Armatūra (būvniecība)

Armatūra (no  — 'apbruņojums') jeb stiegrojums ir savstarpēji savienotu, galvenokārt dzelzs, elementu kopums, kas, strādājot kopā ar betonu dzelzsbetona konstrukcijā, uzņem sijas stiepes vai kolonnas spiedes spriegumus.

Armatūras ir stingras (piemēram, velmētas dubultās T veida sijas, kanāli, leņķi) vai elastīgas (atsevišķi gludi un regulāra profila stieņi, kā arī metināti vai sieti režģi un karkasi).

Armatūras stieņi var būt karsti velmēta tērauda, kompozīta, koksnes (bambuss u.c.) utt.

Dzelzsbetona armatūra

Fizikālie parametri

Izmēri 
Armatūras mehāniskās īpašības GOST 5781-82 dala šādās klasēs: А-I (А240), А-II (А300), А-III (А400), А-IV (А600), А-V (А800), A-VI (A1000). A-I klases armatūru (A240) izgatavo gludu, citu klašu paraugus izgatavo ar periodisku profilu.

Armatūras izmēri (GOST 34028-2016):

 Armatūras diametrs 6 — 80 mm.
 Šķērsgriezuma laukums 0,283 — 50,27 cm2.

Regulāra profila armatūra dzelzsbetona konstrukciju armēšanai ietilpst tāpat arī A500S un B500S. Parametri, īpašības, ražošanas tehnoloģiju apraksta GOST R 52544-2006.

Armatūras izmēri (GOST 52544-2006):

 Armatūras diametrs 4 — 40 mm.
 Šķērsgriezuma laukums 0,12 — 12,566 cm2.

Papildu lieluma prasības:

 Rievu mazākais izvirzījums ir 0,065 — 0,07 daļas no armatūras nominālā diametra.
 Rievu solis ir 0,51 — 0,86 daļas no armatūras nominālā diametra.

Armatūru izgatavo dažāda garuma tinumos vai arī stieņos, kuru garums ir no 6- 12 m.

Masa 
Armatūras svars ir atkarīgs no tā nominālā diametra un garuma. Aprēķinot svaru izmanto vidējo tērauda blīvumu — 7850 kg / m 3.

Svaru aprēķina

 m = px V, kur p ir tērauda vidējais blīvums, V ir armatūras tilpums.

Armatūras tilpumu aprēķina

 V = 3,14 хR2хh, kur 3,14 — pī skaitlis; R — rādiuss, h — garums.

Ar nominālo profila diametru 6 — 80 mm (GOST 34028-2016 viena armatūras metra svars ir 0,222 — 39,460 kg. Armatūras tērauda masas robežnovirze + 9% līdz -7%.

Dzelzsbetona armatūras veidi 
Armatūras iedala pēc: nozīmes; orientācijas konstrukcijā; pēc pielietojuma apstākļiem; materiāla, kā arī sagraujošās slodzes un izmēriem.

Pēc nozīmes 
Armatūru iedala pēc tās nozīmes:

 darba , kad šķēlumu piemeklē pēc aprēķina, slodzi uzņem no pamatspēka;
 konstruktīvā , kad šķēlumu piemeklē pēc armēšanas procenta minimuma. Armatūra uzņem nosēdumus / paplašinājumus, temperatūru. Atlasei pielieto sortimentu;
 montāžas, ko uzstāda režģa un karkasu savienošanai;
 enkura (ieliekami elementi)

Pēc orientācijas konstrukcijā 
Armatūru pēc orientācijas konstrukcijā klasificē:

 šķērsarmatūra, kas novērš slīpu plaisu veidošanos no sānu spriegumiem pie balstiem un savieno saspiestās zonas betonu ar armatūru stiepes zonā;
 garenarmatūra, kas uzņem stiepes vai spiedes spriegumus un novērš vertikālu plaisu veidošanos konstrukcijas stiepes zonā.

Pēc pielietojuma apstākļiem 
Pēc pielietojuma apstākļiem armatūra ir:

 nospriegota;
 bez nospriegojuma.

