Арматура. виды арматуры

Разновидности трубопроводной арматуры

Подобно тому, как в математике множества распадаются на подмножества, виды арматуры можно структурировать на разновидности.

● разновидности по назначению и области применения

Самое большое из этих «подмножеств» ─ разновидности по назначению и области применения. В качестве классификационных признаков могут быть использованы особенности эксплуатации – вакуумная арматура, криогенная арматура; или особенности функционирования, например, отсечная арматура (запорная арматура с минимальным временем срабатывания). Основанием для разделения также являются: место установки (приемная арматура ─ обратная арматура, устанавливаемая на конце трубопровода перед насосом) и наличие дополнительных опций (арматура с обогревом). Но наиболее весомая причина разделять трубопроводную арматуру на разновидности ─ ее назначение: контрольная арматура, противопомпажная арматура, редукционная арматура, спускная арматура, пробно-спускная арматура и т. д. Области применения трубопроводной арматуры не могут не накладывать на нее особые требования. Арматура, используемая в газовом хозяйстве, должна быть герметичной в связи с высокой пожаро- и взрывоопасностью являющегося в данном случае рабочей средой ─ газа. Трубопроводная арматура для нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей из-за достаточно высокой химической агрессивности нефти должна обладать повышенной коррозионной стойкостью. Еще более агрессивная среда, включая концентрированные кислоты и щелочи, воздействует на трубопроводную арматуру, применяемую в химической промышленности.

***

● разновидности по присоединению к трубопроводу

По этому признаку арматуру разделяют на фланцевую, бесфланцевую, межфланцевую (т. е. бесфланцевую, устанавливаемую между фланцами трубопровода). Муфтовая арматура снаряжена присоединительными патрубками с внутренней резьбой. Арматура под приварку – патрубками для приварки к трубопроводу. Присоединительные патрубки есть и у штуцерной арматуры.

***

● разновидности по конструкции и формообразованию корпуса

Исходя из положения патрубков, можно говорить о проходной арматуре (присоединительные патрубки соосны или взаимно параллельны) или угловой арматуре (оси входного и выходного патрубков расположены перпендикулярно или не параллельно друг другу). Производится также арматура со смещенными осями патрубков.

Если площадь сечения проточной части меньше площади отверстия входного патрубка ─ это неполнопроходная арматура. Если примерно равна или больше ─ полнопроходная арматура. По методу изготовления корпусных деталей выделяют арматуру литую, литосварную, литоштампосварную, штампосварную.

***

● разновидности по типу уплотнений

 Арматура, у которой герметизация штока, шпинделя или иного подвижного элемента относительно окружающей среды обеспечивается сальниковым уплотнением, носит название сальниковая арматура.

 Арматура, у которой для герметизации сальниковое уплотнение не применяется, называется бессальниковой арматурой. В этот разряд попадают сильфонная и мембранная арматура.

Алфавиты большинства языков мира содержат по несколько десятков букв. Но это не помешало им накопить сотни тысяч слов, с использованием которых написаны миллионы книг. Так и с трубопроводной арматурой ─ ее невероятное разнообразие складывается из сравнительно небольшого, измеряемого единицами, иногда десятками, количества классификационных единиц. И появилось оно не случайно, а в силу необходимости дать ответ на огромное количество вопросов, найти алгоритм решения большого числа задач. Трубопроводной арматуре предъявляется столь широкий набор требований, что зачастую технические решения, с помощью которых можно добиться их выполнения, вступают в конфликт между собой, и появление большого числа разнообразных конструкций является одним из путей его преодоления. А классификация ─ лучший способ в этом разнообразии не потеряться.

Недостатки

У стержневой арматуры есть несколько недостатков, которые необходимо учитывать:

  • При отсутствии антикоррозийного покрытия прутки подвергаются окислению при контакте с водой. Процессы могут начаться даже от воздействия воды в составе цемента во время его затвердевания.
  • Невозможность выполнять функции стержневыми изделиями при неправильном выборе класса прутка и его диаметра.
  • Чрезмерно напряженная арматура способна дать обратный эффект и образовать трещины в бетонной конструкции.
  • Требуется соблюдение защитного слоя бетона – не менее 2 диаметров размера сечения для предотвращения попадания воды к стержням.

