Для чего нужна арматура в бетоне?

Бетон — один из самых популярных строительных материалов в мире. Из него возводят дома, мосты, дороги и небоскребы. Но почему же в большинстве бетонных конструкций обязательно используют металлические стержни — арматуру? Неужели сам по себе бетон недостаточно прочен?

На самом деле, бетон обладает удивительной прочностью, но только в одном направлении. Представьте, что вы пытаетесь сжать кирпич — он выдержит огромное давление. А теперь попробуйте его растянуть или согнуть — он тут же треснет. Именно эта особенность заставляет строителей искать способы усилить бетон. Многие компании предлагают купить арматуру дешево, понимая важность этого материала для качественного строительства. Железобетон, где металл компенсирует слабости бетона, стал настоящей революцией в строительстве XX века.

Основные свойства бетона и его ограничения

Бетон — материал с характером. Его главная сила заключается в способности выдерживать колоссальные нагрузки на сжатие. Качественный бетон может выдержать давление до 50 МПа и более. Именно поэтому бетонные колонны и фундаменты служат десятилетиями, не деформируясь под тяжестью зданий.

Однако у бетона есть серьезная слабость — он плохо работает на растяжение. Прочность на растяжение составляет всего 8-12% от прочности на сжатие. Это означает, что при попытке растянуть или согнуть бетонную балку, она быстро покроется трещинами и может разрушиться. Кроме того, бетон — хрупкий материал. В отличие от металла, который может деформироваться, бетон разрушается внезапно, без предупреждения.

Что такое арматура

Арматура — это металлические стержни различного диаметра, которые укладывают внутрь бетонной конструкции до ее заливки. Чаще всего используется стальная арматура с особым рифленым профилем, который обеспечивает надежное сцепление с бетоном.

Арматурная сталь обладает высокой прочностью на растяжение — именно тем качеством, которого не хватает бетону. Современная арматура может выдержать растягивающие нагрузки до 500 МПа и более.

Главные функции арматуры в бетоне

Восприятие растягивающих нагрузок

Основная задача арматуры — взять на себя все растягивающие нагрузки, с которыми бетон не справляется. Когда на железобетонную балку действует изгибающий момент, нижняя часть балки растягивается, а верхняя сжимается. Бетон прекрасно работает в сжатой верхней зоне, а арматура принимает на себя растяжение в нижней части.

Повышение несущей способности конструкций

Благодаря арматуре железобетонные конструкции могут нести нагрузки в десятки раз больше, чем обычный бетон. Это позволяет строить более легкие и экономичные здания с большими пролетами перекрытий.

Контроль образования трещин

Даже армированный бетон может трещать, но арматура не дает трещинам расти и расширяться. Металлические стержни как бы “сшивают” бетон, ограничивая развитие разрушений и поддерживая целостность конструкции.

Обеспечение пластичности конструкций

Арматура делает железобетон более “предсказуемым” материалом. Вместо внезапного хрупкого разрушения конструкция получает способность к деформациям, что особенно важно при землетрясениях и других чрезвычайных нагрузках.

Что происходит с неармированным бетоном

Бетон без арматуры имеет очень ограниченное применение. Его можно использовать только там, где действуют сжимающие нагрузки: в фундаментах-подушках, массивных опорах, некоторых видах стен. Попытка использовать неармированный бетон для балок или плит перекрытий почти гарантированно приведет к разрушению конструкции.

История знает множество примеров, когда пренебрежение армированием приводило к авариям. Трещины появляются внезапно, конструкция теряет несущую способность за считанные секунды. Именно поэтому современные строительные нормы требуют обязательного армирования большинства бетонных конструкций.

Отличие углеродистой стали от легированной стали

Сталь — материал, знакомый многим из нас по строительству и производству. Но внутри этой обширной категории выделяются два основных типа: углеродистая и легированная сталь. Сегодня мы рассмотрим их особенности и области применения. Углеродистая сталь: свойства…

Двутавровый профиль

В современном строительстве, где особую роль играют прочные основания для различных конструкций, двутавровые балки занимают одно из лидирующих мест среди самых универсальных и востребованных строительных материалов. Они находят широкое применение в многоквартирных жилых домах, крупных…

Виды обработки металлопроката

Обработка металлопроката включает в себя различные процессы, которые используются для придания металлическим изделиям желаемой формы, размера, поверхностных свойств и других характеристик. Вот некоторые основные методы обработки металлопроката: Резка: Механическая резка (ножницы, пилы, гильотинные ножницы) Термическая…