позволяет создавать конструкции, которые эффективно противостоят как постоянным, так и временным нагрузкам. Железобетонные элементы обладают высокой несущей способностью, устойчивостью к деформациям и долгим сроком службы. При этом удается оптимально расходовать материалы, комбинируя бетон и сталь таким образом, чтобы каждый из них работал в наиболее выгодном режиме.

Еще одно важное преимущество — возможность формировать сложные по форме конструкции: криволинейные плиты, консоли, балки с переменным сечением. Арматура легко поддается резке, гибке и сварке, что дает проектировщикам и строителям широкую свободу в выборе конструктивных решений. В результате можно реализовывать как типовые, так и уникальные архитектурные проекты.

• Высокая прочность и надежность железобетонных конструкций.
• Снижение риска трещинообразования и деформаций.
• Гибкость в проектировании и возможность сложной архитектуры.
• Экономичное использование материалов за счет сочетания стали и бетона.

Кроме того, существуют альтернативные типы арматуры, включая стержни из нержавеющей стали и композитные стержни из стекловолокна, углеродного волокна или базальтового волокна. Эти стержни могут быть покрыты цинком или эпоксидной смолой для защиты от коррозии, особенно в условиях с соленой водой. Интересно отметить, что бамбук также рассматривается как потенциальная альтернатива арматурной стали в бетонных конструкциях, предлагая уникальные преимущества в виде экологичности и низкой стоимости. Эти альтернативные материалы, хотя и могут быть дороже или иметь меньшие механические свойства, часто используются в специализированном строительстве, где их характеристики соответствуют уникальным требованиям к производительности.

Более подробно про марки и классы Вы можете прочитать в следующих статьях:

• Назначение арматуры
• Чем отличается арматура а240 и а500с