Основные виды арматуры

Арматура в строительстве используется уже более столетия.

Арматура из стали выдерживает нагрузки на растяжение в 10 раз больше, чем голый бетон.

Она необходима для того, чтобы придать прочность строительным конструкциям. Обычно при помощи арматуры укрепляют бетон. Это своеобразный противовес для бетона. Ведь бетон очень прочный, но если применить к нему силу растяжения, то он может просто не выдержать и развалиться на куски. Именно поэтому используют дополнительно арматурные прутья. Они помогают изделию сохранять прочность и выдерживать большие нагрузки, действующие со всех сторон. Если арматурные прутья правильно установлены внутри бетонного блока, то ему уже ничего не страшно: ни растяжения, ни высокие давления. Да еще и износостойкость конструкции увеличится в десятки раз. Необходимость арматуры доказана. Теперь нужно узнать, какая бывает арматура, чтобы применять эти знания на практике.

Виды арматуры в строительстве

Схема расчета арматуры для фундамента.

Арматура бывает разной, в зависимости от своего предназначения. Именно поэтому многих строителей интересует вопрос о том, какая арматура лучше всего подойдет для строительства того или иного объекта. Арматура бывает:

  • строительная;
  • монтажная;
  • стальная (проволочная, стержневая);
  • гладкая;
  • ребристая;
  • напрягаемая;
  • ненапрягаемая.

Если перед установкой требуется точный расчет материала, то такая арматура будет называться рабочей (строительной). Для конструирования применяется монтажная. Этот вид материала способен более равномерно распределять напряжение по всей конструкции. В этом случае будут учтены все неравномерности закладки бетона, его усадка. Эти два вида арматуры могут объединяться между собой. Обычно их сваривают в каркасы для размещения внутри железобетона. Поэтому нельзя точно сказать, какая из них лучше: используется и та, и другая.

Схема вязки арматуры ручным крючком.

Если вникать в технологию изготовления материала, то можно разделить стальную еще на два подвида. Она может быть стержневой или проволочной. Их основное отличие в том, что стержневая может иметь абсолютно любой диаметр. Заводы изготавливают стержневую арматуру в мотках или разрезанной на прутья. Также ее либо вытягивают либо уплотняют при помощи паровой обработки.

Перейдем к рассмотрению поверхности материала. Она тоже может быть разной. Таким образом, появляются еще две подкатегории материала: с гладкой поверхностью и с ребристой. На вопрос о том, какая из них лучше, можно точно ответить, что ребристая. Наличие различных бугорков на поверхности улучшает сцепление материала. Поэтому постройки с применением ребристой поверхности более надежные и крепкие.

Когда железо армируют, его могут подвергать натяжению, а могут и не подвергать. Следовательно, армированное железо может быть ненапрягаемым и напрягаемым. Тот материал, который подвергался напряжению, считается проверенным на прочность, поэтому его можно без опасений использовать в самых ответственных местах конструкции.

Непривлекательные свойства армированного железа

При строительстве особое внимание следует уделять пластичности арматуры. Это одно из самых важных ее свойств

Если не проверить материал на пластичность, то может возникнуть такая ситуация, когда прутья просто порвутся под тяжестью бетона. Это может стать причиной несчастных случаев. Чтобы такого не произошло, даже проверенный материал обычно укрепляют в местах сгибов при помощи специальных металлических захватов.

Следующее опасное свойство прутьев #8211; это хрупкость

Если хрупкость высокая, то материал следует использовать очень осторожно. Особенно это относится к тем прутьям, при изготовлении которых использовались горячие станки

При температуре в минус 30 градусов они могут обнаружить все свои непривлекательные стороны.

