Арматурные каркасы: виды, способы изготовления, технология производства

При монолитном строительстве важно максимально использовать достоинства бетона и нивелировать его ограничения: стойкий к сдавливающей нагрузке материал не так эффективен к растягивающим и скручивающим. Чтобы увеличить прочность монолитных фундаментов, стен и перекрытий из бетона, строители используют арматурные каркасы.

Виды и назначение каркасов из арматуры

Арматура — изделия из стали в виде стержней с сечением разного размера. Арматурные строительные пруты имеют гладкую или ребристую (для большего сцепления с раствором) поверхность. Они выдерживают нагрузку в 10 раз больше, чем бетон, и внутри монолита выполняют роль натяжных приспособлений. Принимая на себя растягивающую нагрузку, арматура значительно повышает прочность железобетонных конструкций и срок их эксплуатации.

В процессе изготовления монолитных стен, перекрытий, фундаментов внутрь опалубки сначала помещают арматурные каркасы и только потом заливают раствор. Затем железобетонное изделие оставляют в состоянии покоя на несколько недель — для его просушки и набора прочности.

В зависимости от назначения конструкций, в строительстве используют разные формы арматурных изделий. Но основных типов каркасов из арматуры всего два:

1. Плоские. Представляют собой решетку из соединенных металлических стержней. Соединения получают путем сварки или вязки специальной проволокой. Пруты укладывают в двух перпендикулярных друг другу направлениях с определенным шагом. Полученная сетка используется для укрепления горизонтальных конструкций — стяжки пола и кирпичной кладки, а также при отделочных работах, создании каркаса под утеплители.
2. Пространственные. Такие каркасы имеют трехмерную форму и предназначены для усиления фундамента, колонн, стен, балок и других строительных конструкций. По форме сечения объемные каркасы могут быть круглыми, квадратными, прямоугольными, треугольными и восьмиугольными.

Преимущества использования

Включение арматурного каркаса в технологию изготовления конструктивов позволяет кардинально улучшить их свойства и сократить расходы на строительство. К основным достоинствам метода относятся:

• увеличение прочности, надежности, способности выдерживать большие нагрузки;
• улучшение реакции бетонной конструкции на погодные условия и перепады температур;
• уменьшение объема используемого бетона;
• снижение сроков строительства, увеличение производительности труда;
• экономия на стройматериалах и оплате трудодней персонала.

Кроме того, арматурная основа внутри монолитной конструкции предотвращает выкрашивание цемента, продлевая срок эксплуатации.

Этапы изготовления арматурного каркаса

Первым шагом в этом процессе должно стать создание чертежа. Для этого определяют назначение конструкции и вычисляют предполагаемую нагрузку на нее.

На втором этапе в соответствии с полученными данными выбирают тип и форму каркаса, количество элементов, расстояние между ними, толщину сечения стальных стержней, длину и марку стали, способ скрепления арматуры (сварка или вязка).

После закупки комплектующих начинают сборку конструкции. Сначала изготавливают плоские каркасы, а затем из них собирают объемные. Для сборки плоской секции необходимо нарезать материал в размер, разложить прутья-направляющие параллельно друг другу, а потом уложить поперечные элементы. Места соединений важно тщательно зафиксировать при помощи сварки или проволоки и специального инструмента. Готовый каркас необходимо испытать на прочность.

На последнем этапе арматурную конструкцию устанавливают внутрь опалубки и надежно фиксируют, чтобы исключить ее сдвиг во время заливки бетонного раствора. Работать с виброинструментом (для исключения образования пустот внутри готового изделия) нужно аккуратно — чтобы не задеть арматуру.

Выбор арматуры для каркаса

Для того, чтобы каркас внутри конструкции работал корректно, важно правильно выбрать арматуру. Согласно действующему ГОСТ, стальные стержни делятся по назначению (буквенная маркировка) и по прочности (обозначают цифрами от 1 до 6).

• А или Ат — такие пруты используются для создания каркасов. Маркировка Ат указывает на термомеханическое упрочнение изделий. Чем выше класс арматуры, тем она прочнее. Индекс в конце маркировки несет дополнительную информацию: С обозначает возможность сварки, В — говорит об упрочнении вытяжением, К — сталь изделий имеет повышенную стойкость к коррозии.
• Вр — проволока, используемая для вязки прутьев. При ведении вязочных работ требуется специальный инструмент.
• К — канатная, состоящая из шести или девяти жил проволоки. Материал отличается преднатяжением и в строительстве частных домов и сооружений не используется.

Арматура класса А-I имеет гладкую поверхность, характеризуется толщиной от 6 до 40 мм и длиной от 6 до 12 м. Чаще всего применяется в качестве вспомогательных прутов для связки при армировании высокопрочного железобетона арматурой с рифленой поверхностью.

Арматура классов А-II, А-VI имеет поверхностное рифление, что увеличивает сцепление с бетоном, и может быть сечением от 10 до 80 мм. Такие металлоизделия идут на изготовление армопоясов при возведении стен и устройстве фундамента, создании армокаркасов для монолитных колонн, балок и перекрытий.

Класс А-II подходит в тех случаях, когда необходимо предотвратить появление трещин. А-III — наиболее универсальный класс арматуры, применяется для армирования разных объектов строительства. Стержни А-IV-VI соединяют в конструкции при помощи сварки, используют при строительстве предварительно напряженных бетонных элементов.

Арматура пятого и шестого классов считается наиболее прочной и годится для сильно напряженных конструкций — в строительстве частных домов ее обычно не применяют.

Разница в маркировке стальной арматуры указывает на особенности того или иного профиля, размер, вес и, соответственно, сказывается на стоимости металлоизделий. Чтобы не рисковать будущей безопасностью строения/сооружения, но и не переплачивать за необязательные свойства, нужен грамотный расчет нагрузок и рекомендации инженеров-проектировщиков по материалу.