Nospriegotu armatūru dzelzsbetona konstrukcijās iepriekš nospriego. Tā ir tikai darba armatūra.

Piebilde 

Armatūras un betona kopīgo darbu nodrošina to saķere kontakta virsmā. Armatūras saķere ar betonu ir atkarīga no betona stiprības, tā saplakuma, betona vecuma un no armatūras šķērsgriezuma formas un virsmas veida.

Armatūrai un betonam iespējami pieci kontakta veidi:

 bīdes savienojumi;
 berze;
 saķere (savienojums, betonējot tērauda armatūras elementu);
 armatūras betona apspiešana pēc noplakuma;
 tērauda armatūras un cementa maisījuma elektroķīmiskā mijiedarbība.

Ja armatūra ir iepriekš nospriegota, tad to sauc par nospriegotu. Nospriegojums palielina dzelzsbetona konstrukcijas plaisu veidošanās izturību, samazina izlieci un konstrukcijas masu, jo armatūra nav nepieciešama tik lielā apjomā.

Dzelzsbetona izstrādājumos galvenokārt izmanto armatūras izstrādājumus, kas ir savstarpēji savienoti tērauda stieņi. Galvenās stieņu savienošanas metodes ir elektroloka metināšana un stiepļu siešana. Siešanas vietā izmanto speciālus elastīga tērauda armatūras fiksatorus. Gāzes metināšanu parasti neizmanto.

Galvenie armatūras izstrādājumu veidi:

 plakani armatūras režģi (sieti);
 telpiskie armatūras karkasi.

Armatūras saķere ar betonu 
Drošu armatūras saķeri ar betonu nodrošina trīs galvenie faktori:

 betona saspiešanas un cirpes pretestība, ko dod virsmas rievojums, t.i. — armatūras mehāniskā sasaiste ar betonu;
 berzes spēki armatūras un betona mijiedarbības rezultātā;
 salīmēšanās (adhēzija) armatūrai ar betonu koloidālās masas cementa maisījuma viskozitātes dēļ.

Pirmajam faktoram ir vislielākā ietekme uz saķeri — 75%.

Cieto daļiņu sedimentācijai un ūdens izspiešanai betona sacietēšanas laikā uz saķeri ir ievērojama ietekme. Šķidros betona maisījumos visbiežāk saķeri nevar nodrošinātu pilnīgi vienmērīgu.

Armatūras klasifikācija 
Atkarībā no profila mehāniskajām īpašībām un "raksta" armatūru iedala klasēs: АI (А240); АII (А300); АIII (А400); АIV (А600); un АV (А800). Izmanto biežāk arī pastiprināto klasi A500S, kurai nav analogu (GOST 34028-2016). Tāpēc to ražo pēc īpašām tehniskajām specifikācijām vai STO ASChM 7-93 — melnās metālprodukcijas asociācijas uzņēmumu asociācijas standarts.

Armatūra А-I (А240) 
Armatūra А-I (А240) ir karsti velmēts apaļš tērauds ar gludu profilu. A240 klases armatūru ar diametru līdz 12 mm ražo ruļļos un stieņu saišķos. Lielus diametrus ražo tikai stieņu saišķos. AI klases armatūras ražošanai izmantoto šādas kategorijas tēraudu: St3kp, St3ps, St3sp. AI (A240) klases tērauda armatūras diametrs ir 6 — 40 mm.

Armatūra АIII (А400) 

Armatūra АIII (А400) ir tērauda profils ar apaļu šķērsgriezumu ar rievotu virsmu. Armatūras АIII (А400) ir metāla stienis, uz kura virsmas ar vienmērīgiem slīpiem izvirzījumiem.

Armatūra AIII (A400) GOST 5781-82 izgatavota no 35GS tērauda.

Armatūra A3 paredzēta lielākas stingrības un saķeras nodrošināšanai ar betonu, kā arī ceļa virsbūves seguma betonēšanai.

Tērauds 35GS ir metināmo konstrukciju mazleģēts tērauds. AIII (A400) 35GS tērauda armatūras pielietojums ir ļoti plašs.