Поэтому при выборе арматуры для строительства следует обращать внимание не только на вид материала, но также и на способ его изготовления. Правильный выбор поможет построить конструкции, обладающие особой прочностью и не требующие дополнительного ремонта долгие годы

Copyright –, moifundament.ru

  • работы с фундаментом
  • Армирование
  • Защита
  • Инструменты
  • Монтаж
  • Отделка
  • Раствор
  • Расчет
  • Ремонт
  • Устройство
  • Виды фундамента
  • Ленточный
  • Свайный
  • Столбчатый
  • Плитный
  • Другое
  • О сайте
  • Вопросы эксперту
  • Редакция
  • Контакты
  • Работы с фундаментом
    • Армирование фундамента
    • Защита фундамента
    • Инструменты для фундамента
    • Монтаж фундамента
    • Отделка фундамента
    • Раствор для фундамента
    • Расчет фундамента
    • Ремонт фундамента
    • Устройство фундамента
  • Виды фундамента
    • Ленточный фундамент
    • Свайный фундамент
    • Столбчатый фундамент
    • Плитный фундамент

1 Деление по назначению, материалу изготовления и соответствующие ГОСТы

Строительная стержневая арматура (поставляемая в виде прутков и их мотков) по материалу делится на 2 основных вида: стальную и композитную полимерную. Первую производят 3 типов по соответствующим 3-ем ГОСТам: 5781-82, 10884-94 и Р 52544-2006. Для изготовления арматуры каждого из этих стандартов используют марки сталей, указанные в них. Композитные полимерные изделия производят по ГОСТу 31938-2012, в котором перечислены материалы, входящие в их состав.

Стержневая арматура

Область применения стержневой строительной арматуры, особенно стальной, очень обширна. В первую очередь это относится к гладкой металлической, ГОСТ 5781. Ее используют не только для строительства, но и в других производственных целях. А рачительные хозяева собственного участка, дома или гаража всегда найдут применение любой стержневой арматуре, независимо от ее типа, диаметра и материала. Если изделия маленьких диаметров не пригодятся по своему прямому назначению, то они пойдут на колышки, подпорки для растений либо каких-либо предметов и объектов, силовые опорные элементы полок, стеллажей и прочих подобных самодельных конструкций. Арматура потолще тоже «не пропадет». Ее, например, можно использовать в качестве стоек, вместо несущих швеллеров либо тавров.

Однако согласно вышеуказанным ГОСТам, вся стержневая арматура предназначена для армирования строительных конструкций и изделий. То есть для укрепления их внутренней части. В зависимости от материала, использованного для изготовления арматуры, ее применение бывает таким:

  • для стальной – армирование железобетонных изделий и конструкций;
  • для композитной полимерной – армирование предварительно напряженных и обычных строительных (бетонных) элементов и конструкций, которые эксплуатируются в агрессивных средах, имеющих различную степень своего воздействия, и отвечают требованиям пожарной безопасности и огнестойкости соответствующих ГОСТов: 30403-2012 и 30247.0-94.

Предварительно напряженные конструкции – это те, которые предназначены для эксплуатации в местах, где на них будут воздействовать значительные растягивающие нагрузки, а также напряжения. Для их изготовления используется арматура с высокой прочностью к растяжению. Ее после укладки натягивают с помощью специального устройства. Затем укладывают бетон. После его схватывания арматуру освобождают от захватов натягивающего устройства. Сила ее предварительного натяжения передается бетону, и он оказывается сжатым. В такой конструкции созданные напряжения сжатия арматуры и бетона обеспечивают нивелирование либо полное устранение растягивающих усилий от эксплуатационной нагрузки.

Стальная арматура по назначению делится еще на 3 подвида в соответствии со стандартами, по которым изготовляется:

  • горячекатаные изделия для армировки предварительно напряженных и обычных железобетонных изделий и конструкций – ГОСТ 5781;
  • термомеханически упрочненная арматура для армирования железобетонных изделий и конструкций – ГОСТ 10884;
  • свариваемая продукция для армирования железобетонных изделий и конструкций – ГОСТ Р 52544.

Процесс изготовления

Производство арматуры этой марки – довольно сложный технологический процесс. Начать с того, что при изготовлении арматуры А500С применяются разные методы: холоднотянутый и горячекатаный. Первый метод подходит для изготовления катаных и проволочных прутов, а второй используется при необходимости создать стержневые. Стоит отметить, что последняя обладает более высокой прочностью, чем большинство аналогов, изготовленных иными способами.

К тому же, сам сплав содержит меньшее количество углерода, чем, например, арматурная сталь для А400. Это незначительно снижает прочность, зато повышает коррозийную стойкость, в то же время позволяя использовать при сборке каркаса сварку, что существенно упрощает процесс работы.

Сортамент строительной арматуры

Сейчас производители предлагают широкий выбор арматуры, которая различается по нескольким параметрам:

  • Способ монтажа — она может быть вязаной и сварной.
  • Метод производства. Строительная арматура производится проволочная, стержневая и катаная.
  • Функции. В зависимости от назначения, изделие может быть напрягаемым и ненапрягаемым.
  • Тип профиля. Согласно этой характеристике, арматура бывает гладкой, круглой и с периодическим профилем.

Помимо перечисленных характеристик, арматура различается диаметром сечения прута. Чем больше этот показатель, тем более крепким и надежным оказывается изделие. Диаметр арматурного стержня варьируется от 6 до 80 мм, что напрямую влияет на вес метра арматуры. Например, при d=20 мм погонный метр материала будет весить 2,47 кг, а при d=40 мм — 9,87 кг. Именно поэтому при выборе сорта металлопроката нужно непременно учитывать технические требования каждого проекта.

Основные категории

В России популярны следующие классы арматуры — A240, A400, A500C, AT800. Ниже мы их детально рассмотрим.

A240 (A-I)

Арматура этого типа делается из углеродистых сталей, которые дополнительно содержат небольшое количество марганца, никеля, хрома, меди. Марка A240 — гладкая арматура. Если диаметр сечения составляет менее 12 миллиметров, то A240 может быть в виде крупных мотков, скрепленных проволокой. Запчасти диаметром более 12 миллиметров делается в виде отдельных прутков небольшой длины (до 5 метров). Марка используется для возведения небольших легких конструкций. Также ею можно армировать небольшие объекты — компактные колонны, бордюры, перегородки, стены.

A400 (A-III)

Прутки класса A400 обладают круглым сечением с рифленой поверхностью. Рифление на запчасти появляется за счет небольших выступов, которые расположены под наклоном 40-45 градусов относительно центральной оси арматуры. Делают A400 из углеродистой стали, в состав которой входит большое количество присадочных компонентов. Главным присадочных компонентом является марганец, который делает сплав более прочным, надежным. Помимо марганца в состав сплава входят и другие компоненты — хром, никель, медь. Наличие ребер жесткости обеспечивает более качественное сцепление A400 с бетонным составом.

Поэтому из марки A400 часто делают прочные композитные запчасти на основе железобетона — стены, полы, потолки, наклонные поверхности, вертикальные столбы, балки, мосты. Еще одна сфера применения — армирования дорожного покрытия. Для соединения деталей A400 друг с другом можно применять сварку, однако сварение рекомендуется делать встык ванным методом либо с помощью автоматов для точечной сварки. Альтернативные сварочные технологии являются менее надежными, а получившаяся конструкция будет обладать низкой устойчивостью при изгибе. Это негативно влияет на срок годности железобетонного изделия.

A500C

Марка A500C появилась на российском рынке сравнительно недавно — в 90-е годы. Арматура этого типа проходит ряд вспомогательных технологических обработок (горячая обкатка, термическое упрочнение). Эти обработки заметно повышают физические свойства материала — упругость, прочность, растяжение. Также марка A500C плохо контактирует с водой и воздухом, поскольку является химически инертной. Интересно, что марка A500C выплавляется из обыкновенной стали, содержащей среднее количество углерода и минимальное количество легирующих добавок.

Это делает материал более дешевым в производстве, что будет весьма кстати для строителя. Марка A500C хорошо переносит сварку, а соединить можно практически любым сварным способом — внахлест, встык, методом перекрестного наложения и так далее. Марка может применяться для возведения как крупных, так и мелких построек на основе бетона. Это могут элементы дома или весь дом целиком, мосты, навесные конструкции, ангары средних размеров, опорные столбы, линии электропередач. Единственный крупный недостаток A500C — ухудшение физических свойств при низких температурах (ниже -30 градусов). Поэтому детали этого типа не рекомендуется использовать на территории Крайнего Севера.