AIII (A400) armatūras ražošana un izmantošana

A3 armatūru ražošana saskaņā ar GOST 5781-82 no konstrukciju zemi leģētā tērauda: 35GS un 25G2S, pievienojot leģējošus elementus. Kā leģējošos elementus izmanto mangānu un silīciju. Šo tēraudu izmantošana ļauj izmantot AIII 35GS un AIII 25G2S armatūru izmantot nesošās dzelzsbetona konstrukcijās, t.sk. iepriekš spriegotās, kuri pēc vispārpieņemtajiem standartiem ir ierobežoti metināmi. Piemēram, tēraudam 35GS saskaņā ar SNiP 2.03.01-84 elekro loka metināšana ir aizliegta, jo metināšanas vietās samazinās tērauda elastība. Lielākā daļa 35GS tērauda dzelzsbetona konstrukciju sabrūk elektro loka metinājumu dēļ. Tas saistīts ar izveidotiem temperatūras spriegumiem metināšanas laikā.

Armatūra АIII (А400) 25G2С — tērauda apaļais profils ar rievotu virsmu. Diametrā 6 — 40 mm, garums 6 vai 11,7 m. Iespējama ražošana stieņu un ruļļu veidā (diametrs 6, 8 vai 10 mm). Izgatavo auksti velmētā stāvoklī, iegūstot papildu izturību. Armatūru 25G2S marķē tās galus nokrāsojot ar baltu nenomazgājamu krāsu, ja vien tai nenodrošina cita veida marķējumu (piemēram, piekaramās birkas). Armatūrai AIII 25G2S augsto leģējošo elementu koncentrācijas dēļ ir īpašs ķīmiskais sastāvs, kas tai nodrošina uzlabotas mehāniskās īpašības, augstu metināmības pakāpi. Armatūrai A3 25G2S ir īpašs rievojums ar izvirzījumiem, kas iet pa spirālveida līniju ar vienādu soli abās pusēs, nodrošinot visspēcīgāko saķeri ar betona konstrukcijām. Visas šīs īpašības nosaka galveno armatūras 25G2S pielietojumu: atbildīgas nesošās un palīgkonstrukcijas un tilti ar pastāvīgu vai mainīgu slodzi.

Armatūra А500S 

Armatūra A500S ir karsti velmēta termo-mehāniski rūdīta, kas ražota saskaņā ar STO ASChM 7-93 vai GOST R 52544-2006.

Armatūrai А500S ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar armatūru А400.

 Armatūru A500C izgatavo no lēta (salīdzinot ar A3) oglekļa tērauda, neizmantojot leģējošus elementus.
 Termomehāniskās norūdījuma dēļ A500S palielināta tecēšanas izturība vismaz 500 N / mm2, kas vienlaikus palielina izturību un elastību.
 Atšķirībā no armatūras A3 (A400) rievojuma A500S rievojumam nav garenisko un šķērsvirzienu ribu krustošanās punktu, kas varētu veidot noguruma plaisas.
 Armatūrai А500S ir palielināta metināmība salīdzinājumā ar armatūru A3 (A4400), kas ļauj izmantot elektro loka metināšanu.

A500S armatūrā oglekļa saturs ne vairāk kā 0,22% un — ne vairāk kā 0,5%oglekļa ekvivalenta.

Armatūra AT800 
Armatūra AT800 ir karsti velmēta rievota tērauda armatūra, kurai pēc karstās velmēšanas metalurģijas velmētavā ir veikta termomehāniska rūdīšana. AT800 klases armatūras var izgatavot gan ar gludām, gan gofrētām (A3 armatūras) virsmām. Armatūras termomehāniskās rūdījumā izmanto pārtraukumu dzesēšanu nepārtrauktās vietā, kas palielina plastiskumu līdz 30%, nogurumizturību, korozijas noturību, pretestību atkārtotai sildīšanai, saglabājot armatūras izturību.

Citi raksti 

 Betons
 Dzelzsbetons
 Iepriekš nospriegots dzelzsbetons
 Kompozītarmatūra
 Armējums

Informācijas avoti 

 ГОСТ 31938-2012 // Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Общие технические условия (с Поправкой). — М., 01.01.2014.

Dzelzceļa infrastruktūra