AT800

Марка AT800 относится к классу сверхпрочных арматур, которые прошли горячую прокатку и термомеханическое упрочнение. Поверхность материала обычно является рифленой, хотя встречаются и гладкие разновидности марки AT800. Марка применяется для возведения крупных массивных конструкций на основе железобетона. Это могут быть многоэтажные дома, мосты, ангары и так далее. Термомеханическое упрочнение выполняет следующие функции:

  • Повышение пластичности при сохранении прочности материала (пластичность повышается на 20-30%).
  • Повышение усталостной прочности, что позволяет запчастям сохранить форму даже при длительной эксплуатации.
  • Улучшение антикоррозийных свойств, минимизация риска растрескивания материала при контакте с химическими веществами.

Классы арматуры и области их использования

В продаже вы найдете стержни, различающиеся по диаметру, длине и типу поверхности. Есть гладкие и рифленые разновидности. Для удобства обозначения их разделили на классы, для каждого прописана область использования и набор характеристик, марка стали арматуры.

Есть следующие виды:

  • А1 (А240, АI). Один из самых распространенных типов материла для изготовления ЖБИ – лотков, плит перекрытия, опорных элементов. Диаметр составляет от 6 до 40 мм. В зависимости от этого параметра товар поставляется в мотках или стержнях.
  • А2 (А300, АII). Диаметр достигает 80 мм. Допускается использование как каркаса для свай. Установка в бетон повышает его устойчивость к вертикальным нагрузкам.
  • А3 (А 400, АIII). На поверхности прутка есть ребра. Рифление улучшает сцепление с бетоном. Диаметр до 40 мм. До 10 мм продукция поставляется в мотках, больше – в стержнях.
  • А4 (А600, АIV). Металлические элементы используются как основа для ЖБИ разного назначения. Они подойдут при производстве деталей, на которые оказывается динамическая нагрузка. Распространено применение и в строительстве – не только гражданском, но и промышленном.
  • А5 (А800, АV). Материал создается из конструкционной низколегированной стали. Рекомендованная область применения – создание предварительно напряженных ЖБИ. Подойдет для возведения мостов и гидротехнических сооружений.
  • А6 (А1000, АVI). Характеристики позволяют использовать стальные стержни на самых ответственных участках – от объектов ядерной промышленности до дамб. Так как товар дорогостоящий, он производится по предварительному заказу. Дает хорошее сцепление с бетоном за счет особого строения ребер – они кольцевые или серповидные. Допускается применение и с ЖБИ. Армирование существенно продляет срок их эксплуатации.
  • А400С. Изготавливается горячекатаным методом. Диаметр достигает 40 мм. Отличается наличием двух ребер, расположенных продольно. Используется в частном строительстве, при возведении невысоких конструкций.
  • А500С. Дополнительно усиливается механическими и термическими методами. Не приспособлена к сильным динамическим нагрузкам, используется с базовыми видами ЖБИ.
  • А600С. Отличается повышенной стойкостью к коррозии за счет добавления к сплаву молибдена и ванадия. Подойдет для монолитных домов, строительства в районах с высокой сейсмической активностью.

Ниже представлена таблица классов и марок арматуры с прописанными основными характеристиками.

Класс арматуры Диаметр проката Марка стали Механические свойства, не менее
σT, Н/мм2

предел текучести

σB, Н/мм2

временное сопротивление разрыву

σS, %

относит. удлинение

Испытание на изгиб в холодном состоянии, С – диаметр оправки, в – диаметр стержня
А-I (А 240) 6-40 Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп 235 373 25 180 град C=d
А-II (А 300) 10-40 Ст5сп, Ст5пс 295 490 19 180 град C=3d
40-80 18Г2С
АС-II (АС 300) 10-32 10ГТ 295 441 25 180 град C=d
А-III (А 400) 6-40 35ГС, 25Г2С 390 590 14 90 град C=3d
6-22 32Г2Рпс
А-IV (А 600) 10-18 80С 590 883 6 45 град C=5d
10-32 20ХГ2Ц, 20ХГ2Т
А-V (А 800) 10-32 23Х2Г2Т, 23Х2Г2Ц 785 1030 7 45 град C=5d
А-VI (А1000) 10-22 22Х2Г2АЮ, 22Х2Г2Р, 20Х2Г2СР 980 1230 6 45 град C=5d

Типы по прочности

Прочность арматурных стержней также бывает разная. Для того чтобы различать её, используется специальная маркировка.

A240

Стержни с гладким профилем. Самая непрочная продукция, в качестве рабочей никогда не используется. Обычно является вспомогательной, сдерживающей основные прутья.

А300

Такой тип уже начинает использоваться для рабочего армирования. Имеет кольцевой периодический профиль. Обширно применяется в частном строительстве или ремонте – за счёт того, что там нет высоких нагрузок, а значит, более прочных типов и не требуется.

А400 и А500

Используется на строительных площадках. Такая арматура производится в большом количестве, её легко найти и купить. Имеет обширный выбор диаметров.

Обладает высокой прочностью, за счёт чего применяется в конструкциях с предварительным напряжением.

А800 и А1000

Самый прочный из всех тип. Нужен для проектов высокой ответственности. Например, высотные и многопролетные здания, то есть там, где нагрузка на арматуру будет наибольшей.

Дополнительная маркировка

Существуют также и некоторые дополнительные сведения об арматуре, которые сообщаются покупателю путём особой маркировки.

  • Т – означает, что данное изделие является термически укреплённым. На последней стадии металл раскаляют докрасна и резко охлаждают. Происходит некая закалка, после которой арматура становится сильно крепче. Недорогая в производстве, из-за чего имеет большой спрос.
  • В – также укреплённый вид, только уже не термически, а с помощью вытяжки. Стержни разогревают до 500 градусов и немного вытягивают в длину. После такой операции прочность стали также возрастает.
  • К – устойчивость к коррозии. Другими словами, нержавеющий тип.
  • С – арматура с высоким показателем свариваемости. Это может быть низкоуглеродный тип металла, который хорошо поддаётся сварке.

Для неметаллических видов арматуры существуют свои собственные обозначения в зависимости от материала их изготовления:

  • АСК – из стекловолокна;
  • АБК – из базальтового волокна;
  • АУК – из углекомпозитного материала;
  • ААК – из арамидокомпозитного материала;
  • АКК – из разных видов материалов, то есть комбинированная.

Подробнее о видах и классах арматуры вы узнаете в следующем видео.

Как проводится армирование

При строительстве дома на бетонной плите необходимо провести армирование каркаса в зонах продавливания, к ним относятся места опирания несущих и поперечных стен или колонн.

Армированием фундаментной ленты занимаются в последующем порядке:

  • создают оси металлических каркасов ленты;
  • сгибают прутья, таким образом, что концы уходят в разные стороны. Это необходимо для укрепления углов и примыканий;
  • соединяют арматуру ленточного фундамента. Штыри должны быть соединены внахлест;
  • для закрепления верхнего ряда прутков устанавливают поперечные стержни на каждом армирующем поясе. Между собой продольные линии соединяют проволокой и затем связывают с нижним рядом;
  • устанавливают верхние стержни и армируют углы в местах их пересечения с помощью загибов в виде хомутов;
  • связывают стрежни верхнего ряда с опорными хомутами для повышения жесткости каркаса;
  • устанавливают пластиковые, металлические или фибробетонные фиксаторы для удержания арматуры в центре опалубки;
  • проводят опалубку.


Схема армирования На ленточный фундамент давят силы снизу, когда из-за морозов почва начинает вспучиваться, а также тяжесть дома – сверху. Поэтому делают стальные пояса сверху и снизу. Если ленточный фундамент глубокого заложения, то поясов армирования делают уже три. При высоте ленты больше 150 см, устанавливают вертикальные и поперечные прутья. Такая методика позволяет сделать основание крепким даже на слабых грунтах.